Phương án thiết kế máy làm kem, đá lạnh cỡ nhỏ
30 thg 4, 2017 | 10:49

Phương án thiết kế máy làm kem, đá lạnh cỡ nhỏ


Thông thường sẽ tận dụng máy điều hòa cửa sổ, nên sử dụng toàn bộ phần áp cao máy nén, dàn ngưng, quạt dàn ngưng, phin lọc. Dàn bay hơi sẽ phải gỡ bỏ cánh tản nhiệt chỉ dùng ống trơn nhúng ngập trong bể nước muối, ống mao phải cân lại cho phù hợp và phải kéo dài ống nối giữa dàn bay hơi và block nén.


(Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn)

Một số bể đá nhỏ sản xuất trong nước.

Vì năng suất đá rất nhỏ (Max 5 tạ đá/ ngày) nên phải thiết kế sao cho vận hành đơn giản, dễ dàng, vì vậy tất cả các thiết bị phải gọn nhẹ.



(Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn)

Sơ đồ cấu tạo bể đá cỡ nhỏ.




1. Máy nén.

Sử dụng máy nén kín là thích hợp nhất với những ưu điểm:
- Gọn nhẹ.
- Dùng gas R22 có khả năng trao đổi nhiệt lớn, lượng nạp không nhiều, năng suất lạnh lớn.
- Tiết lưu bằng ống mao.

Nó cũng có nhược điểm là dễ cháy lốc và khó sửa chữa.

2. Cụm máy nén dàn ngưng.

Cụm máy nén dàn ngưng và quạt gió của máy điều hòa nhiệt độ cửa sổ là thích hợp nhất với máy đá loại nhỏ vì nó gọn nhẹ và được bố trí hợp lý về cả không gian và năng suất lạnh của máy nén và dàn ngưng.

Cũng có thể chọn cụm máy nén dàn ngưng chế tạo sẵn.

 3. Dàn ngưng làm mát bằng không khí cưỡng bức.

Dàn tản nhiệt gồm một dàn ống xoắn bằng đồng có cánh tản nhiệt bằng các lá nhôm mỏng bước cánh 2 - 5mm, quạt gió thường là loại hướng trục và có hộp gió để nâng cao hiệu suất quạt. Công suất tỏa nhiệt của dàn ngưng luôn phải bằng hoặc lớn hơn tổng năng suất lạnh cộng với công do động cơ máy nén sinh ra.

4. Dàn bay hơi.

Theo phương án thiết kế dàn bay hơi được ngâm trong dung dịch nước muối. Do hệ số trao đổi nhiệt của nước muối rất lớn nên ống xoắn không cần cánh tản nhiệt. Ngoài ra cánh tản nhiệt cản trở sự tuần hoàn nước muối trong bể và có thể còn gây bó dàn (đây là hiện tượng nước đá đóng băng kín dàn, làm mất khả năng trao đổi nhiệt của dàn và nước muối).


(Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn)

Dàn ống xoắn sau khi bóc bỏ cánh tản nhiệt

Để giảm tổn thất áp suất của dàn bay hơi có thể phân dàn ra nhiều nhánh ống xoắn cân bằng nhau về chiều dài, về hình dáng và cách bố trí. Nếu sử dụng hai ống hoặc ba ống mao càng thuận tiện cho việc phân dàn thành các nhánh song song. Nếu chỉ dùng một ống mao cần có bộ chia hoặc ống phân phối và ống góp phù hợp.

Cần bố trí bẫy dầu để tránh hiện tượng đọng dầu ở dàn bay hơi, làm tăng nhiệt độ bay hơi và gây thiếu dầu ở máy nén, đặc biệt ở máy dùng môi chất R22 và dàn bay hơi có nhiều nhánh song song.

Vì phải làm việc trong môi trường nước muối nên dàn phải làm bằng đồng hoặc thép không gỉ. Nhôm và thép bị nước muối ăn mòn.

5. Bể nước muối.

Nhiệt độ nước muối của bể đá khoảng -8oC và bể kem là - 18oC. Cấu tạo bể nước muối như hình ở trên. Thùng nước muối ở bên trong phải  gò bằng tôn kẽm dày 0,8 - 1,5mm. Giữa cách nhiệt bằng bông thủy tinh hoặc stirôpo dày khoảng 10 - 15cm. Vỏ ngoài có thể làm bằng tôn kẽm, ván gỗ, gỗ dán hoặc cót ép.

Nếu bể chưa đủ cứng vững phải làm gân tăng cứng phía ngoài bằng thép góc, có thể hàn chung quanh bể hoặc hàn ngay vào giá máy. Chiều dày lớp cách nhiệt phải thiết kế để vách ngoài không bị đọng sương.

- Chiều dài và chiều rộng phải phù hợp với năng suất lạnh của máy nén.
- Chiều cao của bể kem khoảng 400 - 450mm phù hợp với chiều cao của que kem.
- Chiều cao của bể đá phải phù hợp với chiều cao của khuôn đá.
Khuôn đá càng to, thời gian đông đá càng chậm và kích thước bể càng lớn. Kích thước bể đá thường lớn hơn bể kem 1,5 - 2,5 lần.
- Nắp của bể đá chỉ cần làm bằng gỗ, không cần cách nhiệt để tiện thao tác.
- Do ẩm không khí luôn luôn ngưng tụ vào nước muối lạnh do đó sau một thời gian vận hành phải bổ sung thêm nước muối. Vì vậy dưới nắp gỗ nên trùm nilon tránh không khí đối lưu vào bể.

6. Cách khuấy nước muối.

Dùng để khuấy trộn và tuần hoàn nước muối trong bể nhằm tăng cường trao đổi nhiệt giữa nước muối và dàn bay hơi, giữa bề mặt khuôn kem, đá và nước muối.

Dưới đây là các bố trí cánh khuấy nước muối.



7. Khuôn kem và khuôn đá.

Khuôn kem được lấy theo khuôn tiêu chuẩn miệng trên (30x35mm), đáy dưới (25x30mm) và chiều cao 150mm (phần nhúng trong nước muối 120mm) khối lượng môi que kem là 80g, ghép 10 hoặc 20 khuôn thành 1 vỉ.


(Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn)


Khuôn và vỉ làm bằng tôn kẽm. Khuôn đá lấy theo khuôn mẫu 2kg. Cũng có thể sử dụng khuôn kem để sản xuất đá cục.

8. Tính chọn thiết kế.

Bể đá và bể kem có nhiều điểm khác nhau.
- Nhiệt độ bay hơi khác nhau - 20 và - 10 oC.
- Khuôn khác nhau và nhiệt độ trao đổi nhiệt khác nhau do đó kích thước bể đá lớn hơn bể kem.
- Tốc độ đông đặc của que kem càng nhanh, tinh thể kem càng mịn, kem càng xốp và ăn càng ngon. Ngược lại đá càng lâu đóng băng nước đá càng trong và bảo quản được càng lâu.

Vấn đề đặt ra người ta thường muốn làm sao có một bể kem đá vạn năng. Khi đó phải chọn nhiệt độ bay hơi -15oC để khi làm kem thời gian kéo dài không quá lâu và khi làm đá tổn thất năng suất lạnh không quá lớn. Nhiệt độ ngưng tụ chọn là 45oC.


Thông thường sẽ tận dụng máy điều hòa cửa sổ, nên sử dụng toàn bộ phần áp cao máy nén, dàn ngưng, quạt dàn ngưng, phin lọc. Dàn bay hơi sẽ phải gỡ bỏ cánh tản nhiệt chỉ dùng ống trơn nhúng ngập trong bể nước muối, ống mao phải cân lại cho phù hợp và phải kéo dài ống nối giữa dàn bay hơi và block nén.


(Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn)

Một số bể đá nhỏ sản xuất trong nước.

Vì năng suất đá rất nhỏ (Max 5 tạ đá/ ngày) nên phải thiết kế sao cho vận hành đơn giản, dễ dàng, vì vậy tất cả các thiết bị phải gọn nhẹ.



(Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn)

Sơ đồ cấu tạo bể đá cỡ nhỏ.




1. Máy nén.

Sử dụng máy nén kín là thích hợp nhất với những ưu điểm:
- Gọn nhẹ.
- Dùng gas R22 có khả năng trao đổi nhiệt lớn, lượng nạp không nhiều, năng suất lạnh lớn.
- Tiết lưu bằng ống mao.

Nó cũng có nhược điểm là dễ cháy lốc và khó sửa chữa.

2. Cụm máy nén dàn ngưng.

Cụm máy nén dàn ngưng và quạt gió của máy điều hòa nhiệt độ cửa sổ là thích hợp nhất với máy đá loại nhỏ vì nó gọn nhẹ và được bố trí hợp lý về cả không gian và năng suất lạnh của máy nén và dàn ngưng.

Cũng có thể chọn cụm máy nén dàn ngưng chế tạo sẵn.

 3. Dàn ngưng làm mát bằng không khí cưỡng bức.

Dàn tản nhiệt gồm một dàn ống xoắn bằng đồng có cánh tản nhiệt bằng các lá nhôm mỏng bước cánh 2 - 5mm, quạt gió thường là loại hướng trục và có hộp gió để nâng cao hiệu suất quạt. Công suất tỏa nhiệt của dàn ngưng luôn phải bằng hoặc lớn hơn tổng năng suất lạnh cộng với công do động cơ máy nén sinh ra.

4. Dàn bay hơi.

Theo phương án thiết kế dàn bay hơi được ngâm trong dung dịch nước muối. Do hệ số trao đổi nhiệt của nước muối rất lớn nên ống xoắn không cần cánh tản nhiệt. Ngoài ra cánh tản nhiệt cản trở sự tuần hoàn nước muối trong bể và có thể còn gây bó dàn (đây là hiện tượng nước đá đóng băng kín dàn, làm mất khả năng trao đổi nhiệt của dàn và nước muối).


(Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn)

Dàn ống xoắn sau khi bóc bỏ cánh tản nhiệt

Để giảm tổn thất áp suất của dàn bay hơi có thể phân dàn ra nhiều nhánh ống xoắn cân bằng nhau về chiều dài, về hình dáng và cách bố trí. Nếu sử dụng hai ống hoặc ba ống mao càng thuận tiện cho việc phân dàn thành các nhánh song song. Nếu chỉ dùng một ống mao cần có bộ chia hoặc ống phân phối và ống góp phù hợp.

Cần bố trí bẫy dầu để tránh hiện tượng đọng dầu ở dàn bay hơi, làm tăng nhiệt độ bay hơi và gây thiếu dầu ở máy nén, đặc biệt ở máy dùng môi chất R22 và dàn bay hơi có nhiều nhánh song song.

Vì phải làm việc trong môi trường nước muối nên dàn phải làm bằng đồng hoặc thép không gỉ. Nhôm và thép bị nước muối ăn mòn.

5. Bể nước muối.

Nhiệt độ nước muối của bể đá khoảng -8oC và bể kem là - 18oC. Cấu tạo bể nước muối như hình ở trên. Thùng nước muối ở bên trong phải  gò bằng tôn kẽm dày 0,8 - 1,5mm. Giữa cách nhiệt bằng bông thủy tinh hoặc stirôpo dày khoảng 10 - 15cm. Vỏ ngoài có thể làm bằng tôn kẽm, ván gỗ, gỗ dán hoặc cót ép.

Nếu bể chưa đủ cứng vững phải làm gân tăng cứng phía ngoài bằng thép góc, có thể hàn chung quanh bể hoặc hàn ngay vào giá máy. Chiều dày lớp cách nhiệt phải thiết kế để vách ngoài không bị đọng sương.

- Chiều dài và chiều rộng phải phù hợp với năng suất lạnh của máy nén.
- Chiều cao của bể kem khoảng 400 - 450mm phù hợp với chiều cao của que kem.
- Chiều cao của bể đá phải phù hợp với chiều cao của khuôn đá.
Khuôn đá càng to, thời gian đông đá càng chậm và kích thước bể càng lớn. Kích thước bể đá thường lớn hơn bể kem 1,5 - 2,5 lần.
- Nắp của bể đá chỉ cần làm bằng gỗ, không cần cách nhiệt để tiện thao tác.
- Do ẩm không khí luôn luôn ngưng tụ vào nước muối lạnh do đó sau một thời gian vận hành phải bổ sung thêm nước muối. Vì vậy dưới nắp gỗ nên trùm nilon tránh không khí đối lưu vào bể.

6. Cách khuấy nước muối.

Dùng để khuấy trộn và tuần hoàn nước muối trong bể nhằm tăng cường trao đổi nhiệt giữa nước muối và dàn bay hơi, giữa bề mặt khuôn kem, đá và nước muối.

Dưới đây là các bố trí cánh khuấy nước muối.



7. Khuôn kem và khuôn đá.

Khuôn kem được lấy theo khuôn tiêu chuẩn miệng trên (30x35mm), đáy dưới (25x30mm) và chiều cao 150mm (phần nhúng trong nước muối 120mm) khối lượng môi que kem là 80g, ghép 10 hoặc 20 khuôn thành 1 vỉ.


(Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn)


Khuôn và vỉ làm bằng tôn kẽm. Khuôn đá lấy theo khuôn mẫu 2kg. Cũng có thể sử dụng khuôn kem để sản xuất đá cục.

8. Tính chọn thiết kế.

Bể đá và bể kem có nhiều điểm khác nhau.
- Nhiệt độ bay hơi khác nhau - 20 và - 10 oC.
- Khuôn khác nhau và nhiệt độ trao đổi nhiệt khác nhau do đó kích thước bể đá lớn hơn bể kem.
- Tốc độ đông đặc của que kem càng nhanh, tinh thể kem càng mịn, kem càng xốp và ăn càng ngon. Ngược lại đá càng lâu đóng băng nước đá càng trong và bảo quản được càng lâu.

Vấn đề đặt ra người ta thường muốn làm sao có một bể kem đá vạn năng. Khi đó phải chọn nhiệt độ bay hơi -15oC để khi làm kem thời gian kéo dài không quá lâu và khi làm đá tổn thất năng suất lạnh không quá lớn. Nhiệt độ ngưng tụ chọn là 45oC.

M_tả
M_tả

Chuyên mục:

Không có nhận xét nào: