GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC

MỞ ĐẦU
Thế giới hiện nay đang phát triển về công nghệ- kỹ thuật và các lĩnh vực
nghiên cứu khoa học để phục vụ cho mục đích cuối cùng là đời sống con người.
Cùng với nhu cầu đó công nghệ lạnh cũng phát triển không ngừng cho đến nay.
Không chỉ dừng ở việc phục vụ cho ngành công nghiệp và sản xuất mà lạnh là
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
một yếu tố quan trọng không thể thiếu trong đời sống sinh hoạt hằng ngày của
con người như: máy làm lạnh, điều hòa không khí, tủ lạnh, hệ thống sản xuất
nước đá… Để nghiên cứu kỹ hơn về vấn đề này nhóm em sẽ nhận đề tài “Hệ
Thống Sản Xuất Nước Đá Tinh Khiết” mà đã, đang và sẽ là nhu cầu thiết yếu
cho con người hiện nay.
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MÁY SẢN XUẤT NƯỚC ĐÁ
Ngày nay, nhu cầu tiêu thụ ngày càng nhiều, chất lượng thành phẩm
không chỉ đòi hỏi ở số lượng, chất lượng, mà còn đòi hỏi cả hình thức mẫu mă,
kích thước gọn nhẹ đồng thời tiện sử dụng. Điều này đã khiến cho các ngành từ
nhỏ đến lớn đều phải có sự tương hổ nhau để cùng phát triển.
Hiện nay, trên thị trường thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng “ Hệ
thống sản xuất nước đá” có rất nhiều loại và đa dạng về sản phẩm cũng như chất
lượng sản phẩm.
1.1 PHÂN LOẠI VÀ CÔNG DỤNG
1.1.1 Màu sắc:
- Nước đá đục
Nước đá đục là nước đá có màu đục, không trong suốt, màu sắc như vậy
là do có tạp chất ở bên trong. Về chất lượng, nước đá đục không thể sử dụng vào
mọi mục đích được mà chỉ sử dụng trong kỹ thuật, công nghiệp nên gọi là nước
đá kỹ thuật. Các tạp chất trong nước đá đục có thể ở dạng rắn, lỏng hoặc khí
- Nước đá trong

hạn chế truyền nhiệt vào bên trong. Ví dụ máy đá với khuôn 50 kg có thời gian
đông đá khoảng 18 giờ.
Đá cây được sử dụng trong sinh hoạt để phục vụ giải khát, trong công
nghiệp và đời sống để bảo quản thực phẩm. Hiện nay một số lượng lớn đá cây
được sử dụng cho ngư dân bảo quản cá khi đánh bắt xa bờ và lâu ngày. Hiện nay
ở nước ta người dân vẫn quen sử dụng đá cây để cho giải khát với số lượng khá
lớn.
- Máy đá tấm:
Có dạng hình tấm được sản xuất bằng cách phun nước lên bề mặt dàn
lạnh dạng tấm. Kích cỡ của đá tấm: dài từ 3 đến 6 m, cao 2 đến 3 m, dày 250đến
300mm. Khối lượng từ 1,5 đến 2,5 tấn.
- Máy đá vảy:
Máy đá vảy có dạng không tiêu chuẩn, được cắt tách ra khỏi bề mặt tạo
đá của các thiết bị và gảy vỡ dước dạng các mãnh vỡ nhỏ.
Máy đá vảy được sản xuất nhờ các cối đá dạng hình trụ tròn. Nước được
phun lên bên trong hình trụ và được làm lạnh và đóng băng trên bề mặt trụ. Trụ
tạo băng có 2 lớp, ở giữa là môi chất lạnh.
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
Đá vảy được sử dụng phổ biến trong các nhà máy chế biến, đặc biệt ở các
nhà máy chế biến thực phẩm và thuỷ sản. Chúng được sử dụng để bảo quản thực
phẩm khi nhập hàng và trong quá trình chế biến. Ngày nay nó đã trở thành thiết
bị tiêu chuẩn, bắt buộc phải có ở các xí nghiệp đông lạnh, vì chỉ có sử dụng đá
vảy mới đảm bảo yêu cầu vệ sinh. Ngoài ra đá vảy cũng có rất nhiều ưu điểm
khác như giá thành rẻ, chi phí vận hành, đầu tư nhỏ.
Nước đá vảy có chiều dày rất khác nhau từ 0,5 đến 5mm tuỳ thuộc vào
thời gian làm đá. Độ dày này có thể điều chỉnh được nhờ thay đổi tốc độ quay
của cối đá hoặc dao cắt đá.
- Máy đá viên (máy đá dạng ống):
Nước đá có dạng các đoạn hình trụ rỗng được sản xuất trong các ống

Môi chất lỏng tiếp tục đi qua kính xem lỏng, qua van điện từ và chia thành hai
đường vào qua van tiết lưu và đi vào bình chứa thấp áp, nhờ vào van tiết lưu mà
gas lòng được hạ nhiệt độ và suất trong xuống p0, to, van tiết lưu nhiệt điều
chỉnh lượng lỏng nhờ vào bầu cảm biến ở đầu ra của dàn lạnh. Từ bình chứa
thấp áp môi chất lỏng chảy vào dàn lạnh xương cá môi chất được bay hơi và trao
đổi nhiệt với dung dịch nước muối. Sau đó hơi lạnh trở về bình chứa thấp áp.
Hơi môi chất tiếp tục đi về bình tách lỏng, ở đây môi chất được tách lỏng, còn
hơi thì được máy nén hút về, kết thúc một quá trình và chu trình được lặp lại
1.3 CẤU TẠO CỦA MÁY SẢN XUẤT ĐÁ VIÊN
Máy sản xuất đá viên được thiết kế nhỏ gọn, chất lượng, hoạt động ổn
định, bền bỉ đem lại hiệu suất cao, tiết kiệm điện năng, dễ vận hành, đặt biệt giá
thành giảm so với máy nhập ngoại
Đá viên hiện nay được sử dụng rất nhiều, có thể sử dụng bảo quản thực
phẩm,….Máy sản xuẩt đá viên sử dụng dây chuyên lọc nước hiện đại sau đó sử
dụng để làm đá viên, nên hiện nay máy sản xuất đá viên được rất nhiều các
doanh nghiệp sử dung.
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
1. Máy nén
2. Bình ngưng tụ
3. Bơm nước tháp giải nhiệt
4. Bơm nước lạnh
5. Motor giảm tốc
6. Cối làm đá( Inox)
7. Cụm vít tải ra sản phẩm
8. Motor vít tải

C
● sản lượng một mẻ:
m
me
= kg/mẻ
● khối lượng 1 ống đá :
m
ong
= kg
● số ống đá cần thiết:
n
ong
= ống
- Thiết bị bốc hơi ống chùm, số ống là 125 ống, được bố trí theo các cạnh của hình lục giác đều
và trên các đỉnh của tam giác đều. theo cách bố trí này thì tổng các số ống chùm thỏa:
n = 0.75*( m
2
– 1) + 1
156 = 0.75*( m
2
– 1) + 1
m 14,5
Dựa vào bảng trang 127 , tài liệu kỹ thuật lạnh
chọn thiết bị bốc hơi là 169 ống, có số ống bố trí theo đường kính lớn nhất của hình lục
giác ngoài cùng: m=15
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
Bước ống được xác định theo công thức
= 1.24 1.45
Chọn = 1.26

= - 160
0
C
T
bh
= - 40,8
0
C (đktc)
Với khoảng nhiệt độ này thì R22 không thể đông đặc trên đường ống gây tắt
nghẽn và nở đường ống tác nhân khi dùng sản xuất đá .
Vậy ta chọn tác nhân lạnh là R22.
2.2.3 Tính toán cách nhiệt
- Máy làm đá chỉ cách nhiệt thành bao quanh. Chọn máy làm đá có hình trụ tròn và có cấu tạo
thành bao quanh như sau:
Các thông số tra ở tài liệu [4] :
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
TT Vật liệu

( m )

Kcal/h.m.
k
g/m.h.mmH
g
1 Thép 0.,002 39
2 Bitum 0.001 0.18 0.000115
3 Styropore 0.047 0.006
- Chiều dày của tấm cách nhiệt được tính như sau:
K: hệ số truyền nhiệt K, W/m

- Tính lại hệ số truyền nhiệt :
k =

= 0,198 m
- Kiển tra tính đọng sương trên bề mặt ngoài của đá:
- Điều kiện vách ngoài không đọng sương:
K<= K
S
K
S
= 0.95*ά
ng
t
s
:nhiệt độ đọng sương
- Nhiệt độ trung bình tháng lớn nhất ở tphcm t=37.5
0
C
- Độ ẩm φ =74%
Tra đồ thị ta được:
t
s
=33
0
C
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
Nhiệt độ trong thiết bị làm lạnh : t
tr
=-15

- Nhiệt độ không khí bên ngoài phòng; t
kk
N
= 30
0
C
t
0
- nhiệt độ sôi của môi chất lạnh bên trong, lấy t
0
= -15
0
C
F – Diện tích xung quanh bể
F = 2.3,14.r.h=2.3,14.0.19.1=1,2 m
2
h – chiều cao thân cối đá; h=1 m
α
1
– hệ số tỏa nhiệt giữa không khí và bề mặt bên ngoài cối đá, W/m
2
.K
α
2
– hệ số tỏa nhiệt khi sôi môi chất bên trong cối đá, W/m
2
.K
λ
i
– hệ số dẫn nhiệt của các lớp vật liệu

HOÀNG VĂN TRẮC
M – khối lượng đá được sản xuất trong một ngày đêm, về giá trị đúng bằng năng
suất cối đá, kg.
t – thời gian sản xuất đá.
q
0
- nhiệt lượng của 1 kg nước tỏa ra khi làm lạnh từ nhiệt độ ban đầu đến khi
đông đá hoàn toàn, J/kg.
Giá trị q
0
được xác định theo công thức:
q
0
= C
pn
.t
1
+ r + C
pđ
.׀t
2
׀
C
pn
– nhiệt dung riêng của nước: C
pn
= 4186 J/kg.k
r – nhiệt đông đặc: r = 333600 J/kg
C
pđ

+ 333600 + 2090.׀t
2
׀
= 4186.30+33360+2090.5= 469630 J/kg = 469,63 kJ/kg
3.1.3 NhiỆt Làm LẠnh Khuôn Đá

Trong đó:
Số ống đá trong một mẻ n
ong
= 156
Khối lượng của một khuôn đá g
k
= 0,3 Kg
Nhiệt dung riêng của thép (vật liệu làm khuôn) C
k
= 0,418 kJ/kg.độ
Nhiệt độ của nước khi đưa vào khuôn t
f
= 30
o
C
Nhiệt độ ống t
m
= -10
o
C
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
= 156.0,3.0,418.40=782,496 W
3.1.4 NhiỆt TỔn ThẤt Khi Tách Đá KhỎi Khuôn

kJ/kg
υ
m
3
/kg
s
kJ/kg
1' -15 2,95 399,49 0,0773 1,775
1 -10 2,95 403,57 0,0809 1,792
2 65,732 13,685 442,12 0,02043 1,787
2' 35 13,685 415,8 0,0017 1,706
3' 35 13,685 243,05 0,00326 1,146
3 30 13,685 236,75 NA 1,126
4 -15 2,95 236,75 0,02318 1,145
h
Năng suất lạnh riêng:
403,57-236,75=166,82 kJ/kg
LgP
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
Công nén riêng
l = h
2
– h
1
= 442,12 – 403,57 = 38,55
Năng suất nhiệt riêng
q
k
= h

• Chiều rộng: 0,5m
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
thể tích chứa 0,1 m
3
= 100 kg . Đáp ứng tốt cho nhu cầu làm đá
với năng suất 47kg/mẻ
4.1.2 Thùng Chứa Nước Ở Phía Dưới:
Chứa nước từ máy lọc bơm sang và nước không đóng băng từ bồn chảy
xuống. Nhiệm vụ là cung cấp nước cho thùng phía trên, đảmbảo nước cho chu
kỳ làm đá. Kích thước 0,7m
4.1.3 Dao Cắt:
Nhiệm vụ dao cắt là cắt những viên đá rơi xuống, đồng thời giữ khoảng cách cố đỉnh của
viên đá,. Do bố trí tấm chặng nghiêng, cho phép cắt đá thành từng đoạn như mong muốn.
Lưỡi dao quay nhờ một mô tơ điện, có hộp số, thiết kế cánh quạt có đường kính bằng
đường kính thiết bị bốc hơi.
4.3 THIẾT BỊ NGƯNG TỤ
Thông số khí hậu ở Tp.HCM:
Do dự định đặt máy đá tại Tp.HCM nên các điều kiện chọn để làm máy đá được lấy tại
đây.
t
1
= 37.5
o
C
Độ ẩm = 74%
Tra đồ thị ta được nhiệt độ ướt kế: 32.5
o
C
Nhiệt độ nước ra tính theo nhiệt độ nước vào:

2
– h
3
= 442,12 – 236,75 = 205,37 kJ/kg
Từ số liệu trên ta xác định được nhiệt tải riêng của TBNT:
Q
k
= = 27,21Kw
Ta chọN nhiệt tải riêng của thiết bị q
F
= 4000 W/m
2
Bề mặt trao đổi nhiệt của thiết bị ngưng tụ là:
F =
Dựa vào bảng 6-2 kỹ thuật lạnh ta được các thông số kỹ thuật do hang sản xuất liên xô chế
tạo :
Dựa vào phụ tải nhiệt Q
k
= 27,21 kw ta chọn tương ứng với model KT10 có các thông số
sau:
• F
ng
=6,8m
2
• Chiều dài ốngl = 1,8m
• D = 0,48m
• Số ống n= 99
• Lối=10
4.4 TÍNH VÀ CHỌN CÁC THIẾT BỊ PHỤ
4.4.1 Tháp Giải Nhiệt

= 37,5 – 34.5 = 2.5K
Chọn tháp giải nhiệt theo FRK8 cataloge của TL[2]:
- Lưa lượng: G= 1,63 l/s
- Kiểu FRK8
- Kích thước:
+ Chiều cao: H = 1,6m
+ Đường kính: D = 0,93m
+ Đường kính nối vào: d
v
= 40 mm
+ Đường kính nối ra: d
r
= 40 mm
+ Đường kính ống chảy tràn: 25
+ Đường kính xả: 25
+ Đường kính quạt gió: 530 mm
+ Lưu lượng quạt gió: 70 m
3
/ph
+ Môtơ quạt: 0,2 KW
+ Khối lượng tĩnh: 40 (Kg)
+ Khối lượng vận hành: 130(Kg)
4.4.2 Bình Tách Dầu:
Nhiệm vụ bình tách dầu là tách dầu bôi trơn ra khỏi tác nhân lạnh. Vì nếu không tách ra
dầu dễ tạo thành 1 lớp cáu bẩn trên bề mặt truyền nhiệt của các thiết bị truyền nhiệt làm giảm
hệ số truyền nhiệt.
Nguyên tắc làm việc :
Khi hỗn hợp hơi và dầu vào bình tách dầu , dòng hỗn hợp sẽ bị giảm vận tốc một cách đột
ngột ( 1 m/s ) , và thay đổi chiều chuyển động . Dầu sau khi tách ra lắng xuống đáy và đưa
về bình chứa dầu .

S + c
- p = 15 bar = 1.5 Mpa .
- Với thép cT3 : [ ] = 135 N/mm
2
- Hệ số bền mối hàn : = 1
- Hệ số bổ sung : c = 0,002 mm
S + 0.002 = 0.0032 mm
Mà S =9mm nên thoả điều kiện.
4.4.3 Bình Chứa Dầu :
Nhiệm vụ : xã dầu ra khỏi bình tách ở áp suất ngưng tụ rất nguy hiểm . Vì cùng với dầu
một lượng tác nhân lạnh cũng bị xã theo . Do đó phải lắp đặt thêm bình chứa dầu đê3
tập trung dầu từ bình tách dầu và từ các nơi khác trở về từ đó mới xã ra ngoài .
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
Bình chứa dầu có gắn các van để nối với bình tách dầu , đầu hút của máy nén . Van xã
dầu được gắn ở đáy bình xã dầu và xã ra ngoài ở áp suất thấp ( 1.2- 1.3 at ) sau khi hút
hết NH
3
ra khỏi bình . Hơi R22 hút ra khỏi bình nhờ nối với đầu hút của máy nén .
Tính toán :
Dựa vào chế độ làm việc ta chọn bình có thể tích khoảng 50 l
Theo TL[2]/281 chọn bình chứa dầu như sau :
- Loại 300 CM
- Đường kính 325*9 mm
- Cao H = 1270 mm
- Rộng B =765 mm
- Khối lượng m = 92 kg
4.4.5 Bình Chứa Cao Áp :
Nhiệm vụ : chứa lỏng cao áp sau thiết bị ngưng tụ và cung cấp đồng đều lượng lỏng cho
van tiết lưu . Ngoài ra bình chứa cao áp còn là nơi tập trung dầu và khí không ngưng , là bình