Thiết kế kho lạnh bảo quản thịt lợn đông lạnh với dung tích 1200 tấn

Hình 3.2: Đồ thị phân áp suất phòng bảo quản đông b Tính chiều dày cách nhiệt và cách ẩm giữa tường phòng bảo quản đông với hành lang + Tính chiều dày cách nhiệt giữa phòng bảo quản đôn

LỜI NÓI ĐẦU

Kỹ thuật lạnh đã ra đời hàng trăm năm nay và được sử dụng rất rộng rãi trong nhiều ngành kỹ thuật rất khác nhau: trong công nghiệp chế biến và bảo quản thực phẩm, công nghiệp hoá chất, công nghiệp rượu, bia, sinh học, đo lường tự động, kỹ thuật sấy nhiệt độ thấp, xây dựng, công nghiệp dầu mỏ, chế tạo vật liệu, dụng cụ, thiết kế chế tạo máy, xử lý hạt giống, y học, thể thao, trong đời sống vv

Ngày nay ngành kỹ thuật lạnh đã phát triển rất mạnh mẽ, được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau, phạm vi ngày càng mở rộng và trở thành ngành kỹ thuật

vô cùng quan trọng, không thể thiếu được trong đời sống và kỹ thuật của tất cả các nước

Chính vì vậy mà sinh viên ngành “Máy & Thiết bị nhiệt lạnh “ của Viện KH&CN Nhiệt Lạnh, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội đã được nhà trường trang bị kiến thức cơ bản nhất về kỹ thuật lạnh Đồ án môn học là một trong những cách trang bị kiến thức tốt nhất cho sinh viên và trong kì học này chúng em đã được làm đồ án về môn học kỹ thuật lạnh này

Đề tài của em trong đồ án môn học này là “ Thiết kế kho lạnh bảo quản thịt lợn đông lạnh với dung tích 1200 tấn”

Do kiến thức còn rất hạn chế nên bản đồ án này sẽ không thể tránh khỏi những sai sót Em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô giáo và của tất cả các bạn để bản đồ án thêm hoàn thiện

Qua đây em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS NGUYỄN VIỆT

DŨNG cùng toàn thể các thầy cô giáo trong bộ môn Kỹ Thuật Lạnh và Điều Hồ Không Khí đã giúp đỡ em hoàn thành bản đồ án này

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 5 năm 2012

Sinh viên

Phạm Hồng Hạnh

CHƯƠNG I: NHỮNG SỐ LIỆU BAN ĐẦU 1.1 Những số liệu ban đầu

1.1.1 Các số liệu về không khí bên ngoài

Những thông số về khí tượng như nhiệt độ, không khí, độ ẩm tương đối của không khí, bức xạ mặt trời, gió và hướng gió, lượng mưa là những thông số quan trọng để tính toán, thiết kế xây dựng kho lạnh và hệ thống lạnh

Địa phương được chọn để xây dựng kho lạnh là: Hà Nội

Có các số liệu về nhiệt độ và độ ẩm như sau

Bảng 1.1: Nhiệt độ của Hà Nội theo mùa

Trong hệ thống lạnh có sử dụng tháp giải nhiệt để làm mát nước đi ra từ bình ngưng nên với điều kiện về không khí của tháng nóng nhất là: 37,2 0C và độ ẩm 83% như trên ta xác định được giá trị của nhiệt độ nhiệt kế ướt và nhiệt độ đọng sương như sau: tư = 34,50C, và ts = 34,6 0C

1.1.2 Chọn nhiệt độ nước làm mát bình ngưng

Nhiệt độ nước ra khỏi bình ngưng cũng chính là nhiệt độ nước vào tháp giải nhiệt,

Nhiệt độ nước vào bình ngưng: tw1 = tư + (3÷5) 0C = 34,6+ (3÷5) 0C = 37,6 ÷ 39,60C

Lấy nhiệt độ nước làm mát bình ngưng là tw1 = 40 0C

Lấy độ chênh nhiệt độ của nước qua tháp bình ngưng là Δtw = tw2 – tw1 = 5

Nhiệt độ kho bảo quản lạnh đông : -19 0C

Nhiệt độ kho bảo quản sản phẩm làm lạnh : -10C

Nhiệt độ buồng làm lạnh đông: -32 0C

1.2.2 Chọn phương pháp làm lạnh

Trong trường hợp này với sản phẩm là thịt bò ta chọn phương pháp làm lạnh

và kết đông bằng các loại dàn trực tiếp được bố trí trong buồng lạnh, trên giàn lạnh

có gắn các tổ quạt gió để tăng cường khả năng trao đổi nhiệt giữa vật cần làm lạnh

với môi chất lạnh sôi trong ống

1.2.3 Tính năng của các buồng kho lạnh

Buồng bảo quản lạnh: Dựng để bảo quản sản phẩm sau khi đã được làm lạnh, nhiệt độ của buồng này là :-1 0C

Trong buồng lạnh được trang bị dàn lạnh không khí kiểu gắn tường, treo trần dối lưu không khí tự nhiên hoặc sử dụng quạt

Buồng bảo quản đông: Dựng để bảo quản sản phẩm sau khi đã kết đông, với nhiệt độ buồng này là -19 0C

Buồng bảo quản đông có dựng quạt làm mát không khí

Buồng làm lạnh đông: Dựng để kết đông sản phẩm , nhiệt độ kết đông đạt được là -32 0C

CHƯƠNG II TÍNH DUNG TÍCH VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG KHO LẠNH

Ev

F - Diện tích chất tải lạnh [m2]

h – Chiều cao của chất tải [ m]

h = 5 - ( 0,35 + 0,65 + 0,4 ) = 3,6 m

Tro:ng đó : 5 : Chiều cao xây dựng

0,35 :Khoảng cách treo dàn bay hơi

0,65 : Khoảng cách phần lồi của trần

0,4 : Khoảng cách từ dàn bay hơi đến sản phẩm

2.2.1 Diện tích kho bảo quản sản phẩm lạnh đông

Fld = 937,5

3,6

3375h

Vll   [ m2]

2.3 Tải trọng của nền và của trần

gF  gv.h Trong đó :

gF – Định mức chất tải theo diện tích [ t/m2]

ta xác định được hệ số sử dụng diện tích theo buồng :

Fld = 937,5 [m2 ]  F = 0,8

FF

Trong đó :

Z – số lượng buồng lạnh

f – diện tích buồng lạnh quy chuẩn [m2]

- Chọn kho lanh một tầng với diện tích mỗi buồng là : 12x 6 = 72 [m2]

- Chiều cao của kho lạnh tính đến mặt dưới của trần là 4,8m

2.5.1 Số buồng bảo quản sản phẩm lạnh đông

Z ld= 16,28

72

1172f

Fll   => Z = 2 buồng

2.6 Xách định dung tích thực tế của buồng

2.6.1 Dung tích thực tế của buồng bảo quản sản phẩm lạnh đông

16,28

171350Z

2.6.2 Dung tích thực tế của buồng bảo quản sản phẩm làm lạnh

Ell = E 144

1,39

2100Z

Zll    [tấn]

2.7 Diện tích buồng kết đông

24g

TMl





Trong đó :

M – Công suất các buồng gia lạnh và buồng kết đông [t/24h]

T – Thời gian hoàn thành một mẻ sản phẩm [h] : 18h

k - Hệ số tiêu chuẩn : k = 1,2

gl – Tiêu chuẩn của chất tải lạnh : gl = 0,25 [t/m3]

Fk = 1,2 46,8

240,25

 Gian máy, diện tích xx m2

 Các phòng bảo quản đông và bảo quản lạnh phân bố ở hai bên hành lang phía trong kho lạnh

CHƯƠNG III TÍNH CÁCH NHIỆT VÀ CÁCH ẨM CHO KHO LẠNH

3.1 Ý nghĩa của việc cách nhiệt và cách ẩm cho kho lạnh

Kho lạnh nơi luôn có nhiệt độ nhỏ và có độ ẩm tương đối cao hơn môi trường xung quanh Do có sự chênh lệch nhiệt độ nên luôn có một dòng nhiệt và một dòng ẩm từ ngoài môi trường vào kho lạnh Dòng nhiệt xâm nhập vào sẽ gây tổn thất giảm năng suất của máy lạnh Dòng ẩm xâm nhâp vào sẽ gây tác động xấu đến vật liệu xây dựng và vật liệu cách nhiệt, làm hỏng vật liệu cách nhiệt và dần dần mất khả năng cách nhiệt dẫn đến năng suất của kho lạnh sẽ không đáp ứng được yêu cầu Do yếu tố quan trong đó nên viêc cách ẩm và cách nhiệt cũng phải được đặt lên hàng đầu nên việc cách ẩm và nhiệt phải đạt được một số yêu cầu sau đây :

Đảm bảo độ bền vững lâu dài theo tuổi thọ dự kiến của kho ,có hệ số dẫn nhiệt nhỏ

Phải chống được dòng ẩm xâm nhập từ ngoài vào và bề mặt tường ngoài không được đọng sương Độ thấm hơi nhỏ

Vật liệu cách nhiệt và cách ẩm phải không ăn mòn không phản ứng với các vật liệu tiêp xúc, chịu được nhiệt độ thấp và nhiệt độ cao

Không bắt mùi và có mùi lạ, không cháy, không độc hại với con người và với sản phẩm bảo quản

Dễ mua, rẻ tiền dễ da công, vận chuyển, lắp đặt, không cần bảo dưỡng đặc biết

Mỗi vật liệu cách nhiệt đều có ưu điểm và nhược điểm nên chúng ta lợi dụng được triệt để các ưu điểm và hạn chế mức thấp nhất các nhược điểm của nó

3.2 Các số liệu không khí bên ngoài

Kho lạnh được đặt tại Hà Nội có các thông số như sau :

Địa phương Nhiệt độ, 0C Độ ẩm, %

TB cả năm

Mùa hè Mùa đông Mùa hè Mùa đông

Từ nhiệt độ t = 37,2 0C và φ = 83 % tra theo đồ thị i-d ta có ts = 34,5 0C

và tư = 34,6 0C

3.3 Tính cách nhiệt và cách ẩm từng buồng lạnh

3.3.1 Tính chiều dày cách nhiệt và cách ẩm buồng lạnh đông

a) Tính chiều dày cách nhiệt và cách ẩm tường buồng lạnh đông và không khí bên ngoài kho lạnh

Hình 3.1 Cấu trúc tường kho lạnh

Chiều dày lớp cách nhiệt được tính theo công thức:

4.Líp v÷a xi m¨ng 5.Líp c¸ch Èm Polyetylen 6.Líp c¸ch nhiÖt

7.Líp v÷a xi m¨ng

k : Hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che, W/m2K

1 : Hệ số toả nhiệt từ không khí đến bề mặt ngoài của tường Đối với tường ngoài: n = 1= 23,3 W/m2K

2 : Hệ số toả nhiệt từ bề mặt trong đến không khí trong buồng Đối với tường trong khi đối lưu tự nhiên 2 = 8 W/m2K, đối lưu trần 2=7 W/m2K, tường trong khi không khí có tuần hoàn cưỡng bức vừa phải 2= 9 W/m2K, tường trong khi không khí có tuần hoàn cưỡng bức mạnh 2= 10,5 W/m2K

Δcn, δi : Chiều dày của lớp cách nhiệt và các lớp tường, m

λcn, λi : Hệ số dẫn nhiệt của lớp cách nhiệt và các lớp tường, W/m.K

+ Tính cách nhiệt buồng lạnh đông và không khí ngoài kho lạnh

Kết cấu tường bao, dựa vào B  1

81

1.3

và B  183

2.3

Hệ số toả nhiệt bên ngoài : 1 = 23,3 W/m2K Tra B  1

86

7.3

Hệ số toả nhiệt bên trong : 2 = 9 W/m2K Tra B  1

86

7.3

 Chiều dày cách nhiệt được xác định :

02 , 0 033 , 0

003 , 0 88 , 0

02 , 0 82 , 0

20 , 0 033 , 0

003 , 0 88 , 0

02 , 0 3 , 23

1 23 , 0

1 047

0.88 +2.0,003

0,033 +1

9+ 0,20,047 = 0,204 [W/m2K]

+ Kiểm tra đọng sương

Theo công thức 3 –7 [1] ta có :

2 1

s 1 1 s

t 95,0

t

t t k





Trong đó:

t1 - nhiệt độ không khí ngoài trời 0C

t2 - nhiệt độ không khí trong buồng lạnh đông 0C

ts - nhiệt độ đọng sương của không khí ngoài trời 0C

Thay số ta được:

19)(37,2

34,537,2

0,95.23,3

tt

tt.0,95.αk

2 1

s 1 1

 Vách ngồi không bị đọng sương

+ Kiểm tra đọng ẩm

Ta tính được các nhiệt độ dưới đây:

Bảng 2.2 Bảng thống kê phân áp suất bão hòa phòng bảo quản đông

t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 Giá trị nhiệt

αqt

t

tr 7 f2     = -190C

Tra bảng B  3

118

10

7 ta được phân áp suất bão hồ của hơi nước (bảng trên)

 Xác định dòng hơi nước riêng qua kết cấu bao che

2 , 0 0018 , 0

003 , 0 90

02 , 0 105

2 , 0 0018 , 0

003 , 0 90

02 ,

10 59 , 94 48 ,

Lúc đó ta thu được kết quả:

Bảng 3.3 Bảng thống kê phân áp suất thực phòng bảo quản đông

Phân AS thực ph1 px2 px3 px4 px5 px6 px7 ph2Giá trị (Pa) 5259,48 5259,14 2693,95 2691,02 2690,68 125,49 84,45 84,11

So sánh phân áp suất thực với phân áp suất bão hồ, ta thấy tất cả đều thoả mãn

px < p”x Vậy không xảy ra hiện tượng đọng ẩm

Biều diễn các đường cong phân áp suất thực và phân áp suất bão hồ của hơi nước trên đồ thị p – δx :

Hình 3.2: Đồ thị phân áp suất phòng bảo quản đông

b) Tính chiều dày cách nhiệt và cách ẩm giữa tường phòng bảo quản đông với hành lang

+ Tính chiều dày cách nhiệt giữa phòng bảo quản đông với hành lang

Kết cấu tường như vách giữa bảo quản đông với không khí bên ngoài

Bảng 3.4: Kết cấu tường bao quản đông và hành lang

6000

 Hệ số truyền nhiệt : k = 0,28 W/m2K Tra bảng B  1

84

4.3

 Hệ số toả nhiệt bên ngoài : n = 23,3 W/m2K Tra bảng B  1

86

7.3

 Hệ số toả nhiệt bên trong : tr = 9 W/m2K Tra bảng B  1

86

7.3

Tính tương tự như trên ta thu được kết quả như sau:

Chiều dày cách nhiệt : δ = 0,11 m => chọn δ = 0,15 m

Hệ số truyền nhiệt thực : k tt = 0,261 W/m 2 K

+ Kiểm tra đọng sương

Hệ số truyền nhiệt đọng sương : ks = 1,203 W/m2K

 Vậy không xảy ra hiện tượng đọng sương

+ Kiểm tra đọng ẩm

 Xác định dòng nhiệt qua vách

Mật độ dòng nhiệt q = 11,98 W/m2

 Xác định nhiệt độ tại các bề mặt vách

Các nhiệt độ và phân áp suất bão hồ tương ứng:

Bảng 3.5: Bảng thống kê phân áp suất bão hòa phòng bảo quản đông

Giá trị nhiệt độ 24,48 24,21 23,12 20,2 19,93 18,84 -19,4 -19,67 Phân AS bão

hồ px’’ 3070,6 3021,1 2740,8 2336,5 2322,7 2169,3 109,16 106,35

 Xác định dòng hơi nước riêng qua kết cấu bao che

ph1 : phân áp suất hơi không khí hành lang tn = 25 ( 0C )

 ph1 = φn.p’kk = 0,85.3166,3 = 2691,35 ( Pa)

Ph2 : phân áp suất hơi không khí trong buồng ( với tb = -190C )

 ph2 = φb.p’b = 0,90.93,459 = 84,113 ( Pa )

Trở kháng thấm hơi: H = 3,35 (m2hMPa/g)

Dòng hơi thẩm thấu qua kết cấu bao che: ω = 0,0008 (g/m2h)

Bảng 3.6 Bảng thống kê phân áp suất thực buồng bảo quản đông

Phân AS thực ph1 px2 px3 px4 px5 px6 px7 ph2Giá trị (Pa) 2691,35 2691,18 1396,3 1394,8 1394,67 99,82 84,28 84,11 Như vậy là không xảy ra hiện tượng đọng ẩm

Hình 2.3 Đồ thị phân áp suất phòng bảo quản đông với hành lang

c) Tính chiều dày cách nhiệt và cách ẩm giữa bảo quản đông và kết đông

Ta giả sử phòng bảo quản lạnh cũng có lúc nghỉ làm việc, khi đó ta coi nhiệt

độ bằng nhiệt độ hành lang, t = 250C

Tương tư như phần tính cho kho bảo quản đông và hành lang ta có chiều dày

cách nhiệt là δ cn = 0,15 m và k tt = 0,2605 W/m 2 K

Vách không bị đọng sương và đọng ẩm

c) Tính chiều dày cách nhiệt và cách ẩm giữa bảo quản đông và bảo quản đông

Ta giả sử phòng bảo quản đông bên cạnh cũng có lúc nghỉ làm việc, khi đó ta coi nhiệt độ bằng nhiệt độ hành lang, t = 250C

Tương tư như phần tính cho kho bảo quản đông và hành lang ta có chiều dày

Vách không bị đọng sương và đọng ẩm

d) Tính chiều dày cách nhiệt cho trần buồng bảo quản đông

Ta có kết cấu trần buồng lạnh gồm các lớp như hình vẽ:

4 6

3 2 1

2 : hệ số toả nhiệt từ bề mặt trong đến không khí trong buồng

δcn, δi : chiều dày của lớp cách nhiệt và các lớp trần [m]

λcn, λi : hệ số dẫn nhiệt của lớp cách nhiệt và các lớp trần [W/m.K]

Kết cấu của trần như sau:

Bảng 3.7 Cấu trúc trần buồng bảo quản đông

Thông số:

Hệ số truyền nhiệt : k = 0,2 W/m2K tra bảng 3.3[1]

Hệ số toả nhiệt : α1 = 23,3 W/m2K tra bảng 3.7[1]

Hệ số toả nhiệt : α2 = 7 W/m2K tra bảng 3.7[1]

Áp dụng công thức trên ta thu được kết quả:

Chiều dày lớp cách nhiệt điền đầy là: δ cn = 0,186 m

=> chọn δ cn = 0,2 m

Hệ số truyền nhiệt thực: k tt = 0,183 W/m 2 K

e) Tính chiều dày cách nhiệt nền buồng bảo quản đông

Kết cấu nền kho lạnh như hình vẽ

2 3 4 6 5

Hình 3.5 Cấu tạo nền buồng lạnh

Khi tính toán nền có sưởi thì ta chỉ tính các lớp phía trên lớp có sưởi Khi đó chiều dày cách nhiệt của nền được tính theo công thức:

n i

k : là hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che, W/m2K

2 : hệ số toả nhiệt từ bề mặt trong đến không khí trong buồng

δcn, δi : chiều dày của lớp cách nhiệt và các lớp nền, m

λcn, λi : hệ số dẫn nhiệt của lớp cách nhiệt và các lớp nền, W/m.K

f) Tính chiều dày cách nhiệt của nền cho phòng bảo quản đông

Kết cấu của nền:

Bảng 3.8 Cấu trúc nền buồng bảo quản đông

Hệ số truyền nhiệt : k = 0,21 W/m2K tra bảng 3.6[1]

Hệ số toả nhiệt : α2 = 7 W/m2K tra bảng 3.7[1]

Tính tương tự như trên ta thu được kết quả như sau:

Chiều dày lớp cách nhiệt điền đầy là:

δ cn = 0,183 m => chọn δ cn = 0,2 m

Hệ số truyền nhiệt thực: k tt = 0,262 W/m 2 K

2.3.2 Tính chiều dày cách nhiệt và cách ẩm phòng kết đông

a)Tính chiều dày cách nhiệt, cách ẩm giữa tường phòng kết đông và không khí ngoài kho lạnh

+ Tính cách nhiệt buồng kết đông và không khí ngoài kho lạnh

Kết cấu tường như sau:

Bảng 3.9 Kết cấu tường bao phòng bảo kết đông

 Hệ số toả nhiệt bên ngoài : n = 23,3 W/m2K Tra B  1

86

7.3

 Hệ số toả nhiệt bên trong : tr = 10,5 W/m2K Tra B  1

86

7.3

Tính tương tự như trên ta thu được kết quả như sau:

Chiều dày cách nhiệt chọn : δ = 0,218 m, chọn δ = 0,25 m

Hệ số truyền nhiệt thực : k tt = 0,168 W/m 2 K

+ Kiểm tra đọng sương

Hệ số truyền nhiệt đọng sương : ks = 1,048 W/m2K > ktt

Vậy không xảy ra hiện tượng đọng sương

+ Kiểm tra đọng ẩm

 Xác định dòng nhiệt qua vách

Mật độ dòng nhiệt q = 11,66 W/m2

 Xác định nhiệt độ tại các bề mặt vách

Các nhiệt độ và phân áp suất bão hồ tương ứng

Bảng 2.10 Bảng thống kê phân áp suất bão hòa phòng kết đông

Giá trị nhiệt độ 36,89 36,63 35,57 32,73 32,46 31,4 -30,62 -30,88 Phân AS bão 6240,6 6150,5 5803,2 4946,4 4891,3 4596,2 35,01 33,97

hồ px’’

 Xác định dòng hơi nước riêng qua kết cấu bao che

ph1 : phân áp suất hơi không khí bên ngoài (với tn = 37,4 0

C)  ph1 = φn p’kk = 0,82 6414 = 5259,48 Pa

ph2 : phân áp suất hơi không khí trong buồng (với tb = - 320C)

 ph2 = φb p’b = 0,90 30,264 = 27,2376 Pa )

Trở kháng thấm hơi: H = 3,369 m2hMPa/g

Dòng hơi thẩm thấu qua kết cấu bao che: ω = 0,0015 g/m2h

Tương tự ta cũng có phân áp suất thực trên bề mặt vách tương ứng

Bảng 2.11 Bảng thống kê phân áp suất thực phòng kết đông

Phân AS thực ph1 px2 px3 px4 px5 px6 px7 ph2Giá trị (Pa) 5259,48 5259,13 2670,89 2667,9 2667,5 79,34 27,58 27,23 Như vậy vách không bị đọng ẩm

Hình 2.6 Đồ thị phân áp suất phòng kết đông

b) Tính chiều dày cách nhiệt và cách ẩm giữa phòng kết đông với hành lang

+ Tính chiều dày cách nhiệt giữa phòng kết đông với hành lang

Kết cấu tường giống như vách giữa phòng kết đông với bên ngoài:

Bảng 2.12 Kết cấu tường bao phòng kết đông và hành lang

6000

 Hệ số toả nhiệt bên ngoài : n = 23,3 W/m2K Tra bảng B  1

86

7.3

 Hệ số toả nhiệt bên trong : tr = 10,5 W/m2K Tra bảng B  1

86

7.3

Tính tương tự như trên ta thu được kết quả như sau:

Chiều dày cách nhiệt : δ = 0,144 m => chọn δ = 0,15 m

Hệ số truyền nhiệt thực : k tt = 0,202 W/m 2 K

+ Kiểm tra đọng sương

Hệ số truyền nhiệt đọng sương : ks = 0,97 W/m2K

Vậy không xảy ra hiện tượng đọng sương

+ Kiểm tra đọng ẩm

 Xác định dòng nhiệt qua vách

Mật độ dòng nhiệt q = 14,907 W/m2

 Xác định nhiệt độ tại các bề mặt vách

Các nhiệt độ và phân áp suất bão hồ tương ứng:

Bảng 3.13 Bảng thống kê phân áp suất bão hòa phòng kết đông

Giá trị nhiệt độ 24,36 24,02 22,67 19,03 18,691 17,33 -30,24 -30,28 Phân AS bão

hồ px’’ 3048,6 2986,1 2751,6 2200,2 2154,7 1978 36,43 35,16

 Xác định dòng hơi nước riêng qua kết cấu bao che

ph1 : phân áp suất hơi không khí hành lang tn = 25 ( 0C )

 ph1 = φn.p’kk = 0,85.3166,3 = 2691,35 ( Pa)

Ph2 : phân áp suất hơi không khí trong buồng ( với tb = -320C )

 ph2 = φb.p’b = 0,90.30,264 = 27,237 ( Pa )

Trở kháng thấm hơi: H = 0,033 (m2hMPa/g)

Dòng hơi thẩm thấu qua kết cấu bao che: ω = 0,045 (g/m2h)

Phân áp suất thực trên các bề mặt vách:

Bảng 3.14 Bảng thống kê phân áp suất thực buồng kết đông

Phân AS thực ph1 px2 px3 px4 px5 px6 px7 ph2Giá trị (Pa) 2691,35 2691,17 1368,1 1366,6 1366,4 43,29 27,41 27,23 Như vậy là không xảy ra hiện tượng đọng ẩm

Hình 3.7 Đồ thị phân áp suất phòng kết đông với hành lang

c) Tính chiều dày cách nhiệt và cách ẩm giữa kết đông và bảo quản đông

Tương tự như trên, ta coi phòng bảo quản đông có lúc nghỉ làm việc và coi nhiệt độ bằng nhiệt độ hành lang, t = 250C

Tương tự như tính cho buồng kết đông và hành lang ta có chiều dày cách

nhiệt của tường là δ cn = 0,15 m và k tt = 0,2615 W/m 2 K

Vách không bị đọng sương và đọng ẩm

c) Tính chiều dày cách nhiệt và cách ẩm giữa kết đông và bảo quản lạnh

Tương tự như trên, ta coi phòng bảo quản lạnh có lúc nghỉ làm việc và coi nhiệt độ bằng nhiệt độ hành lang, t = 250C

Tương tự như tính cho buồng kết đông và hành lang ta có chiều dày cách

nhiệt của tường là δ cn = 0,15 m và k tt = 0,2615 W/m 2 K

Vách không bị đọng sương và đọng ẩm

d) Tính chiều dày cách nhiệt và cách ẩm giữa kết đông và gian máy

Ta coi nhiệt độ và độ ẩm của gian máy và thiết bị khi làm việc bằng với nhiệt

độ không khí ngoài trời, và coi nhiệt độ bằng nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất tại Nam Định, t = 37,40C

+ Chiều dày cách nhiệt cách ẩm giữa gian máy, thiết bị với buồng kết đông

100

3000

1000 500

Tính tương tự như phần cách nhiệt các ẩm phòng kết đông và không khí bên

ngoài ta có chiều dày cách nhiệt là δ cn = 0,25m và k tt = 0,168 W/m 2 K và vách

không bị đọng sương và đọng ẩm

e) Tính chiều dày cách nhiệt cho trần buồng kết đông

Kết cấu trần như sau:

Bảng 3.15 Cấu trúc trần buồng kết đông

Thông số:

Hệ số truyền nhiệt : k = 0,17 W/m2K tra bảng 3.3 [1]

Hệ số toả nhiệt : α1 = 23,3 W/m2K tra bảng 3.7 [1]

Hệ số toả nhiệt : α2 = 10,5 W/m2K tra bảng 3.7 [1]

Tính tương tự như trên ta thu được kết quả như sau:

Chiều dày lớp cách nhiệt điền đầy là:

Hệ số truyền nhiệt: k = 0,21 W/m2K tra bảng 3.6[1]

Hệ số toả nhiệt: α2 = 10,5 W/m2K tra bảng 3.7[1]

Tính tương tự như trên ta thu được kết quả như sau:

Chiều dày lớp cách nhiệt điền đầy là:

δ cn = 0,238 m => chọn δ cn = 0,25 m

Hệ số truyền nhiệt thực: k tt = 0,164 W/m 2 K

3.3.3 Tính chiều dày cách nhiệt và cách ẩm giữa phòng bảo quản lạnh

a) Tính chiều dày cách nhiệt và cách ẩm giữa tường phòng bảo quản lạnh và không khí bên ngoài kho lạnh

+ Tính chiều dày cách nhiệt giữa phòng bảo quản lạnh và không khí bên ngoài kho lạnh

Kết cấu tường như sau

Bảng 3.17 Kết cấu tường bao phòng bảo quản lạnh

STT Tên lớp δ , m λ , W/mK μ , g/mhMPa

4 Lớp bitum + giấy dầu 0,004 0,18 0,86

 Hệ số toả nhiệt bên ngoài : n = 23,3 W/m2K Tra bảng B  1

86

7.3

 Hệ số toả nhiệt bên trong : tr = 9 W/m2K Tra bảng B  1

86

7.3

Tính tương tự như trên ta thu được kết quả như sau:

Chiều dày cách nhiệt : δ = 0,139m => chọn δ = 0,15m

Hệ số truyền nhiệt thực : k tt = 0,272 W/m 2 K

+ Kiểm tra đọng sương

Hệ số truyền nhiệt đọng sương : ks = 1,8628 W/m2K

=> Vậy không xảy ra hiện tượng đọng sương

+ Kiểm tra đọng ẩm

 Xác định dòng nhiệt qua vách

Mật độ dòng nhiệt q = 10,978 W/m2

 Xác định nhiệt độ tại các bề mặt vách

Các nhiệt độ và phân áp suất bão hồ tương ứng:

Bảng 3.18 Bảng thống kê phân áp suất bão hòa phòng bảo quản lạnh

Giá trị nhiệt độ 36,927 36,677 33,993 33,743 33,596 -1,527 -1,777

Phân AS bão hồ px" 6249,62 6166,15 5316,17 5243,87 5201,36 538,407 527,17

 Xác định dòng hơi nước riêng qua kết cấu bao che

ph1 : phân áp suất hơi không khí bên ngoài ( với tn = 37,4 oC )

 ph1 = φn.p’kk = 0,82.6414 = 5259,48 Pa)

Ph2 : phân áp suất hơi không khí trong buồng ( với tb = -30C )

 ph2 = φb.p’b = 0,90.475,462 = 427,88 ( Pa )

Trở kháng thấm hơi: H = 0,0272 (m2hMPa/g)

Dòng hơi thẩm thấu qua kết cấu bao che: ω = 0,177 (g/m2h)

Phân áp suất thực trên các bề mặt vách:

Bảng 3.19 Bảng thống kê phân áp suất thực bảo quản lạnh

Phân AS thực ph1 px2 px3 px4 px5 px6 px7

Giá trị (Pa) 5259,48 5220,04 4881,97 4842,53 4017,02 467,32 427,88

Như vậy là không xảy ra hiện tượng đọng ẩm

Hình 3.8 Đồ thị phân áp suất phòng bảo quản lạnh

b) Tính chiều dày cách nhiệt và cách ẩm giữa phòng bảo quản lạnh với hành lang

+ Tính chiều dày cách nhiệt giữa phòng bảo quản lạnh với hành lang

Kết cấu tường như vách giữa bảo quản lạnh với không khí bên ngoài:

Bảng 2.20 Kết cấu tường bao phòng bảo quản lạnh và hành lang

 Hệ số toả nhiệt bên ngoài : n = 23,3 W/m2K Tra bảng B  1

86

7.3

 Hệ số toả nhiệt bên trong : tr = 9 W/m2K Tra bảng B  1

86

7.3

Tính tương tự như trên ta thu được kết quả như sau:

Chiều dày cách nhiệt : δ = 0,111m => chọn δ = 0,15m

Hệ số truyền nhiệt thực : k tt = 0,373 W/m 2 K

+ Kiểm tra đọng sương

Hệ số truyền nhiệt đọng sương : kS = 1,976 W/m2K

Vậy không xảy ra hiện tượng đọng sương

+ Kiểm tra đọng ẩm

 Xác định dòng nhiệt qua vách

Mật độ dòng nhiệt q = 7,609 W/m2

 Xác định nhiệt độ tại các bề mặt vách

Các nhiệt độ và phân áp suất bão hồ tương ứng:

Bảng 2.21 Bảng thống kê phân áp suất bão hòa phòng bảo quản lạnh

Giá trị nhiệt độ 24,67 24,5 22,6 22,47 22,3 -1,98 -2,15

Phân AS bão hồ px" 3105,6 3074,35 2748,32 2720,18 2692,05 518,05 510,59

 Xác định dòng hơi nước riêng qua kết cấu bao che

ph1 : phân áp suất hơi không khí hành lang tn = 25 ( 0C )

 ph1 = φn.p’kk = 0,85.3166,3 = 2691,35 ( Pa)

Ph2 : phân áp suất hơi không khí trong buồng ( với tb = -30C )

 ph2 = φb.p’b = 0,90.475,426 = 427,88 ( Pa )

Trở kháng thấm hơi: H = 0,0227 (m2hMPa/g)

Dòng hơi thẩm thấu qua kết cấu bao che: ω = 0,083 (g/m2h)

Phân áp suất thực trên các bề mặt vách:

Bảng 2.22 Bảng thống kê phân áp suất thực buồng bảo quản lạnh

Phân AS thực ph1 px2 px3 px4 px5 px6 px7

Giá trị (Pa) 2691,35 2672,87 2514,5 2496,03 2109,3 446,36 427,88

Như vậy là không xảy ra hiện tượng đọng ẩm

Hình 2.8 Đồ thị phân áp suất phòng bảo quản lạnh với hành lang

c) Tính chiều dày cách nhiệt cho trần buồng bảo quản lạnh

Kết cấu trần như sau:

Bảng 2.23 Cấu trúc trần buồng bảo quản lạnh

Thô

ng số:

Hệ

số truy

ền nhiệ

t : k = 0,275 W/m2K nội suy theo bảng 3.3 [1]

Hệ số toả nhiệt : α1 = 23,3 W/m2K tra bảng 3.7 [1]

Hệ số toả nhiệt : α2 = 9 W/m2K tra bảng 3.7[1]

Tính tương tự như trên ta thu được kết quả như sau:

Chiều dày lớp cách nhiệt điền đầy là: δ cn = 0,09 m => chọn δ cn = 0,1 m

Hệ số truyền nhiệt : k = 0,41 W/m2K tra bảng 3.6[1]

Hệ số toả nhiệt : α2 = 9 W/m2K tra bảng 3.7[1]

Tính tương tự như trên ta thu được kết quả như sau:

Chiều dày lớp cách nhiệt điền đầy là: δ cn = 0,075 m => chọn δ cn = 0,1 m

Hệ số truyền nhiệt thực: k tt = 0,341 W/m 2

Chương IV:Tính nhiệt kho lạnh

Dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh Q được xác định qua biểu thức

QQ1Q2Q3Q4Q5 kW

Q1: Dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che của buồng lạnh

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

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

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

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

4.1 Dòng nhiệt qua kết cấu bao che Q 1

F : diện tích bề mặt của kết cấu bao che , m2

t1 : nhiệt độ môi trường bên ngoài , 0C

t2 : nhiệt độ trong buồng lạnh , 0C

4.1.1 Dòng nhiệt qua tường, trần và nền : Q11

Bảng tính nhiệt qua tường:

Bảng tổng hợp kết quả tính toán dòng nhiệt do bức xạ mặt trời

2 /

Bảng tính nhiệt qua trần do bức xạ :

2 /

h1,h2 : Entanpi của sản phẩm trước và sau khi xử lý lạnh , kJ/kg

M : Lượng hàng nhập vào buồng bảo quản lạnh, bảo quản đông,

4.3 Dòng nhiệt do thông gió : Q 3

Do sản phẩm bảo quản là thịt lợn do vậy trong hệ thống ta không dùng thông gió

do đó lượng nhiệt do thông gió Q3 = 0

4.4 Các dòng nhiệt vận hành :Q 4

4.4.1 Dòng nhiệt do chiếu sáng buồng Q 41

Q41 = A.F ,W