Bài tập lớn Công nghệ lạnh thực phẩm: Thiết kế kho lạnh phân phối bảo quản Dứa lạnh đông, dung tích 220 tấn

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:45

Thêm vào BST

Báo xấu

37
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài tập lớn Công nghệ lạnh thực phẩm "Thiết kế kho lạnh phân phối bảo quản Dứa lạnh đông, dung tích 220 tấn" bao gồm các nội dung chính sau đây: Tổng quan nguyên liệu dứa; Chế độ và phương pháp bảo quản sản phẩm; Tính dung tích kho lạnh và thiết kế mặt bằng; Tính nhiệt kho lạnh;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài tập lớn Công nghệ lạnh thực phẩm: Thiết kế kho lạnh phân phối bảo quản Dứa lạnh đông, dung tích 220 tấn

1
MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 5 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN NGUYÊN LIỆU DỨA ......................................... 7 1.1 Nguồn gốc .................................................................................................. 7 1.2 Phân loại ..................................................................................................... 7 1.3 Giá trị dinh dưỡng và lợi ích của dứa ........................................................ 8 CHƯƠNG 2. CHẾ ĐỘ VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN SẢN PHẨM .... 10 2.1 Chế độ bảo quản ....................................................................................... 10 2.2 Phương pháp làm lạnh.............................................................................. 11 2.3 Quy trình xử lý sản phẩm ......................................................................... 11 2.4 Phương pháp xếp dỡ................................................................................. 11 CHƯƠNG 3. TÍNH DUNG TÍCH KHO LẠNH VÀ THIẾT KẾ MẶT BẰNG .............................................................................................................................. 12 3.1 Dung tích kho lạnh ................................................................................... 12 3.2 Diện tích kho lạnh .................................................................................... 12 3.3 Tải trọng của nền và của trần ................................................................... 13 3.4 Diện tích xây dựng thực tế từng buồng lạnh ............................................ 13 3.5 Cấu trúc xây dựng kho lạnh lắp ghép ...................................................... 14 3.6 Chọn vật liệu và xác định số lượng buồng lạnh cần xây dựng ................ 14 Chọn vật liệu ............................................................................. 14 Xác định số buồng lạnh đông cần xây ...................................... 16 3.7 Dung tích thực tế của kho bảo quản lạnh đông ........................................ 16 3.8 Bố trí mặt bằng kho lạnh .......................................................................... 17 3.9 Cách thi công lắp ghép panel ................................................................... 17 Lắp chân đê ............................................................................... 17 Lắp panel và cố định bằng vít ................................................... 17 3.10 Nền kho lạnh ............................................................................................ 18 3.11 Kiểm tra đọng sương ................................................................................ 19 CHƯƠNG 4. TÍNH NHIỆT KHO LẠNH ....................................................... 21 4.1 Dòng nhiệt tổn thất qua bao che ............................................................... 21 Tổn thất qua vách và trần kho bảo quản lạnh đông .................. 21 Tổn thất qua nền kho bảo quản lạnh đông ................................ 22 2
4.2 Nhiệt lượng do sản phẩm tỏa ra ............................................................... 22 Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra khi xử lí lạnh ........................... 22 Dòng nhiệt tỏa ra từ bao bì........................................................ 23 4.3 Dòng nhiệt do thông gió buồng lạnh ........................................................ 23 4.4 Dòng nhiệt do vận hành ........................................................................... 24 Dòng nhiệt do vận hành chiếu sáng .......................................... 24 Dòng nhiệt do người tỏa ra ....................................................... 24 Dòng nhiệt do động cơ điện tỏa ra ............................................ 25 Dòng nhiệt khi mở cửa .............................................................. 25 4.5 Công suất lạnh yêu cầu của máy nén ....................................................... 25 CHƯƠNG 5. TÍNH CHỌN MÁY NÉN VÀ CÁC THIẾT BỊ CHÍNH ......... 27 5.1 Tính chọn máy nén ................................................................................... 27 Thông số .................................................................................... 27 Tính cấp áp thấp ........................................................................ 29 Tính cấp cao áp ......................................................................... 30 5.2 Tính chọn thiết bị ngưng tụ cho hệ thống lạnh ........................................ 32 Xác định hiệu số nhiệt độ log trung bình ( ttb ) ........................ 32 Xác định nhiệt tải của thiết bị ngưng tụ .................................... 33 Xác định diện tích bề mặt trao đổi nhiệt F ................................ 33 Xác định lượng nước làm mát cho thiết bị ngưng tụ ................ 34 5.3 Tính và chọn thiết bị bay hơi ................................................................... 35 5.4 Chọn van tiết lưu ...................................................................................... 36 CHƯƠNG 6. CÁC THIẾT BỊ KHÁC CỦA HỆ THỐNG ............................. 38 6.1 Bình chứa cao áp ...................................................................................... 38 Công dụng ................................................................................. 38 Cấu tạo ...................................................................................... 38 6.2 Tháp giải nhiệt.......................................................................................... 38 Mục đích ................................................................................... 38 Cấu tạo ...................................................................................... 39 Nguyên lý .................................................................................. 39 Tính toán ................................................................................... 39 6.3 Bình tách dầu............................................................................................ 39 Mục đích ................................................................................... 40 Cấu tạo ...................................................................................... 40 3
Nguyên lí làm việc .................................................................... 40 6.4 Bình chứa dầu........................................................................................... 41 Nhiệm vụ ................................................................................... 41 Cấu tạo ...................................................................................... 41 Nguyên lý .................................................................................. 41 6.5 Bình trung gian ......................................................................................... 42 Nhiệm vụ ................................................................................... 42 Cấu tạo: ..................................................................................... 42 6.6 Bình tách lỏng .......................................................................................... 42 Nhiệm vụ ................................................................................... 42 Cấu tạo ...................................................................................... 43 KẾT LUẬN ......................................................................................................... 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 45 4
LỜI MỞ ĐẦU Trong những năm qua, kĩ thuật lạnh đã có những thay đổi quan trọng trên thế giới và ở cả Việt Nam. Nó thực sự đã đi sâu vào hết các ngành kinh tế, đang phát triển nhanh và hỗ trợ tích cực cho các ngành đó. Đặc biệt, là ngành công nghê sinh học – công nghệ thực phẩm. Ngày nay, trình độ khoa học kĩ thuật phát triển rất nhanh. Những thành tự về khoa học kỹ thuật, đã được ứng dụng rộng rãi vào trong các ngành công nghiệp, cũng như nông nghiệp. Do đó, năng suất lao động ngày càng tăng, sản phẩm làm ra ngày càng nhiều, mà nhu cầu tiêu dùng còn hạn chế, dẫn đến sản phẩm dư thừa. Để tiêu thụ và bảo quản thực phẩm, tránh tình trạng lãng phí thực phẩm, hay suy giảm chất lượng thực phẩm, phương pháp bảo quản lạnh đã được đề xuất. Nhưng nước ta hiện nay còn rất ít những kho bảo quản lạnh, hoặc nếu có thì vẫn chưa đủ để đáp ứng nhu cầu. Trước tình hình đó, với những kiến thức đã được học, cùng với sự hướng dẫn tận tình và nhiệt huyết của TS. Nguyễn Văn Hưng, chúng em xin làm đồ án với đề tài “Thiết kế kho lạnh bảo quản – phân phối Dứa lạnh đông với dung tích 220 tấn” được đặt tại Thanh Hóa. Sau một thời gian học tập và nghiên cứu, hiện nay, chúng em đã cơ bản hoàn thành và nắm vững được đề tài. Chúng em xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Văn Hưng, đã nhiệt tình giúp đỡ chúng em, để chúng em có thể hoàn thành đề tài trong thời gian ngắn nhất. Mặc dù đã rất cố gắng học hỏi, nhưng kiến thức đã học còn hạn chế và kinh nghiệm thực tế chưa có nhiều, nên bài tập lớn của chúng em không thể tránh khỏi những thiếu sót. Chúng em kính mong thầy đóng góp ý kiến để chúng em có thể hoàn thành đồ án một cách tốt nhất. Chúng em xin cảm ơn thầy. 5
THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH CHO KHO LẠNH PHÂN PHỐI – BẢO QUẢN DỨA LẠNH ĐÔNG (-20oC), NĂNG SUẤT 220 TẤN ĐẶT TẠI TỈNH THANH HÓA Với thông số: - Dung tích kho bảo quản sản phẩm lạnh đông: 220 tấn - Sản phẩm bảo quản: Dứa lạnh đông - Nhiệt độ kho bảo quản sản phẩm lạnh đông: -20oC - Môi chất sử dụng trong hệ thống lạnh: NH3 (R717) Yêu cầu thực hiện: ► Phần tính toán: - Tính toán dung tích kho lạnh - Thiết kế cấu trúc kho (panel nền, trần, ví trí cửa, phòng máy,…) - Tính phụ tải lạnh - Chọn máy nén và tính kiểm tra máy nén - Tính chọn bình ngưng tụ - Tính chọn dàn bay hơi - Tính chọn van tiết lưu ► Phần bản vẽ: - Bản vẽ mặt bằng kho (thể hiện rõ panel nền, trần, tường) - Bản vẽ mặt bằng hệ thống lạnh (thể hiện vị trí đặt máy nén, dàn bay hơi, dàn ngưng, đường ống ga) - Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh 6
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN NGUYÊN LIỆU DỨA 1.1 Nguồn gốc Dứa có tên khoa học là Annas comusmin là loại quả nhiệt đới. Chi này có nguồn gốc từ khu vực Nam Mỹ và được đưa tới các đảo khu vực Caribe nhờ những thổ dân Anh điêng Carib. Năm 1493, Christopher Columbus lần đầu tiên đã nhìn thấy các loại cây của chi này tại Guadeloupe. Các cánh đồng trồng dứa thương phẩm được thành lập tại Hawaii, Philippines, Đông Nam Á, Florida và Cuba. Dứa đã trở thành một trong những loại cây ăn trái phổ biến nhất trên thế giới. (Morton& Julia F, 2011 ). Ở nước ta dứa được trồng nhiều ở Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Bắc Giang, Bắc Ninh, Tuyên Quang, Thanh Hoá, Nghệ An, Tây Ninh, Kiên Giang. (khoahocchonhanong.com) 1.2 Phân loại Dứa có các lá gai mọc thành cụm hình hoa thị. Các lá dài và có hình dạng giống mũi mác và có mép lá với răng cưa hay gai. Hoa mọc từ phần trung tâm của cụm lá hình hoa thị, mỗi hoa có các đài hoa riêng của nó. Chúng mọc thành cụm hình đầu rắn chắc trên thân cây ngắn và mập. Các đài hoa trở thành mập và chứa nhiều nước và phát triển thành một dạng phức hợp được biết đến như là quả dứa (quả giả), mọc ở phía trên cụm lá hình hoa thị. ► Các giống dứa và vùng trồng ở Việt Nam Dứa Victoria (dứa tây, dứa hoa) có các giống: + Dứa hoa Phú Thọ: thuộc nhóm Queen, trồng được nơi đất chua xấu. Lá có nhiều gai và cứng, quả nhỏ, thịt quả vàng đậm, thơm, ít nước, giòn. + Dứa Na hoa: lá ngắn và to, quả to hơn dứa hoa Phú Thọ, phẩm chất ngon, năng suất cao. Dứa Cayen: lá chỉ có ít gai ở đầu mút lá, lá dài cong lòng máng, quả to, khi chưa chín quả màu xanh đen, khi chín chuyển màu da đồng. Quả nhiều nước, thịt vàng ngà, mắt dứa to và nông, vỏ mỏng, thích hợp với đóng hộp. Dứa ta thuộc nhóm Red Spanish: chịu bóng rợp, có thể trồng xen trong vườn quả, vườn cây lâm nghiệp. Dứa Cayen trồng phổ biến ở Tam Điệp, Ninh Bình. 7
Dứa ta (Ananas comosus var spanish hay Ananas comosus sousvar - red spanish) là cây chịu bóng tốt, có thể trồng ở dưới tán cây khác. Quả to nhưng vị ít ngọt. Dứa mật (Ananas comosus sousvar - Singapor spanish) có quả to, thơm, ngon, trồng nhiều ở Nghệ An và Thanh Hóa Dứa tây hay dứa hoa (Ananas comosus queen) được du nhập từ 1931, trồng nhiều ở các đồi vùng Trung du. Quả bé nhưng thơm, ngọt Dứa không gai (Ananas comosus cayenne) được trồng ở Nghệ An, Quảng Trị, Lạng Sơn. Cây không ưa bóng. Quả to hơn các giống trên. (khoahocchonhanong.com) 1.3 Giá trị dinh dưỡng và lợi ích của dứa Trong 100g phần ăn được của dứa cung cấp: - Năng lượng: 202 kJ (48 Kcal) - Carbohydrates: 12,63g - Chất béo: 0.12 g - Protein: 0.54 g - Vitamins: + Thiamine (B1): 0.079 mg + Riboflavin (B2): 0.031 mg + Niacin (B3): 0.489 mg + Pantothenic acid (B5): 0.205 mg + Vitamin B6: 0.110 mg + Folate (B9): 15 µg + Vitamin C: 36,2 g - Chất khoáng: + Calcium: 13 mg + Sắt: 0.28 mg + Phospho: 8 mg + Magnesium: 12 mg 8
+ Kali: 115 mg + Kẽm: 0.1 mg ► Lợi ích của dứa Hỗ trợ hệ miễn dịch: vitamin C trong dứa có chức năng chính như một chất chống oxi hóa tan trong nước của cơ thể, giúp cơ thể chống lại các gốc tự do. Điều này khiến cho dứa trở nên vô cùng hữu dụng trong việc chống lại những bệnh lý như bệnh tim, xơ vữa động mạch và đau khớp. Làm xương chắc khỏe: Dứa chứa gần 75% lượng mangan (một khoáng chất quan trọng) cần thiết cho cơ thể, có vai trò quan trọng trong việc phát triển xương và các mô liên kết. Do đó, dứa là một lựa chọn hoàn hảo cho những người lớn tuổi có xương đang ngày trở nên giòn hơn. Thúc đẩy quá trình tiêu hóa: Giống như nhiều loại rau và quả khác, dứa chứa nhiều chất xơ giúp tiêu hóa. Thêm vào đó, dứa còn chứa một lượng đáng kể bromelain, một loại enzym phân hủy protein, từ đó đẩy nhanh quá trình tiêu hóa. Chống viêm: Bromelain cũng đã được chứng minh là có đặc tính chống viêm, có thể giúp làm giảm nguy cơ đau khớp và sưng tấy. Viêm quá mức có thể dẫn tới một loạt các bệnh nguy hiểm, bao gồm cả ung thư, và theo một số nhà dinh dưỡng học thì bromelain có thể giúp phòng ngừa bệnh. Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu cụ thể về việc liệu bromelain trong dứa có kết quả tương tự hay không. Giảm đông máu: Bromelain có thể ngăn ngừa hình thành máu đông, khiến cho dứa trở thành món ăn cực tốt cho người có nguy cơ bị đông máu. (Morton& Julia F, 2011 ). 9
CHƯƠNG 2. CHẾ ĐỘ VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN SẢN PHẨM 2.1 Chế độ bảo quản - Sản phẩm: Dứa lạnh đông (đã cắt lát) - Nhiệt độ kho bảo quản lạnh đông: -20oC - Môi chất sử dụng trong hệ thống: NH3 (R717) - Địa điểm lắp đặt: Thanh Hóa (huyện Thọ Xuân) ■ Đặc điểm địa hình: - Nhiệt độ trung bình năm 24 - 25oC, nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất 14oC, nhiệt độ trung bình tháng cao nhất lên tới 37oC. - Lượng mưa trung bình hàng năm khá cao 1800 - 1900 mm nhưng phân bố không đều theo mùa, lượng mưa trung bình tháng 20 mm. - Độ ẩm không khí trung bình 86%. - Số giờ nắng hàng năm trung bình 1800 - 1900 giờ, tháng có nhiều ngày nắng nhất là tháng 7, tháng có ít ngày nắng là các tháng 2, 3. - Bão xuất hiện từ tháng 7 đến tháng 10, trung bình hàng năm có 3- 4 cơn bão thường kèm theo mưa to, tốc độ gió cấp 7- 9, cao nhất lên đến cấp 11- 12. [1] - Thọ Xuân là một huyện bán sơn địa (vùng đất vừa có nhiều núi, vừa có những khoảng đất rộng bằng phẳng), phù hợp để đặt các khu công nghiệp, nhà máy và kho bảo quản. Theo Bảng 1-1. Nhiệt độ và độ ẩm dùng để tính toán hệ thống lạnh của các địa phương (Giáo trình Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh – Nguyễn Đức Lợi – trang 7), có: Nhiệt độ TB (oC) Độ ẩm (%) Địa phương Mùa hè Mùa đông Mùa hè Mùa đông Thanh Hóa 37,5 10,1 82 84 Theo TCVN 4088 : 1985 về Số liệu khí hậu dùng trong thiết kế xây dựng: ttb max = 32,9oC tmax = 42oC 10
2.2 Phương pháp làm lạnh - Với sản phẩm cần bảo quản là dứa, ta chọn phương pháp làm lạnh và làm đông bằng các loại dàn trực tiếp được bố trí trong buồng lạnh. Trên dàn lạnh có bố trí thêm các quạt gió để tăng cường khả năng trao đổi nhiệt giữa vật cần làm lạnh và môi chất lạnh. 2.3 Quy trình xử lý sản phẩm Nhập Phân Làm Bảo quản Phân Xuất kho loại đông lạnh đông loại kho 2.4 Phương pháp xếp dỡ - Dung tích của kho là 220 tấn, không lớn nên ta có thể áp dụng phương pháp bốc xếp thủ công kết hợp sử dụng các máy nâng, hạ công nghiệp cỡ nhỏ. - Dứa sản phẩm được đóng vào bao bì tiêu chuẩn. 11
CHƯƠNG 3. TÍNH DUNG TÍCH KHO LẠNH VÀ THIẾT KẾ MẶT BẰNG Mục đích của chương này là xác định được kích thước từng phòng trong kho lạnh và bố trí hợp mặt bằng của kho lạnh. Cùng với đó chọn vật liệu làm kho, kiểm tra chiều dày vách tường, trần, nền và kiểm tra đọng sương cho kho. 3.1 Dung tích kho lạnh Dung tích kho tính ở đây là tổng thể tích không gian trong các buồng bảo quản và được xác định theo công thức: E E = V .g v  V = gv Trong đó: • E: Dung tích kho lạnh (tấn) • V: Thể tích kho lạnh (m3) • gv: Định mức của chất tải thể tích (tấn/m3). Ở đây ta tính với sản phẩm là dứa tra bảng 2 – 4 (Sách hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh) ta chọn được: gv = 0,45 t/m3 E 220 Vld = = = 488,89 ( m3 ) g v 0, 45 3.2 Diện tích kho lạnh Diện tích kho tính ở đây là tổng diện tích lý thuyết của các buồng bảo quản chưa bao gồm các phần diện tích đường đi và các phòng có chức năng đặc biệt và được xác định theo công thức: Vld F= h Trong đó: • F: Diện tích chất tải lạnh (m2) • h: Chiều cao của chất tải (m) Chọn kho lạnh một tầng cao 3,6m và chiều cao chất tải lạnh là h = 2m. Vld 488,89 F= = = 244, 445 (m2 ) h 2 12
3.3 Tải trọng của nền và của trần Được tính toán theo định mức chất tải và chiều cao chất tải của nền và giá treo hoặc móc treo vào trần: g F  g v .h Với gF là định mức chất tải theo diện tích (t/m2) gv .h = 0, 45.2 = 0,9 (t / m2 ) → Phụ tải nhỏ hơn phụ tải cho phép. Giá trị thỏa mãn yêu cầu. 3.4 Diện tích xây dựng thực tế từng buồng lạnh Diện tích kho thực tế sau khi đã tính toán đến không gian trống bên trong kho do sắp xếp bốc dỡ hàng và vận chuyển hàng ra và vào kho bảo quản. Ta xác định được diện tích thực tế của kho theo công thức: F F1 = F Trong đó: • F1: Diện tích lạnh cần xây dựng (m2) • βF: Hệ số sử dụng diện tích các buồng chứa, tính cả đường đi và các diện tích giữa các lô hàng, giữa lô hàng và cột, tường, các diện tích lắp đặt thiết bị như dàn bay hơi, quạt. βF phụ thuộc diện tích buồng và lấy theo bảng: Bảng 3.1. Hệ số sử dụng diện tích theo buồng STT Diện tích buồng lạnh, m2 βF 1 Đến 20 0,50 ÷ 0,60 2 Từ 20 đến 100 0,70 ÷ 0,75 3 Từ 100 đến 400 0,75 ÷ 0,80 4 Hơn 400 0,80 ÷ 0,85 Ta có F = 244,445 (m2). Chọn βF = 0,75 F 244, 445 → F1 = = = 325,93 (m 2 ) F 0, 75 13
3.5 Cấu trúc xây dựng kho lạnh lắp ghép Ngày nay kho lạnh lắp ghép được sử dụng rộng rãi do kết cấu đơn giản, có thể lắp ghép nhanh chóng và khi cần có thể tháo ra di chuyển đến địa điểm khác. Kho lạnh lắp ghép có nhiều ưu điểm. - Tất cả các chi tiết của kho lạnh lắp ghép là các panel tiêu chuẩn chế tạo sẵn nên có thể vận chuyển dễ dàng đến nơi lắp ráp một cách nhanh chóng. - Kho lạnh lắp ráp có thể tháo lắp và di chuyển đến nơi mới khi cần thiết. - Có thể lắp đặt ngay trong phân xưởng có mái che. - Tổ hợp lạnh không cần có buồng máy mà có thể đặt ở vị trí nào thuận lợi nhất, trường hợp mái nhà xưởng cao có thể đặt máy lạnh ngay trên nóc kho, treo cạnh sườn hoặc ở phía sau. - Không cần đến vật liệu xây dựng trừ nền con lươn đặt kho nên công việc xây dựng đơn giản hơn nhiều. - Cách nhiệt là polyurethane có hệ số dẫn nhiệt thấp. Nhược điểm cơ bản là giá thành cao hơn so với kho lạnh truyền thống. Từ phân tích nhược điểm và ưu điểm của kho lạnh lắp ghép. Nhóm chúng em chọn xây dựng kho lạnh lắp ghép để bảo quản dứa theo yêu cầu của đề tài. 3.6 Chọn vật liệu và xác định số lượng buồng lạnh cần xây dựng Chọn vật liệu Bảng 3.2. Loại panel Panel PU Panel EPS Kết cấu ● Là những tấm cách nhiệt với ● Được cấu thành bởi lõi lõi cách nhiệt polyurethane dày polystyrene. từ 50 – 200 mm. ● Bao bọc bằng thép colorbond ● Hai mặt bọc tole mạ màu hoặc dày 0,6mm. inox dày 0,45 – 0,5 mm. Ưu điểm ● Độ bền cao hơn panel EPS, ● Chịu lực, chịu nhiệt tốt, cách cách âm, cách nhiệt tốt. âm, cách nhiệt tốt. ● Lắp đặt nhanh, chắc chắn, dễ ● Lắp đặt nhanh, tiết kiệm thời 14
tháo rời khi cần. gian thi công. ● Cách nhiệt cực tốt cho những ● Giá thành rẻ, chi phí bảo công trình yêu cầu cao. dưỡng thấp. Ứng dụng ● Sử dụng rất phù hợp để lắp đặt ● Làm kho lạnh, hầm đông cho các loại hầm cấp đông, kho lạnh, ngành chế biến nông hải sản, kho mát và các loại phòng sạch chế biến thực phẩm, tấm trần trong các nhà máy lắp ráp điện trong hệ thống siêu thị, lắp nền tử, chế biến thực phẩm và thủy trong công trình xây dựng, lắp hải sản, … ráp nhà tạm, nhà nghỉ, … Do yêu cầu của kho phân phối thực phẩm rất cao cần vật liệu cách nhiệt rất tốt và bền nên ta chọn Panel PU. Chọn vật liệu xây dựng là Panel PU cách nhiệt có kích thước là 1,2m x 3,6m cho tường và 1,2m x 7,2m cho trần. Chiều dày cách nhiệt theo tiêu chuẩn nhiệt độ là 100mm với phòng bảo quản lạnh đông nhiệt độ -20oC. Bảng 3.3. STT Ứng dụng Nhiệt độ (oC) Chiều dày (mm) Điều hòa không khí trong công 1 20 50 nghiệp Kho mát 0–5 2 75 Tường ngăn kho lạnh – 20 Kho lạnh – 20 3 100 Tường ngăn kho lạnh sâu – 25 Kho lạnh – 20 ÷ – 25 4 125 Tường ngăn – 35 Kho lạnh – 20 ÷ – 30 5 150 Kho cấp đông – 40 6 Kho lạnh – 35 175 7 Kho lạnh đông sâu – 60 200 Do chiều dài tối đa của panel thường là 12m nên ta chọn 2 loại là 7,2m và 3,6m, còn chiều rộng tiêu chuẩn được sản xuất thường là bội số của 0,3m như 0,3m; 0,9m; 1,2m; … qua đó ta chọn panel có chiều rộng 1,2m. 15
Vậy: - Kích thước 1 tấm panel chiều dài 7,2m; chiều rộng 1,2m là: 1, 2.7, 2 = 8, 64 ( m 2 ) - Kích thước 1 tấm panel chiều dài 3,6m; chiều rộng 1,2m là: 1, 2.3, 6 = 4,32 ( m2 ) - Chọn kích thước buồng bảo quản tiêu chuẩn là 7,2m x 7,2m x 3,6m (dài × rộng × cao). - Diện tích buồng bảo quản tiêu chuẩn là: f = 7, 2.7, 2 = 51,84 ( m2 ) Xác định số buồng lạnh đông cần xây Chọn diện tích 1 buồng bảo quản tiêu chuẩn là 51,84 m2, từ đó tìm được số lượng buồng bảo quản cần xây dựng dựa vào diện tích thực tế đã tính ở trên. ► Số buồng bảo quản sản phẩm dứa lạnh đông F1 325,93 Z= = = 6, 29 (buồng) → Chọn Z ld = 7 buồng. f 51,84 ► Sơ đồ bố trí các buồng lạnh trong kho ► Diện tích thực tế kho lạnh Ftt = 7.51,84 = 362,88 (m2 ) Ta thấy Ftt chênh lệch không quá lớn so với F1 nên ta có thể chọn cách bố trí như trên cho buồng bảo quản lạnh đông. 3.7 Dung tích thực tế của kho bảo quản lạnh đông Z ld 7 Eld = E  = 220  = 324,83 Z 6, 29 (tấn) 16
3.8 Bố trí mặt bằng kho lạnh Kho bảo quản sản phẩm lạnh đông gồm 7 phòng 7,2m×7,2m×3,6m (dài×rộng×cao) Kho lạnh được lắp ghép từ các tấm: - Tấm sàn - Tấm trần: cần 42 tấm panel có kích thước 1,2m×7,2m - Tấm góc - Tấm tường: cần 90 tấm panel có kích thước 1,2m×3,6m - Tấm cửa 3.9 Cách thi công lắp ghép panel Lắp chân đê Lắp panel và cố định bằng vít 17
■ Cách lắp đặt tấm cách nhiệt Tấm cách nhiệt kho lạnh được lắp đặt trên các con lươn thông gió. Các con lươn này được đổ bê tông hoặc xây gạch thẻ. Cao khoảng 100-200mm đảm bảo thông gió tốt, tránh đóng băng làm hỏng tấm cách nhiệt. Bề mặt các con lươn dốc về 2 phía 2% để đảm bảo tránh đọng nước trên sàn tấm cách nhiệt. Các tấm cách nhiệt được liên kết với nhau bằng Camlock được gắn sẵn trong tấm cách nhiệt nên ghép rất nhanh vừa sát và chắc chắn. Tấm cách nhiệt trần được gối lên các tấm cách nhiệt tường đối diện nhau. Khi kích thước kho quá lớn cần có khung treo đỡ tấm cách nhiệt, nếu không tấm cách nhiệt sẽ bị võng. Sau khi lắp đặt xong, các khe hở giữa các tấm cách nhiệt được làm kín bằng cách phun sillicon. Do có sự biến động về nhiệt độ nên áp suất trong kho luôn thay đổi. Để cân bằng áp suất bên trong và ngoài kho, người ta gắn thêm trên vách panel cách nhiệt các van thông áp. Nếu không có van thông áp thì áp suất trong kho thay đổi sẽ rất khó khăn khi mở cửa, hoặc khi áp suất lớn thì cửa tự động mở ra. Để giảm tổn thất nhiệt khi mở cửa. Ta lắp một quạt chắn gió ngay tại cửa ra vào. Mặt khác, do thời gian xuất nhập hàng thường dài, ta làm một cửa nhỏ kích thước 600mm×600mm để vào và ra hàng. Không nên ra và vào hàng ở cửa lớn vì như vậy sẽ tổn thất nhiệt nhiều. Tại cửa kho lạnh có trang bị bộ chốt cửa chống nhốt người bên trong, còi báo động, điện trở sấy để tránh đóng băng cửa. 3.10 Nền kho lạnh Nền của kho được xây dựng bằng bê tông phía dưới có hầm rỗng. Nền được xây với các lớp sau: Vật liệu Chiều dày, mm Hệ số dẫn nhiệt Bê tông 200 1,4 Polyurethan 200 0,03 Giấy dầu chống thấm 4 0,16 Lớp tôn 1 45,3 Sơn 0,25 0,29 18
Hệ số truyền nhiệt tiêu chuẩn của nền là kn= 0,25 W/m2.K Hệ số dẫn nhiệt của mặt ngoài tường là 23,3 W/mK, hệ số dẫn nhiệt của mặt trong buồng lạnh là 9 W/mK Hệ số truyền nhiệt thực tế là: 1 kn = = 0,143(W / m 2 K ) 1 0, 2 0, 2 0, 004 0, 001 0, 00025 1 + + + + + + 23,3 1, 4 0, 03 0,16 0,16 0, 29 9 Do trong đất có nước nên bị đóng băng, thể tích riêng của nước đá lớn hơn thể tích riêng của nước do đó khi nước đóng băng sẽ làm phồng nền do đó người ta sẽ khắc phục bằng cách làm lỗ thông gió ở dưới nền, lắp đặt kho lạnh trên các con lươn, các con lươn được xây dựng bằng bê tông hoặc gạch thẻ cao khoảng 200 mm và đảm bảo thông gió tốt, khoảng cách giữa các con lươn tối đa là 400mm. 3.11 Kiểm tra đọng sương Nếu bề mặt bên ngoài của tường bao hay panel bị đọng sương thì ẩm sẽ dễ xâm nhập vào phá hủy lớp cách nhiệt. Để tránh hiện tượng đọng sương xảy ra thì nhiệt độ bề mặt tường bao phải lớn hơn nhiệt độ đọng sương của môi trường. Ta có công thức: tn − t s k  ks = 0,95. . tn − t f Trong đó: k: hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường k = 0,21 W/m2K ks: Hệ số truyền nhiệt qua tường khi bề mặt ngoài đọng sương α: Hệ số tỏa nhiệt bề mặt ngoài của bao che, α = 23,3 W/m2 tf: nhiệt độ trong buồng tn: Nhiệt độ môi trường ngoài. Tra TCVN 4008-1995 về khí hậu Việt Nam, ta thu được ttbmax = 32,90C, tmax=420C,  tb=84%. Vậy nhiệt độ và độ ẩm tính toán cho hệ thống lạnh lắp đặt 32,9 + 42 tại Thanh Hóa là tn = = 37, 45 0C,  = 84% 2 19
ts: nhiệt độ đọng sương tra theo đồ thị I-d với tn=37,45 và  =84% ta có ts=34,270C Buồng lạnh đông có: 37, 45 − 34, 27 t f = −200 C  ks = 0,95.23,3. = 1, 225(W / m 2 K ) 37, 45 − (−20)  k = 0, 21  ks = 1, 225 (W / m2 K ) . Vậy không có hiện tượng đọng sương tại vách buồng lạnh. 20