1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN KỸ THUẬT NHIỆT —*— THIẾT KẾ MÔN HỌC KỸ THUẬT LẠNH ỨNG DỤNG ĐỀ TÀI THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHO LẠNH CẤP ĐÔNG 8 TẤN/NGÀY, BẢO QUẢN[.]
1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN KỸ THUẬT NHIỆT —*— THIẾT KẾ MÔN HỌC KỸ THUẬT LẠNH ỨNG DỤNG ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHO LẠNH CẤP ĐÔNG TẤN/NGÀY, BẢO QUẢN ĐÔNG CÁ THU DUNG TÍCH 450 TẤN TẠI QUẢNG BÌNH Giảng viên hướng dẫn : TH.S PHẠM VĂN KHÁ Sinh viên thực : NGUYỄN MINH HẢI : ĐỒN ANH ĐỨC : NGƠ THẾ HIỂN Lớp : KĨ THUẬT NHIỆT LẠNH – K60 h Trường Đại học GTVT Khoa Cơ khí Bộ mơn Kỹ thuật Nhiệt NHIỆM VỤ THIẾT KẾ MƠN HỌC KỸ THUẬT LẠNH ỨNG DỤNG Nhiệm vụ giao: Thiết kế hệ thống lạnh cấp đông bảo quản đông cá thu dung tích cấp đơng / ngày, dung tích bảo quản đơng 450 Quảng Bình Những nội dung bản: Giới thiệu công trình Lựa chọn thơng số tính tốn Thiết kế mặt kho lạnh Tính nhiệt kho lạnh Tính chọn sơ đồ hệ thống lạnh Tính chọn thiết bị Thuyết minh bố trí mặt bằng, thiết bị Các vẽ cần thiết: Bản vẽ mặt kho lạnh Bản vẽ sơ đồ không gian Bản vẽ sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh h Bản vẽ sơ đồ P+I hệ thống lạnh Mục lục : TÀI LIỆU THAM KHẢO CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN .5 1.1 Giới Thiệu Địa Phương .5 1.2 Giới thiệu sản phẩm 1.3 Giới thiệu quy trình cơng nghệ CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN THƠNG SỐ TÍNH TỐN 2.1 Thơng số khơng khí bên 2.2 Thông số nhà CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ THỂ TÍCH VÀ MẶT BẰNG KHO LẠNH .9 3.1 Kho lạnh sử dụng 3.2 Buồng lạnh sử dụng 3.3 Xác định số lượng kích thước buồng 3.3.1 Dung tích kho lạnh 3.3.2 Diện tích chất tải 3.3.3 Tải trọng trần 10 3.3.4 Xác định diện tích lạnh cần xây dựng .10 3.3.5 Số lượng buồng lạnh cần phải xây dựng 10 3.3.6 Xác định diện tích xây dựng buồng gia lạnh Dung tích ko gia lạnh 10 3.4 Quy hoạch mặt kho lạnh 11 CHƯƠNG 4: TÍNH NHIỆT KHO LẠNH .13 4.1 Tổn thất nhiệt .13 4.1.1 Dòng nhiệt qua kết cấu bao che Q1 13 h 4.1.2 Dòng nhiệt sản phẩm tỏa Q2 15 4.1.3 Dòng nhiệt sản phẩm tỏa Q3 15 4.1.4 Dòng nhiệt sản phẩm tỏa Q4 16 4.1.5 Dòng nhiệt tỏa sản phẩm hô hấp Q5 .18 4.1.6 Tổng tổn thất nhiệt kho lạnh lắp ghép 19 h CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 1.1Giới Thiệu Địa Phương Quảng Bình là một tỉnh ven biển nằm phía nam khu vực Bắc Trung Bộ, miền Trung của Việt Nam Quảng Bình nằm trải dài từ 16°55’ đến 18°05’ vĩ Bắc từ 105°37’ đến 107°00’ kinh Đông, cách thủ đô Hà Nội 500 km phía Nam, cách thành phố Đà Nẵng 267 km phía Nam theo đường Quốc lộ Tỉnh Quảng Bình có diện tích 8.065,3 km², dân số 936.607 (2018), mật độ dân số đạt 110 người/km² Tỉnh lị Quảng Bình thành phố Đồng Hới Tỉnh nằm nơi hẹp theo chiều đơng - tây của Việt Nam (50 km theo đường ngắn tính từ biên giới Lào ra biển Đơng). Tỉnh Quảng Bình giáp Hà Tĩnh về phía bắc với dãy Hồnh Sơn là ranh giới tự nhiên; giáp Quảng Trị về phía nam; giáp Biển Đơng về phía đơng; phía tây tỉnh Khăm Muộn và tây nam tỉnh Savannakhet của Lào với dãy Trường Sơn là biên giới tự nhiên Địa hình Quảng Bình hẹp dốc từ phía Tây sang phía Đơng 85% Tổng diện tích tự nhiên đồi núi Tồn diện tích chia thành vùng sinh thái bản: Vùng núi cao, vùng đồi trung du, vùng đồng bằng, vùng cát ven biển Địa hình có đặc trưng chủ yếu hẹp dốc, nghiêng từ tây sang đông, đồi núi chiếm 85% diện tích tồn tỉnh bị chia cắt mạnh Quảng Bình nằm vùng nhiệt đới gió mùa và ln bị tác động khí hậu phía Bắc phía Nam chia làm hai mùa rõ rệt: Mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 3 năm sau Lượng mưa trung bình hàng năm 2.000 - 2.300mm/năm Thời gian mưa tập trung vào tháng 9, 10 11 Mùa khô từ tháng 4 đến tháng 8 với nhiệt độ trung bình 24 °C 25 °C Ba tháng có nhiệt độ cao tháng 6, Nhiệt độ bình quân tháng năm thành phố Đồng Hới, tỉnh lỵ tỉnh Quảng Bình Nhiệt độ h 10 11 12 trung bình/tháng Cao 22 (°C) Thấp 17 (°C) 23 25 29 32 34 34 33 31 28 26 23 18 20 23 25 27 27 26 25 23 21 18 Hình : Bản đồ hành tỉnh Quảng Bình 1.2Giới thiệu sản phẩm cá thu Cá thu là ăn ngon, hấp dẫn nhiều người yêu thích khơng phải biết rõ loại cá Thực chất tên chung cho nhiều loại cá khác thuộc họ cá thu ngừ Loại cá có mơi trường sinh sống khu vực nhiệt đới ôn đới, tùy vào tập tính sinh trưởng khác nên điều kiện sống chúng khác nhau, sâu đại dương gần bờ. Với đặc điểm thân mang dáng thn dài, hẹp dần phía với nhiều vây nhỏ phía sau, vây lớn lưng bụng nên h nhà khoa học xếp vào loại có khả chiến đấu cao Hiện theo ghi nhận loại lớn dài đến 1.68m. Đây loại hải sản phổ biến tỉnh thành giáp biển nước… Tuy nhiên vùng biển khác dẫn đến chất lượng khác Cá thu thực phẩm vô giàu protein axit béo omega-3, chứa thành phần chủ yếu calo (189), chất béo (11.9g), Natri (89mg), đạm (19g) không chứa lượng carbohydrate, chất xơ hay đường nên mang lại lợi ích sức khỏe lớn như: cải thiện sức khỏe tim mạch, ngăn tình trạng suy giảm trí nhớ người già, ngăn ngừa thiếu máu giảm nguy mắc tiểu đường loại 2. Nếu nơi đánh bắt xa việc vận chuyển kéo dài nhiều ngày liền kĩ thuật lạnh đông tàu đảm bảo cho chất lượng mẻ cá Nếu từ nơi đánh bắt đến nơi tiêu thụ xa, xuất có cấp đông đảm bảo chất lượng cá thu thoả mãn u cầu đối tác khó tính Với điều kiện đó, để ngành cơng nghiệp cá thu phát triển, ta thấy cần thiết phải xây dựng kho lạnh để bảo quản đông sản phẩm trước đưa đến nơi tiêu thụ để đảm bảo chất lượng sản phẩm sau chế biến thời gian chờ đợi để đưa thị trường 1.3Giới thiệu công nghệ cấp đông, bảo quản đông a) Nhiệt độ kho Ở Việt Nam, nhiệt độ bảo quản thuỷ sản lạnh đông quy định chung -18 oC Bằng với nhiệt độ trung bình sản phẩm cuối q trình cấp đơng Nhiệt độ tâm sản phẩm sau q trình cấp đơng -12 oC Do dịng khí lưu thơng kho yêu cầu phải đạt nhiệt độ -35 đến -40oC Vậy chọn nhiệt độ bảo quản đông cho cá thu -18oC, nhiệt độ phịng cấp đơng -40oC b) Đặc điểm kho h CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN THƠNG SỐ TÍNH TỐN 2.1 Thơng số khơng khí bên Địa phương Nhiệt độ, ºC Cao Cao mùa hè mùa đông Độ ẩm, % Cao Cao Nhất mùa hè mùa đơng Trung bình năm Quảng Bình 23.2°C 30°C 12.1°C 72% 88% - Nhiệt độ độ ẩm dùng để tính tốn hệ thống lạnh địa phương - Ta chọn: + Nhiệt độ môi trường: Chọn nhiệt độ cao năm t 1= 30°C + Độ ẩm: φ=¿72% 2.2 Thông số nhà Sản phẩm Cá thu Nhiệt độ bảo quản đông (ºC) -18 Độ ẩm khơng Chế độ thơng Thời gian khí % gió bảo quản 90 Khơng có 6-12 tháng Ta chọn: Nhiệt độ bảo quản sản phẩm: -18℃ ( thời gian bảo quản lâu , ảnh hưởng đến chấ lượng cá thu ) Độ ẩm khơng khí: 90 % CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ THỂ TÍCH VÀ MẶT BẰNG KHO LẠNH 3.1 Kho lạnh sử dụng - Kho lạnh kết đông: dùng để kết đông sản phẩm bảo quản cá, thịt,…kết đông pha nhiệt độ vào 37oC, hai pha oC Sản phẩm có nhiệt độ bề mặt từ -12 đến -18 oC, nhiệt độ tâm phải đạt -8 oC h - Buồng bảo quản đông (-18 oC): dùng để bảo quản loại thịt, cá ,…đã kết đông, nhiệt độ -18 đến -20 oC nhiều đến -23 oC theo yêu cầu đặc biệt; độ ẩm 80÷95% Dàn lạnh loại dàn tĩnh dàn lạnh 3.3 Xác định số lượng kích thước buồng 3.3.1 Dung tích kho lạnh bảo quản đông E=V g v =¿ V = E 450 = =1000 m gv 0,45 Trong đó: Dung tích sản phẩm: E=450 E: dung tích kho lạnh (tấn) V: thể tích kho lạnh ¿) gv : định mức chất tải thể tích ( t/m3 ¿; với gv =0,45 3.3.2 Diện tích chất tải F= V 1000 = =400 m h 2,5 Trong đó: h chiều cao chất tải h = 3,2 - (0,3 + 0,4) = 2.5 (m) Với: + 3,2m chiều cao xây dựng + 0,3m khoảng cách để treo dàn bay + 0,4m khoảng cách từ dàn bay đến sản phẩm F: diện tích chất tải (m2 ¿ V: thể tích kho lạnh h 10 3.3.3 Tải trọng trần g F ≥ g v h=0,45.2,5=1,125( t ) m2 Nhỏ tải trọng lớn cho phép g F: định mức chất tải theo diện tích 3.3.4 Xác định diện tích lạnh cần xây dựng F l= F 400 = =506,33 m β F 0,79 Trong đó: F l – diện tích lạnh cần xây dựng( m2 ¿ β F =0,79 : Hệ số sử dụng diện tích 3.3.5 Số lượng buồng lạnh cần phải xây dựng Z= F l 506,33 = =4,69 f 108 Với f diện tích buồng lạnh quy chuẩn bội 36 m2 Chọn Z= buồng lạnh Mỗi buồng 100 m2 Chiều cao kho đến xà ngang chọn: 3,2 m Chọn kích cỡ kho lạnh : x18 x 3,2m 3.3.6 Xác định diện tích xây dựng buồng cấp đơng Dung tích kho cấp đơng E=V g v =¿ V = E = =17,78(m ) gv , 45 Trong đó: Dung tích sản phẩm: E=8 E: dung tích kho lạnh (tấn) V: thể tích kho lạnh ¿) gv : định mức chất tải thể tích ( t/m3 ¿; với gv =0,45 h