Dung tích kho lạnh là đại lượng cơ bản cần biết để xác định số lượng và kích thước các buồng lạnh. Dung tích kho lạnh là lượng hàng được bảo quản đồng thời lớn nhất trong kho, đơn vị là tấn hàng. Ngồi ra, số lượng và kích thước các buồng lạnh phụ thuộc vào loại hàng được bảo quản trong kho, đặc điểm kho lạnh (kho lạnh phân phối, trung chuyển, chế biến hoặc thương nghiệp).
2.5.1 Dung tích kho lạnh
𝐸1 = 𝑉1 . 𝑔𝑣 , 𝐸2 = 𝑉2 . 𝑔𝑣 E1 – dung tích kho tự động, tấn V1 – thể tích kho tự động, m3
E2 – dung tích kho truyền thống, tấn V2 – thể tích kho truyền thống, m3 gv – định mức chất tải thể tích (tấn/m3) 𝑉1 = 𝐸1 𝑔𝑣 = 25200 0.35 = 72000 𝑚 3 𝑉2 = 𝐸2 𝑔𝑣 = 5824 0.35 = 16640 𝑚 3
Với gv = 0.35 tấn/m3 là định mức chất tải hay cịn gọi là dung tích quy ước.
2.5.2 Diện tích chất tải
𝐹1 = 𝑉1
ℎ1 , 𝐹2 = 𝑉2 ℎ2
F1 – diện tích chất tải kho tự động, m2 F2 – diện tích chất tải kho truyền thống, m2 h1 – chiều cao chất tải kho tự động , m h2 – chiều cao chất tải kho truyền thống , m
28 h2 = 5m ( sử dụng phương án bốc dỡ hàng bằng máy kết hợp sức người )
𝐹1 =72000 36 = 2000 𝑚 2 𝐹2 =16640 5 = 3328 𝑚 2 2.5.3 Tải trọng của nền và trần 𝑔𝑓1 = 𝑔𝑣 . ℎ1 , 𝑔𝑓2 = 𝑔𝑣 . ℎ2
gf – định mức chất tải theo diện tích, tấn/m2 𝑔𝑓1 = 0.35 . 36 = 12,6 𝑡ấ𝑛/𝑚2 𝑔𝑓2 = 0.35 . 5 = 1,75 𝑡ấ𝑛/𝑚2 2.5.4 Diện tích lạnh cần xây dựng 𝐹𝑡1 = 𝐹1 𝛽𝑓 , 𝐹𝑡2 = 𝐹2 𝛽𝑓
Ft1 – diện tích lạnh cần xây dựng kho tự động, m2 Ft2 – diện tích lạnh cần xây dựng kho truyền thống, m2 𝛽𝑓 – hệ số sử dụng diện tích buồng chứa
Chọn 𝛽𝑓 = 0,85 tra theo bảng 2.5 [TL1, tr.34] với diện tích buồng lạnh hơn 400m2 𝐹𝑡1 =2000 0,85 = 2353 𝑚 2 𝐹𝑡2 =3328 0,85 = 3916 𝑚 2 2.5.5 Số lượng buồng lạnh 𝑧 = 𝐹𝑡 𝑓
29 Vì kho tự động có quy mơ lớn, u cầu áp dụng công nghệ cao về bốc dỡ hàng, đóng gói hàng và bảo quản cho nên ta sẽ thiết kế 1 buồng lạnh lớn đặt phía trên kho truyền thống. Với diện tích buồng lạnh quy chuẩn là 36 x 66 = 2376 m2.
Tại kho truyền thống quy mơ nhỏ hơn nên ta có thể chia theo nhiều buồng khác nhau để có thể đáp ứng nhu cầu cho thuê với từng loại sản phẩm khác nhau. Theo như yêu cầu thiết kế, ta chia kho truyền thống thành 5 buồng lạnh bảo quản với diện tích mỗi buồng lạnh quy chuẩn là 36 x 22 = 792 m2
*Vậy diện tích kho lạnh theo tính tốn cần xây dựng - Kho tự động:
𝐹𝑡𝑡1 = 1 . 2376 = 2376 𝑚2 - Kho truyền thống: 𝐹𝑡𝑡2 = 5 . 792 = 3960 𝑚2
*Dung tích kho lạnh theo tính tốn - Kho tự động:
𝐸𝑡𝑡1 = 𝐹𝑡𝑡1. 𝑔𝑓1 = 2376. 12,6 = 29938 𝑡ấ𝑛 - Kho truyền thống:
𝐸𝑡𝑡2 = 𝐹𝑡𝑡2. 𝑔𝑓2 = 3960. 1,75 = 6930 𝑡ấ𝑛
2.5.6 Thông số hầm cấp đông
Với diện tích thiết kế theo yêu cầu là 50m2 thì ta áp dụng cơng thức: 𝐹𝑡 = 𝐹
𝛽𝑓~ 𝐹 = 𝐹𝑡. 𝛽𝑓 = 50 . 0,75 = 37,5 𝑚 2
Ft – diện tích lạnh xây dựng , m2 F – diện tích chất tải, m2
𝛽𝑓 – hệ số sử dụng diện tích buồng chứa
30 𝐹 = 𝑉
ℎ~ 𝑉 = 𝐹. ℎ = 37,5 . 5 = 187,5 𝑚3 F – diện tích chất tải, m2
V – thể tích hầm cấp đơng, m3
h – chiều cao chất tải hầm cấp đông , m
Do sử dụng phương pháp bốc dỡ hàng bằng máy nên ta cần có khơng gian để bốc dỡ hàng. Ta có thể chọn chiều cao chất tải tại hầm đông là 5m.
Dựa vào bảng 6-2 [TL1, tr.172] từ thể tích hầm cấp đơng ta có thể ước tính được năng suất hầm cấp đơng và hệ số chất tải.
Năng suất cấp đơng (kg/mẻ) Thể tích (m3) Hệ số chất tải (kg/m3)
Tốc độ gió (m/s)
13400 187,5 375 3 – 5
Từ đó ta tính được tải trọng của nền và trần bằng công thức : 𝑔𝑓 = 𝑔𝑣 . ℎ = 0,375 . 5 = 1,875 tấn/m2
Với thông số hầm cấp đông như vậy và sản phẩm cấp đơng đa dạng ta có thể bố trí hầm cấp đơng dùng xe đẩy đặt sản phẩm như sau:
Hình 2.1: Buồng kết đơng kết hợp dùng xe xếp sản phẩm
31
4. Xe xếp sản phẩm; 5. Tấm hướng dẫn gió; 6. Tường bao cách nhiệt
Xe xếp sản phẩm có thể di động tự do trên mặt sàn hoặc trên đường ray bố trí trên sàn. Dàn bay hơi bố trí dọc theo xe sản phẩm. Để tuần hồn khơng khí thuận lợi có thể bố trí dàn phía trên dàn lạnh, ngăn cách khoang trên và dưới buồng sấy bằng một tấm ngăn hướng gió. Tấm dẫn hướng 5 để giảm tổn thất áp suất do tạo dịng chảy rối. Người ta cịn có thể bố trí các cánh dẫn hướng gió khác để phân phối đều gió lạnh cho sản phẩm được cấp đông đều đặn.
Số lượng quạt và cơng suất quạt được tính tốn sao cho tốc độ gió đạt khoảng 5 m/s ở giai đoạn đầu và 3 m/s ở 1/3 chiều dài cịn lại của hầm cấp đơng là tối ưu nhất. Như vậy ở giai đoạn đầu sản phẩm có thể được cấp đơng tức thời tránh hao hụt sản phẩm cịn ở giai đoạn sau sản phẩm có thời gian cấpt đơng dần vào tâm. Theo các nghiên cứu, tổn hao năng lượng khi đó đạt hiệu quả cao nhất
2.6 Mặt bằng kho lạnh
Số liệu tính phía trên dựa trên dung tích kho lạnh ước lượng trên mỗi pallet chất vào là 1 tấn hàng. Trên thực tế, mỗi pallet có thể chất được nhiều hàng hơn vì thế diện tích xây dựng các kho lạnh có thể lớn hơn số liệu tính tốn. Ta có mặt bằng kho lạnh thực tế:
32
Hình 2.3: Mặt bằng kho lạnh tầng 1