Khóa luận thiết kế tủ cấp đông gió 250kg một mẻ, tủ đông tiếp xúc 1 000kg mẻ, hệ thống cấp đông IQF 500kg một h và máy đá vảy 10t 24h tại xí nghiệ đông lạnh f86 đà nẵng

+ Làm lạnh đông tôm Những khuôn tôm được xếp xong đưa vào tủ cấp đông tiếp xúc Contact eeze hạ thấp nhiệt độ tâm tôm xuống còn -18°C, trong khoảng thời gian 2 h.. Đối với tôm cấp đông tr

LỜI NÓI ĐẦU

LL]

Từ lâu con người đã biết tận dụng lạnh của thiên nhiên như băng tuyết để ướp lạnh bảo quản thực phâm Từ thê kỉ 19 phương pháp làm lạnh nhân tạo đã ra đời và phát triên đên đỉnh cao của khoa học kỹ thuật hiện đại

Ngày nay kỹ thuật lạnh đã đi sâu vào nhiều lĩnh vực khoa học như :công nghệ thực phẩm ,công nghệ cơ khí chế tạo máy ,luyện kim ,y học và ngay cả kỹ thuật điện tử Lạnh

đã được phố biến và đã gần gũi với đời sống con người Các sản phẩm thực phẩm như

:thịt ,cá ,rau ,quả nhờ có bảo quản mà có thé van chuyén đến nơi xa xôi hoặc bảo quản

trong thời gian dài mà không bị hư thối Điều này nói lên được tầm quan trọng của kỹ

thuật lạnh trong đời sống con người Nước ta có bờ biển dài nên tiềm năng về thuỷ

sản rất lớn , các xí nghiệp đông lạnh có mặt trên mọi miền của đất nước Nhưng để sản phẩm thuỷ sản đông lạnh của Việt Nam có chỗ đứng vững vàng trên thị trường nội địa và thế giới thì đòi hỏi phải nâng cao chất lượng công nghệ làm lạnh nên nhiều xí nghiệp

dang dan dan thay đôi công nghệ làm lạnh nhằm đáp ứng nhu cầu đó

Do thời gian và kiến thức có hạn ,sự mới mẻ của thiết bị và chưa có kinh nghiệm

thưc tế ,được sự cho phép của thầy giáo hướng dẫn em chọn đề tài thiết kế tủ cấp đông gió 250Kg/mẻ, tủ đông tiếp xúc 1000Kg/mẻ, hệ thống cấp đông IQF 500Kg/h va may

đá vảy 10T/24h tại xí nghiệp đông lạnh F86-Đà Nẵng

Trong quá trình tính toán thiết kế chắc chắn còn nhiều thiếu sót Rất mong những

ý kiên đóng góp,chỉ dạy của thây cô và các bạn

Em xin chân thành cảm ơn các thầy VÕ CHÍ CHÍNH và các cán bộ kỹ thuật công

ty F86 da chi dạy và giúp đỡ tận tình đê đô án này hoàn thành đúng thời hạn

CHƯƠNG I DAY CHUYEN CONG NGHE

CHE BIEN THUY SAN XUAT

KHAU

1.1 Quy trình công nghệ chế biến thuỷ sản xuất khẩu

1.1.1 Quy trình công nghệ chế biến tôm xuất khẩu

1.1.3.Quy trình chế biến cá FILE

1.2 Tiêp nhận, bảo quản và vận chuyên tôm, cá , mực nhiên liệu

Tôm, Cá, Mực là các loại hải sản có giá trị kinh tế ở thị trường trong nước và thế giới Một trong những khâu then chốt khiến sản phẩm xuất xưởng có chất lượng cao là giữ được độ tươi của sản phẩm nguyên liệu trước khi đưa vào dây chuyền chế biến Tôm sau khi đưa lên khỏi mặt nước phải được ướp đá hoặc dung dịch nước muối lạnh ngay

Tỷ lệ giữa nước đá và tôm thay đổi theo từng mùa vụ, thời gian bảo quản, vận chuyển, tình trạng chất cách nhiệt trong thùng chứa tôm Tốt nhất nên giữ nhiệt độ của sản phẩm

càng thấp (nhưng > 0°C ) thì độ tươi của tôm càng được kéo dài

Khu vực tiếp nhận nguyên liệu trong xưởng chế biến phải có rãnh thoát nước, phải được cọ rửa bằng nước sát trùng Chlorine nồng độ 50PPm

+ Xử lý cơ chế nguyên liệu

Nguyên liệu sau khi tiếp nhận cần phải nhanh chóng đưa vào bê rửa, quá trình rửa nguyên liệu không được kéo dài quá lâu vì lượng đá còn lại không đủ đê không chê nhiệt

độ cân thiệt cho tôm

Nguyên liệu sau khi rửa sạch được chuyên tới bể chứa ở đầu dây chuyền chế biến,

trước khi chứa nguyên liệu bê phải được lau chùi sạch sẽ và sát trùng băng dung dịch

Chlorine nông độ 50 PPm Trong quá trình chứa tôm phải dùng nước đá đê không chê nhiệt độ trong bê dao động ở khoảng 0°C đên 10°C

+ Phân loại

Tôm sau khi ra khỏi bê lạnh phải đưa vào phân loại ngay Việc phân loại tôm có thê tiên hành băng máy hoặc băng tay và phân thành từng đợt ngăn, từng nhóm nhỏ liên

tục Mục đích là đê duy trì con tôm luôn ở nhiệt độ thâp

+ Vặt đầu tôm: tuỳ theo hợp đồng ký kết với khách hang ma quyét dinh ché bién tôm như: tôm vặt đầu, tôm bóc vỏ, tôm nguyên con vì đầu tôm chứa nhiều chất khiến

cho tôm chóng ươn thối Vì vậy tôm vặt đầu bảo quản được lâu hơn Công việc vặt đầu

tôm phải hệt sức nhanh chóng và thận trọng đúng kĩ thuật

Tất cả cán bộ công nhân làm trong phân xưởng chế biến tôm lạnh đông đều phải được huân luyện đê mau chóng phân biệt được tôm tươi đủ tiêu chuân ướp đông và tôm ươn không đủ tiêu chuân khi phân định tôm tươi và tôm ươn cân dựa vào các chỉ tiêu sau

Tôm sau khi vặt đầu phải cho vào ướp đá, có pha Chlorine nồng độ 20PPm

Chính giai đoạn này cần phải chọn lựa dé phân loại tôm

+ Bóc vỏ bỏ gân:

Mặt hàng tôm bóc vỏ, bỏ gân thường áp dụng cho những loại tôm có độ tươi và phâm chât hơi kém hơn so với tôm vặt đâu Tuy nhiên tôm bóc vỏ, bỏ gân có giá thành cao hơn bởi vì phải trả tiên chỉ phí cho sô công nhân bóc vỏ, bỏ gân và sự mật khôi lượng của tôm qua quá trình chế biến và ướp đông ( khối lượng của tôm bị mắt đi khoảng 20%

so với tôm vặt đầu ) Việc bóc vỏ, bỏ gân cần tiến hành nhanh để giữ được nhiệt độ thấp

cho tôm

San phẩm sau khi bóc vỏ, bỏ gân rất dé bị vi trùng xâm nhập và gây ươn thối nên

cân phải đặt biệt chú ý giữ vệ sinh, luôn được kiêm tra chặt chẽ đê trên thân tôm sạch triệt đê, không còn sót tí vỏ tôm nào Sau đó tôm được cho vào thùng nhựa hoặc thép không ri đê ướp đá và sát trùng băng Chlorine nông độ 30PPm

+ Cho tôm vào khuôn

Khuôn là những hộp kim loại chuyên dùng, kích thước của hộp lớn hay bé tuỳ theo yêu cầu của khách hàng Khuôn được chế tạo băng thép không rỉ, cứng để cỗ định khối tôm trong quá trình ướp đông và ra khuôn Cho tôm vào khuôn bằng cách xếp theo từng lớp hoặc xếp xen kẽ, tôm phải từng con vào hộp, tôm ở tư thế nằm nghiêng đầu hướng ra phía ngoài và đuôi hướng vào phía trong, sau khi xếp khuôn xong cần phải khẩn

trương đưa vào đông lạnh ngay Trường hợp nguyên liệu bị ứ đọng hoặc máy lạnh bị sự

có thì phải đưa vào phòng bảo quán nguyên liệu nhiệt độ -10°C để bảo quản

+ Làm lạnh đông tôm

Những khuôn tôm được xếp xong đưa vào tủ cấp đông tiếp xúc (Contact eeze)

hạ thấp nhiệt độ tâm tôm xuống còn -18°C, trong khoảng thời gian 2 h

Đối với tôm đông lạnh đạng rời từng con ( gọi là tôm đông lạnh IỌQF ) thì không cân xếp khuôn, mà sau khi rửa sạch để ráo nước rồi xếp ngay lên băng chuyền của máy

lạnh đông nhanh

+ Ra khuôn, vào hộp, đóng thùng để đưa vào kho trữ đông

Khi đạt yêu cầu nhiệt độ tâm tôm là -18°C Tôm được ra khuôn vào hộp và đóng

thùng để đưa đi bảo quản

Đối với tôm cấp đông trong tủ cấp đông tiếp xúc thì khi lạnh đông xong, khuôn được lay ra, mo nap đô vào khuôn một ít nước lạnh có nhiệt độ từ 1 + 2 °C, đê ở phòng

có nhiệt đJộ -10 °C trong khoảng 2 giờ sau đó lẫy ra nhúng khuôn vào thùng nước có nhiệt độ 10 °C trong vòng 20 + 30 giây rồi băng động tác gõ mạnh khuôn vào mặt bàn cứng để tách tôm ra khỏi khung Khối tôm tách ra cho vào túi nilông hàn kín Xếp vào thùng cactong rồi đưa bảo quản

Đối với tôm IQF khi ướp đông kết thúc, không thê bao gói và bảo quản ngay ma phải qua 2 giai đoạn quan trọng là làm bóng và cân

Làm bóng tôm : Tôm sau khi được cấp đông đạt được nhiệt độ tôm yêu cầu (-18°C) thì được phun sương nước có nhiệt độ 5°C đê phủ lên 1 lớp nước rât mỏng trên

bê mặt tôm Sau đó đưa tiệp vào tủ tái đông đê làm đóng băng lớp nước bên ngoài thân tôm

Công việc cân và đóng gói ở ngay tủ tái đông tiến hành rất nhanh chóng để khỏi bị tan gia

+ Trữ đông tôm : sau khi bao gói và cho vào thùng cactong xong, đóng thùng, dán

nhãn hiệu rõ ràng nhanh chóng đưa sang trữ đông bảo quản ở nhiệt độ

-18°C Trong suốt thời gian báo quản cần chú ý theo đối và điều chỉnh về nhiệt độ ở kho trữ đông không được dao động với At > 2°C

1.3 Cac loại thiết bị trong dây chuyên sản xuất

Hệ thống lạnh của xí nghiệp chế biến thuỷ sản gồm các thiết bị chính sau

Buông chờ đông, tủ tái đông

Thiết bị ngưng tụ : dàn ngưng

Tháp giải nhiệt nước làm mát bình ngưng, máy nén

- Máy nén và các thiết bị phụ

- _ Hệ thống cung cấp nước sạch cho nhà máy

1.4 Các số liệu về khí tượng

Các số liệu về khí tượng như nhiệt độ, độ âm của không khí, bức xạ mặt trời, gio

và hướng gió, lượng mưa Đó là những yếu to quan trong để tính toán thiết kế hệ thống lạnh Chúng là những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến tốn thất nhiệt của hệ thông lạnh qua

vách bao che Dòng nhiệt tôn thất này là giá trị cơ bản để tính toán thiết kê hệ thống lạnh

Ở đây công ty chế biến được xây dựng tại Quận Sơn Trà-Thành Phố Đà Nẵng và

có các thông sô khí tượng sau :

Nhiệt độ trung bình cao nhất : tu = 37,7°C

D6 4m trung binh cao nhat: @, = 77%

_Từ đó ta xác định được nhiệt độ, nhiệt kế ướt (t„ ) nhiệt độ điểm đọng sương ( tu )

trên đô thị I - d của không khí

Trạng thái không khí lẫy làm chuẩn để tính toán

1.6 Các số liệu về chế độ bảo quản sản phẩm

Sau khi được cấp đông sản phẩm được đóng thành từng gói, mỗi gói 2 kg và cho

vào thùng giây cactông môi thùng nặng 12kg ( 6 block ) đưa vào kho trữ tại đầy nhiệt độ tâm sản phâm vẫn được duy trì ở -18 °C

1.7 Chọn phương pháp xếp dỡ hàng

Kho lạnh bảo quản ở đây chỉ phục vụ cho xí nghiệp nên có khối lượng hàng bảo quản không lớn lắm, nên ta chọn phương pháp xếp dỡ hàng thủ công hàng được xếp

chồng lên nhau theo kiểu sole, nhằm tăng độ vững chắc của lô hàng và có bố trí lối đi để

dễ đàng bốc đỡ, sắp xếp hàng và ngoài ra còn tạo điều kiện cho không khí trong kho lưu thông

CHƯƠNG II

CHỌN PHƯƠNG PHÁP

LÀM LẠNH

2.1 Đối với kho lạnh bảo quản

Theo yêu cầu chất lượng cũng như thời gian bảo quản sản phẩm thì trong buồng bảo quản phải giữ cho nhiệt độ tâm sản phẩm từ (-18°C + -20°C) Do đó yêu cầu nhiệt độ không khí trong buồng phải đạt -25°C

Ở đây ta chọn phương pháp làm lạnh không khí trực tiếp Các dàn lạnh được treo

lên panel trân kho lạnh Không khí trong buông lạnh chuyên động cưỡng bức vừa phải

băng quạt Chọn kho kiêu panel polyuretal

2.2 Thiết bị kết đông

Đề làm lạnh đông sản phẩm sử dụng phương pháp cấp đông sau :

- Thiết bị cấp đông kiểu tiếp xúc ( Contact eezer) :sản phẩm đông dang

block

- Thiết bị kết đông kiểu băng chuyền ( IQF ) :sản phẩm đông rời với số lượng lớn

- _ Tủ đông gió : sản phâm đông rời với số lượng lớn

2.2.1 Thiết bị kết đông kiểu tiếp xúc

Bằng cách cho tôm vào từng khuôn và đặt lên các tắm kim loại trong tủ cấp đông, bên trong các tắm lắc là giàn bay hơi trực tiếp của môi chất lạnh Khay làm bằng thép không rỉ có kích thước tiêu chuẩn 150 x 200 x 50, bên trên có nắp đậy, mỗi khay xếp được 2 kg tôm Khi xếp khay sản phẩm lên các tắm lắc xong dầu xả từ xi lanh thuỷ lực

được xả ra bình chứa tô hợp các tâm lắc đi xuống và ép các khuôn sản phẩm lại làm cho

các khay sản phẩm có thê tiếp xúc cả 2 mặt trên và dưới Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh

có thê đạt tới -40°C Sau khi nhiệt độ sản phẩm đạt yêu cầu là -18°C thì đầu được bơm vào 2 xilanh thuỷ lực làm cho các tắm plate nâng lên để đễ dàng lẫy các khay ra Thời gian cấp đông của thiết bị này là T= 2 h Các khay sản phâm được chuyên đến, đặt trong

buông tách khuôn và tiễn hành đóng gói đóng kiện, nhiệt độ không khí ở buồng này ở

nhiệt độ -10°C

Đối với dây chuyền công nghệ mới, yêu cầu thời gian cấp đông phải nhỏ hơn 2

giờ Để đạt được điều đó đòi hỏi ga lỏng trong các tam lac phải cho chuyển động cưỡng bức bằng bơm Vì vậy đối với tủ đông tiếp xúc sử dụng cấp dịcn bằng bơm nên hệ thống đòi hỏi phải có bình chứa hạ áp

2.2.2 Thiết bị kết đông kiêu băng chuyền IQE

Sản phẩm thô sau khi qua vệ sinh, chế biến bóc vỏ , bỏ đầu phân cỡ sẽ được đưa vào băng chuyền bắt đầu công đoạn luộc sản phẩm Thiết bị luộc sản phẩm là một băng chuyền thép đặt cách nhiệt, thiết bị được cung cấp nhiệt bằng hơi bảo hoà ở nhiệt độ 100

°C (trích từ lò hơi) tốc độ băng chuyên có thê điều chỉnh được Sau khi ra khỏi băng chuyên, sản phẩm được làm nguội bằng hệ thông vòi phun nước đã được xử lí vi sinh , rôi qua băng chuyền rung làm ráo nước Tại thiết bị cấp đông nhanh sản phẩm sẽ được

hạ nhiệt đến nhiệt độ âm sâu ,sau khi đạt đến nhiệt độ cần thiết , sản phẩm theo băng chuyên đến thiết bị mạ băng phun hơi sương nước lạnh (nhiệt độ từ 2 dén 5 °C) Sau khi sản phẩm được đưa vào phòng tái đông ,ra khỏi phòng tái đông sản phẩm được bao bọc lớp băng mỏng bảo vê.Sử dụng IQF có những ưu nhượt điểm là

Ưu điển:

- Băng chuyền cấp đông dạng xoắn có những đặc điểm riêng của nó chứng tỏ sự

uu việt, thiết kế các lớp băng tải chồng lên nhau, không thể có được ở các kiểu máy xoắn truyền thồng khác

- Hệ thống này tạo thành khu vực cấp đông kín bảo đảm cấp đông liên tục, tính vệ

sinh và chất lượng thực phẩm rất cao và công suất đạt được tối đa

- Thiết kế hợp tiêu chuẩn vệ sinh thực phẩm, bởi sản phẩm đi trong thiết bị hầu

như là kín

- Tao ra san pham đong lạnh có giá trị cao do phân bố dòng khí lạnh trao đổi nhiệt

với sản phẩm theo hướng khá đồng đều

- Đảm bảo công suất cấp đông thực tế đúng công suất thiết kế

- Thích hợp cho công việc cấp đông nhiều loại sản phẩm có kích cỡ khác nhau, đặc biệt phù hợp với các loại sản phẩm thủy sản

- Tỉ lệ hao hụt thấp do tốc độ gió và hệ thống trao đôi nhiệy được tính toán tối ưu

- Diện tích lắp đặt thiết bị nhỏ nên tiết kiệm diện tích mặt bằng đặt thiết bị, cho công suất cấp đông lý tưởng

- Hướng vào ra sản phẩm có thê thay đổi cho phù hợp với diện tích lắp đặt và mặt bằng công nghệ

- Thuận tiện trong sử dụng, vận hành và bảo trì, bảo dưỡng

Nhược điểm:

- Do kích cỡ lưới không đồng đều khi vận chuyển trong thiết bị: ô lưới gần tâm

quay sẽ nhỏ hơn ô lưới xa tâm quay, gây nên khó khăn trong việc tính toán lựa chọn kích

buồng, không khí chuyển động cưỡng bức mạnh bằng quạt và có nhiệt độ âm sâu hơn so với nhiệt độ của không khí trong kho trữ đông

2.2.4 Máy đá vảy 10 T/ngày

Để sản phâm đông lạnh giữ được nhiệt độ thấp càng lâu đòi hỏi diện tích đá phải nhỏ để tránh sự xâm nhập của không khí có nhiệt độ cao Máy đá cây có nhược điểm là cần phải trang bị thêm máy xay đá để được đá có kích thước nhỏ như yêu cầu Máy đá vảy đã khắc phục được những nhược điểm trên vì sản phẩm nước đá của máy đá vảy mảnh có độ dày từ 0,5 đến 5 mm

Xí nghiệp đông lạnh F§6 được trang bị máy đá vảy Noblêlcerdo hãng MYCOM

của Nhật Bản sản xuất với công suất của máy là 10 tắn/ngày Đây là loại máy đá váy bê mặt lạnh nằm phía ngoài hình trụ 2 vỏ trụ đứng Môi chất lạnh NH; sôi phía trong rãnh

của 2 vỏ hình trụ, bên trên có vòi phun nước đều xuống bề mặt ngoài của hình trụ Nước gặp lạnh đóng băng lại thành những miếng đá mỏng bám trên vách trụ và được dao gạt đá

hình răng cưa quay tròn gạt lớp đá tạo thành dạng váy rơi xuống phía dưới đi vào kho bảo quản đá Nước chưa kịp đóng băng được bơm tuân hoàn bơm trở lại vòi phun

Ngày nay người ta thường sử dụng máy đá vảy vì máy đá cây có những nhược

điểm như

-Chi phi dau tư cao: Câu đá, bể đá, bề nhúng, kho chứa đá, máy xay đá

-Chi phi điện năng cao: Điện cho cầu, cho máy xay đá, cho bộ khay nudc

-Thoi gian tao da lau: Khoang 18 gio

-Không đảm bảo vệ sinh do bể muối và khi xay đá nên muốn xuất khẩu hàng

Thủy sản sang thị trường Mỹ và E.U thì phải sử dụng đá vảy để chế biến là điều kiện bắt

buộc

Còn máy đá vảy thì ngược lại chính vì vậy ta chọn công nghệ sản xuất sử dụng đá vảy

CHƯƠNG III

THIẾT KẾ THÊ TÍCH, MẶT

BANG VA KÍCH THƯỚC TỦ

ĐÔNG TIEP XUC, TU DONG GIO,

DAY CHUYEN IQF, MAY DA

VAY

3.1 Thiết kế tủ cấp đông tiếp xúc 1000kg/mẻ

3.1.1 Các thông số chỉ tiết

Vỏ tủ làm bằng Inox, kích thước vỏ phụ thuộc vào các cẫu trúc bên trong tủ Tắm trao đôi nhiệt có dạng tắm, làm lạnh sản phẩm bằng tiếp xúc trực tiếp, được

cap dich bang bom dich

Khay dung san pham

+ Kiểu : có nắp tiếp xúc hai mặt trực tiếp, loại 2 kg tiêu chuẩn

+ Kích thước phủ bì : Dài 290mm x Rộng 210mm x Cao 60mm + Vật liệu : Nhôm tâm dày 2mm

3.1.2 Tính kích thước tủ cấp đông 1000kg/mé

3.1.2.1.Tính kích thước: Các sản phẩm cho vào tủ cấp đông đều được đặt vào trong các khay nhỏ và đặt trên các tầm trao đôi nhiệt ( tâm plate )

Ta chọn tâm plate chứa 36 khay mỗi khay 2Kg

-> một tắm plate chứa 36x2=72Kg sản phâm

Châm nước từ 25—30%% chọn 28%

Vay 1 plate ning —*- = 100Kg/plate 72%

-Số plate chất tải n,= = = T00: =10

—>Số plate của tủ n=n, +1 =10+1 =11

e_ Ta bố trí 36 khay trên 1 plate như sau :

-Từ hình vẽ trên ta có Hoh 3.1:BO tr khay trin cac tm ILlc

Chiêu rộng của tầm DIA(C VỀ — 4+.Z90T 5.50 — TZJ7UIIHH

Chiều dài của tắm plate L = 9.210+8.13+206 = 2200mm

- Khoảng cách giữa tắm plate và 2 bên tủ là :2.125mm

— Vay chiều rộng phủ bì của tủ là :

1250+2.125+2.150 = 1800mm

—> Vậy chiều dài phủ bì của tủ là :

2200+2.400+2.150 = 3300mm 3.1.2.2.Hình vẽ tiết diện tủ cấp đông tiếp xúc 1000kg/mẻ

+ Khay cấp đông : Được làm băng nhôm tam day 2mm hoặc Inox, có đục lỗ trên

bê mặt khay nhăm tạo được sự lưu thông gió dễ dàng, khay được thiết kế phù hợp với loại sản pham cap đông như tôm, ca, mực Môi khay cap đông chứa được 2,5kg sản pham

+ Giá đỡ khay : được làm bằng Inox, dùng để đỡ khay cấp đông bên trong tủ

đông Giá đỡ có kích thước sau : Dài810mm x Rộng500mm x Cao1900mm Với 25 tầng

để bố trí các khay cấp đông, Khoảng cách giữa các khay được bố trí hợp lý nhằm tăng

khả năng lưu thông gió Mỗi giá bố trí được 25 khay cấp đông

Vậy mỗi giá chứa được : 25.2,5 = 62,5 kg sản phẩm

Với buồng đông gió năng suất 250kg/h ta cần 250 : 62,5 = 4 giá đỡ

3.2.2.Tính kích thước tủ đông gió

3.2.2.1.Chiều cao

Với chiều cao phủ bì của giá đặt khay là 1900mm, để thuận tiện cho gió lưu thông

tốt, ta lầy thêm chiều cao từ giá đến trần của tủ là 500mm

Vậy chiều cao của buồng là H = 1900 + 500 = 2400mm

+ Khoảng cách từ giá đến vỏ tủ mỗi bên là 270mm

+ Khoảng cách giữa các giá đỡ là 100mm + Khoảng cách 2 gia 195mm

Vậy chiều dài phủ bì là :

4.810+2.195+2.270+1120+2.150 = 5500mm

3.2.3 Hình vẽ tiết diện tủ đông gió

3.3 Tính kho chứa đá vảy

Kích thước bao ngoài

01000x900H (mm) thép mạ crôm

l= 740mm

Trang 21

10

3.3.6 Bồ trí kho chứa đá vầy

Từ diện tích F, = 14,4mŸ và các tắm panel có kích thước tiêu chuẩn là rộng 1,2m ta suy ra chiêu dài và rộng của kho là : 4 x 3,6m

3.4 Tính kích thước cho tủ đông kiểu băng chuyền IQF

Thông số ban đầu

- Nhiét d6 san pham đưa vào : t, =37°C

Khối lượng chất tải (tôm) tức thời trong tủ :

Chọn chiều dài của một tầng băng chuyền Lục = 6,5m

Suy ra số tầng băng chuyền chồng lên nhau

n= 156,25 = 24 tang 6,5

Vận tốc của băng tải

Chọn chiều cao giữa các tầng băng chuyền h = 60mm

Suy ra chiều cao băng chuyền xoắn

H=n.h,= 60.24 = 1440 mm =1,44m

Từ các kích thước của khối băng chuyền xoắn, chọn kích thước phủ bì của tủ kết đông IQF: Chiêu dài L=5,4m

Chiềurộng B=2,4m

CHƯƠNG IV

CÁCH NHIỆT, CÁCH ÂM

4.1.Tính toán cách nhiệt cách âm cho máy đá vảy và kho chứa đá vảy

4.1.1.Máy đá vảy :

Phía bên trong của 2 lớp vỏ hình trụ đứng của cối đá vảy được phun polyurethane

có độ dày: ðcw = 0,2m nên hoàn toàn cách nhiệt

Hệ số truyền nhiệt thực qua vách trụ đứng của cối đá được tính theo biểu thức :

* Kiểm tra đọng sương

Đề vách ngoài và trần không bị đọng sương thì :k, < k,

1 °2

Với: t1, : nhiệt độ môi trường bên ngoài

t; :nhiệt độ môi trường bên trong

t,:nhiệt độ đọng sương

ơ, :hệ số toa nhiệt về phía không khí

Máy đá vảy đặt trong phòng điều hoà nên t, =25 °C

0 =70%

—> t,=18°C 25-18

4.1.2.Kho chứa đá vảy

Các kho đá vảy ngày nay thường được làm bằng các tắm panel gồm : hai lớp thép cacbon bên ngoài và ở giữa là lớp cách nhiệt polyuretal

)

1,2 : Tole Colorbond day 0.6mm

3 : Lop cach nhiét

Vách bao và trần kho lạnh có chung kết cầu, được lắp ghép bằng các tắm panel,

được xác định theo biêu thức sau :

1 1 ở, 1

On CN =Ae~|——-| —+) ¬l (2 3 a, ) —4+—|], 1m ( TL] t rang 64 )

Trong đó: den: chiều dày của lớp cách nhiệt

2en : hệ số đẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt

ơœ¡ : hệ số toả nhiệt của môi trường bên ngoài vách cách nhiệt

œ; : hệ số toa nhiệt của vách vào buông lạnh

k : hệ số truyền nhiệt lẫy theo tiêu chuẩn

õ; : chiều dày của lớp vật liệu thứ i

^; : hệ số đẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ ¡

ổ„ =0025 1 -_—| 1 „^-00006 028 (233 4535 1 [se 0g, 8

— Chon6é,, = 100mm

7 Hệ số truyền nhiệt thực qua lớp cách nhiệt :

K,=0,24W/m’.°K

= Kiểm tra đọng sương:

Kho đá vảy đặt trong phòng có điều hoà nhiệt độ

- Nhiệt độ bên ngoài kho : t,=25°C, =70% —> t ,=18°C

- Nhiệt độ trong kho >t, =-5°C — k=0,28 W /m’k

- 095233 TC =5,16 Wim’.°K

k, =0,95.a,

t, —t,

So sánh k,> k; nên đảm bảo không đọng sương trên bề mặt tủ

4.1.2.2.Bê dày cách nhiệt trần

Chiều dày cách nhiệt nền tính theo công thức

Oo CN = oF Acy|——-| —+),—+— (2 S5 a, | ( TL1 trang 64 5 ) Lập luận tương tự

Ta có dcn = 0,lm

k,,=0,24 W/m”.°K

= Kiém tra dong âm vách, trần kho lạnh :

Vì mặt ngoài cùng và trong cùng của thiết bị đều là thép có hệ số dẫn âm p= 0

m/mmHg nên thiết bị cách âm hoàn toàn

4.1.2.3 Tính chiều dày cách nhiệt nền kho da vay

Chiều dày cách nhiệt nền tính theo công thức

On CN =Acy|—-| —+ > —4+— oF (2 » A a, | ( TL1 trang 64 5 ) Lập luận tương tự

Taco dcn = 0,lm

k„,=0,24 W/m”.°K

= Kiém tra dong âm vách, trần kho lạnh :

Vì mặt ngoài cùng và trong cùng của thiết bị đều là thép có hệ số dẫn âm u= 0

m/mmHg nên thiết bị cách âm hoàn toàn

4.2 Cách nhiệt cách âm cho tủ đông tiếp xúc 1000Kg/mẻ:

Các tủ đông ngày nay thường được làm băng các tắm panel gồm : hai lớp thép

cacbon bên ngoài và ở giữa là lớp cách nhiệt polyuretal

†

a/

Chọn hệ số truyền nhiệt k qua vách ngoài : coi hệ số truyền nhiệt qua các mặt

tủ băng nhau và băng vách bao ngoài

Nhiệt độ buồng : tạ = -35°C nên ta tra bang (3-3) TL1>k=0,19W/m’.°K

- Bề mặt ngoài của tường không đón gió Ong

- Bề mặt trong tủ đối lưu tự nhiên œ„=8W/m”.°K

= Chiéu day cach nhiệt

Đôi với tủ đông tiêp xúc thì chiêu dày cách nhiệt của vách, trần, nên như sau :

Kiém tra dong suong : Diéu kién dé mat ngoai khéng bi dong Sương là nhiệt độ

bề mặt ngoài t „ lớn hơn nhiệt độ đọng sương hoặc hệ số truyền nhiệt của vách

k, phải nhỏ hơn hệ số truyền nhiệt đọng sương tức k,<k,

q, —f, ~ W/mÏ.°W/m”.°K (TL1 trang 66)

1 2

Ma k, =0,95.a,

t, nhiét độ môi trường bên ngoài t ,=25°C

t;: nhiệt độ môi trường bên trong t, =-35°C

t, :nhiệtđộ đọng sương

œ, :hệ số toả nhiệt về phía không khí œ,=23,3

Tủ đông tiếp xúc đặt trong phòng điều hoà nên t ,=25°C

25-18 _““— `” =258W/m^°K 25—(-35)

k =0,95.234

So sánh k,> k; nên đảm bảo không đọng sương trên bề mặt tủ

e Kiểm tra ngưng tụ âm : Đối với tủ cấp đông có kết cấu tâm panel có hai lớp

thép cacbon ở hai phía nên hoàn toàn không có âm lọt vào lớp cách nhiệt nên hoàn toàn không có hiện tượng ngưng tụ âm trong lòng kết câu

4.3 Cách nhiệt cách âm cho tủ đông gió 250Kg/mẻ

Tượng tự tủ đông tiếp xúc các tủ đông gió ngày nay thường được làm bằng các tầm panel gôm : hai lớp thép cacbon bên ngoài và ở giữa là lớp cách nhiệt polyuretal

†

Y) ih

af

= Chon hé s6 truyén nhiét k qua vach ngoai : Coi hệ số truyền nhiệt qua các mặt

tu bang nhau va bang vach bao ngoai

Nhiệt độ buồng : t, = -35°C nén ta tra bang (3-3) TL1>k=0,19W/m’.°K

e Chon hé s6 toa nhiét trong và ngoài vách tra bảng (3-7) TL1 ta có

- Bề mặt ngoài của tường không đón gió Ob ng =23,3W/m’.°K

- Bé mat trong tu đối lưu cưỡng bức mạnh œ„ =10,5W/m’.°K

"Chiều dày cách nhiệt

Đối với buồng này chiều dày cách nhiệt của vách, trần, nền như sau :

Soy =Acn 3 _ (2 + yo + ) = (TLI trang 64)

" Hệ số truyền nhiệt thực qua lớp cách nhiệt :

1 1 bor uth

k, "1 by 1,6 1 , O15 | 1 200006 = 016207 Im’ We Stem

a Aw a, A, 233 0,025 10,5 45,35 tra dong suong :điều kiện dé mat ngoai khong bi đọng sương là nhiệt độ bề mặt ngoài

t„ lớn hơn nhiệt độ đọng sương hoặc hệ sô truyện nhiệt của vách k, phải nhỏ hơn hệ

số truyền nhiệt đọng sương tức k,<k,

t, nhiét độ môi trường bên ngoài t ,=25°C

t;: nhiệt độ môi trường bên trong t, =-35°C

t, :nhiệtđộ đọng sương

œ, :hệ số toả nhiệt về phía không khí œ,=23,3

Tủ đông gió đặt trong phòng điều hoà t ,=25°C

@=70%

—>t,=18°C

k = 095.233 2 8 = 2,58 W/m.°K

25—(-35)

So sánh k,> k, nên đảm bảo không đọng sương trên bề mặt tủ

e Kiểm tra ngưng tụ âm : Đối với tủ cấp đông có kết cấu tâm panel có hai lớp

thép cacbon ở hai phía nên hoàn toàn không có âm lọt vào lớp cách nhiệt nên hoàn toàn không có hiện tượng ngưng tụ âm trong long ket cau

4.4 Cách nhiệt cách âm IQF

Buong IQF được lắp ghép bằng các panel có kết câu như ở kho đá vảy đã trình bày ở phân trên

Nhiệt độ không khí ngoài buông : t¡ = 25 °C (vi đặt trong nhà kín có điều hoà không khí )

= Chon hé s6 truyén nhiệt k qua vách ngoài : coi hệ số truyền nhiệt qua các mặt

tủ băng nhau và băng vách bao ngoài

Nhiệt độ buông : t; = -40°C nên ta tra bảng (3-3) TL1>k=0,19W/m’.°K

e Chon hé s6 toa nhiét trong và ngoài vách tra bảng (3-7) TL1 ta có

- Bề mặt ngoài của tường không đón gió œ„ =23,3W/m”.°K

- Bề mặt trong tủ đối lưu cưỡng bức œ„=10,5W/m”.°K

* Chiều dày cách nhiệt

Vách bao, trân và nên có chung kết câu nên chiêu dày cách nhiệt được tính chung

bê mặt ngoài t.„ lớn hơn nhiệt độ đọng sương hoặc hệ sô truyện nhiệt của vách

k, phải nhỏ hơn hệ số truyền nhiệt đọng sương tức k,<k,

Í —Í,

Mà k, =0,95.a, W/m?.°W/m?.°K (TLI trang66)

t, -t,

t, nhiét d6 m6i truong bén ngoai t ,=25°C

t,: nhiệt độ môi trường bên trong t, =-40°C

Vậy bề mặt tủ không đọng sương

CHƯƠNG V TÍNH TOÁN CAN BANG NHIET

Mục đích là xác định các dòng nhiệt từ môi trường bên ngoài đi vào các buồng lạnh Đây chính là dòng nhiệt tôn thât mà máy lạnh phải có đủ công suât đê thải nó lại

môi trường nóng Đảm bảo sự chênh lệch nhiệt độ ôn định giữa buông lạnh và không khí

bên ngoài

Dòng nhiệt tôn thất vào kho lạnh được xác định theo biểu thức

Q=Q1 + Q2 + Q3 + Qa t+ Qs, W (TL1 trang 75) Trong do :

Q, : Dong nhiét tôn thất qua kết cấu bao che

Q; : Dòng nhiệt do sản phẩm toả ra trong quá trình xử lý

Q; : Dòng nhiệt tốn thất do thông gió buông lạnh : Q; = 0

Q¿ : Dòng nhiệt từ các nguồn khác nhau khi vận hành

Q; : Dòng nhiệt khi sản phẩm toả ra khi sản phâm hô hấp : Q; = 0

Đặc điểm của dòng nhiệt là chúng thay đổi liên tục theo thời gian Do vậy năng

suât lạnh của hệ thông được thiệt kê theo phụ tải nhiệt lớn nhật Q_„ ta ghi nhận ở thời điểm nào đó trong cả năm

5.1.Tính nhiệt cho tủ đông tiếp xúc 1000Kg/mẻ

5.1.1.Dòng nhiệt tốn thất ra môi trường bên ngoài

Trong đó :

Q,,: Dòng nhiệt qua tường, trần , nền do chênh lệch nhiệt độ

Q, : Dòng nhiệt qua tường, trần do bức xạ mặt trời

*Tinh Q,,:

Trong đó

k,:Hệ sỐ truyền nhiệt thực tế qua kết cầu bao che đã xác định ở chương 4

F :Diện tích bề mặt của kết cấu bao che

t,:Nhiệt độ bên ngoài phòng t ,=25°C

t,: nhiệt độ bên trong phòng t; =-35°C

Theo các phân tính toán trước ta có :

k,=0,162W/mZ.°K

Q;„=G;„.Œ „-U „)/%

Với i’,,: Entanpi cua sản pham truéc khi gia lanh

i’ ,,: Entanpi cia san pham sau khi gia lanh Tra bảng (4-2) trang 81 TL] ta có

1„=314,4KJ/Kg 1” „=5,0 KJ/Kg

x: thời gian cấp đông + =2h

G,„=1000kg :khối lượng sản phẩm

_ 1000.(314,4 — 5) = 42,97 (KW) 2.3600

Vay Q 2sp

5.1.2.2.Lượng nhiệt cấp cho bao bì

Lượng nhiệt cấp cho bao bì bao gồm các tắm plate và các khay nhôm

Q 25 = hay “© a FM pate» © a Mt" VT Với Œ : nhiệt độ trước khi làm lạnh của bao bì 15°C

t“ : nhiệt độ sau khi làm lạnh của bao bì -18§°C

C „=0,22kcal=0,921kj/kg :Nhiệt dung riêng của nhôm

p=2670 kg/mÏ Khối lượng riêng của nhôm

—> Muy=1,827.10”.2670=4,87kg

Do đó lượng nhiệt cấp cho bao bì :

Q;„„ =(4,87.0,921+1776,8.0,921)(15+18)/2.3600 Q,„=7,52(KW)

Vậy lượng nhiệt cấp cho bao bì và sản phẩm là :

Q;= Q;„+ Q¿„

= 42,97+7,52=50,5(KW)

5.1.3.Tỗn thất nhiệt do thông gió

Tủ đông tiếp xúc không có thông gió nên Q,=0

5.1.4.Tỗn thất do vận hành

Q ,=Q ,,+Q 4 +Q 4; +Q ,, (KW) (TL1 trang 87) 5.1.4.1.T6n thất do chiếu sáng tủ

Š.1.4.3.Dòng nhiệt do các động cơ điện

Q,,=0

5.1.4.4.Dòng nhiệt do mở cửa

Q„=BF (W) B: dòng nhiệt tổn thất khi mở cửa Tra bang (4-4)TL1

5.1.5.Xác định tải nhiệt cho thiết bị và cho máy nén

5.1.5.1 Xác định tải nhiệt cho thiết bị

Tái nhiệt cho thiết bị nhằm mục đích để tính toán diện tích bề mặt trao đổi nhiệt cần thiết cho thiết bị bay hơi Để đảm bảo được nhiệt trong buồng ở những điều kiện bất lợi nhất, người ta phải tính toán tái nhiệt cho thiết bị là tổng các giá trị thành phần có giá trị cao nhất

Q=Q,.+Q;+Q¿,KW

& Q=0,29+50,5+0,19 = 50,98K W 5.1.5.2 Xac dinh tai nhiét cho may nén

Qun= 80%Q, + 100%Q, + 75%Q,

=> Qmn= 0,8.0,29 + 50,5 + 0,75.0,19 = 50,80KW) 5.1.5.3Năng suất lạnh của máy nén : được xác định theo biểu thức (4-24)TLI

>Qwu: Tổng tải nhiệt của máy nén đối với một nhiệt độ bay hơi

11.50,8

g, = 0,9 3 = 62,1 KW

5.2.Tính nhiệt cho tủ cấp đông gió 250 Kg/mẻ

5.2.1.Dòng nhiệt tốn thất ra môi trường bên ngoài

k,:Hệ sỐ truyền nhiệt thực tế qua kết cầu bao che đã xác định ở chương 4

F :Diện tích bề mặt của kết cầu bao che

t,:Nhiệt độ bên ngoài phòng t ,=25°C

t,: nhiệt độ bên trong phòng †; =-35°C

Theo các phân tính toán trước ta có :

k,=0,162W/m”.°K

Fzzz„ =2G.6+2,2).2.4+2.5,6.2,2=62,08mÏ Q,;=k,F.(t,-t; )=0,162.62,08.(25+35)=603,4 (W)

Q;„„: Lượng nhiệt cấp cho sản phẩm

Q.„„ : Lượng nhiệt cấp cho bao bì

5.2.2.1.Lượng nhiệt cấp cho sản phẩm

Q;„=G;„„.(U „-Ù'" „ )/%

Với ï „: Entanpi của sản phẩm trước khi gia lạnh

1” „: Entanpi của sản phâm sau khi gia lạnh

Vậy Q,„ =10/4(KW)

Lượng nhiệt cấp cho bao bì bao gồm các 4 giá và các khay nhôm

Q z„ =1000(M„ C „TM „ C „)(-t”)/24.3600

Với t£ : nhiệt độ trước khi làm lạnh của bao bì 15°C

t” : nhiệt độ sau khi làm lạnh của bao bì -18°C

C „=0,22kcalE=0,921kJ/kg :nhiệt dung riêng của nhôm p=2670 kg/m? Khối lượng riêng của nhôm Khay 810 x 500 x50mm