thiết kế kho lạnh bảo quản đông

Nhiệt độ, °C Độ ẩm tương đôi, %+ Sưởi ấm sàn kho, nền kho bằng cách lắp đặt các dây điện trở, đường kính dây điện trở là 8-r 12 mm đặt vào đây điện trở một điện áp Ư nằm trong 24 26 V, n

ĐÒ ÁN THIẾT KÉ

HỆ THỐNG LẠNH

Yêu cầu: thiết kế kho lạnh bảo quản đông

• Kho lạnh bảo quản đông

• Nhiệt độ:-25°c

• Dung tích 1500 tấn

• Môi chất R404a

• Xả tuyết bằng điện trở

MỤC LỤC

NỘI DUNG TRANG

Mục ỉục 2

Lòi nói đầu 5

Chương I: Tống quan về kỹ thuật lạnh 6

1.1 Lịch sử phát triển kỹ thuật lạnh 6

1.2 Yêu cầu thiết kế mặt bằng kho lạnh 7

Chương II: Thiết kế kho lạnh bảo quản đông 10

11.1 Kh ảo sát sơ đồ mặt bằng lắp ghép kho lạnh 10

11.1.1 Ch ọn địa điểm xây dựng kho lạnh 10

11.1.2 C ác thông số về khí hậu 10

11.2.1 C hế độ bảo quản sản phẩm trong kho 10

11.2.2 X ác định số lượng và kích thước buồng lạnh 11

11.2.3 Quy hoạch mặt bằng kho lạnh

14

Chưong III: Tính cách nhiệt, cách ấm kho lạnh 16

I Cấu trúc xây dựng và cách nhiệt kho lạnh 16

1 Mục đích của việc cách nhiệt 16

2 Mục đích của việc cách ấm 16

II Cấu trúc của cách nhiệt cách ấm 17

III Phương pháp xây dựng kho bảo quản 18

IV Chọn mặt bằng xây dựng 19

1 Yêu cầu đối vói buồng máy và thiết bị 19

2 Bố trí mặt bằng kho lạnh 19

3 Cấu trúc xây dựng và cách nhiệt kho lạnh 21

3.1 Kết cấu nền móng kho lạnh 22

3.2 Cấu trúc vách và trần kho lạnh 23

3.3 Cấu trúc mái kho lạnh 24

3.4 Cấu trúc cửa và màng chắn khí 24

3.5 Cấu trúc cách nhiệt đưòng ống 25

4 Tính toán cách nhiệt và cách ấm cho kho 25

4.1 Tính toán chiều dày cách nhiệt 25

4.2 Kiểm tra đọng sương 27

4.3 Cấu trúc cách ẩm của kho 27

ChươnglV: Tính phụ tải máy nén 29

I Mục đích tính toán nhiệt kho lạnh 29

1 Xác định các dòng nhiệt tổn thất xâm nhập vào kho lạnh 29

2 Xác định các dòng nhiệt do sản phẩm và bao bì tỏa ra 32

3 Xác định dòng nhiệt do vận hành 33

II Tính phụ tải nhiệt thiết bị 35

III Tính phụ tải nhiệt máy nén 36

IV Chọn môi chất cho hệ thống lạnh 36

A Chọn các thông số làm việc 37

1* t°s? tqn5 tq| 37

2 Chu trình lạnh 39

3 Biểu diễn chu trình trên đồ thị (Ig - i) 40

B Tính toán chu trình lạnh 42

1 Năng suất lạnh riêng 42

2 Lưu lượng môi chất qua máy nén 42

3 Năng suất thế tích thực tế của máy nén 42

4 Hệ số cấp của máy nén 42

5 Thể tích lí thuyết 42

6 Công nén đoạn nhiệt 42

7 Công nén chi thị 43

8 Công suất ma sát 43

9 Công suất hữu ích 43

10 Công suất điện 44

11 Công suất động CO’ lắp đặt 44

12 Phụ tải nhiệt dàn ngưng 44

c Chọn máy và các thiết bị 44

ChưongV: Lắp đặt hệ thống lạnh 63

3

v.l Lắp đặt các thiết bị 64

V 2 Thử bền và thủ’ kín hệ thốnglạnh 66

V 3 Nạp gas cho hệ thống 68

Chương VI: Trang bị tự động hóa và vận hành hệ thống lạnh 70

VI 1 Lắp đặt hệ thống điện 70

VI 2 Lắp đặt hệ thống bảo vệantoàn 72

VI.3 Lắp đặt phần vận hành 74

Chưong VII: Tính toán SO’ bộ giá thành xây dựng hệ thống lạnh 78

Tài liệu tham khảo 84

Lời nói đầu

Từ lâu con người đã biết tận dụng lạnh của thiên nhiên như băng tuyết đế ướp lạnh bảoquản thực phẩm Từ thế kỉ 19 phương pháp làm lạnh nhân tạo đã ra đời và phát triển đến đỉnh caocủa khoa học kỹ thuật hiện đại

Ngày nay kỹ thuật lạnh đã đi sâu vào nhiều lĩnh vực khoa học như icông nghệ thựcphẩm,công nghệ cơ khí chế tạo máy, luyện kim, y học và ngay cả kỹ thuật điện tử Lạnh đâ đượcphố biến và đã gần gũi với đời sống con người Các sản phẩm thực phẩm như :thịt, cá, rau, quả nhờ có bảo quản mà có thế vận chuyến đến nơi xa xôi hoặc bảo quản trong thời gian dài mà không

bị hư thối .Điều này nói lên được tầm quan trọng của kỹ thuật lạnh trong đời sống con người.Nước ta có bờ biển dài nên tiềm năng về thuỷ sản rất lớn, các xí nghiệp đông lạnh có mặt trên mọimiền của đất nước Nhưng đế sản phấm thuỷ sản đông lạnh của Việt Nam có chỗ đúng vũng vàngtrên thị trường nội địa và thế giới thì đòi hỏi phải nâng cao chất lượng công nghệ làm lạnh nênnhiều xí nghiệp đang dần dần thay đối công nghệ làm lạnh nhằm đáp úng nhu cầu đó

Vì vậy việc thiết kế hệ thống lạnh khi đang còn ngồi nghế nhà trường đã giúp chúng emcũng cố các kiến thức đã học, cũng như có thêm kinh nghiệm đế trang bị hành trang vũng vàngkhi ra trường

Do thời gian và kiến thức có hạn, sự mới mẻ của thiết bị và chưa có kinh nghiệm thực tếnên trong quá trình tính toán thiết kế chắc chắn còn nhiều thiếu sót Rất mong những ý kiến đónggóp,chỉ dạy của thầy

Em xin chân thành cảm ơn thầy TRÂN ĐẠI TIÊN đã chỉ dạy và hướng dẫn để đồ án nàyhoàn thành

Nha Trang, tháng 6 năm 2010.

Sv Nguyễn Thành Ghin

5

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VE KỸ THUẬT LẠNH

Kỹ thuật lạnh là kỹ thuật tạo ra môi trường có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ bình thườngcủa môi trường Giới hạn giữa nhiệt độ lạnh và nhiệt độ bình thường còn có nhiều quan điểmkhác nhau Nhưng nhìn chung thì giới hạn của môi trường lạnh là môi trường có nhiệt độ nhỏhơn 20°c

Trong môi trường lạnh được chia làm hai vùng nhiệt độ Đó là khoảng nhiệt độ dươngthấp, khoảng này có nhiệt độ từ 0 -ỉ- 20 °c còn khoảng nhiệt độ còn lại còn gọi là nhiệt độlạnh đông của sản phẩm Bởi vì khoảng nhiệt độ này là khoảng nhiệt độ đóng băng của nước,tuỳ theo từng loại sản phẩm mà nhiệt độ đóng băng khác nhau

I Lịch sử phát triển của kỹ thuật lạnh.

Từ trước công nguyên con người tuy chưa biết làm lạnh, nhưng đã biết đến tác dụng củalạnh và ứng dụng chúng phục vụ trong cuộc sông Họ đã biết dùng mạch nước ngầm 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 hộp xốp để làm mátkhông khí cách đây 2500 năm

Sau đó là sự hoá lỏng được khí SƠ2 vào năm 1780 do Clouet và Monge tiến hành Sangthế kỷ thứ XIX thì Faraday đã hoá lỏng được hàng loạt các chất khí như : H2S ; C02 ; C2H2 ;

NH3;Ơ 2 ; N2; HCL

Năm 1834 Jacob Perkins (Anh) đã phát minh ra máy lạnh nén hơi đầu tiên với đầy đủcác thiết bị hiện đại gồm có máy nén, dàn ngưng, dàn bay hơi và van tiết lưu

Sau đó có hàng loạt như phát minh của kỹ sưCarres (pháp) về máy lạnh hấp thụ chu kỳ

và liên tục với các cặp môi chất khác nhau

+ Máy lạnh hấp thụ khuyếch tán hoàn toàn không có chi tiết chuyển động được Gerppt(Đức) đăng ký bằng phát minh năm 1899 và được Platen cùng Munter (Thuỵ Điển) hoàn thiệnnăm 1922 Máy lạnh Ejector hơi nước đầu tiên do Leiblane chế tạo năm 1910 Nó có cấu tạorất đơn giản, năng lượng tiêu tôn là nhiệt năng do đó nó có thể tận dụng các nguồn phế thải.

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 các khí Hidrocarbon được thay thế một phần haytoàn bộ các nguyên tử Hydro bằng các nguyên tử gốc halogen như ; C1 ; F ; Br

Freon là những chât lạnh có nhiều tính chất quý báu như không cháy, không nổ, khôngđộc hại, phù hợp với chu trình làm việc của máy lạnh nén hơi Nó đã góp phần tích cực vàoviệc thúc đẩy kỹ thuật lạnh phát triển Nhất là kỹ thuật điều hoà không khí

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

+ Phạm vi nhiệt độ của kỹ thuật lạnh ngày càng được mở rộng Người ta đang tiến dần nhiệt

độ không tuyệt đối

+ Công suất lạnh của máy cũng được mở rộng, từ máy lạnh vài mW sử dụng trong phòng thí

nghiệm đến các tổ hợp có công suất hàng triệu w ở các trung tâm điều tiết không khí

+ Hệ thông lạnh ngày nay thay vì việc lắp ráp các chi tiết, thiết bị lại với nhau thì các tổ hợp

ngày càng được hoàn thiện, do đó quá trình lắp ráp, sử dụng thuận tiện và chế độ làm việchiệu quả hơn

+ Hiệu suất máy tăng lên đáng kể, chi phí vật tư và chi phí cho một đơn vị lạnh giảm xuống

Tuổi thọ và độ tin cậy được tăng lên Mức độ tự động hoá của các hệ thông lạnh và các máylạnh được tăng lên rõ rệt Những thiết bị tự động hoàn toàn bằng điện tử và vi điện tử thay thếcho các thiết bị thao tác bằng tay

II.Yêu cầu khi thiết kê mặt bằng kho lạnh:

1 Yêu cầu chung đôi với mặt bằng kho bảo quản:

Quy hoạch mặt bằng là bố trí các nơi sản xuất cho phù hợp với dây chuyền công nghệ, đểđạt được mục tiêu đó thì cần phải phù hợp các yêu cầu sau:

- Phải bố trí mặt bằng kho bảo quản phù hợp với dây chuyền công nghệ, sản phẩm đi theodây truyền không gặp nhau, không chồng chéo lên nhau, đan xen lẫn nhau

- Đảm bảo sự vận hành tiện lợi, dẻ tiền, chi phí đầu tư thấp

7

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

- Mặt bằng khi quy hoạch phải tính đến khả năng mở rộng phân xưởng hoặc xí nghiệp.Quy hoạch mặt bằng kho bảo quản cần phải đảm bảo việc vận hành xí nghiệp rẻ tiền vàthuận lợi Co so chính để giảm chi phí vận hành là giảm dòng nhiệt xâm nhập kho bảo quản, giảm

thể tích và giảm nhẹ các công việc chồng chéo nhau, để giảm dòng nhiệt qua vách thì cần giảmdiện tích xung quanh Không những làm tăng tổn thất nhiệt qua vách, còn làm tăng các chi phí vànguyên vật liệu khác

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

pkkk < ptkkGiảm dòng nhiệt xâm nhập khi mở cửa kho bảo quản thực hiện những cách sau:

+ Dùng màng che chắn việc đi lại, khó khăn trong khi làm việc + Xây dựng hành lang đêm, nhất đối với hệ thống kho bảo quản lớn

+ Làm màng gió để chắn gió bên ngoài xâm nhập vào trong phòng lạnh (đặt quạt ở cửa)công tắc điện điều khiển quạt gắn liền với cánh cửa, khi cửa mở thì quạt chạy, ngược lạikhi đóng cửa thì quạt dừng

Quy hoạch phải tính đến đặc điểm của hệ thống lạnh Hệ thống lạnh kho bảo quản đôngnhiệt độ không khí kho rất thấp nhiệt độ -25°c Nền kho phải tiếp xúc với mặt đất sau một thờigian dài làm cho nhiệt độ của nền kho hạ thấp dần xuống khi nhiệt độ của nền đất giảm thì xảy rahiện tượng nước trong đất đóng băng

Nền kho về mặt lý thuyết khi đạt 0°c nước trong nền đất đóng băng chuyển pha từ lỏngsang rắn Do đó kho sẽ lồi lên dễ phá vỡ cấu trúc xây dựng của kho Vì vậy để tránh hiện tượngnày ta làm như sau :

+ Không nên bố trí những kho bảo quản có nhiệt độ thấp sát mặt đất có, điều kiện nên bốtrí trên cao

+ Nền kho xây các ống thông gió đường kính 200 300 mm, được xây dựng cách nhau 1 1,5 m tạo điều kiện cho không khí tuần hoàn qua hệ thống ống này làm cho nền đất nhiệt độkhông thay đổi

-ỉ-+ Ớ nước ta thường xảy ra lũ lụt cho nên các kho bảo quản thường được xây lắp cao hơnmặt đất, khi đó khoảng trống dưới nền kho chính là khoảng thông gió

Nhiệt độ, °C Độ ẩm tương đôi, %

+ Sưởi ấm sàn kho, nền kho bằng cách lắp đặt các dây điện trở, đường kính dây điện trở là 8-r 12 mm đặt vào đây điện trở một điện áp Ư nằm trong 24 26 V, nhiệt độ điều khiển tự độngkhông nhỏ hơn 1 -T- 2°C( lắp rơle nhiệt độ ) làm việc theo nguyên tắc sự thay đổi nhiệt độ, sự thay

đổi vể sự giảm nở hoặc thay đổi nhiệt độ, sự thay đổi dịch chuyển các đòn bẩy

9

CHƯƠNG 2 THIẾT KÊ KHO LẠNH BẢO QUẢN ĐÔNG

1.1 Chọn địa điểm xây dựng kho lạnh.

Chọn địa điểm xây dựng kho lạnh là công tác không thể thiếu và đóng vai trò quantrọng trong quá trình thiết kế và xây đựng kho Khi chọn địa điểm thì ta biết được các thông

sô về khí tượng thủy văn, địa lý từ đó đề ra các phương án thiết kê và xây dựng kho cho thíchhợp để làm cho công trình có giá thành là thấp nhất và chất lượng công trình là tốt nhất, cũngnhư né tránh được thiên tai lũ lụt tại địa phương xây dựng kho

1.2 Các thông sô" về khí hậu.

Các thông sô" này đã được thông kê trong nhiều năm, khi tính toán để đảm bảo độ antoàn cao thì ta thường lấy các giá trị cao nhâ"t (chế độ khắc nghiệt nhất) từ đó sẽ đảm bảo kho

2.1 Chê" độ bảo quản sản phẩm trong kho:

Chê độ bảo quản sản phẩm trong kho cũng chính là điều kiện môi trường trong kho mà

ta phải tạo ra để duy trì sản phẩm ở trạng thái và châ"t lượng theo yêu cầu công nghệ,

a Chọn nhiệt độ bảo quản.

Nhiệt độ bảo quản thực thẩm phải được lựa chọn trên cơ sở kinh tê" và kỹ thuật Nó phụthuộc vào từng loại sản phẩm và thời gian bảo quản của chúng Thời gian bảo quản càng lâu

10

bằng nhiệt độ của sản phẩm sau cấp đông tránh không để rã đông và tái kết tinh lại làm giảm

chất lượng sản phẩm

Ta chọn bảo quản đông cá béo ở nhiệt độ bảo quản là - 25 ± 2°c

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 sửdụng Bởi vì độ ẩm của không khí trong kho có liên quan mật thiết đến hiện tượng thăng hoacủa nước đá trong sản phẩm Do vậy tùy từng lại sản phẩm cụ thể mà ta chọn độ ẩm củakhông khí cho thích hợp

Sản phẩm do nhà máy chế biến ra đều được bao gói bằng giấy Catong khi đưa vào kholạnh 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 lây đi lượng nhiệt của sản phẩm bảoquản, nhiệt truyền vào do mở cửa, do cầu nhiệt, do người lao động, do máy móc thiết bị hoạtđộng trong kho Ngoài ra còn đảm bảo sự đồng đều nhiệt độ, độ ẩm và hạn chế nâm môc hoạtđộng

Ta thiết kế không khí đôi lưu cưỡng bức bằng quạt gió với vận tốc V = 3 m/s

2.2 Xác định sô lượng và kích thưóc các buồng lạnh:

Dung tích kho lạnh là đại lượng cơ bản cần thiết để xác định số lượng buồng lạnh Dung tíchkho lạnh là lượng hàng được bảo quản đồng thời lớn nhất trong kho Số lượng và kích thước buồnglạnh phụ thuộc vào loại hàng được bảo quản trong kho, đặc điểm kho lạnh

1 Dung tích kho lạnh: E = 1500 tấn

Dung tích kho lạnh được xác định theo biểu thức:

E=V.gv sách hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh_ Nguyễn Đức Lợi(TLl)Trong đó:

E - là dung tích kho lạnh (tấn)V- là thể tích kho lạnh m3;

gv- định mức chất tải thể tích t/m3;Tra bảng 2.4 hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh (TL1) trang 32:

2 Diện tích chất tải:

Diện tích chất tải được xác định qua thể tích buồng lạnh và chiều cao chất tải:

F- là diện tích chất tải, m2;

h- là chiều cao chất tải, m;

Chiều cao chất tải là chiều cao lô hàng chất trong kho Chiều cao này phụ thuộc vào phươngpháp bốc dỡ, bao bì đựng hàng nó có thể được xác định bằng chiều cao buồng lạnh trừ đi phần lắpđặt dàn lạnh và không gian cần thiết để nâng hàng và dỡ hàng với kho lạnh một tầng chọn: tachọn chiều cao của phòng lạnh 6m khi đó chiều cao chất tải là: 5 m

gr là định mức chất tải theo diện tích , t/m2

z= F/f=833,34/108= 7,72Chọn 8 buồng mỗi buồng có diện tích là: 108 m2

1-cp : Tỷ lệ hàng có nhiệt độ cao hơn -8°c được đưa vào phòng kết đông trước khi đưa vàophòng bảo quản

Ekd: Dung tích buồng kết đông

9 Xác định diện tích hầm bảo vệ đá cây:

Trong kho lạnh các sản phẩm động lạnh luôn được ướp đá để kìm hãm sự phát triển của vi sinhvật, mặt khác khi vận chuyển hàng từ kho lạnh phân phối đến noi tiêu dùng thì đá lúc này phục vụcho các xe lạnh, và nó cũng trữ lạnh khi xảy ra sự cố: 200 cây do đó ta xây dựng kho bảo quảnnước đá trong một ngày là:

Kích thước của kho là:

F = G/qX pF XH

G : Sức chứa của kho

<; : Tiêu chuẩn xếp đá của kho bảo quản <; =0,8 (t/m)

pF : Hệ số chứa đầy , Ị3F =0,5

H : chiều cao hữu ích , chọn H = 1,5

F = 10/0,8 X 0,5 X 1,5 = 25 (m2)Vậy chọn kích thước hầm bảo quản là: s = 5 X 5 (m)

H = 2,4 (m) chiều cao kho bảo quản

2.3.Quy Hoạch Mặt Bằng Kho Lạnh:

Quy hoạch mặt bằng kho lạnh là bố trí những nơi làm việc , sản xuất, xử lý lạnh, bảo quản

và những nơi phụ trợ với dây chuyền công nghệ Để đạt được mục đích đó cần phải tuân thủ nhữngyêu cầu sau:

Phải bố trí các buồng lạnh phù hợp với dây chuyền công nghệ Sản phẩm đi theo dâychuyền không gặp nhau, không đan chéo nhau Các cửa ra vào cửa buồng chứa phải đều quay rahành lang Cũng có thể không dùng hành lang nhưng sản phẩm theo dây chuyền không được gặpnhau

Quy hoạch cần phải đạt chi phí đầu tư nhỏ nhất, Cần sử dụng rộng rãi các điều kiện tiêuchuẩn giảm đến mức thấp nhất các diện tích lạnh phụ trợ nhưng vẫn đảm bảo tiện nghi Giảm côngsuất thiết bị đến mức thấp nhất

Quy hoạch mặt bằng cần phải đảm bảo sự vận hành tiên lợi và dẻ tiền

Quy hoạch phải đảm bảo lối đi lại thuận tiệncho việc bốc xếp thủ công hay cơ giới đã thiếtkế

14

Chiều rộng kho lạnh một tầng phù họp với khoảng vượt lớn nhất là :12 m.

Chiều dài của kho lạnh có đường sắt nên chọn để chứa được năm toa tàu bốc xếp cùng

Kho lạnh có thể tích đến 600t không cần bố trí đường sắt, chỉ có một sân bốc dỡ ô tô dọctheo chiều dài kho lạnh

Để đảm tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che, các kho lạnh cùng nhiệt độ được nhóm lại một

Mặt bằng kho lạnh phải phù hợp với hệ thống đã chọn Điều này rất quan trọng với kholạnh một tầng vì không phải luôn luôn đưa được môi chất lạnh từ các thiết bị lạnh về, do đó phảichuyển sang sơ đồ lớn hơn với việc cấp lỏng từ dưới lên

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

Khi thiết kế kho lạnh cần phải tính toán đến khả năng mở rộng kho lạnh

CHƯƠNG III

I Cấu trúc xây dựng và cách nhiệt kho lạnh.

1 Mục đích của việc cách nhiệt phòng lạnh:

Nhiệt độ tk, trong khi đó nhiệt độ môi trường (tf> tk) lạnh trong xí nghiệp đông lạnh Cấu

trúc cách nhiệt chiếm 25 ->40 % chi phí xây dựng xí nghiêp Do đó phải đặc biệt chú ý đến việc

chọn cấu trúc cách nhiệt Thiết kế và khi thi công nếu cấu tạo của vách cách nhiệt là điểm cấutrúc xây dựng cách nhiệt xấu thì nó không đảm bảo chế độ nhiệt và ẩm theo yêu cầu làm tăng sựkhô ngót sản phẩm, hư hỏng sản phẩm và tăng chi phí sản xuất lạnh (tăng chi phí vận hành)

Do vậy việc cách nhiệt cho kho lạnh được xem xét và coi trọng vấn đề này Đặc biệt đốivới hệ thống kho lạnh xây dựng trong phòng lạnh luôn luôn phải duy trì nhiệt độ thấp

Do đó sự chênh lệch nhiệt độ như trên luôn luôn xuất hiện dòng nhiệt xâm nhập từ ngoàimôi trường vào

Đối với kho lạnh của chúng ta, mục đích xây dựng giảm dòng nhiệt xâm nhập từ ngoài môitrường vào trong kho, chỉ còn bằng cách tăng Rw lên

Rw : nhiệt trở của vách (tức là cản trở dòng nhiệt ) muốn tăng dòng nhiệt trở của vách cónhiều cách nhưng tốt nhất là xây tường dày lên một cách phù hợp nhất lắp vật liệu cách nhiệt

* Ý nghĩa :

Việc cách nhiệt cho vách kho lạnh nó sẽ làm giảm bót hiệu số nhiệt độ của bề mặt phíatrong kho và nhiệt độ không khí trong kho

Àt = tW2— tkKhi hiệu nhiệt độ lớn sẽ làm tăng sự tuần hoàn của không khí gần vách, sự tuần hoànkhông khí tăng lên làm tăng sự khô ngót của sản phẩm vào mùa hè, ngược lại làm sản phẩm quálạnh vào mùa đông

Để tránh hiện tượng này khi xắp xếp sản phẩm vào trong kho lạnh không được xếp sảnphẩm vào sát vách kho Từ những lý do trên việc cách nhiệt cho kho lạnh rất là tất yếu

2 Mục đích của việc cách ẩm :

Nhiệt độ môi trường xung quanh bao giờ lớn hơn nhiệt độ của không khí trong phòng lạnhcho lên độ ẩm (d=g/kg k3) của không khí xung quanh lớn hơn phong lạnh, kết quả phát sinh độ

16

Ad = dng - dnhay là áp suất riêng phần của hơi nước nó sinh ra :

Ap =pfh-pkĐây là nguyên nhân tạo ra môi trường ẩm trong vách kho lạnh Sự chênh lệch về áp suấthơi nước trong và ngoài tạo nên dòng hơi nước tạo nên dòng hơi nước khyếch tán qua vách khovào trong phòng lạnh nó được đánh giá qua thông số gọi là mật độ dòng ẩm (0

Ph

1 - Ph 2

Trong đó:

PM : áp suất hơi nước bên ngoài

ph2 : áp suất hơi nước bên trong

H : Trở lực dẫn ẩm m2sp/kg

Việc chấm dứt hoàn toàn dòng nhiệt ẩm đi qua vách khi mà luôn luôn tồn tại At và Ap làđiều không thể thực hiện được Vì khi đó vách kho có trở lực nhiệt và ẩm vô cùng lớn nhưng nếutăng một cách hợp lý nhiệt trở và ẩm trở và ẩm trở thì có thể giảm được dòng nhiệt và ẩm

Để giải quyết vấn đề này ta phải thực hiện việc cách nhiệt và cách ẩm của kho lạnh

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

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

Nó làm cho các vật liệu tham gia vào cấu trúc vào kho lạnh làm ướt nhanh , mục nát

Am đi vào mang theo nhiệt vào làm tăng nhiệt tải của thiết bị lạnh lên (tăng nhiệt tải củabuồng) đồng thời nó làm tăng khả năng mất khối lượng của sản phẩm (do chuyển pha từ lỏng sanghơi) Để khắc phục những tác hại nêu trên người ta phải cách ẩm cho kho

Cấu trúc cách nhiệt đảm bảo sự liên tục không tạo ra các cầu nhiệt hiện tượng đột nhiệt.Đối với kho xây khi lắp cách nhiệt cho công trình không nên để hở các mạch ghép giữa các tấmcách nhiệt

-Vị trí lắp đặt:

+ Đối với tường cách nhiệt đặt phía trong hay phía ngoài đều được cả nhưng để bảo vệ lớpcách nhiệt, cấu trúc tốt thì lắp bên trong tường có lợi hơn

+ Đối với nền lắp dưới mặt nền.

+ Đối với trần thì lắp lớp cách nhiệt phía trên hay phía dưới đều được tuỳ thuộc vào diện

Theo để tài thiết kế của em, em chọn cấu trúc cách nhiệt là polystyrol (styrofor) để cáchnhiệt cho kho (trần ,tường, nền)

Về nguyên tắc cấu trúc cách ẩm lắp về phía có độ ẩm cao (về phía nóng)

Khi lắp cấu trúc cách ẩm cho kho em chọn là nhựa đường và giấy dầu dùng đé cách ẩm chotường, nền còn trần dùng tôn để lợp đồng thời cũng để cách ẩm

III Phương pháp xây dựng kho bảo quản

Trong thực tế sản xuất hiện nay có 2 phương pháp xây dựng kho thường sử dụng là khoxây và kho lắp ghép

Kho lắp ghép : có ưu điểm là kích thước lắp ghép tiêu chuẩn, thao tác lắp ghép dễ dàng,cách ẩm hoàn toàn , thời gian thi công ngắn, hiệu quả cao tuy nhiên nó có nhược điểm là giáthành cao, chi phí đầu tư lớn , không tận dụng được nguồn nhiên liệu sẵn có tại địa phương

Kho xây : có ưu điểm là có khả năng tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có tại địa phương,các nguyên vật liệu sẵn có của xí nghiệp, giá thành rẻ, chi phí đầu tư thấp Tuy nhiên nó có nhượcđiểm là thời gian thi công kéo dài cấu trúc xây dựng phức tạp

Ta chọn phương án thiết kế: kho lạnh lắp ghép

Yêu cầu đối với kho lạnh lắp ghép:

Cũng giống như các thiết bị lạnh thương nghiệp và các kho lạnh khác, kho lạnh lắpghép thường có các yêu cầu sau:

Kho lạnh được lắp đặt ở vị trí thuận tiện làm việc hiệu quả, đưa hàng vào và lấy ranhanh chóng

Nên bố trí đáy ngang mặt bằng sàn đế có thế sử dụng xe đấy bốc xếp hoặc phương tiện

cơ giới bốc xếp hàng Neu sử dụng xe giới cần đảm bảo tải trọng nền

Cần dự trù diện tích thao tác, bốc xếp trong kho mà không để mất diện tích bảo quản

Cần vệ sinh tẩy rửa dế dàng, các tấm bên trong không được han rí Phải có chố thoátnước mà không ảnh hưởng đến cách nhiệt

18

Kho phải duy trì được phạm vi nhiệt độ yêu cầu, bên cạnh đó còn phải tính đến độ ấm

và tốc độ gió yêu cầu

Đặc biệt chú ý chống ẩm và cách nhiệt qua khe hở của các tấm panel, vì khi bị ấm vậtliệu giảm hoặc mất khả năng cách nhiệt, máy lạnh phải làm việc liên tục và tiêu tốn điện năngtăng Àm rất dế thấm qua khe hở giữa các tấm panel khi silcon làm kín khe không liên tục hoặc bị

1 Yêu cầu đốí vởi buồng máy và thiết bị.

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

Vận hành máy thuận tiện

Rút ngắn chiều dài các đường ông

Sử dụng buồng máy hiệu quả nhâ"t, buồng máy gọn nhâ"t

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 thê" máy, thiết bị

Buồng máy thường được bô" trí sát vách kho lạnh để đường ông nôi giữa máy, thiết bị,dàn lạnh là ngắn nhất

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

2 Bô" trí mặt bằng kho lạnh.

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

là gần nhất

Kho lạnh chỉ có một buồng lớn, có một cửa lớn và hai cửa nhỏ để nhập và xuất hàng

Phòng máy đặt ở phía sau kho lạnh, việc đặt phòng máy như vậy sẽ thuận tiện cho quátrình vận hành cũng như bảo trì, sữa chữa và thay thế

Tránh hiện tượng tổn thất nhiệt do mở cửa khi nhập và xuất hàng, để đảm bảo chấtlượng của sản phẩm trước những biến đổi của thời tiết do đó kho được bô" trí xây dựng hànhlang lạnh song song với sân bốc xếp hàng hoá Hành lang lạnh được ngăn với bên ngoài bằngtường bao, hành lang có chiều rộng 4m đảm bảo cho xe rùa vận chuyển hàng hoá thuận tiện

và hành lang có chiều khoảng l,4m so với mặt sân, như vậy sẽ đảm bảo cho xe rùa vậnchuyển hàng hoá vào tận trong xe không cần bốc dỡ

Tường bao có cửa lớn để cho xe lùi tận vào trong hành lang lạnh, xung quanh cửa lớn

có bao hơi ép chặt vào xe khi xuất hàng để đảm bảo không tổn thất nhiệt ra bên ngoài môitrường

B-B Mặt cắt ngang kho lạnh

20

Xe vào bốc hàng.

Xe bốc xếp hàng lùi tận vào trong hành lang lạnh

3 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 trong kholạnh luôn luôn duy trì ở nhiệt độ tương đôi thấp, độ ẩm tương đôi cao so với môi trường bênngoài 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 đến việc chọn năng suấtlạnh và chi phí cho một đơn vị lạnh Dòng ẩm có tác động xấu đến vật liệu cách nhiệt làmgiảm tuổi thọ của vật liệu cách nhiệt và mất khả năng cách nhiệt

Từ những yếu tô" phân tích trên, ta thây vai trò của câu trúc cách nhiệt đôi với kho lạnh

là rất lớn Đê’ 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 cấu trúc 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 đôi vớikho lạnh nhỏ, 50 năm đôi với kho lạnh trung bình, 100 năm đôi với kho lanh lớn và rất lớn)

+ 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 chông được ẩm xâm nhập từ bên ngoài vào và bề mặt tường bên ngoài không bịđọng sường

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

+ Phải chông được cháy nổ và an toàn

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

+ Phải kinh tế

3.1 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 xây dựng tuỳthuộc 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 trên nền nhàxưởng, nền được đầm một lớp đất đá đảm bảo không bị lún khi có vật nặng đè lên, phía trênđược đổ một lớp bêtông chịu lực

Nền kho lạnh được thiết kê cao khoảngl,4m so với mặt sân Như vậy rất thuận tiện choviệc bốc sếp hàng hoá lên xe, và luôn giữ cho kho được khô ráo tránh úng gập trong mùamưa

Kết cấu nền kho phụ thuộc vào nhiều yếu tô

- Nhiệt độ kho lạnh

- Tải trọng bảo quản hàng

- Dung tích kho lạnh

Yêu cầu của nền phải có độ rắn chắc, tuổi thọ cao, vệ sinh dễ dàng, dễ thoát nước

Tải trọng của hàng bảo quản sẽ chi phôi đến độ rắn chắc của nền, khả năng chịu lúncủa nền Nếu tải trọng hàng bảo quản càng lớn thì cấu trúc nền kho lạnh phải thiết kế có độ

22

cấu trúc nền kho lạnh gồm có.

- Lớp cách nhiệt, cách ẩm là các tâm 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

3.2 Cấu trúc vách và trần kho lạnh.

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

và mái tôn, xà xuống bao che phía Tây Nam giáp với phòng máy, phía Đông Bắc giáp vớiphân xưởng chế biến

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

- Các thông sô" của panel cách nhiệt:

+ Chiều dài, h = 6000 mm (panel vách)

h = 4800 mm ( panel trần và nền)+ Chiều rộng, r = 1200 mm

+ Độ chịu nén, 0,2 - 0,29 Mpa.

+ Hệ số dẫn nhiệt X = 0,018 -r 0,02W/mK.

+ Phương pháp láp ghcp, ghcp bằng khoá

camlocking hoặc ghép bằng mộng âm dương,

3.3 Câu trúc mái kho lạnh.

Mái kho lạnh dang thiếc kế có nhiệm vụ bảo vệ cho kho trước những biến đổi của thời tiết nắng mưa bảo vệ sự làm việc cùa công nhân, che chắn cho hệ thống máy lạnh, nên mái kho phải dạt được những yêu cầu sau.

Mái kho phải dảm bảo chc mưa chc nắng lốt cho cấu trtíc kho và hộ thông lạnh Mái kho

không được đọng nước, không được thâm nước, độ dốc của mái kho ít nhâ't phải là 2% Vì vậy

trong phương án thiết kế này chọn mái kho bằng tôn màu xanh lá cây, nâng dỡ bằng bộ phận khung sắt.

3.4 Cấu trúc cửa và màn chắn khí.

- Kho lạnh dang thiết kê’ chỉ có một buồna lớn nên có I cửa rộng lổn và 2 cửa nhỏ.

24

Vật liệu Chiều dày Hệ sô" dẫn nhiệt

- Kích thước cửa lớn: LI500 X H2000 X 150 mm

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

Bên trong mỗi cửa có bô" trí màn chắn khí làm bằng nhựa dẻo PVC Stripcutain, chiều rộngmỗi dải là 200 mm chồng mí lên nhau 50 mm Câu trúc cửa là mộttâm cách nhiệt, có bản lề

tự động, xung quanh có đệm kín bằng cao su, có bô trí nam châm mạnh để hút chặt cửa đảmbảo độ kín và giảm thất thoát nhiệt, cửa có thể mở được từ bên trong để tránh sự cô"

3.5 Câ"u trúc cách nhiệt đường ông.

Trong hệ thông lạnh các đường ông được cách nhiệt chủ yếu là, các đường ông có nhiệt

độ thâ"p như đường ông hút về máy nén

/v'

- Ong thép

- Stirofo ốp bằng

2 mảnh (hoặcbông thuỷ tinh)

- Nilon 2 lớp chông ẩm

- Vỏ tôn bọc bên ngoài

Cách nhiệt buồng lạnh có nhiệm vụ hạn chê" dòng nhiệt tổn thất từ ngoài môi trường cónhiệt độ cao vào buồng lạnh có nhiệt độ thâp qua kết câu bao che Chất lượng của vách cáchnhiệt phụ thuộc chủ yếu vào tính châ"t của vật liệu cách nhiệt Để đảm bảo tô"t hiệu quả cáchnhiệt thì câu trúc cách nhiệt phải có tính châ"t cách nhiệt và một sô" tính châ"t khác Trong tínhtoán chiều dầy cách nhiệt phải chính xác và kinh tê"

4.1 Tính toán chiều dày cách nhiệt.

Chiều dầy lớp cách nhiệt được tính từ biểu thức hệ sô" truyền nhiệt K cho vách phẳng

0t2 - là hệ sô toả nhiệt của vách buồng lạnh và buồng lạnh, W/m2K;

ôi - là chiều dày của lớp vật liệu thứ i m;

Àị - là hệ sô" dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, W/mK;

ôcn- là chiều dày của lớp vật liệu cách nhiệt, m;

A,cn - là hệ sô dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt, W/mK;

K - là hệ sô" truyền nhiệt của vách, W/m2K

Bảng 2.2 Thông sô" các lớp vật liệu của panel tiêu chuẩn

Kho bảo quản đông được thiết kế với chế độ trong kho là - 25±2 khơng khí ối lưucưỡng bức vừa phải

Do dưới nền kho được để thoáng bằng các con lươn nên hệ sô" toả nhiệt (Xi và hệ sô"truyền nhiệt K được lây bằng giá trị so với trần và vách kho lạnh Vậy ta có:

- Hệ sô" truyền nhiệt K = 0,21 W/m2K;

- Hệ sô" toả nhiệt (Xi = 23,3 W/m2K;

- Hệ sô" toả nhiệt a2 = 9 W/m2K

Ta có bề dầy cách nhiệt của vách, nền và trần

*«=0,018x

0,21

1 2x0,0012 2 X 0,0005

Để đảm bảo cách nhiệt tốt chọn chiều dầy tâ"m Panel là ôcn = 125 mm

Ta có hệ sô truyền nhiệt thực

K =

1_J_ 2x0,0012 2 X 0,0005 0,125 Ị_

= 0,2014 W/m2K

4.2 Tính kiểm tra đọng sương.

Để vách không đọng sương thì hệ sô" truyền nhiệt thực phải thoả mãn điều kiện sau: Kt

< Ks Đê’ an toàn thì Kt < 0,95 X Ks

: Là hệ sô" truyền nhiệt đọng sương nó được xác định theo biểu thức sau

Ks= ——— X a t

t\ tf

Trong đó : t] - là nhiệt độ không khí ngoài môi trường Tại Nha Trang: ti = 37 °c và

độ âm <p = 79%; (bảng nhiệt dộ và độ âm dũng dê tunhs toán hệ thong lạnh tại các địa

phương_trang 7_tài liệu HDTKHTL Nguyễn Đức Lợi)

t2 - là nhiệt độ không khí trong kho lạnh t2 = - 25C;

ts - là nhiệt độ điểm sương của không khí ngoài môi trường,°c

Từ đồ thị (h - x) và t, = 37 °c ; cp = 0,79 => ts = 32°c

Vậy ta có: Ks = 23,3 X (37 - 30 )/ ( 37 -(-25)) = 2,63 W/m2K

27

- Với cấu trúc cách nhiệt của kho bằng vật liệu cách nhiệt Polyurethan có chiều dày là 125

mm thì đảm bảo sự cách nhiệt

- Nền kho và trần kho có chiều dày lớp cách nhiệt bằng chiều dày lớp cách nhiệt của váchkho Bởi vì trần kho có mái che và nền có các con lươn thông gió Nên hệ sô" truyền nhiệtcủa nền và trần kho được lây bằng hệ sô truyền nhiệt của vách kho

4.3 Câu trúc cách ẩm của kho.

Câu trúc cách ẩm đóng vai trò quan trọng đối với kho lạnh Nó có nhiệm vụ ngăn chặndòng ẩm xâm nhập từ bên ngoài môi trường, vào trong kho lạnh qua câu trúc bao che Nêukhông tiến hành cách ẩm cho câu trúc bao che thì dòng ẩm từ môi trường bên ngoài sẽ xâmnhập vào câu trúc cách nhiệt theo sự chênh lệch nhiệt độ nó làm cho hàm ẩm trong câu trúccách nhiệt tăng lên dẫn đến hệ sô dẫn nhiệt của câu trúc cách nhiệt tăng và hệ sô truyền nhiệtcủa câu trúc bao che tăng lên, thậm trí không còn khả năng cách nhiệt đó là điều chúng takhông mong muôn

Đôi với kho lạnh lắp ghép câu trúc cách ẩm là lớp tôn bọc lớp cách nhiệt, tôn là vậtliệu có hệ sô" dẫn ẩm nhỏ gần như bằng không do đó việc cách ẩm đôi với kho lạnh lắp ghép

CHƯƠNG IV TÍNH PHỤ TẢI MÁY NÉN

I Mục đích tính toán nhiệt kho lạnh :

Tính nhiệt kho lạnh là tính toán các dòng nhiệt từ môi trường bên ngoài đi vào trong kho lạnh.Đây chính là dòng nhiệt tổn thất mà máy lạnh cần phải đủ công suất để thải nó trở lại môi trườngnóng đảm bảo sự chênh lệch nhiệt độ buồng lạnh và không khí bên ngoài

Mục đích cuối cùng của việc tính toán nhiệt kho lạnh là để xác định năng suất lạnh của máy lạnh

cần lắp đặt

Khi đó dòng nhiệt tổn thất vào kho lanh Q, đựơc xác định bằng biểu thức:

Q=Q 1+ Q 2 + Q 3+Q 4 +Q 5 W(TL1)

Q| : Dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che vào buồng lạnh

Q? : 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 Đặc điểm của các dòng nhiệt là chúng thay đổi liên tục theo thời gian, Qi phụ thuộc chủ yếuvào nhiệt độ bên ngoài, nó thay đổi theo giờ trong ngày và mùa trong năm QT phụ thuộc vào thời

vụ Q3 phụ thuộc vào hàng bảo quản Q4 phụ thuộc vào quy trình chế biến, bảo quản hàng và Q5phụ thuộc vào biến đổi sinh hoá của sản phẩm

Năng suất lạnh của hệ thống lạnh được thiết kế theo phụ tải nhiệt lớn nhất

Q max mà ta nghi nhận được ở một thời điểm nào đó trong năm

l Xác định các dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh :

1.1 Dòng nhiệt qua kết cấu bao che Qi vào phòng 1:

Q| =Qii + Q12

Q| I: Dòng nhiệt truyền qua tường bao, trần và nền do chênh lệch nhiệt độ

29

Trong trường hợp tổng quát ta có:

Q| =Kt X F X At

Kt: Hệ số truyền nhiệt (W/m20 K)

F : Diện tích bề mặt kết cấu bao che (m2)At: Hiệu nhiệt độ giữa nhiệt độ bên ngoài và trong kho lạnh

Trong đó : kích thước tường ngoài được xác định như sau:

Đối với buồng cạnh kho lấy chiều dài từ giữ các trục tâm tường găn

Đối với buồng góc kho : lấy chiều dài từ mép tường ngoài đến trục tâm tường ngăn

Đối với chiều cao : từ mặt nền đến mặt trầm

1 phòng kho lạnh có : H =6 m

R =6 m

D = 18 m

18m6m

D = 48 m

Khi cộng thêm phần xây dựng và cấu trúc cách nhiệt sẽ là:

Q|V: Dòng nhiệt truyền qua vách vào kho;

Qi‘: Dòng nhiệt truyền qua trần;

Q,n: Dòng nhiệt truyền qua nền vào kho;

x - là hiệu nhiệt độ dư đặc trưng ảnh hưởng của bức xạ mặt trời vào mùa hè Do phủ

Trong đó:

MSp : M - là khôi lượng hàng hoá nhập vào kho bảo quản trong 1 ngày đêm

Đốì với kho bảo quản M = ( 10 - 15%) X E nên M = 150 tấn/ngày đêm

iị : entampi của sản phẩm sau công đoạn bao gói, ứng với t]= -18°c tra bảng ta có ij =5 kJ/ kg

(TLl_tllO) : entampi của sản phẩm sau công đoạn bảo quản, ứng với t2 = -25°c tra bảng ta có i2 = 0kJ/kg

Mbb : Khối lượng bao bì đưa vào cùng sản phẩm, chọn bao bì bằng cát tông theo(TL1) ta có:

3 Xác định dòng nhiệt do vận hành toả ra:

Dòng nhiệt toả ra khi vận hành được xác định theo công thức sau:

Q4 =Q41+Q42+Q43+Q44 +Q45

Q41: Dòng nhiệt do chiếu sáng

Q42: Dòng nhiệt do người toả ra

Q43 : Dòng nhiệt do động cơ điện toả ra

33

0

Nhiệt do hoa quả hô hấp

67142,75 w

Q45 : Dòng nhiệt do xả tuyết

3.1. XÚC định Q 4 Ì

Ọ4I=AXF(TL1)Với : A : Định mức chiếu sáng trên lm2 phòng lạnh, đối với kho bảo quản đông ta có: A=l,2W/m2

n: là số người làm việc trong kho, chọn n=2x8=16 350: là lượng nhiệt toả ra khi một người làm việc ,w/người

Vậy : Q42= 350 X 16 = 5600 w

Q43 = 1000 X N X cpVới :N : Tổng công suất động cơ điện, chọn N=2KW

cp : hiệu suất động cơ , chọn (p =0,9

1000: Hệ số chuyển đổi đơn vị từ KW ra wVậy : Q43 =1000 X 2 X 0,9=1800 w

II TÍNH PHỤ TẢI NHIỆT THIÊT BỊ:

Tải nhiệt cho thiết bị là tải nhiệt dùng để tính toán diện tích bề mặt trao đổi nhiệt cầnthiết của thiết bị bay hơi Công suất yêu cầu của thiết bị bao giờ cũng phải lớn hơn công suấtmáy nén, phải có hệ sô dự trữ nhằm tránh những biến động có thể xảy ra trong quá trình vậnhành Vì thế tải nhiệt cho thiết bị được lấy bằng tổng của tất cả các tổn thất nhiệt

III PHỤ TẢI NHIỆT MẨY NÉN:

Do các tổn thất nhiệt trong kho lạnh không đồng thời xảy ra nên công suất nhiệt yêu cầuthực tê sẽ nhỏ hơn tổng các tổn thất nhiệt, để tránh lựa chon máy nén có công suất lạnh quálớn, tải nhiệt của máy nén cũng được tính toán từ tất cả các tải nhiệt thành phần, nhưng đôivới kho bảo quản sản phẩm thuỷ sản đông lạnh thì lấy 85%Qi, 100% Q2, 75%Q4.Từ đó ta cóphụ tải nhiệt máy nén.= 0,85 x 30634,1 +7901,75 + 0,75 x 28606,9

= 55395,9 w =55,4 kwNăng suất lạnh của máy nén được xác định theo biểu thức

36

+ Thành phần hóa học (theo khối lượng ): 44% HFC-12; 52% HFC-143a; 4%HFC-134a.

+ Phân tử lượng : M = 97,6,Kg/kmol+ Nhiệt độ sôi ở latm : ts = -46,50C+ Nhiệt độ tới hạn : tc = 72,10C+ Áp tới hạn : Pc = 3,732 MPa c = 484,5 Kg/cm3p+ Mật độ tới hạn :+ Mật độ chất lỏng ( ở 1 = 1048 Kg/cm3p250C ): h =18,2p+ Mật độ hơi bão hoà ( ở -150C ) :Kg/cm3

+ Nhiệt dung riêng hơi ( 250C, latm ) : c = 0,87 kJ/KgK+ Nhiệt ẩn hoá hơi ( 250C, latm ) : r = 202,1 kJ/Kg = 1,28.10-4p+ Độ nhớt động lực học : củamôi chất ở 250C : Pa.s = 1,22.10-5 ,Pa.sp: của hơi bảo hoà (latm):

+ Hệ số dẫn nhiệt của = 0,0683 W/mKẰ,lỏng sôi môi chất ở 250C :+ Hệ số dẫn nhiệt hơi bảo hoà = 0,0134 W/mKẰ(latm) :

+ Chỉ số làm nóng địa cầu : GWP = 0,94 (so với RI 1)Sava HP62 có sự trượt nhiệt độ trong quá trình ngưng tụ và bay hơi Tuy nhiên, nhiệt độtrượt rất nhỏ, không quá 0.70C do đó không đáng kể Điều này sẽ không có nguy cơ tăng khảnăng tốn thất môi chất trong hệ thống R404a phù hợp hầu hết các kim loại, hợp kimvà các phikim loại chế tạo máy R404a cũng tương thích với các kim loại, hợp kimsử dụng trong hệthốngR502 nên đây là đặc điểm thuận lợi trong việc thay thế môi chất cho các hệ thống đang sử dụng

R502

A.Chọn các thông số của chế độ làm việc

Chế độ làm việc của một hệ thống lạnh được đặc trung bằng 4 nhiệt độ sau

+ Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh t0.+ Nhiệt độ ngưng tụ của môi chất lạnh tk.+ Nhiệt độ quá lạnh của lỏng trước van tiết lưu tq].+ Nhiệt độ hơi hút về máy nén ( nhiệt độ quá nhiệt) tqn

1) Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh

Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh phụ thuộc vào nhiệt độ của kho lạnh Có thế lấy như sau:

to = tb - Ato, °c

tb - là nhiệt độ kho lạnh

tb = - 25 °C;

Ato - là hiệu nhiệt độ yêu cầu

Kho lạnh lựa chọn phương pháp làm lạnh trực tiếp, độ ẩm của không khí trong kho cao,

Nhiệt độ sôi của

tw2 - là nhiệt độ nước ra khỏi bình ngưng, °C;

Atk - là hiệu nhiệt độ ngưng tụ yêu cầu, °c.

Chọn nhiệt độ ngưng tụ thực ra là một bài toán tối ưu về kinh tế và kỹ thuật, để đạt giáthành một đơn vị lạnh là nhỏ nhất, nếu hiệu nhiệt độ ngưng tụ nhỏ, nhiệt độ ngưng tụ thấp, năngsuất lạnh tăng nhưng phải tăng chi phí cho điện năng chạy bơm nước giải nhiệt

Àtk =( 3 -ỉ- 5 )°c có nghĩa là nhiệt độ ngưng tụ cao hơn

Với tw] là nhiệt độ nước vào bình ngưng

Thiết bị ngưng tụ trong cụm máy là thiết bị ngưng tụ ổng trùm vỏ bọc nằm ngang nên

chọn At w = 5 °c. [1,205]

- Nhiệt độ nước vào bình ngưng phụ thuộc vào điều kiện môi trường

twi = t'+( 3-ỉ- 4) °c.

Với tư : là nhiệt độ bầu ướt

Tuy nhiên do đặc điếm địa chất tại đây nên nước giếng khoan ở đây khi bơm lên luôn luôn cónhiệt độ từ 40 -ỉ- 45°c Vì vậy mà nước ở đây luôn được đi qua một hệ thống xử lý và làm máttrước khi đi qua thiết bị ngưng tụ

Sau khi xử lý và làm mát thì nước có nhiệt độ twl = 26 °c.

Vậy ta có twi = 26 °c

tw2 =26+ 5 = 31°c

tk= 31 +4=35 °c.

3) Nhiệt độ quá nhiệt (tqn)

Nhiệt độ quá nhiệt là nhiệt độ của hơi môi chất trước khi vào máy nén Nhiệt độ hơi hút bao

4) Nhiệt độ quá lạnh (tqi)

Là nhiệt độ của môi chất long trước khi vào van tiết lưu Nhiệt độ quá lạnh càng thấp thìnăng suất lạnh càng cao

Do sự quá lạnh lỏng được thực hiện trong thiết bị hồi nhiệt, nên nhiệt thải ra của môi chấtlỏng cũng là nhiệt lượng mà hơi môi chất sau khi bay hơi nhận vào

Từ nhiệt độ bay hơi và nhiệt độ quá nhiệt

Tra đồ thị lgp-i của môi chất R404a ta được:

Với i3’ = 240,5 kJ/kg tra đồ thị lgp - I của R404a ta được tqi = 26 °c

Các thông số của hệ thống được trình bày ở bảng 4.1

Bảng 4.1 Các thông số của chu trình.

*ưu điểm:

- Đơn giản, dễ sử dụng

- ít thiết bị và giá thành rẻ

*Nhu’Ợc điểm:

- Khi tỉ số nén cao thì hệ số cấp càng giảm

- Neu làm việc ở nhiệt độ bay hơi thấp nên nhiệt độ cuối quá trìnhnén cao dẫn đến công ép nén tiêu tốn lớn

6 Sơ đồ chu trình biếu diễn trên đồ thị (Igp - i)

Hình 4.3 So’ đồ và các thông số chu trình.

Thuyết minh:

Hơi môi chất sau khi sinh ra ở thiết bị bay hơi, có nhiệt độ to và áp suất p0 Luợng hơinày đuợc đua tới thiết bị hồi nhiệt Tại đây hơi môi chất được quá nhiệt tù’ trạng thái hơi bão hoàkhô đến trạng thái hơi quá nhiệt 1 Sau đó được máy nén hút về rồi nén lên trạng thái 2 Rồi hơimôi chất được đưa vào thiết bị ngưng tụ ống trùm vỏ bọc nằm ngang Hơi thải nhiệt cho nước làmmát chạy qua ngưng tụ thành lỏng và được quá lạnh chút ít không đáng kế Lỏng được dẫn vàothiết bị hồi nhiệt quá lạnh, trong đó lỏng thải nhiệt cho môi chất lạnh lỏng được trích ra đế tiết luulàm mát cho lượng môi chất lỏng chính Môi chất sau khi ra khỏi thiết bị hồi nhiệt quá lạnh ở

trạng thái 3’ Rồi môi chất đuợc tiết lưu làm cho nhiệt độ và áp suất giảm đến trạng thái 4 Lỏng

và hơi đi vào thiết bị bay hơi Tại đây môi chất lỏng bay hơi thu nhiệt của môi trường cần làmlạnh sau đó hơi môi chất lại được máy nén hút về Như vậy vòng tuần hoàn môi chất được lặplại như cũ

Sự thay đổi trạng thái của môi chất trong chu trình:

1 1: Quá nhiệt hơi hút

1 - 2: Quá trình nén đoạn nhiệt Từ áp suất Po lên áp suất pk.2- 2’: Làm mát đắng áp hơi môi chất từ trạng thái quá nhiệt

xuống trạng thái bão hoà khô

2’-3: Quá trình ngưng tụ

3- 3’: Quá lạnh môi chất đắng áp

3’- 4: Quá trình tiết lun đẳng Entapi

4 - 1: Quá trình bay hơi đẳng áp