Tính toán thiết kế kho lạnh bảo quản sản phẩm đông đặt tại Hà Nội, nhiệt độ 25 oC, chia 05 buồng. Kích thước phủ bì: L 27.000 xW 10.000xH 6.000

MỤC LỤC MỤC LỤC 1 LỜI NÓI ĐẦU 6 CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 7 1.1 TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT LẠNH TRONG BẢO QUẢN SẢN PHẨM. 7 1.1.1. Tác dụng của việc bảo quản lạnh thực phẩm. 7 1.1.2. Sự khác nhau cơ bản giữa làm lạnh thường và lạnh đông thực phẩm. 10 1.2. VAI TRÒ VÀ Ý NGHĨA KINH TẾ CỦA KHO LẠNH 11 1.2.1. Vai trò của kho lạnh 11 1.2.2.Phân loại kho lạnh. 11 1.2.3. Tìm hiểu một số sản phẩm đông lạnh chủ yếu. 13 1.4 Ý NGHĨA KINH TẾ CỦA ĐỀ TÀI 18 CHƯƠNG 2: TÍNH NHIỆT, CHỌN MÁY VÀ CÁC THIẾT BỊ KHÁC TRONG KHO LẠNH. 20 2.1 YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ MẶT BẰNG KHO LẠNH. 20 2.1.1 Yêu cầu chung đối với mặt bằng kho lạnh bảo quản. 20 2.1.2 Yêu cầu buồng máy và thiết bị. 20 2.1.3 Yêu cầu đối với mặt bằng kho lạnh thương nghiệp. 21 2.2 CHỌN PHƯƠNG ÁN XÂY DỰNG KHO LẠNH. 22 2.4 MẶT BẰNG KHO LẠNH. 25 2.5 CHỌN THÔNG SỐ THIẾT KẾ BAN ĐẦU 26 2.5.1 Thông số địa lý khí tượng ở Hà Nội 26 2.5.2 Sản phẩm bảo quản. 26 2.5.3 Nhiệt độ bảo quản 27 2.5.4 Độ ẩm tương đối của không khí trong kho bảo quản. 27 2.6 NGUYÊN TẮC XẾP DỠ HÀNG TRONG KHO 27 2.6.1 Nguyên tắc hàng vào trước ra trước 27 2.6.2 Nguyên tắc gom hàng 27 2.6.3 Nguyên tắc thông gió 27 2.6.4 Nguyên tắc an toàn 28 2.7 KỸ THUẬT XẾP KHO 28 2.7.1 Tuần hoàn không khí trong kho 28 2.7.2 Chừa lối đi 28 2.8 THIẾT KẾ CẤU TRÚC KHO LẠNH. 28 2.8.1 Thiết kế cấu trúc nền 29 2.8.2 Cấu trúc mái che kho lạnh 31 2.8.3 Cấu trúc vách và trần kho lạnh 31 2.8.4 Cấu trúc cửa và màn chắn khí 32 2.9 Tinh toán cách nhiệt và cách ẩm cho kho lạnh. 34 2.9.1 Vật liệu cách nhiệt. 34 2.9.2 Vật liệu cách ẩm. 35 2.10 Tính kiểm tra đong sương cho bề mặt vách ngoài. 36 2.10.1 Xác định chiều dày lớp cách nhiệt. 36 2.10.2 Kiểm tra đọng sương trên bề mặt vách ngoài. 38 2.11 TÍNH KIỂM TRA ĐỌNG SƯƠNG CHO CÁC TƯỜNG TIẾP GIÁP HÀNH LANG, BUỒNG ĐỆM. 39 2.11.1 Tính toán chiều dày cách nhiệt 39 2.11.2 Kiểm tra đọng sương bề mặt ngoài của vách 40 2.13 CÁCH ẨM TRONG VÁCH CÁCH NHIỆT. 42 2.13.1 Cấu trúc cách ẩm của kho 42 2.13.2 Cấu trúc cách nhiệt đường ống. 42 2.14. Tính tải nhiệt cho kho lạnh. 43 2.14.1 Dòng nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q1 44 2.14.2 Dòng nhiệt do sản phẩm và bao bì tỏa ra Q2 46 2.14.3 Dòng nhiệt tỏa ra khi vận hành Q4 47 2.14.4 Xác định phụ tải nhiệt của thiết bị và máy nén. 50 CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN CHU TRÌNH LẠNH 51 3.1 Tính chọn hệ thống lạnh 51 3.1.1 Chọn phương pháp làm lạnh 51 3.1.2 Chọn môi chất lạnh 53 3.1.3 Các thông số của chế độ làm việc 55 3.2 CHU TRÌNH LẠNH VÀ SƠ ĐỒ HỆ THỐNG 57 3.2.1 Chọn chu trình lạnh 57 3.2.2 Xây dựng chu trình trên đồ thị lgPh 59 3.2.3 Sơ đồ hệ thống lạnh 61 3.3 TÍNH TOÁN CHU TRÌNH LẠNH 62 3.3.1. Năng suất lạnh riêng khối lượng qo. 62 3.3.2. Năng suất lạnh riêng thể tích, qv . 62 3.3.3. Lưu lượng môi chất qua máy nén, m. 63 3.3.4.Công nén riêng, l 63 3.3.5. Hệ số lạnh , 63 3.3.6. Năng suất nhiệt ngưng riêng,qk. 63 3.3.7. Thể tích hút thực tế, Vtt 64 3.3.8. Thể tích hút lý thuyết, Vlt 64 3.3.9. Công nén lý thuyết( công nén đoạn nhiệt), Ns . 64 3.3.10. Công nén chỉ thị ( công nén thực ), Ni 64 3.3.11. Công suất hữu ích, Ne 65 3.3.12. Công suất điện tiêu thụ, Nel 65 3.3.13. Công suất động cơ lắp đặt, Nđc 65 3.4.1 Chọn dàn lạnh (Sử dụng phần mềm Gunner) 66 3.4.2 Chọn máy nén (Sử dụng phần mềm bitzer) 69 3.4.3 Thiết bị ngưng tụ 74 3.4.4 Chọn van tiết lưu nhiệt 75 3.4.5 Chọn van chặn 77 3.4.6 Chọn van xả gas. 78 3.4.7 Chọn mắt gas. 78 3.4.8 Chọn phin lọc. 79 3.4.9. Thiết bị Dixell XR 60C 80 3.4.10 Rơle áp suất cao và rơle áp suất thấp 81 3.4.11. Van điện từ 82 3.4.12. Thiết bị điện hay sử dụng trong hệ thông lạnh 82 CHƯƠNG 4: KẾ HOẠCH THI CÔNG LẮP ĐẶT KHO LẠNH 86 4.1 LẮP ĐẶT KHO LẠNH 86 4.1.1 Công tác chuẩn bị 86 4.1.2. Thi công lắp đặt 87 4.1.3 Lắp đặt cụm máy nén dàn ngưng 91 4.1.4 Lắp đặt dàn lạnh 93 4.1.5 Lắp đặt van tiết lưu màng cân bằng ngoài 94 4.1.6 Lắp đặt các thiết bị khác 94 4.1.7 Lắp đặt đường ống 95 4.2 THỬ BỀN, THỬ KÍN, HÚT CHÂN KHÔNG VÀ NẠP GAS 96 4.2.1 Thử bền, thử kín cho hệ thống 96 4.2.2 Hút chân không cho hệ thống lạnh 98 4.2.3 Nạp gas cho hệ thống. 98 CHƯƠNG 5: BÓC TÁCH DỰ TOÁN CÔNG TRÌNH 100 5.1 BÓC TÁCH KHỐI LƯỢNG VẬT TƯ THIẾT BỊ 100 5.2 CHI PHÍ CHO NHÂN CÔNG. 101 LỜI KẾT 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO 103

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

LỜI NÓI ĐẦU 6

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 7

1.1 TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT LẠNH TRONG BẢO QUẢN SẢN PHẨM 7

1.1.1 Tác dụng của việc bảo quản lạnh thực phẩm 7

1.1.2 Sự khác nhau cơ bản giữa làm lạnh thường và lạnh đông thực phẩm 10

1.2 VAI TRÒ VÀ Ý NGHĨA KINH TẾ CỦA KHO LẠNH 11

1.2.1 Vai trò của kho lạnh 11

1.2.2.Phân loại kho lạnh 11

1.2.3 Tìm hiểu một số sản phẩm đông lạnh chủ yếu 13

1.4 Ý NGHĨA KINH TẾ CỦA ĐỀ TÀI 18

CHƯƠNG 2: TÍNH NHIỆT, CHỌN MÁY VÀ CÁC THIẾT BỊ KHÁC TRONG KHO LẠNH 20

2.1 YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ MẶT BẰNG KHO LẠNH 20

2.1.1 Yêu cầu chung đối với mặt bằng kho lạnh bảo quản 20

2.1.2 Yêu cầu buồng máy và thiết bị 20

2.1.3 Yêu cầu đối với mặt bằng kho lạnh thương nghiệp 21

2.2 CHỌN PHƯƠNG ÁN XÂY DỰNG KHO LẠNH 22

2.4 MẶT BẰNG KHO LẠNH 25

2.5 CHỌN THÔNG SỐ THIẾT KẾ BAN ĐẦU 26

2.5.1 Thông số địa lý khí tượng ở Hà Nội 26

2.5.2 Sản phẩm bảo quản 26

2.5.3 Nhiệt độ bảo quản 27

2.5.4 Độ ẩm tương đối của không khí trong kho bảo quản 27

2.6 NGUYÊN TẮC XẾP DỠ HÀNG TRONG KHO 27

2.6.1 Nguyên tắc hàng vào trước ra trước 27

2.6.2 Nguyên tắc gom hàng 27

2.6.3 Nguyên tắc thông gió 27

2.6.4 Nguyên tắc an toàn 28

2.7 KỸ THUẬT XẾP KHO 28

2.7.1 Tuần hoàn không khí trong kho 28

2.7.2 Chừa lối đi 28

2.8 THIẾT KẾ CẤU TRÚC KHO LẠNH 28

2.8.1 Thiết kế cấu trúc nền 29

2.8.2 Cấu trúc mái che kho lạnh 31

2.8.3 Cấu trúc vách và trần kho lạnh 31

2.8.4 Cấu trúc cửa và màn chắn khí 32

2.9 Tinh toán cách nhiệt và cách ẩm cho kho lạnh 34

2.9.1 Vật liệu cách nhiệt 34

2.9.2 Vật liệu cách ẩm 35

2.10 Tính kiểm tra đong sương cho bề mặt vách ngoài 36

2.10.1 Xác định chiều dày lớp cách nhiệt 36

2.10.2 Kiểm tra đọng sương trên bề mặt vách ngoài 38

2.11 TÍNH KIỂM TRA ĐỌNG SƯƠNG CHO CÁC TƯỜNG TIẾP GIÁP HÀNH LANG, BUỒNG ĐỆM 39

2.11.2 Kiểm tra đọng sương bề mặt ngoài của vách 40

2.13 CÁCH ẨM TRONG VÁCH CÁCH NHIỆT 42

2.13.1 Cấu trúc cách ẩm của kho 42

2.13.2 Cấu trúc cách nhiệt đường ống 42

2.14 Tính tải nhiệt cho kho lạnh 43

2.14.1 Dòng nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q1 44

2.14.2 Dòng nhiệt do sản phẩm và bao bì tỏa ra Q2 46

2.14.3 Dòng nhiệt tỏa ra khi vận hành Q4 47

2.14.4 Xác định phụ tải nhiệt của thiết bị và máy nén 50

CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN CHU TRÌNH LẠNH 51

3.1 Tính chọn hệ thống lạnh 51

3.1.1 Chọn phương pháp làm lạnh 51

3.1.2 Chọn môi chất lạnh 53

3.1.3 Các thông số của chế độ làm việc 55

3.2 CHU TRÌNH LẠNH VÀ SƠ ĐỒ HỆ THỐNG 57

3.2.1 Chọn chu trình lạnh 57

3.2.2 Xây dựng chu trình trên đồ thị lgP-h 59

3.2.3 Sơ đồ hệ thống lạnh 61

3.3 TÍNH TOÁN CHU TRÌNH LẠNH 62

3.3.1 Năng suất lạnh riêng khối lượng qo 62

3.3.2 Năng suất lạnh riêng thể tích, qv 62

3.3.3 Lưu lượng môi chất qua máy nén, m 63

3.3.4.Công nén riêng, l 63

3.3.5 Hệ số lạnh , 63

3.3.6 Năng suất nhiệt ngưng riêng,qk. 63

3.3.7 Thể tích hút thực tế, Vtt 64

3.3.8 Thể tích hút lý thuyết, Vlt 64

3.3.9 Công nén lý thuyết( công nén đoạn nhiệt), Ns 64

3.3.10 Công nén chỉ thị ( công nén thực ), Ni 64

3.3.11 Công suất hữu ích, Ne 65

3.3.12 Công suất điện tiêu thụ, Nel 65

3.3.13 Công suất động cơ lắp đặt, Nđc 65

3.4.1 Chọn dàn lạnh (Sử dụng phần mềm Gunner) 66

3.4.2 Chọn máy nén (Sử dụng phần mềm bitzer) 69

3.4.3 Thiết bị ngưng tụ 74

3.4.4 Chọn van tiết lưu nhiệt 75

3.4.5 Chọn van chặn 77

3.4.6 Chọn van xả gas 78

3.4.7 Chọn mắt gas 78

3.4.8 Chọn phin lọc 79

3.4.9 Thiết bị Dixell XR 60C 80

3.4.10 Rơle áp suất cao và rơle áp suất thấp 81

3.4.11 Van điện từ 82

3.4.12 Thiết bị điện hay sử dụng trong hệ thông lạnh 82

CHƯƠNG 4: KẾ HOẠCH THI CÔNG LẮP ĐẶT KHO LẠNH 86

4.1 LẮP ĐẶT KHO LẠNH 86

4.1.1 Công tác chuẩn bị 86

4.1.3 Lắp đặt cụm máy nén dàn ngưng 91

4.1.4 Lắp đặt dàn lạnh 93

4.1.5 Lắp đặt van tiết lưu màng cân bằng ngoài 94

4.1.6 Lắp đặt các thiết bị khác 94

4.1.7 Lắp đặt đường ống 95

4.2 THỬ BỀN, THỬ KÍN, HÚT CHÂN KHÔNG VÀ NẠP GAS 96

4.2.1 Thử bền, thử kín cho hệ thống 96

4.2.2 Hút chân không cho hệ thống lạnh 98

4.2.3 Nạp gas cho hệ thống 98

CHƯƠNG 5: BÓC TÁCH DỰ TOÁN CÔNG TRÌNH 100

5.1 BÓC TÁCH KHỐI LƯỢNG VẬT TƯ THIẾT BỊ 100

5.2 CHI PHÍ CHO NHÂN CÔNG 101

LỜI KẾT 102

TÀI LIỆU THAM KHẢO 103

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm qua, kỹ thuật lạnh đã có những thay đổi trên thế giới và cả ởViệt Nam ta Nó thực sự đã đi sâu vào hầu hết các ngành kinh tế đang phát triển và hỗtrợ tích cực cho các ngành đó Đặc biệt là ngành công nghệ thực phẩm, cụ thể là chếbiến và bảo quản thịt, cá, rau quả,hải sản…

Ngày nay trình độ khoa học phát triển rất nhanh, những thành tựu về khoa học kỹthuật đã được áp dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp cũng như nông nghiệp

Do đó, năng suất lao động ngày càng tăng mà nhu cầu tiêu dùng còn hạn chế dẫn đếnsảm phẩm dư thừa Để tiêu thụ hết những sản phẩm dư thừa đó người ta phải chế biến

và bảo quản nó bằng cách bảo quản đông và xuất khẩu

Trước tình hình đó với những kiến thức đã học trên lớp và sự hướng dẫn tận tình

của thầy giáo Th.s Phạm Thế Vũ và toàn thể các thầy trong bộ môn Kỹ thuật Trường ĐHCN Hà Nội em xin làm đồ án tốt nghiệp với đề tài “Tính toán thiết kế kho lạnh bảo quản sản phẩm đông đặt tại Hà Nội, nhiệt độ -25 o C, chia 05 buồng Kích thước phủ bì: L 27.000 xW 10.000xH 6.000”.

Em xin chân thành cảm ơn thầy Th.s :Phạm Thế Vũ và các thầy giáo trong bộ môn

Kỹ Thuật Nhiệt đã giúp em hoàn thành đề tài này trong thời gian sớm nhất

Tuy nhiên với những kiến thức đã học và kinh nghiệm thực tế cùng với thờigian còn hạn hẹp, đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót kính mong các thầy

cô và các bạn góp ý và chỉ ra những khuyết điểm để em hoàn thành đồ án một cách tốtnhất Em xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT LẠNH TRONG BẢO QUẢN SẢN PHẨM.

Công cuộc công nghiệp hóa và hiện đại hóa nước ta đang được đẩy mạnh, mứcsống của người dân ngày càng được cải thiện đáng kể, do đó kỹ thuật lạnh ngày càngđược sự quan tâm của xã hội Kỹ thuật lạnh là một ngành không thể thiếu trong đờisống cũng như trong các ngành sản xuất công nghiệp Nó góp phần cải thiện điều kiệnsống, điều kiện làm việc của mọi người cũng như đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật trongsản xuất công nghiệp

Hầu hết các thực phẩm bị hỏng là do các nguyên nhân chính sau:

 Thực phẩm bị hỏng do tác dụng của các enzim có sẵn trong thực phẩm

 Thực phẩm bị hỏng do các vi sinh vật xâm nhập từ ngoài vào

 Thực phẩm bị hỏng do độc tố (có thể do sinh vật gây ra hoặc do quá trình oxyhóa các thành phần thực phẩm tạo ra)

Hầu hết quá trình đều chịu ảnh hưởng của nhiệt độ, nhiệt độ càng thấp thì quátrình xảy ra càng chậm và ngược lại

1.1.1 Tác dụng của việc bảo quản lạnh thực phẩm.

a Phân loại vi sinh vật theo nhiệt độ.

Vi sinh vật phá hỏng thực phẩm rất nhiều và đa dạng Dựa theo nhiệt độ người

ta có thể chia chúng thành ba nhóm sau:

 Vi sinh vật ưa nóng: Nhiệt độ phát triển của loại này từ 30 oC ÷ 80oC nhưngnhiệt độ thích hợp nhất cho chúng là 50 oC ÷ 60oC

 Vi sinh vật ưa ấm: Nhiệt độ thích hợp cho chúng phát triển là 24 oC ÷ 40oC

 Vi sinh vật ưa lạnh: Nhiệt độ thích hợp nhất cho chúng là -10 oC ÷ 25oC

Nhìn chung trong thực phẩm (rau quả và thịt, cá, sữa …) đều có cả ba loại vi sinhvật trên Trong lĩnh vực thực phẩm làm lạnh và bảo quản lạnh thì sự phát triển chủ yếu

là vi sinh vật ưa lạnh

b Hoạt động của vi sinh vật ở nhiệt độ thấp.

Dưới tác dụng của nhiệt độ thấp một số vi sinh vật bị hạn chế hoạt động hoặcchết bởi các nguyên nhân sau:

 Phần protein của vi sinh vật bị biến đổi hay bị phân hủy do hệ thống keo sinhhọc (keo protein) cũng bị phá hủy Sự giảm nhiệt độ kéo theo sự giảm nănglượng bề mặt của nước, giảm các lực kết hợp với các hệ keo, sự giảm kéo dàiđến mức nào đó thì nước bắt đầu tách khỏi vỏ hydrat làm cho protein cuộntròn lại Mặt khác sự giảm nhiệt độ làm cho lực đẩy giữa các phần tử giảm đi

và đến một lúc nào đó thì bắt đầu đông tụ protein Sự đông tụ protein donhiệt độ thấp thuận nghịch, không biến đổi hoàn toàn tính chất protein, dovậy sau thời gian làm lạnh và làm đông khi tiến hành làm ấm hoặc tan giá visinh vật lại tiếp tục phát triển

 Sự phá hủy cơ học ở tế bào vi sinh vật trong quá trình đóng băng tinh thể nước

đá Các tinh thể nước đá có góc cạnh nên nó có thể chèn ép làm rách màng tếbào của vi sinh vật

 Sự chuyển nước thành nước đá: Khi nhiệt độ sản phẩm đạt -18 oC thì bên trongthực phẩm 80 % nước đóng băng ( đối với thịt gà), còn đối với rau quả ở -8 oC

đã đóng băng 72 % và ở -15 oC đóng băng 79 % Do đó môi trường hoạt độngcủa các enzim và các vi sinh vật hầu như không còn vì thiếu nước tự do Riêngnấm mốc có thể sống ở nơi khan nước nhưng lượng nước tối thiểu cũng phảiđạt 15 %, chính vì vậy người ta mới quy định làm lạnh đông ở nhiệt độ bề mặtsản phẩm phải đạt -18 oC

 Sự thay đổi áp suất, pH, nồng độ chất tan và áp suất thẩm thấu Do nước bịđóng băng và tách ra ở dạng nguyên chất (dung môi kết tinh nước) nên nồng

độ của dịch bão hòa tăng lên, áp suất thẩm thấu tăng lên và pH giảm do đó visinh vật rất khó phát triển

 Nhìn chung nhóm vi sinh vật ưa nhiệt độ dễ dàng bị chết ở nhiệt độ thấp Tuynhiên có một số vi sinh vật ưa nóng (loại vi sinh vật ưa nóng điển hình) có thểchuyển sang dạng ưa lạnh Do vậy người ta phải làm lạnh đông nhanh để

 Nhóm vi sinh vật ưa ấm có nhiều loại như: Salulonella, trực khuẩn đường ruột Staphilocosccus, Botulinus…Đặc biệt là Staphilococusphát triển ở nhiệt độ 7

oC có khả năng chịu được nhiệt độ thấp, chúng thường gây ra ngộ độc sữa, phomát, kem sữa …

 Nhóm sinh vật ưa lạnh thường gặp là:

 Pseudomonas làm cho thực phẩm có màu xanh hoặc màu sẫm tối.

 Achromobacter

 Nấm mốc có nhiều loại phát triển được ở nhiệt độ thấp như: Penecillium, Mucor … hoạt động được ở nhiệt độ -15 oC Nấm mốc phát triển chủ yếu ởsản phẩm có pH thấp như các loại quả, nước quả, sữa chua …còn ở thịt, cáchúng ít phát triển hơn Nấm mốc thuộc loại vi sinh vật hiếu khí nên chủ yếu

nó phát triển trên bề mặt thực phẩm, một số loại có thể ăn sâu vào trongnhưng vẫn đòi hỏi phải có không khí Nấm mốc không chịu được nhiệt độcao 70 oC ÷ 80oC

 Nấm ưa men lạnh: Loại này phát triển được ở nhiệt độ -2 oC ÷ -3oC, môitrường thích hợp nhất của nó là sản phẩm chua Nhìn chung có thể phát triểnđược trong tất cả các sản phẩm bảo quản lạnh

Như vậy chúng ta muốn diệt trừ vi sinh vật bằng cách làm lạnh là rất khó khăn,đòi hỏi phải hạ nhiệt độ thật nhanh đột ngột và nhiệt độ rất thấp Nhưng chỉ diệt đượcmột phần và hạn chế sự hoạt động và phát triển của chúng Bắt đầu từ nhiệt độ-6 oC ÷ -

8oC thì hệ thống mem bị tiêu diệt phần lớn nhưng một số nấm mốc vẫn còn hoạt động.Đối với các loại độc tố thì nhiệt độ thấp không có tác dụng làm biến đổi Để hạn chế

sự biến đổi của thực phẩm người ta cần kết hợp bảo quản ở nhiệt độ thấp với bảo quảnbằng hóa chất hoặc kết hợp với diệt trùng bằng tia tử ngoại, tia phóng xạ …

c Tác dụng của nhiệt độ thấp đối với tế bào sống của cơ thể và thực phẩm.

Ảnh hưởng của nhiệt độ thấp đối với tế bào của cơ thể sống và thực phẩm là vấn

đề phức tạp vì nó chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác nhau từ bên ngoài và bêntrong cơ thể sống và thực phẩm Nhưng nhìn chung lại nhiệt độ thấp có ảnh hưởng cơbản đến quá trình biến đổi sinh lý sinh hóa như sau: Hầu hết các chức năng sống của

cơ thể đều có sự tham gia trực tiếp của nước và phụ thuộc vào hàm lượng của nó.Trong cơ thể sống các quá trình trao đổi chất như tiêu hóa, bài tiết, hô hấp đều chỉ thựchiện được khi có nước tham gia Trong quá trình bảo quản và chế biến nước cũng đóngvai trò rất lớn vì nó là môi trường truyền nhiệt, nó tham gia vào các quá trình hoạtđộng của enzim và vi sinh vật, khi mất nước protein sẽ đông tụ …

Tác dụng của nhiệt độ thấp đối với cơ thể sống có tính chất quan trọng vì nó làmột trong những yếu tố bên ngoài tác động lên trạng thái của nước cũng từ đó tác độngđến tổ hợp thành phần hóa học của sản phẩm hay cơ thể sống

1.1.2 Sự khác nhau cơ bản giữa làm lạnh thường và lạnh đông thực phẩm.

Sự khác nhau cơ bản giữa làm lạnh thường và lạnh đông thực phẩm là làm lạnh

hạ nhiệt độ sản phẩm xuống gần nhiệt độ đóng băng của dịch bào, như vậy quá trìnhlàm lạnh thường không có sự tạo thành tinh thể nước đá trong sản phẩm Còn làm lạnhđông là hạ nhiệt độ xuống dưới nhiệt độ đóng băng của dịch bào, như vậy trong quátrình làm lạnh đông có sự tạo thành nước đá trong sản phẩm Tùy theo mức độ làmlạnh đông mà lượng nước trong sản phẩm chuyển thành đá từ 80% trở lên

Về quá trình bảo quản tiếp theo ta thấy làm lạnh và bảo quản lạnh tuy có kìmhãm được sự hoạt động của các enzim và vi sinh vật nhưng chúng vẫn hoạt động mạnh

vì môi trường hoạt động cho chúng vẫn còn Do vậy làm lạnh và bảo quản lạnh chỉ kéodài được thời gian ngắn Quá trình làm lạnh đông ngoài tác dụng của nhiệt độ thấp kìmhãm còn làm mất môi trường hoạt động của đa số enzim và vi sinh vật, do vậy kìmhãm gần như tối đa sự hoạt động của chúng Nhờ vậy quá trình làm lạnh đông và bảoquản đông sản phẩm thời gian bảo quản được lâu hơn Sự làm lạnh đông hiện nay rất

đa dạng và phong phú và được giới thiệu trong nhiều tài liệu nên ở đây không đi sâuvào công nghệ làm lạnh thường và làm lạnh đông

1.2 VAI TRÒ VÀ Ý NGHĨA KINH TẾ CỦA KHO LẠNH

1.2.1 Vai trò của kho lạnh

Kho lạnh bảo quản là kho được trang bị hệ thống lạnh để bảo quản các loại thựcphẩm, nông sản, các loại sản phẩm của công nghiệp hóa chất, công nghiệp thực phẩm,công nghiệp nhẹ

Trong quá trình sản xuất và lưu trữ hàng hóa, thực phẩm không thể để quá lâutrong môi trường nóng vì dễ bị hư hỏng thối rữa và một điều ở nước ta có khí hậunóng, thực phẩm muốn giữ được tươi ngon phải được giữ trong môi trường lạnh vì thếcần một kho lạnh bảo quản đảm bảo chất lượng tốt để giữ cho sản phẩm này luôn đượctươi lâu mà không ảnh hưởng đến kinh tế doanh nghiệp

Vì thế mà kho lạnh hiện nay rất được ưa chuộng và dùng khá phổ biến trong hoạtđộng sản xuất lưu trữ của doanh nghiệp Nó đóng vai trò quan trọng trong nền pháttriển của quốc gia Các dạng mặt hàng bao gồm:

- Kho bảo quản thực phẩm chế biến như: Thịt, hải sản, đồ hộp

- Kho bảo quản nông sản thực phẩm, rau quả

- Kho bảo quản các sản phẩm y tế, dược liệu

- Kho bảo quản sữa

- Kho bảo quản và lên men bia

- Kho bảo quản các sản phẩm khác

1.2.2.Phân loại kho lạnh.

 Theo công dụng người ta có thể phân loại như sau:

- Kho lạnh chế biến (Xí nghiệp chế biến lạnh): Là một bộ phận của cơ sở chế

biến thực phẩm như thịt, cá, sữa, rau, quả Các sản phẩm là thực phẩm lạnh,lạnh đông, đồ hộp… để chuyển đến các kho lạnh phân phối, kho lạnh trungchuyển hoặc kho lạnh thương nghiệp Đặc điểm là năng suất lạnh của các thiết

bị lớn Chúng đều là mắt xích đâu tiên của dây chuyền lạnh

- Kho lạnh phân phối: Thường dùng cho các thành phố và các trung tâm công

nghiệp để bảo quản các sản phẩm trong một mùa thu hoạch, phân phối điều hòacho cả năm Phần lớn các sản phẩm được gia lạnh hoặc kết đông ở xí nghiệp

chế biến nơi khác đưa đến đây để bảo quản Dung tích của kho lạnh rất lớn, tới

15000 tấn, đặc biệt 30000 tấn đến 35000 tấn

- Kho lạnh trung chuyển: Thường đặt ở các hải cảng, những điểm nút giao thông.

Dùng để bảo quản ngắn hạn các sản phẩm tại nơi trung chuyển Kho lạnh trungchuyển có thể kết hợp với kho lạnh phân phối và kho lạnh thương nghiệp

- Kho lạnh thương nghiệp: Dùng để bảo quản ngắn hạn những thực phẩm sắp

đưa ra thị trường tiêu thụ

- Kho lạnh vận tải: Thực tế là các xe lạnh, tầu hỏa, tàu thủy, máy bay lạnh dùng

để vận tải các sản phẩm bảo quản lạnh Các khoang lạnh có thể chiếm một phầnhoặc toàn bộ một phần khoang hàng của phương tiện vận tải

- Kho lạnh sinh hoạt: Thực chất là các loại tủ lạnh, tủ đông các cỡ khác nhau sử

dụng trong gia đình Chúng được coi là mắt xích cuối cùng của dây chuyềnlạnh, dùng để bảo quản các thực phẩm tiêu dùng trong gia đình hoặc tập thể, đểlàm đá lập phương, đá thỏi thực phẩm Dung tích từ 50lít đến một vài mét khối

 Theo nhiệt độ người ta chia ra:

- Kho bảo quản lạnh: Là kho có nhiệt độ bảo quản thường nằm trong khoảng -2

oC÷ 5 oC Đối với một số rau quả nhiệt đới cần bảo quản ở nhiệt độ cao hơn(chuối > 10 oC, chanh > 4 oC) Nói chung các mặt hàng chủ yếu là rau quả vàcác mặt hàng nông sản

- Kho bảo quản đông: Kho được sử dụng để bảo quản các mặt hàng đã qua cấp

đông Đó là các loại thực phẩm có nguồn gốc từ động vật Nhiệt độ bảo quảntùy thuộc vào thời gian, loại thực phẩm bảo quản Tuy nhiên nhiệt độ bảo quảntối thiểu cũng phải đạt -8 oC để cho các vi sinh vật không thể phát triển làm hưhại thực phẩm trong quá trình bảo quản

- Kho đa năng: Nhiệt độ bảo quản là -12 oC

- Kho gia lạnh: Nhiệt độ kho là 0 oC, dùng để gia lạnh các sản phẩm trước khichuyển sang các khâu chế biến khác

- Kho bảo quản nước đá: Nhiệt độ tối thiểu của kho là -4 oC

 Theo dung tích chứa:

Kích thước kho lạnh phụ thuộc chủ yếu vào dung tích chứa hàng của nó Dođặc điểm về khả năng chất tải cho mỗi loại thực phẩm là khác nhau nên thường quydung tích ra tấn thịt (MT - Meet Tons) Ví dụ kho 50 MT, kho 100 MT Là nhữngkho có khả năng chứa 50, 100 tấn thịt

 Theo đặc điểm cách nhiệt người ta chia ra:

- Kho xây: Là kho mà kết cấu là kiến trúc xây dựng và bên trong người ta tiến

hành bọc các lớp các nhiệt Kho xây chiếm diện tích lớn, lắp đặt khó, giá thànhtương đối cao, không đẹp, khó tháo dỡ và di chuyển Mặt khác về mặt thẩm mỹ

và vệ sinh kho lạnh xây không đảm bảo tốt Vì vậy hiện nay người ta ít sử dụngkho lạnh xây để bảo quản thực phẩm

- Kho panel: Được lắp ghép từ các tấm panel tiền chế polyurethan và được ghép

với nhau bằng các móc khóa camlocking Kho lạnh panel có hình thức đẹp, gọn

và giá thành tương đối rẻ, rất tiện lợi khi lắp đặt, tháo dỡ và bảo quản các mặthàng thực phẩm, nông sản, thuốc men, dược liệu v.v.v Hiện nay ở nước tanhiều doanh nghiệp đã sản xuất các tấm panel cách nhiệt đạt tiêu chuẩn cao Vìthế hầu hết các xí nghiệp công nghiệp thực phẩm đều sử dụng kho panel để bảoquản hàng hóa

1.2.3 Tìm hiểu một số sản phẩm đông lạnh chủ yếu.

không khí từ (3 5) m/s Thịt được coi là làm lạnh đông xong khi 86 % nước trongthịt đóng băng và nhiệt độ của tâm bắp đùi thịt đạt -12 oC Tổn hao khối lượng thịttrong quá trình làm lạnh đông cho phép từ 0,6 % 2,6 % tùy theo.

Theo tổng cục thống kê, tại thời điểm 01/10/2013, đàn lợn cả nước có 27,1 triệucon, tăng 1,2 % so với cùng thời điểm năm 2010; đàn trâu 2712 nghìn con, tăng 5,7 %;đàn bò 5436,6 nghìn con, tăng 6,4 %

Như vậy sản lượng thịt từ ngành chăn nuôi của chúng ta không ngừng tăng vàkéo theo đó là dịch vụ kho lạnh phục vụ cho xuất khẩu thịt gia súc, gia cầm cũng phảităng theo

Hình 1-1: Thịt lợn đông lạnh

b Rau quả đông lạnh.

Nước ta nằm ở vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa rất phong phú các loại hoa quảnhiệt đới có giá trị dinh dưỡng và giá trị sinh học cao Để có thể kéo dài thời gian sửdụng hay để xuất khẩu người ta thường phải bảo quản lạnh hay bảo quản đông Nhưng

để nâng cao giá trị sản phẩm xuất khẩu, giảm chi phí vận chuyển chúng ta phải xuất

khẩu dạng sản phẩm đã qua chế biến Rau củ trải qua quãng đường vận chuyển từ nơitrồng tới nơi bán sẽ tốn khá nhiều thời gian nên những người bán thường hái khi chúngcòn non Hay nói cách khác, khi ấy chúng chưa đủ thời gian tiếp thu lượng vitamin vàkhoáng chất để phát triển hoàn toàn Các loại rau quả khác nhau đều có quy trình chếbiến lạnh đông khác nhau Nhưng nhìn tổng thể chúng ta đều qua các công đoạn giốngnhau như: Chọn (phân loại), rửa, gia công cơ học Theo nghiên cứu của các nhà khoahọc, rau quả đông lạnh còn tốt hơn cả đồ tươi Lượng vitamin trong nấm, ớt ngọt, đậu,ngô và cà rốt đông lạnh nhiều hơn so với khi chúng còn tươi.

Hình 1-2: Rau quả đông lạnh

c Cá đông lạnh

Chúng ta đang có hơn 3000 km bờ biển với vô vàn tài nguyên biển phong phú.Biển Việt Nam được công nhận là một trong 10 trung tâm đa dạng sinh học biển, 20vùng biển giàu hải sản trên thế giới Các nhà sinh vật học phát hiện tại vùng biển ViệtNam có tới 11000 loài sinh vật cư trú trong hơn 20 kiểu hệ sinh thái điển hình thuộc 6vùng đa dạng sinh học biển khác nhau Theo Tổng cục Thủy sản, tổng sản lượng thủy

sản năm 2012 ước đạt 5,8 triệu tấn, tăng 8,5 % so với năm 2011, trong đó, sản lượngkhai thác đạt 2,6 triệu tấn, sản lượng nuôi trồng đạt 3,2 triệu tấn.

Cụ thể, về nuôi trồng, diện tích thả nuôi tôm nước lợ 658 nghìn ha, sản lượng đạt

500 nghìn tấn (tăng 0,9 %) Diện tích bị bệnh là 104 nghìn ha, tăng 3,2 % so với năm

2011 Diện tích nuôi cá tra từ đầu năm đến nay đạt 5,6 nghìn ha (tăng 1,8 %) Diện tích

đã thu hoạch là 4,3 nghìn ha Sản lượng cá ước đạt 1,19 triệu tấn (tăng 3,4 %), năngsuất bình quân 274 tấn/ha Năm 2012, cả nước có 1529 cơ sở sản xuất giống tôm sú,tăng 319 cơ sở, có 185 cơ sở giống tôm chân trắng, tăng 71 cơ sở; sản xuất được hơn

37 tỷ con tôm sú và gần 30 tỷ con tôm thẻ giống

Hình 1-3: Cá đông lạnh nguyên con

d Mực, tôm, cua… đông lạnh.

Mực là một trong những hải sản được thị trường châu Âu, Nhật Bản và HồngCông rất ưa chuộng Từ những năm 1980 đến nay nước ta không ngừng phát triển sảnlượng và chủng loại sản phẩm mực đông lạnh xuất sang các thị trường này Các sảnphẩm mực đông lạnh chủ yếu của nước ta là: Mực nang phile, mực ống nguyên con,mực nguyên con lột da, đầu mực, diềm mực, dẻo mực v.v

Ngày nay trên thế giới có khoảng 80 loài mực Kích thước của mực từ (0,15 1,2) m, thậm chí còn lớn hơn Mực có râu công dụng như tay và chân Mực ở nước ta

phần lớn thuộc họ Ommastrephidas Thân mực có hình như một cái túi gọi là mực

nang hoặc mực ống Trên lưng mực có một thanh cứng cấu tạo bằng chất sừng Bêntrong thân mực có một chất nước màu đen ta thường gọi là mực

Việt Nam có khoảng 225 loài tôm được phân bố ở các vùng biển xa bờ, vùngbiển ven bờ và các thủy vực trong nội địa Tôm là loại nguyên liệu có nhiều hệ enzim

và vi sinh vật tập trung ở đầu và phân bố dọc toàn thân, do vậy tôm bị phân hủy rấtnhanh sau khi chết.

Hình 1-5: Tôm đông lạnh.

Để thuật tiện trong việc tính toán của đề tài, thì ta chọn sảm phẩm đông lạnh là thịt đông lạnh.

1.4 Ý NGHĨA KINH TẾ CỦA ĐỀ TÀI

Hà Nội là thủ đô, đồng thời cũng là một trung tâm chính trị, văn hóa và du lịchquan trọng của Việt Nam Nó có quá trình lịch sử lâu dài, nhiều công trình văn hóakiến trúc, di tích lịch sử nổi tiếng Hà Nội là một trong những điểm đến thu hút dukhách trong và ngoài nước nhất ở Việt Nam bởi dáng vẻ cổ kính, trầm mặc, thanh lịch

và vẻ đẹp tiềm ẩn ở thành phố ngàn năm văn hiến này…

Hà Nội là thành phố đứng thứ hai Việt Nam về diện tích đô thị sau thành phố HồChí Minh, nó cũng đứng thứ hai về dân số với 6,699,600 người (2011) Hà Nội nằm ởđồng bằng Bắc Bộ, tiếp giáp với các tỉnh: Thái Nguyên, Vĩnh Phúc ở phía bắc; phíanam giáp Hà Nam và Hoà Bình; phía đông giáp các tỉnh Bắc Giang, Bắc Ninh vàHưng Yên; phía tây giáp tỉnh Hoà Bình và Phú Thọ

Từ thủ đô Hà Nội, có thể đi khắp mọi miền đất nước bằng các loại phương tiện

Đường không: Sân bay quốc tế Nội Bài (nằm ở địa phận huyện Sóc Sơn, cách trung

tâm Hà Nội chừng 35 km)

Đường bộ: Xe ôtô khách liên tỉnh xuất phát từ các bến xe Phía Nam, Gia Lâm, Lương

Yên, Nước Ngầm, Mỹ Đình tỏa đi khắp mọi miền trên toàn quốc theo các quốc lộ 1Axuyên Bắc – Nam; quốc lộ 2 đi Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Tuyên Quang, Hà Giang; quốc lộ

3 đi Thái Nguyên, Cao Bằng, quốc lộ 5 đi Hải Phòng, Quảng Ninh; quốc lộ 6 đi HòaBình, Sơn La, Lai Châu…

Đường sắt: Hà Nội là đầu mối giao thông của 5 tuyến đường sắt trong nước Có đường

sắt liên vận sang Bắc Kinh (Trung Quốc), đi nhiều nước châu Âu

Đường thủy: Hà Nội là đầu mối giao thông quan trọng với bến phà Đen đi Hưng Yên,

Nam Định, Thái Bình, Việt Trì; bến Hàm Tử Quan đi Phả Lại

Hà Nội đang có tốc độ đô thị hóa rất nhanh Thành phố còn rất nhiều khu côngnghiệp lớn như: khu CN Bắc Thăng Long, khu CN Nam Thăng Long, khu CN SàiĐồng B, khu công nghiệp Nội Bài , do vậy nhu cầu tiêu thụ thực phẩm cho sản suất

và tiêu dùng là rất lớn Không những thế Hà Nội còn là một trong những thành phố cómật độ dân cư đông đúc nhất cả nước vì vậy nhu cầu về thực phẩm là không thể thiếutrong các nhà hàng siêu thị hay trung tâm thương mại Vậy việc xây dựng kho lạnhthương nghiệp dùng để bảo quản xúc xích tại Hà Nội là rất có triển vọng

Trước tình hình đó, cùng với kiến thức đã học cũng như sự hướng dẫn tận tình

chu đáo của thầy Phạm Thế Vũ em xin lựa chọn đề tài về Tính toán thiết kế kho lạnh bảo quản sản phẩm đông, đặt tại Hà Nội.

Với đề tài này thì kho lạnh là kho lạnh dùng để bảo quản sản phẩm đông, và sản phẩm ta chọn là bảo quản thịt lợn đông lạnh

Dự kiến nếu kho lạnh đi vào hoạt động tốt trong tương lai công ty sẽ có dự ánnâng cấp và mở rộng quy mô của kho nhằm đáp ứng đủ nhu cầu tiêu dùng của thịtrường

CHƯƠNG 2: TÍNH NHIỆT, CHỌN MÁY VÀ CÁC THIẾT BỊ KHÁC

TRONG KHO LẠNH.

2.1 YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ MẶT BẰNG KHO LẠNH.

2.1.1 Yêu cầu chung đối với mặt bằng kho lạnh bảo quản.

Quy hoạch mặt bằng kho lạnh là bố trí những nơi sản xuất, xử lý lạnh, bảo quản vànơi phụ trợ phù hợp với dây truyền công nghệ Đặc biệt là phải giảm thấp tổn thấtnhiệt ra môi trường xung quanh Để đạt được mục đích đó cần đạt được những yêu cầusau:

- Khi chọn mặt bằng xây dựng cần phải chú ý đến nền móng kho lạnh phải vữngchắc Bởi vậy cần phải khảo sát nền móng, mức nước … của vị trí đặt kho lạnh.Nếu mức nước quá lớn, các nền móng và công trình phải được gia cố chống thấm

- Để giảm tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che, các buồng lạnh được nhóm lại từngkhối với một chế độ nhiệt độ Có các biện pháp giảm tổn thất nhiệt khi mở cửakho ví dụ như: dùng màng che chắn, xây dựng hành lang đệm, làm màng gió đểchắn, … lưu ý đối với các kho bảo quản âm, do nền kho tiếp xúc với nền đất hiệntượng chuyển pha từ thể lỏng sang thể rắn sẽ diễn ra do đó nó sẽ phá vỡ kết cấucủa kho Vì vậy không nên bố trí kho có nhiệt độ thấp sát mặt đất, khi có điềukiện thì phải đưa lên cao Nếu bố trí sát mặt đất ta phải làm các con lươn phíadưới Mục đích để không khí tuần hoàn làm nhiệt độ của nền không thay đổi

- Phải bố trí kho lạnh phù hợp với dây chuyền công nghệ Sản phẩm đi theo dâychuyền không gặp nhau, không đan chéo nhau

- Quy hoạch mặt bằng phải đảm bảo sự tiện lợi và chi phí thấp, phải đảm bảo lối đi

và đường vận chuyển thuận lợi cho việc bốc xếp thủ công hoặc cơ giới đã thiết

kế Giảm công suất thiết bị đến mức thấp nhất

- Mặt bằng kho lạnh phải đảm bảo kỹ thuật, an toàn phòng cháy chữa cháy Khiquy hoạch cũng phải tính toán đến khả năng mở rộng kho lạnh

2.1.2 Yêu cầu buồng máy và thiết bị.

Bố trí máy và thiết bị hợp lý trong buồng máy là rất quan trọng nhằm mục đích

- Sử dụng thể tích buồng máy hiệu quả nhất, buồng máy gọn nhất Đảm bảo thuậntiện cho việc sửa chữa, bảo dưỡng, thay thế máy với thiết bị.

- Vận hành thuận tiện

- Rút ngắn chiều dài đường ống, giảm chi phí đầu tư và giảm tổn thất áp suất trênđường ống

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

- Phòng máy và các thiết bị phải có hệ thống thông gió, đảm bảo cho máy và cácthiết bị hoạt động hiệu quả nhất

- Buồng máy và các thiết bị có thể nằm chung trong một khối nhà của kho lạnhhoặc tách rời Chiều rộng chính của lối đi trong buồng máy là 1,5 m trở lên, cácmáy và các thiết bị lớn đến 2,5 m Khoảng cách này để đi lại, tháo lắp sửa chữamáy dễ dàng

- Van tiết lưu và bảng điều khiển với các dụng cụ đo kiểm tra và báo hiệu phải bốtrí sao cho có thể quan sát được dễ dàng từ bất kì vị trí nào trong buồng máy

2.1.3 Yêu cầu đối với mặt bằng kho lạnh thương nghiệp.

Các buồng lạnh nên bố trí vào các buồng thoáng không ẩm ướt, không gần cácnguồn nhiệt như bếp, nồi hơi, không gần các nơi mất vệ sinh như cống rãnh, gần cácnơi chứa xăng dầu, hóa chất…

Diện tích buồng lạnh nhỏ nhất không dưới 5 m2, rộng 2 m và cao 2,4 m Tỉ lệgiữa chiều dài và chiều rộng không được vượt quá 1:2:5, chiều rộng hành lang đệmkhông được nhỏ hơn 1,4 m Trong các buồng diện tích nhỏ hơn 20 m2 không đượcphép có cột gây khó khăn cho việc sử dụng

Các buồng lạnh thương nghiệp thường được trang bị máy lạnh freon, làm việc

có thể hoàn toàn tự động (tự động điều chỉnh nhiệt độ trong buồng, tự động phá băngtheo chương trình (role thời gian, tự động đóng ngắt máy và tự động bảo vệ)

Buồng máy nên để phía sau hoặc bên cạnh buồng lạnh Trường hợp này chỉ cần

có mái và lưới che chung quanh Nếu phải đặt phía trước cạnh buồng đệm thì phải cótường kín, tránh hơi nóng của dàn ngưng không khí có ảnh hưởng đến buồng lạnh qua

cửa ra vào Nếu là dàn lạnh ngưng không khí phải bố trí sao cho không khí nóng đượcthải ra ngoài và không bị quẩn lại trong buồng máy.

2.2 CHỌN PHƯƠNG ÁN XÂY DỰNG KHO LẠNH.

Có 2 phương pháp thiết kế kho lạnh: Kho xây và kho lắp ghép

Và phương án thiết kế ở đây ta chọn là kho lạnh lắp ghép bằng các tấm panel

Vì nó có những ưu điểm vượt trội như sau:

- Tất cả các chi tiết của kho lạnh lắp ghép là pannel tiêu chuẩn chế tạo sẵn nên cóthể vận chuyển và tháo lắp dễ dàng

- Không cần đến vật liệu xây dựng như kho xây trừ nền có các con lươn đặt khonên công việc xây dựng đơn giản hơn nhiều

- Cách nhiệt polyurethane có hệ số dẫn nhiệt thấp

- Lớp bề mặt ngoài của panel đa dạng từ chất dẻo đến nhôm tấm hoặc thép khônggỉ

Hình 2-1 : Mô hình kho lạnh lắp ghép

 Tuy nhiên việc thiết kế kho lạnh cũng phải đảm bảo một số yêu cầu cơ bản

Cần phải tiêu chuẩn hóa các kho lạnh:

- Cần phải đáp ứng các yêu cầu khắt khe của sản phẩm xuất khẩu

- Cần có khả năng cơ giới hóa cao trong các khâu bốc dỡ, sắp xếp hàng

- Có giá trị kinh tế : vốn đầu tư nhỏ, có thể sử dụng máy và các thiết bị trongnước

2.3 Khối lượng sản phẩm.

Bảng 2.1: tiêu chuẩn của tấm panel chọn làm vật liệu cách nhiệt.

Thông số kỹ thuật cơ bản của tấm panel

Độ dày của tấm panel 42 mm

Chọn chiều dày cách nhiệt, do kho lạnh có nhiệt độ bảo quản là -25 oC, nên ta chọn:

δ = 125 mm tiêu chuẩn của tấm panel, để đảm bảo cho nhiệt độ của kho

Thể tích phủ bì kho lạnh:

27 x 10 x 6 = 1620 m3.Vậy chiều cao thực tế là:

Ht = H - 2δ = 6 – 2.0,125 = 5.75 m

Fef = Ft.βFTrong đó:

Ft – Diện tích thực tế của kho lạnh

βF – Hệ số sử dụng diện tích, bảng 2.5  1 Chọn βF = 0,75

Vậy:

Fef = 260,81.0,75 =195,61 m2.Thể tích chất tải hữu ích:

V = Fef.Ht = 195,61.5.75 = 1124,76 m3.Dung tích của kho lạnh:

E = mv.VTrong đó:

mv – đinh mức chất tải, t/m3  1

Do sản phẩm ta chọn để bảo quản cho kho là thịt lợn đông lạnh nên mv = 0,45 t/m3

E = mv.V = 0,45.1124,76 = 843,57 tấn.

2.4 MẶT BẰNG KHO LẠNH.

Hình 2-2: Sơ đồ mặt bằng kho lạnh

2.5 CHỌN THÔNG SỐ THIẾT KẾ BAN ĐẦU

2.5.1 Thông số địa lý khí tượng ở Hà Nội

Bảng 2-2: Thông số khí hậu ở Hà Nội (Trích dẫn bảng 1 - 1 [1])

Các thông số này đã được thống kê qua nhiều năm, khi tính toán thiết kế để đảm bảo

độ an toàn cao ta thường lấy giá trị nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất với chế độ khíhậu khắc nghiệt nhất Từ đó sẽ đảm bảo cho kho vận hành an toàn trong mọi điều kiệnkhí hậu

Từ bảng trên ta sẽ chọn thông số thiết kế bên ngoài có nhiệt độ là tn = 37,2 oC và độ ẩm

2.5.3 Nhiệt độ bảo quản

Theo đề bài thì nhiệt độ bảo quản kho là: t1+ -25 oC

2.5.4 Độ ẩm tương đối của không khí trong kho bảo quản.

Độ ẩm không khí trong kho ảnh hưởng lớn đến chất lượng, cảnh quan về bề mặt củasản phẩm sau khi bảo quản Bởi vì có liên quan đến hiện tượng thăng hoa của nước đátrong sản phẩm Do đó tùy từng loại sản phẩm mà độ ẩm không khí trong kho là khácnhau

Theo kinh nghiệm thì ta chọn độ ẩm không khí trong kho là φ 1 = 85 %RH

Vậy điều kiện bảo quản trong kho là: t 1 – 25 oC và độ ẩm φ 1 = 85 %RH.

2.6 NGUYÊN TẮC XẾP DỠ HÀNG TRONG KHO

2.6.1 Nguyên tắc hàng vào trước ra trước

Mỗi sản phẩm vào kho đều có tuổi thọ của nó, nghĩa là khoảng thời gian tối đa

mà sản phẩm được lưu kho, nếu quá thời gian ấy sản phẩm bắt đầu chuyển qua trạngthái biến đổi cho đến hư hỏng Do đó các kiện hàng nhập trước phải được ưu tiên xuấttrước tránh trường hợp tồn tại và đọng hàng cũ trong kho, quá tuổi thọ

2.6.2 Nguyên tắc gom hàng

Trong quá trình bảo quản đông lạnh luôn có sự bốc hơi nước ít hay nhiều từ bề mặtsản phẩm, dần dần theo thời gian làm tổn hao lượng sản phẩm Có thể giảm bớt hiệntượng này bằng cách giảm diện tích kiện hàng hoặc bọc sản phẩm bằng nilông.Nguyên tắc gom hàng là làm cho diện tích bề mặt sản phẩm giảm, khả năng bốc hơichậm lại và tạo thành khối ổn định vững chắc Kho lạnh phải đảm bảo thường xuyênđầy hàng vừa phải, không nên bảo quản quá ít hàng vì sẽ tăng sự hao tổn trọng lượng

và chi phí vận hành

2.6.3 Nguyên tắc thông gió

Yếu tố quan trọng trong kho bảo quản là nhiệt độ kho Nhiệt độ này phải đúng mứcquy định và không khí lạnh phải tiếp xúc trực tiếp với từng sản phẩm, từng kiện hàngtrong kho phải đảm bảo tác dụng bảo quản tốt nhất Do đó, nguyên tắc thông gió là tạo

điều kiện để không khí từ dàn lạnh trực tiếp tiếp xúc đến tất cả các hàng hóa trong khomột cách điều hòa liên tục Kho của em dùng để bảo quản xúc xích nên không cầnthiết phải thông gió.

2.6.4 Nguyên tắc an toàn

Trong kho những kiện hàng được xếp chồng lên để chiếm chiều cao của kho, do đó rấtnguy hiểm nếu xếp các kiện hàng không an toàn dễ bị ngã đổ Có những kiểu xếp hàngkhác nhau tùy thuộc vào vị trí trong kho để xây thành những khối kiện hàng vữngchắc

2.7 KỸ THUẬT XẾP KHO

2.7.1 Tuần hoàn không khí trong kho

Không nên xếp sản phẩm sát tường hoặc trực tiếp trên sàn kho Bởi vì như thế nhiệtvào kho đi qua lớp cách nhiệt sẽ đi qua sản phẩm trước rồi mới được chuyển tới dànlạnh Để ngăn chặn sự truyền nhiệt này ta cần chừa những khoảng cách giữa sản phẩmvới sàn, tường, trần và dàn lạnh một khoảng cách để cho không khí lưu thông dễ dàng

- Cách sàn : (100 ÷ 150) mm

- Cách tường : (200 ÷ 800) mm

- Cách trần : 200 mm

- Cách dàn lạnh : 300 mm

2.7.2 Chừa lối đi

Trong kho ta cần chừa lối đi cho người và phương tiện bốc dỡ Bề rộng của lối đi phụthuộc vào máy móc, thiết bị chuyên trở và chất xếp sản phẩm trong kho Kho đangthiết kế có chiều dài và cửa bố trí theo chiều dài nên kho gồm 1 lối đi ở giữa dọc theochiều dài của kho, lối đi rộng 1,2 m

2.8 THIẾT KẾ CẤU TRÚC KHO LẠNH.

Cấu trúc xây dựng và cách nhiệt cho kho lạnh đòi hỏi phải hết sức nghiêm ngặt vàphải đáp ứng được một số yêu cầu sau :

- Đảm bảo độ bền vững lâu dài theo tuổi thọ dự kiến của kho.

- Chịu được tải trọng chất hàng và của cấu trúc xây dựng

Nền kho được thiết kế cao khoảng 0,925 m so với mặt sàn Như vậy rất thuận tiện choviệc bốc xếp hàng hóa lên xe và luôn giữ cho kho được khô ráo tránh úng ngập trongmùa mưa

+ Kết cấu nền kho phụ thuộc vào nhiều yếu tố:

Hình 2-4: Mặt cắt kết cầu nền

- Cấu trúc của kho lạnh bao gồm:

+ Lớp bê tông nhẹ, tăng khả năng chịu lực cho nền.

+ Lớp cách nhiệt, cách ẩm là các tấm panel

+ Lớp bê trông

+ Các con lươn được xây bằng gạch để tạo sự thông thoáng hạn chế rỉ sét cho panel

và tránh hiện tượng cơi nền

Hình 2-5: Con lươn thông gió.

2.8.2 Cấu trúc mái che kho lạnh

Mái che của kho lạnh đang thiết kế có nhiệm vụ bảo vệ cho kho trước những biến đổicủa thời tiết nắng mưa, bảo vệ công nhân khi làm việc, che chắn cho hệ thống máylạnh, nên mái kho phải đạt yêu cầu sau :

- Mái che của kho phải đảm bảo che mưa che nắng tốt cho cấu trúc kho và hệ thốnglạnh

- Mái kho không được đọng nước, không thấm nước, độ dốc của mái kho ít nhất là2%

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

Hình 2-6: Khung đỡ bằng sắt trên mái.

2.8.3 Cấu trúc vách và trần kho lạnh

Cấu trúc vách và trần kho lạnh là các panel tiêu chuẩn

Các thông số của panel cách nhiệt:

- Tỷ trọng : (38 ÷ 40) kg/m3.

- Độ chịu nén : (0,2 ÷ 0,29) MPa

- Tỷ lệ bọt khí : 95%

+ Chiều rộng tối đa : 1200 mm

+ Chiều rộng tiêu chuẩn : (300, 600, 900, 1200) mm

+ Chiều dày tiêu chuẩn : (50, 75, 100, 125, 150, 175 và 200) mm

Vậy kích thước kho lạnh cần thiết kế ta lựa chọn panel như sau :

- Kích thước cửa lớn : (1980 × 980) mm

- Kích thước cửa nhỏ : (680 × 680) mm

Mỗi cửa được gắn lên một tấm panel gọi là tấm cửa

Hình 2-7: Cửa kho.

Bên trong cửa được bố trí màn chắn khí làm bằng nhựa dẻo để hạn chế dòng nhiệt tổnthất do mở cửa khi xuất nhập hàng Nhựa để chế tạo màn chắn khí phải đảm bảo khả

năng chịu lạnh tốt và có độ bền cao Màn được ghép từ dải nhựa có chiều rộng 200

mm, dầy 2 mm, chồng mí lên nhau 50 mm

Do kích thước kho là 144 m2 nên ta chỉ sử dụng một cửa lớn vừa nhập hàng vừa xuấthàng cho kho lạnh

Hình 2-9: Màn che khí ở cửa.

2.9 Tinh toán cách nhiệt và cách ẩm cho kho lạnh.

Do có sự chênh lệch nhiệt độ ở môi trường bên ngoài và nhiệt độ bên trong kho lạnh,xuất hiện sự chênh áp suất hơi nước giữa ngoài và trong buồng lạnh Nhiệt độ và ápsuất hơi nước bên ngoài lớn hơn trong kho lạnh, do đó luôn có một dòng nhiệt và dòng

ẩm đi từ ngoài vào trong kho lạnh Gặp nhiệt độ thấp, ẩm ngưng đọng lại trong kết cấucách nhiệt, phá hủy khả năng cách nhiệt gây nấm mốc và thối rữa cho vật liệu cáchnhiệt Chính vì vậy cách nhiệt và cách ẩm luôn đi cùng với nhau

2.9.1 Vật liệu cách nhiệt.

Chất lượng của vách cách nhiệt phụ thuộc chủ yếu vào tính chất của vật liệu cách nhiệttheo các yêu cầu dưới đây:

- Hệ số dẫn nhiệt  nhỏ ( dần đến 0)

- Độ thấm hơi nước nhỏ (µ dần đến 0).

- Độ bền cơ học và độ dẻo cao

- Bền ở nhiệt độ thấp và không ăn mòn các vật liệu xây dựng tiếp xúc với nó

- Vận chuyển, lắp ráp, sửa chữa, gia công dễ dàng

- Rẻ tiền và dễ kiếm

- Không đòi hỏi sự bảo dưỡng đặc biệt

Trên thực tế không có vật liệu cách nhiệt lý tưởng như thế Yêu cầu quan trọng nhấtđối với vật liệu cách nhiệt là hệ số dẫn nhiệt phải nhỏ Hệ số dẫn nhiệt của vật liệucách nhiệt giảm rõ rệt khi vật liệu bị nhiễm ẩm và bởi vì luôn luôn có dòng ẩm đi từngoài vào trong buồng lạnh do chênh lệch nhiệt độ do đó cách nhiệt lạnh bao giờ cũng

đi đôi với cách ẩm

Hiện nay polyurethan được sử dụng rộng rãi nhất để cách nhiệt các buồng lạnh.Polyurethan có ưu điểm lớn là tạo bọt không cần gia nhiệt nên dễ dàng tạo bọt trongcác thể tích rỗng bất kỳ Chính vì vậy polyurethan có hiệu quả cách nhiệt và hiệu quảkinh tế cao

2.9.2 Vật liệu cách ẩm.

Nếu tính từ phía nóng vào phía lạnh thì vị trí lớp cách nhiệt ở trong và lớp cách

ẩm ở ngoài Nếu có nhiều lớp cách nhiệt dán chồng lên nhau thì cũng chỉ bố trí 1 lớpcách ẩm đủ dày ở phía ngoài cùng

Lớp cách ẩm không cần dày (2,5 ÷ 3) mm nhưng phải liên tục, không được đứtquãng hoặc tạo ra các vết nứt để làm cầu cho ẩm thấm vào buồng Nếu để ẩm lọt quađược lớp cách ẩm bên ngoài thì ẩm sẽ bị giữ lại trong vật liệu cách nhiệt vì ẩm khôngthể đi tiếp vào môi trường lạnh

Vật liệu cách ẩm chủ yếu hiện nay là bitum Người ta chát bitum nóng chảy ởnhiệt độ 90 oC vì vậy phải đốt nóng lên 160 ÷ 170 oC và giữ ở nhiệt độ đó trong khithao tác phun phủ hoặc quét lên tường Ngày nay, phương pháp rẻ tiền và an toàn nhất

là tạo nhũ tương gồm bitum và nước lã trong thùng quay ( 50 % bitum, 48 % nước lã,

2 % phụ gia như xà phòng và đất xét ) Sau đó nhũ tương được phun lên tường Nướcbay hơi để lại 1 lớp bitum đều đặn Sau bitum là giấy dầu Sau khi quét bitum người tadán lên 1 lớp giấy dầu Để tránh khe nứt hở, phải dán giấy dầu chờm mép

Cách ẩm đường ống và thiết bị thường sử dụng màng nilông hay màng nhựatổng hợp PVC quấn 2 hay nhiều lớp sau đó quấn thủy tinh chống cháy và quét sơnhoặc bọc tôn bên ngoài

2.10 Tính kiểm tra đong sương cho bề mặt vách ngoài.

2.10.1 Xác định chiều dày lớp cách nhiệt.

Chiều dày lớp cách nhiệt được xác định theo hai yêu cầu cơ bản sau đây:

- Vách ngoài kết cấu bao che không được đọng sương, nghĩa là chiều dày của nóphải đủ lớn để nhiệt độ vách ngoài lớn hơn nhiệt độ đọng sương ts.

- Chọn chiều dày lớp cách nhiệt sao cho giá thành đơn vị lạnh thấp nhất

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

δcn – độ dày yêu cầu của lớp cách nhiệt, m

cn – hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt, W/mK

k – hệ số truyền nhiệt, W/m2K

1 – hệ số tỏa nhiệt của môi trường bên ngoài (phía nóng) tới tường cách nhiệt, W/

m2K

2 – hệ số tỏa nhiệt của vách buồng lạnh vào buồng lạnh, W/m2K

δi – bề dày lớp vật liệu thứ i, m

i – hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, W/mK

Ở đây ta chọn vật liệu cách nhiệt cho kho là tấm panel tiêu chuẩn có khả năng cách ẩm

và cách nhiệt

Bảng 2-3 : Thông số các lớp vật liệu của tấm panel tiêu chuẩn.

Do nền kho lạnh có con lươn thông gió nên ta lấy hệ số truyền nhiệt của nền kho bằng

hệ số truyền nhiệt của vách và của trần kho Vì vậy ta xác định chiều dày cách nhiệtchung cho cả tường, trần và nền

Nhiệt độ không khí trong kho to = - 25 oC, không khí trong kho đối lưu cưỡng bức vừaphải

Chọn hệ số dẫn nhiệt của polyurethane là cn = 0,025 W/mK

Tra bảng 3-3 và 3- 7 [1] và dùng công thức nội suy ta tính được :

+ k = 0,271 W/mK

+ 1 = 23,3 W/m2K, 2 = 9 W/m2K

Thay số vào ta được:

Ta chọn chiều dày panel tiêu chuẩn là δpanelTC = 100 mm.

Khi đó chiều dày cách nhiệt thực của panel là:

δcnt = 0,1 – (2.0,0006+ 2.0,0005) = 0,0978 m

Hệ số truyền nhiệt thực của vách khi đó là:

1 2.0,0006 2.0,0005 0,0978 123,3 45,36 0,291 0,025

2/9

2.10.2 Kiểm tra đọng sương trên bề mặt vách ngoài.

Điều kiện để vách cách nhiệt ngoài không bị đọng sương là: kt ≤ ks

1 – là hệ số tỏa nhiệt của môi trường bên ngoài tới bề mặt tường kho, W/m2K

t1 – nhiệt độ không khí bên ngoài kho, oC

t – Nhiệt độ không khí bên trong kho, oC

Nhận xét: ta thấy k s > k t vì vậy vách ngoài buồng lạnh không bị đọng sương.

2.11 TÍNH KIỂM TRA ĐỌNG SƯƠNG CHO CÁC TƯỜNG TIẾP GIÁP HÀNH LANG, BUỒNG ĐỆM.

2.11.1 Tính toán chiều dày cách nhiệt

Nhiệt độ trong buồng bảo quản đông là –25 oC, không khí trong kho đối lưu cưỡng bứcvừa phải

Tra bảng 3-4 và 3-7 [1] và dùng công thức nội suy ta tính được:

- Hệ số truyền nhiệt k = 0,347 W/m2K

- Hệ số tỏa nhiệt: 1 = 23,3 W/m2K, 2 = 9 W/m2K

Thay số ta được:

Như vậy chiều dày cách nhiệt thực của panel là:

δcnt = 0,1 – (2.0,0006+ 2.0,0005) = 0,0978 m

Hệ số truyền nhiệt thực của vách:

1 2.0,0006 2.0,0005 0,0978 123,3 45,36 0, 291 0,025 9

2.11.2 Kiểm tra đọng sương bề mặt ngoài của vách

Điều kiện để vách không bị đọng sương: ks ≥ kt

ks được xác định theo công thức:

10,95 1

1 2

t ts

ks   t  t

Trong đó:

- 1 – hệ số tỏa nhiệt của môi trường bên ngoài tới vách, W/m2K

- t1 – nhiệt độ không khí bên trong hành lang, buồng đệm, oC

- t2 – nhiệt độ không khí bên trong kho, oC

- ts – nhiệt độ điểm đọng sương của không khí bên trong hành lang, buồng đệm, oC.Chênh lệch nhiệt độ giữa bên trong buồng bảo quản với bên ngoài là: