Đồ Án Thiết Kế Hệ Thống Lạnh

Đồ Án Thiết Kế Hệ Thống Lạnh Nắm được yêu cầu cần thiết của hệ thống kho bảo quản lạnh đối với các sản phẩm, Mặt khác, sau một thời gian học tập và nghiên cứu một số môn chuyên ngành như kĩ thuật lạnh cơ sở, kỹ thuật lạnh ứng dụng, tự động hóa hệ thống lạnh, vận hành và sửa chữa máy lạnh… đã cho em một lượng kiến thức về chuyên ngành của mình, kết hợp với sự hướng dẫn tận tình của T.S Trần Đại Tiến đó là cơ sở để em hoàn thành đồ án môn học thiết kế hệ thống lạnh “ Tính toán thiết kế hệ thống lạnh cho kho bảo quản đông sức chứa 120 tấn, môi chất R404A, nhiệt độ không khí trong kho tk = 250C 20C, xả tuyết bằng ga nóng,” chọn địa điểm thiết kế là Công ty Chế biến thủy sản xuất khẩu Seafoods – F17 tại Nha Trang. Đây là một cơ hội để em tổng hợp và vận dụng những kiến thức của những môn học chuyên ngành, kết hợp với một số môn học có liên quan khác vào thực tế

MỤC LỤC

Trang

LỜI NÓI ĐẦU 5

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN, KHẢO SÁT CÔNG TRÌNH, CHỌN PHƯƠNG THIẾT KẾ 8

1 TỔNG QUAN 1.1.TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT LẠNH- KHO LẠNH 1.1.1 Lịch sử phát triển của kỹ thuật lạnh 8

1.1.2 Ứng dụng của kỹ thuật lạnh 9

1.1.3 Kho lạnh và phân loại kho lạnh 9

1.1.3.1 Phân loại kho lạnh 9

1.1.3.2 Phân loại buồng lạnh 11

1.2 TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH LÀM ĐÔNG VÀ BẢO QUẢN ĐÔNG 1.2.1 Tác động của kết tinh nước đối với thực phẩm 11

1.2.1.1: Những tác động có lợi 11

1.2.1.2: Những tác động không có lợi 12

1.2.2: Sự kết tinh của nước 12

1.2.3: Những yếu tố ảnh hưởng đến sự kết tinh nước trong thực phẩm 12

1.2.3.1 : Nồng độ các chất tan 12

1.2.3.2 : Tốc độ làm đông 13

1.2.3.3 : Chất lượng ban đầu của thực phẩm 13

1.2.4 : Những biến đổi của thực phẩm trong quá trình bảo quản đông 13

1.2.4.1 Những biến đổi về vật lý 13

1.2.4.2: Những biến đổi về hoá học 14

1.2.4.3 : Sự biến đổi về vi sinh vật 14

1.3 : KẾT LUẬN 15

2 KHẢO SÁT CÔNG TRÌNH 2.1: Khảo sát địa điểm xây dựng kho lạnh 15

2.2 : Chế độ bảo quản sản phẩm trong kho 16

3 CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 3.1: Phương án truyền thống 17

3.2: Phương án hiện đại 17

CHƯƠNG 2: TÍNH CẤU TRÚC KHO LẠNH.

2.1 TÍNH TOÁN CÁCH NHIỆT VÀ CÁCH ẨM CHO KHO LẠNH:

2.1.1: Tính cách nhiệt 19

2.1.2: Tính kiểm tra nhiệt độ đọng sương 22

2.1.3: Tính kiểm tra cách ẩm kho lạnh 23

2.2: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CẦN THIẾT: 2.2.1 Xác định tiêu chuẩn chất tải của kho lạnh 23

2.2.2 Tính thể tích kho lạnh .24

2.2.3 Diện tích chất tải của kho lạnh 24

2.2.4 Diện tích cần xây dựng: 25

2.2.5 Số buồng lạnh cần xây dựng 25

2.2.6 Dung tích thực của buồng lạnh 26

2.2.7 Tải trọng nền được xác định theo công thức 26

2.3 QUY HOẠCH MẶT BẰNG KHO LẠNH: 2.3.1 Yêu cầu đối với quy hoạch mặt bằng kho lạnh 27

2.3.2 Chọn mặt bằng xây dựng: 28

2.3.4 Yêu cầu đối với buồng máy và thiết bị 28

2.3.5 Sự bố trí mặt bằng kho lạnh 29

2.4 CẤU TRÚC XÂY DỰNG VÀ CÁCH NHIỆT KHO LẠNH. 2.4.1 Kết cấu nền móng kho lạnh .32

2.4.2 Cấu trúc vách và trần kho lạnh 34

2.4.3 Cấu trúc mái kho lạnh .35

2.4.4 Cấu trúc cửa, màn chắn khí và cấu trúc cách nhiệt cho đường ống 36

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN TẢI NHIỆT, CHỌN MÁY NÉN LẠNH VÀ CÁC THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG 3.1: TÍNH TOÁN NHIỆT TẢI CHO KHO LẠNH 3.1.1 Mục đích của việc tính nhiệt tải kho lạnh 37

3.1.2 : Tính nhiệt tải của kho 38

3.1.2.1: Dòng nhiệt xâm nhập qua kết cấu bao che.Q1 39

3.1.2.2: Dòng nhiệt do sản phẩm và bao bì toả ra 42

3.1.2.3 Dòng nhiệt do vận hành 44

3.1.3 Tổng hợp kết quả tính toán 47

3.1.4: Xác định phụ tải nhiệt của thiết bị và máy nén: 49

3.2: CHỌN HỆ THỐNG LẠNH 3.2.1: Chọn phương pháp làm lạnh 50

3.2.3: Chọn môi chất lạnh 52

3.3: CHỌN THÔNG SỐ LÀM VIỆC 53

3.4: CHU TRÌNH LẠNH

3.4.1: Sơ đồ chu trình và biểu diễn chu trình trên đồ thị lgp – i 56

3.4.2: Tính toán chu trình lạnh: 59

3.5: TÍNH CHỌN MÁY NÉN VÀ THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG LẠNH 3.5.1 Chọn máy nén 62

3.5.2 Tính chọn thiết bị ngưng tụ 65

3.5.3 Tính chọn thiết bị bay hơi 70

3.5.4 Chọn van tiết lưu màng cân bằng ngoài 72

3.5.5 Chọn các thiết bị phụ trong hệ thống 74

CHƯƠNG 4: TRANG BỊ TỰ ĐỘNG HÓA, LẮP ĐẶT VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG LẠNH 95

4.1 LẮP ĐẶT: 4.1.1 Lắp đặt kho lạnh 95

4.1.2 Lắp đặt máy nén 98

4.1.3 Lắp đặt thiết bị ngưng tụ 100

4.1.4 Lắp đặt thiết bị bay hơi 100

4.1.5 Lắp đặt các thiết bị khác 102

4.1.6: Lắp đặt đường ống 103

4.1.7 Thử kín, thử bền và chân không hệ thống lạnh 106

4.2 TRANG BỊ TỰ ĐỘNG HÓA: 4.2.1 Trang bị điện động lực 110

4.2.2 Trang bị điện điều khiển 112

4.2.3 Thuyết minh mạch điện 113

4.2.4 Dixell XR60 C: 114

a Đặc điểm : 114

b.Điều khiển cấp dịch, quạt dàn lạnh, xả tuyết trên Dixell: 115

c.Cài đặt các thông số xả tuyết cho Dixell XR60 C 116

4.2.5 An toàn trước, trong và sau khi vận hành hệ thống lạnh 117

4.3 VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG LẠNH 4.3.1 Vận hành: 118

a.Chuẩn bị vận hành 118

b.Vận hành 119

c.Dừng máy 120

4.3.2 Sự cố: 121

a Sự cố ngập lỏng 121

b.Áp suất hút quá thấp 122

c.Áp suất hút quá cao 123

d.Áp suất nén quá cao 123

e.Áp suất nén thấp hơn bình thường: 123

f.Nhiệt độ kho lạnh không đạt yêu cầu 124

4.3.3 Bảo dưỡng hệ thống: 125

a.Bảo dưỡng máy nén 126

b Bảo dưỡng thiết bị ngưng tụ 126

c Bảo dưỡng thiết bị bay hơi 126

d Bảo dưỡng van tiết lưu 127

e Bảo dưỡng tháp giải nhiệt 127

g Bảo dưỡng bơm 127

h Bảo dưỡng quạt 127

CHƯƠNG 5: SƠ BỘ GIÁ THÀNH KHO LẠNH, KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 5.1 Sơ bộ giá thành kho lạnh 128

5.2 Kết luận và nhận xét 129

5.3 Ý kiến đề xuất 131

LỜI NÓI ĐẦU



Nước ta có nguồn lợi vô cùng to lớn từ biển, đặc biệt trong đó là thủy hải sản.Hiện nay, kim ngạch xuất khẩu các mặt hàng thủy hải sản chiếm tỉ trọng lớn trong nềnkinh tế nước ta Các mặt hàng xuất khẩu chủ yếu là mực, tôm, cá,

Để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường, nhất là các thị trường khó tínhnhư EU, Mỹ, Nhật,… thì sản phẩm phải có chất lượng cao Ngoài yếu tố chất lượngnguyên liệu ban đầu tốt thì vấn đề cấp đông và bảo quản đông sản phẩm cũng có ý nghĩahết sức quan trọng, quyết định chất lượng sản phẩm đến tay người tiêu dùng

Vì vậy, việc xác định phương pháp, tính toán thiết kế, lắp đặt, vận hành hệ thốngcấp đông và kho bảo quản đông cho từng đối tượng sản phẩm phải thật hợp lí, vừa đápứng yêu cầu công nghệ, vừa đáp ứng tính kinh tế của hệ thống là rất quan trọng

Nắm được yêu cầu cần thiết của hệ thống kho bảo quản lạnh đối với các sản phẩm,

Mặt khác, sau một thời gian học tập và nghiên cứu một số môn chuyên ngành như kĩ thuật lạnh cơ sở, kỹ thuật lạnh ứng dụng, tự động hóa hệ thống lạnh, vận hành và sửa chữa máy lạnh… đã cho em một lượng kiến thức về chuyên ngành của mình, kết hợp với

sự hướng dẫn tận tình của T.S Trần Đại Tiến đó là cơ sở để em hoàn thành đồ án môn học thiết kế hệ thống lạnh “ Tính toán thiết kế hệ thống lạnh cho kho bảo quản đông sức chứa 120 tấn, môi chất R-404A, nhiệt độ không khí trong kho t k = -25 0 C2 0 C,

xả tuyết bằng ga nóng,” chọn địa điểm thiết kế là Công ty Chế biến thủy sản xuất khẩu

Seafoods – F17 tại Nha Trang Đây là một cơ hội để em tổng hợp và vận dụng nhữngkiến thức của những môn học chuyên ngành, kết hợp với một số môn học có liên quankhác vào thực tế

Đồ án gồm 5 chương:

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN, KHẢO SÁT CÔNG TRÌNH, CHỌN PHƯƠNG

THIẾT KẾ.

CHƯƠNG 2: TÍNH CẤU TRÚC KHO LẠNH

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN TẢI NHIỆT, CHỌN MÁY NÉN LẠNH VÀ CÁC

THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG.

CHƯƠNG 4: TRANG BỊ TỰ ĐỘNG HÓA, LẮP ĐẶT VÀ VẬN HÀNH

HỆ THỐNG LẠNH.

CHƯƠNG 5: SƠ BỘ GIÁ THÀNH KHO LẠNH, KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT.

Vì trong quá trình làm đồ án, em vẫn chưa có cơ hội được tiếp xúc trực tiếp nhiềuvới C.ty Chế biến Thủy sản xuất khẩu Seafoods – F17 nên việc tính toán mang tính lý

thuyết và trong quá trình tính toán còn nhiều sai sót, rất kính mong thầy Trần Đại Tiến

thông cảm và đóng góp ý kiến để em chỉnh sửa khuyết điểm, từ đó hoàn thành tốt đồ ánnày

Nha Trang, ngày 20 tháng 04 năm 2014 Sinh viên thực hiện

PHẠM VĂN HUY

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN, KHẢO SÁT CÔNG TRÌNH, CHỌN PHƯƠNG THIẾT KẾ.

1 TỔNG QUAN:

1.1.TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT LẠNH - KHO LẠNH:

1 1.1 Lịch sử phát triển của kỹ thuật lạnh:

Từ trước công nguyên con người tuy chưa biết làm lạnh, nhưng đã biết đến tácdụng của lạnh và ứng dụng chúng phục vụ trong cuộc sống Họ đã biết dùng mạch nướcngầm có nhiệt độ thấp chảy qua để chứa thực phẩm, giữ cho thực phẩm được lâu hơn

Người Ai cập cổ đại đã biết dùng quạt quạt cho nước bay hơi ở các bình gốm xốp

để làm mát không khí cách đây 2500 năm Người Ấn Độ và người Trung Quốc cách đây

2000 năm đã biết trộn muối với nước hoặc với nước đá để tạo nhiệt độ thấp hơn

Kỹ thuật lạnh hiện đại bắt đầu phát triển khi giáo sư Black tìm ra ẩn nhiệt hoá hơi

và nhiệt ẩn nóng chảy vào năm 1761 – 1764 Con người đã biết làm lạnh bằng cách chobay hơi chất lỏng ở áp suất thấp

Sau đó là sự hoá lỏng được khí SO2 vào năm 1780 do Clouet và Monge tiến hành.Sang thế kỷ thứ XIX thì Faraday đã hoá lỏng được hàng loạt các chất khí như : H2S; CO2;

C2H2; NH3 ; O2; N2; HCL

Năm 1834 Jacob Perkins (Anh) đã phát minh ra máy lạnh nén hơi đầu tiên với đầy

đủ các thiết bị hiện đại gồm có máy nén, dàn ngưng, dàn bay hơi và van tiết lưu

Sau đó có hàng loạt những phát minh của kỹ sư Carres (pháp) về máy lạnh hấpthụ chu kỳ và liên tục với các cặp môi chất khác nhau

Máy lạnh hấp thụ khuyếch tán được Gerppt (Đức) đăng ký bằng phát minh năm

1899 và được Platen cùng Munter (Thuỵ Điển) hoàn thiện năm 1922 Máy lạnh Ejectorhơi nước đầu tiên do Leiblane chế tạo năm 1910

Một sự kiện quan trọng của lịch sử phát triển kỹ thuật lạnh là việc sản xuất và ứngdụng Freon ở Mỹ vào năm 1930 Freon là những chất lạnh có nhiều tính chất quý báunhư không cháy, không nổ, không độc hại, phù hợp với chu trình làm việc của máy lạnhnén hơi Nó đã góp phần tích cực vào việc thúc đẩy kỹ thuật lạnh phát triển Nhất là kỹthuật điều hoà không khí

Ngày nay kỹ thuật lạnh hiện đại đã phát triển rất mạnh, cùng với sự phát triển củakhoa học, kỹ thuật lạnh đã có những bước tiến vượt bậc

1.1.2 Ứng dụng của kỹ thuật lạnh:

Kỹ thuật lạnh ngày càng đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân cũngnhư trong khoa học kỹ thuật, kinh tế quan trọng: công nghệ thực phẩm, chế biến thuỷ sản,rau quả, rượu bia, và nước giải khát, sinh học, hoá lỏng hoá chất và tách khí, điện tử, cơkhí chính xác, y tế, điều hoà không khí

Một trong những ứng dụng quan trọng đó là trong ngành Công Nghệ Thực Phẩm,theo thống kê thì khoảng 80 % công nghệ lạnh được sử dụng trong công nghệ thực phẩm

Vi sinh vật và các enzyme nội tạng là nguyên nhân chính gây nên sự hư hỏng của thựcphẩm Nhưng dưới tác dụng của nhiệt độ thấp thì chúng bị ngừng hoạt động hoặc bị ứcchế hoạt động, do đó sản phẩm ít bị biến đổi về chất lượng cũng như hương vị, sắc màu,chất dinh dưỡng Nhờ thế thời gian giữ sản phẩm lâu hơn tạo điều kiện tốt cho quá trìnhchế biến và tiêu thụ sản phẩm

1.1.3Kho lạnh và phân loại kho lạnh:

Kho lạnh đóng vai trò quan trọng trong khâu bảo quản sản phẩm Kho lạnh tạo ramôi trường giúp cho sản phẩm bảo quản giữ được giá trị dinh dưỡng cũng như các giá trịkhác như giá trị cảm quan, hình dạng sản phẩm

1.1.3.1 Phân loại kho lạnh:

a Kho lạnh chế biến.

Kho lạnh chế biến (Xí nghiệp chế biến lạnh) là một bộ phận của các cơ sở chế biếnthực phẩm như thịt, cá, sữa, rau, quả các sản phẩm là thực phẩm lạnh, đồ hộp… đểchuyển đến các kho lạnh phân phối, kho lạnh trung chuyển hoặc kho lạnh thương nghiệp.Đặc biệt là năng suất lạnh của các thiết bị lớn, chúng là mắt xích đầu tiên của dây chuyềnlạnh.

b Kho lạnh phân phối.

Kho lạnh phân phối thường dùng cho các thành phố và các trung tâm công nghiệp,

để bảo quản các sản phẩm thực phẩm trong mùa thu hoạch, phân phối điều hoà cho cảnăm Phần lớn các sản phẩm được gia lạnh hoặc kết đông ở xí nghiệp chế biến từ nơikhác đưa đến đây để bảo quản.Một phần nhỏ có thể được gia lạnh và kết đông tại kholạnh từ 3  6 tháng Dung tích của kho rất lớn 10  15 ngàn tấn, đặc biệt là 30  35000tấn

Kho lạnh chuyên dùng để bảo quản một loại mặt hàng và vạn năng để bảo quảnnhiều loại mặt hàng: thịt, cá, sữa, rau, quả Nếu kho lạnh có các phân xưởng kem, nước

đá, phân xưởng chế biến đóng gói, gia lạnh và kết đông thì gọi là xí nghiệp liên hiệp lạnh

c Kho lạnh trung chuyển.

Kho lạnh trung chuyển thường đặt ở các hải cảng, những điểm nút đường sắt, bộ dùng để bảo quản ngắn hạn những sản phẩm tại những nơi trung chuyển Kho lạnh trungchuyển có thể kết hợp làm một với kho lạnh phân phối và kho lạnh thương nghiệp

d Kho lạnh thương nghiệp.

Kho lạnh thương nghiệp dùng để bảo quản ngắn hạn thực phẩm sắp đưa ra thịtrường tiêu thụ Nguồn hàng chủ yếu của kho lạnh này là từ kho lạnh phân phối Kho lạnhthương nghiệp được chia làm 2 loại theo dung tích:

+ Kho lạnh thương nghiệp lớn có dung tích từ 10 đến 150 tấn dùng cho các trungtâm công nghiệp, thị xã

+ Kho lạnh nhỏ có dung tích đến 10 tấn dùng cho các cửa hàng, quầy hàng thươngnghiệp, khách sạn thời gian bảo quản trong vòng 20 ngày Kiểu này bao gồm cả cácloại tủ lạnh, tủ kính lạnh thương nghiệp

d Kho lạnh vận tải.

Kho lạnh vận tải thực tế là các loại ô tô lạnh, tầu hoả, tầu thuỷ hoặc máy bay lạnhdùng để vận tải các sản phẩm bảo quản lạnh Các khoang lạnh có thể chiếm toàn bộ hoặcmột phần khoang hàng của phương tiện vận tải

e Kho lạnh sinh hoạt.

Kho lạnh sinh hoạt thực chất là các loại tủ lạnh, tủ đông các cỡ khác nhau sửdụng trong gia đình.Chúng được coi là mắt xích cuối cùng của dây chuyền lạnh, dùng đểbảo quản các thực phẩm tiêu dùng trong gia đình hoặc tập thể, để làm đá lập phương, đáthỏi thực phẩm Dung tích từ 50 lít đến 1 vài mét khối.

1.1.3.2 Phân loại buồng lạnh.

a Buồng bảo quản lạnh 0 o C.

Buồng bảo quản lạnh thường có nhiệt độ -1,5÷0oC với độ ẩm tương đối 90÷95%

b Buồng bảo quản đông -18÷-20 o C

Buồng bảo quản đông dùng để bảo quản thịt, cá, rau, quả…đã được kết đông ở máy

kết đông hoặc buồng kết đông.Nhiệt độ thường là -18 oC Khi có yêu cầu đặc biệt nhiệt độbảo quản đưa xuống đến -23 oC

c Buồng bảo quản đa năng -12 o C

Buồng bảo quản đa năng thường được thiết kế ở -12 oC nhưng khi cần bảo quản lạnh

có thể đưa lên nhiệt đọ bảo quản 0 oC hoặc khi cần bảo quản đông có thể đưa xuống nhiệt độbảo quản -18 oC tùy theo yêu cầu công nghệ

d Buồng gia lạnh 0 o C

Buồng gia lạnh dùng để làm lạnh sản phẩm từ nhiệ độ môi trường xuống đến nhiệt độ

bảo quản lạnh hoặc gia lạnh sơ bộ cho những sản phẩm lạnh đông trong phương pháp kếtđông hai pha

e Buông kết đông -35 o C

Kết đông một pha là kết đông mà sản phẩm vào có nhiệt độ là 37 oC Kết đông hai phanhiệt độ sản phẩm vào buồng kết đông là 4 oC vì sản phẩm đã được gia lạnh sơ bộ Sản phẩm

ra có nhiệt độ tâm thịt đạt -8 oC và nhiệt độ bề mặt tùy theo bề dầy tấm thịt có thể đạt

-18÷-12 oC Sản phẩm dần đạt nhiệt độ bảo quản trong buồng bảo quản đông

f Buồng chất tải và tháo tải 0 o C

Buồng chất tải và tháo tải có nhiệt độ không khí khoảng 0 oC phục vụ cho buồng kếtđông và buồng gia lạnh Trong buồng chất tải, thịt được treo vào các móc treo của xe kếtđông hoặc được xếp vào các giá của xe

g Buồng bảo quản đá -4 o C

Buồng bảo quản nước đá có nhiệt độ không khí - 4 oC đi kèm bể đá khối

h Buồng chế biến lạnh +15 o C

Nhiệt độ tùy theo yêu cầu công nghệ chế biến nhưng thường là từ 10 đến 18oC

1.2 TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH LÀM ĐÔNG VÀ BẢO QUẢN ĐÔNG:

1.2.1 Tác động của kết tinh nước đối với thực phẩm:

1.2.1.1: Những tác động có lợi:

Khi nước đóng băng làm mất môi trường hoạt động của các vi sinh vật và ức chếcác enzyme của thực phẩm Nước đóng băng còn làm biến chất nguyên sinh của vi sinh

vật dẫn đến chúng bị tiêu diệt nhờ đó làm giảm biến đổi hoá học, kéo dài thời gian bảoquản của thực phẩm.

Sự kết tinh của nước tạo cho thực phẩm có cấu trúc bền vững chống được nhữngtác động cơ học và các tác động khác của môi trường bảo quản, vận chuyển thực phẩm

So với các phương pháp bảo quản thực phẩm khác thì bảo quản đông là phươngpháp tốt nhất để giữ gìn những chất ban đầu của thực phẩm trong thời gian dài

1.2.1.2: Những tác động không có lợi:

Sự kết tinh của nước luôn kèm theo sự giãn nở thể tích và sự khuếch tán của nước

Sự khuếch tán nước thường làm biến tính các chất tan và tăng hao phí trọng lượngthực phẩm

Nước giãn nở có thể làm hư cấu trúc liên kết của các tế bào, mô thực phẩm.Nhữngtác động không có lợi trên phụ thuộc vào phương pháp làm đông thực phẩm, vì vậy cóthể điều khiển quá trình làm đông này

Trong một số trường hợp sự giãn nở nước đá, sự khuếch tán nước trong thực phẩmđược lợi dụng để tách nước làm khô thực phẩm, để ép tách lấy dịch tế bào của thực phẩm

1.2.2: Sự kết tinh của nước:

Trong nước luôn có những chất rắn lơ lửng Chúng chuyển động tự do theo tácđộng của các phân tử nước Khi nhiệt độ giảm đến một mức nhất định các phân tử chấtrắn sẽ ngừng chuyển động, chúng trở thành chỗ dựa cho các phân tử nước liên kết vớinhau ở xung quanh tạo thành các mầm tinh thể Sau đó các mầm tinh thể liên kết với cácphân tử nước để tăng thể tích

Sự hình thành mầm tinh thể khó khăn hơn so với sự lớn lên của chúng.Vì vậynhiệt độ hình thành mầm tinh thể thấp hơn nhiệt độ để các mầm tinh thể lớn lên.Trongcấu trúc của thực phẩm, nước chịu tác động của các thành phần khác (các đơn chất tan)nên nó có nhiệt độ kết tinh thấp hơn nước nguyên chất

1.2.3: Những yếu tố ảnh hưởng đến sự kết tinh nước trong thực phẩm:

1.2.3.1 :Nồng độ các chất tan:

Trong thực phẩm các chất tan như protein, lipit, glucid, muối kết hợp với nướctạo thành dung dịch keo Để nước kết tinh, các phần tử phải tách ra khỏi các liên kết củacác chất tan Vì vậy nồng độ chất tan tăng thì nhiệt độ càng phải giảm để tăng lực liên kếtphân tử của nước để kết tinh

Khi nhiệt độ kết tinh giảm sẽ làm tăng tốc độ kết tinh Nhờ đó số lượng các mầmtinh thể tăng lên, cho nên kích thước các tinh thể giảm.

1.2.3.2 : Tốc độ làm đông:

Ở quá trình làm đông chậm, nước khuếch tán nhiều làm cho các tinh thể nước đá

có kích thước lớn, chúng giãn nở gây hư cấu trúc thực phẩm

Nếu tăng tốc độ làm đông thì làm giảm sự khuếch tán nước, nước kết tinh ở những

vị trí tồn tại ban đầu sẽ tạo ra những tinh thể nhỏ ít ảnh hưởng đến sản phẩm Nhưng giáthành sản phẩm tăng

1.2.3.3 : Chất lượng ban đầu của thực phẩm:

Thực phẩm đem ra làm đông có chất lượng tốt khi ở trạng thái tươi sống tự nhiên Quá trình biến đổi làm giảm chất lượng như hư cấu trúc, biến đổi phân giải, phânhuỷ đều có tác động làm giảm tính liên kết của nước, giảm tính đàn hồi mềm dẻo của cấutrúc thực phẩm Trong những trường hợp này sự kết tinh nước sẽ tăng mức độ khuếchtán, tăng kích thước của các tinh thể

Trong giai đoạn co cứng của thịt động vật tuy chất lượng tốt nhưng khả năng giữnước giảm, tính đàn hồi giảm nên nước kết tinh sẽ ảnh hưởng xấu đến chất lượng thựcphẩm

1.2.4 : Những biến đổi của thực phẩm trong quá trình bảo quản đông.

1.2.4.1 Những biến đổi về vật lý:

Sự kết tinh lại của nước:

Đối với các sản phẩm động lạnh trong quá trình bảo quản nếu chúng ta không duytrì được nhiệt độ bảo quản ổn định sẽ dẫn đến sự kết tinh lại của nước đá Đó là hiệntượng gây nên những ảnh hưởng xấu cho sản phẩm bảo quản Kết tinh lại nước đá xảy rakhi có sự dao động của nhiệt độ trong quá trình bảo quản Do nồng độ chất tan trong cáctinh thể nước đá khác nhau nên nhiệt độ kết tinh và nhiệt độ nóng chảy của chúng cũngkhác nhau

Khi nhiệt độ tăng thì các tinh thể nước đá có kích thước nhỏ, có nhiệt độ nóngchảy thấp sẽ bị tan ra trước tinh thể có kích thước lớn nhiệt độ nóng chảy cao Khi nhiệt

độ hạ xuống trở lại thì quá trình kết tinh lại xảy ra, nhưng chúng lại kết tinh thể nước đá

lớn do đó làm cho kích thước tinh thể nước đá lớn ngày càng to lên Sự tăng về kíchthước của các tinh thể nước đá sẽ ảnh hưởng xấu đến thực phẩm, cụ thể là các cấu trúc tếbào bị phá vỡ, khi sử dụng sản phẩm sẽ mềm hơn hao phí chất dinh dưỡng tăng do sự mấtnước tự do tăng làm cho mùi vị sản phẩm giảm.

Để tránh hiện tượng kết tinh lại của nước đá thì trong quá trình bảo quản nhiệt độphải ổn định, mức dao động của nhiệt độ cho phép là  10C

Sự thăng hoa của nước đá:

Trong quá trình bảo quản sản phẩm đông do hiện tượng hơi nước trong không khíngưng tụ thành tuyết trên giàn lạnh làm cho lượng ẩm trong không khí giảm Điều đó dẫnđến sự chênh lệch áp suất bay hơi của nước đá ở bề mặt sản phẩm với môi trường xungquanh Kết quả là nước đá bị thăng hoa hơi nước đi vào môi trường không khí Nước đátrên bề mặt bị thăng hoa, sau đó các lớp bên trong của thực phẩm thăng hoa

Sự thăng hoa nước đá của thực phẩm làm cho thực phẩm có cấu trúc xốp, rỗng.Oxy không khí dễ xâm nhập và oxy hoá sản phẩm Sự oxy hoá xảy ra làm cho sản phẩmhao hụt về trọng lượng, chất tan, mùi vị bị xấu đi đặc biệt là quá trình oxy hoá lipit

Để tránh hiện tượng thăng hoa nước đá của sản phẩm thì sản phẩm đông khi đem

đi bảo quản phải được bao gói kín và đuổi hết không khí ra ngoài, nếu có không khí bêntrong sẽ xảy ra hiện tượng hoá tuyết trên bề mặt bao gói và quá trình thăng hoa vẫn xảyra

1.2.4.2: Những biến đổi về hoá học:

Trong bảo quản đông, các biến đổi về sinh hoá, hoá học diễn ra chậm Các thànhphần dễ bị biến đổi là: protein hoà tan, lipid, vitamin, chất màu…

Sự biến đổi của Protein:

Trong các loại protein thì protein hoà tan trong nước dễ bị phân giải nhất, sự phângiải chủ yếu dưới tác dụng của enzyme có sẵn trong sản phẩm

Sự khuếch tán nước do kết tinh lại và thăng hoa nước đá gây nên sự biến tính củaprotein hoà tan

Biến đổi của protein làm giảm chất lượng sản phẩm khi sử dụng

Sự biến đổi của chất béo:

Dưới tác dụng của enzyme nội tạng làm cho chất béo bị phân giải cộng với quátrình thăng hoa nước đá làm cho oxy xâm nhập vào Đó là điều kiện thuận lợi cho quátrình oxy hoá chất béo xảy ra Quá trình oxy hoá chất béo sinh ra các chất có mùi vị xấulàm giảm giá trị sử dụng của sản phẩm Nhiều trường hợp đây là nguyên nhân chính làmhết thời hạn bảo quản của sản phẩm

Các chất màu bị oxy hoá cũng làm thay đổi màu sắc của sản phẩm

1.2.4.3 : Sự biến đổi về vi sinh vật:

Đối với sản phẩm bảo quản đông có nhiệt độ thấp hơn -180C và được bảo quản ổnđịnh thì số lượng vi sinh vật giảm theo thời gian bảo quản Ngược lại nếu sản phẩm làmđông không đều, vệ sinh không đúng tiêu chuẩn, nhiệt độ bảo quản không ổn định sẽ làmcho các sản phẩm đã bị lây nhiễm vi sinh vật hoạt động gây thối rữa sản phẩm và làmgiảm chất lượng sản phẩm

1.3 : Kết luận.

Kỹ thuật lạnh đóng vai trò rất quan trọng trong nền kinh tế xã hội Đặc biệt là đốivới nước ta nền kinh tế chủ yếu là sản xuất nông nghiệp, ngư nghiệp, sản phẩm nôngnghiệp của chúng ta dồi dào Bên cạnh đó trong tiến trình phát triển nền kinh tế xã hộichúng ta đang tiến dần lên công nghiệp hoá hiện đại hoá, sản phẩm xuất đi ngày càngchế biến tinh chế hơn, các ngành chế biến nông sản, chế biến thuỷ sản ngày càng chiếm

vị thế trong nền kinh tế xã hội Để phát triển được các ngành này thì công nghệ lạnh đóngvai trò to lớn đặc biệt là với ngành chế biến thuỷ sản xuất khẩu Do đó việc nghiên cứu vàứng dụng kỹ thuật lạnh vào nước ta là rất cần thiết và đúng hướng để cùng với xã hội đưanền kinh tế đi lên

2 KHẢO SÁT CÔNG TRÌNH:

2.1: Khảo sát địa điểm xây dựng kho lạnh

Khảo sát địa điểm xây dựng kho lạnh là công tác không thể thiếu và đóng vai tròquan trọng trong quá trình thiết kế và xây dựng kho Khi khảo sát địa điểm thì ta biết

được các thông số về khí tượng thủy văn, địa lý… từ đó đề ra các phương án thiết kế và

xây dựng kho cho thích hợp để làm cho công trình có giá thành thấp nhất và chất lượng

công trình là tốt nhất, cũng như né tránh được thiên tai lũ lụt tại địa phương xây dựngkho

Kho lạnh đang thiết kế được xây dựng tại Công ty xuất khẩu thủy sản Seafoods –

F.17 ở Nha Trang Khi thiết kế phải đảm bảo các yêu cầu trên

Các thông số về khí hậu.

Các thông số này đã được thống kê trong nhiều năm, khi tính toán để đảm bảo độ

an toàn cao thì ta thường lấy các giá trị cao nhất (chế độ khắc nghiệt nhất) từ đó sẽ đảmbảo kho vận hành là an toàn trong mọi điều kiện có thể xảy ra mà ta đã ước tính

Bảng 2.1 Thông số về khí hậu ở NHA TRANG [trích trang 8,TL1]

Chọn nhiệt độ môi trường là t = 36,60C là nhiệt độ môi trường để tính toán

2.2 : Chế độ bảo quản sản phẩm trong kho:

Chế độ bảo quản sản phẩm trong kho cũng chính là điều kiện môi trường trongkho mà ta phải tạo ra để duy trì sản phẩm ở trạng thái và chất lượng theo yêu cầu côngnghệ

a Chọn nhiệt độ bảo quản:

Nhiệt độ bảo quản thực thẩm phải được lựa chọn trên cơ sở kinh tế và kỹ thuật Nóphụ thuộc vào từng loại sản phẩm và thời gian bảo quản của chúng Thời gian bảo quảncàng lâu đòi hỏi nhiệt độ bảo quản càng thấp Các mặt hàng trữ đông cần bảo quản ởnhiệt độ ít nhất bằng nhiệt độ của sản phẩm sau cấp đông tránh không để rã đông và táikết tinh lại làm giảm chất lượng sản phẩm

Ở kho lạnh đang thiết kế thì theo yêu cầu của chủ đầu tư cần thiết kế kho lạnh cónhiệt độ bảo quản là – 25±20C

b Độ ẩm của không khí trong kho lạnh:

Độ ẩm của không khí trong kho có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm khi

sử dụng Bởi vì độ ẩm của không khí trong kho có liên quan mật thiết đến hiện tượngthăng hoa của nước đá trong sản phẩm Do vậy tùy từng lại sản phẩm cụ thể mà ta chọn

độ ẩm của không khí cho thích hợp

Giả sử sản phẩm do nhà máy chế biến ra đều được bao gói bằng nhựa PE và giấyCatong khi đưa vào kho lạnh Cho nên chọn độ ẩm của không khí trong kho > 80%.

c Tốc độ không khí trong kho lạnh:

Không khí chuyển động trong kho có tác dụng lấy đi lượng nhiệt của sản phẩmbảo quản, nhiệt truyền vào do mở cửa, do cầu nhiệt, do người lao động, do máy móc thiết

bị hoạt động trong kho Ngoài ra còn đảm bảo sự đồng đều nhiệt độ, độ ẩm và hạn chếnấm mốc hoạt động

Ở nhà máy ta đang thiết kế sản phẩm được bao gói cách ẩm, nên thiết kế không

khí đối lưu cưỡng bức bằng quạt gió với vận tốc v = 3 m/s

3 CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ:

3.1:Phương án truyền thống:

Phương án này kho lạnh được xây dựng bằng các vật liệu xây dựng và lớp cáchnhiệt, cách ẩm gắn vào phía trong của kho Quá trình xây dựng phức tạp, qua nhiều côngđoạn

+ Ưu điểm.

- Kho xây thì ta tận dụng được nguyên vật liệu có sẵn ở địa phương

- Có thể sử dụng những công trình kiến trúc có sẵn để chuyển thành kho

- Giá thành xây dựng rẻ

+ Nhược điểm.

- 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 có độ tin cậy không cao

3.2: Phương án hiện đại:

Đó là phương án xây dựng kho bằng các tấm panel tiêu chuẩn trên nền và khungcủa kho

+ Ưu điểm

- Các chi tiết cấu trúc cách nhiệt, cách ẩm là các tấm tiêu chuẩn chếtạo sẵn, nên dễ dàng vận chuyển đến nơi lắp dặt và lắp ráp nhanh chóng

- Khi cần di chuyển kho lạnh dễ dàng, không bị hư hỏng

- Kho chỉ cần khung và mái che, nên không cần đến các

vật liệu xây dựng do đó việc xây dựng rất đơn giản

+ Nhược điểm.

- Giá thành đắt hơn kho xây

KẾT LUẬN:

Việc chọn ra phương án thiết kế phải dựa trên chỉ tiêu hiệu quả kinh tế và hiệu quảlàm việc của kho cao Trên cơ sở phân tích ưu nhược điểm của hai phương án trên thìphương án hiện đại mặc dù giá thành cao, nhưng chất lượng của kho đảm bảo cho nêngiảm được chi phí vận hành và chất lượng sản phẩm được bảo quản tốt hơn, do đóphương án hiện đại được chọn ở đây là xây dựng kho bằng các tấm panel tiêu chuẩn, kho

có dung tích 120 tấn, hàng được sắp xếp bằng các xe lạnh Đây cũng là phương án phổbiến được các chủ đầu tư, các nhà thiết kế kho lạnh áp dụng, đã đem lại hiệu quả về chấtlượng sản phẩm bảo quản, hiệu quả về kinh tế

  

CHƯƠNG 2 TÍNH CẤU TRÚC KHO LẠNH 2.1 TÍNH TOÁN CÁCH NHIỆT VÀ CÁCH ẨM CHO KHO LẠNH:

2.1.1: TÍNH CÁCH NHIỆT:

-Chất lượng của vách cách nhiệt phụ thuộc chủ yếu vào tính chất của vật liệu cáchnhiệt Để đảm bảo tốt hiệu quả cách nhiệt thì cấu trúc cách nhiệt phải có tính chất cáchnhiệt và một số tính chất khác Trong tính toán chiều dầy cách nhiệt phải chính xác vàkinh tế Có như thế mới hạn chế dòng nhiệt tổn thất từ ngoài môi trường có nhiệt độ caovào buồng lạnh có nhiệt độ thấp qua kết cấu bao che

-Chiều dày lớp cách nhiệt được tính từ biểu thức hệ số truyền nhiệt k cho váchphẳng nhiều lớp

-Kho lạnh lắp ghép bằng tấm panel Các tấm nền, trần, tường được chọn như nhau,

do vậy việc tính toán kiểm tra ta chỉ tính cho một ví dụ cụ thể

Từ công thức tính hệ số truyền nhiệt k cho vách phẳng nhiều lớp:

 : Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu cách nhiệt, W/mK.

k: Hệ số truyền nhiệt của vách, W/m2K

-Tấm panel lắp ghép có cấu tạo bao gồm 2 lớp sơn, 2 lớp tôn, một lớp polyurethan

Bảng 2.1.1 Thông số các lớp vật liệu của tấm panel tiêu chuẩn [TL1-3.1]

-Kết cấu kho được lắp đặt trên những con lươn xây dựng nên hệ số toả nhiệt  và

hệ số truyền nhiệt k được lấy cùng với giá trị của vách kho

0 ,041+

19

Tính bề dày cách nhiệt giữa vách ngăn giữa các phòng bảo quản:

- Thiết kế, em bố trí 3 buồng lạnh Giữa 3 buồng em dùng tấm panel làm vách ngăn.Hai buồng có nhiệt độ và độ ẩm như nhau (ttrong= -250C,φtrong=85%) nên không có hiệntượng đọng sương

-Chiều dày cách nhiệt của vách ngăn:

2.1.2: TÍNH KIỂM TRA NHIỆT ĐỘ ĐỌNG SƯƠNG :

Truyền nhiệt qua vách phẳng-Để vách không đọng sương thì hệ số truyền nhiệt thực phải thoả mãn điều kiện

kt= 0,19859 < k s = 1,5451  kho không bị động sương.

2.1.3: TÍNH KIỂM TRA CÁCH ẨM KHO LẠNH :

-Nhiệt độ và độ ẩm là 2 thông số chính mà ta cần điều khiển trong quá trình

lạnh nói chung và trong kho bảo quản đông nói riêng Suy cho cùng, việc ta tính toán chitiết, tỉ mỉ cũng chỉ để làm sao cho 2 thông số này đảm bảo yêu cầu, vừa kinh tế, vừa hiệuquả

-Việc cách ẩm cho kho lạnh rất quan trọng Môi trường bên ngoài kho lạnhluôn có nhiệt độ và áp suất cao hơn bên trong kho Cách ẩm không tốt thì dòng ẩm từmôi trường bên ngoài sẽ xâm nhập vào cấu trúc cách nhiệt theo sự chênh lệch nhiệt độ

nó làm cho hàm ẩm trong cấu trúc cách nhiệt tăng lên dẫn đến hệ số dẫn nhiệt của cấutrúc cách nhiệt tăng và hệ số truyền nhiệt của cấu trúc bao che tăng lên, thậm trí khôngcòn khả năng cách nhiệt đó là điều chúng ta không mong muốn

-Đối với kho lạnh lắp ghép cấu trúc cách ẩm là lớp tôn bọc lớp cách nhiệt, tôn

là vật liệu có hệ số dẫn ẩm nhỏ gần như bằng không do đó việc cách ẩm đối với kho lạnhlắp ghép là rất an toàn

2.2: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CẦN THIẾT:

2.2.1 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 thểtích, tấn/m3

-Sản phẩm bảo quản trong kho là các loại cá đông lạnh nên tiêu chuẩn chất tải là

2.2.3 Diện tích chất tải của kho lạnh:

-Diện tích chất tải của kho lạnh :

F= V

h (m2)

Trong đó:

F: diện tích chất tải (m2)h: chiều cao chất tải (m)Chiều cao chất tải phụ thuộc vào chiều cao kho lạnh và khoảng hở giữa trần vàhàng để lắp dặt dàn lạnh và lưu thông không khí Chiều cao kho lạnh bằng chiều cao phủ

bì kho lạnh trừ đi hai lần bề dầy tấm panel

h1 = H - 2  (m)

+Chiều cao phủ bì H = 5 m là chiều dài của tấm panel

+ Giả sử chọn chiều dày cách nhiệt  = 200 mm

suy ra : h1 = 5 – 0,2.2 = 4,6 m

Như vậy chiều cao chất tải thực trừ đi khoảng hở phía trần để lưu thông không khíchọn là 0,5 m, khoảng cách để móc treo dàn lạnh là 0,35m và phía dưới nền lát tấm kê là0,2m.

Vậy h = h1 - ( 0,5 +0.35+ 0,2 ) = 3,55 m Vậy ta có diện tích chất tải là( chưa tính đến đường đi, khe hở giữa các lôhàng):

Vậy số panel cần để lắp chiều dài kho là 1,212=10 Chọn 10 tấm

 Chiều dài thực của kho là 10.1,2=12 m

Số panel cần để lắp chiều rộng kho là8,941,2 =7,45 Chọn 8 tấm.

Chiều rộng thực của kho sẽ là 8.1,2 = 9,6 m

Vậy diện tích xây dựng thực của kho lạnh là

36 =3,21 Ở đây tôi chọn 3 buồng lạnh Mỗi buồng có diện tích

là 38,4m2.( lớn hơn 2,4m2 so với buồng lạnh chuẩn)

Vì thứ nhất : diện tích cần xây dựng kho lạnh( bao gồm đường đi lại, khe hở giữa các lô

hàng, diện tích chất tải) là 107,33 m2, sau khi chọn các tấm panel để ghép lại thì diện tíchtăng lên 115,2m2( dư ra 7,87m2)

Thứ hai : Z=3,21 nếu chọn Z=3 mà diện tích mỗi buồng theo chuẩn là 36 m2 thì diện tíchxây dựng của kho lúc này là 3.36=108 m2( vừa đủ so với diện tích cần xây dựng là

Fxd=107,28 m2) Vì thế tôi sẽ thiết kế 3 buồng lạnh , mỗi buồng là 38,4 m2) Ba buồng cónhiệt độ và độ ẩm như nhau nên sẽ không ảnh hưởng gì lớn đối với hiệu quả làm lạnh vàchất lượng sản phẩm bảo quản

2.2.6 Dung tích thực của buồng lạnh:

- Diện tích chất tải thật:Fctt=(Fxd thật-Fcần xây dựng)+Fct=(115,2 - 107,28)+75,13 =83,05 m2

- Thể tích thực thật của kho lạnh: Vthực= 83,05.3,55=294,83 m3

- Dung tích thực của kho lạnh: Ethực=gv.Vthực=0,45.294,83 =132,67 m3

Như vậy dung tích thực dư ra 12,67 m 3 so với yêu cầu đồ án.(lớn hơn 10,56 %)

2.2.7 Tải trọng nền được xác định theo công thức.

g f g vh

Trong đó:

gf - Tải trọng nền, tấn/m ;

gv - Tiêu chuẩn chất tải, tấn/m3

h - Chiều cao chất tải, h = 3,55 m

Vậy gf = 0,45 x 3,55 = 1,673tấn/m2

Với tải trọng nền như vậy thì panel sàn đủ điều kiện chịu được lực nén,

bởi vì độ chịu nén của panel tiêu chuẩn là 0,2 ÷ 0,29 Mpa (1 tấn/m2 = 9810 Pa)

2.3 QUY HOẠCH MẶT BẰNG KHO LẠNH:

2.3.1 Yêu cầu đối với quy hoạch mặt bằng kho lạnh.

Quy hoạch mặt bằng kho lạnh là bố trí những nơi sản xuất, xử lý lạnh, bảoquản phù hợp với dây chuyền công nghệ sao cho hiệu quả sản xuất kinh doanh cao Đểđạt được mục đích đó trong quy hoạch ta cần phải tuân thủ các yêu cầu sau

- Phải bố trí các buồng lạnh phù hợp với dây chuyền công nghệ Sản phẩm đi theodây truyền không gặp nhau, không đan chéo nhau Các cửa ra vào của buồng chứaphải quay ra hành lang Cũng có thể không cần hành lang nhưng sản phẩm theodây truyền không được đi ngược

- Quy hoạch cần phải đạt chi phí đầu tư thấp nhất Cần sử dụng rộng rãi các cấukiện tiêu chuẩn giảm đến mức thấp nhất các diện tích phụ nhưng phải đảm bảotiện nghi Giảm công suất thiết bị đến mức thấp nhất

- Quy hoạch mặt bằng cần phải đảm bảo sự vận hành tiện lợi và rẻ tiền

- Quy hoạch phải đảm bảo lối đi và đường vận chuyển thuận lợi cho việc bốc xếpthủ công hoặc cơ giới đã thiết kế

- Chiều rộng kho lạnh nhiều tầng không quá 40 m

- Chiều rộng của kho lạnh 1 tầng phải phù hợp với khoảng vượt lớn nhất 12m,thường lấy 12; 24; 36; 48; 60 hoặc 72 m

- Chiều dài kho lạnh có đường sắt nên chọn để chứa được 5 toa tầu lạnh bộc xếpđược cùng một lúc

- Chiều rộng sân bốc dỡ đường sắt 6  7,5 m, sân bốc dỡ ô tô cũng vậy

- Trong một vài trường hợp, kho lạnh có sân bốc dỡ nối liền rộng 3,5m nhưng thôngthường các kho lạnh có hành lang nối ra cả 2 phía, chiều rộng 6m

- Kho lạnh dung tích tới 600 tấn không bố trí đường sắt, chỉ có một sân bốc dỡ ô tôdọc theo chiều dài đảm bảo mọi phương thức bốc dỡ

- Để giảm tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che, các buồng lạnh được nhóm lại từngkhối 1 với một chế độ nhiệt độ.

- Mặt bằng kho lạnh phù hợp với hệ thống lạnh đã chọn Điều này đặc biệt quantrọng đối với kho lạnh 1 tầng vì không phải luôn luôn đảm bảo đưa được môi chấtlạnh từ các thiết bị lạnh về, do đó phải chuyển sang sơ đồ lớn hơn với việc cấplỏng từ dưới lên

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

- Quy hoạch cũng cần phải tính đến khả năng mở rộng kho lạnh Phải để lại một mặtmúp tường để có thể mở rộng kho lạnh

2.3.2 Chọn mặt bằng xây dựng:

Ngoài những yêu cầu chung đã nêu ở phần trên thì khi chọn mặt bằng xây dựngcần phải chú ý đến nền móng kho lạnh phải vững chắc do đó phải tiến hành khảo sát vềnền móng và mực nước

Việc gia cố nền móng nhiều khi dẫn đến việc tăng đáng kể vốn đầu tư xây dựng.Nếu mực nước quá lớn, các nền móng và công trình phải có biện pháp chống thấm ẩm

Do nhiệt thải ở thiết bị ngưng tụ của một kho lạnh là rất lớn nên ngay từ khi thiết

kế cần phải tính đến nguồn nước để giải nhiệt

Cũng như nguồn nước, việc cung cấp điện đến công trình, giá điện và xây lắp côngtrình điện cũng là một vấn đề cần được quan tâm vì nó sẽ ảnh hưởng đến vốn đầu tư banđầu

2.3.4 Yêu cầu đối với buồng máy và thiết bị.

Mục đích của việc bố trí máy móc và thiết bị trong buồng máy

- Vận hành máy thuận tiện

- Rút ngắn chiều dài các đường ống

- Sử dụng buồng máy hiệu quả nhất, buồng máy gọn nhất

- Đảm bảo an toàn phòng máy, chữa cháy, phòng nổ và vệ sinh công

nghiệp

- Đảm bảo thuận tiện cho việc bảo dưỡng, sữa chữa, thay thế máy, thiết bị

- Buồng máy thường được bố trí sát vách kho lạnh để đường ống nối giữa

máy, thiết bị, dàn lạnh là ngắn nhất

- Buồng máy có thể nằm chung trong khối nhà của kho lạnh hoặc tách rời

2.3.5 Sự bố trí mặt bằng kho lạnh.

Toàn thể kho lạnh đang thiết kế được lắp đặt trong nhà xưởng có khung đỡ máiche Nền nhà xưởng cao so với mặt sân khoảng hơn 1m

Mặt trước của kho được quay về hướng Nam tiếp giáp với đường ô tô nên việc bốcxếp hàng rất thuận tiện Phía Tây giáp với khâu thành phẩm nên việc nhập hàng vào kho

Tường bao có cửa lớn để cho xe lùi tận vào trong hành lang lạnh, xung quanh cửalớn có bao hơi ép chặt vào xe khi xuất hàng để đảm bảo không tổn thất nhiệt ra bên ngoàimôi trường

Hình 2.3.5.a Sơ đồ mặt bằng kho lạnh.

Hình 2.3.5.b Sơ đồ mặt đứng kho lạnh

Hình 2.3.5.c Sơ đồ mặt chiếu cạnh kho lạnh.

2.4 CẤU TRÚC XÂY DỰNG VÀ CÁCH NHIỆT KHO LẠNH.

Kho lạnh luôn khác với các công trình xây dựng khác ở chỗ môi trường bên trongkho lạnh luôn luôn duy trì ở nhiệt độ tương đối thấp, độ ẩm tương đối cao so với môitrường bên ngoài Do sự chênh lệch nhiệt độ lớn nên luôn có một dòng nhiệt và một dòng

ẩm xâm nhập từ môi trường bên ngoài vào kho lạnh, dòng nhiệt tổn thất ảnh hưởng đếnviệc chọn năng suất lạnh và chi phí cho một đơn vị lạnh Dòng ẩm có tác động xấu đếnvật liệu cách nhiệt làm giảm tuổi thọ của vật liệu cách nhiệt và mất khả năng cách nhiệt

Từ những yếu tố phân tích trên, ta thấy vai trò của cấu trúc cách nhiệt đối với kholạnh là rất lớn Để cho kho lạnh có chất lượng tốt đảm bảo được yêu cầu chế độ bảo quản

sản phẩm như nhiệt độ, độ ẩm, chi phí vận hành kho giảm và tuổi thọ của kho dài, thì cấutrúc xây dựng và cách nhiệt cách ẩm phải đáp ứng được yêu cầu sau:

+ Đảm bảo độ bền vững lâu dài theo tuổi thọ dự kiến của kho ( 25 năm đối với kholạnh nhỏ, 50 năm đối với kho lạnh trung bình, 100 năm đối với kho lạnh lớn và rấtlớn)

+ Chịu được tải trọng của bản thân và của hàng hoá bảo quản xếp trên nền hoặc treotrên giá, treo ở tường hoặc trần

+ Phải chống được ẩm xâm nhập từ bên ngoài vào và bề mặt tường bên ngoài không

bị đọng sương

+ Phải đảm bảo cách nhiệt tốt, giảm chi phi đầu tư cho máy lạnh và vận hành

+ Phải chống được cháy nổ và an toàn

+ Thuận tiện cho việc bốc dỡ và sắp sếp hàng hoá bằng cơ giới

+ Phải kinh tế

2.4.1 Kết cấu nền móng kho lạnh

-Do đặc thù của kho lạnh là để bảo quản hàng hoá do đó phải có cấu trúc vững

chắc, móng phải chịu được tải trọng của toàn bộ kết cấu xây dựng, móng kho được xâydựng tuỳ thuộc vào kết cấu địa chấn của nơi xây dựng

-Do kho lạnh xây dựng theo phương án lắp ghép nên toàn bộ kho được đặt trênnền nhà xưởng, nền được đầm một lớp đất đá đảm bảo không bị lún khi có vật nặng đèlên, phía trên được đổ một lớp bêtông chịu lực

-Nền kho lạnh được thiết kế cao khoảng 1,4m so với mặt sân Như vậy rất thuậntiện cho việc bốc sếp hàng hoá lên xe, và luôn giữ cho kho được khô ráo tránh úng gậptrong mùa mưa

-Kết cấu nền kho phụ thuộc vào nhiều yếu tố

có độ chịu nén cao

-Cấu trúc nền kho lạnh gồm có

+Lớp cách nhiệt, cách ẩm là các tấm panel tiêu chuẩn

+ Các con lươn được đúc bằng bêtông hoặc xây bằng gạch để tạo sự thông thoáng hạn chế rỉ sét cho panel nền, tránh hiện tượng cơi nền

+ Lớp bê tông chịu lực

+ Lớp đất đá được đầm nén chặt

Nền móng kho lạnh

2.4.2 Cấu trúc vách và trần kho lạnh.

- Tường phía trước sân quay hướng Nam được xây bằng gạch, phía sau có tường bao

và mái tôn, xà xuống bao che phía Bắc giáp với phòng máy, phía Tây giáp kho bảoquản khác

- Kho lạnh lắp ghép có cấu trúc vách, trần và nền là các tấm panel

- Các thông số của panel cách nhiệt:

+ Chiều dài, h = 5000 mm (panel vách)

Cấu tạo panel 2.4.3 Cấu trúc mái kho lạnh

Mái kho lạnh đang thiết kế có nhiệm vụ bảo vệ cho kho trước những biến đổi củathời tiết nắng mưa, bảo vệ sự làm việc của công nhân, che chắn cho hệ thống máy lạnh,nên mái kho phải đạt được những yêu cầu sau

Mái kho phải đảm bảo che mưa che nắng tốt cho cấu trúc kho và hệ thống lạnh Máikho không được đọng nước, không được thấm nước, độ dốc của mái kho ít nhất phải là2% Vì vậy trong phương án thiết kế này chọn mái kho bằng tôn màu xanh lá cây, nâng

đỡ bằng bộ phận khung sắt

2.4.4 Cấu trúc cửa, màn chắn khí và cách nhiệt đường ống.

- Kho lạnh đang thiết kế 3 buồng Em bố trí 1 cửa lớn

- Kích thước cửa lớn: L1500 x H2000 x 150 mm

- Kích thước cửa nhỏ: (cửa bàn lề) 600 x 600 x 150 mm

Bên trong mỗi cửa có bố trí màn chắn khí làm bằng nhựa dẻo PVC Stripcutain, chiềurộng mỗi dải là 200 mm chồng mí lên nhau 50 mm Cấu trúc cửa là một tấm cách nhiệt,

có bản lề tự động, xung quanh có đệm kín bằng cao su, có bố trí nam châm mạnh để hútchặt cửa đảm bảo độ kín và giảm thất thoát nhiệt, cửa có thể mở được từ bên trong đểtránh sự cố

-Ở đây tôi chọn cữa làm bằng polyurethan, có hệ số truyền nhiệt là 0,41(W/m2.K)

- Trong hệ thống lạnh các đường ống được cách nhiệt chủ yếu là, các đường ống có nhiệt

độ thấp như đường ống hút về máy nén

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN TẢI NHIỆT, CHỌN MÁY NÉN LẠNH VÀ CÁC

THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG.

3.1: TÍNH TOÁN NHIỆT TẢI CHO KHO LẠNH:

3.1.1 MỤC ĐÍCH CỦA VIỆC TÍNH NHIỆT TẢI KHO LẠNH:

- Tính nhiệt tải kho lạnh là tính toán các dòng nhiệt khác nhau đi từ ngoài môi trườngvào trong kho lạnh và các nguồn nhiệt khác nhau trong kho lạnh sinh ra Đây chính làdòng nhiệt tổn thất mà máy lạnh phải có đủ công suất để thải nó ra môi trường, để đảm sựchênh lệch nhiệt độ ổn định giữa buồng lạnh và không khí bên ngoài

-Mục đích tính nhiệt kho lạnh là để xác định năng suất lạnh của máy nén

Dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh Q, được xác định bằng biểu thức:

Q = ,W

Trong đó:

Q1 - dòng nhiệt đi 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

(chú ý: -đối với kho bảo quản thuỷ sản lạnh đông thì trong quá trình bảo quản không có sự biến thiên nhiều về độ ẩm và nhiệt độ của sản phẩm, vì thế, nhiệt do sản phẩm tỏa ra coi như bằng 0 và ta không cần phải thông gió , nghĩa là Q 3 = Q 5 = 0)

- Đặc điểm của các dòng nhiệt này là thay đổi liên tục theo thời gian

Q1 phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ bên ngoài thay đổi theo giờ, ngày,

mùa

Q2 phụ thuộc vào thời vụ

Q4 phụ thuộc vào quy trình công nghệ chế biến và bảo quản

5 4 3 2 1 5

1

Q Q Q Q Q



3.1.2 : TÍNH NHIỆT TẢI CỦA KHO:

3.1.2.1: Dòng nhiệt xâm nhập qua kết cấu bao che.Q 1 :

Dòng nhiệt truyền qua kết cấu bao che là tổng các dòng nhiệt tổn thất qua vách,trần và nền kho Do sự chênh lệch nhiệt độ giữa môi trường bên ngoài và bên trong, cộngvới các dòng nhiệt tổn thất do bức xạ mặt trời qua vách kho

Dòng nhiệt xâm nhập qua kết cấu bao che xác định theo công thức

Q1 = Qdẫn nhiệt+ Qbức xạ (W)

Trong đó :

Qdẫn nhiệt : dòng nhiệt qua tường bao, trần, nền do chênh lệch nhiệt độ (W)

Qbức xạ : dòng nhiệt qua tường bao, trần do ảnh hưởng của bức xạ mặt trời (W)

Vì kho có mái che nên không bị ảnh hưởng của bức xạ trực tiếp của mặt trời

-Chiều dày tấm panel tiêu chuẩn :δpanel=0,2+0,0015.2+0,0005.2=0,204m.

-Kích thước tính toán của kho lạnh:

+ Chiều dài: L=12,408m+Chiều cao :H=5m+Chiều rộng: R=9,6+0,204.2=10,008m

Bảng 3.1.2.1.a : Diện tích các vách, trần và nền kho lạnh theo các hướng:

(đơn vị:m2)

-Dòng nhiệt truyền qua vách : Qvách = kt× Fvách× t

+ Theo hướng Tây, kho lạnh tiếp xúc với 1 kho lạnh khác có nhiệt độ t=-250C, nên