Thiết kế kho lạnh bảo quản rau quả với dung tích 500 tấn

Trớc tình hình đó với những kiến thức đã học và cùng với sự h ớng dẫn tậntình của thầy giáo Nguyễn Ngọc Quý và toàn thể các thầy cô trong bộ môn: "Kỹthuật Nhiệt" trờng Cao đẳng công nghi

Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh

lời nói đầu

Trong những năm qua kỹ thuật lạnh đã có những thay đổi quan trọng trênthế giới và ở cả Việt Nam ta Nó thực sự đã đi sâu vào hết các ngành kinh tế đangphát triển nhanh và hỗ trợ tích cực cho các ngành đó Đặc biệt là ngành côngnghệ thực phẩm, biến bảo quản thịt cá, rau quả

Ngày nay trình độ khoa học kỹ thuật phát triển rất nhanh Những thành tựu về khoa học kỹ thuật đã đợc ứng dụng rộng rãi vào trong các ngành công nghiệp cũng nh nông nghiệp Do đó năng suất lao động ngày càng tăng, sản phẩm làm ra ngày càng nhiều mà nhu cầu tiêu dùng còn hạn chế dẫn đến sản phẩm d thừa Để tiêu thụ hết những sản phẩm d thừa đó thì ngời ta phải chế biến và bảo quản nó bằng cách làm lạnh đông để xuất khẩu Nhng nớc

ta hiện nay còn rất ít những kho lạnh bảo quản, không đáp ứng đủ nhu cầu

Trớc tình hình đó với những kiến thức đã học và cùng với sự h ớng dẫn tậntình của thầy giáo Nguyễn Ngọc Quý và toàn thể các thầy cô trong bộ môn: "Kỹthuật Nhiệt" (trờng Cao đẳng công nghiệp Hà Nội) em xin làm đồ án tốt nghiệp với

để tài "Thiết kế kho lạnh bảo quản rau quả với dung tích 500 tấn"

đợc đặt tại Đà Lạt

Đề tài của em đợc chia ra làm các phần nh sau:

Chơng I: Nêu ý nghĩa của kỹ thuật lạnh ứng dụng trong kho bảo quản rauquả:

Chơng II: Lựa chọn phơng án thiết kế và bố trí mặt bằng kho lạnh Chơng

III: Tính nhiệt

Chơng IV: Tính chọn máy nén

Chơng V: Tính chọn dàn bay hơi

Chơng VI: Tính chọn bình ngng

Chơng VI: Tính chọn thiết bị phụ

Chơng VIII: Thiết lập sơ đồ mạch điện và sơ đồ hệ thống và thuyết minhmạch

Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Ngọc Quý và các thầy giáotrong bộ môn Kỹ thuật Nhiệt đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này trong thời giansớm nhất

Tuy nhiên bằng những kiến thức đã học và kinh nghiệm thực tế cùng vớithời gian còn hạn hẹp, đồ án của em không thể tránh khỏi những thiếu sót Em kínhmong các thầy cô và các bạn đọc đóng góp ý kiến để em hoàn thành đồ án tốtnhất !

Hà Nội, ngày 5 tháng 10 năm

2004

Học sinh Hoàng Văn Hng

Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh

chơng I các thông số về khí tợng và ý nghĩa kỹ

thuật lạnh ứng dụng trong kho bảo quản

rau quả

I Vai trò nhiệm vụ và ý nghĩa kỹ thuật lạnh trong rau quả

1 Vai trò và nhiệm vụ

Việt Nam ta là một nớc nhiệt đới nóng ẩm ma nhiều, hình thành một năm 4

mùa rõ rệt Do vậy mà rất thích hợp cho thực vật phát triển mạnh mẽ Điều này đã

tạo nên nguồn lợi rau quả ở nớc ta trở nên vô cùng phong phú và đa dạng nh: xoài,

táo, hoa, da hấu, xu hào, cải bắp

Hiện nay ngời ta đa rất nhiều giống rau quả vào trồng với giá trị cao

không những cho tiêu dùng trong nóc mà còn xuất khẩu ra nớc ngoài Đặc

điểm của những loại rau quả nói trên mang tính chất mùa vụ Do vậy muốn để

bảo quản rau quả tơi đợclâu đó là nhiệm vụ của ngành kỹ thuật lạnh

2 ý nghĩa kỹ thuật lạnh trong công nghiệp bảo quản thực phẩm raquả

- Xuất phát từ những vai trò và nhiệm vụ hơn nữa Việt Nam ta nằm ở

vùng nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, phần lớn các loại thực phẩm từ rau, quả, thịt,

cá chứa nhiều chất và cấu trúc phức tạp Rau quả tơi thờng bị thay đổi về

chất lợng, có thể bị thối, héo úa, h hỏng Làm giảm giá thành của sản

phẩm dới tác dụng của môi trờng xung quanh nh nóng, ẩm, gió và vi sinh

vật hoạt động

Vậy để hạn chế những thay đổi về mặt cấu trúc sinh học không tốt đối

với rau quả bằng cách hạ nhiệt độ của rau quả và tăng thêm độ ẩm của không

khí môi trờng xung quanh Vì ở nhiệt độ thất và độ ẩm cao thì những biến

đổi có hại cho rau quả sẽ bị kìm hãm làm cho quá trình đó lâu hơn, giữ đợc

Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh

cho hoa, rau quả tơi lâu hơn, chất lợng vẫn giữ nguyên về mùi vị cũng nh màu sắc

Muốn làm đợc điều này thì ngày nay bằng các phơng pháp làm lạnh nhântạo mà ngành kỹ thuật lãnh đã làm đợc và đó cũng là phơng pháp đạt hiệu quả caotrong trong những điều kiện nhiệt độ ở nớc ta

4

Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh

chơng II

bố trí mặt bằng và dung tích kho lạnh

I yêu cầu khi thiết kế mặt bằng kho lạnh

* Yêu cầu chung đối với mặt bằng kho lạnh bảo quản

Quy hoạch mặt bằng là bố trí nơi sản xuất phù hợp với dây truyền công nghệ,sản phẩm đi theo dây truyền không gặp nhau, không chồng chéo lên nhau, đanxen lẫn nhau

- Đảm bảo sự vận hành tiện lợi, rẻ tiền chi phí đầy t thấp

- Phải đảm bảo kỹ thuật an toàn, chống cháy nổ

- Mặt bằng khi quy hoạch phải tính đến khả năng mở rộng phân x ởng hoặc

xí nghiệp

Quy hoạch mặt bằng kho bảo quản cần phải đảm bảo việc vận hành tiện lợi, dẻ tiền: Cơ sở chính để giảm chi phí vận hành là làm giảm dòng nhiệt xâm nhập vào kho, giảm thể tích và giảm dòng nhiệt, dòng nhiệt qua vách thì cần giảm diện tích xung quanh Vì trong các dạng hình học khối hình chữ nhật có diện tích lớn nhất Để giảm cần làm dạng hình lập phơng khi đó đứng về mặt sắp xếp hàng hoá thì không có lợi, do đó để giảm dòng nhiệt qua vách cần hợp nhất các phòng lạnh thành một khối gọi là Block lạnh bởi vì việc xây lắp phân tán các kho lạnh ra không những tăng tổn thất nhiệt qua vách, còn làm tăng phân tán các kho lạnh ra còn làm tăng chi phí nguyên vật liệu

- Biện pháp để giảm dòng nhiệt xâm nhập vào kho bảo quản chúng ta tìmcách ngăn chặn, khi chúng ta mở cửa kho bảo quản đối với những kho tiếp xúc bênngoài

Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh

+ Dùng màng che chắn việc đi lại khó khăn trong khi làm việc

+ Xây dựng hành lang đệm, nhấ đối với kho bảo quản lớn

+ Làm màng gió để chắn (quạt đặt trên cửa) công tắc quạt gắn liền với cánhcửa, khi cửa mở thì quạt chạy, ngợc lại khi đóng quạt dừng

+ Quy hoạch phải tính đến đặc điểm của hệ thống lạnh

Hệ thống lạnh kho bảo quản lạnh nhiệt để không khí là 00C

Nền kho phải tiếp xúc với mặt đất sau một thời gian dài làm cho nền khohạ thất nhiệt độ xuống Khi nền hạ xuống nhiệt độ 00C thì có hiện tợng nớc trong

đất đóng băng

Nền kho về mặt vật lý khi đạt 00C, nớc trong nền đất đóng băng có hiện ợng chuyển pha từ lỏng sang rắn Do đó nó sẽ hồi lên phá vỡ cấu trúc xây dựngcủa kho Vậy để tránh hiện tợng này ta làm nh sau:

t-+ Không bố trí kho bảo quản có nhiệt độ thấp sát mặt đất, khi có điều kiệnnên bố trí trên cao

+ Nền kho xây các ống thông gió đờng kính 200  300mm, đợc xây dựng cáchnhau 15 15(m) tạo điều kiện cho không khí tuần hoàn qua hệ thống này làm chonền đất có nhiệt độ nền đất không thay đổi

+ ở nớc ta thờng xảy ra lũ lụt cho nên các kho bảo quản thờng đợc xây lắp cao hơn mặt đất, do vậy khoảng trống dới nền kho chính là khoảng thông gió

II yêu cầu chung đối với phòng máy

- Phòng máy là khu vực hết sức quan trọng của xí nghiệp Do đó nó cần đạt cácyêu cầu sau:

- Phòng máy và tổ hợp máy không đợc làm liền với móng tờng và các kết cấyxây dựng khác

6

Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh

- Khoảng cách giac các tổ hợp máy phải đợc đảm bảo lớn hơn 1(m) và giữa

tổ hợp máy với tờng không nhỏ hơn 0,8 (m)

- Phòng máy phải cú 2 cửa riêng biệt cách xa nhau Trong đó ít nhất phải

có một cửa thông với bên ngoài

- Phòng máy và các thiết bị phải có hệ thống thông gió, phải đảm bảo thay

đổi không khí 3 lần/ ngày Hệ thống gió phải đảm bảo lu lợng không khí thay đổi

Theo đề tài của em thì kho lạnh của em là kho lạnh bảo quản lạnh rau quả

t-ơi với nhiệt độ 00C

sản phẩm ở đây đã đợc sơ chế, bao gói, đóng hộp đã đợc gia lạnh ở nơi khác đa đến bảo quản Hơn nữa kho lạnh của em là kho lạnh phân phối

Thờng dùng cho các trung tâm thành phố, các khu công nghiệp để bảo quảncác thực phẩm trong mùa thu hoạc phân phối điều hoà cho cả năm

Phần lớn các sản phẩm đa đến đây đợc gia lạnh chế biến ở nơi khác đa đến

để bảo quản

Dung tích của kho lạnh rất lớn từ 30t  3500t

2 Phân loại buồng lạnh

+ Buồng bảo quản lạnh

- Buồng bảo quản lạnh thờng có nhiệt độ -1,500C

Với độ ẩm tơng đối từ 90  95% các sản phẩm bảo quản nh thịt cá, rau quả

có thể đợc đóng trong các bao bì đặt lên giá kho lạnh

7

Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh

- Buồng lạnh đợc trang bị các dàn lạnh không khí kiểu gắn tờng treo trên trần

đối lu không khí tự nhiên hoặc cỡng bức bằng quạt

1 Dung tích kho lạnh

Dung tích kho lạnh đợc xác định theo biểu thức:

E = V.gV(TL1) Trong đó:

E: dung tích kho lạnh: t E = 500t (theo đề tài cho) V:

2 Diện tích chất tải

Diện tích chất tải đợc xác định qua thể tích buồng lạnh và chiều cao chấttải

F V

h

F: Diện tích chất tải; m2

h: chiều cao chất tải (m)

Chiều cao chất tải là chiều cao lô hàng chất trong kho Chiều cao này phụthuộc vào phơng pháp bốc dỡ, bao bì đựng hàng nó có thể đợc xác định bằng chiềucao buồng lạnh trừ đi phần lắp đặt dàn lạnh và không gian cần thiết để nâng và

dỡ hàng Với kho lạnh một tầng chọn h = 6 (m) khi đó chiều cao chất tải là 5(m)

Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh

6 Vậy diện tích thực tế khi lạnh cần xây dựng là:

Ftt

= 6.72 = 432 (m2) Dung tích thực tế kho lạnh

Ett = 500 6

5,25 = 517,43 (t) (TL1)

Để có hớng mở rộng kho lên gấp đôi tôi chọn mặt bằng xây dựng kho là: Cómột hành lang rộng 6(m) ở giữa hành lang xây dựng một bức tờng mỏng có mộtcửa lớn đợc kéo ra để cho xe cơ giới bốc xếo hàng hoá

Vì kho lạnh của em là kho bảo quản lạnh rau quả do vậy để thuận tiện chi việc xây dựng và giảm chi phí em sẽ gộp 6 buồng lạnh lại thành 3 buồng (buồng 1 và buồng 2 dùng để bảo quản lạnh lại thành 3 buồng số 3 dùng để bảo quản rau:

V: Quy hoạch mặt bằng kho lạnh

Quy hoạch và những nơi phụ trợ với dây truyền công nghệ Để đạt đợc mục

đích đó cần phải tuân thủ yêu cầu sau:

- Phải bố trí các buồng lạnh phù hợp với dây truyền công nghệ sản phẩm

đi theo dây truyền không gặp nhau, không đan chéo nhau, các cửa ra vào cửabuồng phải quay ra hành lang

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

đợc gặp nhau

- Quy hoạch cần phải đạt chi phí đầu t nhỏ nhất Cần sử dụng rộng rãi các

điều kiện tiêu chuẩn giảm đến mức thấp nhất các diện tích lạnh phụ trợ nhng vẫn

đảm bảo tiện nghi

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

Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh

- Quy hoạch phải đảm bảo lối đi lại thuận tiện cho việc bốc xếp thủ

công hay cơ giới thiết 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

Sơ đồ mặt bằng kho lạnh bảo quản lạnh rau quả

Trần văn hoàn

Đ

N

Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh

Chơng III tính cách nhiệt, các ẩm kho lạnh và tính

phụ tải

máy nén

I Cấu trúc cách nhiệt và cấu trúc xây dựng 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 đônglạnh Cấu trúc cách nhiệt chiếm từ 25 > 40% chi phí xây dựng xí nghiệp Do đó phải

đặc biệt chú trọng đến việc lựa chọn cấu trúc cách nhiệt Thiết kế và thi công nếucấu tạo của vách cách nhiệt là điểm cấu trúc xây dựng cách nhiẹt không tốt thì nókhông đảm bảo chế độ nhiệt và ẩm không đảm bảo theo yêu cầu làm tăng sự khôngót của sản phẩm, h hỏng sản phẩm và tăng chi phí sản xuất lạnh (tăng chi phí vậnhành)

Do vậy việc cách nhiệt cho kho lạnh đợc xem xét và coi trong vấn đề nà

Đặc biệt đối với những kho lạnh mà nhiệt độ trong phòng lạnh luôn luôn phải duytrì ở nhiệt độ thấp Do đó sự chênh lệch nhiệt độ nh trên luôn luôn xuất hiện mộtdòng nhiệt xâm nhập từ môi trờng bên ngoài vào

Đối với kho lạnh của chúng ta, mục đích xây dựng là làm giảm dòng nhiệt xâm nhập 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

nhiều cách nhng tốt nhất là xây tờng dày lên một cách phù hợp nhất lắp đặt vật liệu cách nhiệt

* 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 - t

k Khi hiện nhiệt độ lớn sẽ làm tăng sự tuần hoàn của không khí gần vách, sựtuần hoàn của không khí tăng lên làm tăng sự khô ngót của sản phẩm vào mùa hè

và ngợc lại làm tăng sự quá lạnh của sản phẩm vào mùa đông

Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh

Để tránh hiện tợng khi sắo xếp sản phẩm vào trong kho lạnh không đợcxếp sản phẩm vào sát vách kho Từ những lý do trên ta thấy rằng việc cách nhiệtcho kho là rất cần thiết

2 Mục đích của việc cách ẩm

Nhiệt độ của môi trờng không khí xung quanh bao giờ cũng lớn hơn nhiệt độ của không khí trong phòng lạnh cho nên độ ẩm (d = g/kgk3) của không khí xung quanh lớn hơn phòng lạnh, kết quả phát sinh độ chênh độ chứa ẩm

Đây là nguyên nhân tạo ra môi trờng ẩm trong vách kho Sự chênh lệch về

áp suất hơi nớc trong và ngoài kho lạnh, tạo nên dòng hơi nớc khuyếch tán quavách kho vào trong phòng lạnh nó đợc đánh giá qua thông số gọi là dòng ẩn 

P

 = 1   h2

H

Trong đó:

Ph1: áp suất hơi nớc bên ngoài

Ph2: áp suất hơi nớc bên trong

H: trở lực dẫn ẩm m2sản phẩm/kg

Việc chấm dứt hoàn toàn dòng nhiệt ẩm đi qua vách khi mà luôn luôn tồn tại

t và P là điều không thể thực hiện đợc Vì khi đó vách kho có trở lực nhiệt trở và

ẩm trở thì cơ thể giảm đợc dòng nhiệt ẩm

Nếu để cho âm xâm nhập vào qua vách kho lạnh gây ra một số tác hại:

- Nó làm cho các vật liệu tham gia vào cấu trúc xây dựng kho lạnh, làm chonhanh ẩm ớt, mục nát

- Nó làm ẩm vật liệu cách nhiệt làm giảm khả năng cách nhiệt của vật

liệu

Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh

- ẩm đi vào trong mang theo nhiệt làm tăng nhiệt tải của thiết bị lạnh (tăngnhiệt tải của buồng) đồng thời nó làm tăng khả năng mất khối lợng của sản phẩm(do chuyển pha lỏng hơi) Để khắc phục tác hại trên ngời ta cách ẩm chi kho lạnh

II Cấu trúc của cách nhiệt cách ẩm

1 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 Nhngthông thờng 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 diệntích trần

Theo đề tài của em thì em chọn cấu trúc cách nhiệt là polystirol cho tơngbao và tờng ngăn từ trần, bê tông bọc cho nền kho

2 Cấu trúc cách ẩm

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

III Phơng pháp xây dựng kho bảo quản

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

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

ph-ơng, 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 phứctạp

Qua sự cân đối giữa kho lắp ghép và kho xây, đối chiếu với tình hình thực

tế trong nớc em chọn phơng án xây dựng kho của em là kho xây

Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh

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 thei kết cấu

nh sau:

1.1 Móng và cột

Móng phải chịu đợc tải trọng của toàn bộ kết cấu xây dựng và hàng hoábảo quản Bởi vậy móng phải kiên cố, vững chắc và lâu bền Móng có thể đợc làmtheo kiểu sàn móng hoặc theo kiểu từng ô không liên tục Khi đó móng ngời taphải chừa trớc những lỗ để lắo cột chụi lực Trong kho lạnh một tầng sử dụng cột

có tiết diện vuông (400 x 400)

1.2 Tờng ngăn và tờng bao

- Có rất nhiều phơng án xây dựng tờng bao và tờng ngăn nhng phơngpháp cổ điển nhất hiện nay vẫn phù hợp ở Việt Nam

- Tờng gạch chịu lực có hai vữa trát 2 phía Cách nhiệt ở phía trong phònglạnh Trớc khi cách nhiệt phủ lên một lớp bitum dày 2,5  3(mm) để cách ẩm sau đódán lớp cách nhiệt lên Cách nhiệt có thể gán 2 lớp tránh cần nhiệt Cách nhiệt đợc

cố định vào tờng có thể cách nhiệt bằng gạch hoặc bê tông bọt cách nhiệt

1.3.Mái

Các kho lạnh có các tấm mái tiêu chuẩn đi kèm theo cột, xà tiêu chuẩn Máicủa 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 thấm nớc bằng bitiem và giấy dầu Chống bức xạ bằng cách phủ lên trên một lớp sợi trắng kích thớc 5015 (mm)

Đối với kho lạnh của em thiết kế ngoài việc bố trí nh trên còn bố trí thê máilợp bằng pơlô xi măng hoặc bằng tô

1.4 Nền

- Nhiệt độ phòng lạnh

- Tải trọng của kho hàng bảo quản

Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh

Với kho lạnh của em là kho bảo quản lạnh rau quả có nhiệt độ 00C Do vậy

mà nền của em không bố trí điện trở sởi nên

1.5 Cửa kho lạnh

Cửa các kho lạnh có rất nhiều loại khác nhau, khoá cửa cũng vậy Cửa củakho lạnh cũng giống của tủ lạnh, cửa là tấm cách nhiệt, có bản kề tự động, xungquanh cơ điện kién bằng caosu có bố trí nam châm để hút mạch cửa đảm bảo độ kínkhít và giảm tổn thất nhiệt

Với kho lạnh của em cho xe nâng hạn bốc dỡ hàng hoá Chọn cửa rộng 4m,cao 2,5(m) cửa bố trí bánh xe chuyển động trên thanh ray sát t ờng nên đóng mởnhẹ nhàng tiết kiệm diện tích

IV Tính toán cách nhiệt và cách ẩm kho lạnh

1 Kết cấu tờng bao

- Theo kinh nghiệm thực tế thì em chịn vách kho lạnh có kết cấu nh

0,01 0,920,005 0,18

0,0470,01 0,92

Hệ số khuyếch tán ẩm phụ g/mh

MPa 90150900,86 7,5

90

Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh

1.1 Biểu diễn kết cấu tờng bao

1.2 Xác định chiều dày lớp cách nhiệt tờng bao

Chiều dày cách nhiệt của lớp vật liệu cách nhiệt đợc xác định từphơng trình truyền nhiệt k:

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 00C ta có: K =0,29/m2K (TL1)

Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh

1: Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài tờng: 1 = 23,3 /m2 K(TL1)

2: Hệ số toả nhiệt bên trong tờng đối với kho lạnh đối lu cỡng bức 2 = 9 /m2

K (TL1)

 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

 1  1 0,01 0,2 0,005 1

 CN = 0,047    3    

0,3 23,3 0,92 0,85 0,18 9

= 0,13 (m)Vậy ra chọn chiều cách nhiệt là  CN = 0,15 (m) 1 lớp 0,1 x 1 lớp 0,05

(m)

Vậy với  CN = 0,15 thì khi đó hệ số truyền nhiệt thực tế là:

Kt =

1 23,3

3.0,01

 0,92

1 0,2 0,005 0,15

1.3 Kiểm tra đọng sơng vách ngoài tờng bao

Theo bảng 1-1(TL1) thì nhiệt thì nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất ở ĐàLạt (lấy theo Pleiku) là tổng đài = 32,20C; độ ẩm 83% Tra đồ thị h-x (TL1) ta đợc ts

= 270C Nhiệt độ buồng lạnh t2 = 00C

Từ công thức

ks = 0,95.23,3 32,2 27

32,2 = 3,5745/m2K Với KS = 3.5745 /m2K > Kt = 0,274 /m2K Ta thấy không có hiện tợng đọngsơng vách ngoài tờng bao

1.4 Kiểm tra đọng ẩm trong kết cấu bao che

Điều kiện để ẩm không đọng lại trong cơ cấu cách nhiệt là áp suất riêng hơinớc thực tế luôn phải nhỏ hơn áp suất bão hoà hơi nớc ở mọi điểm trong cơ cấu cáchnhiệt

Px < Phmax

+ Ta xác định Px:

Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh

Mật độ dòng qua mọi điểm trong vách là nh nhau và bằng mật độ dòngnhiệt qua tờng bao vây ta có:

Mật độ dòng nhiệt qua tờng bao là:

* Xác định phân áp suất thực của hơi nớc

- Dòng hơi thẩm thấu qua kết cấu bao che

Trần văn hoàn

5 6 729,23 1,07 0,957

4114 623 615

KTN - K49

Đồ án tốt nghiệp

Xây dựng kho lạnh

 = H

Với: Ph1: phân áp suất thực của hơi nớc bên ngoài

Ph2: Phân áp suất thực của hơi nớc bên trong

Ta có: nhiệt độ bên ngoài tổng đài = 32,20C độ ẩm Y = 83%  Ph1 =

P''x (t=32,20C)  (=83%) = 4867.0,83 = 4039,61 (Pa) Với nhiệt độ

6 10 526,32Pa 

Nh vậy không có hiệu tợng đọng ẩm trong cơ cấu cách nhiệt vì toàn

bộ phần áp suất thực của hơi nớc đều nhỏ hơn phân áp suất hơi nớc bão hoà

2 Kết cấu xây dựng của trần kho lạnh

Theo kinh nghiệm thực tế thì em chọn trần kho có kết cấu nh sau:

90300,86 7,530

6 2.2 Chiều dày của lớp cách nhiệt:

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

nhiệt k

Ta có

 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 = 00C 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

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:

Nh vậy cũng không có hiện tợng đọng sơng vách ngoài của trần

2.4 Kiểm tra đọng ẩm trong cơ cấu cách nhiệt

Ta có mật độ dòng nhiệt qua cơ cấu cách nhiệt của trần là: q =

TrÇn v¨n hoµn 24 KTN - K49

Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh

Từ đồ thị tính toán tra bảng 7.10 "Tính chất vật lý của không khí ẩm"

(TL7) ta đợc phân áp suất bão hoà theo nhiệt độ sau:

Bảng áp suất hơi nớc trần:

Nhiệt độ t0C 31,81 31,71 31,45 30,7 1,99 1,09 0,99

P hmax 4738,16 4710,54 4628,9 4434,34 714,4 667,31 662,28

* Xác định phân áp suất thực của hơi nớc trên các bề mặt Dòng

hơi ẩm thẩm thấu qua kết cấu bao che

 =

H (/m2) (TL1) Trong đó:

Ph1: phân áp suất phía ngoài ứng với t = 32,20C,  = 83% Ta có:

Ph1 = P''x (t = 32,2)  (= 83%)

= 4848,64 0,83 = 4024,37 (Pa) Ph2:phân áp suất phía trong kho

TrÇn v¨n hoµn 25 KTN - K49

0,0100

6

Nh vậy toàn bộ phân áp suất thực của hơi nớc trên bề mặt vật liệu đều nhỏ hơnphân áp suất bão hoà Vậy không có hiện tợng đọng ấm trong cơ cấu cách nhiệt

3 Chiều dày cách nhiệt của nền kho lạnh

3.1 Kết cấu cách nhiệt nền kho lạnh

0,03 0,02 0,01

Hệ số dẫn nhiệt

 /m2k1,4 1,60,180,151,6 1,4 0,92

Hệ số khuếch

âm phụ U(m2hMPa) 30

301,32443030

Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh

3.2 Xác định chiều dày của lớp cách nhiệt nền kho

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

1: Hệ số toả nhiệt từ nền vào trong kho 1 = 23,3 /m2k (TL1) i : Hệ số

toả nhiệt phía trong kho 2 = 9 /m2k (TL1)

 i : Chiều dày lớp vật liệu thứ i

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:

Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh

Vậy ta chọn chiều dày lớp cách nhiệt là  CN = 0,3 (m)

Với  CN = 0,3(m) ta có hệ số truyền nhiệt thực tế là:\

3.3 Kiểm tra đọng sơng trên nền kho lạnh

Với nhiệt độ trong nền kho ta chọn t1 = 280C với  = 83%

Tra trên đồ thị h-x hình 1-1 đợc ts =240C (TL1) với t2 = 00C Từ

công thức

ks = 0,95.1

tt

1 1

t s(/m2k) (TL1) t

2

Ta có: Ks = 0,95.23,3

28  0 = 3,16 (/m2k) Với Ks > 3,16 (/m2k) > kt = 0,3844 (/m2k) thì không có hiện tợng đọng sơngtrên nền kho lạnh

3.4 Kiểm tra đọng ẩm trong cơ cấu cách nhiệt

- Mật độ dòng nhiệt qua cơ cấu cách nhiệt

10,7632 23,3 = 27,54

t = 0,0040C là sai số nhỏ nhất do ta lấy độ lệch Kt = 0,3844 /m2k

- Từ nhiệt độ đã tính ở trên tra bảng 7-10 "Tính chất lý của không khí ẩm"(TL7) ta đợc phân áp suất bão hoà theo nhiệt độ

Nhiệt 27,54 24,463 23,79 23,56 2,03 1,69 1,31 1,19

độ t0c

Phmax 3712,1 3076,96 2965,38 2927,25 716,49 698,7 678,82 672,54

3.5 Xác định áp suất thực của hơi nớc

- Dòng hơi thẩm thấu qua kết cấu bao che

 = Ph1Ph2

H (TL1) Với: Ph1: phân áp suất của không khí bên ngoài

Ph2: phân áp suất của không khí bên trong Ta có:

Ph1 = P''x (t = 280C)  (= 83%) = 3811 0,83 = 3163 (Pa)

Ph2 = P''x (t=00C)  (= 850C) = 603.0,85 = 512,55 (Pa) H: Trở

kháng thẩm thấu hơi của kết cấu bao che:

528,19 0,11226

0,03300,02300,0190

Nh vậy không có hiện tợng đọng ẩm trong cơ cấu cách nhiệt vì toàn

bộ phân áp suất thực của không khí đeèu nhỏ hơn phân áp suất hơi nớc bão hoà

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

diÔn kÕt cÊu cña têng ng¨n

Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh

V Tính phụ tải của máy nén

A Mục đích tính toán nhiệt kho lạnh

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

Mục đích cuối cùng của việc tính nhiệt kho lạnh là để xác định năng suấtlạnh của máy 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;  (TL1)

Trong đó:

Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh

Q1: Dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che vào buồng lạnh qua dẫn nhiệt và bứcxạ 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

I Xác định các tổn thất dòng nhiệt vào kho lạnh

- Trong trờng hợp tổng quát ta có:

Q = Kt.Ft.t () (TL1)

K1: Hệ số truyền nhiệt thực /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 tờngngăn

+ 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 = 6m

R = 12m

D = 12m Khi công thêm phần xây dựng và cấu trúc cách nhiệt là

H = 6,42 m

R = 12,385 m

D = 12,385 m

Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh

1 Xác định dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che vào phòng I1.1 Xác định dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che

Ta có:

v

Q1 = Q1Trong đó:

: Dòng điện truyền qua vách kho

: Dòng nhiệt truyền qua trần kho

: Dòng nhiệt truyền qua nền kho

1

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

Trong trờng hợp tổng quát ta có:

Q = K.F.t (TL1) Với F: diện tích bề mặt kết cấu bao che

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

Hệ số truyền nhiệt thực 1.2 Xác định Q

1

Ta có: Q

v

1 Q

v.t V.N V.B V.D

1 Q 1 Q 1 Q 1 Trong đó:

* Nhiệt truyền qua váchh hớng Tây Q 1.T

Phòng số (1) vách hớng Tây Giáp với

t1=32,20C; t2 = 00C

v

phòng máy có nhiệt độ

Kt = 0,274 /m2K

F = 12,385.6,42 = 79,5117 (m2)

VËy