tính toán thiết kế kho lạnh dung tích 500 tấn, bảo quản thịt bò

Thông số môi trường: - Địa điểm xây dựng: kho lạnh đặt tại Huế - Nhiệt độ môi trường: tn = 37,30c - Độ ẩm môi trường: φn = 73% 3.môi chất lạnh: - môi chất lạnh sử dung trong kho lạnh bả

A LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm qua, kỹ thuật lạnh đã có những thay đổi quan trọng trên thếgiới và ở cả Việt Nam ta Nó thực sự đã đi sâu vào hết các ngành kinh tế, đang pháttriển nhanh và hỗ trợ tích cực cho các ngành đó Đặc biệt, là ngành công nghệ thựcphẩm, chế biến thịt, cá, rau quả…

Ngày nay trình độ khoa học kỹ thuật phát triển rất nhanh Những thành tựu vềkhoa học kỹ thuật, đã được ứng dụng rộng rãi vào trong các ngành công nghiệp, cũngnhư nông nghiệp Do đó năng suất lao động ngày càng tăng, sản phẩm làm ra ngàycàng nhiều, mà nhu cầu tiêu dùng còn hạn chế dẫn đến sản phẩm dư thừa Để tiêu thụnhững hết sản phẩm dư thừa đó thì người ta phải chế biến và bảo quản nó, bằng cáchlàm lạnh đông để xuất khẩu Nhưng nước ta hiện nay còn rất ít những kho lạnh bảoquản, không đáp ứng đủ nhu cầu

Trước tình hình đó, với những kiến thức đã học và cùng với sự hướng dẫn tận

tình của thầy giáo Lê Quốc, em xin làm đồ án với đề tài “ thiết kế kho lạnh bảo

quản đông thịt bò với dung tích 500 tấn”, được đặt tại Huế.

Sau một thời gian học tập và nghiên cứu, nay em đã cơ bản hoàn thành nộidung đề tài được giao Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Lê Quốc, đã giúp đỡ emhoàn thành đồ án này trong thời gian sớm nhất

Mặc dù đã rất cố gắng nhưng do kiến thức đã học còn hạn chế và kinh nghiệmthực tế chưa có cùng với thời gian rất hạn hẹp, nên đồ án của em không thể tránhkhỏi những thiếu sót Em kính mong thầy cô đóng góp ý kiến để em hoàn thành đồ

án tốt nhất !

Huế, tháng 12 năm 2010

Sinh viên

Hồ Sỹ Tuần

Thời gian bắt đầu: 10 / 10 /2010 Thời gian kết thúc: 11 / 12 / 2010

10 Thuyết minh sơ đồ

Giáo Viên Ra Đề Sinh Viên Thực Hiện

Th.s Lê Quốc Hồ Sỹ Tuần

Lớp: 08CDNL01

C NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Huế, ngày tháng năm 2010

Giáo viên hướng dẫn

(ký tên)

Điểm

Mục Lục

 Ngành công nghệ chế biến và bảo quản thực phẩm

 Trong công nghiệp nặng: làm nguội khuôn đúc

 Trong y tế: chế biến và bảo quản máu, thuốc

 Trong công nghiệp hoá chất

 Trong lĩnh vực sinh hoạt đời sống: điều hoà không khí

- Đóng vai trò quan trọng nhất là ngành công nghiệp chế biến và bảo quản thực phẩm Tuy nhiên để có thể giữ cho thực phẩm được lâu dài để cung cấp, phân phối cho nền kinh tế quốc dân,thì phải bảo quản đông nhằm giữ cho thực phẩm ở 1 nhiệt

độ thấp (-120C ÷ - 300C) Bởi vì ở nhiệt độ càng thấp thì các vi sinh vật làm ôi thiu thực phẩm càng bị ức chế, các quá trình phân giải diễn ra rất chậm Vì vậy mà có thể giữ cho thực phẩm không bị hỏng trong thời gian dài

II NỘI DUNG VÀ YÊU CẦU THIẾT KẾ

1 bảo quản đông:

- Sản phẩm bảo quản: thịt bò

- Dung tích : E = 500 tấn

- Nhiệt độ kho lạnh bảo quản đông: - 300c

- Nhiệt độ ngưng tụ: 40oC

2 Thông số môi trường:

- Địa điểm xây dựng: kho lạnh đặt tại Huế

- Nhiệt độ môi trường: tn = 37,30c

- Độ ẩm môi trường: φn = 73%

3.môi chất lạnh:

- môi chất lạnh sử dung trong kho lạnh bảo quản đông là R22

CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG

KHO LẠNH

Mục đích của chương này là xác định các kích thước của kho lạnh bảo quản

đông ,để có cách bố trí hợp lí mặt bằng kho lạnh., xác định diện tích lạnh cần xây dựng và số buồng lạnh Dung tích kho lạnh là đại lượng cơ bản cần thiết để xác định

số lượng buồng lạnh Dung tích kho lạnh là lượng hàng hóa được bảo quản đồng thờilớn nhất trong kho Số lượng và kích thước buồng lạnh phụ thuộc vào các loại hàng được bảo quản trong kho, đặc điểm kho lạnh

I Tính kích thước kho lạnh bảo quản đông.

Cho biết: - Công suất: E = 500 tấn ( bài cho)

quạt Ở dây ta chọn theo bảng 2-2, trang 21 tài liệu[5] với diện tích buồng lạnh từ

Với diện tích quy chuẩn như trên thì ta chọn Zt là phù hợp rồi,

chọn zt = z1 + z2 = 4 kho

6 vậy diện tích thực tế kho lạnh cần xây dựng là:

Ftt= 2.90 + 2.120 = 420 m2

Và dung tớch kho lạnh thực tế:

Với trong tải của vật trờn 1m2 là 1,225 tấn (tớnh cho chiều cao H = 3,5 m) và diệntớch của cỏc kho lạnh cần xõy dựng là: Ftt= 2.90 + 2.120 = 420 m2

Thỡ ta cú dung tớch kho lạnh thực tế là: E t = (2.90 + 2.120).1,225 = 514 tấn

II quy hoạch mặt bằng kho lạnh

Quy hoạch và những nơi phụ trợ với dây truyền công nghệ Để đạt đợc mục đích đócần phải tuân thủ yêu cầu sau:

- Phải bố trí các buồng lạnh phù hợp với dây truyền công nghệ sản phẩm đi theo dâytruyền không gặp nhau, không đan chéo nhau, các cửa ra vào cửa buồng phải quay rahành lang

- Cũng cơ thể không dùng hành lang nhng sản phẩm theo dây truyền không đợc gặpnhau

- Quy hoạch cần phải đạt chi phí đầu t nhỏ nhất Cần sử dụng rộng rãi các điều kiệntiêu chuẩn giảm đến mức thấp nhất các diện tích lạnh phụ trợ nhng vẫn đảm bảo tiệnnghi Giảm công suất thiết bị đến múi thấp nhất Giảm công suất thiết bị thấp nhất

- Quy hoach mặt bằng cần phải đảm bảo sự vận hành tiện lợi và dẻ tiền

- Quy hoạch phải đảm bảo lối đi lại thuận tiện cho việc bốc xếp thủ công hay cơ giớithiết kế

Chiều rộng kho lạnh một tầng không quá 40(m)

Chiều rộng kho lạnh một tầng phù hợp với khoảng vợt lớn nhất là 12 (m)

cần một sân bốc dỡ ô tô dọc theo chiều dài kho

Để giảm tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che, các kho lạnh cùng nhiệt độ nhóm vàomột khối

- Mặt bằng của kho lạnh phải phù hợp với hệ thống đã chọn

- Mặt bằng kho lạnh phải đảm bảo kỹ thuật an toàn phòng cháy chữa cháy Khi thiết

kế phải tính thêm khả năng mở rộng kho lạnh

8m

16m 12m

10m

6m 4m

CHƯƠNG 2: TÍNH CÁCH NHIỆT CHO KHO LẠNH

Do chênh lệch nhiệt độ giữa môi trường và kho lạnh là rất lớn Do đó để giảm tối đa tổn thất nhiệt ra môi trường thì chúng ta phải bọc cách nhiệt Biết rằng lớp cách nhiệt càng dày thì tổn thất nhiệt càng ít Nhưng chiều dày của nó phải đảm bảo tối ưu hoá giữa chi phí đầu tư và tiết kiệm năng lượng khi vận hành Mục đích của chương này là để giải quyết vấn đề đó

I cấu trỳc cỏch nhiệt kho lạnh

1 Mục đích của việc cách nhiệt phòng lạnh

Nhiệt độ tx, trong đó nhiệt độ môi trờng (tf > tk) lạnh trong xí nghiệp đông lạnh.Cấu trúc cách nhiệt chiếm từ 25 > 40% chi phí xây dựng xí nghiệp Do đó phải đặcbiệt chú trọng đến việc lựa chọn cấu trúc cách nhiệt Thiết kế và thi công nếu cấu tạocủa vách cách nhiệt là điểm cấu trúc xây dựng cách nhiẹt không tốt thì nó không đảmbảo chế độ nhiệt và ẩm không đảm bảo theo yêu cầu làm tăng sự khô ngót của sảnphẩm, h hỏng sản phẩm và tăng chi phí sản xuất lạnh (tăng chi phí vận hành)

Do vậy việc cách nhiệt cho kho lạnh đợc xem xét và coi trong vấn đề này Đặcbiệt đối với những kho lạnh mà nhiệt độ trong phòng lạnh luôn luôn phải duy trì ởnhiệt độ thấp Do đó sự chênh lệch nhiệt độ nh trên luôn luôn xuất hiện một dòngnhiệt xâm nhập từ môi trờng bên ngoài vào

Đối với kho lạnh của chúng ta, mục đích xây dựng là làm giảm dòng nhiệt xâmnhập từ môi trờng bên ngoài kho, chỉ có bằng cách tăng R lên

R: Nhiệt trở vách (cản trở dòng nhiệt) muốn tăng dòng nhiệt trở vách có nhiềucách nhng tốt nhất là xây tờng dày lên một cách phù hợp nhất lắp đặt vật liệu cáchnhiệt

* ý nghĩa

Việc nhiệt kho lạnh nó sẽ giảm bớt hiệu số nhiệt độ của bề mặt phía trong kho

và nhiệt độ của bề mặt phía trong kho và nhiệt độ không khí trong kho

t = t2 - tk

Khi hiện nhiệt độ lớn sẽ làm tăng sự tuần hoàn của không khí gần vách, sự tuầnhoàn của không khí tăng lên làm tăng sự khô ngót của sản phẩm vào mùa hè và ng ợclại làm tăng sự quá lạnh của sản phẩm vào mùa đông

Để tránh hiện tợng khi sắo xếp sản phẩm vào trong kho lạnh không đợc xếpsản phẩm vào sát vách kho Từ những lý do trên ta thấy rằng việc cách nhiệt cho kho

là rất cần thiết

2 Cấu trúc cách nhiệt:

Cấu trúc cách nhiệt đảm bảo sự liên tục không tạo ra các cầu nhiệt hiện tợng

đột nhiệt Đối với kho lạnh khi xây lắp cách nhiệt cho công trình không nên để hởmép giữa các tấm cách nhiệt

- Vị trí lắp đặt

+ Đối với tờng cách nhiệt đặt phía trong hay phía ngoài đều đợc Nhng thôngthờng là lắp bên trong vách kho

+ Đối với nền lắp dới mặt nền

+ Đối với trần thì lắp phía trên hay phía dới đều đợc tuỳ thuộc vào diện tíchtrần

Theo đề tài của em thì em chọn cấu trúc cách nhiệt là polystirol cho tơng bao

và tờng ngăn từ trần, bê tông bọc cho nền kho

3 Cấu trúc cách ẩm

- Về nguyên tắc thì cách ẩm lắp ở phía có độ ẩm cao Khi lắp cấu trúc cách nhiệt tôi dùng bitum và giấy dầu để cách ẩm cho tờng, trần và nền

II Phơng pháp xây dựng kho bảo quản

Trong thực tế hiện nay có 2 phơng pháp xây dựng kho thờng sử dụng đó là khoxây và kho lắp ghép

- Kho xây: có u điểm là tận dụng đợc nguồn nguyên liệu sẵn có tại địa phơng,

các nguyên vật liệu sẵn có ở các xí nghiệp, giá thành rẻ, chi phí đầu t thấp Tuy nhiên

nó có nhợc điểm là thời gian thi công kéo dàu cấu trúc xây dựng Qua sự cân đối giữakho xây có u điểm chiu lực tốt hơn kho lắp ghép vì ta xây kho lạnh trên đất trống và

đối chiếu với tình hình thực tế trong nớc em chọn phơng án xây dựng kho của em làkho xây

1 Kết cấu xây dựng kho

Để giảm tổn thất lạnh cũng nh đảm bảo tính an toàn và kinh tế cho kho lạnh hoạt

động trong thời gian dài thì kho lạnh đợc xây dựng thiết kế cấu nh sau:

1.1 Móng và cột

Móng phải chịu đợc tải trọng của toàn bộ kết cấu xây dựng và hàng hoá bảoquản Bởi vậy móng phải kiên cố, vững chắc và lâu bền Móng có thể đợc làm theokiểu sàn móng hoặc theo kiểu từng ô không liên tục Khi đó móng ngời ta phải chừatrớc những lỗ để lắo cột chụi lực Trong kho lạnh một tầng sử dụng cột có tiết diệnvuông (400 x 400)

1.2 Tờng ngăn và tờng bao

- Có rất nhiều phơng án xây dựng tờng bao và tờng ngăn cho kho lạnh với khoa học công nghệ như hiện nay thì ứng dụng công nghệ 3D vào xây dựng là hiệu quả nhất vì vậy em chọn xây tờng ngăn và tờng bào bằng phơng pháp 3D hiện đại

Giới thiệu vật liệu 3D

Theo cỏc chuyờn gia trong lĩnh vực kinh doanh địa ốc, giỏ thành rẻ là một ưu thế để nhà xõy dựng bằng 3D-panel tạo ra một bước đột phỏ trờn thị trường nhà đất Ứng dụng cụng nghệ 3D-panel để xõy nhà cao tầng, kho lạnh,xớ nghiệp là một lời giải thớch hợp Nhanh, rẻ, bền

Cụng nghệ 3D-panel cú mặt tại Việt Nam từ đầu những năm 90 Theo cỏc chuyờn gia

về xõy dựng, ưu điểm nổi bật của cụng nghệ này là tạo cho cụng trỡnh xõy dựng khả năng chịu lực cao, cú thể chịu được bóo với sức giú 300 km/h, chịu được động đất 7,5 độ Richter Những tấm 3D-panel với kết cấu 3 chiều hỡnh thành bởi lưới thộp đanvào nhau, ở giữa là lớp mỳt xốp vừa cú tỏc dụng cỏch õm, cỏch nhiệt vừa giỳp làm giảm khối lượng so với tường gạch hay sàn bờ tụng truyền thống Mỗi một vuụng tường, sàn bằng tấm 3D-panel cú khối lượng chỉ khoảng 60% so với tường gạch và sàn bờ tụng cú cựng kớch thước Khụng chỉ thớch hợp cho những chung cư cao tầng xõy dựng trờn nền đất yếu vỡ tiết kiệm chi phớ gia cố múng, 3D-panel cú thể thay thế hữu hiệu gạch xõy dựng vốn phải khai thỏc tài nguyờn đất

Những tấm 3D-panel được đỳc sẵn theo thiết kế nờn thời gian thi cụng nhanh và khụng đũi hỏi phải cú giàn giỏo rườm rà hay phương tiện cơ giới nặng nề Nhờ vậy, nếu ứng dụng vào xõy dựng nhà cao tầng thỡ chắc chắn giỏ thành phần thụ của cụng trỡnh sẽ rẻ hơn ớt nhất 20% so với kỹ thuật xõy dựng truyền thống, đồng thời vẫn bảo đảm tuổi thọ khụng dưới 50 năm

TIấU CHUẨN KỸ THUẬT CƠ SỞ

(Sản phẩm Mốp xốp EPS)

Sản phẩm mốp xốp định hỡnh từ hạt được kớch nở nờn trong thể tớch M3 chứa từ 3,000,000 đến 6,000,000 hạt nhỏ kết dớnh dạng tổ ụng kớnh mạch và trong mổi tế bàohạt nhỏ sau khi nở chứa bờn trong 98 % là khụng khớ, là sản phẩm cú ưu điểm về tớnhnăng bảo ụn và cỏch nhiệt

Một số hỡnh ảnh về vật liệu 3D - panel xõy dưng

Cụng dụng : Mốp xốp dạng tấm được sử dụng cho:

1- Mốp xốp EPS dạng tấm được sử dụng trong kiến trỳc xõy dựng lút hay ốp tường cú cụng dụng cỏch õm cỏch nhiệt tốt.

2- Gia cụng sản xuất tấm 3 D dựng trong xõy dựng Nhà ở dạng biệt thự hay cao tầng thay thế cho vật liệu truyền thống vỡ nú cú ưu điểm là vật liệu Nhẹ và cú tớnh năng cỏch nhiệt tốt nờn tiết kiệm được chi phớ điện năng sinh hoạt.

3- Dựng trong tàu, xe cú trang bị thiết bị bảo ụn (đụng lạnh) Kho lạnh

4- Dựng cỏch nhiệt nền kho lạnh Hầm đụng.hầm nước đỏ Cỏc loại ống bảo ụn

5- Bao bỡ điện tử, sanh sứ thủy tinh, rau quả, thủy hải sản và bao bỡ chống va đập.

Phương phỏp thi cụng đơn giản, tiện lợi mang lại hiệu quả cao, mốp xốp EPS cỏch nhiệt đó được cỏc cụng ty xõy dựng, cỏc nhà thầu chọn làm giải phỏp chống núng cho mỏi tole, vỏch tole của cỏc Khu Cụng nghiệp, Khu Chế xuất; đổ sàn Bờ tụng cho cỏc toà cao ốc, khỏch sạn, dựng để cỏch

õm - cỏch nhiệt cho Hệ thống điều hoà Trung tõm của cỏc cụng trỡnh điện lạnh,

1.3.Mái

Các kho lạnh có các tấm mái tiêu chuẩn đi kèm theo cột, xà tiêu chuẩn Mái của kho không đợc đọng và thấm nớc

Nếu mái có độ rộng lớn có thể làm mái dốc về một phía thờng làm dốc về 2 phía có

độ nghiêng 2%, chống ẩm, cỏch nhiệt là vấn đề phức tạp nờn em chọn giai phỏp là dựng tụn 3 lớp Siờu cỏch nhiệt, cỏch ẩm tuyệt đối, đặc biệt khụng chỏy so với sản phẩm PU

- Cú thể sử dụng làm mỏi, vỏch ngăn, kho lạnh cỏch nhiệt hoặc nhà lắp ghộp di động

- Tiết kiệm 50% năng lượng điện làm mỏt nhà xưởng do khả năng cỏch nhiệt tốt

- Lớp giấy PVC cú tớnh thẩm mỹ cao (thay thế trần thạch cao )

-Gớa thành thấp hơn cỏc sản phẩm cựng loại trờn thị trường

1.4 Nền

Kết cấu nền phụ thuộc vào nhiều yếu tố

III Tính toán cách nhiệt kho lạnh.

1.Kết cấu tờng bao

- Theo bảng 2-9 vách kho lạnh có kết cấu nh sau:

1.2 Xác định chiều dày lớp cách nhiệt tờng bao

Chiều dày cách nhiệt của lớp vật liệu cách nhiệt đợc xác định từ phơng trìnhtruyền nhiệt k:

1 S S 1

1

(TL5)Suy ra

i i 2i 1

CN

1 1

K

1

; m TL5

Với: SCN: Chiều dày lớp cách nhiệt polystirol

CN : hệ số dẫn nhiệt của polystirol

K: hệ số truyền nhiệt qua tờng bao, ứng với kho nhiệt độ -150C ta có:

K = 0,23/mk)m2K (TL5)

1: Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài tờng: 1 = 23,3 /mk)m2 K(TL5)

2: Hệ số toả nhiệt bên trong tờng đối với kho lạnh đối lu cỡng bức

2 = 9 /mk)m2 K (TL5)

i: Bề dày của lớp vật liệu thứ i

i: hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i:

Theo kết cấu kể trên, dựa vào bảng 1 ta có chiều dày lớp cách nhiệt

CN = 0,047 1 1 0,05 0,1 0, 005 1 0,1

2 0,17 23,3 0,92 0,04 0,18 9 0,92

Vậy với CN = 0,14 m thì khi đó hệ số truyền nhiệt thực tế là:

Kt =

1

1 2.0,05 0,1 0,005 0,1 0,14 1 23,3 0,92 0,04 0,18 0,92 0, 047 9 

= 0,17(/mk)m2K)

1.3 Kiểm tra đọng sơng vách ngoài tờng bao.

chọn nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất ở Huế = 37,30C; độ ẩm 73% Tra đồthị i-d ta đợc ts = 310C Nhiệt độ buồng lạnh t2 = -300C

ơng vách ngoài tờng bao Thõa mãn

2 Kết cấu xây dựng của trần kho lạnh

Theo tài liệu 5[ phần tài liệu tham khảo] chọn trần kho có kết cấu nh sau:

STT Tên vật liệu Chiều dày(m) Thẻ số dãnnhiệt

4: Lớp cách ẩm

5: Lớp cách nhiệt polystirol

6: Lớp bê tông cốt thép

7: Lớp vữa trát xi măng

2.2 Chiều dày của lớp cách nhiệt:

- Chiều dày của lớp cách nhiệt đợc xác định từ phơng trình truyền nhiệt k

1

1 1

1

/mk)m2K (TL5)

Trong đố:

CN: chiều dày lớp cách nhiệt bằng polystirol

CN: hệ số dẫn nhiệt của polystirol

k: hệ số truyền nhiệt qua trần kho, ứng với t = -300C ta có:

i: bề dầy của lớp vật liệu thứ i

i: Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i:

Theo kết cấu nh trên dựa vào bảng 2 ta có chiều dàycủa lớp vật liệu cách nhiệt

2.3 Kiểm tra đọng sơng bề mặt ngoài của trần

Tơng tự nh phần kiểm tra đọng sơng đối với tờng đối với trần ta có:

2 1

3 ChiÒu dµy c¸ch nhiÖt cña nÒn kho l¹nh

3.1 KÕt cÊu c¸ch nhiÖt nÒn kho l¹nh

1

1 1

i i 2i 1

1 1

1: HÖ sè to¶ nhiÖt tõ nÒn vµo trong kho 1 = 6,5 /mk)m2k (TL5)

i: HÖ sè to¶ nhiÖt phÝa trong kho 2 = 9 /mk)m2k (TL5)

i: ChiÒu dµy líp vËt liÖu thø i

7 6 5 4 3 2 1

i: hệ số dẫn nhiệt của vật liệu thứ i

Theo kết cấu nh trên dựa vào bảng 3 ta có chiều dày lớp cách nhiệt là:

Vậy ta chọn chiều dày lớp cách nhiệt là CN = 0,65 m

Với CN = 0,65 m ta có hệ số truyền nhiệt thực tế là:

1

1 0, 4 0,1 0, 005 0, 02 0, 03 0, 01 1 0, 42 6,5 1, 4 1, 6 0,18 1, 4 1, 6 0,92 9 0,15

t

k 

= 0,234 (/mk)m2k)

3.4 Kiểm tra đọng sơng trên nền kho lạnh

Với nhiệt độ trong nền kho ta chọn t1 = 280C với  = 85%

Tra trên đồ thị i-d đợc ts =250C với t2 = -300C

Từ công thức

ks = 0,95.1

2 1

s 1

t t

t t



(/mk)m2k) (TL5)

Ta có: Ks = 0,95.6,5 28 25

28 ( 30)



  = 0,32 /mk)m2kVới Ks = 0,32 /mk)m2k > kt = 0,234 /mk)m2k thì không có hiện tợng đọng sơng trênnền kho lạnh

4 Xác định chiều dày cách nhiệt tờng ngăn

4.1 Xác định chiều dày cách nhiệt tờng ngăn

Chiều dày cách nhiệt của tờng ngoài

Biểu diễn kết cấu của tờng ngăn

CHƯƠNG 3: TÍNH NHIỆT TẢI KHO LẠNH

I Mục đích tính toán nhiệt kho lạnh

Tính nhiệt kho lạnh là tính toán các dòng nhiệt từ môi trờng bên ngoài đi vào kho lạnh Đây chính là dòng tổn thất nhiệt mà máy lạnh cần phải đủ công suất lạnh để thải nó trở lại môi trờng nóng đảm bảo sự chênh nhiệt độ giữa luồng lạnh với không khí môi trờng xung quanh

Mục đích cuối cùng của việc tính nhiệt kho lạnh là để xác định năng suất lạnh củamáy lạnh cần đặt Khi đó dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh Q đợc xác định bằng biểu thức

Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5; w (TL5)

Trong đó:

Q1: Dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che vào buồng lạnh qua dẫn nhiệt và bức xạ mặt trời

Q2: Dòng nhiệt do sản phẩm toả ra trong quá trình xảy ra lạnh

Q3: Dòng nhiệt từ bên ngoài do thông gió vào buồng lạnh

Q4: Dòng nhiệt từ các nguồn khác nhau do vận hành kho lạnh

Q5: Dòng nhiệt từ sản phẩm toả ra khi sản phẩm hô hấp

Đặc điểm của các dòng nhiệt là chúng thay đổi liên tục theo thời gian Q1 phụ thuộc vào nhiệt độ môi trờng xung quanh nó thay đổi từng giờ, từng ngày và từng tháng trong năm, mùa trong năm Q2 phụ thuộc vào thời vụ; Q3 phụ thuộc vào hàng bảo quản; Q4 phụ thuộc vào quy trình chế biến bảo quản hàng và Q5 phụ thuộc vào những biến đổi sinh hoá của từng sản phẩm

II Xác định các tổn thất dòng nhiệt vào kho lạnh

- Trong trờng hợp tổng quát ta có:

Q = Kt.Ft.t (w) (TL5)

K1: Hệ số truyền nhiệt thực w/mk)m2k

F: Diện tích bề mặt kết cấu bao che m2

t: Hiệu nhiệt độ giữa bên ngoài và bên trong

Trong đó:

Kích thớc tờng ngoài đợc xác định nh sau:

+ Đối với buồng góc kho lấy chiều dài từ mép tờng ngoài đến trực tâm tờng ngăn.+ Đối với buồng cạnh kho lấy chiều dài từ giữa trực tâm tờng ngăn

+ Đối với chiều cao từ mặt nền đến mặt trần kho lạnh có

H = 6 m; R = 6 ữ 8 m; D = 15m

Khi công thêm phần xây dựng và cấu trúc cách nhiệt là

H = 6,65 m; R = 6,48 ữ 8,48 m; D = 15,48 m

1 Xác định dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che vào phòng I

1.1 Xác định dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che

Ta có:

1 n 1 t 1 v

Q : Dòng nhiệt do bức xạ mặt trời qua mái và tờng kho

Trong trờng hợp tổng quát ta có:

Q = K.F.t (TL5)

Với F: diện tích bề mặt kết cấu bao che

t: Hiệu nhiệt độ giữa bên trong trong và bên ngoài

Q : Nhiệt truyền qua vách hớng Đông

* Nhiệt truyền qua váchh hớng Tây V T

1

QPhòng số (1) vách hớng Tây Giáp với phòng máy có nhiệt độ t1=37,30C; t2 = -300C

* Nhiệt truyền qua vách hớng nam

Tờng hớng nam tiếp xúc với mái hiên do vậy ta chọn nhiệt độ mái trong bóng sân là

* Nhiệt truyền qua vách hớng Đông

- Vách phía Đông tiếp giáp với phòng số 2 Giả sử phòng này hoạt động cùng phòng

1.5 Xác định dòng nhiệt qua bức xạ mặt trời Q1

- Dòng nhiệt do bức xạ mặt trời đợc xác định qua biểu thức

V bx 1 bxt 1 bx

Trong đó:

M: Khối lợng hàng nhập vào kho trong 1 ngày đêm t/mk)24h

E: Dung tích kho lạnh E = 100 tấn (tính toán ban đầu)

Mà đối với kho bảo quản thực phẩm, không phải rau quả thì ta có:

M chiếm ( 10 15)%.E  M = 10 tấn

i1: entanpy của sản phẩm đóng hộp đợc đa từ nơi khác đến ứng với t=80C (TL1) theo bảng 3-7 (TL1)

1000

2.2 Xác định dòng nhiệt do bao bì toả ra Q22bb

- Dòng nhiệt do bao bì toả ra tính theo biểu thức:

 

1000

Mbb: Khối lợng bao bì đa vào cùng sản phẩm

Bao bì là thùng cattông theo (TL1) ta có:

3 Xác định dòng nhiệt do thông gió luồng lạnh: Q 3

Q3 = 0 vì phòng bảo quản thịt bò không có thông gió

- Dòng nhiệt do thông gió buồng lạnh chỉ tính toán cho các buồng đặc biệt bảo quảnrau quả và các sản phẩm hô hấp

4 Xác dòng nhiệt do vận hành tỏa ra Q 4

- Dòng nhiệt do vận hành toả ra đợc xác định qua biểu thức

Q4 = Q41 + Q42 + Q43 + Q44 () (TL5)

Trong đó:

Q41: Dòng nhiệt do chiếu sáng toả ra Q42: Dòng nhiệt do ngời toả ra

Q43: Dòng nhiệt do động cơ điện toả ra Q44: Dòng nhiệt do mở của kho lạnh

5 Dòng nhiệt toả ra khi hoa quả hô hấp Q 5

Q5 = 0 vì chỉ tính cho hoa quả

Xác định dòng nhiệt truyền vào phòng số 1

Q1 () Q2 () Q3 () Q4 () Q5 ()

Q1 (w)

9001

Xác định dòng nhiệt truyền vào phòng số 2

- Dòng nhiệt tổn thất tính tơng tự nh phòng số 1 Do vậy ta có bảng tổng hợp kết quả tính nhiệt phòng số 2:

Q1 () Q2 () Q3 () Q4 () Q5 () Q

2 (w)

xác định dòng nhiệt truyền vào phòng 3

- Dòng nhiệt tổn thất tính tơng tự nh phòng số 1 Do vậy ta có bảng tổng hợp kết quả tính nhiệt phòng số 3:

Q 1(w) Q 2(w) Q 3(w) Q 4(w) Q 5(w) Q3 (w)

xác định dòng nhiệt truyền vào phòng 4

- Dòng nhiệt tổn thất tính tơng tự nh phòng số 1 Do vậy ta có bảng tổng hợp kết quả tính nhiệt phòng số 3:

III PHUẽ TAÛI NHIEÄT THIEÁT Bề

Taỷi nhieọt cho thieỏt bũ laứ taỷi nhieọt duứng ủeồ tớnh toaựn dieọn tớch beà maởt trao ủoồinhieọt caàn thieỏt cuỷa thieỏt bũ bay hụi Coõng suaỏt yeõu caàu cuỷa thieỏt bũ bao giụứ cuừng

phải lớn hơn công suất máy nén, phải có hệ số dự trữ nhằm tránh những biếnđộng có thể xảy ra trong quá trình vận hành Vì thế tải nhiệt cho thiết bị được lấybằng tổng của tất cả các tổn thất nhiệt.

IV PHỤ TẢI NHIỆT MÁY NÉN

Do các tổn thất nhiệt trong kho lạnh không đồng thời xảy ra nên công suất

nhiệt yêu cầu thực tế sẽ nhỏ hơn tổng các tổn thất nhiệt, để tránh lựa chon máynén có công suất lạnh quá lớn, tải nhiệt của máy nén cũng được tính toán từ tất cảcác tải nhiệt thành phần, nhưng đối với kho bảo quản thịt lợn đông lạnh thì lấy100%Q1, 100% Q2, 75%Q4

Từ đó ta có phụ tải nhiệt máy nén

VËy QMN = 100%Q1 + 100%Q2 + 100%Q3 +100%Q5 + 75%Q4 (TL1)

= 20249,88+ 3306,76 + 0 + 0 + 75.13484

100

= 33669,64 W = 33,66 kw

V NĂNG SUẤT LẠNH CỦA MÁY NẫN

- Khi xác định năng suất lạnh của máy nén cần phải tính đến thời gian làm việc của Máy nén và các tổn thất trên đờng ống của hệ thống lạnh do đó ta phải nhận thêm hệ

VII Ưu nhược điểm

* Ưu điểm:

- Thiết bị đơn giản vì không cần vòng tuần hoàn phụ

- Tuổi thọ cao, kinh tế hơn vì không phải tiếp xúc với nớc

Muối là chất gây ăn mòn, han rỉ

- Nhiệt độ của kho lạnh bảo quản có thể giám sát qua nhiệt độ của môi chất Nhiệt

độ sôi có thể xác định để dòng qua áp bể ở đầu hút máy nén

- Với nhiều dàn lạnh việc bố trí phân bố môi chất lạnh đến các dàn lạnh cũng gặp khó khăn và khả năng MN rơi vào tình trạng ầm rất lớn.

* Hệ thống lạnh trực tiếp thờng đợc tự động hoá bao gồm: tự động điều khiển và tự

động điều chỉnh, tự động báo hiệu và bảo vệ theo nhiệt độ kho bảo quản và theo chế

độ an toàn của máy nén

CHƯƠNG 4: TÍNH CHỌN CHU TRèNH VÀ MÁY NẫN LẠNH

I Chọn các thông số làm việc

- Chế độ làm việc của 1 hệ thống lạnh đợc đặc trng bởi nhiệt độ sau:

- Nhiệt đội sôi của môi chất lạnh T0

- Nhiệt độ ngng Tk

- Nhiệt độ quá nhiệt của môi chất hút về máy nén tan

1 Nhiệt độ sôi của MCL nhiệt độ sôi phụ thuộc vào nhiệt độ buồng lạnh

- Nhiệt độ sôi của MCL dùng để tính toán thiết kế có thể lấy nh sau:

t0 = tb - t0

- tb: nhiệt độ buồng lạnh theo tính toán ta chọn tb = -300C

- t0 : hiệu nhiệt độ yêu cầu cho t0

- Đối với giàn bay hơi trực tiếp, nhiệt độ bay hơi lấy thấp hơn nhiệt độ buồng từ

8-130C lấyt0 = 8;

Vậy t0 = -30 - 8 = -380C

2 Nhiệt độ (t 0 ) ngng tụ

- Phụ thuộc vào nhiệt độ môi trờng làm mát của thiết bị ngng tụ theo đề tài của

em, em chọn dàn ngng giải nhiệt bằng nớc

tk = 40oC ( theo yêu cầu đề tài cho)

- Nhiệt độ nớc đầu ra và đầu vào chênh lệch nhau từ 2  60C và phụ thuộc vào kiểu bình ngng Theo đề tài của em, em chọn là các loại bình ngng ống vỏ nằm

tk = 400C.

3 Nhiệt độ quá nhiệt của Môi chất hút về máy nén

Nhiệt độ của môi chất trớc khi hút về Máy nén nhiệt độ này bao giờ cũng lớn hơnnhiệt độ sôi của môi chất

II Tính chọn máy nén và chu trình lạnh

Đối với hệ thống lạnh dùng cho kho bảo quản đông thì sử dụng dàn bay làmlạnh không khí bằng phơng pháp đối lu cỡng bức, tại dàn lạnh này môi chất đi trongchùm ống sẽ trao đổi nhiệt với không khí trong kho bảo quản, nó thu nhiệt của khôngkhí hoá hơi và đợc máy nén hút về Phần không khí mất nhiệt lạnh đi và đợc quạt gióthổi đến sản phẩm và trao đổi nhiệt với sản phẩm làm cho sản phẩm mất nhiệt lạnh đi

và không khí nóng lên và quay lại dàn lạnh để tiếp tục trao đổi nhiệt với môi chất kếtthúc một vòng làm lạnh

Máy nén là một bộ phận rất quan trọng của hệ thống lạnh nó quyết định năngsuất lạnh của hệ thống, phần quan trọng của máy nén là năng suất lạnh và công suấtcủa động cơ máy nén đòi hỏi phải đáp ứng đợc năng suất lạnh của kho bảo quản

3 Xây dựng chu trình trên đồ thị Logp- h

Hỡnh 5-2: Chu trỡnh 2 cấp, 1 tiết lưu làm mỏt trung gian một phần cú hồi nhiệt

NHA- Mỏy nộn hạ ỏp, MTG- Thiết bị làm mỏt trung gian, NCA- Mỏy nộn cỏo ỏp HN- Hồi nhiệt, NT- Thiết bị ngưng tụ, TL- Thiết bị tiết lưu, BH- Thiết bị bay hơi

Cỏc quỏ trỡnh trờn đồ thị:

1-2 : Nộn đoạn nhiệt ở mỏy nộn hạ ỏp s2=s1

2-3 : Làm mỏt đẳng ỏp p=ptg=const ở thiết bị trung gian

3-4 : Nộn đoạn nhiệt ở mỏy nộn cao ỏp s4=s3

4-5’: Ngưng tụ đẳng ỏp p=pk=const trong thiết bị ngưng tụ, mụi chất nhả nhiệtlượng qk cho mụi trường giải nhiệt

5’-5: Quỏ trỡnh quỏ lạnh đẳng ỏp p=pk=const trong thiết bị hồi nhiệt

5-6 : Tiết lưu từ ỏp suất pk đến po, h5 = h6

6-1’: Bay hơi đẳng ỏp, đẳng nhiệt trong thiết bị bay hơi

1’-1: Quỏ trỡnh quỏ nhiệt đẳng ỏp p=po=const ở thiết bị hồi nhiệt

* Ưu nhược điểm

- Do cú hồi nhiệt nờn năng suất lạnh riờng qo tăng một lượng qo = i5’ – i5 sovới chu trỡnh khụng cú hồi nhiệt

- Do cú quỏ nhiệt nờn nhiệt độ cuối quỏ trỡnh nộn hạ ỏp cú tăng nhưng khụngđỏng kể vỡ chu trỡnh này sử dụng frờụn là chủ yếu

Kẻ 2 đờng Pk; P0 /mk)/mk) với trục hoành xác định đợc 3 điểm

- Điểm 1' là điểm P0 cắt đờng bão hoà khô x = 1 tra đồ thị logp-h của R22 có

- từ điểm 2 ta kẻ đường thẳng p2 = p3 = const và đồng thời kộo tk để tk cắt p2 tại

1 điểm điểm này chớnh là điểm 3 tra đồ thị ta cú h3 = 434 kJ/mk)kg

- Từ điểm 3 kẻ đờng cong S3 = S4 = const và đông thời kéo Pk để Pk cắt S2 tại 1

điểm điểm này chính là điểm 2 tra đồ thị cú h4 = 469 kJ/mk)kg