THIẾT kế KHO LẠNH bảo TRÁI cây NĂNG SUẤT 120 tấn

1.3.5 Làm lạnh sơ bộ Trái cây trước khi đem vào kho bảo quản lạnh phải qua phòng làm lạnh nhanh, trongcác phòng làm lạnh nhanh có máy lạnh không khí tuần hoàn, không khí cưỡng bức khinh

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

LỚP : 03DHHH2

LỜI MỞ ĐẦU

   

Trái cây là loại thực phẩm không thể thiếu trong đời sống hàng ngày Đây là nguồn cung cấp vitamin và khoáng chất cần thiết cho cơ thể Nước ta là một nước nhiệt đới với đủ loại cây trái quanh năm Tuy nhiên chính thời tiết nóng ẩm lại là nguyên nhân làm cho trái cây rất dễ bị hư hỏng khi tiến hành thu hoạch theo thời

vụ Do đó vấn đề đặt ra là làm sao bảo quản sản phẩm trái cây được lâu dài Phương pháp hiệu quả nhất hiện nay là bảo quản trái cây trong phòng lạnh Theo phương pháp này, trái cây sau thời gian dài bảo quản vẫn còn giữ được chất lượng tương đối tốt.

Đề tài “ Thiết kế hệ thống kho lạnh bảo quản trái cây quả năng suất 120 tấn”

Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi nhiều sai sót

Em rất mong nhận được những đóng ý kiến của các thầy cô để đề tài được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2015

LỜI CẢM ƠN

án trong thời gian ngắn.

Thư viện trường đã cung cấp những tư liệu hết sức có giá trị, là tài liệu thanh khảo tốt và quý báu.

Đặc biệt gửi lời cảm ơn đến thầy TIỀN TIẾN NAM, người trực tiếp hướng

dẫn tận tình để nhóm chúng em hoàn thành đồ án đúng thời hạn.

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2015

LỜI NHẬN XÉT CỦA GVHD

   

Chữ ký của giáo viên nhận xét

LỜI NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG PHẢN BIỆN

   

Chữ ký của giáo viên nhận xét

Mục lục

CHƯƠNG I

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN NGUYÊN LIỆU

1.1 Giới thiệu về một số đặc điểm và thành phần hóa học của

cam

Mô tả : Cây gỗ nhỏ có dáng khoẻ, thân không gai hay có ít gai Lá mọc so le, phiến ládài, màu xanh đậm, hình trái xoan, dài 5-10cm, rộng 2,5-5cm, mép có răng thưa; cuốnghơi có cánh, rộng 4-10mm Chùm hoa ngắn ở nách lá, đơn độc hay nhóm 2-6 hoa thành

chùm; đài hoa hình chén, không lông; cánh hoa trắng dài 1,5-2cm; nhị 20-30 cái dínhnhau thành 4-5 bó Quả gần hình cầu, đường kính 5 8cm, màu vàng da cam tới đỏ dacam; vỏ quả dày 3-5mm, khó bóc; cơm quả quanh hạt vàng, vị ngọt; hạt có màu trắng.

Bộ phận dùng:Quả, kể cả dịch quả và vỏ quả; hoa - Fructus et Flos Citri Sinensis.

Lá và vỏ cây cũng được dùng Ở Trung Quốc, người ta dùng quả chưa chín của Cam

chanh cũng như quả xanh của cây Toan chanh - Citrus aurantium L., làm thuốc gọi là Chỉ thực - Fructus Aurantii Immaturus.

Nơi sống và thu hái: Cây của Á châu nhiệt đới được trồng rộng rãi khắp nước ta đểlấy quả ăn

Một số giống Cam nổi tiếng:

- Cam Xã Đoài: Cây tương đối cao, ít cành lá (cành quả) Quả ngon, thơm, trồng ở XãĐoài, xã Nghi Diên, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An rồi lan ra cả vùng đất nhẹ huyệnNghi Lộc

- Cam ở miền Nam: Vỏ nhiều khi vẫn xanh, cây rải vụ (vụ thu hoạch kéo dài)

- Cam Động đình: Cây to, lá xanh nhạt, tai lá to; quả to, màu đỏ tía, nhiều nước, hơi chua,

dễ trồng, có sức chống chịu, là giống lai giữa Cam và Bưởi Hiện trồng ở tỉnh Hải Hưng

- Cam đường: Gần với Quýt hơn Cam Cây cao 2-3m, tán rộng, nhiều cành lá, lá không

có tai Quả trung bình 100g, vỏ mỏng, màu vàng đỏ hay đỏ sẫm, dễ bóc, múi dễ chia Có

ba loại hình chính là Cam giấy với các giống Cam Canh (Hà Nội), Cam Đồng dụ (HảiPhòng), Cam Ngọc cục và Cam Hành Thiện (Nam Hà); Cam Bù, Cam Chua, dễ trồng saiquả, vị hơi chua, phổ biến ở Hương Sơn (Hà Tĩnh), Tuyên Hoá (Quảng Bình); Cam voi,quả to 300-350g lai giữa Cam bù và Bưởi, trồng ở Tuyên hoá (Quảng Bình)

- Cam sành: Cây cao 2-3m, phân cành thấp, lá có tai nhỏ, quả sần sùi, vỏ dày, khi chínmàu vàng hay đỏ sẫm, vỏ dễ bóc, ruột đỏ, vị ngọt, hơi chua Giống phổ biến là Cam Bố

Hạ, trồng ở vùng bãi phù sa Hà Bắc trên đất thoát nước; quả dẹt, nặng trung bình 250g, màu vàng đỏ đẹp, chín vào tháng 11-12-1 năm sau, dịp Tết Nguyên đán, Cam sành

200-có tên là Citrus nobilis Lour với quả 200-có vỏ sần sùi mịn, khi chín màu vàng đỏ, tuy dày

nhưng dễ bóc, hột có màu nâu lục Quýt trước đây vẫn được xem là một thứ trong Camsành

Thành phần hóa học của trái cam:

Trong Cam tươi có nước 87,5%, protid 0,9%, glucid 8,4%, acid hữu cơ 1,3%, cellulose1,6%, calcium 34mg%, sắt 23mg%, caroten 0,4mg%, vitamin C 40mg% Quả là nguồnvitamin C, có thể tới 150mg trong 100g dịch, hoặc 200-300 mg trong 100g vỏ khô.

Trong lá và vỏ quả xanh có l-stachydrin, hesperdin, aurantin, acid aurantinic, tinh dầuCam rụng (petitgrain) Hoa chứa tinh dầu Cam (neroli) có limonen, linalol, geraniol Vỏquả chứa tinh dầu mà thành phần chính là d-limonen (90%), decyclicaldehyd tạo nên mùithơm, các alcol như linalool, dl-terpineol, alcol nonylic, còn có acid butyric, authranilatmetyl và este caprylic

Tính vị, tác dụng: Quả Cam có vị ngọt chua, tính mát; có tác dụng giải khát, sinhtâm dịch, mát phổi, tiêu đờm, thanh nhiệt và lợi tiểu Vỏ quả Cam có vị cay, mùi thơm,tính ẩm, có tác dụng tiêu đờm, thông khí trệ, giúp tiêu hoá Vỏ cây Cam vị ngọt, hơi the,tính mát; có tác dụng hạ khí đầy, điều hoà tỳ vị Ở Ấn Độ, quả được xem như có tác dụngkhử lọc, và vỏ có tác dụng trung tiện và bổ

Cam được xem là một “đồng minh” giúp ngăn ngừa các bệnh tim mạch, viêm nhiễm và

cả ung thư, ngoài những tính năng mà người ta nhận biết qua những nghiên cứu từ trướcđến nay như củng cố hệ miễn nhiễm, chống cảm cúm, giảm tỷ lệ cholesterol xấu, chốngviêm, ức chế các tế bào ung thư, xoa dịu các cơn đau ruột, dạ dày, gan và thúc đẩy nhanhquá trình liền sẹo

Cam cũng chứa rutin (vitamin P), thành phần giúp mạch máu khỏe hơn; vitamin nhóm B,dưỡng chất không thể thiếu cho hệ thần kinh, các khoáng chất và chất xơ (hòa tan vàkhông hòa tan)

Thành phần từ cam được sử dụng rất phong phú từ lá, hoa, vỏ cây và trái đều có thể dùng

để hãm thành nước uống có vị đắng nhẹ và hương cam đặc trưng Nước hãm lá cam cóthể giúp hạ hỏa, đặc biệt khi mất ngủ, xoa dịu rối loạn chức năng lưu thông máu

Công dụng, chỉ định và phối hợp:Quả Cam đường dùng để ăn có nhiều tácdụng; lại được dùng làm thuốc giải nhiệt trị sốt, điều trị chứng xuất tiết và giúp ăn ngonmiệng Ở Ấn Độ, dịch quả cũng được dùng trong bệnh đau về mật và ỉa chảy ra máu Vỏquả Cam có thể dùng thay vỏ quýt nhưng tác dụng kém hơn, làm thuốc kích thích tiêuhoá, chữa đau bụng, đầy bụng, ợ chua, đi ngoài Ta còn dùng vỏ Cam chữa bệnh sau khi

đẻ bị phù Vỏ tươi dùng xát vào mặt làm thuốc điều trị mụn trứng cá Lá Cam dùng chữatai chảy nước vàng hay máu mủ Hoa Cam thường dùng cất tinh dầu và nước cất hoaCam dùng pha chế thuốc Chỉ ăn toàn Cam trong ba ngày liền có tác dụng như uống mộtliều thuốc tẩy độc rất tốt Uống nước vỏ Cam nấu chín có tác dụng kích thích nội tiếtnước mật, làm tăng nhu động ruột, chống bệnh táo bón

1.2Quy trình bảo quản lạnh bằng kho lạnh:

và những tính chất vật lí ít bị biến đổi

Sau khi thu hái nguyên liệu được chuyển đến nơi bảo quản

1.3.2 Bảo quản tạm thời

Để đảm bảo nhịp độ điều hoà của sản xuất trong nhà máy thường cần một khối lượngnguyên liệu dự trữ nhất định Thời gian cho phép bảo quản tạm thời tuỳ thuộc vào từngloại nguyên liệu và mục đích sử dụng Thường chỉ vài giờ đến hai ngày Khi bảo quảnnguyên liệu dù là ngắn hạn trong nguyên liệu vẫn xảy ra các quá trình biến đổi làm giảm

chất lượng nguyên liệu Vì vậy phải tạo điều kiện bảo quản tốt nhất và phải đưa vào sảnxuất càng nhanh càng tốt.

1.3.3 Phân loại, xử lý

Nhằm mục đích loại bỏ các tạp chất, nguyên liệu hư hỏng, non xanh, dập nát, sâubệnh để chọn ra được những nguyên liệu đảm bảo yêu cầu Khi bảo quản cần phân loạitheo độ chín, kích thước, đảm bảo độ đồng đều để từ đó có chế độ bảo quản hợp lý

1.3.4 Xếp thùng gỗ thưa, sọt

Sau khi xử lý và phân loại, nguyên liệu được xếp vào thùng gỗ thưa, sọt tre, giỏ sắt theo từng loại phân biệt và theo kích cỡ đã chọn, cũng xếp nguyên liệu vào bao bì để dễvận chuyển Việc xếp nguyên liệu vào thùng gỗ phải hết sức nhẹ nhàng tránh tình trạngnguyên liệu xây xát dập nát

1.3.5 Làm lạnh sơ bộ

Trái cây trước khi đem vào kho bảo quản lạnh phải qua phòng làm lạnh nhanh, trongcác phòng làm lạnh nhanh có máy lạnh không khí tuần hoàn, không khí cưỡng bức khinhiệt độ đem bảo quản lớn hơn 50C Khi nhiệt độ của trái cây đạt đến nhiệt độ của khobảo quản lạnh Lúc đó trái cây mới được nhập vào kho với mục đích là tránh tác độngcủa sự biến đổi nhiệt đột ngột gây đọng sương, đọng ẩm làm hư hỏng nguyên liệu

1.3.6 Bảo quản lạnh

Trái cây trong các thùng sọt được làm lạnh sơ bộ đến nhiệt độ bảo quản lạnh thì đượcnhập vào kho bảo quản bằng các xe vận chuyển Các thùng sọt xếp thành chồng cách trầnnhà 25 ÷ 30cm, phía dưới có các bệ kê cao 15cm, các thùng này được xếp trên các palet

để tiện cho việc xếp dỡ bằng máy Khoảng cách đến tường là 30 ÷ 50cm, cách dàn lạnh

50 ÷ 60cm, giữa các chồng là 10 ÷ 15cm

Các thùng được xếp thành từng lô có kí hiệu riêng căn cứ vào từng loại, các lô

hướng ra lối đi chính, tải trọng là 350 kg/m3 Trong kho bảo quản có không khí cưỡngbức Định kì thay đổi không khí hai lần trong một ngày đêm, vận tốc không khí là 0,5 ÷1m/s Nhiệt độ phòng bảo quản lạnh đảm bảo yêu cầu quy định đối với từng loại nguyên

liệu Cho phép nhiệt độ dao động ± 0,50C, khi xuất kho cho phép tăng từ 4 ÷ 50C trongmột ngày đêm.

1.3.7 Kiểm tra:

Kiểm tra vi sinh vật: kiểm tra chất lượng sản phẩm về mặt vi sinh vật đạt yêu cầukhông, sản phẩm có bị nhiễm vi sinh vật gây bệnh không Kiểm tra cảm quan: Kiểm trasản phẩm, bao bì, dụng cụ về mặt cảm quan như màu sắc, mùi vị, khối lượng, hình thái

và hương vị đặc trưng cho sản phẩm Kiểm tra thành phần hoá học: xác định thành phầnprôtit, gluxit, lipit, vitamin, muối khoáng, độ đường, độ axit

1.3.8 Xuất kho

Trái cây sau khi bảo quản lạnh, xuất kho để cung cấp cho các phân xưởng chế biến,các cửa hàng xuất khẩu Khi chuyển sản phẩm ra ngoài phải nâng nhiệt độ từ từ, tốt nhấttăng nhiệt độ từ 4 ÷ 50C trong một ngày đêm

1.4 Các quá trình xảy ra trong khi bảo quản lạnh:

Những biến đổi về vật lý, sinh lý, sinh hóa xảy ra ở trái cây tươi trong quá trìnhbảo quản liên hệ chặt chẽ và phụ thuộc vào tính chất tự nhiên của chúng tùy thuộc vàođiều kiện trồng trọt, chăm sóc, độ già chín khi thu hái vận chuyển và những yếu tố kỹthuật trong quá trình bảo quản

1.5 Các quá trình vật lý

1.5.1 Sự bay hơi nước

Rau quả tươi sau một thời gian bảo quản thì bị héo, nguyên sinh chất bị co lại là

do sự bay hơi nước Ðó là quá trình không có lợi trong bảo quản do đó tìm cách hạn chế

Sự bay hơi nước phụ thuộc vào mức độ háo nước của hệ thống keo trong tế bào,cấu tạo và trạng thái của tế bào che, đặc điểm và mức độ già chín của rau quả, độ ẩm vànhiệt độ của môi trường xung quanh, cách bao gói, thời hạn vận chuyển và phương phápbảo quản

Các quả xanh, non có hệ thống keo không hoàn chỉnh, còn các quả chín thì hệ keo

bị lão hóa nên khả năng giữ nước kém dẫn đến quả mau héo

Thông thường lượng nước mất đi khi bảo quản của một tấn rau:0.6-0.8Kg/ngàyđêm đối với quả và 0.3-0.5Kg/ngày đêm

Do đó phải bảo quản rau quả trong môi trường có độ ẩm tương đối cao thì sự bayhơi nước chậm lại và lâu héo.

1.5.2 Sự giảm khối lượng

Là sự giảm khối lượng của rau quả do sự bay hơi nước và do tiêu tốn chất khôtrong quá trình hô hấp

1.6 Các quá trình sinh lý, sinh hoá

 Sự thay đổi về sinh lý

Quá trình sinh lý cơ bản là sự hô hấp Ðây là quá trình không có lợi vì nó tiêu tốnchất khô, làm giảm khối lượng tự nhiên, làm tăng nhiệt

Có hai dạng hô hấp yếm khí và hiếu khí

- Hô hấp yếm khí: thiếu oxi thì rau quả hô hấp yếm khí phân hủy đường tạo CO2

1.7 Sự thay đổi thành phần hoá học :

Quá trình biến đổi sinh hóa cơ bản của rau quả tươi là tác động của enzim xảy ra cácquá trình sinh hóa đã làm thay đổi thành phần hóa học của rau quả

1.7.1 Gluxit

Là thành phần luôn biến đổi và biến đổi lớn nhất trong rau quả

Trong rau quả nói chung thì hàm lượng tinh bột giảm, hàm lượng đường tăng lên cựcđại Ðặc biệt các loại đậu thì lúc non hàm lượng đường nhiều khi già lượng đường giảm,lượng tinh bột tăng

1.7.2 Axit hữu cơ

Trong quá trình bảo quản tổng lượng các axit hữu cơ giảm làm cho chỉ số đườngtrên axit tăng nên quả ngọt Tuy nhiên lượng axit hữu cơ đặc trưng cho từng loại quả sẽtăng lên

Các yếu tố ảnh hưởng đến thời hạn bảo quản của trái cây

Bảng 4.1 Các yếu tố ảnh hưởng thời hạn bảo quản trái cây

STT Yếu tố ảnh hưởng Tính chất

quyết định đến quá trình sống của trái cây bảo quản.Tăngnhiệt độ sẽ tăng các phản ứng sinh hoá,làm bay hơi nướclàm trái cây nhanh héo và làm tăng cường độ hô hấp

Vì vậy để bảo quản được lâu cần phải hạ thấp nhiệt độ đểgiảm cường độ hô hấp,tuy nhiên không được hạ nhiệt độdưới điểm đóng băng làm nước kết tinh phá vỡ cấu trúc

tế bào Đối với trái cây thì nhiệt độ đóng băng thường ở

-4÷-2oC vì dịch bào chứa nhiều chất hoà tan

đến sự bốc hơi nước của trái cây Độ ẩm thấp làm tăng sựbay hơi nước làm cho trái cây giảm khối lượng tựnhiên,làm héo bề mặt ngoài và bên trong gây ra hiệntương co nguyên sinh chất dẫn đến rối loạn sự trao đổichất làm trái cây mất khả năng đề kháng với những tácđộng bất lợi từ bên ngoài

Đối với những loại trái cây có thời hạn bảo quản ngắnngày thì độ ẩm thích hợp là 90÷95%,đối với các loại quả

có khả năng chống bốc hơi nước tốt hơn và tồn trữ dượclâu hơn thì độ ẩm thích hợp 80÷90%

3 Thành phần khí trong

không khí bảo quản

Có ảnh hưởng quan trọng đến cường độ hô hấp nếu kếthợp với bảo quản lạnh không khí diều hoà thì khả năngbảo quản tốt hơn nhiều

- Nhiệt độ kho lạnh bảo quản 2 0C

1.8.2 Thông số môi trường

- Địa điểm kho lạnh đặt tại Tp.HCM

TRÁI CÂY

2.1 Vai trò nhiệm vụ và ý nghĩa kỹ thuật lạnh trong bảo quản trái cây

2.1.1 Vai trò và nhiệm vụ

Việt Nam ta là một nước nhiệt đới nóng ẩm mưa nhiều, hình thành một năm 4 mùa

rõ rệt Do vậy mà rất thích hợp cho thực vật phát triển mạnh mẽ Điều này đã tạo nênnguồn lợi về trái cây ở nước ta trở nên vô cùng phong phú và đa dạng như: xoài, táo, dưahấu,nho,cam

Hiện nay người ta đưa rất nhiều giống trái cây vào trồng với giá trị cao khôngnhững cho tiêu dùng trong nưóc mà còn xuất khẩu ra nước ngoài Đặc điểm của nhữngloại nói trên mang tính chất mùa vụ Để có một chế độ bảo quản tối ưu ta phải nắm cácđặc điểm, tính chất cơ bản của từng loại rau quả

Do vậy muốn để bảo quản được tươi lâu đó là nhiệm vụ của ngành kỹ thuật lạnh.Đây là nguyên liệu sẽ đưa vào bảo quản trong kho bảo quản lạnh

2.1.2 Ý nghĩa kỹ thuật lạnh trong công nghiệp bảo quản trái cây

- Xuất phát từ những vai trò và nhiệm vụ hơn nữa Việt Nam ta nằm ở vùng nhiệtđới gió mùa nóng ẩm, phần lớn các loại thực phẩm từ rau, quả chứa nhiều chất và cấu

trúc phức tạp Trái cây tươi thường bị thay đổi về chất lượng, có thể bị thối, héo úa, hưhỏng Làm giảm giá thành của sản phẩm dưới tác dụng của môi trường xung quanh nhưnóng, ẩm, gió và vi sinh vật hoạt động.

Vậy để hạn chế những thay đổi về mặt cấu trúc sinh học không tốt đối với trái câybằng cách hạ nhiệt độ và tăng thêm độ ẩm của không khí môi trường xung quanh Vì ởnhiệt độ thấp và độ ẩm cao thì những biến đổi có hại cho sẽ bị kìm hãm làm cho quátrình đó lâu hơn, giữ được trái cây tươi lâu hơn, chất lượng vẫn giữ nguyên về mùi vịcũng như màu sắc

Muốn làm được điều này thì ngày nay bằng các phương pháp làm lạnh nhân tạo

mà ngành kỹ thuật lãnh đã làm được và đó cũng là phương pháp đạt hiệu quả cao trongtrong những điều kiện nhiệt độ ở nước ta

CHƯƠNG 3

BỐ TRÍ MẶT BẰNG VÀ DUNG TÍCH KHO LẠNH

3.1 Yêu cầu khi thiết kế mặt bằng kho lạnh

 Yêu cầu chung đối với mặt bằng kho lạnh bảo quản

Quy hoạch mặt bằng là bố trí nơi sản xuất phù hợp với dây truyền công nghệ, sảnphẩm đi theo dây truyền không gặp nhau, không chồng chéo lên nhau, đan xen lẫn nhau

- Đảm bảo sự vận hành tiện lợi, rẻ tiền chi phí đầy tư thấp

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

- Mặt bằng khi quy hoạch phải tính đến khả năng mở rộng phân xưởng hoặc xínghiệp

Quy hoạch mặt bằng kho bảo quản cần phải đảm bảo việc vận hành tiện lợi, dẻtiền: Cơ sở chính để giảm chi phí vận hành là làm giảm dòng nhiệt xâm nhập vào kho,giảm thể tích và giảm dòng nhiệt, dòng nhiệt qua vách thì cần giảm diện tích xung quanh

Vì trong các dạng hình học khối hình chữ nhật có diện tích lớn nhất Để giảm cần làmdạng hình lập phương khi đó đứng về mặt sắp xếp hàng hoá thì không có lợi, do đó đểgiảm dòng nhiệt qua vách cần hợp nhất các phòng lạnh thành một khối gọi là Block lạnhbởi vì việc xây lắp phân tán các kho lạnh ra không những tăng tổn thất nhiệt qua vách,còn làm tăng phân tán các kho lạnh ra còn làm tăng chi phí nguyên vật liệu

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

Giả, dòng nhiệt xâm nhập khi mở cửa kho bảo quản thực hiện những cách sau:+ Dùng màng che chắn việc đi lại khó khăn trong khi làm việc

+ Xây dựng hành lang đệm, nhấ đối với kho bảo quản lớn

+ Làm màng gió để chắn (quạt đặt trên cửa) công tắc quạt gắn liền với cánh cửa,khi cửa mở thì quạt chạy, ngược lại khi đóng quạt dừng

+ Quy hoạch phải tính đến đặc điểm của hệ thống lạnh

Hệ thống lạnh kho bảo quản lạnh nhiệt để không khí là 00C

Nền kho phải tiếp xúc với mặt đất sau một thời gian dài làm cho nền kho hạ thấtnhiệt độ xuống Khi nền hạ xuống nhiệt độ 00C thì có hiện tượng nước trong đất đóngbăng.

Nền kho về mặt vật lý khi đạt 00C, nước trong nền đất đóng băng có hiện tượngchuyển pha từ lỏng sang rắn Do đó nó sẽ hồi lên phá vỡ cấu trúc xây dựng của kho Vậy

để tránh hiện tượng này ta làm như sau:

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

+ Nền kho xây các ống thông gió đường kính 200 ÷ 300mm, được xây dựng cáchnhau 15 15(m) tạo điều kiện cho không khí tuần hoàn qua hệ thống này làm cho nền đất

có nhiệt độ nền đất không thay đổi

+ Ở nước ta thường xảy ra lũ lụt cho nên các kho bảo quản thường được xây lắpcao hơn mặt đất, do vậy khoảng trống dưới nền kho chính là khoảng thông gió

3.2 Yêu cầu chung đối với phòng máy

- Phòng máy là khu vực hết sức quan trọng của xí nghiệp Do đó nó cần đạt cácyêu cầu sau:

- Phòng máy và tổ hợp máy không được làm liền với móng tường và các kết cấyxây dựng khác

- Khoảng cách giưac các tổ hợp máy phải được đảm bảo lớn hơn 1(m) và giữa tổhợp máy với tường không nhỏ hơn 0,8 (m)

- Phòng máy phải cú 2 cửa riêng biệt cách xa nhau Trong đó ít nhất phải có mộtcửa thông với bên ngoài

- Phòng máy và các thiết bị phải có hệ thống thông gió, phải đảm bảo thay đổikhông khí 3 lần/ ngày Hệ thống gió phải đảm bảo lưu lượng không khí thay đổi 7 lần/ngày

- Phòng máy và thiết bị phải được trang bị phương tiện phòng chống cháy nổ và

an toàn điện

3.3 Kho lạnh

Kho lạnh chuyên dùng chỉ có một buồng lạnh với một chế độ nhiệt duy nhất Nhưng mộtkho lạnh thường gồm nhiều buồng lạnh với những chế độ nhiệt khác nhau để bảo quản các sản phẩm khác nhau

+ Buồng bảo quản lạnh

- Buồng bảo quản lạnh thường có nhiệt độ -1,5÷00C

Với độ ẩm tương đối từ 90-95% các sản phẩm bảo quản có thể được xếp trong cácbao bì khác nhau đặt lên giá trong buồng lạnh

- Buồng lạnh được trang bị các dàn lạnh không khí kiểu gắn tường treo trên trầnđối lưu không khí tự nhiên hoặc cưỡng bức bằng quạt.

+ Buồng tiếp nhận:

- Buồng tiếp nhận sản phẩm trược khi đưa đến được kiểm tra, cân đo đong đếm vàphân loại sản phẩm

- Nếu như trong xí nghiệp lạnh thì buồng tiếp nhận cũng giống như buồng chất tải

và thái tải về đặc điểm

3.4 Xác định số lượng và kích thước kho lạnh

- Dung tích kho lạnh là đại lượng cơ bản cần thiết để xác định số lượng và kíchthước các buồng lạnh Dung tích kho lạnh là lượng hàng được bảo quản đồng thời lớnnhất trong kho,đơn vị là tấn hàng Ngoài ra ,số lượng và kích thước các buồng lạnh phụthuộc vào các loại hàng được bảo quản trong kho, đặc điểm kho lạnh(kho lạnh phânphối,trung chuyển, chế biến hoặc thương nghiệp)

E – Dung tích của các buồng lạnh, tấn

gv – Mức độ chất tải, tấn/m3 Kho được thiết kế với mặt hàng trái cam

chứa trong thùng gỗ, ta có gv = 0,45 tấn/m3

gv – Mức độ chất tải, tấn/m3

3.8 Diện tích kho lạnh cần xây dựng

Công thức xác định diện tích xây dựng kho lạnh:

Fxd= ( m2) (CT 2-4,Tr 30,[1])

Trong đó:

βF – Hệ số sử dụng diện tích xây dựng của kho lạnh, βF phụ thuộc vào kích

thước của buồng lạnh

Đối với buồng diện tích nhỏ hơn 100 m2, βF = 0,70÷0,75

Đối với buồng diện tích 100- 400 m2, βF = 0,75÷0,80

Đối với buồng diện tích hơn 400 m2, βF = 0,8÷0,85

Chọn kích thước kho lạnh

Diện tích buồng lạnh quy chuẩn (bội của 36 m2) nên chọn Fxd = 144 m2 (12×12)

Chọn kích thước kho như sau: 12 x 12 x 4

Vậy diện tích xây dựng thực tế là: chiều rộng 12m và chiều dài 12m chiều cao của kho lạnh được chọn là 4m (chiều cao chất tải 3m, còn lại khoảng cách với trần là

1m)

Bố trí mặt bằng kho lạnh

Chọn bao bì là thùng gỗ có kích thước như sau :

Dài x rộng x cao = 0.2m x 0.38m x 0.38m

Mỗi thùng gỗ chứa được 16kg sản phẩm.

Chia kho lạnh làm 48 tụ mỗi tụ gồm 8 thùng và chất lên thành 20 lớp

Vậy mình sẽ có tổng số thùng = 48 x 8 x 20 = 7680 thùng

Vậy suy ra số kg mỗi thùng = 120000/7680 = 15.6 kg.

3.9 Quy hoạch mặt bằng kho lạnh

3.9.1 Yêu cầu chung đối với mặt bằng kho lạnh:

Qui hoạch mặt bằng kho lạnh là bố trí những nơi sản xuất ,xử lí lạnh,bảo quản và những nơi phụ trợ phù hợp với dây chuyền công nghệ Để đạt được mục đích đó cần tuân thủ các yêu cầu sau:

- Phải bố trí các buồng lạnh phù hợp với dây chuyền công nghệ, sản phẩm đi theodây chuyền không gặp nhau, không đan chéo nhau, các cửa ra vào cửa buồng phải quay

ra hành lang.Cũng có thể không dùng hành lang nhưng sản phẩm theo dây chuyền khôngđược gặp nhau

- Quy hoạch cần phải đạt chi phí đầu tư nhỏ nhất Cần sử dụng rộng rãi các điềukiện tiêu chuẩn giảm đến mức thấp nhất các diện tích phụ nhưng phải đảm bảo tiệnnghi.Giảm công suất thiết bị đến mức thấp nhất Giảm công suất thiết bị đến mức thấpnhất

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

+ Quy hoạch phải đảm bảo lối đi lại và đường vận chuyển thuận tiện cho việc bốcxếp thủ công hay cơ giới đã thiết kế

+ Chiều rộng kho lạnh nhiều tầng không quá 40(m)

+Chiều rộng kho lạnh một tầng phù hợp với khoảng vượt lớn nhất là 12 (m)

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

+ Chiều rộng sân bốc dỡ đường sắt 6-7,5m;sân bốc dỡ ôtô cũng vậy

+ Trong một vài trường hợp , kho lạnh có sân bốc dỡ nối liền rộng 3,5 m, nhưngthông thường các kho lạnh có hành lang nối cả 2 phía, chiều rộng 6m

+ Kho lạnh có dung tích đến 600t không bố trí đường sắt ,chỉ cần một sân bốc dỡ

ô tô dọc theo chiều dài kho đảm bảo mọi phương thức bốc dỡ

Để giảm tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che, các buồng lạnh cùng nhiệt độ nhómvào một khối

- Mặt bằng của kho lạnh phải phù hợp với hệ thống đã chọn Điều này rất quantrọng với kho lạnh một tầng vì không phải luôn luôn đảm bảo đưa được môi chất lạnh từcác thiết bị lạnh về ,do đó phải chuyển sang sơ đồ lớn hơn với việc cấp lỏng từ dưới lên

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

− Khi thiết kế phải tính thêm khả năng mở rộng kho lạnh.Phải để lại một mặt múttường để có thể mở rộng kho lạnh

x 3m 3m 6 m

N

Đ N

T

Đường ô tô

Sơ đồ mặt bằng kho lạnh bảo quản lạnh rau quả

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN CÁCH NHIỆT CÁCH ẨM

4.1.1 Mục đích của việc cách nhiệt phòng lạnh

Nhiệt độ tx, trong đó nhiệt độ môi trường (tf > tk) lạnh trong xí nghiệp đông lạnh.Cấu trúc cách nhiệt chiếm từ 25 - 40% chi phí xây dựng xí nghiệp Do đó phải đặc biệtchú trọng đến việc lựa chọn cấu trúc cách nhiệt Thiết kế và thi công nếu cấu tạo của váchcách nhiệt là điểm cấu trúc xây dựng cách nhiệt không tốt thì nó không đảm bảo chế độnhiệt và ẩm không đảm bảo theo yêu cầu làm tăng sự khô ngót của sản phẩm, hư hỏngsản phẩm và tăng chi phí sản xuất lạnh (tăng chi phí vận hành)

Do vậy việc cách nhiệt cho kho lạnh được xem xét và coi trong vấn đề này Đặcbiệt đối với những kho lạnh mà nhiệt độ trong phòng lạnh luôn luôn phải duy trì ở nhiệt

độ thấp Do đó sự chênh lệch nhiệt độ như trên luôn luôn xuất hiện một dòng nhiệt xâmnhập từ môi trường bên ngoài vào

Đối với kho lạnh của chúng ta, mục đích xây dựng là làm giảm dòng nhiệt xâmnhập từ môi trường bên ngoài kho, chỉ có bằng cách tăng Rω lên

Rω: Nhiệt trở vách (cản trở dòng nhiệt) muốn tăng dòng nhiệt trở vách có nhiềucách nhưng tốt nhất là xây tường dày lên một cách phù hợp nhất lắp đặt vật liệu cáchnhiệt

Để tránh hiện tượng khi sắo xếp sản phẩm vào trong kho lạnh không được xếp sảnphẩm vào sát vách kho Từ những lý do trên ta thấy rằng việc cách nhiệt cho kho là rấtcần thiết

4.1.2 Mục đích của việc cách ẩm

Nhiệt độ của môi trường không khí xung quanh bao giờ cũng lớn hơn nhiệt độ củakhông khí trong phòng lạnh cho nên độ ẩm (d = g/kgk3) của không khí xung quanh lớnhơn phòng lạnh, kết quả phát sinh độ chênh độ chứa ẩm

∆d = dng - dn

hay là áp suất riêng phần của hơi nước sinh ra:

∆P = Đây là nguyên nhân tạo ra môi trường ẩm trong vách kho Sự chênh lệch về ápsuất hơi nước trong và ngoài kho lạnh, tạo nên dòng hơi nước khuyếch tán qua vách khovào trong phòng lạnh nó được đánh giá qua thông số gọi là dòng ẩn ω

ω =

Trong đó:

Ph1: áp suất hơi nước bên ngoài

Ph2: áp suất hơi nước bên trong

H: trở lực dẫn ẩm m2sản phẩm/kg

Việc chấm dứt hoàn toàn dòng nhiệt ẩm đi qua vách khi mà luôn luôn tồn tại ∆t và

∆P là điều không thể thực hiện được Vì khi đó vách kho có trở lực nhiệt trở và ẩm trở thì

cơ thể giảm được dòng nhiệt ẩm

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

- Nó làm cho các vật liệu tham gia vào cấu trúc xây dựng kho lạnh, làm cho nhanh

ẩm ướt, mục nát

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

- Ẩm đi vào trong mang theo nhiệt làm tăng nhiệt tải của thiết bị lạnh (tăng nhiệttải của buồng) đồng thời nó làm tăng khả năng mất khối lượng của sản phẩm (do chuyểnpha lỏng hơi) Để khắc phục tác hại trên người ta cách ẩm chi kho lạnh

4.2 Cấu trúc của cách nhiệt cách ẩm

4.2.1 Cấu trúc cách nhiệt:

Cấu trúc cách nhiệt đảm bảo sự liên tục không tạo ra các cầu nhiệt hiện tượng độtnhiệt Đối với kho lạnh khi xây lắp cách nhiệt cho công trình không nên để hở mép giữacác tấm cách nhiệt

+ Đối với trần thì lắp phía trên hay phía dưới đều được tuỳ thuộc vào diện tíchtrần.

Theo đề tài của em thì em chọn cấu trúc cách nhiệt là polystirol cho tương bao vàtường ngăn từ trần, bê tông bọc cho nền kho

4.2.2 Cấu trúc cách ẩm

- Về nguyên tắc thì cách ẩm lắp ở phía có độ ẩm cao Khi lắp cấu trúc cách nhiệttôi dùng bitum và giấy dầu để cách ẩm cho tường, trần và nền

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

- Kho xây: có ưu điểm là tận dụng được nguồn nguyên liệu sẵn có tại địa phương,các nguyên vật liệu sẵn có ở các xí nghiệp, giá thành rẻ, chi phí đầu tư thấp Tuy nhiên nó

có nhược điểm là thời gian thi công kéo dàu cấu trúc xây dựng phức tạp

Qua sự cân đối giữa kho lắp ghép và kho xây, đối chiếu với tình hình thực tế trongnước em chọn phương án xây dựng kho của em là kho xây

4.3.1 Kết cấu xây dựng kho

Để giảm tổn thất lạnh cũng như đảm bảo tính an toàn và kinh tế cho kho lạnh hoạtđộng trong thời gian dài thì kho lạnh được xây dựng thei kết cấu như sau:

4.3.1.1 Móng và cột

Móng phải chịu được tải trọng của toàn bộ kết cấu xây dựng và hàng hoá bảoquản Bởi vậy móng phải kiên cố, vững chắc và lâu bền Móng có thể được làm theo kiểusàn móng hoặc theo kiểu từng ô không liên tục Khi đó móng người ta phải chừa trướcnhững lỗ để lắo cột chụi lực Trong kho lạnh một tầng sử dụng cột có tiết diện vuông(400 x 400)

4.3.1.2 Tường ngăn và tường bao

- Có rất nhiều phương án xây dựng tường bao và tường ngăn nhưng phương pháp

cổ điển nhất hiện nay vẫn phù hợp ở Việt Nam

- Tường gạch chịu lực có hai vữa trát 2 phía Cách nhiệt ở phía trong phòng lạnh.Trước khi cách nhiệt phủ lên một lớp bitum dày 2,5 ÷ 3(mm) để cách ẩm sau đó dán lớpcách nhiệt lên Cách nhiệt có thể gán 2 lớp tránh cần nhiệt Cách nhiệt được cố định vàotường có thể cách nhiệt bằng gạch hoặc bê tông bọt cách nhiệt

4.3.1.3 Mái

Các kho lạnh có các tấm mái tiêu chuẩn đi kèm theo cột, xà tiêu chuẩn Mái củakho không được đọng và thấm nước

Nếu mái có độ rộng lớn có thể làm mái dốc về một phía thường làm dốc về 2 phía

có độ nghiêng 2%, chống thấm nước bằng bitum và giấy dầu Chống bức xạ bằng cáchphủ lên trên một lớp sợi trắng kích thước 50÷15 (mm)

Đối với kho lạnh của em thiết kế ngoài việc bố trí như trên còn bố trí thê mái lợpbằng pơlô xi măng hoặc bằng tô

Theo tiêu chuẩn thì nền có nhiệt độ dương không cần cách nhiệt nếu nền có nhiệt

độ âm thì có nhiều thiết khác nhau

Với kho lạnh của em là kho bảo quản lạnh rau quả có nhiệt độ 00C Do vậy mà nềncủa em không bố trí điện trở sởi nên

1 2 3 4 5 6

| | | | | |tf1

(H1)

4.3.1.5 Cửa kho lạnh

Cửa các kho lạnh có rất nhiều loại khác nhau, khoá cửa cũng vậy Cửa của kholạnh cũng giống của tủ lạnh, cửa là tấm cách nhiệt, có bản kề tự động, xung quanh cơđiện kién bằng caosu có bố trí nam châm để hút mạch cửa đảm bảo độ kín khít và giảmtổn thất nhiệt

Với kho lạnh của em cho xe nâng hạn bốc dỡ hàng hoá Chọn cửa rộng 4m, cao2,5(m) cửa bố trí bánh xe chuyển động trên thanh ray sát tường nên đóng mở nhẹ nhàngtiết kiệm diện tích

4.4.1 Kết cấu tường bao

Xây dựng vách kho lạnh có kết cấu như sau:

Bảng 1: Kết cấu vách ngoài kho lạnh

δ (m)

Hệ số truyềnnhiệt λ

(W/m.K)

Hệ số khuyếchtán ẩm g/mhMPa

δcn: Chiều dày lớp cách nhiệt polystirol(m)

λcn : hệ số dẫn nhiệt của polystirol, W/mK

α1 = 23.3 W/m2 K : hệ số cấp nhiệt của không khí bên ngoài (tường có chắn gió)

α2 = 9 W/m2.K : hệ số cấp nhiệt của không khí trong phòng (đối lưu cưỡng bức)

δi : bề dày của vật liệu làm tường (bảng 1)

λi : hệ số truyền nhiệt của vật liệu làm tường (bảng 1)

K = 0.35 W/m2.K : hệ số truyền nhiệt quy chuẩn

=> chọn δcn = 0.15 m

Vậy hệ số truyền nhiệt thực tế:

(CT 3-1,Tr64,[1])

K = 0.257 W/m2.K

4.4.4 Kiểm tra đọng sương

Điều kiện để vách ngoài của kho lạnh không bị đọng sương:

(CT 3-7,Tr66,[1])

Trong đó:

t1: nhiệt độ bên ngoài kho bảo quản lạnh đông ( o C)

ts: nhiệt độ đọng sương của không khí bên ngoài ( o C)

t2: nhiệt độ bên trong kho lạnh ( o C)

α1: hệ số cấp nhiệt của không khí bên ngoài (W/m2.K)

0.95 : hệ số an toàn

Theo (bảng 1-1,Tr7,[1]), thì nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất ở TP.HCM là37.30C; độ ẩm 74% Tra đồ thị h-x (hình1-1,Tr9,[1]), ta được ts = 320C Nhiệt độ buồnglạnh t2 = 20C : α1 = 23,3 W/m2.K ( Tra bảng 3-7,Tr65,[1])

=> K < ks

Vậy vách ngoài không đọng sương

4.4.5 Kiểm tra đọng ẩm trong cơ cấu cách nhiệt

Điều kiện để ẩm không đọng lại trong cơ cấu cách nhiệt là áp suất riêng hơinước thực tế luôn phải nhỏ hơn áp suất bão hoà hơi nước ở mọi điểm trong cơ cấucách nhiệt

* Xác định phân áp suất thực của hơi nước

- Dòng hơi thẩm thấu qua kết cấu bao che

ω =

Với: Ph1: phân áp suất thực của hơi nước bên ngoài

Ph2: Phân áp suất thực của hơi nước bên trong

Ta có: nhiệt độ bên ngoài tổng đài = 37.30C độ ẩm Y = 74%

⇒ Ph1 = P''x (t=37.30C) ϕ (=74%) = 6794.1 74%=5027.63(Pa) = 5027.63.10 -6MPaVới nhiệt độ bên trong t0 = 20C độ ẩm ϕ = 85%

4.5 Kết cấu xây dựng của trần kho lạnh

Theo kinh nghiệm thực tế thì em chọn trần kho có kết cấu như sau:

1 Lớp phủ mái đồng thời là

1 2

3 4 5 6

2: Lớp bê tông giằng

3: Lớp cách nhiệt điền đầy(sỏi,đất sét)

4: Lớp cách nhiệt polystirol

5: Lớp bê tông cốt thép

6: Lớp vữa trát xi măng

4.5.2 Chiều dày của lớp cách nhiệt:

- Chiều dày của lớp cách nhiệt được xác định từ phương trình truyền nhiệt k

k: hệ số truyền nhiệt qua trần kho, ứng với t = 20C ta có:

δi: bề dầy của lớp vật liệu thứ i

λi: Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i;

Theo kết cấu như trên dựa vào bảng 2 ta có chiều dày của lớp vật liệu cách nhiệt như sau:

Tương tự như phần kiểm tra đọng sương đối với tường, đối với trần ta có:

Với ks =3.33 W/m2K > kt = 0.29W/m2K

Như vậy cũng không có hiện tượng đọng sương vách ngoài của trần

4.5.4 Kiểm tra đọng ẩm trong cơ cấu cách nhiệt

Ta có mật độ dòng nhiệt qua cơ cấu cách nhiệt của trần là: