Thiết kế kho lạnh thịt bò 450t thuý hằng CNTP43

    LỜI NÓI ĐẦU Xã hội ngày phát triển nhu cầu ăn uống ngày coi người coi trọng Không ăn đủ, ăn no mà phải thực phẩm phải tươi ngon, giá trị dinh dưỡng cao, đảm bảo vệ sinh Với đặc điểm nước nhiệt đới nên nông nghiệp phát triển, đặc biệt chăn nuôi Mỗi năm sản lượng chăn nuôi thu lớn đem lại nhiều lợi nhuận cho nước ta Và mặt hàng tiêu biểu đảm bảo dinh dưỡng nhiều người tiêu dùng ưa thích thịt lợn Trước tình hình đó, vấn đề cấp thiết cần phải có thiết bị để bảo quản thịt lợn với số lượng lớn với thời hạn sử dụng lâu dài đảm bảo chất lượng cho sản phẩm ngành kỹ thuật lạnh Ra đời vào năm 70 kỉ XIX, ngành kỹ thuật lạnh nhiều nước giới ứng dụng mạnh mẽ ngành như: Sinh học, hoá chất, công nghiệp dệt, thuốc lá, bia, rượu, điện tử, tin học, y tế,…Đặc biệt ngành công nghệ, bảo quản chế biến thực phẩm Chính ngành kỹ thuật lạnh đời giải vấn đề lớn việc tàng trữ bảo quản thịt lợn đảm bảo cho việc cung cấp thị trường nước mà nước Trước yêu cầu em định chọn làm đồ án : “Thiết kế kho lạnh đông bảo quản thịt lợn với dung tích 450 với địa điểm xây dựng tỉnh THỪA THIÊN HUẾ” Trong thời gian qua hướng dẫn nhiệt tình thầy giáo Th.s Lê Thanh Long, em hoàn thành đồ án Đây lần em làm đồ án thiết kế nên tránh khỏi sai sót mắc phải trình thực đồ án Em mong nhận góp ý thầy hướng dẫn thầy, cô khác để em rút kinh nghiệm đồ án sau Sinh viên thực ĐỖ THỊ THÚY HẰNG Trang         CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT LẠNH 1.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ LÀM ĐÔNG VÀ BẢO QUẢN SẢN PHẨM ĐÔNG LẠNH Làm đông thực phẩm: phương pháp làm lạnh đông, tức hạ nhiệt độ nguyên liệu xuống t < -80C, nhiệt độ phần lớn nước nguyên liệu kết tinh làm ngừng đến mức tối đa hoàn toàn hoạt động enzyme nội vi sinh vật xâm nhập vào gây thối rữa Tuy nhiên tuỳ vào thời gian bảo quản dài hay ngắn mà người ta bảo quản nguyên liệu nhiệt độ khác từ -180C ÷ -200C 1.1.1 MỤC ĐÍCH Khi hạ thấp nhiệt độ enzyme vi sinh vật nguyên liệu bị giảm hoạt động đình sống chúng, nguyên liệu giữ tươi giới hạn thời gian dài hạn chế tối đa biến đổi chất lượng thủy sản Khi nhiệt độ t < 100C vi khuẩn gây thối rữa vi khuẩn gây bệnh bị kiềm chế phần Khi 00C tỷ lệ phát triển chúng thấp Ở nhiệt độ t = -50C ÷ -100C không phát triển Nhưng có số loại vi khuẩn cá biệt hạ nhiệt độ xuống -150C chúng phát triển như: loại nấm mốc Mucor, Phzopus, Penicilium,… t = -100C chúng tồn Do muốn giữ tươi thực phẩm thời gian dài phải hạ nhiệt độ xuống -150C Vì bảo quản nguyên liệu người ta thường sử dụng phạm vi nhiệt độ sau: - Bảo quản sơ t < 30C - Bảo quản tháng t < - 150C - Bảo quản từ tháng đến năm t < -180C 1.1.2 Ý NGHĨA Làm lạnh đông có ý nghĩa lớn ngành bảo quản chế biến thực phẩm: tạo chất lượng sản phẩm cao, thời gian bảo quản kéo dài đáp ứng nhu cầu ngày Trang         cao xã hội Phương pháp cho phép xuất sản phẩm nước phân phối sản phẩm đến thị trường giới 1.1.3 BẢO QUẢN SẢN PHẨM ĐÔNG LẠNH Bảo quản sản phẩm trình làm hạn chế mức thấp biến đổi có hại cho sản phẩm thời gian chờ sử dụng 1.1.3.1 Những biến đổi vật lý v Sự kết tinh lại nước Đối với sản phẩm đông lạnh trình bảo quản không trì nhiệt độ bảo quản ổn định dẫn đến kết tinh lại nước đá Đó tượng gây nên ảnh hưởng xấu cho sản phẩm bảo quản Kết tinh lại nước đá xảy có dao động nhiệt độ trình bảo quản Do nồng độ chất tan tinh thể nước đá khác nên nhiệt độ kết tinh nhiệt độ nóng chảy chúng khác Khi nhiệt độ tăng tinh thể nước đá có kích thước nhỏ, có nhiệt độ nóng chảy thấp bị tan trước tinh thể có kích thước lớn nhiệt độ nóng chảy cao Khi nhiệt độ hạ xuống trở lại trình kết tinh lại xảy ra, chúng lại kết tinh tinh thể nước đá lớn làm cho kích thước tinh thể nước đá lớn ngày to lên Sự tăng kích thước tinh thể nước đá ảnh hưởng xấu đến thực phẩm, cụ thể cấu trúc tế bào bị phá vỡ, sử dụng sản phẩm mềm hao phí chất dinh dưỡng lớn nước tự tăng làm cho mùi vị sản phẩm giảm Để tránh tượng kết tinh lại nước đá trình bảo quản nhiệt độ phải ổn định, mức dao động nhiệt độ cho phép ± 20C v Sự thăng hoa nước đá Trong trình bảo quản sản phẩm đông tượng nước không khí ngưng tụ thành tuyết giàn lạnh làm cho lượng ẩm không khí giảm Điều dẫn đến chênh lệch áp suất bay nước đá bề mặt sản phẩm với môi trường xung quanh Kết nước đá bị thăng hoa nước vào Trang         môi trường không khí Nước đá bề mặt bị thăng hoa, sau lớp bên thực phẩm thăng hoa Sự thăng hoa nước đá thực phẩm làm cho thực phẩm có cấu trúc xốp, rỗng Oxy không khí dễ xâm nhập oxy hoá sản phẩm Sự oxy hoá xảy làm cho sản phẩm hao hụt trọng lượng chất tan, mùi vị đặc biệt trình ôxi hoá lipit Để tránh tượng thăng hoa nước đá sản phẩm sản phẩm đông đem bảo quản phải bao gói kín đuổi hết không khí ngoài, có không khí bên xảy tượng hoá tuyết bề mặt bao gói trình thăng hoa xảy 1.1.3.2 Những biến đổi hóa học Trong bảo quản đông, biến đổi sinh hoá, hoá học diễn chậm Các thành phần dễ bị biến đổi là: protein hoà tan, lipid, vitamin, chất màu… v Sự biến đổi Protein Trong loại protein protein hoà tan nước dễ bị phân giải nhất, phân giải chủ yếu tác dụng enzyme có sẵn sản phẩm Sự khuếch tán nước kết tinh lại thăng hoa nước đá gây nên biến tính protein hoà tan Biến đổi protein làm giảm chất lượng sản phẩm sử dụng v Sự biến đổi chất béo Dưới tác dụng enzyme nội làm cho chất béo bị phân giải cộng với trình thăng hoa nước đá làm cho oxy xâm nhập vào Đó điều kiện thuận lợi cho trình oxy hoá chất béo xảy Quá trình oxy hoá chất béo sinh chất có mùi vị xấu làm giảm giá trị sử dụng sản phẩm Nhiều trường hợp nguyên nhân làm hết thời hạn bảo quản sản phẩm Các chất màu bị oxy hoá làm thay đổi màu sắc sản phẩm Trang         1.1.3.3 Những biến đổi vi sinh vật Đối với sản phẩm bảo quản đông có nhiệt độ thấp -180C bảo quản ổn định số lượng vi sinh vật giảm theo thời gian bảo quản Ngược lại sản phẩm làm đông không đều, vệ sinh không tiêu chuẩn, nhiệt độ bảo quản không ổn định làm cho sản phẩm bị lây nhiễm vi sinh vật hoạt động gây thối rữa sản phẩm làm giảm chất lượng sản phẩm 1.1.3.4 Các điều kiện trình bảo quản sản phẩm đông lạnh v Nhiệt độ bảo quản sản phẩm Nhiệt độ sản phẩm bình quân nhiệt độ cao nhiệt độ thấp sản phẩm, nhiệt độ bảo quản tối thiểu phải với nhiệt độ sản phẩm Nhiệt độ bảo quản phải đảm bảo giảm đến mức quy định hoạt động enzyme có sẵn thực phẩm Vì nhiệt độ bảo quản phụ thuộc vào đặc điểm tính chất hoá học, vật lý vi sinh vật thực phẩm, với thực phẩm bị phân giải enzyme chúng chịu lạnh kém, ta tăng nhiệt độ bảo quản để giảm chi phí sản xuất, giới hạn bảo quản phải thấp -180C Với sản phẩm dễ bị oxy hoá có nhiều vi sinh vật hoạt động cấu trúc trước chuẩn bị làm đông phải giảm nhiệt độ bảo quản, nhiệt độ bảo quản bị giới hạn tính kinh tế, kỹ thuật công nghệ Nếu nhiệt độ thấp sản phẩm tăng tính chất tan, giới hạn nhiệt độ bảo quản -350C v Nhiệt độ không khí kho Ở giai đoạn đầu nhiệt độ sản phẩm chênh lệch nhiều để tạo thuận lợi cho cân nhiệt độ sản phẩm, cần giảm nhiệt độ không khí xuống thấp nhiệt độ bảo quản từ ÷ 50C, giai đoạn kéo dài từ ÷ ngày Ở giai đoạn nhiệt độ không khí nhiệt độ bảo quản sản phẩm, hạn chế trao đổi nhiệt độ sản phẩm không khí phòng Trang         Sự dao động nhiệt độ không khí dẫn đến dao động nhiệt độ sản phẩm, nhiên không khí truyền nhiệt không chuyển động nhiều bề mặt sản phẩm, bao gói xếp chặt nên nhiệt độ không khí dao động nhiều mà nhiệt độ sản phẩm dao động Yếu tố ảnh hưởng lớn thời gian dao động nhiệt độ không khí, cần phải hạn chế thời gian dao động nhiệt độ không khí Nhiệt độ không khí kho không đồng đều, gần dàn lạnh không khí thấp hơn, nhiên cần hạn chế dao động nhiệt độ để hạn chế dao động nhiệt độ sản phẩm v Độ ẩm không khí lạnh Với thực phẩm không bao gói cần có độ ẩm cao (ϕ = 85 ÷ 90%) để hạn chế nước sản phẩm Độ ẩm không khí giảm giảm nhiệt độ không khí đảm bảo ổn định v Sự lưu thông không khí kho Không khí chuyển động kho làm cho nhiệt độ, độ ẩm kho đồng hơn, hạn chế dao động nhiệt độ sản phẩm, hạn chế sinh mùi lạ kho Với sản phẩm bao gói cách ẩm cần có không khí đối lưu tự nhiên để hạn chế nước Với sản phẩm có bao gói cách ẩm, vận tốc không khí kho vào khoảng ÷ m/s Không khí phải chuyển động bề mặt cấu trúc bao che (tường, trần, nền) để lấy nhiệt truyền từ bên vào, cần hạn chế không khí chuyển động bề mặt sản phẩm v Sắp xếp sản phẩm kho bảo quản Trang         Tuỳ theo loại sản phẩm mà ta có phương pháp xếp hàng khác Nguyên tắc chung giảm đến mức thấp diện tích bề mặt tiếp xúc thực phẩm không khí, sử dụng tối đa thể tích hữu ích kho, hạn chế mức thấp chuyển động không khí bề mặt sản phẩm Đối với sản phẩm không bao gói cách ẩm xếp giá đỡ chồng lên Khi để ngăn chặn nhiệt độ từ bên vào khoảng cách bề mặt sản phẩm với cấu bao che phải thích hợp, khoảng cách lớn khả truyền nhiệt cấu bao che lớn Đối với sản phẩm bao gói cách ẩm xếp chồng lên thành khối vững chắc, cách tường khoảng thích hợp, thường khoảng cách tới trần lớn 30 ÷ 50cm, tới nhỏ ÷ 10cm 1.2 TỔNG QUAN VỀ KHO LẠNH BẢO QUẢN THỰC PHẨM 1.2.1 KHÁI NIỆM KHO LẠNH BẢO QUẢN Kho lạnh bảo quản kho sử dụng để bảo quản loại thực phẩm, nông sản, rau quả, sản phẩm công nghiệp hóa chất,công nghiệp nhẹ.v.v… Hiện kho lạnh sử dụng công nghệ chế biến rộng rãi chiếm tỷ lệ lớn Các dạng mặt hàng bảo quản bao gồm: - Kho bảo quản thực phẩm chế biến như: Thịt, hải sản, đồ hộp - Bảo quản nông sản thực phẩm, rau - Bảo quản sản phẩm y tế, dược liệu - Kho bảo quản sữa - Kho bảo quản lên men bia - Bảo quản sản phẩm khác 1.2.2 PHÂN LOẠI Có nhiều kiểu kho bảo quản dựa phân loại khác nhau: 1.2.2.1.Theo công dụng Người ta phân loại kho lạnh sau: Trang         - Kho lạnh sơ bộ: Dùng làm lạnh sơ hay bảo quản tạm thời thực phẩm nhà máy chế biến trước chuyển sang khâu chế biến khác - Kho chế biến: Được sử dụng nhà máy chế biến bảo quản thực phẩm (nhà máy đồ hộp, nhà máy sữa, nhà máy chế biến thuỷ sản, nhà máy xuất thịt,…) Các kho lạnh loại thường có dung tích lớn, cần phải trang bị hệ thống có công suất lạnh lớn Phụ tải kho lạnh thay đổi phải xuất nhập hàng thường xuyên - Kho phân phối, trung chuyển: Dùng điều hoà cung cấp thực phẩm cho khu dân cư, thành phố dự trữ lâu dài Kho lạnh phân phối thường có dung tích lớn, trữ nhiều mặt hàng có ý nghĩa lớn đời sống sinh hoạt cộng đồng - Kho thương nghiệp: Kho lạnh bảo quản mặt hàng thực phẩm hệ thống thương nghiệp Kho dùng bảo quản tạm thời mặt hàng doanh nghiệp bán thị trường - Kho vận tải (trên tàu thuỷ, tàu hoả, ôtô): Đặc điểm kho dung tích lớn, hàng bảo quản mang tính tạm thời để vận chuyển từ nơi đến nơi khác - Kho sinh hoạt: Đây loại kho nhỏ dùng hộ gia đình, khách sạn, nhà hàng dùng bảo quản lượng hàng nhỏ 1.2.2.2.Theo nhiệt độ Người ta chia ra: - Kho bảo quản lạnh: Nhiệt độ bảo quản nằm khoảng -2oC đến 5oC Đối với số rau nhiệt đới cần bảo quản nhiệt độ cao (đối với chuối > 10oC, chanh > 4oC) Nói chung mặt hàng chủ yếu rau mặt hàng nông sản - Kho bảo quản đông: Kho sử dụng để bảo quản mặt hàng qua cấp đông Đó hàng thực phẩm có nguồn gốc động vật Nhiệt độ bảo quản tuỳ thuộc vào thời gian, loại thực phẩm bảo quản Tuy nhiên nhiệt độ bảo quản tối thiểu phải đạt -18oC để vi sinh vật phát triển làm hư hại thực phẩm trình bảo quản - Kho đa năng: Nhiệt độ bảo quản -12oC, buồng bảo quản đa thường thiết kế -12oC cần bảo quản lạnh đưa lên nhiệt độ bảo quản 0oC cần bảo quản đông đưa xuống nhiệt độ bảo quản -18oC tuỳ theo yêu cầu công nghệ Khi cần sử dụng buồng đa để gia lạnh sản phẩm Buồng đa Trang         thường trang bị dàn quạt trang bị dàn tường dàn trần đối lưu không khí tự nhiên - Kho gia lạnh: Được dùng để làm lạnh sản phẩm từ nhiệt độ môi trường xuống nhiệt độ bảo quản lạnh để gia lạnh sơ cho sản phẩm lạnh đông phương pháp kết đông pha Tuỳ theo yêu cầu quy trình công nghệ gia lạnh, nhiệt độ buồng hạ xuống -5oC nâng lên vài độ nhiệt độ đóng băng sản phẩm gia lạnh Buồng gia lạnh thường trang bị dàn quạt để tăng tốc độ gia lạnh cho sản phẩm - Kho bảo quản nước đá: Nhiệt độ tối thiểu -4oC 1.2.2.3 Theo dung tích chứa Kích thước kho lạnh phụ thuộc chủ yếu vào dung tích chứa hàng Do đặc điểm khả chất tải cho loại thực phẩm khác nên thường quy dung tích thịt (MT – Meat Tons) Ví dụ: Kho 50 MT, kho 100 MT, 200 MT, 500 MT… kho có khả chứa 50, 100, 200, 500 thịt 1.2.2.4 Theo đặc điểm cách nhiệt Người ta chia ra: - Kho xây: Là kho mà kết cấu kiến trúc xây dựng bên người ta bọc lớp cách nhiệt Kho xây chiếm diện tích lớn, giá thành tương đối cao, không đẹp, khó tháo dỡ, di chuyển Mặt khác mặt thẩm mỹ vệ sinh kho xây không đảm bảo tốt Vì vậy, nước ta thường sử dụng kho xây để bảo quản thực phẩm - Kho panel: Được lắp ghép từ panel tiền chế polyuretan lắp ghép với móc khoá cam locking mộng âm dương Kho panel có hình thức đẹp, gọn giá thành tương đối rẻ, tiện lợi lắp đặt, tháo dỡ bảo quản mặt hàng thực phẩm, nông sản, thuốc men, dược liệu…Hiện nhiều doanh nghiệp nước ta sản xuất panel cách nhiệt đạt tiêu chuẩn cao Vì hầu hết xí nghiệp, công nghiệp thực phẩm sử dụng kho panel để bảo quản hàng hoá Trang         CHƯƠNG II TÍNH TOÁN KHO LẠNH 2.1 MẶT BẰNG KHO VÀ CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ 2.1.1 QUY HOẠCH MẶT BẰNG KHO LẠNH 2.1.1.1 Yêu cầu bố trí mặt kho lạnh Bố trí mặt bố trí nơi sản xuất, xử lý lạnh, bảo quản để phù hợp với dây chuyền công nghệ cho hiệu sản xuất kinh doanh cao Để đạt mục đích quy hoạch ta cần phải tuân thủ yêu cầu sau: - Phải bố trí buồng phù hợp với dây chuyền công nghệ sản phẩm theo dây chuyền liên tục, không gặp nhau, không đan chéo, không ngược - Quy hoạch phải đặt chi phí đầu tư thấp cần sử dụng rộng rãi cấu kiện tiêu chuẩn hóa, giảm đến mức thấp diện tích phụ phải tiện nghi - Quy hoạch mặt cần phải đảm bảo vận hành tiện lợi rẻ tiền cụ thể sau: + Đảm bảo lối đường vận chuyển thuận lợi cho bốc xếp thủ công giới hóa theo thiết kế + Chiều rộng kho lạnh nhiều tầng không vượt 40m chiều rộng kho lạnh tầng thường lấy theo số 12m + Chiều rộng sân bốc dỡ thường ÷ 7,5 m (cho đường sắt ôtô) + Để giảm tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che buồng lạnh xếp theo nhóm có chế độ nhiệt độ - Mặt kho lạnh phải phù hợp với hệ thống lạnh chọn - Mặt kho lạnh phải đảm bảo kỹ thuật an toàn phòng chữa cháy Trang 10         3.3.2.1 Sơ đồ chu trình biểu diễn đồ thị Hình  4-­‐1  Sơ  đồ  và  biểu  diễn  chu  trình  trên  đồ  thị  T-­‐s,  lgP-­‐h         Trang 51         Thuyết minh quy trình: [1] Hơi môi chất sau sinh thiết bị bay có nhiệt độ to áp suất po Lượng qua van tiết lưu nhiệt sơ bộ, vào thiết bị hồi nhiệt Tại môi chất nhiệt từ trạng thái bão hoà khô đến trạng thái nhiệt Sau máy nén hút nén đoạn nhiệt lên trạng thái đẩy vào thiết bị ngưng tụ ống chùm vỏ bọc nằm ngang Trong bình ngưng tụ, truyền nhiệt cho nước ngưng tụ lại thành lỏng lạnh chút Độ lạnh nhỏ nên bỏ qua Lỏng dẫn vào bình hồi nhiệt Trong bình hồi nhiệt, lỏng thải nhiệt cho lạnh vừa từ thiết bị bay Nhiệt độ hạ từ t3 xuống t3’ Sau lỏng vào van tiết lưu, tiết lưu xuống trạng thái đẩy vào thiết bị bay Trong thiết bị bay hơi, lỏng bay hơi, thu nhiệt môi trường lạnh Hơi lạnh máy nén hút sau qua thiết bị hồi nhiệt Như vòng tuần hoàn môi chất khép kín Các trình chu trình: 1'- 1: Quá nhiệt hút thiết bị hồi nhiệt Po= const; - 2: Quá trình nén đoạn nhiệt hút từ áp suất thấp Po lên áp suất cao Pk; s = const hay s1 = s2 - 2': Làm mát đẳng áp môi chất từ trạng thái nhiệt xuống trạng thái bão hòa; 2' - 3': Ngưng tụ môi chất đẳng áp đẳng nhiệt; 3' - 3: Quá lạnh lỏng đẳng áp hồi nhiệt Pk = const; - 4: Tiết lưu đẳng entanpi van tiết lưu h3 = h4; - 1': Quá trình bay bình bay đẳng áp đẳng nhiệt; 3.3.2.2 Xác định chu trình Trang 52         Bảng -1 Bảng tổng hợp tham số điểm nút chu trình Điểm nút Nhiệt độ (oC) Áp suất Entanpi (bar) (kJ/kg) Thể tích riêng Trạng thái nhiệt (m3/kg) 1' -30 1,63 690 0,14 Hơi bão hòa khô t1'= to -10 1,63 705 0,13 Hơi nhiệt P1=Po 105 17,7 772 Hơi nhiệt P2=Pk 3' 46 17,7 558 Bão hòa lỏng 33 17,7 543 Lỏng lạnh -30 1,63 543 Hơi ẩm 3.3.3 Tính toán chu trình lạnh [1, tr104] 3.3.3.1 Năng suất lạnh riêng qo qo = h1, - h4 = 690 – 543 = 147 (kJ/kg) (3.4) Trong đó: h1,: Entanpi bão hòa khô khỏi thiết bị bay (ứng điểm 1’ đồ thị h4: Entanpi môi chất sau qua van tiết lưu (ứng điểm đồ thị) 3.3.3.2 Năng suất lạnh riêng thể tích qv qv = q0 (kJ/kg) v1 (3.5) Trang 53         Trong đó: v1= 0,13: Thể tích hút máy nén (ứng với điểm đồ thị) ⇒ qv = q0 147 = = 1131 (kJ/kg) v1 0,13 3.3.3.3 Công nén riêng, l l = h2 – h1 (3.6) Trong đó: h1: Entanpi hút máy nén (ứng với điểm 1) h2: Entanpi nhiệt khỏi máy nén ( ứng với điểm 2) ⇒ l = h2 – h1 = 772 - 699 = 73 (kJ/kg) 3.3.3.4 Năng suất nhiệt riêng qk qk = h2–h3 = 772– 543 = 229 (kJ/kg) (3.7) Trong đó: h2, h3 – entanpi vào bình ngưng lỏng lạnh khỏi bình ngưng (tương ứng với điểm 2,3 đồ thị) 3.3.3.5 Hệ số lạnh chu trình ε ε tỷ số suất lạnh đạt công tiêu tốn cho chu trình: ε= q0 147 = = 2, 01 l 73 (3.8) 3.3.3.6 Hiệu suất exergi γ chu trình γ= T − T0 ε =ε k 100% εc T0 (3.9) Trong đó: εc – hệ số lạnh chu trình lạnh Carnot ( chu trình lý tưởng) Trang 54         TK , T0 – nhiệt độ ngưng tụ nhiệt độ bay tính theo nhiệt độ tuyệt đối, 0K t0 = -300C " T0 = 243K tk = 460C " Tk = 319K ⇒ γ = 2,01 × 319 − 243 × 100 = 62,86% 243 3.3.3.7 Lưu lượng thực tế mà máy nén nén qua máy, mtt mtt = Q0 (kg/s) q0 (3.10) Trong đó: Qo= 30,76(kW): Năng suất lạnh máy nén mtt = 30,76 = 0,21(kg / s ) 147 3.3.3.8 Năng suất thể tích thực tế qua máy nén, Vtt Vtt=mtt×v1; (m3/s) (3.11) Trong đó: v1 = 0,13 (m3/s): Thể tích riêng hút điểm nút ⇒ Vtt = 0,21×0,13 =0,0273 (m /s) 3.3.3.9 Nhiệt thải bình ngưng, Qk Qk = m × (h2 – h3); (kW) (3.12) Trong đó: h2 =772 (kJ/kg): Entanpi điểm nút 2; h3 = 549(kJ/kg): Entanpi điểm nút 3; ⇒ Qk = 0,23×(772 – 543) = 51,29 (kW) Trang 55         3.3.3.10 Hệ số cấp máy nén λ λ = λi × λw (3.13) Trong đó: ⎡ P0 − ΔP0 ⎢⎛ P + ΔPK λi = − C ⎢⎜ K ⎜ P0 P ⎢⎣⎝ m ⎤ ⎞ P − Δ P ⎥ ⎟ − ⎟ P0 ⎥ ⎠ ⎥⎦ ΔPk = ΔPo = 0,005 ÷ 0,01 Mpa; ta chọn ΔPk = ΔPo = 0,01 MPa m = 0,90 ÷ 1,05 (đối với môi chất Freôn), ta chọn m = C: tỷ số không gian chết, C = 0,03 ÷ 0,05, tuỳ loại máy nén, ta chọn C = 0,05 Thay số vào ta có: λi = 0,163 − 0,01 ⎛ 1,77 + 0,01 0,163 − 0,01 ⎞ − 0,05 × ⎜ − ⎟ = 0,44   0,163 0,163 0,163 ⎝ ⎠ λw  =   T0 − 30 + 273  =  0,76   = TK 46 + 273 λ  =  λi  ×    λw  =  0,44   ×  0,76  =  0,33   3.3.3.11 Thể tích hút lý thuyết máy nén Vlt Vlt = ⇒ Vlt = Vtt λ ; (m3/s) (3.14) 0,0273 = 0,083 (m3/s) 0,33 3.3.3.12 Công nén đoạn nhiệt Ns Ns = mtt × l = 0,21 × 73 = 15,33 (kW) (3.15) 3.3.3.13 Công nén thị Trang 56         Là công nén thực trình nén lệch khỏi trình nén đoạn nhiệt lý thuyết Ni = NS ηi (kW) (3.16) Trong : ηi : Là hiệu suất thị; ηi = λw + bto b: hệ số thực nghiệm b = 0,001 ηi = 0,76 + 0,001.( -30 ) = 0,73 ⇒ Ni = 15,33 = 21 (kW) 0,73 3.3.3.14 Công nén hiệu dụng, Ne Công nén hiệu dụng công nén có tính đến tổn thất ma sát chi tiết máy nén pittông - xilanh; tay biên - trục khuỷu - ăc pittông… Đây công đo trục khuỷu máy nén Ne = Ni + Nms (kW ) (3.17) Trong đó: Nms = Pms Vtt Pms: áp suất ma sát riêng, máy Freôn ngược dòng Pms = 0,019 ÷ 0,034 Mpa Chọn Pms = 0,03 Mpa Nms = 0,0273 × 0,03 × 10 = 0,82 (kW) 10 ⇒ Ne = 21 + 0,82 = 21,82 (kW) 3.3.3.15 Công suất tiếp điện Trang 57         Công suất điện Nel công suất đo bảng đấu điện có kể đến tổn thất truyền động, khớp, đai… hiệu suất động Nel = Trong đó: Ne ηtd η dc (kW) (3.18) ηtđ = 0,95: hiệu suất truyền động đai, khớp ηđc = 0,9: hiệu suất động ⇒ N el = 21,82 = 25,52(kW ) 0,95 × 0,9 3.3.3.16 Công suất động lắp đặt Nđc = (1,1 ÷ 2,1)Nel (3.19) Nếu ta chọn hệ số an toàn nhỏ điện tiêu thụ dể cháy máy Nếu chọn cao máy làm việc an toàn điện tiêu thụ cao Chọn hệ số an toàn 1,5 Suy ra: Nđc = 1,5 × Nel = 1,5 × 25,52 = 38,28 (Kw) 3.3.4 Chọn máy nén [1, tr193] Qua việc tính toán nhiệt tải kho lạnh trên, ta xác định Vlt = 0,083 Đây thể tích hút lý thuyết mà máy nén cần phải đạt để bảo đảm trì nhiệt độ kho lạnh điều kiện thiết kế Với chế độ làm việc sau: - Máy nén cấp - Môi chất lạnh freon R22 - Nhiệt độ ngưng tụ tk = 460C - Nhiệt độ sôi môi chất t0 = -300C Trang 58         - Vlt = 0,083 - Q0=30,76; Nđc = 38,28 (kW) Tra catalogue hãng máy nén Pittông Nga theo OCT 26.03-943-77 ta chọn máy nén Π110 có thông số kỹ thuật bảng sau:             đường kính Số xilanh pittông (mm) 115 Bảng 3-2 : Tổng kết thông số máy nén Vòng quay VltMN Dài Rộng Cao (Vòng/s) 24 (m /s) (mm) (mm) (mm) 0,0835 950 900 800 Khối Lượng (kg) 770 QoTC Ne* (kw) kw 134 39 Trang 59         KẾT LUẬN Sau trình thực đồ án “Thiết kế kho lạnh đông bảo quản thịt heo dung tích 450 địa điểm đặt tỉnh THỪA THIÊN HUẾ” với nổ lực thân, bảo tận tình thầy giáo hướng dẫn Th.S Lê Thanh Long thầy cô giáo Khoa Cơ Khí Công Nghệ em hoàn thành đồ án theo kế hoạch Vì lần đầu thực đồ án nên không tránh khỏi sai sót xảy Vậy em xin kính mong thầy giáo hướng dẫn thầy, cô giáo góp ý để đồ án sau em hoàn thành tốt Em xin chân thành cảm ơn ! Trang 60         TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Xuân Phương, Kỹ thuật lạnh thực phẩm NXB khoa học kĩ thuật Hà Nội, 2002 [2] Nguyễn Đức Lợi, Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2002 [3] Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tuỳ Máy thiết bị lạnh Nhà xuất Giáo dục, 1999 [4] Trần Đức Ba tập thể tác giả Công nghệ lạnh nhiệt đới Nhà xuất nông nghiệp, 1996 [5] Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy Kỹ thuật lạnh sở NXB Giáo Dục, 1989 Trang 61         CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT LẠNH   1.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ LÀM ĐÔNG VÀ BẢO QUẢN SẢN PHẨM ĐÔNG LẠNH   1.1.1 Mục đích   1.1.2 Ý nghĩa   1.1.3 Bảo quản sản phẩm đông lạnh   1.1.3.1 Những biến đổi vật lý   1.1.3.2 Những biến đổi hóa học   1.1.3.3 Những biến đổi vi sinh vật   1.1.3.4 Các điều kiện trình bảo quản sản phẩm đông lạnh   1.2 TỔNG QUAN VỀ KHO LẠNH BẢO QUẢN THỰC PHẨM   1.2.1 Khái niệm kho lạnh bảo quản   1.2.2 Phân loại   1.2.2.1.Theo công dụng   1.2.2.2.Theo nhiệt độ   1.2.2.3 Theo dung tích chứa   1.2.2.4 Theo đặc điểm cách nhiệt CHƯƠNG II:TÍNH TOÁN KHO LẠNH 2.1 MẶT BẰNG KHO VÀ CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ 2.1.1 Quy hoạch mặt kho lạnh 2.1.1.1 Yêu cầu bố trí mặt kho lạnh 2.1.1.2 Chọn mặt xây dựng 10 2.1.2 Chọn phương án xây dựng kho lạnh 10 2.1.3 Các thông số khí hậu 11 2.1.4 Tính toán kích thước kho lạnh đông 12 2.1.4.1 Thể tích kho lạnh 12 2.1.4.2 Diện tích chất tải kho lạnh 12 Trang 62         2.1.4.3 Tải trọng 13 2.1.4.4 Diện tích cần xây dựng 13 2.1.4.5 Số phòng lạnh cần xây dựng 14 2.1.4.6 Dung tích thực kho lạnh 15 2.2 THIẾT KẾ CẤU TRÚC KHO LẠNH 16   2.2.1 Cấu trúc xây dựng, phương pháp lắp đặt kho lạnh 16   2.2.1.1 Cấu trúc móng cột 16   2.2.1.2 Tường bao tường ngăn 17   2.2.1.3 Cấu trúc kho lạnh 17   2.2.1.4 Cấu trúc vách trần kho lạnh 17   2.2.1.5 Cấu trúc mái che kho lạnh 18   2.2.1.6 Kỹ thuật lắp ghép kho 19   2.2.2 Lắp ráp kho lạnh 21   2.2.2.1 Gia cố xây dựng móng 21   2.2.2.2 Đúc khung kho bê tông cốt thép 21   2.2.2.3 Dựng khung đỡ mái lợp mái 21   2.2.3 Lắp đặt kho lạnh 21   2.2.3.1 Công tác chuẩn bị 21   2.2.3.2 Thi công lắp đặt 22   2.2.4 Lắp ráp hệ thống lạnh 27   2.2.4.1 Các bước chuẩn bị 27   2.2.4.2 Tiến hành lắp ráp hệ thống 27 2.3 TÍNH CÁCH NHIỆT VÀ CÁCH ẨM KHO LẠNH 27 2.3.1 Tính cách nhiệt vật liệu 27 2.3.1.1 Vật liệu cách nhiệt 27 2.3.1.2 Xác định chiều dày cách nhiệt 28 2.3.1.3 Kiểm tra tính đọng sương 30 Trang 63         2.3.2 Tính cách ẩm vật liệu 32   2.4 TÍNH TOÁN NHIỆT KHO LẠNH 32   2.4.1 Đại cương 32   2.4.2 Dòng nhiệt qua kết cấu bao che, Q1 33   2.4.3 Dòng nhiệt sản phẩm tỏa ra, Q2 38   2.4.3.1 Tính dòng nhiệt sản phẩm toả 39   2.4.3.2 Tính dòng nhiệt bao bì toả 39   2.4.3.3 Kết 40   2.4.4 Dòng nhiệt thông gió buồng lạnh, Q3 41   2.4.5 Dòng nhiệt vận hành, Q4 41   2.4.5.1 Tính dòng nhiệt đèn chiếu sáng toả 41   2.4.5.2 Dòng nhiệt người toả 41   2.4.5.3 Dòng nhiệt động điện toả 42   2.4.5.4 Dòng nhiệt mở cửa 42   2.4.5.5 Kết 43   2.4.6 Dòng nhiệt tỏa ta từ sản phẩm hô hấp; Q5 43   2.4.7 Kết tính tổng dòng nhiệt xâm nhập vào kho 43   2.4.8 Xác định tải nhiệt cho máy nén thiết bị 43   CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LẠNH VÀ MÁY NÉN 46   3.1 TÍNH CHỌN HỆ THỐNG LẠNH 46   3.1.1 Chọn phương pháp làm lạnh 46   3.1.2 Chọn môi chất lạnh 46   3.2 CHỌN CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CHO HỆ THỐNG 47   3.2.1 Nhiệt độ sôi môi chất lạnh; t0 47   3.2.2 Nhiệt độ ngưng tụ tk 47   3.2.3 Nhiệt độ nhiệt tqn (nhiệt độ hút) 49   3.2.4 Nhiệt độ lạnh, tql 49   Trang 64         3.2.5 Các thông số ban đầu 50   3.3 CHU TRÌNH LẠNH 50   3.3.1 Chọn chu trình lạnh 50   3.3.2 Chu trình nguyên lý 50   3.3.2.1 Sơ đồ chu trình biểu diễn đồ thị 51   3.3.2.2 Xác định chu trình 52   3.3.3 Tính toán chu trình lạnh 53   3.3.3.1 Năng suất lạnh riêng qo 53   3.3.3.2 Năng suất lạnh riêng thể tích qv 53   3.3.3.3 Công nén riêng, l 54   3.3.3.4 Năng suất nhiệt riêng qk 54   3.3.3.5 Hệ số lạnh chu trình ε 54   3.3.3.6 Hiệu suất exergi γ chu trình 54 3.3.3.7 Lưu lượng thực tế mà máy nén nén qua máy, mtt 53 3.3.3.8 Năng suất thể tích thực tế qua máy nén, Vtt 55   3.3.3.9 Nhiệt thải bình ngưng, Qk 55   3.3.3.10 Hệ số cấp máy nén λ 56   3.3.3.11 Thể tích hút lý thuyết máy nén Vlt 56   3.3.3.12 Công nén đoạn nhiệt Ns 56   3.3.3.13 Công nén thị 56   3.3.3.14 Công nén hiệu dụng, Ne 57   3.3.3.15 Công suất tiếp điện 57   3.3.3.16 Công suất động lắp đặt 58   3.3.4 Chọn máy nén 58   KẾT LUẬN 60 Trang 65     [...]... thể làm cho sản phẩm bị dã đông và làm tăng chi phí vận hành của kho lạnh 2.1.2 CHỌN PHƯƠNG ÁN XÂY DỰNG KHO LẠNH Có 2 phương án thiết kế kho lạnh: Kho xây và kho lắp ghép Mặc dù kho lạnh lắp ghép giá thành cao hơn khá nhiều so với kho lạnh xây Nhưng nó có những ưu điểm vượt trội so với kho lạnh xây như sau: - Tất cả các chi tiết của kho lạnh lắp ghép là các panel tiêu chuẩn chế tạo sẵn nên có thể vận... LẠNH ĐÔNG Thiết kế kho lạnh đông bảo quản thịt heo dung tích 450 tấn 2.1.4.1 Thể tích kho lạnh Thể tích kho lạnh được xác định theo công thức: V = E (m3) gv [1,tr73] (2.1) Trong đó: E: dung tích kho lạnh (tấn) gv: định mức chất tải (tấn/m3) V: thể tích kho lạnh (m3) Với E = 450 tấn gv = 0,45 tấn/m3 Vậy: V= 450 3 = 1000 (m ) 0.45 2.1.4.2 Diện tích chất tải của kho lạnh Diện tích chất tải của kho lạnh được... trúc nền kho lạnh Cấu trúc nền kho phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Nhiệt độ trong kho, tải trọng của kho hàng bảo quản, dung tích kho lạnh Do kho lạnh xây dựng theo phương án lắp ghép nên toàn bộ kho được đặt trên nền nhà xưởng Nếu tải trọng của hàng bảo quản càng lớn thì cấu trúc nền kho lạnh phải thiết kế có độ chịu nén cao Các tấm panel nền được đặt trên các con lươn thông gió Cấu trúc nền kho lạnh. .. chất tải được tính bằng chiều cao buồng lạnh trừ đi phần trăm lắp đặt dàn lạnh treo trần và kho ng không gian cần thiết để chất hàng và dở hàng Kho lạnh thường được xây dựng có chiều cao từ 4,5÷5m Trong bài thiết kế này chọn chiều cao xây dựng của kho lạnh là 4,5m Vậy chiều cao chất tải bằng chiều cao xây dựng trừ đi kho ng  cách từ dàn lạnh đến sản phẩm là 0,3 m; kho ng hở phía trần để không khí lưu... tính đến khả năng mở rộng kho lạnh do vậy phải để lại kho ng mở rộng của một phía kho lạnh 2.1.1.2 Chọn mặt bằng xây dựng Ngoài những yêu cầu chung đã nêu ở trên thì khi chọn mặt bằng xây dựng cần phải chú ý đến nền móng kho lạnh phải vững chắc do đó phải tiến hành khảo sát về nền móng và mực nước 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... của kho lạnh Et = E Zt 4 = 450 = 562,5 (tấn) Z 3,2 (2.6) Trong đó: E: dung tích kho lạnh (tấn) Zt: số buồng lạnh thực được xây dựng Z: số buồng lạnh tính toán xây dựng 2.2 THIẾT KẾ CẤU TRÚC KHO LẠNH 2.2.1 CẤU TRÚC XÂY DỰNG, PHƯƠNG PHÁP LẮP ĐẶT KHO LẠNH 2.2.1.1 Cấu trúc móng và cột Móng phải chịu được tải trọng của toàn bộ kết cấu xây dựng và hàng hoá bảo quản, bởi vậy móng phải kiên cố, vững chắc và... lệch nhiệt độ; (W) Q12 - dòng nhiệt qua tường bao, trần, do ảnh hưởng của bức xạ mặt trời; (W) Kích thước tính toán: Chiều dài của kho lạnh: L = 36m Chiều rộng của kho lạnh: R = 12 m Chiều cao của kho lạnh: H = 4,5 m Trang 33         Kho lạnh được thiết kế vách và trần kho đều có tường bao và mái che nên bỏ qua dòng nhiệt qua tường và trần do ảnh hưởng của bức xạ mặt trời, Q12 = 0 Dòng nhiệt qua tường... ẩm vào kho lạnh sẽ làm hủy hoại vật liệu cách nhiệt Do vậy sẽ làm tăng chi phí vận hành Việc cách ẩm được thực hiện nhờ lớp tôn bọc ngoài tấm panel cách nhiệt Lớp tôn này có sẵn khi ta mua tấm panel cách nhiệt 2.4 TÍNH TOÁN NHIỆT KHO LẠNH 2.4.1 Đại cương Tính nhiệt tải kho lạnh là tính toán các dòng nhiệt khác nhau đi từ ngoài môi trường vào trong kho lạnh và các nguồn nhiệt khác nhau trong kho lạnh. .. thể sản xuất được trong nước - Có thể lắp đặt ngay trong phân xưởng có mái che Chính những ưu điểm vượt trội của kho lạnh lắp ghép mà ngày nay nó được sử dụng rất rộng rãi Phương án xây dựng trong bài thiết kế này là kho lạnh lắp ghép 2.1.3 CÁC THÔNG SỐ KHÍ HẬU Kho lạnh đang trong bài thiết kế này dự định sẽ được xây dựng ở tỉnh Thừa Thiên Huế Bảng 2-1 Thông số về khí hậu ở tỉnh Thừa Thiên Huế [1, tr8]... truyền nhiệt thực của kết cấu bao che xác định theo chiều dày cách nhiệt thực; kt = 0,198 (W/m²K) F: Diện tích bề mặt kết cấu bao che; (m²) t1: Nhiệt độ môi trường bên ngoài kho, 0C t2: Nhiệt độ không khí trong kho, 0C v Tính dòng nhiệt truyền qua vách, trần và nền kho lạnh do chênh lệch nhiệt độ Ta có : Q11 =Qv + Qtr + Qn (W) Ø Tính dòng nhiệt truyền qua vách Qv Do kho lạnh đang thiết kế được đặt trong ... vào kho lạnh ngay, tránh trường hợp phải vận chuyển xa làm cho sản phẩm bị dã đông làm tăng chi phí vận hành kho lạnh 2.1.2 CHỌN PHƯƠNG ÁN XÂY DỰNG KHO LẠNH Có phương án thiết kế kho lạnh: Kho. .. (W) Kích thước tính toán: Chiều dài kho lạnh: L = 36m Chiều rộng kho lạnh: R = 12 m Chiều cao kho lạnh: H = 4,5 m Trang 33         Kho lạnh thiết kế vách trần kho có tường bao mái che nên bỏ qua... mái che Chính ưu điểm vượt trội kho lạnh lắp ghép mà ngày sử dụng rộng rãi Phương án xây dựng thiết kế kho lạnh lắp ghép 2.1.3 CÁC THÔNG SỐ KHÍ HẬU Kho lạnh thiết kế dự định xây dựng tỉnh Thừa