Bài giảng công nghệ lạnh thực phẩm chương 4 cơ sở thiết kế kho lạnh

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC – CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Người thực hiện: TS NGUYỄN VĂN HƯNG Email: hung.nguyenvan@hust.edu.vn THIẾT KẾ KHO LẠNH 4.1.Xác định thơng số hình học Các thơng số ban đầu: -Loại sản phẩm cần bảo quản; -Dung tích kho (E) sản phẩm cần bảo quản; - Chế độ nhiệt độ bảo quản, chế biến cho loại sản phẩm; - Loại môi chất lạnh dùng cho hệ thống lạnh (có thể khơng cho); - Địa điểm đặt kho lạnh (các số liệu khí tượng) Quy trình tính tốn: 2.1 Xác định kích thước kho lạnh - Xác định thể tích kho: V= 𝐸 𝑚𝑣 , m3 (4.1.) , Trong đó: V – thể tích kho lạnh (m3), E – Dung tích kho lạnh (tấn), mv -Định mức chất tải thể tích (t/m3) THIẾT KẾ KHO LẠNH 4.1.Xác định thơng số hình học 2.2 Diện tích chất tải hữu ích (F), m2: 𝐅= 𝑽 𝒉 (4.2) Trong đó: h – chiều cao chất tải, thường bội số kích thước bao bì (khay đựng) h= H-a-b-c H – chiều cao xây dựng (m); H thường theo tiêu chuẩn 3,6m; 3,8m; 4,2m; 4,5m; 4,8m; 5,2m; 5,5m; 5,8m; 6,2m… a -độ dày dầm gánh tường (0,2-0,4m), b- chiều cao dàn lạnh (0,4-0,6m), c – khoảng cách từ dàn lạnh đến sản phẩm (0,4-0,5m) 2.3 Kiểm tra tải trọng cho phép (trần – kho nhiều tầng) 𝒎𝒗 × 𝒉 = 𝒎𝑭 ≤ 𝟒𝟎𝟎𝟎 𝒌𝒈/𝒎𝟐 (4.3) THIẾT KẾ KHO LẠNH 4.1.Xác định thơng số hình học 2.4 Xác định diện tích xây dựng (Fxd), m2 𝐹𝑥𝑑 = 𝐹 𝛽𝑓 (4.4) 𝛽𝑓 – hệ số sử dụng diện tích buồng Diện tích phịng lạnh, m2 Đến 20 βf 0,5÷0,6 Từ 20 đến 100 0,7÷0,75 Từ 100 đến 400 0,75÷0,80 Trên 400 0,8÷0,85 2.5 Số lượng phịng lạnh (Z): Z= 𝐹𝑥𝑑 𝑓 (4.5) Trong đó; f- diện tích buồng lạnh quy chuẩn chọn xác định theo hàng cột kho, m2 THIẾT KẾ KHO LẠNH 4.1.Xác định thơng số hình học u cầu chung quy hoạch mặt kho lạnh - Các buồng bố trí phù hợp với dây chuyền cơng nghệ sản phẩm theo dây chuyền liên tục, không gặp nhau, khơng đan chéo, khơng ngược nhau; - Chi phí đầu tư rẻ Sử dụng cấu kiện tiêu chuẩn, giảm diện tích phụ khơng cần thiết - Vận hành tiện lợi giảm chi phí: đảm bảo lối đường thuận lợi cho bốc xếp; buồng nên nhóm lại khối với chế độ nhiệt… - Mặt kho lạnh phù hợp với hệ thống lạnh chọn; - Mặt kho lạnh phải đảm bảo kỹ thuật phòng cháy, chữa cháy; - Quy hoạch cần tính đến khả mở rộng kho THIẾT KẾ KHO LẠNH 4.1.Xác định thơng số hình học Ví dụ: Xác định diện tích buồng lạnh để bảo quản dài ngày thịt thăn dạng bánh 0,5kg, đựng ngăn gỗ kích thước 440x310x250, chồng xếp cao ngăn Chiều cao xếp hàng 2,0m Tiêu chuẩn chất tải 0,425t/m3 Buồng bố trí kho lạnh tầng chiều cao kho đến xà 6m, mạng lưới cột 6x12=72m2 Dung tích buồng 250 sản phẩm bì 1- Các buồng lạnh 2- Buồng phân phối 3- Hiên oto 4- Bảng điều khiển – Buồng máy 6- Khu sinh hoạt Mặt kho lạnh bảo quản rau quả, rượu vang dung tích 700 1- Buồng bảo quản rau 5-8 Buồng bảo quản rượu vang 9- Buồng phân phối 10 – Các buồng phụ, sinh hoạt hành 11- Hành lang 12- Hiên tàu hỏa 13 – Hiên ô tô 14- Máy lạnh 15- Mái hiên thấp 16-Băng kiểm tra Mặt kho lạnh bảo quản rau quả, rượu vang dung tích 1200t Mặt kho lạnh lắp ghép THIẾT KẾ KHO LẠNH 4.2 Tính chiều dày cách nhiệt 10 THIẾT KẾ KHO LẠNH 4.3 Tính nhiệt kho lạnh Dịng nhiệt vận hành Q4 42 THIẾT KẾ KHO LẠNH 4.3 Tính nhiệt kho lạnh Dịng nhiệt rau hơ hấp Q5 43 THIẾT KẾ KHO LẠNH 4.3 Tính nhiệt kho lạnh Dịng nhiệt rau hơ hấp Q5 44 Quy hoạch mặt kho lạnh thủy sản Mặt nhà máy chế biến thủy sản THIẾT KẾ KHO LẠNH 4.3 Tính nhiệt kho lạnh Bảng tổng hợp kết tính tốn nhiệt kho lạnh Buồng Nhiệt độ buồng Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Tổng Q Bảo quản Bảo quản Bảo quản Bảo quản 47 Bài tập Bài Xác định chiều dày lớp cách nhiệt tường bao phịng bảo quản đơng kho lạnh xây dựng Hà nội biết Vật liệu δ, m λ, W/m.K Lớp vữa xi măng 0,02 0,88 Lớp gạch đỏ 0,38 0,82 Lớp cách ẩm 0,004 0,30 Lớp xốp Polystirol ? 0,047 Bài Xác định chiều dày lớp cách nhiệt buồng bảo quản lạnh kho lạnh đặt Hà nội có kết cấu tương bao vật liệu Bài Xác định chiều dày lớp cách nhiệt mái kho lạnh tầng Hà nội Kết cấu kiểu mái theo hình vẽ Chiều dày hệ số dẫn nhiệt lớp vật liệu bảng Vật liệu 1.Lớp phủ đồng thời lớp cách ẩm vật liệu xây dựng bitum 2.Lớp bê tông giằng cốt thép 3.Lớp cách nhiệt điền đầy δ, m 0,012 λ, W/m.K 0,3 0,04 1,4 ? 0,2 Cho buồng lạnh 0,05 0,047 Cho buồng đông Lớp bê tông cốt thép 0,1 0,22 1,5 4.Lớp cách nhiệt stiropo Bài Xác định chiều dày cách nhiệt buồng kết đông thịt kho lạnh tầng Nhiệt độ khơng khí buồng -30 oC, khơng khí lưu thơng cưỡng mạnh Cấu trúc biểu diễn thứ tự bảng Vật liệu δ, m 1.Nền nhẵn betong lát 0,04 2.Lớp betong 3.Lớp cách nhiệt sỏi đất sét xốp 0,1 4.Lớp bê tơng có sưởi điện 100 Lớp cách ẩm Lớp bê tông đá răm làm kín 0,012 0,2 ? λ, W/m.K 1,4 1,4 0,2 0,3 1,4 Bài 5.Cho hệ thống lạnh hoạt động theo chu trình q lạnh, q nhiệt với thơng số biết sau: - Năng suất lạnh Qo = 100 kW - Nhiệt độ bay to = -15 oC - Nhiệt độ nhiệt tqn = -10 oC - Nhiệt độ lạnh tql=+25 oC - Nhiệt độ ngưng tụ tk = +30 oC - Môi chất lạnh NH3 Ở đây, môi chất khỏi dàn bay trạng thái bão hịa khơ môi chất khỏi dàn ngưng tụ trạng thái lạnh lỏng a Biểu diễn chu trình lạnh đồ thị lgp-i? b Xác định thông số điểm nút chu trình? c Tính tốn hệ số lạnh, suất lạnh riêng, suất nhiệt riêng, suất nhiệt ngưng tụ, lưu lượng khối lượng môi chất chu trình? d Tính tốn thể tích hút lý thuyết máy nén? e Xác định công suất điện lắp đặt cho máy nén? Bài 6.Cho hệ thống lạnh hoạt động theo chu trình lạnh, nhiệt với thông số biết sau: - Năng suất lạnh Qo = 100 kW - Nhiệt độ bay to = -15 oC - Nhiệt độ nhiệt tqn = -10 oC - Nhiệt độ lạnh tql=+25 oC - Nhiệt độ ngưng tụ tk = +30 oC - Môi chất lạnh R22 Ở đây, môi chất khỏi dàn bay trạng thái bão hịa khơ môi chất khỏi dàn ngưng tụ trạng thái lạnh lỏng a) Biểu diễn chu trình lạnh đồ thị lgp-i? b) Xác định thông số điểm nút chu trình? c) Tính tốn hệ số lạnh, suất lạnh riêng, suất nhiệt riêng, suất nhiệt ngưng tụ, lưu lượng khối lượng môi chất chu trình? d) Tính tốn thể tích hút lý thuyết máy nén? e) Xác định công suất điện lắp đặt cho máy nén? Bài Máy nén lạnh 6AW95 nhà máy chế tạo thiết bị lạnh Long Biên Hà Nội chế tạo theo mẫu máy MYCOM N6WA với đặc tính sau: suất lạnh tiêu chuẩn theo lí lịch máy 75000 kcal/h (1kcal/h=0,001163 kW), số xi lanh 6, đường kính xi lanh 95mm, hành trình pittong 76mm, vịng quay trục khuỷu 1000 vịng/phút, cơng suất động máy nén 33 kW Hãy tính kiểm tra suất lạnh, công suất động theo điều kiện tiêu chuẩn tính chu trình lạnh theo điều kiện mùa hè Hà Nội: to=15 oC, tqn=-10, TBNT tháp ngưng (tk=42 oC, tql=37 oC) Bài Tính tốn kho lạnh dung tích 100 bảo quản đông cho nhà máy chế biến thực phẩm Hà Nội biết nhiệt độ bảo quản -25oC