Đề tài: Thiết kế kho lạnh

Chia sẻ: Than Kha Tu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:50

2
808
lượt xem
307
download

Đề tài: Thiết kế kho lạnh

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Dung Tích Kho Lạnh : Ta Có E= V. gv (2-1/33 tài liệu 1) Với : E : dung tích kho lạnh ( tấn ) ở đây kho chúng ta bảo quản gia cầm có công suất 3000 tấn, khối lượng của bao bì chiếm từ ( 10-30% ) khối lượng thịt gia cầm ,ta chọn thùng Carton để đóng hộp thịt gia cầm bảo quản chiếm 10% khối lượng thịt vậy dung tích kho lạnh tính luôn cả bao bì là : E = E + 10%E = 3000 + 3000.10% = 3300 (tấn)

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đề tài: Thiết kế kho lạnh

  1. Luận văn Đề tài: Thiết kế kho lạnh
  2. Trường CĐKT Cao Thắng GVHD Lớp CĐNL06 Trang 1
  3. Trường CĐKT Cao Thắng GVHD Chương I : Xác Định Kích Thước Kho 1 Dung Tích Kho Lạnh : Ta Có E= V. gv (2-1/33 tài liệu 1) Với : E : dung tích kho lạnh ( tấn ) ở đây kho chúng ta bảo quản gia cầm có công suất 3000 tấn, khối lượng của bao bì chiếm từ ( 10-30% ) khối lượng thịt gia cầm ,ta chọn thùng Carton để đóng hộp thịt gia cầm bảo quản chiếm 10% khối lượng thịt vậy dung tích kho lạnh tính luôn cả bao bì là : E = E + 10%E = 3000 + 3000.10% = 3300 (tấn) V : thể tích kho chứa chất tải ( m3 ) Gv : tiêu chuẩn chất tải theo định mức ( t/m3 ) phương pháp bảo quản của chúng ta là thịt gia cầm đóng thùng carton đặt trên giá nên gv = 0,38 (2-4/32 [1]) 3300 Vậy : V = E = = 8685 (m3) 0,38 g v 2 Diện Tích Chất Tải : F = V (2-2/33[1]) h Với h : chiều cao chất tải là chiều cao mà ta đặt các thùng carton trong kho h = H - δtr - δn – chiều cao thông gió δtr : chiều dày trần (m) δn : chiều dày nền (m) Chiều dày δ của kho lạnh nằm trong khoảng δ = 50 ÷ 200mm, tuỳ thuộc nhiệt độ bảo quản và tính chất của tường (tường bao, tường ngăn). H : chiều cao phủ bì của kho (m) Chiều cao phủ bì H của kho lạnh hiện nay đang sử dụng thường được thiết kế theo các kích thước tiêu chuẩn sau: 3000mm, 3600mm, 4800mm, 6000mm. Tuy nhiên khi cần thay đổi vẫn có thể điều chỉnh theo yêu cầu thực tế. Ta chọn H = 4,8 m Lớp CĐNL06 Trang 2
  4. Trường CĐKT Cao Thắng GVHD Để đảm bảo gió trong kho lưu thông tốt ,gió lạnh có thể đến được các kiện hàng ta phải để ra khoảng hở lưu thông gió lạnh Khoảng hở đó tuỳ thuộc vào chiều dài kho, kho càng dài thì cần phải để khoảng hở lớn để gió lưu chuyển. Khoảng hở tối thiểu phải đạt từ 500 ÷800mm. Đối với kho chúng ta chọn h = 3m là có thể đảm bảo tốt điều kiện lưu thông gió lạnh . F = 8685 = 2895 (m2) 3 3 Diện Tích Cần Xây Dựng : Diện tích kho lạnh thực tế cần tính đến đường đi, khoảng hở giữa các lô hàng, diện tích lắp đặt dàn lạnh vv… Vì thế diện tích cần xây dựng phải lớn hơn diện tích tính toán ở trên và được xác định theo công thức: Ft = F β F Ta co F = 2895 dựa vào bảng (2-5/34[1]) chọn βF = 0,8 2895 = 3619 (m2) Vậy Ft = 0,8 2 F - Diện tích cần xây dựng, m t Β - Hệ số sử dụng diện tích, tính đến diện tích đường đi lại, khoảng hở giữa các lô F hàng, diện tích lắp đặt dàn lạnh vv… 4 Số Lượng Buồng Lạnh Phải Xây Dựng : F t Z= (2-5/34 [1]) f f : diện tích buồng lạnh qui chuẩn (m2) khoảng cách giữa các hàng cột là 6m vì vậy ta chọn f là bội số của 36 m2 .Chọn f = 180 m2 Với diện tích mỗi buồng là ( 30x6 ) m2 Vậy Z = 3619 = 20,1 (buồng) 180 Zt : số buồng lạnh xây dựng thật 5 Tải Trọng Mà Trần Và Nền Phải chịu : Gv . h = 0,38 . 3 = 1,14 (t/m2) Vậy tải trọng mà mỗi m2 nền phải chịu là 1,14 tấn . Trong kho ta chỉ xếp hàng trên giá ,như vậy chỉ có nền phải chịu tải trọng của hàng hóa vì vậy chúng ta chỉ tính tải trọng của nền . 6 Dung Tích Qui ước Của Kho Lạnh : Ε. zt 20 Et = = 3300. = 3284 (tấn) 20,1 Z Khi đó khối lượng thịt gia cầm có thể bảo quản là ( đã trừ khối lượng bao bì ) 3284 – 3284.10% = 2956 (tấn) Lớp CĐNL06 Trang 3
  5. Trường CĐKT Cao Thắng GVHD 7 Sơ Bộ Bố Trí Mặt Bằng Kho : Ta bố trí 20 buồng lạnh ,mỗi buồng diện tích là 30x6 (m2) Tổng diện tích lạnh hữu ích là : 180x20 = 3600 m2 Bố trí như sau : Cửa ra vào Các nhà máy chế biến thực phẩm, trong đó khâu chế biến, điều hoà, cấp đông, bảo quản lạnh và xuất hàng liên quan mật thiết với nhau. Vì thế khi thiết kế và qui hoạch mặt bằng nhà máy cần nắm rỏ qui trình công nghệ và yêu cầu về mọi mặt của các khâu trong dây chuyền đó. Qui hoạch mặt bằng nhà máy chế biến thực phẩm là bố trí những nơi sản xuất, xử lý lạnh, bảo quản và những nơi phụ trợ phù hợp với dây chuyền công nghệ. Để đạt được những mục đích đó cần tuân thủ các yêu cầu cơ bản sau đây: 1) Bố trí các khâu phải hợp lý, phù hợp dây chuyền và qui trình công nghệ sản xuất, chế biến thực phẩm trong nhà máy. Dây chuyển phải đảm bảo sản phẩm đi theo một trình tự khoa học, không đan chéo, giao nhau, cản trở lẫn nhau, nhưng vẫn đảm bảo sao cho đường đi là ngắn nhất. Nói chung cần bố trí theo trình tự dây chuyền chế biến của mặt hàng chủ yếu của nhà máy. Các hệ thống thiết bị phụ trợ bố trí riêng rẽ tránh ảnh hưởng đến dây chuyền chính. Lớp CĐNL06 Trang 4
  6. Trường CĐKT Cao Thắng GVHD 2) Các khâu yêu cầu nghiêm ngặt về vệ sinh phải cách ly với các khâu khác. Chẳng hạn khu vực nhập hàng, sơ chế và khu phân xưởng, sửa chữa phải cách xa và tách biệt với khu tinh chế, đóng gói và bảo quản. Khi đi vào các khu đòi hỏi vệ sinh cao cần phải bố trí các hố chao chân khử trùng và phải mang dày ủng, áo quần bảo hộ đúng qui định. 3) Qui hoạch nhà máy chế biến thực phẩm cần phải đạt chi phí đầu tư là bé nhất. Cần sử dụng rộng rãi các cấu kiện tiêu chuẩn giảm đến mức thấp nhất các diện tích phụ nhưng phải đảm bảo tiện nghi. Giảm công suất thiết bị đến mức thấp nhất. 4) Qui hoạch mặt bằng cần phải đảm bảo sự vận hành tiện lợi và rẻ tiền. - Phải đảm bảo không gian làm việc, đường đi lối lại, bốc xếp và vận chuyển thủ công hoặc cơ giới thuận lợi. - Sắp xếp khoa học các khu vực để đường đi ngắn nhất. - Có không gian cần thiết để sắp xếp các thiết bị, phương tiện trong dây chuyền. 5) Mặt bằng phải phù hợp với hệ thống lạnh đã chọn. 6) Mặt bằng phải đảm bảo thẩm mỹ công nghiệp, an toàn cháy nổ. Khi xảy ra các sự cố có thể dễ dàng ra khỏi khu vực và đi vào để khắc phục sự cố. 7) Khi qui hoạch cũng cần phải tính toán đến khả năng mở rộng nhà máy. Sau cấp đông thực phẩm được đưa sang đóng gói và đưa vào bảo quản. Như vậy khu vực bảo quản cần bố trí cạnh khu cấp đông và đóng bao gói. Ngoài ra khu bảo quản phải được mở thông ra khu xuất hàng. Nhiệt độ khu vực bảo quản không có yêu cầu gì đặc biệt. Do đó cũng như khu cấp đông khu bảo quản cũng không cần điều hoà không khí. Việc điều hoà là hoàn toàn không cần thiết. Tuy không yêu cầu điều hoà không khí nhưng khu vực bảo quản cũng đòi hỏi đảm bảo vệ sinh cần thiết, tránh gây nhiểm vinh sinh vật vào thực phẩm bảo quản. Cụm máy lạnh của các kho lạnh có thể bố trí ngay cạnh tường các kho lạnh, nhằm giảm thiểu đường ống. Hiện nay người ta có xu bố trí cụm máy ở gian máy, hạn chế tối đa người vận hành có thể vào ra khu bảo quản và cấp đông cũng như ảnh hưởng của dầu mỡ lây lan khu vực này. Việc sắp xếp hàng trong kho phải tuân thủ các điều kiện: - Thuận lợi cho việc thông gió trong kho để tất các khối hàng đều được làm lạnh tốt. - Đi lại kiểm tra, xem xét thuận lợi. - Đảm bảo nguyên tắc hàng nhập trước xuất trước, nhập sau xuất sau. - Hàng bố trí theo từng khối, tránh nằm rời rạc khả năng bốc hơi nước lớn làm giảm chất lượng thực phẩm. Khi sắp xếp hàng trong kho phải chú ý để chừa các khoảng hở hợp lý giữa các lô hàng và giữa lô hàng với tường, trần, nền kho để cho không khí lưu chuyển và giữ lạnh sản phẩm. Đối với tường việc xếp cách tường kho một khoảng còn có tác dụng không cho hàng nghiêng tựa lên tường, vì như vậy có thể làm bung các tấm panel cách nhiệt nếu quá nặng. Khoảng cách tối thiểu về các phía cụ thể nêu trên bảng Lớp CĐNL06 Trang 5
  7. Trường CĐKT Cao Thắng GVHD Bảng: Khoảng cách cực tiểu khi xếp hàng trong kho lạnh Sàn Tường Trần 1 ÷ 1,5 dm 2 ÷ 8 dm 50 dm Chương II Lớp CĐNL06 Trang 6
  8. Trường CĐKT Cao Thắng GVHD Tính Toán Cách Nhiệt Cách Ẩm Và Kiểm Tra Đọng Sương I. cấu trúc xây dựng: Kho được lắp ráp bằng panel, sau đây là một số ưu nhược điểm của kho lạnh panel: - Kho xây: Là kho mà kết cấu là kiến trúc xây dựng và bên trong người ta tiến hành bọc các lớp cách nhiệt. Kho xây chiếm diện tích lớn, lắp đặt khó, giá thành tương đối cao, không đẹp, khó tháo dỡ và di chuyển. Mặt khác về mặt thẩm mỹ và vệ sinh kho xây không đảm bảo tốt. Vì vậy hiện nay ở nước ta người ta ít sử dụng kho xây để bảo quản thực phẩm. - Kho panel: Được lắp ghép từ các tấm panel tiền chế polyurethan và được lắp ghép với nhau bằng các móc khoá camlocking. Kho panel có hình thức đẹp, gọn và giá thành tương đối rẻ, rất tiện lợi khi lắp đặt, tháo dỡ và bảo quản các mặt hàng thực phẩm, nông sản, thuốc men, dược liệu vv... Hiện nay nhiều doanh nghiệp ở nước ta đã sản xuất các tấm panel cách nhiệt đạt tiêu chuẩn cao. Vì thế hầu hết các xí nghiệp công nghiệp thực phẩm đều sử dụng kho panel để bảo quản hàng hoá. Đặc điểm các tấm panel cách nhiệt như sau: • Vật liệu bề mặt - Tôn mạ màu (colorbond ) dày 0,5÷0,8mm - Tôn phủ PVC dày 0,5÷0,8mm - Inox dày 0,5÷0,8 mm • Lớp cách nhiệt polyurethan (PU) Lớp I-Nox Dày,0,5mm Lớp cách nhiệt bằng polyuretan - Tỷ trọng : 38 ÷ 40 kg/m3 - Độ chịu nén : 0,2 ÷ 0,29 MPa - Tỷ lệ bọt kín : 95% • Chiều dài tối đa : 12.000 mm • Chiều rộng tối đa: 1.200mm Lớp CĐNL06 Trang 7
  9. Trường CĐKT Cao Thắng GVHD • Chiều rộng tiêu chuẩn: 300, 600, 900 và 1200mm • Chiều dày tiêu chuẩn: 50, 75, 100, 125, 150, 175 và 200mm • Phương pháp lắp ghép: Ghép bằng khoá camlocking hoặc ghép bằng mộng âm dương. Phương pháp lắp ghép bằng khoá camlocking được sử dụng nhiều hơn cả do tiện lợi và nhanh chống hơn. • Hệ số dẫn nhiệt: λ = 0,018 ÷ 0,020 W/m.K Vì vậy khi thiết kế cần chọn kích thước kho thích hợp: kích thước bề rộng, ngang phải là bội số của 300mm. Chiều dài của các tấm panel tiêu chuẩn là 1800, 2400, 3000, 3600, 4500, 4800 và 6000mm. Cấu tạo gồm có 03 lớp chính: Hai bên là các lớp tôn dày 0,5÷0,6mm, ở giữa là lớp polyurethan cách nhiệt dày từ 50÷200mm tuỳ thuộc phạm vi nhiệt độ làm việc. Hai chiều cạnh có dạng âm dương để thuận lợi cho việc lắp ghép. Các tấm panel được liên kết với nhau bằng các móc khoá gọi là camlocking đã được gắn sẵn trong panel, vì thế lắp ghép rất nhanh, khít và chắc chắn. mộng âm dương Khoá camlock Tấm trần Tấm cửa Lắp panel nền Tấm vách Tấm nền Lớp CĐNL06 Trang 8
  10. Trường CĐKT Cao Thắng GVHD Kết cấu kho lạnh panel Sau khi lắp đặt xong, cần phun silicon hoặc sealant để làm kín các khe hở lắp ghép. Do có sự biến động về nhiệt độ nên áp suất trong kho luôn thay đổi, để cân bằng áp bên trong và bên ngoài kho, người ta gắn trên tường các van thông áp. Nếu không có van thông áp thì khi áp suất trong kho thay đổi sẽ rất khó khăn khi mở cửa hoặc ngược lại khi áp suất lớn cửa sẽ bị tự động mở ra. Để giảm tổn thất nhiệt khi mở cửa, ở ngay cửa kho có lắp quạt màng dùng ngăn cản luồng không khí thâm nhập vào ra. Mặt khác do thời gian xuất nhập hàng thường dài nên người ta có bố trí trên tường kho 01 cửa nhỏ, kích thước 680x680mm để ra vào hàng. Không nên ra, vào cửa 680x680mm để hàng ở cửa lớn vì như thế ra vào hàng tổn thất nhiệt rất lớn. Cửa kho lạnh có trang bị bộ chốt tự mở chống nhốt người, còi báo động, bộ điện trở sấy chống đóng băng. Do khả năng chịu tải trọng của panel không lớn, nên các dàn lạnh được treo trên bộ giá đỡ và được treo giằng lên xà nhà nhờ hệ thống tăng đơ, dây cáp . Lớp CĐNL06 Trang 9
  11. Trường CĐKT Cao Thắng GVHD II Tính chọn và kiểm tra : Kho lạnh được xây dựng ở Nha Trang , ta có các thông số nhiệt độ và độ ẩm tính toán : bảng (1-1/7 [1]) Nhiệt độ trung bình mùa hè : t1 = 36,6·C Nhiệt độ đọng sương ts =32·C Độ ẩm tương ứng : ϕ = 79 % Nhiệt độ phòng bảo quản là : t2 = -20 ·C 1 Tường bao giữa kho và không khí bên ngoài : Dựa vào nhiệt độ buồng bảo quản là -20 ·C ta chọn được hệ số K = 0,21 w/m2 k (bảng 3-3/84 [1]) căn cứ vào đó ta phải chọn loại panel có hệ số truyền nhiệt K phải bé hơn hay bằng với hệ số K định mức . Dựa vào bảng (3-9/100 [1]) ta chọn được panel có hệ số K = 0,18 w/m2 k với chiều dày tương ứng là δ = 125 mm ( bảng 3-9/100 [1] ) kiểm tra đọng sương : Để đảm bảo không đọng sương ở vách ngoài thì nhiệt độ bề mặt vách ngoài phải lớn hơn nhiệt độ đọng sương của ẩm trong khong khí hay hệ số dẫn nhiệt K của lớp cách nhiệt phải bé hơn hệ số dẫn nhiệt Ks khi có đọng sương Hệ số Ks khi có đọng sương là : 36,6 − 33 Ks = 0,95 t1 t s ⋅α 1 = 0,95. − ⋅ 23,3 = 1,4 (w/m2k) 36,6 − (−20) t1 − t 2 Với α1 = 23,3 w/m2 k (hệ số truyền nhiệt đối lưu của không khí môi trường đến vách ngoài ) Ta có K = 0,18 < Ks = 1,4 (w/m2k) Vậy vách ngoài đảm bảo không đọng sương . 2 Tường ngăn giữa dãy phòng bảo quản đông (-20 ·C ) và dãy phòng đệm có nhiệt độ 18 ·C Ta duy trì độ ẩm ở dãy phòng đệm là 65% ,khi đó nhiệt độ đọng sương của hơi nước trong dãy phòng đệm là tspđ = 11 ·C Chọn hệ số K của tường ngăn kho bảo quản và dãy phòng đệm là K = 0,28 w/m2k trên cơ sở đó ta chọn loại panel có hệ số K = 0,3 w/m2k có chiều dày là δ =75 mm ( bảng 3-9/100 [1] ) Kiểm tra đọng sương : t −t ⋅ 18 −11 α ⋅ 8 = 1,4 (w/m2k) pđ s Ks = 0,95 =0,95. 18 − (−20) t −t pđ pđ 2 Ta có K = 0,3 < Ks = 1,4 (w/m2k) Vậy vách ngăn với buồng đệm đảm bảo không đọng sương . 3 Cách nhiệt nền : Lớp CĐNL06 Trang 10
  12. Trường CĐKT Cao Thắng GVHD Tải trọng tác động lên nền là 1,14 t/m2 ,để đảm bảo tải trọng của hàng hóa ,của phương tiện bốc xếp ta chọn loại panel có mật độ cao khả năng chịu tải từ 0,2-0,29 Mpa So với panel trần và tường, panel nền do phải chịu tải trọng lớn của hàng nên sử dụng loại có mật độ cao, khả năng chịu nén tốt. Các tấm panel nền được xếp vuông góc với các con lươn thông gió . Kho lạnh bảo quản lâu ngày, lạnh Con lươn truyền qua kết cấu cách nhiệt xuống nền đất. Khi nhiệt độ xuống thấp nước kết tinh thành đá, quá trình này tích tụ lâu ngày tạo nên các khối đá lớn làm cơi nền kho lạnh, phá huỷ kết cấu xây dựng. Để đề phòng hiện tượng cơi nền người ta sử dụng biện pháp tạo khoảng trống phía dưới để thông gió nền: Lắp đặt kho lạnh trên các con lươn, hoặc trên hệ thống khung đỡ. Các con lươn thông gió được xây bằng bê tông cao khoảng 100 ÷ 200mm đảm bảo thông gió tốt. Khoảng cách giữa các con lươn tối đa 400mm ,bề mặt các con lươn dốc về hai phía 2% để tránh đọng nước . Ta chọn loại panel nền có hệ số K như panel tường bao với không khí bên ngoài . Vì các thông số tính toán của panel nền và tường bao là như nhau nên đảm bảo mặt ngoài nền không đọng sương . 4 Cách nhiệt trần kho Ta cũng sử dụng panel để cách nhiệt cho trần kho ,Panel trần được gối lên các tấm panel tường đối diện nhau và cũng được gắn bằng khoá camlocking. Khi kích thước kho quá lớn cần có khung treo đỡ panel, nếu không panel sẽ bị võng ở giữa và có thể gãy gập, khung treo đỡ được làm từ sắt hay vật liệu có độ bền . Phía trên trần bằng panel ta có lắp thêm mái che .Mái che được chống thấm bằng bitum và giấy dầu được phủ lên trên lớp sỏi trắng để giảm bức xạ . Kho lạnh của chúng ta có mái che nên ta chọn hệ số truyền nhiệt cho phép cao hơn 10 % so với kho sử dụng mái bằng . K = 10% Kmb + Kmb Kmb = 0,2w/m2k hệ số truyền nhiệt của kho sử dụng mái bằng (bảng 3-3/84 [1]) K = 10% . 0,2 + 0,2 = 0,22 w/m2k Ta chọn loại panel có δ = 100 mm , có K = 0,22 w/m2k ( bảng 3-9/100 [1] ) Kiểm tra đọng sương : Lớp CĐNL06 Trang 11
  13. Trường CĐKT Cao Thắng GVHD t −t ⋅ 18 −11 α ⋅ 8 = 1,4 (w/m2k) pđ s Ks = 0,95 =0,95. 18 − (−20) t −t pđ pđ 2 K < ks vậy đảm bảo không đọng sương mái kho . 5 cách nhiệt giữa các buồng lạnh : Ta dùng tấm bê tông bọt xốp có λ = 0,15 w/m..k để làm vách ngăn giữa các phòng lạnh để giảm chi phí đầu tư Ta có hệ số truyền nhiệt tiêu chuẩn giữa các phòng có cùng nhiệt độ là K = 0,58 w/m2k trên cơ sỏ đó ta xác định chiều dày cách nhiệt 1 ⎞⎤ ⎡1 ⎛ 1 δ n ⎤ δ CN = λCN ⎢ − ⎜ + ∑ i + ⎟⎥ = 0,15 . ⎡ 1 − ⎛ 1 + 1 ⎞ ⎥ = 0,2253 mm ⎢ 0,58 ⎜ 9 9 ⎟ ⎜α ⎟ ⎣ k ⎝ 1 i =1 λi α 2 ⎠⎥ ⎝ ⎠⎦ ⎣ ⎦ K = 0,57 (w/m2k) Ta chọn tấm có δ = 230 mm Không cần kiểm tra điều kiện đọng sương vì nhiệt độ của các phòng là như nhau. 6 Tính cách nhiệt giữa dãy phòng đệm và không khí bên ngoài Ta cũng sử dụng panel cách nhiệt ,chọn loại có δ = 50 mm có K = 0,43 (w/m2k) Về phần kiểm tra đọng ẩm trong cơ cấu cách nhiệt ta không cần kiểm tra Vì vật liệu bề mặt là I-Nox ngăn ẩm tuyệt đối Không khí trong kho lạnh có nhiệt độ thấp, khi tuần hoàn qua dàn lạnh một luợng nước đáng kể đã kết ngưng lại, vì vậy phân áp suất hơi nước không khí trong buồng nhỏ hơn so với bên ngoài. Kết quả hơi ẩm có xu hướng thẩm thấu vào phòng qua kết cấu bao che. Palet gỗ Đối với kho panel bên ngoài và bên trong kho có các lớp tôn nên không có khả năng lọt ẩm. Tuy nhiên cần tránh các vật nhọn làm thủng vỏ panel dẫn đến làm ẩm ướt lớp cách nhiệt. Vì thế trong các kho lạnh người ta thường làm hệ thống palet bằng gỗ để đỡ cho panel tránh xe đẩy, vật nhọn đâm vào trong quá trình vận chuyển đi lại. Giữa các tấm panel khi lắp ghép có khe hở nhỏ cần làm kín bằng silicon, sealant. Bên ngoài các kho trong nhiều nhà máy người ta chôn các dãy cột cao khoảng 0,8m phòng ngừa các xe chở hàng va đập vào kho lạnh gây hư hỏng. Lớp CĐNL06 Trang 12
  14. Trường CĐKT Cao Thắng GVHD Ch ương III Tính Nhiệt Kho Lạnh Tính cân bằng nhiệt kho lạnh nhằm mục đích xác định phụ tải cần thiết cho kho để từ đó làm cơ sở chọn máy nén lạnh. Đối với kho lạnh các tổn thất nhiệt bao gồm: - Nhiệt phát ra từ các nguồn nhiệt bên trong như: Nhiệt do các động cơ điện, do đèn điện, do người, sản phẩm tỏa ra, do sản phẩm “hô hấp”. - Tổn thất nhiệt do truyền nhiệt qua kết cấu bao che, do bức xạ nhiệt, do mở cửa, do bức xạ và do lọt không khí vào phòng. Tổng tổn thất nhiệt kho lạnh được xác định: Q = Q + Q + Q + Q + Q (4-1/104 [1]) 1 2 3 4 5 Q - Dòng nhiệt truyền qua kết cấu bao che của kho lạnh. 1 Q - Dòng nhiệt do sản phẩm toả ra trong quá trình xử lý lạnh. 2 Q - Dòng nhiệt do không khí bên ngoài mang vào khi thông gió buồng lạnh. 3 Q - Dòng nhiệt từ các nguồn khác nhau khi vận hành kho lạnh. 4 Q - Dòng nhiệt từ sản phẩm toả ra khi sản phẩm hô hấp (thở) chỉ có ở các kho 5 lạnh bảo quản rau quả. I Dòng nhiệt truyền qua kết cấu bao che Dòng nhiệt truyền qua kết cấu bao che là tổng các dòng nhiệt tổn thất qua tường bao che, trần và nền do sự chênh lệch nhiệt độ giữa môi trường bên ngoài và bên trong cộng với các dòng nhiệt tổn thất do bức xạ mặt trời qua tường bao và trần Q =Q +Q 1 11 12 Q - dòng nhiệt qua tường bao, trần và nền do chênh lệch nhiệt độ; 11 Q - dòng nhiệt qua tường bao và trần do bức xạ mặt trời. Thông thường nhiệt bức 12 xạ qua kết cấu bao che bằng 0 do hầu hết các kho lạnh hiện nay là kho panel và được đặt bên trong nhà, trong phân xưởng nên không có nhiệt bức xạ. 1 Dòng nhiệt truyền qua kết cấu bao che do chênh lệch nhiệt độ Q - được xác định từ biểu thức: 11 Q = kt.F.(t -t ) (4-2/106 [1]) 11 12 2 k - hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che, W/m .K t 2 F - diện tích bề mặt của kết cấu bao che, m . 0 t - nhiệt độ môi trường bên ngoài, C; 1 0 t - nhiệt độ trong buồng lạnh, C. 2 Tường bao : Q 11tb Lớp CĐNL06 Trang 13
  15. Trường CĐKT Cao Thắng GVHD Kho lạnh có 2 dãy , mỗi dãy 10 phòng và kích thướt mỗi phòng là (30x6) m Tường bao có 3 mặt tiếp xúc với không khí môi trường ,mặt còn lại tiếp xúc với dãy phòng đệm Diện tích tường bao tiếp xúc với dãy phòng đệm là : Tường cao : H = 4,8 m Dài : 30 m (1 phòng ) Diện tích 2 dãy là : F1 = 30 x 4,8 x 20 = 28802 Diện tích tiếp xúc với không khí có nhiệt độ môi trường là : Cao : H = 4,8 m Dài : 300 m ( 1 dãy ) Rộng : 6m Vậy diện tích 2 dãy là : F2 = 20 x (30 x 4,8 + 2 x 6 x 4,8) = 4032 m2 Q11tb = K1 . F1 (tpđ – t2 ) + K1 . F1 (t1 – t2 ) K1 ,K2 : hệ số truyền nhiệt tương ứng của loại panel (K1 = 0,3 , K2 = 0,18 ) tpđ : nhiệt độ phòng đệm (chọn 18 · C ) Q11tb = 0,3 . 2880 (18 + 20 ) + 0,18 . 4032 (36,6 + 20 ) = 73910 (w) Trần : Q 11tr = Ktr .Ftr . (t1 – t2) Với Ktr = 0,22(w/m2 k ) Ftr = 2 x 6 x 30 x 10 = 3600 m2 Q 11tr = 0,22 .3600. (36,69 + 20) = 44827,2 (w) Nền : ở đây giá trị của dòng nhiệt tổn thất qua nền bằng giá trị của dòng nhiệt tổn thất qua trần Qn11 = 44827,2 (w) Vậy Q11 = Q 11tb + Q 11tr + Qn11 = 163564,4 (w) Dòng nhiệt do bức xạ ( Q12 ) Vách bề mặt I- nox màu trắng sáng ,hai hiên ô tô quay ra hai hướng đông và tây hai mặt còn lại có diện tích lớn quay ra hai hướng bắc và nam nên dòng nhiệt do bức xạ được tính : Lớp CĐNL06 Trang 14
  16. Trường CĐKT Cao Thắng GVHD Q12 = K. F.Δt12 (2-6/108) Giá trị Q12 lấy ứng với giá trị lớn nhất ứng với một mặt nào đó của kho lạnh Nha Trang ở vĩ độ 12 độ bắc Giá trị Δt12 ở 2 hướng bắc và nam là 0 Như vậy ta chọn mặt hướng tây có Δt12 = 8 · C để tính Q12 = 2 . 6. 4,8 . 0,18 .8 = 83 (w) Vậy Q1 = 163564 ,4 + 83 = 163647,4 (w) II Dòng nhiệt do bao bì và sản phẩm tỏa ra : 1 Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra : Q21 = M. (h1 – h2 ) 1000 (4-7/109 [1] ) 24 .3600 Với : h1 ,h2 entanpi của sản phẩm trước và sau khi đưa vào bảo quản (kJ/kg) M : khối lượng sản phẩm bảo quản đưa vào kho trong 1 ngày đêm Khi tính phụ tải nhiệt cho máy nén : Đối với kho bảo quản đông ta chọn .ψ .Β.m E = (0,027 ÷ 0,035 ) Eđ (đối với kho lạnh phân phối ) đ M = Mđ = 365 Eđ : dung tích kho bảo quản đông ở đây ta chọn M = 0,035 Eđ là khối lượng sản phẩm không tính bao bì M = 0,035. 3000 = 105 (tấn/ngày đêm) Chọn nhiệt độ trước khi vào bảo quản đông là -10 ·C là nhiệt độ mà sau khi kết đông mà sản phẩm đạt được Nhiệt độ sau khi bảo quản là : -20 ·C Với gia cầm ta chọn h1 = 30,2 (kJ/kg) (bảng 4-2/110 [1] ) h2 = 0 (kJ/kg) Q21mn = 105 . ( 30,2 – 0 ) 1000 = 36,7 (kw) 24 .3600 Khi tính phụ tải nhiệt cho thiết bị : Chọn M = 8% E Lớp CĐNL06 Trang 15
  17. Trường CĐKT Cao Thắng GVHD M = 6.3000 = 240 ( tấn ) 100 Q21tb = 240 . (30,2 – 0) 1000 = 83,9 (kw) 24 .3600 2 Dòng nhiệt do bao bì tỏa ra : Bao bì sử dụng là thùng carton có C = 1,46 (kJ/kg độ ) Khi tính cho máy nén Mbb = 10 .105 = 10,5 ( tấn ) 100 Đối với thiết bị chọn Mbb = 18 ( tấn ) Ta có : 1000 Q22 = Mbb. C . (t1 – t2) 24 .3600 Với t1 , t2 nhiệt độ trước và sau khi làm lạnh của bao bì ở đây để đảm bảo ta chọn t1 = 36,6 ·C , t2 =-20 ·C Máy nén : Q22mn = 10,5 . 1,46 .56,6 . 1000 = 10,05 (kw) 24 .3600 Thiết bị : Qtb22 = 18 .1,46 .56,6 . 1000 = 17,22 (kw) 24 .3600 Vậy Q2mn = Q21mn +Q22mn = 36,7 + 10,05 = 46,75 (kw) Q2tb = Q2tb + Q2tb = 83,9 + 17,22 = 101,12 (kw) III Dòng nhiệt do thông gió buồng lạnh : ở đây kho lạnh bảo quản thịt gia cầm không có thông gió nên Q3 = 0 IV Các dòng nhiệt do vận hành : 1 Dòng nhiệt do chiếu sáng buồng lạnh : Q41 = A.F (w) (4-7/115 [1]) Trong đó : F : diện tích buồng lạnh (m2) ΣF = 3600 m2 A : nhiệt tỏa ra khi chiếu sáng 1 m2 : A = 1,2 w/m2 Q41 = 1,2 . 3600 = 4320 (w) 2 Dòng nhiệt do người tỏa ra : Q42 = 350 .n (w) (4-18/115 [1] ) 350 : nhiệt lượng do người làm việc nặng tỏa ra n : số người làm việc trong kho diện tích mỗi buồng là 180 m2 nên ta chọn n = 2 vậy kho có tổng cộng 40 người làm việc . Q42 = 350 . 40 = 14000 (w) 3 Dòng nhiệt do các động cơ điện : Q43 = N (kw) (4-19a/116 [1] ) N : công suất động cơ điện Lớp CĐNL06 Trang 16
  18. Trường CĐKT Cao Thắng GVHD Đối với buồng bảo quản lạnh : N = 1 ÷ 4 (kw) Ta chọn N = 2 kw cho mỗi buồng 180m2 có tất cả 20 buồng Q43 = 40 (kw) 4 Dòng nhiệt do mở cửa : Q44 = B .F (w) ( 4-20/117 [1] ) F : diện tích các buồng lạnh B : dòng nhiệt riêng do mở cửa ( w/m2 ) Giá trị của B phụ thuộc vào diện tích và chiều cao của kho . Kho có diện tích và chiều cao càng lớn thì B càng bé , ở đây mỗi buồng có F = 180 m2 và H = 4,8 m ta chọn B = 12 w/m2 Vậy Q44 = 12. 180. 20 = 43,2 (kw) Vậy Dòng nhiệt do vận hành : Q4 = Q41 + Q42 + Q43 + Q44 = 101,52 (kw) V Dòng nhiệt do sản phẩm hô hấp : Sản phẩm bảo quản là thịt gia cẩm nên không hô hấp Q5 = 0 Bảng tổng kết tính toán : Số Nhiệt Q1 (w) Q2 (w) Q4 (w) buồng độ Máy Máy Máy nén Thiết bị Thiết bị Thiết bị lạnh buồng nén nén 20 -20 ·C buồng 163647,4 163647,4 46750 101120 76140 101520 (180 m2) ΣQmn = Q1mn + Q2mn + Q4mn = 286537,4 (w) ΣQtb = Q1tb Q2tb + Q4tb = 366287,4 + Phụ tải nhiệt cho dàn lạnh bằng với phụ tải nhiệt của thiết bị : ΣQtb = Q0dl = 366287,4 (w) Phụ tải nhiệt cho máy nén : k.∑ Q Q0mn = (4-24/120 [1] ) mn b K : hệ số tính đến tổn thất trên đường ống và thiết bị của hệ thống lạnh b : hệ số thời gian làm việc ta chọn K = 1,06 ứng với t = -20 ·C ta chọn b = 0,9 ( kho lạnh lớn ) 1,06.2865374, vậy Q0mn = = 337477,4 (w) 0,9 phụ tải nhiệt cho thiết bị ngưng tụ : Lớp CĐNL06 Trang 17
  19. Trường CĐKT Cao Thắng GVHD q k Qknt = Q0dl ( 2-32/82 [2] ) q 0 Chương IV Lớp CĐNL06 Trang 18
  20. Trường CĐKT Cao Thắng GVHD Tính Chu Trình Và Chọn Máy Nén Sơ lược về chu trình : Môi chất sử dụng trong chu trình là NH3 Chọn nhiệt độ sôi của môi chất trong dàn lạnh thấp hơn nhiệt độ buồng lạnh 10 ·C vậy ta chọn t0 = -30 ·C Nhiệt độ ngưng tụ : Ta chọn phương pháp giải nhiệt là nước , sử dụng bình ngưng ống vỏ nằm ngang cho hệ thống. Nước giải nhiệt bình ngưng được tuần hoàn qua tháp giải nhiệt . tk = tw2 + Δtk tk nhiệt độ ngưng tụ tw2 nhiệt độ nước ra khỏi bình ngưng Δtk hiệu nhiệt độ ngưng tụ ( chọn 5 ·C ) tw2 = tw1 + 5 ·C tw1 : nhiệt độ nước vào bình ngưng với tw1 = tư + (3 ÷ 4 ) ·C với tư = 33,5 ·C vậy tk = 33,5 + 3,5 + 5 +5 = 47 ·C Nhiệt độ quá nhiệt : Để đảm bảo hơi hút về máy nén không bị lẫn lỏng ta quá nhiệt hơi hút về Đối với NH3 chọn độ quá nhiệt từ 5÷15 ·K ở đây ta chọn tqn = -20 ·C Ta chọn chu trình làm lạnh trực tiếp t0 = -30 ·C p0 = 1,194 (bar) tk = 47 ·C pk = 18,794 (bar) tỉ số nén : p = 18,794/1,194 = 15,7323 > 9 Π= k p 0 Vậy ta sử dụng chu trình 2 cấp bình trung gian ống xoắn làm mát trung gian hoàn toàn Chọn áp suất trung gian : p .p ttg = 2,5 ·C Ptg = = 4,7383 k 0 Đối với bình trung gian ống xoắn ta chọn nhiệt độ quá lạnh cao hơn nhiệt độ trung gian từ 4 ÷6 ·C vậy chọn nhiệt độ quá lạnh : tql = 6,5 ·C Lớp CĐNL06 Trang 19

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản