Thiết kế kho lạnh phân phối dùng để bảo quản 100 tấn gà đông lạnh, đặt tại Hà Nội

Mục Lục LỜI CẢM ƠN : 1 1.1. Khái niệm chung 10 1.2. Phân loại 10 1.2.1. Phân loại theo công dụng 10 1.2.1.1. Kho lạnh chế biến ( Xí nghiệp chế biến lạnh ) 10 1.2.1.2. Kho lạnh phân phối 11 1.2.1.3. Kho lạnh trung chuyển 11 1.2.1.4. Kho lạnh thương nghiệp 11 1.2.1.5. Kho lạnh vận tải 12 1.2.1.6. Kho lạnh sinh hoạt 12 1.3. Theo buồng bảo quản 12 1.3.1. Buồng bảo quản lạnh 12 1.3.2. Buồng bảo quản đông 12 1.3.3. Buồng bảo quản đa năng 13 1.3.4. Buồng gia lạnh 13 1.3.5. Buồng kết đông 13 1.3.6. Buồng chất tải và tháo tải 13 1.3.7. Buồng bảo quản đá 13 1.3.8. Buồng chế biến lạnh 14 1.4. Theo phương pháp xây dựng 14 1.4.1. Kho xây 14 1.4.2. Kho panel 14 1.5. Sự cần thiết của đề tài 14 1.6 VAI TRÒ VÀ Ý NGHĨA CỦA KHO LẠNH 15 1.7 GIỚI THIỆU VỀ SẢN PHẨM BẢO QUẢN 15 1.8 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN 16 1.9 NHỮNG BIẾN ĐỔI CỦA SẢN PHẨM TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN 17 CHƯƠNG II : THIẾT KẾ SƠ ĐỒ MẶT BẰNG, KÍCH THƯỚC VÀ KẾT CẤU KHO LẠNH 20 2.1. Mục đích . 20 2.2. Yêu cầu đối với quy hoạch mặt bằng . 20 2.3 YÊU CẦU ĐỐI VỚI BUỒNG MÁY VÀ THIẾT BỊ 21 2.4 CHỌN MẶT BẰNG XÂY DỰNG . 22 2.5 CHỌN PHƯƠNG ÁN XÂY DỰNG KHO LẠNH . 22 2.5.1 Giới thiệu kho lạnh xây dựng và kho lạnh lắp ghép 23 2.5.2 Lựa chọn phương án xây dựng 24 2.6 CHỌN CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ 25 2.6.1 Chọn nhiệt độ bảo quản 25 2.6.2 Độ ẩm không khí trong kho 25 2.6.3 Thông số địa lý, khí tượng ở nơi xây dựng kho lạnh 26 2.7 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CỦA KHO 26 2.7.1 Tính thể tích kho lạnh 26 2.7.2 Diện tích chất tải của kho F, m2 27 2.7.3 Xác định tải trọng của nền và trần 27 2.7.4 Xác định diện tích lạnh cần xây dựng 28 2.7.5 Xác định số lượng buồng lạnh cần xây dựng 28 2.7.6 Dung tích thực tế của kho 28 2.8 NGUYÊN TẮC XẾP DỠ HÀNG TRONG KHO 29 2.8.1 Nguyên tắc thông gió 29 2.8.2 Nguyên tắc hàng vào trước ra trước 29 2.8.3 Nguyên tắc gom hàng 29 2.8.4 Nguyên tắc an toàn 30 2.9 KỸ THUẬT XẾP KHO 30 2.10 CẤU TRÚC KHO LẠNH 31 2.10.1 Kết cấu nền móng kho lạnh 31 2.10.2 Cấu trúc vách và trần kho lạnh 33 2.10.3 Cấu trúc mái che kho lạnh 34 2.10.4 Cấu trúc cửa và màn chắn khí 34 2.11 Các chi tiết lắp ghép 36 2.11.1 Khóa camlocking 36 2.11.2 Mộng âm dương 37 2.11.3 Các chi tiết lắp ghép khác. 37 CHƯƠNG III TÍNH TOÁN CÁCH NHIỆT, CÁCH ẨM VÀ KIỂM TRA ĐỌNG SƯƠNG CHO KHO LẠNH 38 3.1 MỤC ĐÍCH 38 3.2 TÍNH TOÁN CÁCH NHIỆT VÀ KIỂM TRA ĐỌNG SƯƠNG 38 3.2.1 Tính cho trần, nền và vách tiếp xúc với không khí bên ngoài 38 3.2.2 Tính toán cho tường giáp với phòng khách và phòng thay đồ 40 3.2.3 Tính toán cho tường tiếp giáp với phòng máy 42 3.3 TÍNH TOÁN CÁCH ẨM 42 3.4 CẤU TRÚC CÁCH NHIỆT ĐƯỜNG ỐNG 43 CHƯƠNG IV TÍNH TỔN THẤT NHIỆT VÀ CHỌN SƠ ĐỒ HỆ THỐNG LẠNH 44 4.1 MỤC ĐÍCH 44 4.2 TÍNH TỔN THẤT NHIỆT 44 4.2.1 Dòng nhiệt qua kết cấu bao che Q1 45 4.2.2 Xác định dòng nhiệt do sản phẩm và bao bì tỏa ra Q2 46 4.2.3 Dòng nhiệt do thông gió buồng lạnh Q3 48 4.2.4 Dòng nhiệt khi vận hành kho lạnh Q4 48 4.2.5 Dòng nhiệt tỏa ra khi sản phẩm hô hấp Q5 50 4.2.6 Tổng các tổn thất nhiệt của kho Q 50 4.3 XÁC ĐỊNH TẢI NHIỆT CHO THIẾT BỊ VÀ MÁY NÉN 50 4.3.1 Xác định tải nhiệt cho thiết bị 50 4.3.2 Phụ tải máy nén 51 4.4 CHỌN CHU TRÌNH LẠNH 52 4.4.1 Chọn các chế độ làm việc 52 4.4.2 Chu trình máy lạnh 60 4.5 THIẾT KẾ SƠ ĐỒ HỆ THỐNG LẠNH 65 CHƯƠNG V TÍNH CHỌN MÁY VÀ CÁC THIẾT BỊ 66 5.1 TÍNH CHỌN THIẾT BỊ BAY HƠI 66 5.1.1 Mục đích 66 5.1.2 Tính chọn thiết bị bay hơi 66 5.2 TÍNH CHỌN MÁY NÉN 70 5.3 TÍNH CHỌN THIẾT BỊ NGƯNG TỤ 81 5.3.1 Mục đích 81 5.3.2 Chọn thiết bị ngưng tụ 81 5.4 TÍNH CHỌN VAN TIẾT LƯU 85 5.5 TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ PHỤ KHÁC 87 5.5.1 Tính chọn bình chứa cao áp. 88 5.5.2 Bình tách lỏng 89 5.5.3 Bình tách dầu 91 5.5.4 Tính chọn tháp giải nhiệt. 94 5.5.5 Tính chọn đường ống môi chất 96 5.5.6 Chọn đường ống nước giải nhiệt 98 5.5.7 Tính chọn bơm nước giải nhiệt 98 5.5.8 Van chặn 99 5.5.9 Van một chiều 99 5.5.10 Mắt gas 100 5.5.11 Van điện từ 101 5.5.12 Chọn phin sấy lọc 101 5.5.13 Đồng hồ áp suất 102 5.6 Tính chọn thiết bị điện 103 CHƯƠNG VI THIẾT KẾ SƠ ĐỒ ĐIỆN 104 6.1 MẠCH ĐIỆN ĐỘNG LỰC 104 6.2 MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN 104 6.3 TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN 105 6.3.1 Chọn aptomat, contactor, rơ le nhiệt 105 6.3.2 Chọn rơ le thời gian 106 6.3.3 Chọn rơ le trung gian 107 6.3.4 Chọn rơ le áp suất 108 6.3.5 Chọn bộ điều khiển nhiệt độ 108 6.3.6 Chọn nút ấn, chuông, đèn, dây điện 108 CHƯƠNG VII QUY TRÌNH VẬN HÀNH, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA 109 7.1 QUY TRÌNH VẬN HÀNH 109 7.1.1 Chuẩn bị vận hành 109 7.1.2 Vận hành 109 7.2 QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG 112 7.2.1 Bảo dưỡng máy nén 112 7.2.2 Bảo dưỡng thiết bị ngưng tụ 113 7.2.3 Bảo dưỡng thiết bị bay hơi 113 7.2.4 Bảo dưỡng thiết bị tiết lưu 113 7.2.5 Bảo dưỡng các thiết bị phụ khác 114 7.3 QUY TRÌNH SỬA CHỮA 114 7.3.1 Áp suất đẩy quá cao 114 7.3.2 Áp suất đầu đẩy quá thấp 115 7.3.3 Áp suất hút quá cao 116 7.3.4 Áp suất hút quá thấp 116 7.3.5 Các sự cố thường gặp ở máy nén 117 CHƯƠNG VIII : LẬP DỰ TOÁN VẬT TƯ, NHÂN CÔNG 119 8.1 BÓC TÁCH KHỐI LƯỢNG VÀ LẬP DỰ TOÁN 119 8.2 CHI PHÍ NHÂN CÔNG 122 TÀI LIỆU THAM KHẢO 123

Trang 1

LỜI CẢM ƠN :

Sau một thời gian học tập và nghiên cứu tại trường Đại Học Công Nghiệp HàNội, đến nay em đã hoàn thành chương trình đào tạo đại học và hoàn thành đồ ántốt nghiệp Đại Học Em xin chân thành cảm ơn: BGH Trường Đại Học CôngNghiệp Hà Nội Khoa Điện – Bộ môn Kỹ Thuật Nhiệt Cùng các thầy trong bộ môn

Kỹ Thuật Nhiệt đã tận tình giảng dạy và tận tình giúp đỡ em trong suốt những học

kì qua, để em có được kiến thức như ngày hôm nay Đặc biệt em xin tỏ lòng biết ơn

đến thầy Trần Quyết Thắng – người đã trực tiếp hướng dẫn, dạy bảo, động viên

tạo mọi điều kiện thuận lợi để em hoàn thành đồ án này Em mong rằng sẽ còn nhậnđược sự chỉ dạy của thầy trong quá trình nghiên cứu và công tác sau này Qua đây

em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, người thân, bạn bè đã giúp đỡ, động viên emtrong suốt thời gian học tập tại trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Em xin kính chúc các thầy và toàn thể bạn bè sức khỏe dồi dào, đạt nhiều

thành công trong công việc, học tập và nghiên cứu

Hà Nội, tháng 3 năm 2016 Sinh viên thực hiện :

Nguyễn Trường Giang

Trang 2

M c L c ụ ụ

LỜI CẢM ƠN : 1

1.1 Khái niệm chung 10

1.2 Phân loại 10

1.2.1 Phân loại theo công dụng 10

1.2.1.1 Kho lạnh chế biến ( Xí nghiệp chế biến lạnh ) 10

1.2.1.2 Kho lạnh phân phối 11

1.2.1.3 Kho lạnh trung chuyển 11

1.2.1.4 Kho lạnh thương nghiệp 11

1.2.1.5 Kho lạnh vận tải 12

1.2.1.6 Kho lạnh sinh hoạt 12

1.3 Theo buồng bảo quản 12

1.3.1 Buồng bảo quản lạnh 12

1.3.2 Buồng bảo quản đông 12

1.3.3 Buồng bảo quản đa năng 13

1.3.4 Buồng gia lạnh 13

1.3.5 Buồng kết đông 13

1.3.6 Buồng chất tải và tháo tải 13

1.3.7 Buồng bảo quản đá 13

1.3.8 Buồng chế biến lạnh 14

1.4 Theo phương pháp xây dựng 14

1.4.1 Kho xây 14

1.4.2 Kho panel 14

1.5 Sự cần thiết của đề tài 14

1.6 VAI TRÒ VÀ Ý NGHĨA CỦA KHO LẠNH 15

1.7 GIỚI THIỆU VỀ SẢN PHẨM BẢO QUẢN 15

1.8 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN 16

Trang 3

1.9 NHỮNG BIẾN ĐỔI CỦA SẢN PHẨM TRONG QUÁ TRÌNH BẢO

QUẢN 17

CHƯƠNG II : THIẾT KẾ SƠ ĐỒ MẶT BẰNG, KÍCH THƯỚC VÀ KẾT CẤU KHO LẠNH 20

2.1 Mục đích 20

2.2 Yêu cầu đối với quy hoạch mặt bằng 20

2.3 YÊU CẦU ĐỐI VỚI BUỒNG MÁY VÀ THIẾT BỊ 21

2.4 CHỌN MẶT BẰNG XÂY DỰNG 22

2.5 CHỌN PHƯƠNG ÁN XÂY DỰNG KHO LẠNH 22

2.5.1 Giới thiệu kho lạnh xây dựng và kho lạnh lắp ghép 23

2.5.2 Lựa chọn phương án xây dựng 24

2.6 CHỌN CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ 25

2.6.1 Chọn nhiệt độ bảo quản 25

2.6.2 Độ ẩm không khí trong kho 25

2.6.3 Thông số địa lý, khí tượng ở nơi xây dựng kho lạnh 26

2.7 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CỦA KHO 26

2.7.1 Tính thể tích kho lạnh 26

2.7.2 Diện tích chất tải của kho F, m2 27

2.7.3 Xác định tải trọng của nền và trần 27

2.7.4 Xác định diện tích lạnh cần xây dựng 28

2.7.5 Xác định số lượng buồng lạnh cần xây dựng 28

2.7.6 Dung tích thực tế của kho 28

2.8 NGUYÊN TẮC XẾP DỠ HÀNG TRONG KHO 29

2.8.1 Nguyên tắc thông gió 29

2.8.2 Nguyên tắc hàng vào trước ra trước 29

2.8.3 Nguyên tắc gom hàng 29

2.8.4 Nguyên tắc an toàn 30

Trang 4

2.10.1 Kết cấu nền móng kho lạnh 31

2.10.2 Cấu trúc vách và trần kho lạnh 33

2.10.3 Cấu trúc mái che kho lạnh 34

2.10.4 Cấu trúc cửa và màn chắn khí 34

2.11 Các chi tiết lắp ghép 36

2.11.1 Khóa camlocking 36

2.11.2 Mộng âm dương 37

2.11.3 Các chi tiết lắp ghép khác 37

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN CÁCH NHIỆT, CÁCH ẨM VÀ KIỂM TRA ĐỌNG SƯƠNG CHO KHO LẠNH 38

3.1 MỤC ĐÍCH 38

3.2 TÍNH TOÁN CÁCH NHIỆT VÀ KIỂM TRA ĐỌNG SƯƠNG 38

3.2.1 Tính cho trần, nền và vách tiếp xúc với không khí bên ngoài 38

3.2.2 Tính toán cho tường giáp với phòng khách và phòng thay đồ 40

3.2.3 Tính toán cho tường tiếp giáp với phòng máy 42

3.3 TÍNH TOÁN CÁCH ẨM 42

3.4 CẤU TRÚC CÁCH NHIỆT ĐƯỜNG ỐNG 43

CHƯƠNG IV TÍNH TỔN THẤT NHIỆT VÀ CHỌN SƠ ĐỒ HỆ THỐNG LẠNH 44

4.1 MỤC ĐÍCH 44

4.2 TÍNH TỔN THẤT NHIỆT 44

4.2.1 Dòng nhiệt qua kết cấu bao che Q1 45

4.2.2 Xác định dòng nhiệt do sản phẩm và bao bì tỏa ra Q2 46

4.2.3 Dòng nhiệt do thông gió buồng lạnh Q3 48

4.2.4 Dòng nhiệt khi vận hành kho lạnh Q4 48

4.2.5 Dòng nhiệt tỏa ra khi sản phẩm hô hấp Q5 50

4.2.6 Tổng các tổn thất nhiệt của kho Q 50

4.3 XÁC ĐỊNH TẢI NHIỆT CHO THIẾT BỊ VÀ MÁY NÉN 50

4.3.1 Xác định tải nhiệt cho thiết bị 50

Trang 5

4.3.2 Phụ tải máy nén 51

4.4 CHỌN CHU TRÌNH LẠNH 52

4.4.1 Chọn các chế độ làm việc 52

4.4.2 Chu trình máy lạnh 60

4.5 THIẾT KẾ SƠ ĐỒ HỆ THỐNG LẠNH 65

CHƯƠNG V TÍNH CHỌN MÁY VÀ CÁC THIẾT BỊ 66

5.1 TÍNH CHỌN THIẾT BỊ BAY HƠI 66

5.1.1 Mục đích 66

5.1.2 Tính chọn thiết bị bay hơi 66

5.2 TÍNH CHỌN MÁY NÉN 70

5.3 TÍNH CHỌN THIẾT BỊ NGƯNG TỤ 81

5.3.1 Mục đích 81

5.3.2 Chọn thiết bị ngưng tụ 81

5.4 TÍNH CHỌN VAN TIẾT LƯU 85

5.5 TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ PHỤ KHÁC 87

5.5.1 Tính chọn bình chứa cao áp 88

5.5.2 Bình tách lỏng 89

5.5.3 Bình tách dầu 91

5.5.4 Tính chọn tháp giải nhiệt 94

5.5.5 Tính chọn đường ống môi chất 96

5.5.6 Chọn đường ống nước giải nhiệt 98

5.5.7 Tính chọn bơm nước giải nhiệt 98

5.5.8 Van chặn 99

5.5.9 Van một chiều 99

5.5.10 Mắt gas 100

5.5.11 Van điện từ 101

Trang 6

CHƯƠNG VI THIẾT KẾ SƠ ĐỒ ĐIỆN 104

6.1 MẠCH ĐIỆN ĐỘNG LỰC 104

6.2 MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN 104

6.3 TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN 105

6.3.1 Chọn aptomat, contactor, rơ le nhiệt 105

6.3.2 Chọn rơ le thời gian 106

6.3.3 Chọn rơ le trung gian 107

6.3.4 Chọn rơ le áp suất 108

6.3.5 Chọn bộ điều khiển nhiệt độ 108

6.3.6 Chọn nút ấn, chuông, đèn, dây điện 108

CHƯƠNG VII QUY TRÌNH VẬN HÀNH, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA 109

7.1 QUY TRÌNH VẬN HÀNH 109

7.1.1 Chuẩn bị vận hành 109

7.1.2 Vận hành 109

7.2 QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG 112

7.2.1 Bảo dưỡng máy nén 112

7.2.2 Bảo dưỡng thiết bị ngưng tụ 113

7.2.3 Bảo dưỡng thiết bị bay hơi 113

7.2.4 Bảo dưỡng thiết bị tiết lưu 113

7.2.5 Bảo dưỡng các thiết bị phụ khác 114

7.3 QUY TRÌNH SỬA CHỮA 114

7.3.1 Áp suất đẩy quá cao 114

7.3.2 Áp suất đầu đẩy quá thấp 115

7.3.3 Áp suất hút quá cao 116

7.3.4 Áp suất hút quá thấp 116

7.3.5 Các sự cố thường gặp ở máy nén 117

CHƯƠNG VIII : LẬP DỰ TOÁN VẬT TƯ, NHÂN CÔNG 119

8.1 BÓC TÁCH KHỐI LƯỢNG VÀ LẬP DỰ TOÁN 119

Trang 7

8.2 CHI PHÍ NHÂN CÔNG 122

TÀI LIỆU THAM KHẢO 123

Trang 8

LỜI NÓI ĐẦU :

Lịch sử phát triển của kho lạnh gắn liền với sự phát triển của ngành kỹ thuậtlạnh Con người đã biết làm lạnh từ cách đây rất lâu Ngành khảo cổ học đã pháthiện ra những hang động có mạch nước ngầm có nhiệt độ thấp chảy qua dùng đểchứa thực phẩm và lương thực khoảng từ 5000 năm trước

Ngày nay kỹ thuật lạnh đã tiến những bước rất xa, có trình độ khoa học kỹthuật ngang với các ngành kỹ thuật tiên tiến khác Phạm vi và nhiệt độ của kỹ thuậtlạnh ngày nay được mở rộng rất nhiều Người ta đang tiến dần đến nhiệt độ khôngtuyệt đối, ở phía nhiệt độ cao của thiết bị ngưng tụ, nhiệt độ có thể đạt trên 100oCdùng cho các mục đích của bơm nhiệt như sưởi ấm, chuẩn bị nước nóng, sấy Đây

là ứng dụng của bơm nhiệt góp phần thu hồi nhiệt thải, tiết kiệm năng lượng sơ cấp.Lĩnh vực quan trọng nhất của kỹ thuật lạnh chính là bảo quản thực phẩm,chính là các kho lạnh bảo quản Theo một số thống kê thì khoảng 80% công suấtlạnh được sử dụng trong công nghiệp bảo quản thực phẩm và con số này sẽ còn tăngtrong tương lai vì những vấn đề về an ninh lương thực Thực phẩm như các loại rauquả, thịt, cá, sữa … là những thực phẩm rất dễ ôi thiu do vi khuẩn gây ra Nước ta làmột nước nhiệt đới có thời tiết nóng ẩm nên quá trình ôi thiu thực phẩm còn xảy ranhanh hơn

Muốn làm ngưng trệ quá trình ôi thiu sản phẩm, phương pháp có hiệu quả vàkinh tế nhất là bảo quản lạnh thực phẩm, chính là sử dụng kho lạnh để bảo quảnthực phẩm

Trong những năm gần đây mặt hàng thịt gà đông lạnh của Việt Nam đã có tínnhiệm trên thị trường trong và ngoài nước Ngoài việc những giống gà đã quy hoạchtrong vùng chăn nuôi để tạo ra con gà đạt tiêu chuẩn, kỹ thuật chế biến thịt gà đônglạnh theo đúng tiêu chuẩn cũng rất quan trọng

Đi từ sản xuất thủ công nhỏ lẻ, người ta đã dần sản xuất chăn nuôi gà theo quy mô trạng trại, dần dần đáp ứng được nhu cầu của trong nước và bước đầu xuất khẩu sang các nước trên thế giới Để đáp ứng nhu cầu phân phối điều hòa số lượng cũng như chất lượng về sản phẩm mà các nước đặt ra thì việc ra đời các kho lạnh

Trang 9

phân phối là một nhu cầu cấp thiết được đặt ra trong ngành chăn nuôi Nhằm thỏa mãn các yêu cầu mà thị trường trong và ngoài nước đặt ra.

Xuất phát từ những yêu cầu đó, được sự phân công của khoa Điện và bộ mônCông Nghệ Kĩ Thuật Nhiệt trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội cùng với sự

hướng dẫn của thày Trần Quyết Thắng, em đã được giao đề tài : “ Thiết kế kho

lạnh phân phối dùng để bảo quản 100 tấn gà đông lạnh, đặt tại Hà Nội ”.

Đề tài bao gồm những nội dung sau:

Chương I: Tổng quan về kho lạnh bảo quản sản phẩm

Chương II: Thiết kế sơ đồ mặt bằng, kích thước và kết cấu kho lạnh

Chương III: Chọn bảo ôn, kiểm tra cách ẩm và đọng sương

Chương IV: Tính toán tổn thất nhiệt và chọn sơ đồ hệ thống lạnh

Chương V: Tính chọn máy và các thiết bị trong hệ thống lạnh

Chương VI: Thiết kế sơ đồ điện: điện động lực, điều khiển, bảo vệ sự cố, báo động, xả đá

Chương VII: Quy trình vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa

Chương VIII: Lập dự toán vật tư, nhân công

Mặc dù em đã rất cố gắng, nhưng do thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế nên đồ án không tránh khỏi những thiếu sót Rất mong nhận được sự đóng góp ý

kiến của quý thầy cô, để đề tài của em hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 3 năm 2016

Sinh viên thực hiệnNguyễn Trường Giang

Trang 10

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ KHO LẠNH BẢO QUẢN SẢN PHẨM

1.1 Khái niệm chung

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

Kho lạnh đóng vai trò quan trọng trong khâu bảo quản sản phẩm Kho lạnhtạo ra môi trường giúp cho việc sản phẩm bảo quản giữ được giá trị dinh dưỡngcũng như các giá trị khác như giá trị cảm quan, hình dạng sản phẩm, giúp cho cácnhà kinh doanh yên tâm về sản phẩm sau khi đã chế biến và đủ sức cạnh tranh trênthị trường

Hiện nay trên thị trường kho lạnh được sử dụng trong công nghiệp chế biếnthực phẩm rất rộng rãi và chiếm một tỷ lệ rất lớn Các dạng mặt hàng bao gồm:

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

- 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 Phân loại

Dựa vào công dụng, buồng lạnh hay phương pháp xây dựng mà người ta chia

ra thành nhiều loại kho lạnh khác nhau

1.2.1 Phân loại theo công dụng

1.2.1.1 Kho lạnh chế biến ( Xí nghiệp chế biến lạnh )

Là một bộ phận của các cơ sở chế biến thực phẩm như thịt, cá, sữa, rau,quả, Các thực phẩm là thực phẩm lạnh, đông lạnh, đồ hôp, Để chuyển đến cáckho phân phối, kho lạnh trung chuyển hoặc kho lạnh thương nghiệp Đặc điểm lànăng suất lạnh của các thiết bị lớn Chúng đều là mắt xích đầu tiên của dây chuyềnlạnh

Đặc điểm của kho lạnh chế biến:

Trang 11

Vì số lượng hàng hóa lớn nên năng suất lạnh của kho lạnh chế biến rấtlớn Ngoài ra, vì có bộ phận cơ chế, chế biến nên số lượng người tham gia vào quátrình này rất lớn, đặt ra vấn đề:

- Cần thiết kế phòng sinh hoạt cho công nhân, nhân viên

- Cần phải trang bị bảo hộ lao động: Găng tay, quần áo, mũ ủng…

trong điều kiện làm việc khắc nhiệt

- Cần bố trí hợp lý dây chuyền sản xuất, tạo điều kiện thuận lợi cho dòng chảy của sản phẩm

1.2.1.2 Kho lạnh phân phối

Thường dùng cho các thành phố và các trung tâm công nghiệp để bảo quảncác sản phẩm cho một mùa thu hoạch, phân phối điều hòa cả năm Phần lớn các sảnphẩm được đưa ra lạnh hoặc kết đông ở xí nghiệp chế biến nơi khác đưa đến đây đểbảo quản Dung tích của kho lạnh rất lớn tới 15 nghìn tấn, đặt biệt 30 nghìn tấn đến

35 nghìn tấn

1.2.1.3 Kho lạnh trung chuyển

Kho lạnh trung chuyển thường được đặt ở các đầu các mối giao thông thuậnlợi như: Các hải cảng, những điểm nút đường sắt, đường bộ,…Dùng để bảo quảnngắn hạn những sản phẩm nhằm mục đích cung cấp hàng hóa, sản phẩm tới nơi cónhu cầu

1.2.1.4 Kho lạnh thương nghiệp

Thường có ở các siêu thị, các trung tâm thương mại nhằm mục đích chủđộng hàng hóa cung cấp các sản phẩm đông lạnh cho các quầy lạnh đặt trong siêuthị Dung tích các loại kho lạnh này từ 10150 tấn Thông thường sẽ tồn tại kho lạnh

Trang 12

Nguồn hàng chủ yếu của kho lạnh thương nghiệp là từ kho lạnh phân phối.Kho lạnh thương nghiệp được chia thành hai loại theo dung tích:

- Kho lạnh thương nghiệp lớn có dung tích từ 10 150 tấn dùng cho cáctrung tâm công nghiệp, thị xã…

- Kho lạnh nhỏ có dung tích đến 10 tấn dùng cho các cửa hàng, quầy hàngthương nghiệp, khách sạn…thời gian bảo quản trong vòng 30 ngày Kiểu này baogồm các tủ lạnh thương nghiệp

1.2.1.5 Kho lạnh vận tải

Kho lạnh vận tải thực ra là các phương tiện vận tải như tàu hỏa, tàu thủy,container, máy bay, được trang bị thêm hệ thống lạnh nhằm mục đích vận chuyểnhàng hóa từ các kho lạnh Thậm chí không có hệ thống lạnh mà chỉ duy trì trạngthái bảo quản lạnh bằng nước đá, bằng đá kho, thậm chí ướp lạnh

1.2.1.6 Kho lạnh sinh hoạt

Kho lạnh sinh hoạt là mắt xích cuối cùng trong dây chuyền lạnh Nó chính làcác loại tủ lạnh gia đình, tủ đông, tủ bảo quản các cỡ khác nhau sử dụng trong giađình, nhà hàng, khách sạn nhằm mục đích bảo quản ngắn hạn các sản phẩm phục vụgia đình, khách hàng Dung tích từ 50 lít cho đến vài m3

1.3 Theo buồng bảo quản

1.3.1 Buồng bảo quản lạnh

Buồng bảo quản lạnh thường có nhiệt độ -1,50 với độ ẩm tương đối 9095 Các sản phẩm bảo quản như thịt, cá có thể được xếp trong bao bì khác nhau đặt lêngiá trong buồng lạnh

Buồng lạnh được trang bị các dàn lạnh không khí kiểu gắn tường, treo trêntrần đối lưu không khí kiểu tự nhiên hoặc đối lưu không khí cưỡng bức

1.3.2 Buồng bảo quản đông

Kho được sử dụng để bảo quản các mặt hàng đã qua cấp đông Đó là các loạithực phẩm có nguồn gốc từ động vật Nhiệt độ bảo quản tùy thuộc vào thời gian,loại thực phẩm bảo quản Tuy nhiên nhiệt độ bảo quản tối thiểu phải đạt -18 để cho

Trang 13

các vi sinh vật không phát triển làm hư hại thực phẩm trong quá trình bảo quản Khi

có yêu cầu đặc biệt nhiệt độ bảo quản được đưa xuống đến -23

Buồng bảo quản đông thường dùng quạt làm lạnh không khí nhưng cũng cóthể dùng các dàn tường, dàn trần hoặc dàn tường không khí đối lưu tự nhiên

1.3.3 Buồng bảo quản đa năng

Buồng bảo quản đa năng thường được thiết kế ở -12 nhưng khi cần bảo quảnlạnh có thể đưa lên nhiệt độ bảo quản lạnh 0 hoặc khi cần bảo quản đông có thể đưa

xuống -18 theo yêu cầu công nghệ.

Buồng đa năng thường được trang bị dàn quạt nhưng cũng có thể được trang

bị dàn tường hoặc dàn trần đối lưu không khí tự nhiên

1.3.4 Buồng gia lạnh

Buồng gia lạnh dùng để làm lạnh sản phẩm từ nhiệt độ môi trường xuốngđến nhiệt độ bảo quản lạnh hoặc để gia lạnh sơ bộ cho những sản phẩm lạnh đôngtrong phương pháp kết đông 2 pha

Buồng gia lạnh thường được trang bị quạt dàn lạnh để tăng tốc độ gia lạnhcho sản phẩm

1.3.5 Buồng kết đông

Buồng kết đông dùng để kết đông sản phẩm Kết đông 1 pha, nhiệt độ sảnphẩm vào là 37 Kết đông 2 pha nhiệt độ sản phẩm vào buồng kết đông là 4 vì sảnphẩm đã được gia lạnh sơ bộ Sản phẩm ra có nhiệt độ tâm thịt là -8 và nhiệt độ bềmặt tùy theo bề dày tấm thịt có thể đạt -18 -12

1.3.6 Buồng chất tải và tháo tải

Buồng này có nhiệt độ không khí khoảng 0 phục vụ cho buồng kết đông vàbuồng gia lạnh Tronh buồng chất tải, thịt được được treo vào các móc treo của xekết đông hoặc xếp vào các giá của xe để chuẩn bị đưa vào buồng kết đông Buồngtháo tải dùng để tháo các sản phẩm đã kết đông chuyển qua các buồng bảo quảnđông

1.3.7 Buồng bảo quản đá

Trang 14

Buồng bảo quản nước đá có nhiệt độ không khí -4 đi kèm bể đá khối Dungtích buồng tùy theo yêu cầu trữ đá thường có thể trữ được từ 2 đến 5 lần năng suấtngày đêm của bể đá.

1.3.8 Buồng chế biến lạnh

Buồng chế biến lạnh trong các xí nghiệp chế biến thực phẩm có công nhânlàm việc ngày liên tục bên trong Nhiệt độ tùy theo yêu cầu công nghệ chế biếnnhưng thường là từ 1018

1.4 Theo phương pháp xây dựng

1.4.1 Kho xây

Là kho mà kết cấu là kiến trúc xây dựng và bên trong người ta tiến hành bọccác lớp cách nhiệt Kho xây chiếm diện tích lớn, lắp đặt khó, giá thành tương đốicao, không đẹp, khó tháo dỡ và di chuyển Mặt khác về mặt thẩm mỹ và vệ sinh khoxây không đảm bảo tốt Vì vậy hiện nay người ta ít sử dụng kho để bảo quản thựcphẩm

1.4.2 Kho panel

Được lắp ghép từ các tấm panel bằng polyurethan có hình thức đẹp, giáthành tương đối rẻ, tiện lợi khi lắp đặt, tháo dỡ và bảo quản các hàng thực phẩm,nông sản, thuốc men, dược liệu, Hiện nay ở nước ta nhiều doanh nghiệp đã sảnsuất các tấm panel cách nhiệt đạt tiêu chuẩn cao Vì thế hầu hết các xí nghiệp côngnghiệp thực phẩm đều sử dụng kho panel để bảo quản hàng hóa

1.5 Sự cần thiết của đề tài

Khi bối cảnh xuất khẩu thực phẩm, thủy sản đang phát triển mạnh mẽ nhưhiện nay là rất quan trọng và cần được doanh nhân quan tâm và đầu tư nhiều hơn.Không phải doanh nghiệp nào cũng có điều kiện để đầu tư vào kho lạnh một cách

có chiều sâu Hiện nay không ít những kho lạnh có thiết bị và cách quản lý cũ, chấtlượng sản phẩm được bảo quản không tốt, nhiệt độ không đủ làm ảnh hưởng tới các

uy tín của các doanh nghiệp Hệ thống các kho lạnh hiện nay chỉ đáp ứng các nhucầu tạm giữ sau chế biến và đưa vào lưu thông trong điều kiện bình thường Có một

số doanh nghiệp do kho lạnh không đáp ứng được yêu cầu nên phải thuê kho lạnhcủa doanh nghiệp khác, nhất là trong điểm mùa vụ, từ đó hình thành nên kho lạnhthương mại phát triển nhanh, mạnh cả về số lượng lẫn chất lượng

Trang 15

Dịch vụ bảo quản thực phẩm chiếm vị trí quan trọng, là một yếu tố quantrọng quyết định về chất lượng sản phẩm khi xuất ra thị trường thế giới Chất lượngcác sản phẩm thực phẩm xuất khẩu ngoài các yếu tố về giống, chăm sóc, chế biếncòn phụ thuộc vào chất lượng kho lạnh bảo quản.

Chất lượng kho lạnh phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố từ việc kế hoạch xâydựng, thiết kế đảm bảo kĩ thuật, mỹ thuật, đáp ứng nhu cầu thực tế đến chất lượngcũng như tính kinh tế cho doanh nghiệp

Từ những yêu cầu và tính cấp thiết của kho lạnh nên trong đề tài này em xin

đề cấp tới việc thiết kế, tính toán, chọn máy, lắp đặt, vận hành cũng như bảo dưỡngkho lạnh để đảm bảo kho lạnh bảo quản hợp lý và kinh tế cho doanh nghiệp

1.6 VAI TRÒ VÀ Ý NGHĨA CỦA KHO LẠNH

Hiện nay kho lạnh được sử dụng rất rộng rãi và đóng vai trò quan trọng nhất trong công nghiệp chế biến và bảo quản thực phẩm

- Kho lạnh có tác dụng bảo vệ và hạn chế những biến đổi về chất lượng của thực phẩm trong khi chờ đợi đưa đi sử dụng

- Thực phẩm sau khi thu hoạch về chế biến được bảo quản ở nhiệt độ thấp cùng với chế độ thông gió và độ ẩm thích hợp trong kho lạnh, khi hạ nhiệt độ thấp thì enzyme và vi sinh vật trong nguyên liệu bị ức chế hoạt động và có thể bị đình chỉ hoạt động Như vậy nguyên liệu sẽ giữ được lâu hơn một thời gian nữa

- Dưới tác dụng của nhiệt độ thấp nước trong sản phẩm động vật bị đóng

băng làm cho vi khuẩn chậm phát triển và có khi còn bị tiêu diệt Nói chung khi

nhiệt độ hạ xuống thấp thì chỉ có tác dụng kiềm chế vi khuẩn hơn là giết chúng

1.7 GIỚI THIỆU VỀ SẢN PHẨM BẢO QUẢN

Trong khẩu phần ăn hàng ngày của con người thịt và các sản phẩm chế biến

từ thịt đóng vai trò hết sức quan trọng Đặc biệt là protein trong thịt là loại protein hoàn thiện chứa tất cả các acid amin cho cơ thể

Trang 16

Hình 1.7 Sản phẩm thịt gà đông lạnh

Thịt gà là loại thực phẩm quen thuộc trong bữa ăn gia đình Thịt gà rất giàuchất sắt có tác dụng bổ sung lượng máu cho cơ thể Thịt gà giàu vitamin B6, cókhoáng chất CARNITINE và nồng độ SACOSINE rất thấp, có nhiều kali, nhiều dầuthực phẩm, giàu magie và kẽm trong thịt gà chứa nhiều vitamin B12

Thịt gà đông lạnh được tiến hành làm lạnh đông ở các thiết bị như hầm lạnh,

tủ đông nhanh Thịt được đóng trong các thùng giấy cactong, vì vậy mà việc bốcxếp và vận chuyển nhẹ nhàng và dễ dàng tự động hóa Thịt được coi là làm lạnhđông xong khi 86% nước trong thịt đóng băng và nhiệt độ của tâm bắp đùi đạt

-18 ℃ Tổn hao khối lượng trong quá trình làm lạnh động cho phép từ 0,6 – 2,6%tùy theo chất lượng loại thịt, điều kiện kỹ thuật và phương pháp lạnh đông

1.8 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN

* Ảnh hưởng các yếu tố bên ngoài:

- Môi trường: nhiệt độ môi trường có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản

phẩm bảo quản như nhiệt độ, độ ẩm,…làm ảnh hưởng đến các thiết bị và cấu trúc kho lạnh từ đó ảnh hưởng đến sản phẩm

- Cấu trúc kho: nếu cấu trúc kho cách nhiệt và cách ẩm không tốt và cấu

trúc không hợp lý thì kho sẽ bị dao động nhiệt độ nhiều làm cho có hiện tượng tanchảy và tái kết tinh của các tinh thể nước đá sẽ làm cho sản phẩm bảo quản bị giảmtrọng lượng và khối lượng

Trang 17

- Chế độ vận hành máy lạnh: nếu vận hành không hợp lý làm cho hệ thống

máy lạnh hoạt động không ổn định để cho nhiệt độ dao động nhiều sẽ làm cho sản phẩm bị giảm khối lượng và chất lượng nhiều

- Chất lượng của hệ thống máy lạnh và chế độ bảo trì hệ thống cũng ảnh

hưởng lớn đến sản phẩm bảo quản

- Thời gian bảo quản sản phẩm: thời gian bảo quản sản phẩm càng dài thì

khối lượng và chất lượng sẽ bị giảm sút

* Ảnh hưởng của các yếu tố bên trong

Để có sản phẩm có chất lượng tốt cần đảm bảo điều kiện môi trường trong kho được

ổn định theo đúng quy trình công nghệ đề ra như:

- Nhiệt độ bảo quản: nhiệt độ bảo quản sản phẩm phải được lựa chọn trên

cơ sở kinh tế và kỹ thuật Nó phụ thuộc vào từng loại sản phẩm và thời gian bảoquản sản phẩm Thời gian bảo quản càng lâu đòi hỏi nhiệt độ bảo quản càng thấp.Các mặt hàng trữ đông cần bảo quản ở nhiệt độ ít nhất bằng nhiệt độ của sản phẩmsau cấp đông tránh không để xảy ra quá trình tan chảy và tái kết tinh lại của cácnước đá làm giảm trọng lượng và chất lượng sản phẩm

- 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 sử dụng Bởi vì độ ẩm của khôngkhí trong kho có liên quan mật thiết đến hiện tượng thăng hoa của nước đá trong sảnphẩm Do vậy tùy từng loại sản phẩm cụ thể mà ta chọn độ ẩm của không khí thíchhợp

- Tốc độ không khí trong kho lạnh: không khí chuyển động trong kho có

tác dụng lấy đi lượng nhiệt tỏa ra của sản phẩm bảo quản, nhiệt truyền vào do mởcủa, do cầu nhiệt, do người lao động, do máy móc thiết bị hoạt động trong kho.Ngoài ra còn đảm bảo sự đồng đều nhiệt độ, độ ẩm và hạn chế nấm mốc hoạt động

1.9 NHỮNG BIẾN ĐỔI CỦA SẢN PHẨM TRONG QUÁ TRÌNH BẢO

QUẢN

Trang 18

Sau khi làm đông, trong thời gian bảo quản trong kho có hiện tượng tan chảy

và tái kết tinh lại thành tinh thể nước đá Trong quá trình bảo quản nhiệt độ khoảng(-18 ÷ -25) ℃ nếu có sự dao động nhiệt độ sẽ có hiện tượng tan chảy và tái kết tinhcủa nước đá Khi nhiệt độ tăng thì tất cả các tinh thể nước đá có điểm băng thấp hơnnhiệt độ đó sẽ bị tan chảy Khi nhiệt độ hạ thấp dưới điểm băng của phần nước nàythì chúng sẽ tái kết tinh lại nhưng không hình thành tinh thể mới mà có xu hướng dichuyển về các tinh thể chưa bị hào tan và kết tinh vào đó Hậu quả là số lượng cáctinh thể nước đá trong sản phẩm giảm nhưng kích thước chúng thì lại tăng lên vàđến một mức mào đó chúng gây chèm ép làm rách vỡ tế bào và gây hủy hoại cấutrúc mô tạo ra nhiều khe hở ăn thông từ bên trong ra bên ngoài sản phẩm Khi tangiá và làm ấm để sử dụng sản phẩm đông lạnh thì nước và các chất tan trong nước

sẽ thoát ra ngoài theo các khe hở này gây hiện tượng mất trọng lượng và chất lượngcủa sản phẩm Tổn thất này là lớn nhất trong tất cả các dạng tổn thất về trọng lượng

và chất lượng sản phẩm

Để tránh hiện tượng kết tinh lại của nước đá trong quá trình bảo quản nhiệt

độ phải ổn định, mức dao động của nhiệt độ cho phép là ±1 ℃

* Những biến đổi về mặt hóa học

Trong quá trình bảo quản đông thì có những biến đổi về mặt hóa học nhưng các phản ứng đều bị chậm lại do nhiệt độ thấp

Trang 19

+ Nếu thời gian bảo quản đông càng dài và không có biện pháp khắc phục thì sản phẩm bị hư hỏng do nguyên nhân chủ yếu là phản ứng oxi hóa lipit.

* Những biến đổi về hóa sinh

- Khi hạ thấp nhiệt độ dưới nhiệt độ thích hợp tới gần điểm băng thì hoạt động của enzyme bị giảm

- Khi nhiệt độ hạ xuống ≤ -8 ℃ một số enzyme ngừng hoạt động, sốcòn lại hoạt động yếu ớt

- Khi nhiệt độ hạ thấp ≤ - 18 ℃ hầu hết các enzyme ngừng hoạt động ngoại trừ enzyme xúc tác cho phản ứng thủy phân lipit và phản ứng oxihóa lipit nhưng chúng hoạt động rất yếu Tuy nhiên nếu như thời gian trữ

đông kéo dài đến vài tháng hoặc hơn một năm thì phản ứng xảy ra đáng kể

và có khả năng làm hư hỏng sản phẩm

* Những biến đổi về vi sinh

- Khi nhiệt độ nhỏ hơn nhiệt độ thích hợp của vi sinh vật nhưng chưa dưới điểm băng thì vi sinh vật bị ức chế, hoạt động yếu hơn

- Khi nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ điểm băng thì nước đóng băng và nếuđóng chậm thì các tinh thể nước đá to có thể gây rách màng tế bào làm cho một số vi sinh vật bị chết, số còn lại rơi vào trạng thái không hoạt động hoặc hoạt động rất yếu

- Khi nhiệt độ hạ xuống ≤ -8 ℃ thì hầu hết các loài vi khuẩn ngừng hoạt động nhưng nấm mốc nấm men còn hoạt động được

- Khi nhiệt độ hạ thấp ≤ -12 ℃ thì cả vi khuẩn, nấm mốc, nấm men ngừng hoạt động nhưng một số vi khuẩn chịu lạnh vẫn còn hoạt động được nên chưa an toàn

- Khi nhiệt độ hạ thấp ≤ -18℃ gần như không còn vi sinh vật nào hoạt động được nên bảo quản nhiệt độ từ (-18 ÷ -25) ℃ là vừa an toàn và

Trang 20

CHƯƠNG II : THIẾT KẾ SƠ ĐỒ MẶT BẰNG, KÍCH

THƯỚC VÀ KẾT CẤU KHO LẠNH 2.1 Mục đích

Mục đích là xác định :

- Kích thước của kho lạnh bảo quản đông, để có cách bố trí hợp lý mặt bằngkho lạnh

- Diện tích lạnh cần xây dựng và số buồng lạnh

- Dung tích kho lạnh cần thiết để xác định lượng hàng hóa được bảo quản lớnnhất trong kho

2.2 Yêu cầu đối với quy hoạch mặt bằng

Quy hoạch mặt bằng kho lạnh là bố trí những nơi sản xuất, xử lý lạnh, bảoquản và những nơi phụ trợ phù hợp với dây truyền công nghệ Để đạt được mụcđích đó cần tuân thủ các yêu cầu sau:

- Phải bố trí buồng lạnh phù hợp với dây truyền công nghệ Sản phẩm đi theodây truyền không gặp nhau, không đan chéo nhau các cửa ra vào cửa buồng phảiquay ra hành lang Cũng có thể không cần dùng hàng lang nhưng sản phẩm theo dâytruyền không đi ngược

- Quy hoạch cần phải đạt chi phí đầu tư là bé nhất Cần sử dụng rộng rãi cáccấu kiện tiêu chuẩn giảm đến mức thấp nhất các diện tích phụ nhưng phải đảm bảotiện nghi Giảm công suất thiết bị đến mức thấp nhất

- Quy hoạch mặt bằng cần phải đảm bảo sự vận hành tiện lợi và rẻ tiền

Một số điểm lưu ý khi quy hoạch mặt bằng [TL1,Tr.41]:

+ Quy hoạch phải đảm bảo lối đi và đường vận chuyển thuận lợi cho việcbốc xếp thủ công hoặc cơ giới đã thiết kế

+ Chiều rộng kho lạnh nhiều tầng không quá 40 m

+ Chiều rộng kho lạnh 1 tầng phải phù hợp với khoảng trượt lớn nhất

12 m, thường lấy: 12, 24, 36, 48, 60, 72 m

+ Chiều dài của kho lạnh có đường sắt nên chọn để chứa được 5 toa tầu lạnhbốc xếp được cùng một lúc

Trang 21

+ Chiều rộng sân bốc dỡ đường sắt (6 ÷7,5) m; sân bốc dỡ ô tô cũng vậy.

+ Trong một vài trường hợp kho lạnh có sân bốc dỡ nối liền rộng 3,5 mnhưng thông thường các kho lạnh có hành lang nối ra cả hai phía, chiều rộng 6 m

+ Để giảm tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che, các buồng lạnh được nhóm lạitừng khối với một chế độ nhiệt độ

- Mặt bằng kho lạnh phải phù hợp với hệ thống lạnh đã chọn Điều này đặcbiệt quan trọng đối với kho lạnh 1 tầng vì không phải luôn luôn đảm bảo đưa đượcmôi chất lạnh từ các thiết bị lạnh về, do đó phải chuyển sang sơ đồ lớn hơn với việccấp lỏng từ dưới lên

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

- Khi quy hoạch cũng cần phải tính toán đến khả năng mở rộng kho lạnh.Phải để lại một mặt mút tường để có thể mở rộng kho lạnh

Kho lạnh của em được lắp đặt trong xưởng sản xuất, bên cạnh có sân rộng

7,5 m thuận lợi cho việc bốc dỡ hàng hóa và xe chở hàng di chuyển.

2.3 YÊU CẦU ĐỐI VỚI BUỒNG MÁY VÀ THIẾT BỊ

Bố trí máy lạnh và thiết bị hợp lí trong buồng máy là rất quan trọng nhằm

mục đích sau:

- Vận hành máy thuận tiện

- Rút ngắn chiều dài đường ống: Giảm chi phí đầu tư và giảm tổn thất

áp suất trên đường ống

- Sử dụng thể tích buồng máy hiệu quả nhất, buồng máy gọn nhất

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

- Đảm bảo thuận tiện cho việc bảo dưỡng, sửa chữa, thay thế máy và thiết bị

Buồng máy và thiết bị thường được bố trí vào sát tường kho lạnh để đường nối ống giữa máy và thiết bị và dàn lạnh là ngắn nhất, chiếm từ (5 ÷ 10) % tổng

Trang 22

Buồng máy và thiết bị có thể nằm trung trong 1 khối nhà của kho lạnh hoặctách rời Chiều rộng chính của lối đi trong buồng máy là 1,5m trở lên, các thiết bịlớn đến 2,5m Khoảng cách máy và thiết bị ít nhất là 1m, giữa thiết bị và tường là0,8m nếu đấy không phải là lối đi vận hành chính Các thiết bị có thể đặt sát tườngnếu phía đó của thiết bị hoàn toàn không cần đến vận hành, bảo dưỡng Trạm tiếtlưu và bảng điều khiển với các dụng cụ đo kiểm và báo hiệu phải bố trí sao cho cóthể quan sát được dễ dàng từ bất kỳ vị trí nào trong buồng máy Trạm tiết lưu đặtcách máy ít nhất 1,5m.

Buồng máy và thiết bị phải có 2 cửa bố trí đối diện ở khoảng cách xa nhất trong buồng máy, ít nhất có 1 cửa thông ra ngoài trời, các cánh cửa mở ra ngoài

Buồng máy có quạt thông gió thổi ra ngoài, mỗi giờ có thể thay đổi không khí trongbuồng 3 ÷ 4 lần

Các buồng khác như buồng hành chính, diện tích phụ, phòng thay quần áo, buồng sinh hoạt thường được bố trí gần buồng máy và thiết bị

2.4 CHỌN MẶT BẰNG XÂY DỰNG

- Ngoài những yêu cầu chung đã nêu ở phần trên thì khi chọn mặt xây dựng cần phải chú ý đến nền móng kho lạnh vững chắc do đó phải tiến hành khảo sát về nền móng và mực nước,…

- Việc gia cố nền móng nhiều khi dẫn đến việc tăng đáng kể vốn đầu tư xây dựng Nếu mức nước quá lớn, các nền móng và công trình phải có biện pháp chống thấm ẩm

- Do nhiệt thải ở thiết bị ngưng tụ của 1 kho lạnh rất lớn nên ngay từ khi thiết

kế cần phải tính đến nguồn nước để giải nhiệt Cũng như nguồn nước, việc cung cấpđiện đến công trình, giá điện và xây lắp công trình điện cũng là 1 vấn đề cần được quan tâm vì nó sẽ ảnh hưởng đến vốn đầu tư ban đầu Cách thức bốc xếp các kho lạnh đều cần có một sân rộng để cho xe tải đi lại và bốc dỡ hàng, đảm bảo được việcbốc dỡ hàng với khối lượng cao nhất, đồng thời đảm bảo các mặt hàng đông lạnh không bị ảnh hưởng tới thời gian bốc xếp

2.5 CHỌN PHƯƠNG ÁN XÂY DỰNG KHO LẠNH

Trang 23

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

2.5.1 Giới thiệu kho lạnh xây dựng và kho lạnh lắp ghép

2.5.1.1 Kho lạnh xây dựng

Kho lạnh xây dựng là phương án đã có từ lâu trong xây dựng kho lạnh vàngày nay vẫn còn tồn tại rải rác, tùy theo yêu cầu của chủ đầu từ, cấu trúc vách baocho kho lạnh được xây dựng bằng gạch, bê tông, cách nhiệt và cách ẩm

Kho lạnh xây dựng có ưu điểm là có thể sử dụng nguồn vật liệu xây dựng sẵn

có và rẻ tiền ở địa phương, nhờ vậy mà giảm được chi phí vận chuyển và có giáthành rẻ, chắc chắn nhờ tường gạch bao quanh Mặt khác, kho lạnh xây dựng có thểchịu được tải trọng lớn, an toàn cho người và hàng hóa, cách nhiệt tốt nên giảm đầu

tư máy móc ban đầu và chi phí vận hành Tuy vậy, nhược điểm của nó là cấu trúcxây dựng cồng kềnh, không thể di dời được, thời gian thi công kéo dài, kho lạnhxây truyền thống thích hợp cho các xí nghiệp lạnh lớn, ổn định

Một ưu điểm nổi bật của kho lạnh kiểu này là vỏ kho có thể tháo lắp và dichuyển dễ dàng đến nơi cần thiết

Vật liệu cách nhiệt là polyurethane (PU) có hệ số dẫn nhiệt thấp Vật liệu nàyngoài khả năng cách nhiệt tốt còn có tính chất rất quý đó là: Sau khi đã định hình,

Trang 24

Tấm bọc ngoài của Panel rất đa dạng: có thể là chất dẻo, tôn, nhôm tấm hoặcthép không rỉ Những vật liệu tấm bằng kim loại này lại là lớp cách ẩm lý tưởng.Tuy vậy kho lạnh loại này có nhược điểm là giá thành đắt hơn.

2.5.2 Lựa chọn phương án xây dựng

Em lựa chọn phương án thiết kế là kho lạnh lắp ghép bởi vì nó có những ưu điểm vượt trội so với kho xây truyền thống.

Ưu điểm so với kho xây truyền thống:

- Tất cả các chi tiết của kho lạnh lắp ghép là các panel tiêu chuẩn chế tạo sẵn nên có thể vận chuyển, tháo lắp và di chuyển dễ dàng

- Thời gian thi công ngắn hơn kho lạnh xây, có tính cơ giới cao

- Không cần đến vật liệu xây dựng như kho lạnh truyền thống trừ nền

có các con lươn đặt kho nên công việc xây dựng đơn giản hơn nhiều

- Cách nhiệt polyuretan có hệ số dẫn nhiệt thấp

- Tấm bọc ngoài của panel đa dạng từ chất dẻo đến nhôm tấm hoặc thépkhông gỉ, cách ẩm tuyệt đối

Hình 2.5.1 Mô hình kho lạnh lắp ghép panel.

Trang 25

Hình 2.5.2 Hình ảnh lắp ghép kho lạnh.

2.6 CHỌN CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ

2.6.1 Chọn nhiệt độ bảo quản

Nhiệt độ bảo quản sản phẩm đông theo lý thuyết thì nhiệt độ càng thấp thì chất lượng sản phẩm càng tốt, thời gian bảo quản càng lâu nhưng tùy mặt hàng cụ thể mà chúng có nhiệt độ bảo quản khác nhau Nếu nhiệt độ bảo quản càng thấp thì chi phí lạnh càng cao, điều đó làm tăng chi phí vận hành và hiệu quả kinh tế đạt

được thấp Nhiệt độ bảo quản còn phụ thuộc vào thời gian bảo quản, nếu muốn bảo quản với thời gian dài thì giữ nhiệt ở nhiệt độ thấp

Kho lạnh đang thiết kế bảo quản mặt hàng thịt gà đông lạnh nên em chọn nhiệt độ bảo quản trong kho là -20 ℃.

2.6.2 Độ ẩm không khí trong kho

Độ ẩm không khí lạnh trong kho ảnh hưởng lớn đến chất lượng và mỹ quan

bề mặt của sản phẩm đông sau kho bảo quản Bởi vì nó liên quan đến hiện tượng thăng hoa của nước đá trong sản phẩm Do vậy tùy từng loại sản phẩm cụ thể mà độ

ẩm của không khí trong kho là khác nhau

Trang 26

2.6.3 Thông số địa lý, khí tượng ở nơi xây dựng kho lạnh

Cũng như các công trình về điều hòa không khí thì khi xây dựng kho lạnh điều đầu tiên cần phải biết nó được xây dựng ở đâu để từ đó phân tích các điều kiện khí hậu có thể ảnh hưởng đến công trình Đặc biệt là nhiệt độ và độ ẩm của không khí bên ngoài sẽ là hai thông số để ta tính toán hệ thống đi kèm với công trình

Kho em đang thiết kế đặt tại Hà Nội nên tra bảng 1-1 [TL1] ta có:

Bảng 2-1 Thông số khí hậu ở Hà Nội

Các thông số này đã được thống kê trong nhiều năm, khi tính toán thiết kế đểđảm bảo độ an toàn ta thường lấy giá trị cao nhất ứng với chế độ khí hậu khắcnghiệt nhất Từ đó đảm bảo cho kho vận hành an toàn trong mọi điều kiện khí hậu

2.7 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CỦA KHO

gv – định mức chất tải, tấn/m3 Kho được thiết kế với mặt hàng là thịt

gà đông lạnh đựng trong thùng cactông nên gv = 0,38 tấn/m3 [ Bảng 2-4 TL1]

Trang 27

Như vậy thể tích của kho lạnh là:

m3

2.7.2 Diện tích chất tải của kho F, m 2

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

m

2 [CT(2-2) TL1]

Trong đó:

F – diện tích chất tải hoặc diện tích hàng chiếm trực tiếp, m2

h – Chiều cao chất tải, m

V – thể tích kho lạnh, m3.Chiều cao chất tải là chiều cao lô hàng chất trong kho, chiều cao này phụ

thuộc vào bao bì đựng hàng, phương tiện bốc dỡ Chiều cao h có thể tính bằng chiềucao phủ bì trừ đi phần lắp đặt dàn lạnh treo trần và khoảng không gian cần thiết để

dỡ hàng, đồng thời trừ đi chiều dày của panel của trần, tường, chiều cao của palet

- Chọn chiều cao phủ bì H = 3 m chiều cao lớn nhất của tấm panel

- Theo bảng [(3-9) TL1] ta được panel tiêu chuẩn có chiều dày và hệ số

truyền nhiệt là:

+ δ = 125mm+ λ = 0,18W/m.K

- Chọn palet tiêu chuẩn có bề dày là 125 mm

Trang 28

h – chiều cao chất tải, m.

Suy ra: g(f) = 0,38 2 = 0,76 tấn/m2 = 0,0076 MPa

Với tải trọng nền này thì panel sàn đủ điều kiện chịu được lực nén bởi vì

cường độ chịu nén của panel tiêu chuẩn là 0,2 ÷ 0,29 MPa

 βf phụ thuộc vào diện tích buồng Tra bảng (2-5) TL1, ta được βf = 0,71

Như vậy diện tích cần xây dựng là:

Trang 29

[CT (2-6) TL1]

Sơ đồ mặt bằng kho lạnh: Kho lạnh em thiết kế bao gồm các phòng :

- 2 phòng bảo quản đông, nhiệt độ là -20℃ có diện tích là 96 m2 /1

phòng

- Các phòng phụ khác như: Phòng máy, phòng điều khiển, phòng thay

đồ mỗi phòng có diện tích 36 m2 Còn phòng vệ sinh có diện tích là 12

m2 Bản vẽ sơ đồ mặt bằng kho lạnh em trình bày ở cuối đồ án

2.8 NGUYÊN TẮC XẾP DỠ HÀNG TRONG KHO

Các nguyên tắc xếp hàng trong kho lạnh:

2.8.1 Nguyên tắc thông gió

Yếu tố quan trọng trong kho bảo quản là nhiệt độ kho Nhiệt độ này phải

đúng mức quy định và không khí lạnh phải tiếp xúc trực tiếp từng sản phẩm, từng kiện hàng trong kho để đảm bảo tác dụng bảo quản tốt nhất Do đó nguyên tắc

thông gió là tạo điều kiện để không khí lạnh từ dàn lạnh đến tất cả các hàng hóa

trong kho một cách điều hòa liên tục

2.8.2 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 phép lưu kho, nếu quá thời gian ấy sản phẩm bắt đầu chuyển qua trạng thái biến đổi cho đến hư hỏng Do đó các kiện hàng nhập trước phải được

ưu tiên xuất trước tránh trường hợp tồn tại đọng hàng cũ, quá tuổi thọ

2.8.3 Nguyên tắc gom hàng

Trong quá trình bảo quản đông lạnh luôn có sự bốc hơi nước ít nhiều từ bề

Trang 30

hàng mà vẫn xếp tràn lan ra kho, nên diện tích bề mặt lớn Nguyên tắc gom hàng là làm cho diện tích bề mặt sản phẩm giảm, khả năng bốc hơi chậm lại và tạo thành khối ổn định, vững chắc Kho lạnh phải đảm bảo thường xuyên đầy hàng vừa phải, không nên bảo quản ít hàng vì sẽ tăng sự hao tổn trọng lượng và tăng chi phí vận hành.

Hiện nay có các kích cỡ Palet như sau: 800 x 1200mm, 1000 x 1200 mm,…

Em chọn palet có kích thước : 800 x 1200 mm

Hình 2-3 Palet gỗ

Để cơ giới hóa khâu bốc xếp hàng hóa em chọn xe nâng tay

Trang 31

Không nên xếp sản phẩm sát tường hoặc trực tiếp trên sàn kho Bởi vì như thế gió lạnh không lưu thông đều nên chúng ta cần chừa những khoảng cách giữa sản phẩm với sàn, tường, trần một khoảng cách để cho không khí lưu thông dễ

+ Đảm bảo độ bền vững lâu dài tuổi thọ dự kiến của kho (25 năm đối với kho lạnh nhỏ, 50 năm đối với kho lạnh trung bình, 100 năm đối với kho lạnh lớn và rất lớn)

+ Chịu được tải trọng của bản thân và của hàng hóa bảo quản xếp trên nền hoặc treo trên giá, treo ở tường hoặc trần

+ Phải chống được ẩm xâm nhập từ bên ngoài vào và bề mặt tường bên ngoài không bị đọng sương

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

+ Phải chống được cháy nổ và đảm bảo an toàn

+ Thuận tiện cho việc bốc dỡ và sắp xếp hàng hóa bằng cơ giới

+ Phải kinh tế

2.10.1 Kết cấu nền móng kho lạnh

Trang 32

Do đặc thù của kho lạnh là để bảo quản hàng hóa 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 tùy thuộc vào kết cấu địa chất của nơi xây dựng

Do kho lạnh xây dựng theo phương pháp lắp ghép nên toàn bộ kho được đặt trên nền nhà xưởng, nền được đầm một lớp đất đá đảm bảo không bị lún khi có vật nặng đè lên, phía trên được đổ một lớp bêtông chịu lực

Nền kho lạnh được thiết cao hơn so với mặt sân Như vậy rất thuận tiện cho việc bốc xếp hàng hóa lên xe và luôn giữ cho kho được khô ráo tránh ngập úng

trong mùa mưa

Kết cấu nền kho phụ thuộc vào nhiều yếu tố:

- Lớp cách nhiệt, cách ẩm là các tấm panel tiêu chuẩn

- Các con lươn được xây bằng gạch để tạo sự thông thoáng hạn chế đọng sương cho panel nền

- Lớp bê tông chịu lực

Cấu trúc nền kho lạnh được thiết kế như hình vẽ:

Trang 33

Hình 2-4 Nền móng kho lạnh và con lươn thông gió

2.10.2 Cấu trúc vách và trần kho lạnh

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

Trang 34

Hình 2-5 Tấm cách nhiệt panel PU

Các thông số của panel cách nhiệt tiêu chuẩn như sau :

- Tôn mạ màu(colorbond) dầy 0,5 0,8mm

- Chiều rộng tối đa : 1200 mm

- Chiều rộng tiêu chuẩn : 300, 600, 900 và 1200 mm

- Chiều dầy tiêu chuẩn : 50, 75, 100, 125, 150, 175 và 200 mm

- Chiều dài tiêu chuẩn : 1800, 2400, 3000, 3600, 4500, 4800

và 6000 mm

Em chọn panel cách nhiệt PU lắp ghép bằng khóa camlocking.

- Các thông số của panel:

+ Chiều dài: h = 3000 mm (Panel vách)

h = 6000 mm (Panel trần và nền)+ Chiều rộng: r = 1200mm

Trang 35

+ Tôn mạ màu dày 0,5÷0,8mm.

+ Chiều dày 125 mm+ Tỷ trọng: 30 ÷ 40 kg/m3.+ Độ chịu nén: 0,2 ÷ 0,29 MPa

+ Hệ số dẫn nhiệt: λ = 0,018 ÷ 0,023W/mK

+ Phương pháp lắp ghép: ghép bằng khóa camlocking

2.10.3 Cấu trúc mái che kho lạnh

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

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

- Mái không được đọng nước, không được thấm nước, độ dốc của máiche kho ít nhất phải là 2% Vì vậy trong phương án thiết kế này chọn mái kho bằng tôn màu xanh lá cây, nâng đỡ bằng bộ phận khung sắt

Vì vậy em chọn mái kho bằng tôn màu xanh lá cây, nâng đỡ bằng bộ

Em chọn cửa đẩy có kích thước sau: 3000 x 2200 mm

Trang 36

Hình 2-6 Cửa ra vào và cửa xuất nhập hàng của kho lạnh.

Bên trong cửa được bố trí màn chắn khí làm bằng nhựa dẻo để hạn chế dòng nhiệt tổn thất 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 các dải nhựa

có chiều rộng 200 mm, dày 2 mm, chồng mí lên nhau là 50 mm

Trang 37

Hình 2-7 Mành nhựa che cửa ra vào và xuất nhập hàng của kho lạnh

2.11 Các chi tiết lắp ghép

2.11.1 Khóa camlocking

Hình 2.8 giới thiệu nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của khóa cam Cơ cấu

móc bên trái nằm ở mép một panel, chốt ngang nằm ở vị trí tương ứng ở mép panel cần ghép nối Khi đặt hai tấm panel cần ghép nối cạnh nhau, dùng chìa khóa quay theo chiều kim đồng hồ 1/4 vòng thì móc đã ăn khớp và chốt của panel đối diện, khiquay thêm 1/4 vòng nữa thì cơ cấu cam kéo chốt về bên trái siết chặt hai tấm panel vào với nhau

Trang 38

2.11.2 Mộng âm dương

Mộng âm dương thường được sử dụng với khóa cam để tăng hiệu quả cách

nhiệt Nguyên tắc cấu tạo là một cạnh panel bố trí khe còn cạnh tương ứng của

panel cần ghép với vấu lồi để ăn khớp hoàn toàn với nhau, qua đó tránh được khe

hở ở mối ghép panel với nhau, với trần, với nền…

Sau khi ghép xong ta phải phun silicon để làm kín các khe hở ở chỗ lắp ghép

Hình 2-9 Mộng âm dương của tấm panel.

2.11.3 Các chi tiết lắp ghép khác.

Các mối ghép: giữa vách và nền; vách và trần và cơ cấu treo trần…

Hình 2-10 Các chi tiết lắp ghép

Trang 39

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN CÁCH NHIỆT, CÁCH ẨM VÀ

KIỂM TRA ĐỌNG SƯƠNG CHO KHO LẠNH3.1 MỤC ĐÍCH

Việc tính toán cách nhiệt, cách ẩm cho kho bảo quản đông nhằm mục đích:

- Hạn chế dòng nhiệt truyền từ bên ngoài qua kết cấu bao che vào kho lạnh

- Tránh ngưng ẩm trên bề mặt ngoài của vách vào trong kho lạnh

Chất lượng của vách cách nhiệt phụ thuộc chủ yếu vào tính chất của vật liệu cách nhiệt Để đảm bảo tốt hiệu quả cách nhiệt thì cấu trúc cách nhiệt phải có tính chất cách nhiệt và một số tính chất khác Trong tính toán chiều dày cách nhiệt phải chính xác và kinh tế

3.2 TÍNH TOÁN CÁCH NHIỆT VÀ KIỂM TRA ĐỌNG SƯƠNG

3.2.1 Tính cho trần, nền và vách tiếp xúc với không khí bên ngoài

3.2.1.1 Tính chiều dày cách nhiệt

Chiều dày lớp cách nhiệt được tính từ biểu thức hệ số truyền nhiệt k cho

vách phẳng nhiều lớp:

[CT (3-1) TL1]

Suy ra:

[CT (3-2) TL1]

Trong đó:

- độ dày yêu cầu của lớp cách nhiệt, m

- hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt [(bảng 3-1)TL1], W/mK

Trang 40