Tổng quan về kho bảo quản lạnh
Định nghĩa về kho bảo quản lạnh
Kho lạnh bảo quản là một hệ thống được thiết kế để kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm, giúp bảo quản và lưu trữ hàng hóa lâu dài với chất lượng tốt nhất Thiết bị này thường được sử dụng cho thực phẩm như thủy hải sản, rau củ quả, nông sản, trái cây, cũng như các sản phẩm trong lĩnh vực chăn nuôi, y tế và hóa chất Do đó, kho lạnh nhận được sự quan tâm lớn từ các công ty, nhà máy chế biến, nhà hàng và hộ kinh doanh gia đình trong việc giải quyết các vấn đề liên quan đến bảo quản hàng hóa.
- Kho bảo quản thực phẩm sau chế biến: thịt, cá, tôm, đồ hộp,
- Kho bảo quản thủy - hải sản: cá ngừ, cá hồi,
- Kho bảo quản nông sản: khoai lang, ngô, sắn,
- Kho bảo quản trái cây: mít, chuối, thanh long,bơ,
- Kho bảo quản rau củ quả: củ cải, cà rốt, bắp cải, bông cải xanh,
- Kho bảo quản hoa tươi
- Kho bảo quản các loại vacxin, dược phẩm, thuốc
- Kho bảo quản đá viên, sữa, lên miên bia, nước giải khát,
Những tác dụng của kho bảo quạn lạnh:
- Lưu giữ độ tưới sống của hàng hóa
- Dữ trữ hàng hóa chưa đưa vào sản suất
- Giảm chi phí điện so với dùng máy lạnh cỡ thông thường
- Thuận tiện cho việc di chuyển, lắp đặt, vệ sinh an toàn thực phẩm
- Bảo quản hàng hóa, nguyên vật liệu, sản phẩm trong thời gian dài
Phân loại các loại kho bảo quản lạnh
Có nhiều kiểu kho bảo quản lạnh dựa trên những căn cứ phân loại khác nhau
2.1, Phân loại kho lạnh theo mục đích bảo quản:
Dựa vào mục đích bảo quản người ta phân chia các loại kho lạnh như sau:
Kho chế biến là loại kho lạnh phổ biến trong các nhà máy chế biến và bảo quản thực phẩm, với dung tích lớn và yêu cầu hệ thống làm lạnh công suất cao Do nhu cầu xuất nhập hàng thường xuyên, phụ tải kho lạnh luôn biến động.
Kho lạnh sơ bộ là loại kho được sử dụng để làm lạnh tạm thời hoặc bảo quản sản phẩm tại nhà máy chế biến Chức năng chính của kho lạnh sơ bộ là giữ cho nguyên liệu ở nhiệt độ thích hợp trước khi chuyển sang các giai đoạn chế biến tiếp theo.
- Kho sinh hoạt: Loại kho này thường rất nhỏ được sử dụng trong các hộ gia đình, khách sạn, nhà hàng dùng bảo quản một lượng hàng nhỏ
Kho phân phối và trung chuyển là loại kho lạnh chuyên cung cấp thực phẩm cho các khu dân cư và thành phố, đồng thời đảm bảo dự trữ lâu dài Với dung tích lớn, kho lạnh phân phối có khả năng lưu trữ nhiều mặt hàng, đóng vai trò quan trọng trong đời sống sinh hoạt của cộng đồng.
Kho thương nghiệp là kho lạnh chuyên dùng để bảo quản thực phẩm trong hệ thống thương mại Kho này phục vụ cho việc lưu trữ tạm thời các mặt hàng mà doanh nghiệp đang kinh doanh trên thị trường.
Kho vận tải, bao gồm kho trên tàu thuỷ, tàu hoả và ôtô, có đặc điểm nổi bật là dung tích lớn, phục vụ cho việc bảo quản hàng hóa tạm thời trong quá trình vận chuyển từ địa điểm này đến địa điểm khác.
2.2, Phân loại kho lạnh theo nhiệt độ:
- Kho bảo quản đông: Tối thiểu nhiệt độ phải đạt -18℃, bảo quản các mặt hàng đóng đông
- Kho bảo quản lạnh: Từ -2℃ đến 5℃, chủ yếu bảo quản mặt hàng rau quả và nông sản
- Kho đa năng: Nhiệt độ bảo quản - 12℃, có khả năng tăng hoặc giảm nhiệt độ phụ thuộc vào nhu cầu
- Kho gia lạnh: nhiệt độ bảo quản là 0℃, chức năng chính là gia lạnh các sản phẩm trước khi chuyển sang khâu chế biến khác
- Kho bảo quản nước đá: Nhiệt độ kho tối thiểu -4℃
2.3, Phân loại theo dung tích chứa của kho bảo quản lạnh:
Kích thước kho lạnh phụ thuộc vào thể tích chứa hàng của nó
2.4, Phân loại kho lạnh theo phương pháp xây dựng:
Kho được xây dựng từ các vật liệu xây dựng chất lượng cao, kết hợp với lớp cách nhiệt và chống ẩm bên trong Quá trình xây dựng kho rất phức tạp, bao gồm nhiều công đoạn khác nhau để đảm bảo hiệu quả và độ bền.
+ Tận dụng được nguyên vật liệu sẵn có ở địa phương
+ Có thể sử dụng những công trình kiến trúc sẵn có để chuyển thành kho giá thành xây dựng rẻ
+ Khi cần di chuyển kho lạnh khó khăn, hầu như bị phá hỏng
+ Cần nhiều thời gian và nhân lực thi công
+ Chất lượng công trình không cao
+ Khó đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm
Kho lắp ghép: Đây là phương án xây lắp kho bằng các tấm panel tiêu chuẩn trên nên và khung của kho
+ Các chi tiết cấu trúc cách nhiệt, cách ẩm là các tấm panel tiêu chuẩn chế tạo sẵn nên dễ dàng vận chuyển đến nơi lắp đặt
+ Lắp ráp nhanh chóng, thời gian thi công nhanh
+ Khi cần di chuyển kho lạnh dễ dàng, thời gian thi công nhanh
+ Kho chỉ cần khung và mái che nên không cần đến các vật liệu xây dựng Xây dựng rất đơn giản
+ Hình thức đẹp, dễ vệ sinh
- Nhược điểm: Giá thành đắt hơn kho xây dựng.
Cấu tạo kho lạnh
Kho lạnh được cấu tạo bởi hai phần chính: Phần cách nhiệt và hệ thống làm lạnh
Vỏ kho lạnh được chế tạo từ các tấm panel chuyên dụng, đáp ứng tiêu chuẩn quốc tế cho lắp đặt kho lạnh Bề mặt các tấm panel có độ nhẵn bóng cao, màu sắc hấp dẫn, mang lại cảm giác sạch sẽ và hiện đại.
Cấu trúc đơn giản nhưng ổn định cao, có khả năng chống ăn mòn và chịu rung tốt Vật liệu lõi nhẹ, mang lại khả năng cách nhiệt hiệu quả.
+ Các tấm panel được kết nối bằng phương thức Labyrinth Style đảm bảo độ chặt khít và cách nhiệt giữa các tấm
+ Cấu trúc bản lề giúp cho việc lắp đặt đơn giản, chính xác, tiết kiệm đáng kể thời gian và chi phí lắp đặt
Kích thước chiều dài, rộng và cao có thể được điều chỉnh để phù hợp với thiết kế của kho đông, đồng thời vẫn đảm bảo chất lượng và khả năng cách nhiệt hiệu quả.
Cửa kho lạnh cần có khả năng cách nhiệt tương đương với vỏ kho, đồng thời phải đảm bảo tính linh hoạt và tiện lợi cho người sử dụng.
+ Cửa kho lạnh được sản xuất có nhiều loại với kích thước khá đa dạng
Để đảm bảo độ kín của kho, cần thiết phải bổ sung kết cấu jont xung quanh khung, nhằm ngăn chặn hoàn toàn khí lạnh thoát ra qua các khe hở.
Cửa được chế tạo từ inox 304 không rỉ, kết hợp với bản lề và tay khóa bằng vật liệu atimon hoặc inox, đảm bảo độ bền chắc và vẻ sáng bóng cho sản phẩm.
Hệ thống làm lạnh đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh nhiệt độ kho để đảm bảo các sản phẩm được bảo quản ở mức nhiệt độ yêu cầu Tùy thuộc vào từng loại sản phẩm, nhiệt độ bảo quản sẽ khác nhau, dẫn đến sự khác biệt trong cấu trúc của hệ thống lạnh Các thiết bị quan trọng trong hệ thống làm lạnh thường bao gồm:
Máy nén là bộ phận quan trọng nhất trong cấu tạo của kho lạnh, có tác dụng nén môi chất lạnh và được xem như trái tim của mỗi hệ thống lạnh.
+ Tùy thuộc vào thiết kế và lắp đặt kho lạnh mà sẽ sử dụng công suất máy sao cho phù hợp
+ Có các loại máy nén như: máy nén piston, trục vít, xoắn ốc,…Mỗi loại máy có cấu tạo và nguyên lý hoạt động riêng biệt
+ Dàn lạnh được lắp ở bên trong kho lạnh phải đảm bảo có lớp vỏ chắc chắn, có tính thẩm mỹ
Bên trong dàn lạnh có nhiều bộ phận quan trọng cần chú ý khi lựa chọn và sử dụng, bao gồm bức cánh dàn lạnh, quạt ly tâm và điện trở xả đá.
+ Có chức năng là kiểm soát và điều chỉnh các hoạt động của kho lạnh
Phối kết hợp hoạt động với các thiết bị để giữ ổn định nhiệt độ ở mức yêu cầu
+ Có bộ phận thực hiện báo hiệu cho người dùng khi biết bị gặp phải trục trặc trong vận hành
Lựa chọn thông số thiết kế và tính toán cấu trúc kho lạnh
Các thống số thiết kế
- Thiết kế kho bảo quản lạnh sức chứa 80 tấn
- Chọn phương án thiết kế kho tại Bình Định, có các thông số khí hậu như sau:
Thông số về khí hậu ở Bình Định [Bảng 1-1 TL Hướng dẫn thiết kế HTL]
Nhiệt độ( 0 C) Độ ẩm tương đối(%)
TB cả năm Mùa hè Mùa đông Mùa hè Mùa đông
- Chọn nhiệt độ môi trường là t = 37,9 là nhiệt độ môi trường để tính toán
- Chọn nhiệt độ bảo quản:
Nhiệt độ bảo quản thực phẩm cần được điều chỉnh phù hợp với từng loại sản phẩm và thời gian lưu trữ Thời gian bảo quản càng dài, nhiệt độ bảo quản cần thiết càng thấp để đảm bảo an toàn và chất lượng thực phẩm.
Các sản phẩm như rau, củ, quả không thể duy trì chất lượng tốt ở nhiệt độ thấp, do đó cần được bảo quản ở nhiệt độ cao hơn, trong khoảng từ 0 đến 5 độ C Nhiệt độ lý tưởng cho việc bảo quản là 4 độ C.
Tính toán kích thước kho lạnh
Kho lạnh có dung tích 80 tấn được thiết kế với hệ thống sắp xếp hàng hóa bằng xe nâng Phương án xây dựng kho này là kho lắp ghép, với tường và trần được ghép từ các tấm panel, cùng với nền bê tông có khả năng cách nhiệt.
2.2, Xác định thể tích kho lạnh:
Ta có dung tích kho lạnh: E = V.gv
Trong đó: E: dung tích kho lạnh (tấn) gv: định mức chất tải (tấn /m 3 )
Ta có E = 80 tấn ; Chọn gv = 0,31 tấn/m 3
Ta có thể tích của kho lạnh: V = 80
2.3, Xác định tiêu chuẩn chất tải của kho lạnh
Tiêu chuẩn chất tải của kho là khối lượng hàng hóa chứa trong một đơn vị thể tích, tấn/m 3
Nguyên liệu bảo quản là rau, trái cây: gv= 0,3 tấn/m 3 đến 0,32 tấn/m 3
2.4, Xác định diện tích hữu ích của kho lạnh:
Diện tích chất tải của kho lạnh F, được xác định qua thể tích kho lạnh và chiều cao chất tải:
ℎ (m 2 ) Trong đó: F: diện tích chất tải ( hữu ích ), m 2 ; h: chiều cao chất tải
Chiều cao chất tải trong kho lạnh được xác định bởi chiều cao của kho lạnh và khoảng cách giữa trần và hàng hóa để lắp đặt dàn lạnh cũng như đảm bảo lưu thông không khí Để tính chiều cao kho lạnh, ta lấy chiều cao phủ bì kho lạnh trừ đi hai lần độ dày của tấm panel.
Chọn tấm panel tiêu chuẩn có chiều cao phủ bì là 3 (m) Chọn chiều cao xếp hàng là h = 2 (m)
2.5, Xác định diện kho cần xây dựng:
Diện tích xây dựng luôn lớn hơn diện tích chất tải:
Trong đó: Fxd: diện tích cần xấy dựng, (m 2 )
𝛽 𝐹 : hệ số sử dụng diện tích Lấy theo bảng sau:
Diện tích kho, m 2 Hệ số 𝛽 𝐹
Ta có F = 129 m 2 => Chọn hệ số sử dụng: β F = 0,76
Diện tích cần xây dựng là: Fxd = 129
0,76 = 170 (m 2 ) Diện tích quy chuẩn buồng lạnh: 17 × 10 × 3 (m)
2.6, Xác định tải trọng nền và của trần:
Tải trọng nền được xác định theo định mức chất tải và chiều cao chất tải của nền và giá treo hay móc treo vào trần:
𝑔 𝑓 ≥ 𝑔 𝑣 × ℎ Trong đó: gf : tải trọng nền/trần (tấn/m 2 ) gv : tiêu chuẩn chất tải (tấn/m 3 ) h : chiều cao chất tải, h = 2 (m)
Ta cần thi công nền bê tông đủ khả năng chịu được lực nén 0,62 (tấn/m 2 ) hoặc cao hơn để an toàn.
Tính toán cách nhiệt và cách ẩm cho kho lạnh
+ Nhiệm vụ của cách nhiệt:
Cách nhiệt lạnh có vai trò quan trọng trong việc ngăn chặn sự mất nhiệt từ môi trường bên ngoài có nhiệt độ cao vào buồng lạnh có nhiệt độ thấp thông qua kết cấu bao che Chất lượng của vách cách nhiệt chủ yếu phụ thuộc vào đặc tính của vật liệu cách nhiệt, cần đáp ứng các yêu cầu nhất định để đảm bảo hiệu quả cách nhiệt.
- hệ số dẫn nhiệt λ nhỏ (λ -> 0);
- độ thấm hơi nước nhỏ (à -> 0);
- độ bền cơ học và độ dẻo cao;
- bền ở nhiệt độ thấp và không ăn mòn các vật liệu xây dựng tiếp xúc với nó;
- không cháy hoặc không dẻ cháy;
- không bắt mùi và không có mùi lạ;
- không gây nấm mốc và phát sinh vi khuân, không bị chuột, sâu bọ đục phá;
- khồng độc hại dối với cơ thể con người;
- không độc hại đối với sản phẩm bảo quản, làm biến chất và giảm chất lượng sản phẩm;
- vận chuyển, lắp ráp, sửa chữa, gia công dễ dàng;
- rẻ tiền và dễ kiếm, không đòi hỏi sự bảo dưỡng đặc biệt
Sự chênh lệch nhiệt độ giữa môi trường bên ngoài và buồng lạnh tạo ra độ chênh áp suất hơi nước, khiến ẩm từ bên ngoài luôn di chuyển vào trong buồng lạnh Khi gặp nhiệt độ thấp, ẩm ngưng tụ trong kết cấu cách nhiệt, làm giảm khả năng cách nhiệt và gây ra nấm mốc, thối rữa cho vật liệu Do đó, cách nhiệt lạnh cần phải đi đôi với cách ẩm Đối với kho lạnh lắp ghép, cấu trúc cách ẩm được thiết kế với lớp tôn bọc ngoài lớp cách nhiệt, vì tôn có hệ số dẫn ẩm rất nhỏ, giúp đảm bảo an toàn cho việc cách ẩm trong kho lạnh.
3.3, Xác định chiều dày cách nhiệt:
Từ công thức tính hệ số truyền nhiệt k cho vách phẳng nhiều lớp:
Có thể tính được chiều dầy lớp cách nhiệt:
1 : hệ số toả nhiệt của môi trường bên ngoài ( phía nóng) tới vách cách nhiệt (W/m 2 K)
2 : là hệ số toả nhiệt của vách buồng lạnh và buồng lạnh (W/m 2 K)
i : là chiều dày của lớp vật liệu thứ i (m)
i : là hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i (W/mK)
cn : là chiều dày của lớp vật liệu cách nhiệt (m)
cn : là hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt (W/mK)
K : là hệ số truyền nhiệt của vách (W/m 2 K)
Bảng 3.1: Thông số các lớp vật liệu của panel tiêu chuẩn
Vật liệu Chiều dày (m) Hệ số dẫn nhiệt 𝜆(W/m.k)
Kho bảo quản lạnh được thiết kế với chế độ trong kho là 4 0 C Không khí được đối lưu cưỡng bức vừa phải
Thiết kế nền kho được để thoáng bằng các con lươn nên hệ số toả nhiệt 1,
2 vàhệ số truyền nhiệt K được lấy bằng giá trị so với trần và vách kho lạnh
Ta có: + k: ứng với kho nhiệt độ ta có, k = 0,35 w/m 2 k
+ 1: hệ số tỏa nhiệt bề mặt ngoài tường ngăn, 1= 23,3 w/m 2 k
+ 2: hệ số tỏa nhiệt của vách phía trong kho lạnh, đối với kho lạnh không khí đối lưu cưỡng bức, 2= 9 W/m 2 K
( Bảng tra 3-3 và 3-7 tài liệu "HDTKHTL" của Nguyễn Đức Lợi )
Ta có bề dày cách nhiệt của vách và trần
Trong thực tế, ta chọn chiều dày tấm Panel là 125 mm
Ta có hệ số truyền nhiệt thực:
Bảng 3.1: Cấu trúc nền bằng bêtông
Các lớp Chiều dày (m) Hệ số dẫn nhiệt λ(w/mK) Nền nhẵn (vữa trát xi măng) 0,01 0,93
Bêtông cốt thép chịu lực 0,15 1,5
Hình 2.2 Cấu tạo nền kho lạnh Tương tự như tính toán đối với panel, ta có:
Chọn lớp cách nhiệt có chiều dày 100 mm
Ta có hệ số truyền nhiệt thực của nền:
3.4, Tính kiểm tra đọng sương:
Hiện tượng đọng sương xảy ra khi nhiệt độ không khí bên ngoài kho (tw1) thấp hơn nhiệt độ đọng sương (ts) Để ngăn chặn hiện tượng này, cần đảm bảo rằng tw1 > ts hoặc nhiệt độ thực tế (kthực) phải nhỏ hơn nhiệt độ sương (ks) Nếu đọng sương vẫn xảy ra, cần xem xét lại độ dày của lớp cách nhiệt.
Với ks là hệ số truyền nhiệt đọng sương nó được xác định theo biểu thức sau:
Hệ số cấp nhiệt vách ngoài kho lạnh (𝛼1) được tính bằng công thức 𝑡1 − 𝑡2 𝛼1, trong đó 𝑡1 là nhiệt độ của vách ngoài kho lạnh tính bằng độ C, 𝑡2 là nhiệt độ của vách trong kho lạnh, và 𝑡𝑠 là nhiệt độ đọng sương tại vách ngoài kho lạnh, cũng tính bằng độ C.
5- Bêtông cốt thép chịu lực
Tra đồ thị i-d ta được: ts = 32,45 0 C
𝑘 𝑡 = 0,314 < 𝑘 𝑠 = 3,74 và 𝑘 𝑛 = 0,252 < 𝑘 𝑠 = 3,74 Vậy : Kho đảm bảo không bị đọng sương
Tính toán tải nhiệt kho lạnh, chọn máy và thiết bị cho hệ thống
Mục đích
Tính nhiệt tải kho lạnh là quá trình xác định các dòng nhiệt từ môi trường bên ngoài và nguồn nhiệt phát sinh bên trong kho lạnh Dòng nhiệt này gây tổn thất, và máy lạnh cần có công suất đủ lớn để loại bỏ chúng, nhằm duy trì sự chênh lệch nhiệt độ ổn định giữa buồng lạnh và không khí xung quanh.
Mục đích cuối cùng của việc tính toán nhiệt kho lạnh là để xác định năng suất lạnh của máy lạnh cần lắp đặt
Dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh Q, được xác định bằng biểu thức:
Q1 : dòng nhiệt xâm nhập vào qua kết cấu bao che của buồng lạnh (W)
Q2 : dòng nhiệt do sản phẩm toả ra trong quá trình xử lý lạnh (W)
Q3 : dòng nhiệt từ bên ngoài do thông gió buồng lạnh (W)
Q4 : dòng nhiệt từ các nguồn khác nhau khi vận hành kho lành (W)
Q5 : dòng nhiệt từ sản phẩm toả ra khi sản phẩm hô hấp (W)
Tính tải nhiệt của kho
2.1, Dòng nhiệt xâm nhập qua kết cấu bao che:
Dòng nhiệt truyền qua kết cấu bao che của kho chứa bao gồm tổng hợp các dòng nhiệt mất mát qua vách, trần và nền Sự chênh lệch nhiệt độ giữa môi trường bên ngoài và bên trong, cùng với các dòng nhiệt tổn thất do bức xạ mặt trời tác động vào vách kho, là những yếu tố chính gây ra hiện tượng này.
Dòng nhiệt xâm nhập qua kết cấu bao che xác định theo công thức
Q11 : dòng nhiệt qua tường bao, trần, nền do chênh lệch nhiệt độ (W)
Q12 : dòng nhiệt qua tường bao, trần do ảnh hưởng của bức xạ mặt trời (W) trong đó Q12= 0, vì kho đặt trong nhà có mái che
Tính dòng nhiệt truyền qua vách, trần và nền kho lạnh do chênh lệch nhiệt độ
Trong đó : kt : là hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che xác định theo chiều dầy cách nhiệt thực (W/m 2 k), (kt = 0,314 W/m 2 k)
F : là diện tích bề mặt của kết cấu bao che (m 2 )
t : là độ chênh lệch nhiệt độ trong kho và ngoài kho t = t1 – t2 = 37,9 – 4 = 33,9 0 C t1 : là nhiệt độ bên ngoài môi trường, t1 = 37,9 0 C; t2 : là nhiệt độ trong kho lạnh, t2 = 4 0 C
- Dòng nhiệt truyền qua tường:
- Dòng nhiệt truyền qua trần:
- Dòng nhiệt truyền qua nền:
Vậy: dòng nhiệt qua kết cấu bao che gồm:
2.2, Dòng nhiệt do sản phẩm và bao bì toả ra:
Dòng nhiệt do sản phẩm và bao bì toả ra khi xử lý lạnh được tính theo biểu thức:
Dòng nhiệt do sản phẩm toả ra gồm có:
𝑄 2 𝑠𝑝 : Dòng nhiệt do chính sản phẩm toả ra (W)
𝑄 2 𝑏𝑏 : Dòng nhiệt do bao bì mang vào (W)
2.2.1, Tính dòng nhiệt do sản phẩm toả ra:
Trong quá trình bảo quản hàng hóa, đặc biệt là trái cây và rau củ, nhiệt độ vào kho và nhiệt độ bảo quản là rất quan trọng Entanpi của sản phẩm khi vào kho (𝑖 đ) được xác định là 384800 J/kg tại nhiệt độ 30°C, trong khi entanpi khi bảo quản (𝑖 𝑐) là 286700 J/kg ở nhiệt độ 4°C Mặc dù hàng hóa đã được cấp đông đến nhiệt độ bảo quản, nhưng trong quá trình xử lý như đóng gói và vận chuyển, nhiệt độ sản phẩm có thể tăng lên, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.
( Bảng 4-2 tài liệu "HDTKHTL" của Nguyễn Đức Lợi )
M đ là chỉ số năng suất của buồng gia lạnh hoặc buồng kết đông, phản ánh lượng hàng hóa được nhập vào kho bảo quản lạnh trong một ngày đêm Đặc biệt đối với kho bảo quản rau quả, do tính chất thời vụ của hoa quả, khối lượng hàng nhập vào kho lạnh cần được tính toán cẩn thận theo biểu thức phù hợp.
+ E: dung tích kho lạnh, tấn
+ B: hệ số quay vòng hàng, B= 8÷10 Chọn B=9
+ m: hệ số nhập hàng không đồng đều, m= 2÷2,5 Chọn m= 2 +120: số ngày nhập hàng trong năm
2.2.2, Tính dòng nhiệt do bao bì toả ra:
Dòng nhiệt do bao bì toả ra tính theo công thức:
- Mbb: là khối lượng bao bì đưa vào kho cùng sản phẩm (tấn/ngày đêm): M bb = 10% × M = 10% × 12 = 1,2 (t/ngày đêm)
+ Cbb : là nhiệt dung riêng của bao bì Cb = 1460 ( j/KgK )
(do đây là bao bì cacton) + t1, t2: Nhiệt độ trước và sau khi làm lạnh của bao bì
+ t1 = 30 0 C, bằng nhiệt độ rau khi đưa vào kho
Vậy dòng nhiệt do sản phẩm và bao bì toả ra là:
2.3, Dòng nhiệt do thông gió phòng lạnh:
Dòng nhiệt này chỉ tính toán cho các sản phẩm là rau, quả và các sản phẩm hô hấp
Dòng nhiệt Q3 được tính như sau: Q3 = mk(h1 –h2) kW
- h1 và h2: là entanpy của không khí bên ngoài và bên trong kho lạnh, kJ/kg
Tra đồ thị i-d ta có:
+ h2700 J/kg tại t2 = 4 0 C và 𝜑 2 = 85% (độ ẩm bên trong kho bảo quản)
- mk: là lưu lượng không khí cần thông gió, m 3 /s
Lưu lượng không khí cần thông gió được tính như sau:
+ V: là thể tích của kho lạnh, m 3
+ a: là số lần thay đổi không khí trong 1 ngày đêm, hay còn gọi là bội số tuần hoàn Thường chọn: a = 5
+ ρk là khối lượng riêng của không khí trong kho lạnh ρk = 1,2 kg/m 3
2.4, Dòng nhiệt do vận hành:
- Dòng nhiệt do đèn chiếu sáng 𝑄 4 1
- Dòng nhiệt do người làm việc trong kho 𝑄 4 2
- Dòng nhiệt do động cơ điện 𝑄 4 3
- Dòng nhiệt do mở cửa 𝑄 4 4
2.4.1, Tính dòng nhiệt do đèn chiếu sáng toả ra:
Dòng nhiệt do đèn chiếu sáng toả ra xác định theo công thức:
A: là nhiệt lượng toả ra khi chiếu sáng trên 1m 2 diện tích (W/m 2 ) Đối với kho bảo quản lấy: A = 1,2 (W/m 2 )
2.4.2, Tính dòng nhiệt do người toả ra:
+ Nhiệt lượng do 1 người toả ra khi làm việc nặng nhọc là 350 (W/người)
+ n : Là số người làm việc trong buồng Ta chọn 3 người làm việc trong buồn
2.4.3, Tính dòng nhiệt do các động cơ điện toả ra:
Dòng nhiệt này được xác định theo công thức:
+ N: Công suất động cơ điện
+1000: Hệ số chuyển đổi từ KW ra W
Tổng công suất động cơ điện của quạt dàn lạnh trong kho lạnh cần được xác định dựa trên thiết kế thực tế Tuy nhiên, do chưa chọn được dàn lạnh cụ thể, chúng ta có thể ước lượng tổng công suất động cơ điện với định hướng là từ 1 đến 4 kW, với giá trị trung bình là 2 kW cho kho bảo quản lạnh.
2.4.4, Tính dòng nhiệt do mở cửa:
Dòng nhiệt do mở cửa xác định theo công thức
+ B: dòng nhiệt tổn thất riêng khi mở cửa, W/m 2 (phụ tnuộc vào diện tích buồng và chiều cao buồng) Chọn B = 12 W/m 2
2.4.5, Tính dòng nhiệt do xả băng:
Trong kho lạnh khi xả tuyết ta thực hiện trên mỗi dàn lạnh nên ta chỉ việc tính toán cho 1 dàn lạnh
Dòng nhiệt do xả tuyết được xác định theo công thức:
+ ρ kk : khối lượng riêng của không khí ρ kk =1,2 kg/m 3
+ Cpkk: Nhiệt dung riêng của không khí, Cpkk = 1009 j/kgK + ∆𝑡 0 : Nhiệt độ chênh lệch trước và sau khi xả tuyết t = 9 o C
Tổng nhiệt tải do vận hành:
2.5, Dòng nhiệt do sản phẩm hô hấp phòng lạnh:
Dòng nhiệt Q5 xuất hiện trong kho lạnh bảo quản rau quả và các sản phẩm sống Cách tính dòng nhiệt Q5 được thực hiện như sau:
Dung tích kho lạnh (E) được tính bằng tấn, trong khi nhiệt tỏa ra của sản phẩm khi nhập vào kho (qn) và nhiệt độ bảo quản (qbq) cần được xác định Các giá trị nhiệt này có thể tham khảo từ bảng 4-5 để đảm bảo tính chính xác trong quá trình bảo quản sản phẩm.
Chọn bảo quản lạnh cho Dưa chuột ta có: qn = 175 ở nhiệt độ 20 0 C và qbq = 34 ở nhiệt độ 5 0 C ( Bảng 4-5 tài liệu "HDTKHTL" của Nguyễn Đức Lợi )
Bảng tổng hợp kết quả tính toán tải nhiệt
Năng suất lạnh cần thiết cho MN
[Bảng 2.14 Tỷ lệ tải nhiệt để chọn máy nén Tài liệu “Hệ thống máy và thiết bị lạnh” Đinh Văn Thuận và Võ Chí Chính]
Năng suất lạnh của máy nén đối với kho:
+ k: là hệ số lạnh tính đến tổn thất trên đường ống và thiết bị của hệ thống lạnh Chọn k = 1,05
+ b : là hệ số thời gian làm việc Chọn b = 0,7
Chọn máy và thiết bị cho hệ thống
Trong bảo quản thực phẩm tại các kho lạnh, các hệ thống thường sử dụng môi chất freon do tính năng không độc hại đối với con người và thực phẩm, đặc biệt là rau quả.
+ R404A là hỗn hợp HFC, được sử dụng thay thế cho R502 và R22 trong các ứng dụng làm lạnh ở nhiệt độ thấp và trung bình
+ R404A ứng dụng trong lạnh công nghiệp như: kho lạnh công nghiệp, kho lạnh thương mại, hầm đông gió, băng chuyền cấp đông
3.2, Chọn các thông số làm việc
Chế độ làm việc của hệ thống lạnh được đặc trưng bởi 4 yếu tố sau:
- Nhiệt độ ngưng tụ, tk
- Nhiệt độ quá nhiệt, tqn
- Nhiệt độ quá lạnh, tql a Nhiệt độ bay hơi của môi chất lạnh t 0
Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh phụ thuộc vào nhiệt độ buồng lạnh
Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh lấy như sau:
𝑡 0 = 𝑡 𝑏 − ∆𝑡 0 Trong đó : t b : Nhiệt độ của buồng lạnh t b = 4 0 C
Để xác định nhiệt độ yêu cầu cho dàn bay hơi trực tiếp, hiệu nhiệt độ (Δt) thường được chọn trong khoảng 8 đến 13 độ C, với Δt = 9 độ C Từ đó, nhiệt độ bay hơi của môi chất được chọn là -5 độ C.
Phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường làm mát của thiết bị ngưng tụ, chọn dàn ngưng giải nhiệt bằng nước
𝑡 𝑘 = 𝑡 𝑤2 + ∆𝑡 𝑘 Trong đó: + tw2: là nhiệt độ nước ra khỏi thiết bị ngưng tụ
+ ∆𝑡 𝑘 : Hiệu nhiệt độ ngưng tụ yêu cầu ∆𝑡 𝑘 = 3 ÷ 5 0 C , có nghĩa là nhiệt độ ngưng tụ cao hơn nhiệt độ nước ra từ 3 đến 5 0 C Chọn 5 0 C
Nhiệt độ nước đầu vào và đầu ra chênh nhau 2 ÷ 6°c và phụ thuộc vào kiểu bình ngưng
+ tw2: nhiệt dộ nước ra khỏi bình ngưng.Chọn bình ngưng ống chùm vỏ bọc nằm ngang ∆𝑡 𝑤 = 5 0 C
+ tw1: nhiệt độ nước vào bình ngưng
Sử dụng nước tuần hoàn qua tháp giải nhiệt lấy nhiệt độ nước vào bình ngưng cao hơn nhiệt độ nhiệt kế ướt 3 ÷ 4°c Chọn 3 0 C
Từ đồ thị (i-d) và t1 = 37,9 0 C ; = 74% => tư = 33 0 C
𝑡 𝑘 = 41 + 5 = 46 0 C c Nhiệt độ quá nhiệt t qn
Là nhiệt độ của môi chất trước khi vào máy nén Nhiệt độ hơi hút bao giờ cũng lớn hơn nhiệt độ sôi tqn = t0 + 5 ÷ 15 0 C chọn là chênh lệch nhau 5 0 C
Chúng ta chọn nhiệt độ quá nhiệt cao do không có thiết bị quá nhiệt tại đây, mà chỉ có quá trình quá nhiệt xảy ra do tổn thất nhiệt trên đường ống hút từ thiết bị bay hơi đến máy nén Đồng thời, nhiệt độ quá lạnh cũng cần được quản lý chặt chẽ.
Nhiệt độ môi chất lỏng trước khi vào van tiết lưu rất quan trọng, vì nhiệt độ quá lạnh càng thấp thì năng suất lạnh càng lớn Do đó, người ta nỗ lực giảm nhiệt độ quá lạnh xuống mức thấp nhất có thể Tuy nhiên, đối với máy lạnh một cấp không có hồi nhiệt, nhiệt độ quá lạnh khi đi qua thiết bị trao đổi nhiệt ngược chiều vẫn cao hơn nhiệt độ nước vào từ 3 đến 5 độ C Do đó, lựa chọn nhiệt độ 30 độ C là hợp lý.
Sau khi sinh ra ở thiết bị bay hơi, hơi môi chất có nhiệt độ cao và áp suất Po sẽ mất nhiệt qua đường ống dẫn gas, dẫn đến nhiệt độ tăng lên mức tqn Hơi này sau đó được máy nén hút vào và nén đến nhiệt độ và áp suất tk và Pk Tiếp theo, nó đi qua dàn ngưng, nơi môi chất được giải nhiệt bằng nước, chuyển từ pha hơi sang pha lỏng và hạ nhiệt độ xuống tk, giữ nguyên áp suất Pk Cuối cùng, môi chất sẽ được quá lạnh khi tiếp xúc với đường ống hút của máy nén, làm giảm nhiệt độ gas xuống còn tql.
Gas sẽ đi qua van tiết lưu, nơi nhiệt độ và áp suất của gas lỏng được giảm xuống mức 4 (t0, P0) Sau đó, gas sẽ đi qua dàn bay hơi để trao đổi nhiệt với sản phẩm, chuyển từ pha lỏng sang pha hơi Cuối cùng, gas hơi được máy nén hút về, tiếp tục hành trình khép kín.
Sự thay đổi môi chất trong hệ thống:
+ 1’-1: Quá trình quá nhiệt hơi hút
+ 1-2 : Quá trình nén đoạn nhiệt từ áp suất Po đến Pk
+ 3’–3: Quá trình quá lạnh môi chất trước khi vào van tiết lưu
+ 3’–4: Quá trình tiết lưu đẳng entalpi
+ 4 – 1: Quá trình bay hơi đẳng áp
Các tổng hợp các thông số trên các điểm nút của chu trình Điểm nút Nhiệt độ
( Bảng 7.47: Hơi Bão Hòa R404A tài liệu " Môi chất lạnh" Nguyễn Đức Lợi-Phạm Văn Tùy )
Qua việc tính toán nhiệt kho lạnh, ta xác định được nhiệt tải Q0 (MN), đây chính là năng suất lạnh mà máy nén cần đạt để duy trì nhiệt độ yêu cầu trong buồng lạnh.
Từ năng suất lạnh Q0(MN) = 29,5(KW) ta phải tính nhiệt và chọn máy nén theo các bước sau
- Năng suất lạnh riêng q0 (kj/kg) q0 = i1,- i4 = 367,76 – 262,35 = 105,4 (kj/kg)
- Năng suất lạnh riêng thể tích:
- Lưu lượng môi chất mtt (kg/s)
- Công nén riêng: l = i2 – i1 = 388,35 – 370,58 = 18 (kJ/kg)
- Độ hoàn thiện chu trình: (Hiệu xuất exergi)
- Năng suất nhiệt riêng khối lượng: qk = i2 – i3 = 388,35 – 262,35 = 126 (kJ/kg)
- Thể tích hút thực của máy nén Vtt (m 3 /s)
- Thể tích hút lý thuyết:
+ :Hệ số cấp máy nén
+ P 0 , P k :Áp suất hút và ngưng của hệ thống MPa
+ P 0 = P k = 0 , 005 0 , 01 MPa : Ta chọn P 0 = P k = 0 , 005 Mpa =0,05 bar m = 0,9 1,05 Ta chọn m = 1
+ c: tỷ lệ thể tích chết c = 0,030,05 Ta chọn c = 0,04
+ w: Là hệ số tổn thất không thấy được w T k
Công suất ma sát trong máy nén được sinh ra từ sự ma sát giữa các chi tiết chuyển động và phụ thuộc vào kích thước cũng như chế độ hoạt động của thiết bị.
Ta có Nms = Vtt x Pms, kW
+ Pms: với máy nén freon thẳng dòng thì
Pms = (0,034 0,059)MPa Ta chọn Pms =0,049 Mpa
Ta có: Ne = Ni + Nms = 6,03 + 0,45 = 6,48 (kW)
Do sử dụng máy nén bán kín nên tổn thất truyền động qua đai và khớp nên η tđ = 0
Chọn hiệu suất động cơ η el = (0,8 ÷ 0,95) chọn η el = 0,95
- Công suất chọn động cơ
Ta có: Ndc = (1,1 2,1 ) x Nel kW
Chọn hệ số an toàn là 1,2
Nên ta có: Ndc = 1,2 x 6,8 = 8,16 kW
Dựa vào các thống số đã tính toán ta chọn máy nén:
Máy nén Bitzer 4PES-12Y-40P là dòng máy nén bán kín, công suất 6.0
HP nổi bật với khả năng hoạt động êm ái, tiết kiệm năng lượng và hiệu suất ổn định, khiến sản phẩm này trở thành lựa chọn hàng đầu cho nhiều doanh nghiệp và người tiêu dùng.
Thông số kỹ thuật máy nén Bitzer 4PES-12Y-40P:
Trọng lượng kg 139 Đường kính ống hút mm 35 Đường kính ống xả mm 28
Page 32 Ưu điểm của máy nén Bitzer 4PES-12Y-40P:
+ Hiệu suất trao đổi nhiệt cao và kéo dài tuổi thọ sản phẩm
+ Roto quạt được mở rộng giúp giảm tiếng ồn, hoạt động hiệu quả hơn
+ Bộ phận làm lạnh chất lượng cao, đảm bảo toàn bộ thông số kỹ thuật và độ tin cậy của sản phẩm
Các bộ phận được trang bị hộp thiết bị đầu cuối chống thấm nước, đảm bảo an toàn và bền bỉ Tất cả các thành phần đều điều khiển truy cập đến các hộp đầu nối, mang lại sự tiện lợi tối đa cho người sử dụng.
3.4, Chọn thiết bị ngưng tụ: a) Chọn kiểu dàn ngưng :
Việc tính toán thiết bị ngưng tụ chủ yếu liên quan đến việc xác định diện tích bề mặt trao đổi nhiệt Trong đề tài này, tôi đã chọn loại bình ngưng sử dụng nước làm chất giải nhiệt, với thiết kế gọn nhẹ, thuận tiện cho việc lắp đặt trong phòng máy Bên cạnh đó, việc xác định nhiệt tải của dàn ngưng cũng là một yếu tố quan trọng cần được xem xét.
Nhiệt tải của dàn ngưng được xác định qua biểu thức :
+ Qk : phụ tải nhiệt của thiết bị ngưng tụ
+ F : diện tích bề mặt trao đổi nhiệt
+ ∆𝑡 𝑡𝑏 : hiệu nhiệt độ trung bình
∆t tb = (t k −t w1 )−(t k −t w2 ) ln tk−tw1 tk−tw2
= 10−5 ln 10 5 = 7,2 0 C Vậy diện tích bề mặt trao đổi nhiệt của bình ngưng ống chùm nằm ngang freon: (theo bảng 8.6 TL "HDTKHTL" trang 263) ta có K = 700 ( W/m 2 K)
Chọn kiểu bình nhưng ống chùm nằm ngang , freon có các thông số như sau:
Diện tích bề mặt ngoài, m 2 Đường kính ống vỏ ,mm
( Các thống được chọn theo bảng 8-3 TL "HDTHTL" ) c) Tháp giải nhiệt:
Tháp giải nhiệt có nhiệm vụ thải toàn bộ lượng nhiệt từ môi chất lạnh- ngưng tụ ra môi trường thông qua nước, chất tải nhiệt trung gian Nước vào bình ngưng tụ với nhiệt độ tw1, sau khi nhận nhiệt ngưng tụ, nhiệt độ tăng lên khoảng 4-5°C và ra khỏi bình với nhiệt độ tw2 Nước nóng tw2 được đưa sang tháp giải nhiệt và phun thành các giọt nhỏ, chảy theo khối đệm xuống, trao đổi nhiệt với không khí đi ngược dòng nhờ quạt gió cưỡng bức Quá trình trao đổi nhiệt chủ yếu diễn ra qua bay hơi một phần nước vào không khí, giúp giảm nhiệt độ nước xuống 4-5°C và trở về nhiệt độ ban đầu tw1.
Cấu tạo của tháp giải nhiệt
Page 34 a) Tháp giải nhiệt; b) Bình ngưng tụ của máy lạnh:
1 Động cơ quạt gió; 2 Vỏ tháp; 3 Chắn bụi nước; 4 Dàn phun nước; 5 Khối đệm; 6 Cửa không khí vào; 7 Bể nước; 8 Đường nước lạnh cấp để làm mát bình ngưng; 9 Đường nước nóng từ bình ngưng ra đưa vào dàn phun để làm mát xuống nhờ không khí đi ngược chiều từ dưới lên; 10 Phin lọc nước; 11 Phễu chảy tràn; 12 Van xả đáy; 13 Đường cấp nước với van phao; 14 Bơm nước
Pl - Áp kế (Pressure Indicator); TI - Nhiệt kế (Temperature Indicator)
- Lưu lượng nước làm mát cần cấp cho thiết bị ngưng tụ:
4,19×1000×5 = 0,002 (m 3 /s) = 2 (l/s) Trong đó: + 𝑄 𝑘 tải nhiệt của thiết bị ngưng tụ (đã có), kW
+ C nhiệt dung riêng của nước = 4,19 kJ/kg.K
+ 𝜌 khối lượng riêng của nước = 1000 kg/m 3
+ ∆𝑡 𝑤 độ tăng nhiệt độ của nước = 5 0 C
Dựa vào chọn tháp giải nhiệt Tasin TSC 10RT với các thông số kỹ thuật như sau:
• Khả năng giải nhiệt: 3900 kcal/h
• Lưu lượng nước định mức: 2,17 1/s
• Đường kính ống nối nước vào: 40 mm
• Đường kính ống nối nước ra: 40 mm
• Lưu lượng quạt gió: 100 m 3 /ph
• Đường kính quạt gió: 670 mm
• Khối lượng khi vận hành: 178 kg (có nước)
Page 35 d) Chọn bơm giải nhiệt:
Model: Máy bơm ly tâm trục ngang đầu gang MITSUKY CN32-160/2.2 3HP
Máy bơm ly tâm trục ngang Công Nghiệp MITSUKY đầu gang CN32- 160/2.2 3HP với thiết kế cánh quạt trục, đầu bơm có mặt bích làm bằng inox
Máy bơm 304 được chế tạo từ gang cho đầu và thân máy, cùng với chân bơm chắc chắn, mang lại thiết kế gọn gàng và hiệu suất cao trong việc dẫn và hút nước Với khả năng hoạt động liên tục 24/24h, máy bơm này có thể cung cấp lượng nước lớn và cột áp cao, phù hợp cho nhiều ứng dụng như xây dựng, thoát nước, thủy lợi, tưới tiêu, cung cấp nước, hệ thống chữa cháy, và trong các ngành công nghiệp như giải nhiệt, sản xuất bột giấy, thực phẩm, hóa chất, dệt nhuộm, điều hòa không khí, tháp giải nhiệt, hồ bơi, và hệ thống rửa.
Xuất sứ Việt Nam Điện áp 380 V
3.5, Chọn thiết bị bay hơi:
Dàn lạnh là một thiết bị trao đổi nhiệt trong đó gas lỏng thu hồi nhiệt để bốc hơi
Dàn lạnh mà tôi lựa chọn là loại dàn lạnh không khí đối lưu cưỡng bức, mang lại lợi ích về việc tiết kiệm diện tích kho, duy trì nhiệt độ đồng đều trong buồng và có hệ số trao đổi nhiệt cao Tuy nhiên, nhược điểm của nó là phát ra tiếng ồn và tiêu tốn năng lượng cho quạt.
Do Q o = 29,5KW nên năng suất kho lạnh phải đạt ít nhất là 29,5KW Nên ta chọn dàn lạnh Keuba SPBE 083D
Trang bị tự động hóa, lắp đặt và vận hành hệ thống lạnh
Trang bị tự động hóa
Aptomat (MCCB) là thiết bị được sử dụng để đóng ngắt không thường xuyên trong mạch điện Cấu tạo của aptomat bao gồm hệ thống tiếp điểm, bộ phận dập hồ quang và bộ phận tự động cắt mạch nhằm bảo vệ khỏi quá tải và ngắn mạch Khi dòng điện vượt quá mức cho phép, aptomat sẽ tự động cắt mạch điện nhờ tác động điện từ, giúp bảo vệ thiết bị khỏi hư hỏng.
Như vậy aptomat được sử dụng để đóng, ngắt các mạch điện và bảo vệ thiết bị trong trong trường hợp quá tải
1.2, Relay nhiệt bảo vệ quá dòng và quá nhiệt (OCR)
Relay nhiệt được thiết kế để bảo vệ động cơ máy nén khỏi tình trạng quá dòng và quá nhiệt Khi dòng điện vượt quá mức cho phép hoặc khi nhiệt độ cuộn dây động cơ tăng cao, relay nhiệt sẽ tự động ngắt mạch điện, giúp bảo vệ thiết bị khỏi hư hỏng.
Cấu tạo relay nhiệt dạng cơ
Mạch khởi động máy nén
Để bảo vệ máy nén khỏi các tình huống áp suất không an toàn như áp suất đầu và áp suất hút thấp, cũng như áp suất đầu đẩy quá cao, người ta sử dụng các thiết bị như rơle áp suất dầu (OPS), rơle áp suất thấp (LPS) và rơle áp suất cao (HPS) Khi xảy ra sự cố, các rơle này sẽ ngắt mạch điện của cuộn dây công tắc tơ máy nén, giúp dừng máy kịp thời.
1.3.1, Relay bảo vệ áp suất kép ( nén cao và hút thấp ):
Sơ đồ lắp đặt relay áp suất kép:
Trang bị điện điều khiển của relay bảo vệ áp suất kép:
1.3.2, Relay bảo vệ áp suất dầu:
Sơ đồ lắp đặt của relay bảo vệ áp suất dầu:
Cấu tạo relay áp suất dầu:
Trang bị điện điều khiển của relay bảo vệ áp suất dầu:
Mạch điện điều khiển của relay bảo vệ áp suất dầu
1.3.3, Relay bảo vệ áp suất nước:
Sơ đồ lắp đặt relay bảo vệ áp suất nước:
Trang bị điện điều khiển cho relay áp suất nước:
1.4, Mạch điện động lực và mạch điện điều khiển của hệ thống lạnh
Thi công lắp đặt
2.1, Lắp đặt panel kho lạnh
Panel kho lạnh được lắp đặt trên các con lươn thông gió, được xây dựng bằng bê tông hoặc gạch thẻ với chiều cao từ 100 đến 200mm, nhằm đảm bảo thông gió hiệu quả và ngăn ngừa hiện tượng đóng băng làm hỏng panel Bề mặt các con lươn được thiết kế dốc hai bên với độ dốc 2% để tránh tình trạng đọng nước.
So với panel cho trần và tường, panel nền yêu cầu mật độ cao hơn và khả năng chịu nén tốt hơn do phải chịu tải trọng lớn Các tấm panel nền được lắp đặt vuông góc với các con lươn thông gió, với khoảng cách hợp lý giữa các con lươn từ 300 đến 500mm.
Các tấm panel được liên kết với bằng các móc khóa gọi cam-lockinh đã được lắp sẵn trong panel vì thế lắp nhanh và chắc chắn
Panel trần được gối lêm các tấm panel tường đối diện nhau và có khung treo đỡ panel giúp panel không bị võng
Sau khi lắp đặt, các khe hở giữa các tấm panel được bịt kín bằng cách phun silicone hoặc sealant Để duy trì sự cân bằng áp suất giữa bên trong và bên ngoài kho, các van thông áp được lắp đặt.
Cửa kho lạnh có trang bị bộ chốt chống nhốt người bên trong, còi báo động, bộ điện trở sấy chống đóng băng
Do panel có khả năng chịu tải trọng hạn chế, các dàn lạnh được lắp đặt trên bộ giá đỡ và được cố định lên xà nhà bằng hệ thống tăng đơ và dây cáp.
2.2, Lắp đặt hệ thống lạnh
Hệ thống lạnh cỡ trung bình hiện nay thường được lắp đặt theo hai cụm: một cụm bao gồm máy nén, dàn ngưng và các thiết bị phụ trợ, trong khi cụm còn lại gồm dàn lạnh và van tiết lưu.
2.2.1, Lắp đặt cụm máy nén, bình ngưng và tháp giải nhiệt
Lắp đặt cụm này như hình
Lắp đặt cụm hệ thống là giai đoạn khó khăn nhất trong quy trình, bao gồm nhiều bộ phận quan trọng như máy nén, dàn ngưng, tháp giải nhiệt, mạch điện và các thiết bị bảo vệ Để đảm bảo hiệu suất, phần này thường được lắp ráp và kiểm tra hoàn chỉnh tại xưởng trước khi được vận chuyển đến công trình, chỉ cần đặt vào vị trí lắp đặt là hoàn tất.
Do yêu cầu về trọng lượng và kích thước, việc lắp đặt cụm máy nén và tháp giải nhiệt cần được thực hiện tách rời Trước tiên, hãy lắp đặt cụm máy nén vào vị trí, sau đó mới đưa dàn ngưng lên.
Sau khi đã cố định xong cụm máy này tiến hành lắp đường ống nối từ bình ngưng đến tháp giải nhiệt và từ dàn ngưng đến dàn lạnh
2: Đường gas đến bình ngưng 3: Đường gas từ dàn lạnh về 4: Bình ngưng ( bình chứa ) 5: Tháp giải nhiệt
Khi lắp đặt cụm máy trên sàn bê tông, cần đảm bảo khoảng cách tối thiểu 1m từ tường để đường ống hút không bị vướng, giúp tăng giá trị thẩm mỹ cho không gian.
2.2.2, Lắp đặt cụm dàn lạnh
Lắp cụm dàn lạnh ta thực hiện theo hình
Trước khi lắp đặt dàn lạnh, cần tiến hành đo đạc vị trí để đảm bảo sự phù hợp Sau đó, khoan lỗ cho thanh thép chữ U số 7, chú ý rằng khoảng cách giữa các lỗ phải tương ứng với khoảng cách các lỗ trên thanh thép chữ U của dàn lạnh.
Sau khi khoan lỗ xong xuôi tiến hành treo thanh thép số 7 lên trên xà gồ số
Để lắp đặt dàn lạnh, đầu tiên bạn cần đưa thanh ty 4 vào đúng vị trí theo hình vẽ Khi đã sẵn sàng, chỉ cần xỏ thanh ty vào các lỗ trên thanh thép chữ U số 3 và siết đai ốc lại là hoàn tất phần lắp đặt dàn lạnh.
1: Dàn lạnh 8: Dây cáp để móc tăngđơ
3: Thanh thép chữ U trên dàn lạnh 10: Xà gồ trên mái
7: Thanh thép chữ U phân bố lực đều trên panel
Khi lắp đặt dàn lạnh, cần chú ý khoảng cách giữa dàn lạnh và vách kho lạnh, đảm bảo khoảng cách tối thiểu là 0,5m Điều này giúp không khí lưu thông dễ dàng, tránh bị cản trở bởi vách, từ đó nâng cao hiệu quả làm lạnh.
Sau khi lắp xong dàn lạnh lên thì lên nóc kho lạnh tăng dây cáp bằng cơ cấu tăngđơ lên cho hợp lý
2.2.3, Lắp đặt bình tách dầu:
Bình tách dầu được lắp đặt ngay sau đầu đẩy của máy nén, thường ở vị trí cao trong phòng máy để đảm bảo hiệu suất hoạt động Do nhiệt độ của bình rất cao, việc lắp đặt ở nơi thoáng gió là cần thiết để giúp giải nhiệt hiệu quả.
2.2.4, Lặp đặt van tiết lưu:
Van tiết lưu được lắp đặt trên đường cấp dịch vào dàn lạnh
Việc chọn van tiết lưu phải phù hợp với công suất lạnh của máy nén tránh những tác động không tốt đến máy nén
Khi lắp đặt van tiết lưu cần chú ý lắp đặt bầu cảm biến đúng vị trí quy trình cụ thể như sau:
Đặt ống hơi ngay sau dàn lạnh và đảm bảo tiếp xúc tốt bằng kẹp đồng hoặc nhôm Để bảo vệ bầu cảm biến khỏi ảnh hưởng của nhiệt độ bên ngoài, cần bọc cách nhiệt cho bầu cảm biến cùng với ống hút.
- Không được quấn hoặc làm dập ống mao dẫn tới bầu cảm biến
Các van chặn trong hệ thống lạnh nên được lắp đặt ở vị trí dễ thao tác và vận hành, có thể ở cả dạng nằm ngang và thẳng đứng Đối với các đoạn ống nằm ngang, cần lắp đặt tay van quay hướng lên phía trên để đảm bảo hiệu quả sử dụng.
Khoảng hở các phía của van phải đủ để thao tác và sửa chữa, tháo lắp van khi cần
Trên thân van có mũi tên chỉ chiều chuyển động động của môi chất nên cần chú ý lắp đúng chiều
Phương pháp nối van chủ yếu là hàn và nối bích nên cần thao tác đúng kỹ thuật
2.2.6, Lặp đặt van điện từ:
Lõi sắt của van điện từ di chuyển lên xuống nhờ lực hút từ cuộn dây và trọng lực, vì vậy van điện từ cần được lắp đặt trên đoạn ống nằm ngang để hoạt động hiệu quả.
Cuộn dây của van điện từ phải lên phía trên
Đuổi bụi và thử xì, hút chân không và nạp gas hệ thống
3.1, Quy trình đuổi bụi hệ thống
Sau khi đã thực hiện quá trình đuổi bụi cho ống đồng và các thiết bị trong cụm máy nén cùng bình ngưng, hiện tại chỉ cần tiến hành đuổi bụi ở đường ống hút của máy nén và bình tách lỏng.
Quá trình đuổi bụi tiến hành như sau:
Cấu tạo đường ống sau khi đã bọc cách nhiệt
1: Vật liệu cách nhiệt PU
2: Vỏ tôn bọc bên ngoài
− Mở phần van nối với van tiết lưu ra sau đó tiến hành đặt chai Nitơ ở đó và cho khí Nitơ vào hướng đó (hình vẽ 4-1)
− Mở mặt bích của van hút máy nén ra
Hình 4-1: Công tác đuổi bụi đường ống
Ta kết nối theo sơ đồ đã chỉ định Sau khi hoàn tất kết nối, một người giữ chặt mặt bích, trong khi người thứ hai mở van chai Nitơ trong khoảng 15 giây, sau đó đóng lại và lặp lại quy trình này từ 3 đến 4 lần Người đứng ở máy nén sẽ giữ chặt tay vào mặt bích cho đến khi khí Nitơ thoát ra với áp lực cao, lúc này mới buông tay để bụi bay ra, và tiếp tục thực hiện quy trình này thêm khoảng 3 đến 4 lần nữa để hoàn tất.
3.2,Hút chân không hệ thống
Quá trình hút chân không được trình bày ở hình vẽ 4-2
Hình 4-2: Quá trình hút chân không
2: Ống đồng sau van tiết lưu 3: Ống đồng
7: Mặt bích của van hút
Quá trình hút chân không bắt đầu bằng việc kết nối dây gas với các giắc co A, B, D, E Tiếp theo, bật máy hút chân không và theo dõi áp suất trên đồng hồ LP cho đến khi đạt –30mmHg Sau đó, tiếp tục vận hành máy thêm 1 giờ và cho máy nghỉ một chút trước khi hút lại Lặp lại quy trình này khoảng 3 đến 4 lần để đạt hiệu quả tối ưu.
Sau khi đuổi bụi hệ thống xong tiến hành thử xì hệ thống
Thử xì hệ thống ta cho khí Nitơ vào để thử Cho khí Nitơ vào hệ thống phía cao áp là 16bar còn phía hạ áp là 10bar
Thời gian giữ áp suất là 12 giờ Trong 6 giờ đầu áp suất cho phép hạ không quá 10%, sau đó phải giữ không đổi
Sau khi bơm áp suất cho hệ thống cao áp và hạ áp, cần đóng chai Nitơ và sử dụng bọt xà phòng để kiểm tra các mối hàn và mặt bích của máy nén xem có bị rò rỉ hay không Nếu phát hiện rò rỉ, phải xả hết Nitơ và tiến hành khắc phục hoặc hàn lại Sau khi xử lý xong sự cố, tiếp tục bơm Nitơ vào và thực hiện kiểm tra lại từ đầu.
Nếu sau thời gian thử nghiệm mà không phát hiện rò rỉ và áp suất vẫn ổn định, cần xả hết Nitơ và tiến hành hút chân không cho hệ thống.
3.4, Nạp ga cho hệ thống
Nạp gas vào hệ thống ta thực hiện theo sơ đồ:
1: Đường nén của máy nén
2: Đường hút về của máy nén
6: Đường không khí được hút ra
7: Van cao áp của đồng hồ nạp gas
8: Van thấp áp của đồng hồ nạp gas
Hình 4-3: Cách nạp gas hệ thống
Sau khi hút chân không hệ thống, kết nối bình gas với nhánh van hút Đóng van số 7 và mở van số 8, sau đó mở van chai gas để gas vào hệ thống qua chênh lệch áp suất Chạy máy và điều chỉnh áp suất hút không vượt quá 1.5 đến 2 bar, cho máy nén hút hết gas trong chai Nạp gas cho đến khi áp suất hút đạt khoảng 1 bar Khi hoàn tất, đóng van số 8 và van chai gas, sau đó tháo bộ nạp gas và cho máy tiếp tục hoạt động.
1:Đường nén của máy nén
2: Đường hút về của máy nén
7: Van cao áp của đồng hồ nạp gas
8: Van thấp áp của đồng hồ nạp gas
A,B,C,D,E: Các giắc co để kết nối
Page 63 để kiểm tra xem co còn sự cố nào nữa không Nếu không có sự cố nào thì ta kết thúc quá trình lắp đặt hệ thống tại đây.
Vận hành hệ thống lạnh
Công tác chuẩn bị gồm các bước sau:
- Kiểm tra điện áp nguồn không được sai lệch so với định mức 5%
- Kiểm tra bên ngoài máy nén và các thiết bị chuyển độnh xem có vật gì gây trở ngại sự làm việc của máy không
- Kiểm tra số lượng và chất lượng dầu trong máy nén Mức dầu thường phải chiếm 2/3 mắt kính xem mức
- Kiểm tra các thiết bị đo lường, điều khiển và bảo vệ hệ thống
- Kiểm tra hệ thống điện trong tủ, đảm bảo trong tình trạng hoạt động tốt
- Kiểm tra tình trạng đóng mở của các van
Sau khi hoàn tất kiểm tra, chúng ta sẽ tiến hành vận hành hệ thống theo chế độ tự động Hệ thống này hoạt động hoàn toàn tự động, với các bước vận hành được thực hiện một cách liên tục và hiệu quả.
- Bật aptomat tổng của tủ điện động lực, aptomat cho tất cả các thiết bị của hệ thống cần chạy
- Bật công tắc của bơm giải nhiệt, quạt giải nhiệt và quạt dàn lạnh sang vị trí
ON Khi đó bơm giải nhiệt, quạt giải nhiệt và quạt dàn lạnh sẽ chạy một thời gian sau thì máy nén chạy
- Theo dõi dòng điện máy nén Dòng điện không được quá lớn so với quy định Nếu dòng điện lớn quá thì ta đóng van chặn hút lại
- Từ từ mở van chặn hút ra cho đến khi dòng điện không tăng quá mức thì thôi
- Bật công tắc cấp dịch sang vị trí ON cấp dịch cho dàn lạnh
- Theo dõi các thông số làm việc của máy nén: HP,LP,OP,WP tải của động cơ MN và ghi nhật ký vận hành
Ghi lại tất cả các thông số hoạt động của hệ thống như điện áp nguồn, dòng điện của các thiết bị, nhiệt độ và áp suất dầu, nhiệt độ và áp suất hút, nhiệt độ và áp suất nén, cũng như nhiệt độ buồng lạnh và bay hơi.
Dừng máy có 3 trường hợp là dừng máy sự cố và dừng máy bình thường a) Dừng máy bình thường:
- Đóng van cấp dịch để để ngừng cấp dịch vào dàn bay hơi, sau một thời gian ngưng cấp dịch lỏng Ta chạy máy nén ở chế độ rút gas
- Khi áp suất hút xuống thấp quá mức làm cho relay áp suất hút mất điện và máy nén ngừng hoạt động
- Đóng van chặn hút lại
Để ngừng hoạt động của bơm giải nhiệt, quạt giải nhiệt và quạt dàn lạnh, hãy chuyển công tắc của chúng sang vị trí OFF.
- Đóng các áptomát của các thiết bị lại b) Dừng máy sự cố
- Khi có sự cố khẩn cấp cần tiến hành ngay lập tức:
- Nhấn các công tắc bơm giải nhiệt, quạt giải nhiệt, quạt dàn lạnh và cấp dịch về vị trí OFF để dừng máy
- Tắt các aptomat tổng của tủ điện lại
- Đóng van chặn hút lại
- Tìm nguyên nhân xử lí c) Dừng máy lâu dài
Dừng máy lâu dài cần tiến hành hút nhiều lần để hút kiệt môi chất trong dàn lạnh và đưa về bình chứa cao áp
Sau khi tiến hành dừng máy, tắt aptomat nguồn và khoá tủ điện
