0.2 Hệ thống lạnh máy đá  (Page 15/18)

F = .Dt.ht(3-24)

Dt - Đường kính trong cối đá, m;

ht- Chiều cao bên trong cối đá, m;

Chọn một trong 2 kích thước Dt, ht ta xác định được kích thước còn lại

3.3.2.3 Kết cấu cách nhiệt

Kết cấu vách của cối đá vảy được trình bày trên hình 3-13. Tổn thất lạnh của môi chất đang sôi diễn ra về cả 2 phía bên trong và bên ngoài cối đá. Tuy nhiên, không khí bên trong cối đá sau một thời gian làm việc nhất định cũng giảm xuống đáng kể nên có thể bỏ qua tổn thất này.

Hình 3-13: cách nhiệt cối đá vảy

Phía nắp của cối đá không có bề mặt tạo đá nên chỉ có 3 lớp đầu giống như vách trụ của cối. Quá trình trao đổi nhiệt ở phía nắp cối đá là từ không khí bên ngoài vào không khí bên trong cối đá.

Phía đáy cối đá là bể nước tuần hoàn, quá trình trao đổi nhiệt giữa nước và cối đá nói chung là có ích nên không tính.

Bể nước tuần hoàn làm từ vật liệu inox, bên ngoài bọc mút cách nhiệt. Chiều dày lớp mút khoảng 3050mm. Nhiệt độ nước trong bể tuần hoàn tuỳ thuộc vào thời điểm làm việc, giai đoạn đầu khi mới khởi động nhiệt độ còn cao, sau khi hệ thống đi vào ổn định, nhiệt độ nước trong bể khá thấp, vì vậy khi tính toán có thể lấy trung bình trong khoảng 35oC.

3.3.3 Tính nhiệt hệ thống cối đá vảy

Trong hệ thống lạnh cối đá vảy có các tổn thất nhiệt sau đây

- Tổn thất nhiệt do truyền nhiệt ở cối đá vảy và bình giữ mức tách lỏng Q1

+ Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che cối đá vảy

+ Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che bể nước tuần hoàn

+ Tổn thất qua kết cấu bao che bình giữ mức tách lỏng

- Tổn thất nhiệt do làm lạnh nước đá Q2

- Tổn thất nhiệt do mô tơ dao cắt đá tạo ra Q3

- Tổn thất ở kho chứa đá Q4

Ngoài ra phía nắp của cối đá của một số hãng là hở nên có sự rò rỉ không khí vào bên trong cối đá, gây ra tổn thất nhiệt.

3.3.3.1 Tổn thất nhiệt do truyền nhiệt

Tổn thất nhiệt do truyền nhiệt được xác định theo công thức sau:

Q1 = Q11 + Q12 + Q13(3-25)

Q11- Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che cối đá, W;

Q12 - Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che bể nước tuần hoàn, W ;

Q13 - Tổn thất qua kết cấu bao che bình giữ mức tách lỏng, W.

1) Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che cối đá Q11

Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che cối đá gồm tổn thất qua vách và nắp cối đá. Quá trình truyền nhiệt ở đây rất khác nhau, cụ thể như sau:

Ở vách đứng, nhiệt truyền từ môi trường không khí bên ngoài vào môi chất lạnh sôi bên trong cối đá.

Ở nắp: nhiệt truyền từ không khí bên ngoài vào không khí bên trong cối đá.

* Nhiệt truyền qua vách cối đá:

Q11T = kT.t.h(3-26)

t = tKKN – to

tKKN - Nhiệt độ không khí bên ngoài, oC ;

to - Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh bên trong, lấy to = -20oC;

h – Chiều cao thân cối đá, m;

kT - Hệ số truyền nhiệt vách đứng của cối đá:

$k_T=\frac{1}{\frac{1}{\pi \text{.}{d}_1\text{.}{\alpha }_1}+\sum \frac{1}{2\text{.}\pi \text{.}{\lambda }_i}\text{.}\text{ln}\frac{d_{i+1}}{d_i}+\frac{1}{\pi \text{.}{d}_2\text{.}{\alpha }_2}};W/m\text{.}K$ (3-27)

1 - Hệ số toả nhiệt từ không khí bên ngoài lên mặt ngoài cối đá, W/m2.K;

2 - Hệ số toả nhiệt khi sôi môi chất mặt trong cối đá, W/m2.K;

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

di, di+1 - đường kính trong và ngoài của các lớp vật liệu, m;

d1, d2 - đường kính ngoài cối đá và đường kính trong mặt trong tiếp xúc với môi chất lạnh (hình 3-13), m