1) Dịng nhiệt xâm nhập qua kết cấu bao che Q1
Dịng nhiệt truyền qua kết cấu bao che, là tổng các dịng nhiệt tổn thất qua vách, trần và nền kho. Do sự chênh lệch nhiệt độ giữa mơi trường bên ngồi và bên trong, cộng với các dịng nhiệt tổn thất do bức xạ mặt trời qua vách kho.
Dịng nhiệt xâm nhập qua kết cấu bao che xác định theo cơng thức. Q1 = Q11+ Q12, W
Trong đĩ:
Q11 - dịng nhiệt qua tường bao, trần, nền do chênh lệch nhiệt độ, W;
Q12 - dịng nhiệt qua tường bao, trần, do ảnh hưởng của bức xạ Mặt trời, W. Các tấm panel được lắp ghép như hình 2.8.
Vách xung quanh Trần và vách. Hình 2.8. Lắp ghép panel.
Các kích thước tính tốn được: Chiều dài kho lạnh: L = 22.8 m
Chiều rộng kho lạnh: R = 18+ 2 x 0,125 = 18.25 m Chiều cao kho lạnh: H =3,6 + 0,125 = 3,725 m.
độ
Ta cĩ: Q11 = T TR N Q Q
Q11 + 11 + 11 , W
Do kho lạnh được đặt hồn tồn trong nhà xưởng được bao bọc bởi trần bằng tơn màu trắng phía dưới cĩ cac tấm panel cách nhiệt và các vách của nhà xưởng nên các vách, nền của kho tiếp xúc với khu thành phẩm cĩ nhiệt độ khoảng 25 0C , chỉ cĩ trần kho cĩ nhiệt độ cao hơn khoảng 300C
∆t = t1 – t2 = 25 - (-25) = 500C.
Với t1 = 250C là nhiệt độ của khu sản xuất tiếp xúc với vách hai phía đĩ. t2 = -250C là nhiệt độ trong kho lạnh.
+ Tính dịng nhiệt truyền qua vách, trần và nền kho lạnh
Ta cĩ: Q11T,Tr,N = Kt x F(t1 – t2), W Trong đĩ:
Kt - là hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che xác định theo chiều dày cách nhiệt thực, W/m2k;
F - là diện tích bề mặt của kết cấu bao che, m2; t1 - là nhiệt độ bên ngồi mơi trường, 0C; t2 - là nhiệt độ trong kho lạnh, t2 = - 25 0C.
b.Tính dịng nhiệt qua vách kho lạnh do ảnh hưởng của bức xạ mặt trời
Do kho được lắp đặt hồn tồn trong xưởng nên ảnh hưởng của bức xạ mặt trời là rất nhỏ nên coi như bằng 0.
Các dịng nhiệt tổn thất qua các vách được liệt kê ở bảng 2.3.
Bảng 2.3 Bảng tính tốn nhiệt xâm nhập qua kết cấu bao che.
Bao che K, w/mK F, m2 ∆t, 0C Q1,W
Vách kho phía Bắc 0.182 84.93 50 772.9
Vách kho phía Nam 0.182 84.93 50 772.9
Vách kho phía Đơng 0.182 67.98 50 3399.1
Vách kho phía Tây 0.182 67.98 50 3399.1
Trần kho 0.182 416.1 55 4165.2
Nền kho 0.182 416.1 50 3786.5
Tổng Q1 16294.7
2) Dịng nhiệt do sản phẩm và bao bì toả ra Q2
Dịng nhiệt do sản phẩm toả ra gồm cĩ.
- Dịng nhiệt do bao bì mang vào. Q22,W. Ta cĩ Q2 = Q21 + Q22, W
a.Tính dịng nhiệt do sản phẩm toả ra
Ta cĩ Q21 = M x ( i1 – i2 ) x 3600 24 1000 x , W [ 1,109 ] Trong đĩ:
i1, i2: là Entapi của sản phẩm ở nhiệt độ vào kho và nhiệt độ bảo quản trong kho, J/kg;
M - là khối lượng hàng hố nhập vào kho bảo quản trong 1 ngày đêm. Đối với kho bảo quản M = ( 10 – 15%) x E
Chọn M= 15%E nên M =75 tấn/ngày đêm.
Chú ý: hàng hố bảo quản trong kho bảo quản đã được cấp đơng đến nhiệt độ bảo quản tuy nhiên trong quá trình xử lý như: đĩng gĩi, vận chuyển… nhiệt độ sản phẩm tăng lên ít nhiều nên đối với sản phẩm bảo quản đơng lấy nhiệt độ vào kho tại tâm sản phẩm là -18 0C. Theo [3,73] đối với mực, ta cĩ:
i1 = 5000, J/kg
i2 = 0 (vì t2 = -250C nhiệt độ bảo quản trong kho). Do đĩ: Q21 = 75 x (5000 – 0 ) x 3600 24 1000 x = 4340.3 W.
b.Tính dịng nhiệt do bao bì toả ra.
Dịng nhiệt do bao bì toả ra tính theo cơng thức: Q22 = Mb x Cb x ( t1 – t2 ) x 3600 24 1000 x , W Trong đĩ :
Mb - là khối lượng bao bì đưa vào kho cùng sản phẩm, tấn/ngày đêm. Mb = 15% M = 7,5 tấn/ngày đêm;
Cb - là nhiệt dung riêng của bao bì. Cb = 1460 J/kgK. Chọn: t1 = 25 0C ; t2 = - 25 0C. Vậy suy ra Q22 = 7,5 x 1460 x 50 x 3600 24 1000 x = 6336.81 W Dịng nhiệt do sản phẩm và bao bì toả ra là :
Q2 = Q21 + Q22 = 4340.3 + 6336.81 = 10677.11 W
3) Dịng nhiệt do vận hành
Dịng nhiệt do đèn chiếu sáng Q41.
Dịng nhiệt do người làm việc trong kho Q42. Dịng nhiệt do động cơ điện Q43.
Dịng nhiệt do mở cửa Q44. Dịng nhiệt do xả tuyết Q45.
a. Tính dịng nhiệt do đèn chiếu sáng toả ra
Dịng nhiệt do đèn chiếu sáng toả ra xác định theo cơng thức: Q41 = A x F, W
Trong đĩ:
F - là diện tích buồng, F = 410.4 m2;
A - là nhiệt lượng toả ra khi chiếu sáng trên 1m2 diện tích, W/m2. Chọn A = 1,2 W/m2 [3,77].
Vậy Q41 = 1,2 x 410.4 = 492.48 W
b. Dịng nhiệt do người toả ra
Tính theo biểu thức: Q42 = 350 x n, W Trong đĩ :
Nhiệt lượng do một người toả ra khi làm việc nặng nhọc là 350, W/người n: là số người làm việc trong kho lạnh. Chọn n = 4 người.
Vậy Q42 = 350 x 4 = 1400 W
c. Dịng điện do các động cơ điện toả ra
Động cơ làm việc trong kho lạnh chỉ cĩ động cơ quạt dàn lạnh. Dịng nhiệt này được xác định theo cơng thức
Q43 = 1000 x N, W
N: Là cơng suất động cơ điện quạt dàn lạnh, W.
Kho lạnh được thiết kế 2 dàn lạnh gồm 8 quạt, động cơ mỗi quạt là 1,5HP. Nên Q43 = 1000 x 8 x 1,5 x 0,736 = 8832 W
d. Dịng nhiệt do mở cửa
Dịng nhiệt này được xác định theo cơng thức Q44 = B x F, W
Trong đĩ
B - là dịng nhiệt khi mở cửa.
(theo phương pháp nội suy với H=3.6) Vậy Q44 = 4,8 x 410,4 =1969,92 W
e. Dịng nhiệt do xả tuyết
Trong kho cĩ hai dàn lạnh việc xả tuyết được thực hiện lần lượt trên mỗi dàn lạnh nên.
Dịng nhiệt này được xác định theo cơng thức Q45 = 3600 24 * × ∆ × × ×V C t n ρkk pkk ,W [ 3,80] Trong đĩ :
ρkk - là khối lượng riêng của khơng khí, ρkk = 1,2Kg/m3; V - là dung tích kho lạnh, m3;
Cpkk - là nhiệt dung riêng của khơng khí, Cpkk=1011 J/KgK;
∆t - là độ chênh lệch nhiệt độ trước và sau khi xả tuyết của kho lạnh. ∆t = 4÷7 0C. [3,79] Chọn ∆t = 7 0C Suy ra Q45 = 3600 24 * × ∆ × × ×V C t n ρkk pkk = 580,88 3600 24 7 1011 6 , 3 8 , 22 18 2 , 1 4 = × × × × × × × W Vậy dịng nhiệt tổn thất do vận hành là. Q4 = Q41+ Q42 + Q43 + Q44 + Q45 = 475,2 + 1400 + 4416 + 3168 + 560,5 = 10019,7 W
Q3 = 0 là do kho bảo quản sản phẩm thuỷ sản lạnh khơng cần thơng giĩ buồng lạnh. Nên sẽ khơng cĩ dịng nhiệt từ khơng khí bên ngồi do thơng giĩ buồng lạnh.
Q5 = 0 do sản phẩm bảo quản khơng cịn hơ hấp.
Chương 3. KẾT QUẢ TÍNH TỐN VÀ THẢO LUẬN
Các kết quả tính tốn và kết quả chọn được trình bày ở bảng 3.1.
Bảng 3.1. Giá trị của kết cấu kho lạnh.
Kết quả tính tốn Kết quả chọn Thể tích kho lạnh 909.1 m3
Diện tích chất tải 336,7 m2
Diện tích cần xây dựng kho 396 m2
Tải trọng nền 1,485 tấn/m2
Diện tích kho chọn là 410.4 m2
- Chiều dài 22.8m
- Chiều rộng 18m
+ Lý do chọn:
- Do yêu cầu về mặt bằng của nhà xưởng.
- Do chiều rộng của tấm panel được chế tạo theo tiêu chuẩn cĩ chiều rộng là 300mm, 600mm, 900mm và 1200mm.
- Do yêu cầu về việc bố trí kho lạnh trong nhà máy.