0.4 Hệ thống lạnh khác  (Page 2/3)

Hình 5-3: sơ đồ nguyên lý hệ thống ngưng tụ co2

Nguyên lý thhoạt động của hệ thống thu hồi CO2 như sau: Khí CO2 từ các tank lên men được dẫn đến balon (1), sau đó được đưa qua tháp rửa (2), ở đây các bọt bia bị cuốn theo được rửa sạch, chỉ còn khí CO2 và được dẫn sang bình tách lỏng để tách các giọt nước bị cuốn theo dòng. Khí CO2 được nén qua 2 cấp, mỗi cấp đều được làm mát bằng nước ở các bình 4, 5. Khí CO2 được đưa qua bình hấp thụ (6) để hấp thụ hết các mùi và các chất cặn bẩn và sau đó đến bình làm khô (7) để làm khô trước khi đưa đến làm lạnh ở bình ngưng tụ CO2 (14). Ở bình ngưng tụ CO2 được làm lạnh và ngưng tụ lại thành lỏng và chảy xuống bình chứa (13). Trong quá trình bảo quản, nếu CO2 trong bình hoá hơi bốc lên phía trên sẽ được làm lạnh và ngưng chảy lại xuống bình.

Khi cần sử dụng, lỏng CO2 được dẫn sang dàn hoá hơi (12) để hoá hơi trước khi đưa đến các hộ tiêu thụ.

Hệ thống có trang bị 02 bộ bình hấp thụ và làm khô, mục đích là trong khi các bình (6) và (7) đang hoạt động thì các bình (8) và (9) tiến hành hoàn nguyên. Để hoàn nguyên người ta sử dụng hơi từ lò hơi đi vào phần vỏ bên ngoài các bình để sấy khô các bình nhằm thực hiện hoàn nguyên.

Tính toán nhiệt nhà máy bia

Hệ thống lạnh nhà máy bia có các tổn thất nhiệt chính sau đây:

• Tổn thất do truyền nhiệt qua tất cả các thiết bị sử dụng và bảo quản lạnh.
• Tổn thất nhiệt do làm lạnh nhanh dịch đường húp lông hoá sau hệ thống nấu.
• Tổn thất nhiệt để làm lạnh các đối tượng khác.

Tổn thất nhiệt do truyền nhiệt ở các thiết bị sử dụng và bảo quản lạnh

Tổn thất nhiệt ở tất cả các thiết bị làm lạnh, bao gồm:

- Các tank lên men và tank thành phẩm;

- Bình bay hơi làm lạnh glycol;

- Thùng glycol;

- Thùng nước 1oC;

- Các thùng men giống;

Việc tính tổn thất nhiệt ở các thiết bị này có đặc điểm tương tự nhau, đó là tổn thất nhiệt chủ yếu qua vách có dạng hình trụ, bên ngoài tiếp xúc không khí, bên trong là môi trường lạnh (Môi chất lạnh, glycol, dịch bia hoặc nước lạnh)

Khi tính tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che của tank lên men, tank thành phẩm và thùng men giống chúng ta gặp khó khăn về 2 vấn đề :

- Dọc theo bề mặt bên trong của tank có vị trí tiếp xúc với dịch bia, có vị trí tiếp xúc với glycol và có nơi tiếp xúc với không khí nên khó xác định hệ số toả nhiệt bên trong. Vì vậy, một cách gần đúng có thể coi như tổn thất từ dịch bia ra môi trường xung quanh.

- Phần thân hình trụ, phần đáy và đỉnh có thể hình côn hoặc hình elip khá khó xác định.

Để đơn giản bài toán tạm qui đổi diện tích toàn bộ ra dạng hình trụ và bên trong coi như tiếp xúc với một môi trường lạnh nhất định nào đó.

Tổn thất do truyền nhiệt qua thân trụ có thể được tính theo công thức sau :

Q = k.h.t(5-1)

trong đó:

$k=\frac{1}{\frac{1}{\pi \text{.}{d}_1\text{.}{\alpha }_1}+\sum \frac{1}{2\text{.}\pi \text{.}{\lambda }_i}\text{ln}\frac{d_{i+1}}{d_i}+\frac{1}{\pi \text{.}{d}_2\text{.}{\alpha }_2}}$ , W/m2.K(5-2)

h - Chiều cao hay dài qui đổi của bình, m;

d1, d2 là đường kính ngoài cùng và trong cùng của lớp vật liệu vỏ, m;

1 - Hệ số toả nhiệt bên trong, W/m2.K;

2 - Hệ số toả nhiệt bên ngoài, W/m2.K;

t = t1 - t2 : Hiệu nhiệt độ không khí bên ngoài và môi chất bên trong;

i - Hệ số dẫn nhiệt của các lớp vật liệu, W/m.K.