❖ Ưu điểm:
- Thời gian cấp đông nhanh, tiết kiệm điện năng và đảm bảo chất lượng sản phẩm. - Các bề mặt tủ được làm bằng thép không gỉ.
- Cách nhiệt bằng panel polyurethane foam.
- Buồng đông được chia làm các ngăn riêng biệt. Mỗi ngăn có hai cửa để vào hoặc ra hàng dễ dàng.
- Từng ngăn cấp đơng có thể hoạt động riêng lẻ, đáp ứng được nhu cầu vận hành khi ít hàng. Vận hành linh hoạt phù hợp với các sản phẩm đa dạng về chủng loại và kích cỡ.
- Vận hành, bảo trì bảo dưỡng và vệ sinh dễ dàng, đơn giản.
❖ Nhược điểm:
Giống như các hệ thống lạnh có xả băng khác, tủ đơng gió sau khi xả băng nhiệt độ tăng khá lớn, tức là có một phần nhiệt xả băng đã truyền cho khơng khí trong phịng, gây nên tổn thất.
Thiết kế tủ đơng gió năng suất 1500 Kg/mẻ để cấp đơng thịt bị
1.7. Nhiệm vụ đồ án
1.7.1. Các thông số thiết kế, tài liệu ban đầu
Sản phẩm cấp đông : Thịt bò dạng cục Thời gian cấp đông : 3h
Nhiệt độ cấp đông vào sản phẩm: 100C Nhiệt độ đầu ra sản phẩm : -180C Nhiệt độ tâm sản phẩm : -120C Loại môi chất lanh : R134a Nhiệt độ cấp đông : -350C Điều kiện khí hậu Đà Nẵng
Thành phố Đà Nẵng, từ bảng 1-1, trang 8, tài liệu [1], ta có
Bảng 1.1 các thông số về nhiệt độ và độ ẩm Địa Phương Nhiệt độ (0C) Độ ẩm (%) TB cả năm Mùa hè Mùa
Đông Mùa Hè Mùa đông Đà Nẵng 25.6 37.7 14.9 77 86
Chương 2. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC TỦ
2.1. Kích thước tủ cấp đơng gió
𝑉 = 𝐸 𝑔𝑣 = 1,5 0,35 = 4,29𝑚 3 (2.1) gv: hệ số tải thực, t/m3 E: năng suất kho, tấn
Theo Bảng 2.3 -Tài liệu [1] – Trang 28: Năng suất tủ 1500kg/mẻ, chọn gv = 0,35t/m3. Chiều cao phủ bì của tủ đông H với năng suất 1,5 tấn/mẻ thường chọn là 3000mm. Vậy chiều cao trong tủ là 2700mm. Chiều cao cho kênh gió hoặc treo dàn lạnh khoảng 500mm đến 800mm. Chiều cao chất tải còn lại khoảng 2200mm đến 1900mm ➔ Chọn h = 2000mm Diện tích chất tải: Fct=V h= 4,29 2 =2,15m2 (2.2)
Tuy nhiên hệ số chất tải cho như trên được tính từ 50% dung tích thực của kho vì 50% dung tích cịn lại để lắp đặt dàn lạnh và các kênh hướng gió chính vì vậy diện tích thực bên trong của kho là: F = 2Fct = 4,29 m2
Bảng 2.1 Kích thước tủ đơng
Năng suất Kích thước ngồi R x S x C, mm Kích thước trong R x S x C, mm Dung tích m3 Hệ số tải thực gv , t/m3 1500Kg/mẻ 6300x2700x3000 6000x2400x2700 39 0,35 2.1.1. Số ngăn tủ Ta có: E = 1500kg/mẻ/3h => Trong 1,5h thì E = 750 kg
- Số ngăn cấp đông tùy từng hệ thống tủ cấp đơng gió, số lượng có thể là 2, 4, 6, đến 8 ngăn. Mỗi ngăn có sức chứa khoảng 50 đến 250kg thực phẩm các loại. - Chọn số ngăn: 6 ngăn
- Mỗi ngăn có sức chứa 250kg - Kích thước bên trong 1 ngăn:
Thiết kế tủ đơng gió năng suất 1500 Kg/mẻ để cấp đơng thịt bò
Rộng x Sâu x Cao 1000 x 2400 x 2700
2.1.2. Kích thước cửa tủ
Đối với mỗi ngăn sẽ có 1 cửa tủ. Cửa tủ có cấu tạo là 2 tấm inox dày 0,6 mm, được bọc cách nhiệt, ở giữa là lớp polyurethan dày 125mm. Cánh cửa tủ có trang bị điện trở sấy chống đóng băng, bản lề, tay cầm inox và gioăng làm kín có khả năng chịu nhiệt cao Để đảm bảo kín và khơng có đọng sương trên bề mặt cửa, ta chọn sơ bộ kích thước cửa Dày x Rộng x Cao =125 x 2400 x 2000 (mm)
2.1.3. Xác định số khay sản phẩm
Chọn kích thước khay sản phẩm (tùy thuộc vào từng loại sản phẩm) đối với đề tài để bảo quản thịt bò nên ta chọn:
Dài x Rộng x Cao x Dày = 725 x 480 x 60 x 2 (mm)
Để đảm bảo gió lạnh tuần hồn qua các sản phẩm đặt trên các khay, ta chọn bước kệ để khay 80mm.
Chọn kích thước khung kệ đựng hàng: Sâu x Rộng x Cao = 800 x 500 x 2000 (mm) Trong đó chân kệ cao 300mm
Số tầng trên kệ bỏ khay sản phẩm: n=1700
80 −1=20 tầng (2.3) Vậy số khay để sản phẩm là 20 khay, vật liệu làm khay bằng nhơm có chiều dày 2mm
2.2. Tính cách nhiệt cách ẩm
Dịng ẩm có tác dụng xấu đến vật liệu và cách nhiệt, làm giảm tuổi thọ vật liệu. Làm hỏng cách nhiệt và mất khả năng cách nhiệt. Do vậy cầu trúc cách nhiệt phải đáp ứng được yêu cầu sau:
Kết cấu cách nhiệt cách ẩm phải có độ bền vững, chắn chắn chịu được va đập và khả năng dẫn nhiệt, dẫn ẩm là nhỏ nhất.
Chịu được tải trọng bản thân và hàng hóa xắp xếp hoặc treo trên giá treo ở tường và trần.
Phải chống được ẩm xâm nhập từ ngồi và và bể ngồi khơng được 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 dở và sắp xếp hàng hóa kinh tế
Chiều dày lớp cách nhiệt được xác định theo các điều kiện sau đây Hệ số truyền nhiệt k phải nằm trong vùng cho phép
Chọn chiều dày lớp cách nhiệt sao cho giá thành một đơn vị lạnh là nhỏ nhất, chiều lớp Từ cơng thức tính hệ số truyền nhiệt k:
k= 1 1 α1+∑δλii+α12
(2.4)
Trong đó:
k: Hệ số truyền nhiệt, W/m2.K
δi: Độ dày yêu cầu của lớp cách nhiệt, mm λi: Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu, W/m.K α1: Hệ số tỏa nhiệt ngoài tường, W/m2.K
α2: Hệ số tỏa nhiệt đối lưu cững bức mạnh bên trong tủ, W/m2.K Tra bảng 3.7 – Tài liệu[1] – Trang 65, chọn:
α1=23,3 W/m2.K α2=10,5 W/m2.K
2.2.1. Tính hệ số truyền nhiệt qua vách
Ta chọn vách tủ được làm từ những panel có kích thước tiêu chuẩn với chiều dày nhiệt polyurethane δ = 150mm, hệ số dẫn nhiệt λ = 0,02 W/m.K, 2 lớp tơn bọc 2 mặt có chiều dày là δ = 0,6mm, hệ số dẫn nhiệt λ = 45,3 W/m.K.