thiết kế kho lạnh bảo quản và tủ cấp đông iqf 1000kgmẻ sử dụng môi chất lạnh mới

Như vậy các chất có tác dụng khác nhau đối với tầng ozone.Để đánh giá khả năng phá huỷ tầng ozone của các môi chất lạnh khác nhau người ta sử dụng chỉ số phá huỷ tầng ozone ODP Ozone Dep

BẢNG KÍ HIỆU CÁC THÔNG SỐ

Từ lâu con người đã biết tận dụng lạnh của thiên nhiên như băng tuyết để ướp lạnh bảo quản thực phẩm Từ thế kỉ 19 phương pháp làm lạnh nhân tạo đã ra đời và phát triển đến đỉnhcao của khoa học kỹ thuật hiện đại.

Ngày nay kỹ thuật lạnh đã đi sâu vào nhiều lĩnh vực khoahọc như : công nghệ thực phẩm ,công nghệ cơ khí chế tạomáy, luyện kim, y học và ngay cả kỹ thuật điện tử Lạnh đãđược phổ biến và đã gần gũi với đời sống con người Các sảnphẩm thực phẩm như : thịt, cá, rau, quả nhờ có bảo quản màcó thể vận chuyển đến nơi xa xôi hoặc bảo quản trong thời giandài mà không bị hư thối Điều này nói lên được tầm quan trọngcủa kỹ thuật lạnh trong đời sống con ngườn Nước ta có bờ biểndài nên tiềm năng về thuỷ sản rất lớn, các xí nghiệp đông lạnhcó mặt trên mọi miền của đất nước Nhưng để sản phẩm thuỷsản đông lạnh của Việt Nam có chỗ đứng vững vàng trên thịtrường nội địa và thế giới thì đòi hỏi phải nâng cao chất lượngcông nghệ làm lạnh nên nhiều xí nghiệp đang dần dần thay đổi

công nghệ làm lạnh nhằm đáp ứng nhu cầu đó

Do thời gian và kiến thức có hạn, sự mới mẻ của thiết bị và chưa có kinh nghiệm thưc tế ,được sự cho phép của thầy giáo hướng dẫn, em chọn đề tài thiết kế kho lạnh bảo quản và tủ cấp đông IQF 1000kg/mẹ sử dụng môi chất lạnh mới

Trong quá trình tính toán, thiết kế chắc chắn còn nhiều

thiếu sót Rất mong những ý kiến đóng góp, chỉ dạy của thầy

cô và các bạn

Em xin chân thành cảm ơn thầy ÑAØO NGÓC CHAĐN và các cán bộ

giảng viên đã tận tình giúp đỡ em để đồ án này hoàn thành

đúng thời hạn

Đà nẵng ,ngày 20 tháng 5 năm 2004

Sinh viên

ĐỖ TIẾN VŨ

CHƯƠNG I : MỞ ĐẦU

1.1.TÍNH CẤP THIẾT CỦA VIỆC SỬ DỤNG MÔI CHẤT LẠNH MỚI.

Kỹ thuật lạnh ra đời và phát triển đã hơn 150 năm qua, và cùng với sự phát triển củanó, hàng trăm loại môi chất đã được nghiên cứu, thử nghiệm và ứng dụng vào thực tế.Việc sử dụng các chất SO2, CO2, NH3 vào cuối thế kỉ thứ 19 và các chất Freon vào đầuthế kỉ 20 đã đưa kỹ thuật lạnh lên bước phát triển rực rỡ của ngày nay Hiện tại ở ViệtNam, Freon đã được sử dụng rộng rãi ( chiếm khoảng 70% các hệ thống lạnh và điềuhoà không khí ) trên phạm vi cả nước Ngoài ra Freon còn được dùng trong công nghệchế tạo bọt xốp để làm panel cách nhiệt tại các công ty kỹ thuật lạnh và một số lĩnh vựckhác, Freon đã thể hiện được tính ưu việc của nó trong vai trò của một môi chất lạnh so

với các môi chất lạnh khác

Ngày nay vấn đề bảo vệ môi trường đã trở thành vấn đề rất cấp thiết, ảnh hưởng tới sự phát triển bền vững của các quốc gia Đối với nhiều nước, đi đôi với việc tăng trưởng kinh tế phải quan tâm đến việc bảo vệ môi trường Thực tế cho thấy một số nước đã trả giá cho việc phát triển kinh tế nhưng không quan tâm đến việc bảo vệ môi trường

Bảo vệ môi trường đã trở thành vấn đề cấp thiết của toàn thế giới, nhiều vấn đề mới đã có tác động ảnh hưởng lên toàn cầu Nhiều hiện tượng thời tiết không bình thường trong những năm qua cảnh báo chúng ta phải quan tâm hơn nửa vấn đề bảo vệ môi trường

Theo số liệu của tổng cục khí tượng Hoa Kỳ ( The State of the climate ) thì nhiệt độ trung bình của trái đất có xu hướng tăng dần trong hơn 100 năm qua Đặc biệt trong những năm cuối thế kỉ 20 nhiệt độ tăng vọt Ví dụ năm 1997 nhiệt độ trung bình tăng 0.43 0C So với nhiệt độ trung bình cả một thời gian dài trước đó Người ta ghi nhận rằngnăm 1998 là năm ấm nhất kể từ năm 1860 Từ những năm 1990, 9 trong 10 năm ấm nhấttrong thời gian này Năm 2001 cũng được ghi nhận là một trong hai năm ấm nhất có mức

kỉ lục ( cùng với năm 1998 ) đồng thời cũng là năm kỉ lục về lũ lụt và hạn hán trên toàn cầu Năm 2001 nhiệt độ trung bình mặt trái đất cao hơn nhiệt độ trung bình trong 30 nămqua từ năm 1961  1990 là 0,42 0C, [ 4 ]

-Mực nước biển: Cũng theo tổng cục khí tượng Hoa Kỳ quan sát mực nước biển trên

100 năm qua cho thấy mực nước biển trên toàn cầu tăng lên 20 cm nữa

-Bệnh ung thư da và đục thuỷ tinh thể : Tầng Ozone thủng nên các tia cực tím có

thể xuyên qua tầng khí quyển và tác động đến con người gây ra những hậu quả nghiêm trọng như : ung thư da, đục thuỷ tinh thể mắt, giãm hiệu quả miễn dịch … đồng thời cũng ảnh hưởng trực tiếp đến hệ sinh thái động thực vật trên trái đất

Người ta ghi nhân được rằng nước Úc là nước có tỉ lệ ung thư da cao nhất Năm 2001 ghi nhận có 300.000 trường hợp mắc bệnh phải điều trị, hơn 720.000 ca phẫu thuật chữa ung thư da được tiến hành Chính phủ Úc đã chi hơn 300 triệu USD để chửa bệnh, …

Một trong những vấn đề mà thế giới hết sức quan tâm hiện nay là tất cả các hiện tượng biến đổi khí hậu ở trên là do hai nguyên nhân chủ yếu : Sự suy giảm tầng Ozone và hiệu ứng nhà kính làm nóng trái đất

1.1.1.Tầng Ozone và sự suy thoái:

Tầng Ozone là tầng khí quyển có độ dày khoảng 40 km, cách bề mặt trái đất từ 10 

50 km theo chiều cao Ozone có khả năng hấp thụ mạnh các tia cực tím (UV ) của bức xạ mặt trời có bước sóng từ 10  380 nm (1nm = 10-9 m ) Do vậy tầng Ozone được coi làlá chắn của trái đất, bảo vệ các sinh vật của trái đất chống lại các tia cực tím có hại của mặt trời, nhất là bức xạ cực tím sóng ngắn ( UVB –Utra Violet-B ) có bước sóng  =

290  300 nm

Hậu quả sẻ khôn lường nếu tầng Ozone bị suy thoái và phá huỷ Khi đó các tia cực tím sẽ làm tăng khã năng mắc bệnh ung thư da, bệnh đục thuỷ tinh thể, phá huỷ hệ thống miễn dịch của cơ thể con người, giảm năng suất cây trồng làm mất cân bằng sinh thái động vật biển và nhiều tác hại khác Hầu hết các hoạt động sống trên trái đất sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng

Qua nhiều nghiên cứu các nhà khoa học đã phát hiện ra sự suy thoái và các lỗ thủng củatầng ozone từ năm 1950 Giáo sư Paul Crutxen người Đức đã phát minh ra sự suy thoái và các lỗ thủng của tầng ozone Nhưng mãi đến năm 1974 các nhà khoa học Mĩ là Sherwood Powland và Mario Molina mới phát hiện ra rằng các môi chất lạnh Freon có chứa chlorine, đặc biệt các môi chất lạnh CFCs chính là thủ phạm phá huỷ tầng ozone và gây hiệu ứng nhà kính cho trái đất

Các môi chất lạnh CFCs rất bền vững trong tầng đối lưu của khí quyển, freon này tuynặng hơn không khí nhưng sau nhiều năm nó cũng lên đến tầng bình lưu.Dưới tác dụng của bức xạ cực tím, phân tử CFC bị phá vỡ giải phóng ra nguyên tử chlorine tự do

Các nguyên tử chlorine hoạt động như một chất xúc tác trong quá trình phá huỷ tầng ozone, nó không bị mất đi trong phản ứng quang hoá

Do chlorine tồn tại rất lâu trong khí quyển (khoảng 100 năm hoặc hơn)nên khả năng phá huỷ tầng ozone của nó rất lớn Người ta ước tính cứ một nguyên tử chlorine có thể phá huỷ 105 phân tử ozone

Các freon HCFCs (các dẫn xuất từ methane, ethane,…) chứa chlorine, flourine và hydrogen ít nguy hiểm hơn vì độ bền vững hoá học của chúng kém hơn các CFCs

Thường chúng bị phân huỷ tự nhiên trước khi lên đến tầng bình lưu.Chỉ có một phần nhỏchlorine của HCFC thoát ra có thể lên đến tầng ozone của tầng bình lưu nên khả năng phá huỷ tầng ozone ít hơn Người ta tính trong tổng lượng chlorine phát sinh trên tầng

bình lưu chỉ có 1% là từ các chất HCFCs.Khả năng làm suy giảm tầng ozone của các chất HCFCs không đến 10% so với các CFCs, [4].

Đối với các freon HFCs (các dẫn xuất từ methane ethane,…chỉ chứa flourine và

hydrogen)không chứa chlorine nên không phá huỷ tầng ozone

Như vậy các chất có tác dụng khác nhau đối với tầng ozone.Để đánh giá khả năng phá huỷ tầng ozone của các môi chất lạnh khác nhau người ta sử dụng chỉ số phá huỷ tầng ozone ODP (Ozone Depletion Potentinal)

1.1.2 Hiệu ứng nhà kính:

Bề mặt trái đất có nhiệt độ trung bình khoảng 15oC, nhiệt độ này được thiết lập nhờ hiệu ứng nhà kính cân bằng do khí carbonic và hơi nước ở trạng thái cân bằng sinh thái trong tầng khí quyển tạo ra Lớp khí carbonic và hơi nước này có tác dụng như một lồng kính , nó chỉ cho các tia năng lượng có bước sóng ngắn phát ra từ mặt trới đi qua và phảnxạ lại các tia năng lượng có bươc sóng dài phát ra từ trái đất do đó có tác dụng làm nóngtrái đất

Người ta nhận thấy trong thành phần không khí, O2 và N2 chiếm 99%, tuy chỉ chiếm 1% nhưng các khí còn lại dóng vai trò quan trọng, ảnh hưởng đến nhiệt độ của trái đất Người ta cho rằng nếu trong không khí chỉ có O2 và N2 thì nó sẽ phản xạ hoàn toàn các tia bức xạ mặt trời

Ở trạng thái cân bằng sinh thái, lượng CO2 có trong khí quyển vừa đủ để cho bề mặt trái đất có nhiệt độ trung bình ở khoảng 15oC Nhưng trong quá trình công nghiệp hoá mạnh mẽ hiện nay, trạng thái cân bằng này đã bị con người tác động ngày càng mạnh hơn Ngoài lượng CO2 thải từ các nhà máy nhiệt điện và các cơ sở công nghiệp ngày càng lớn, một lượng khí lạ cũng tham gia vào quá trình này, trong đó Freon chiếm 20%,

vì nhiều Freon có hiệu ứng nhà kính lớn gấp 5000  7000 lần CO2 Do đó nhiệt độ trái đất ngày càng tăng lên và điều này dẫn đến những hậu quả khó lường như : thời tiết thayđổi, thiên tai hoành hành, băng tuyết tan ra làm mực nước biển dâng lên…

Để đánh giá khả năng gây hiệu ứng nhà kính của các môi chất lạnh khác nhau người

ta sử dụng chỉ số làm nóng trái đất GWP (Globol Warming Potential) Sau đây là chỉ số phá huỷ Oâzôn ODP và làm nóng trái đất của một số môi chất lạnh, lấy R11 làm chuẩn.Bảng 1.1 : Chỉ số ODP, GWP của một số môi chất lạnh thông dụng ( theo [4])

Môi chất tích trong khíNồng độ thể

quyển ( 10-2)

Thời gian tồntại trong khíquyển ( năm )

Chỉ số ODP( R11=1)

Chỉ số GWP(R11 = 1)

1.2 Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu:

Việc phải thay thế môi chất lạnh mới trước yêu cầu của quốc tế đã đặt ra cho các nhànghiên cứu, sản xuất và sử dụng các hệ thống lạnh nhiều vấn đề rất cấp thiết

- Nghiên cứu tìm kiếm các môi chất lạnh mới để thay thế các môi chất lạnh Freôn cũ

bị cấm Các môi chất này phải đáp ứng yêu cầu kỹ thuậ, công nghệ và có hiệu quả làm lạnh cao nhất trong phạm vi nhiệt độ nghiên cứu

- Trước mắt chúng ta đang sử dụng các môi chất lạnh cũ, thừa từ các nước phát triển nhập và, các môi chất lạnh này ngày càng khan hiếm và giá thành ngày càng cao Trongvài chục năm tới ngành kỹ thật lạnh nước ta sẽ đứng trước một vấn đề quan trọng là sẽ không có môi chất lạnh để nạp vào hệ thống đang hoạt động trong khi hệ thống máy móc và thiết bị đang còn ở tình trạng hoạt động quá tốt.Vì vậy một vấn dề cấp bách đặt

ra cho chúng ta là phải có biện pháp kỹ thuật để cải tạo hệ thống đang có sẵn để có thể hoạt động với môi chất lạnh mới

-Trong đồ án tốt nghiệp này tôi tiến hành tính thiết kế hệ thống lạnh sử dụng môi chất lạnh mới thay thế các Freon bị cấm chứ không phải tính kiểm tra hệ thống lạnh sử dụng môi chất lạnh mới thay thế cho các Freon bị cấm Do đó mục đích nghiên cứu ở

đây là phải chọn ra một môi chất thích hợp nhất cho hệ thống lạnh đang thiết kế và tiến hành thiết kế theo môi chất lạnh đó, dựa vào kết quả nghiên cứu các đặc tính nhiệt chu trình máy lạnh một cấp và hai cấp để tìm ra môi chất lạnh thích hợp nhất thay thế cho các môi chất lạnh Freon bị cấm trong từng phạm vi nhiệt độ nhất định ở các tài liệu [4], [5], [10].

CHƯƠNG 2

CHỌN MÔI CHẤT LẠNH

2.1 Môi chất lạnh Freon làm suy giảm tầng ozone và gây hiệu ứng nhà kính Các môi chất lạnh thay thế

2.1.1 Khái niệm và các tính chất cơ bản của môi chất lạnh

a>Môi chất lạnh:

Môi chất lạnh là chất môi giới sử dụng trong chu trình nhiệt động carnot ngược chiều để bơm một dòng nhiệt từ một môi trường có nhiệt độ thấp đến một môi trường có nhiệt độ cao hơn, [2]

b>Các yêu cầu đối với môi chất lạnh :

Do đặc điểm của chu trình lạnh, của hệ thống thiết bị, điều kiện vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa, an toàn cháy nổ, an toàn độc hại,…, môi chất lạnh cần phải có các tính chất phù hợp sau, [2]

- Tính chất bảo vệ môi trường : Không làm ô nhiễm môi trường, không có hại đối vớimôi trường

- Tính chất hoá học:

+ Phải bền vững về mặt hoá học trong phạm vi áp suất và nhiệt độ làm việc, không được phân huỷ hoặc polyme hoá

+ Phải trơ về mặt hoá học, không ăn mòn vật liệu chế tạo thiết bị của hệ thống, không phản ứng với dầu bôi trơn, ôxy trong không khí và hơi ẩm

+ Phải an toàn, không gây cháy, nổ

- Tính chất sinh lý :

+ Không được độc hại đối với con người và các cơ thể sống khác, không gây phản ứng với cơ quan hô hấ, không tạo các khí độc hại khi tiếp xúc với ngọn lửa hàn và vật liệu chế tạo máy

+ Phải có mùi đặt biệt để dễ dàng phát hiện khi rò rỉ và có biện pháp phòng chống an toàn Nếu môi chất không có mùi thì co thể pha thêm chất có mùi vào để dễ nhận biết nếu chất đó không ảnh hưởng đến chu trình máy lạnh

+ Không được làm hỏng hay ảnh hưởng xấu đến sản phẩm bảo quản khi rò rỉ

- Tính chất vật lí:

+ Ở điều kiện môi trường, áp suất ngưng tụ không được quá cao để số cấp nén của máy nén càng ít càng tốt, giảm rò rỉ môi chất, giảm chiều dày vách của các thiết bị áp lực để tiết kiệm vật liệu kim loại và an toàn, giảm nguy cơ nổ vỡ thiết bị

+ Aùp suất bay hơi không được quá thấp ở điều kiện môi trường, phải lớn hơn áp suất khíquyển một ít để hệ thống không bị chân không, tránh rò lọt không khí vào hệ thống + Nhiệt độ đông đặc (tz) của môi chất phải thấp hơn nhiệt độ bay hơi (to) nhiều để có thể mở rộng dải làm việc của môi chất về phía nhiệt độ thấp

+ Nhiệt độ tới hạn (tgh) của môi chất phải cao hơn nhiệt độ ngưng tụ nhiều để có thể mở rộng dải làm việc của môi chất về phía nhiệt độ cao.

+ Nhiệt ẩn hoá hơi và nhiệt dung riêng của môi chất lỏng càng lớn càng tốt nhưng chúng không đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá chất lượng môi chất lạnh Nhiệt ẩn hoá hơi lớn, lượng môi chất tuần hoàn trong hệ thống càng nhỏ và năng suất lạnh riêng khối lượng càng lớn

+ Độ nhớt động lực học của môi chất càng nhỏ càng tốt vì tổn thất áp suất trên đường ống và các van giảm, tuy nhiên môi chất dễ rò rỉ ra môi trường

+ Hệ số dẫn nhiệt (), hệ số dẫn nhiệt độ (a) càng lớn càng tốt

+ Sự hòa tan dầu của môi chất cũng đóng vai trò quan trọng trong sự vận hành và bố trí thiết bị Môi chất hoà tan dầu hoàn toàn (R12) có ưu điểm là quá trìng bôi trơn tốt hơn, thiết bị trao đổi nhiệt luôn được rửa sạch lớp dầu bám trên bề mặt, quá ừinh trao đôûi nhiệt tốt hơn nhưng có nhược điểm là có thể làm độ nhớt của dầu giảm và tăng nhiệt độ bay hơi nếu tỷ lệ dầu trong môi chất lạnh lỏng ở áp suất bay hơi tăng Môi chất không hoà tan dầu (NH3) có nhược điểm là quá trình bay hơi khó thực hiện hơn, lớp dầu bám trên bề mặt thiết bị làm cảng trở quá trình trao đổi nhiệ, nhưng lại có ưu điểm là không làm giảm độ nhớt của dầu ,không làm sủi bọt dầu, không làm tăng nhiệt độ bay hơi của môi chất

+ Môi chất hoà tan được nhiều nước ở cả 3 pha càng tốt vì tránh được tắt ẩm cho van tiếtlưu

+ phải không dẫn điện, có thể sử dụng cho máy nén kín và nữa kín

- Tính kinh tế:

+ Dễ chế tạo, giá thành rẻ

+ Dễ kiếm, nghĩa là việc sản xuất vận chuyển, bảo quản dễ dàng

- Trong thực tế không có một môi chất nào đáp ứng được tất cả các yêu cầu trên, do đó khi chọn môi chất cho một ứng dụng cụ thể cần phát huy được ưu điểm một cách tối đa và hạn chế đến mức thấp nhất các nhược điểm của nó

2.1.2 Môi chất lạnh freon cũ và tác hại của nó đến môi trường

Các môi chất lạnh freon dã và đang được sử dụng tronh nghành kỉ thuật lạnh bao

gồm các môi chất chủ yếu sau:

- Làm môi chất lạnh :R12, R22, R502

- Chế tạo hạt xốp làm các tấm panel cách nhiệt : R11 Nói chung các môi chất lạnh là hợp chất hữu cơ của các nguyên tố cacbon (C), hidrô(H),clo(Cl), flo(F)… Tuỳ thuộc vào thành phần mà người ta chia ra làm các nhóm sau :

2.1.2.1 các chất CFC s:

Là hộp chất của cacbon, flo và clo công thức có dạng : CmFnCLk

Các chất CFCs là những tác nhân gây phá huỷ tầng ozone lớn nhất Chỉ số phá huỷ tầng ozone của nó lớn hơn hẳng so với các chất khác Như vậy trong các môi chất sử dụng trong kĩ thuật lạnh có R11 và R12 là các đại diện của CFCs.

Người ta nhận thấy các CFCs rất bền vững trong không khí, tuy nặng hơn không khí nhưng sau nhiều năm nó cũng được đẩy lên tầng bình lưu Ở đó dưới tác dụng của tia cựctím, các CFCs phân huỷ và giải phóng chlorine.Các nguyên tử chlorine hoạt động như một chất xúc tác trong quá trình phá huỷ tầng ozone và không mất đi sau phản ứng quang hoá Chlorine tồn tại rất lâu trong khí quyển (hơn 100 năm ) nên khả năng phá huỷ tầng ozone của nó rất lớn Người ta đã tính được cứ một nguyên tử chlorine có thể phá huỷ 100000 phân tử ozone.Vì thế các chất CFCs là các chất gây ra sư suy giảm tầngozone chính, khoảng 70% là do các chất CFCs

Cl

2 Cl Chlorine

H 2.1 : Quá trình phân huỷ R12 dưới tác dụng của các tia cực tím

Người ta nhận thấy các chất CFCs còn là chất gây hiệu ứng nhà kính rất lớn , mặc dùchỉ chiếm khoảng 0,0000001% trong khí quyển nhưng chúng làm nóng trái đất với tỷ lệ 21%

2.1.2.2 Các chất HCFCs :

Là hợp chất của 4 nguyên tố: Cacbon, Hiđro, Flo và Clo So với các chất CFCs thì

các chất HCFCs có chỉ số phá huỷ tầng ozone thấp hơn, chưa đến 10%

Trong kỹ thuật lạnh R22 là chất đại diện của HCFCs, ký hiệu là HCFC-22 Riêng R502 là hỗn hợp của HCFC-22 (48,8%) và CFCs-115(51,2%) Các chất HCFCs có độbền vữnghoá học kém nên thường bị phân huỷ tự nhiên trước khi đến tầng bình lưu Chỉ có một phần chlorine rất nhỏ có thể di chuyển đến được tầng bình lưu Người ta ước tính trong tổng số lượng chlorine phát thải vào tầng ozone, các nguyên tử chlorine từ các chất HCFCs chỉ chiếm khoảng 1%

2.1.3 Công ước quốc tế và chương trình huỷ bỏ các CFCs và HCFCs.

2.1.3.1 Những thỏa thuận quốc tế về việc loại bỏ các chất suy giảm tầng ozone :

Để đi đến thoả thuận chung, nhiều hội nghị quốc tế đã nhóm họp Các kết quả thoả thuận được ghi trong 02 văn kiện quan trọng là :

- Công ước Viên 22/03/1985

- Nghị định thư Montreal 10/1987 về các chất làm suy giảm tầng ozone

Ngoài ra các hội nghị sau đó cũng theo dõi và bổ sung nhiều nội dung khác, điển hình :

- Hội nghị lần 2 ơ ûLuân Đôn từ 27  29/06/1990

- Hội nghị lần 4 tại Copenhaghen từ ngày 23  25/11/1992

- Hội nghị lần 7 ở Viên từ ngày 5  7/12/ 1995

2.1.3.2 Chương trình loại bỏ các CFCs và HCFCs:

Việt nam không sản xuất mà chỉ nhập khẩu các ODS (Ozone Depletion Substance) Theo số liệu điều tra của tổng cục khí tượng thuỷ văn, năm 1993 Việt Nam nhập và sử dụng 409,86 tấn, bình quân đầu người khoảng 0,004Kg/người.năm, thuộc nhóm III (nhỏ hơn 0,3kg/người.năm),thuộc nhóm các nước tiêu thụ ODS thấp nhất thế giới được ghi ở điều 5của nghị định thư Montreal

Trong năm 2002 đã sử dụng 200 tấn CFC, HCFC cho việc nạp lần đầu, nạp bổ sung, bảo dưỡng, sửa chữa các hệ thống lạnh công nghiệp, thương mại và dân dụng trong hơn

300 xưởng dịch vụ điện lạnh trong cả nước, phục vụ các ngành kinh tế khác nhau, đặt biệt là đông lạnh hải sản, thịt và rau quả, mà các môi chất lạnh chủ yếu là R12,

R22 ,R502 Dự báo trong 2-3 năm tới, lượng tiêu thụ CFC, HCFC của Việt nam cũng chỉ nằm trong khoảng 400-500 tấn/năm, sau đó giảm dần và tiến đến loại bỏ hoàn toàn

a> Đối với CFCs :

Đình chỉ hoàn toàn việc tiêu thụ các CFCs kể từ ngày 01/01/1996 Riêng các nước thuộc điều 5 của nghị định này được trì hoãn đến năm 2010 (Việt Nam thuộc diện này)

b> Đối với HCFCs :

Lấy năm 1996 làm chuẩn để tính lượng tiêu thụ bình quân đầu người

- 01/01/1996 Ngưng sản xuất và sử dụng

- 01/01/2000 Giảm lượng tiêu thụ 35% so với năm1996

- 01/01/2010 Giảm lượng tiêu thụ 65% so với năm 1996

- 01/01/2015 Giảm lượng tiêu thụ 95% so với năm 1996

- 01/01/2020 Giảm lượng tiêu thụ 95,5% so với năm 1996

- 01/01/2030 Giảm lượng tiêu thụ 100% so với năm 1996

Riêng các nước thuộc điều 5 của nghị định này được trì hoãn việc đình chỉ hoàn toàn vào năm 2040.( Việt Nam thuộc diện này )

2.1.4 Các môi chất lạnh đề xuất để thay thế cho các Freon cũ bị cấm :

2.1.4.1 Yêu cầu đối với môi chất lạnh mới :

Môi chất lạnh mới phải đáp ứng các yêu cầu cơ bản sau :

1 Không chứa chlorine trong thành phần hoá học, đó là các chất HFCs, môi chất lạnh tự nhiên, …Do không có thành phần chlorine nên chỉ số ODP của nó bằng không và chỉ số GWP càng nhỏ nếu thành phần hoá học càng ít flourine

2 Có các tính chất nhiệt động tốt.

3 An toàn không độc hại, không cháy nổ,…

4 Kinh tế và dễ kiếm

2.1.4.2 Các môi chất lạnh được đề nghị thay thế cho môi chất lạnh Freon cũ:

Trên cơ sở nhiều công trình nghiên cứu khác nhau, các nhà sản xuất đã đề nghị một số môi chất lạnh mới để thay thế cho các môi chất lạnh phổ biến nhất dưới đây:

Bảng 2.1 : Bảng môi chất thay thế

Môi chất Thay thế cho Khoảng nhiệt độ ODPR11=1 GWPCO

2 =1 PRCCH4=1

Độ trượt nhiệt độ,K

Tính độc hại TLV,ppmMôi chất lạnh thay thế ( không chứa chlorine )

C - Chế độ điều hoà không khí ( Air conditioning );

PRC - Chỉ số phản ứng quang hoa

M - Chế độ lạnh trung bình ( Medium cooling) quang hoá(photos reaction chemical )

F - Chế độ lạnh sâu ( Freezing )

TLV - Giới hạn độc hại cho phép ( Toxicity Limit Value );

* - Chưa biết

2.1.4.3 Các tính chất cơ bản của một số môi chất lạnh mới:

a> HFC-134a : (R134a)

R134a là môi chất lạnh không chứa chlorine trong thành phần hoá học nên chỉ số ODP = 0, R134a đã được thương mại hoá trên thị trường và dùng để thay thế cho R12 ở nhiệt độ cao và trung bình, đặc biệt là điều hoà không khí trong ô tô, điều hoà không khínói chung, máy hút ẩm và bơm nhiệt Ở giải nhiệt độ thấp R134a không có những đặc

tính thuận lợi, hiệu quả năng lượng rất thấp nên không thể dùng được, R134a cũng có những tính chất tương tự như R12 :

- Không gây cháy nổ, không độc hại, không ảnh hưởng sấu đến cơ thể sống

- Tương đối bền vững về mặt hoá học và nhiệt

- Không ăn mòn các kim loại chế tạo máy, có các tính chất vật lý phù hợp

R134a có các tính chất vật lý và nhiệt động sau [4] :

Công thức hoá học : CH2F-CF3

Phân tử lượng : M = 102,03 Kg/Kmol

Nhiệt độ sôi ở 1 atm : ts = -26,30C

Nhiệt độ đông đặc 1 atm : tz = -1010C

Nhiệt độ tới hạn ( 1 atm ) : tc = 101,150C

Aùp suất tới hạn : pc = 40,64 bar

Mật độ khối lượng tới hạn : c = 0,508 Kg/dm3

Mật độ lỏng sôi (1atm) : l =1,377 Kg/l

Mật độ hơi bảo hoà ( ở 25 0C ) : h =1,207kg/l

Nhiệt dung riêng của lỏng sôi : C = 1,26 kJ/Kg.K

Nhiệt ẩn hoá hơi ( 250C, 1 atm ): r = 215,5 kJ/Kg.K

Sức căn bề mặt ( 250C, 1 atm ):  = 0,0149 N/m

Số mũ đoạn nhiệt (300c, 1atm ) : K = 1,093

Độ nhớt động lực học của lỏng môi chất 250C :  = 20,5.10-5 Pa.s

Độ nhớt động lực học của hơi bão hoà :  = 1,2 10-5 Pa.s

Hệ số dẫn nhiệt của lỏng sôi môi chất ở 250C : l = 0,0832 W/mK

Hệ số dẫn nhiệt của hơi bảo hoà : h = 0,0143 W/mK

Độ hoà tan nước trong HFC -134a ( 250C, 1 atm ) : 0,11%

Độ hoà tan HFC-134a trong nước ( 250C, 1 atm ) : 0,15%

Giới hạn cháy trong không khí : không cháy

Nhiệt độ tự bốc cháy : tbc =7700C

Chỉ số phá huỷ Ozone : ODP = 0

Chỉ số làm nóng địa cầu : GWP = 0,26 ( so với R11 )

Cũng như R12, R134a phù hợp hầu hết các kim loại, phi kim loại và hợp kim chế tạo máy, như kẽm , magie, chì và hợp kim nhôm với thành phần magie lớn hơn 2% khối lượng Đối với phi kim loại R134a có tính phù hợp cao hơn

Tuy HFC-134a là môi chất không độc nhưng theo sự nghiên cứu của các nhà khoa học hãng DOPONT [4] thì cần chú ý rằng khi trộn HFC-134a với một loại khí hoặc lỏng nào đó gây cháy nổ thì sẽ tạo ra một chất gây cháy vì thế không được trộn lẫn HFC-134a với bất kỳ chất khí hoặc lỏng nào gây cháy nổ

Các loại dầu bôi trơn gốc khoáng, dầu tổng hợp alkylbenzol không hoà tan R134a Nếu điều kiện yêu cầu R134a phải hoà tan trong dầu thì cần phải chọn các loại dầu

polyalkylenglycols PAG, polyglycols PG hoặc plyclesters POE Khi thay thế môi chất lạnh, dầu bôi trơn cần phải cân nhắc cẩn thận và hỏi các nhà sản xuất về cách ứng dụng cho các trường hợp cụ thể

b> R407C (SUVA AC9000):

R407c là một hổn hợp gần đồng sôi của các môi chất 32, 125 và 134a; được hảng DOPONTđưa ra thị trường với cái tên thương mại Suva AC9000 hay hãng ICI với tên KLEA407C R407c được dùng thay thế cho HCFC-22 trong lĩnh vực lạnh công nghiệp, điều hoà không khí, bơm nhiệt và một số ứng dụng khác

HFC-Môi chất R134a có các thông số nhiệt vật lý sau :

+ Thành phần hoá học (theo khối lượng ) : 23% 32; 25% 125; 52% 134a

HFC-+ Phân tử lượng : M = 86,2 Kg/kmol

+ Nhiệt độ sôi (1atm) : ts= -43,560C

+ Nhiệt độ tới hạn: tc=86,20C

+ Aùp suất tới hạn: Pc= 4619,1 kPa

+ Mật độ tới hạn: c= 527,3 Kg/cm3

+ Thể tích tới hạn: Vc =0,00190 m3/Kg

+ Mật độ lỏng bão hoà (1atm): l =1381 Kg/cm3

+ Mật độ hơi bão hoà : h = 4,58 Kg/cm3

+ Nhiệt ẩn hoá hơi (1atm) : r = 251,6 kJ/kg

+ Chỉ số phá huỷ Oâzone : ODP = 0

+ Chỉ số làm nóng địa cầu : GWP = 0,28 (so R11)

R407c có đặc tính vận hành an toàn, có hiệu quả năng lượng và công suất lạnh tương tự HCFC-22 Nó không chỉ dược sử dụng trong thiết bị mới mà cả trong hệ thông đang sửdụng HCFC-22

Theo [2] có sự trượt nhiệt độ trong quá trình ngưng tụ và bay hơi, nhiệt độ trượt khoảng 7,40C Điều này sẽ có nguy cơ làm tăng khả năng tổn thất môi chất trong hệ thống và trong một số trường hợp cụ thể làm ngưng tụ môi chất lỏng trong bình bay hơi rất nguy hiểm R407C phù hợp với hầu hết các kim loại, hợp kim và phi kim loại chế tạomáy [4]

Các thành phần chứa trong R407c là các HFCs nên có độc tính thấp nhưng cần chú ý khi gần nguồn có nhiệt độ cao hay ngọn lửa thì R407c có thể bị phân huỷ thành các chất độc hại như HF… Vì thế nên tránh để R407c có thể tiếp xúc với nguồn nhiệt có nhiệt độ cao hay ngọn lửa trần, [4]

Đối với dầu bôi trơn cho máy nén sử dụng R407C thì cả hai nhà sản xuất DOPNT và ICI đều có chung nhận định : Không nên sử dụng dầu khoáng mà nên sử dụng dầu POE để bôi trơn cho máy nén sử dụng R407C như các môi chất HFC khác Tuy nhiên khi thaythế môi chất R407C, dầu bôi trơn cần phải cân nhắc cẩn thận và hỏi các nhà sản xuất vềcác ứng dụng cho từng trường hợp cụ thể

c> R404a (Sava HP62) :

Hãng DOPONT (Mĩ) giớiù thiệu sản phẩm R404a của hãng có tên thương mại là Sava HP62, đây là một hỗn hợp gần đồng sôi mà trong thành phần hoá học của nó không chứa chlorine nên chỉ số ODP = 0

R404a có các đặc tính tốt nhất trong các môi chất thay thế cho R502, nó có công suất và hiệu suất tương tự như R502 nhưng nhiệt độ cuối tầm nén thấp hơn đến 90C, đảmbảo tuổi thọ máy nén, các chi tiết và dầu bôi trơn cao hơn Mặt khác R404a có những đặc tính truyền nhiệt tốt hơn R502, do vậy khi có sự giảm hiệu suất nén trong hệ thống thì có thể khắc phục bằng cách cải tiến quá trình truyền nhiệt trong hệ thống Suva HP62thường được sử dụng trong những thiết bị mới và trong những hệ thống dùng R502 mà thời gian sử dụng còn lại trên 7 năm

R404a có các thông số nhiệt vật lý sau :

+ Thành phần hóa học ( theo khối lượng ) : 44% HFC-12; 52% HFC-143a;

4%HFC-134a

+ Phân tử lượng : M = 97,6,Kg/kmol

+ Nhiệt độ sôi ở 1atm : ts = -46,50C

+ Nhiệt độ tới hạn : tc = 72,10C

+ Aùp tới hạn : Pc = 3,732 MPa

+ Mật độ tới hạn : c = 484,5 Kg/cm3

+ Mật độ chất lỏng ( ở 250C ) : l = 1048 Kg/cm3

+ Mật độ hơi bão hoà ( ở -150C ) : h =18,2 Kg/cm3

+ Nhiệt dung riêng lỏng (250C): C = 1,53 kJ/KgK

+ Nhiệt dung riêng hơi ( 250C, 1atm ) : C = 0,87 kJ/KgK

+ Nhiệt ẩn hoá hơi ( 250C, 1atm ) : r = 202,1 kJ/Kg

+ Độ nhớt động lực học : của môi chất ở 250C :  = 1,28.10-4 Pa.s

: của hơi bảo hoà (1atm) :  = 1,22.10-5 ,Pa.s

+ Hệ số dẫn nhiệt của lỏng sôi môi chất ở 250C :  = 0,0683 W/mK

+ Hệ số dẫn nhiệt hơi bảo hoà (1atm) :  = 0,0134 W/mK

+ Giới hạn cháy trong không khí : không cháy

+ Chỉ số phá huỷ Ozone : ODP = 0

+ Chỉ số làm nóng địa cầu : GWP = 0,94 (so với R11)

Sava HP62 có sự trượt nhiệt độ trong quá trình ngưng tụ và bay hơi Tuy nhiên, nhiệt độ trượt rất nhỏ, không quá 0.70C do đó không đáng kể Điều này sẽ không có nguy cơ tăng khả năng tổn thất môi chất trong hệ thống R404a phù hợp hầu hết các kim loại, hợp kim và các phi kim loại chế tạo máy R404a cũng tương thích với các kim loại, hợp kim sử dụng trong hệ thống R502 nên đây là đặc điểm thuận lợi trong việc thay thế môi chất cho các hệ thống đang sử dụng R502

R404a là môi chất không độc nhưng theo sự nghiên cứu của các nhà khoa học hãng DOPONT thì cần chú ý rằng, khi để Sava HP62 gần nguồn có nhiệt độ cao hay ngọn lửa thì nó có thể bị phân huỷ thành các chất độc hại như HF Vì thế cần tránh để R404a tiếp xúc với nguồn có nhiệt độ cao, tia lửa điện hay ngọn lửa.

Ở áp suất khí quyển và nhiệt độ lên đến 800C thì bản thân Sava HP62 không gây cháy Tuy nhiên môi chất Sava HP62 không được hoà trộn với không khí khi kiểm tra rò

rỉ hoặc sử dụng, hoặc cho phép sự có mặt của không khí với một lượng lớn ( từ 60% thể tích trở lên ) ở áp suất khí quyển hoặc ở nhiệt độ cao vì nó có thể gây cháy nổ [10].Các loại dầu bôi trơn gốc khoáng, dầu tổng hợp và dầu alkybenzol không hoà tan Sava PH62 Nếu điều kiện yêu cầu R404a phải hoà tan trong dầu thì cần chọn các loại dầu polyalkylenglycols PAG, polyglycols PG hoặc polyolesters POE Trong đó dầu bôi trơn POE là thích hợp với R404a nhất vì nó có tính hoà tan tốt cũng như không tác dụng với kim loại chế tạo máy như đồng, nhôm, sắt Hãng DOPONT đề nghị sử dụng dầu bôi trơn Mobil EAL Aretic 22C cho sản phẩm Sava HP62 của mình

Trên thị trường, môi chất R404a được nhiều hãng sản xuất để sử dụng cho hệ thốnglạnh công nghiệp với các tên thương mại khác nhau : Relin HX3 (Hoechst), FX70,

2.2 So sánh đặc tính nhiệt chu trình máy lạnh Ferone cũ và các môi chất lạnh thay thế:

2.2.1 Chu trình máy lạnh một cấp:

Ở đây chỉ trình bày kết quả tính toán cho từng trường hợp sau:

Nhiệt độ ngưng tụ: tk=350C

Nhiệt độ bay hơi : t0=0 –5, -10, -15, -20, -25, -300C

Môi chất :R12, R22, R502, R134A, R404A, R407A, R407B, R407C

Các thông số cần xác định : hệ số lạnh , hiệu suất exergie E, năng suất lạnh riêng

q0, năng suất lạnh riêng thể tích qV, nhiệt ngưng tụ riêng qK, công nén riêng l, nhiệt độ cuối quá trình nén t2, tỷ số nén  = qK/ q0, hệ số cấp 

Nhiệt độ quá nhiệt :  tqn=150C

Hệ thống có thiết bị hồi nhiệt

2.2.1.1 Sơ đồ nguyên lý và đồ thị T – S

4 b)

3

1 2

3 TL

4 a) BH NT

S

c) 4 3

h

2 1

MN

lgp

1

2 3'

1'

1' 3' 1'

3' HN

( Chu trình và đồ thị T – S máy lạnh một cấp có hồi nhiệt)

MN – máy nén; NT – thiết bị ngưng tụ; HN – thiết bị hồi nhiệt; TL – van tiết lưu; BH – thiết bị bay hơi

2.2.1.2 Kết quả tính toán :

Qua kết quả nghiên cứu đặc tính nhiệt chu trình máy lạnh một cấp có hồi nhiệt các nhà khoa học đã nghiên cứu và rút ra kết luận như sau, qua bảng đánh giá mức độ thích hợp của các môi chất lạnh R134a, R404a, R407a, R407b, R407c, khi thay thế cho các môi chất lạnh Freon cũ như sau(theo TL4) :

a>Thay thế cho R12 :

Trong bảng đánh giá này sử dụng độ sai lệch tương đối để đánh giá Cách tính như sau:

A

A

A 

*100%

Ax :Thông số nhiệt chu trình của một môi chất lạnh thay thế nào đó

AR12 : Thông số nhiệt chu trình của R12

Bảng2.2 Môi chất

Thông số

Hệ số làm lạnh  2,76,5

Được 2,46,0Được 2,66,3Được 2,56,0Được 2,76,3ĐượcHiệu suất exergie E

(%) 5774Được 5169Được 5571Được 5268Được 5672ĐượcNăng suất lạnh q0 25%

Chưa tốt 913%Được 3840%Không tốt 1315%Được

50%Không tốtNhiệt ngưng tụ riêng

300C; tK = 350C

10,5Được

7,9Tốt

9,4Được

8,8Tốt

9,7ĐượcHệ số cấp  0,74 

0,87Được

0,77  0,88Được

0,77  0,88Được

0,77  0,88Được

0,76  0,88ĐượcAùp suất bay hơi P0

(bar)

7,7  12Tốt

14  20Cao

13  19Cao

14  21Cao

11  17Cao

Chú ý: Giá trị % cho trong bảng trên là mức sai lệch so với môi chất R12 Riêng hiệu

suất exergie là giá trị thực của nó

b>Thay thế cho R22:

Trong bảng đánh giá này sử dụng độ sai lệch tương đối để đánh giá và cách tính:

% 100

22

22 22

R

R x

Ax -Thông số nhiệt chu trình của một môi chất lạnh thay thế nào đó

AR22 –Thông số nhiệt chu trình của R22

Bảng 2.3 Môi chất

Thông số

Hệ số làm lạnh  2,76,5

Được 2,46,0Được 2,66,3Được 2,56,0Được 2,76,3ĐượcHiệu suất exergie E

(%)

5774Được

5169Được

5571Được

5268Được

5672ĐượcNăng suất lạnh q0 25%

qv

711%

Được 2632%Không tốt 48%Tốt 2429%Không tốt 0,54%TốtCông nén riêng l 810%

Được 2122%Không tốt 03,5%Tốt 1821%Không tốt 4 7%Tốt

Nhiệt ngưng tụ riêng

t0 =-300C’tK=350C 10,5Được 7,9Tốt 9,4Được 8,8Tốt 9,7ĐượcHệ số cấp  0,74 

0,87Được

0,77  0,88Được

0,77  0,88Được

0,77  0,88Được

0,76  0,88ĐượcAùp suất bay hơi P0

(bar) 0,5  3Được 1 6Được 0,7  5Được 1 5,6Được 0,7 4,8ĐượcAùp suất ngưng tụ Pk

(bar) 7,7  12Tốt 14  20Cao 13  19Cao 14  21Cao 11  17Được

Lưu ý: Giá trị % cho trong bảng trên là mức sai lệch so với môi chất R22 riêng hiệu suất

exergie là giá trị thực tế của nó

Kết luận:

Căn cứ vào việc so sánh các đặc tính nhiệt chu trình của các môi chất lạnh mới và R22 trên bảng 2.3 ta có thể rút ra kết luận :

Ở phạm vi nhiệt độ caovà trung bình sử dụng R407A và R407C để thay cho R22 là thích hợp nhất, các chỉ tiêu đánh giá đều đạt yêu cầu và tốt Ngoài ra có thể sử dụng R134A để thay thế R22 tuy nhiên khi có kích thước máy nén sai khác nhau đáng kể.

c>Thay thế cho R502 :

Trong bảng đánh giá này sử dụng độ lệch tương đối để đánh giá, cách tính như sau:

Thông số

Hệ số làm lạnh  2,76,5

Được

2,46,0Được

2,66,3Được

2,56,0Được

2,76,3ĐượcHiệu suất exergie E (%) 5774

Được

5169Được

5571Được

5268Được

5672ĐượcNăng suất lạnh riêng q0 40%

Được 710%Được 4345%Không tốt 1214%Được 5659%Không tốtNăng suất lạnh riêng thể

(0c) 5360Tốt 5257Tốt 5869Được 5460Tốt 6072ĐượcTỷ số áp suất  ở t0=-

300C; tk =350C 10,5Được 7,9Tốt 9,4Được 8,8Tốt 9,7ĐượcHêï số cấp  0,740,8

7Được

0,770,88Được

0,770,88 Được

0,770,8

8 Được

0,760,88 Được

Aùp suất bay hơi p0 (bar) 0,53

Được 16Được 0,75 Được 15,6 Được 0,74 ĐượcAùp suất ngưng tụ pk(bar) 7,712

Tốt

1420Cao

1319Cao

1421Cao

1117Được

Lưu ý :Giá trị % cho trong bảng trên là mức sai lệch so với môi chất R50, riêng hiệu

suất exergie là giá trị thực của nó

2.2.2 Chu trình máy lạnh nén hơi hai cấp :

2.2.2.1 Sơ đồ nguyên lý và đồ thị lgp-i :

Sơ đồ nguyên lí và đồ thị lgp-i được trình bày như sau

4lgP

I

SỈ

7 9

10

b) a)

4

3 = 8 2

1 10

TL2

Sơ đồ nguyên lý6

1’

Trên sơ đồ:

BH : Thiết bị bay hơi; NHA : Máy nén hạ áp; BTG : Bình trung gian; NCA : Máy nén cao áp; NT : Thiết bị ngưng tụ; TL1 : Van tiết lưu 1; Tl2 : Van tiết lưu 2

Ở đây chỉ trình kết quả tính toán cho trường hợp sau:

-Chu trìng máy lạnh 2 cấp có bình trung gian ống xoắn ruột gà

-Nhiệt độ bay hơi t0 = -45, -40, -35, -30, -250C

-Nhiệt độ ngưng tụ tk = 350C

-Độ quá nhiệt : tqn = 150C

-Các môi chất lạnh : R22, R50, R404, R407A và R407B

-Các thông số xác định : , q0, qv, l, qk, nhiệt độ cuối tầm nén cấp hai (t4)

2.2.2.2 Kết quả tính toán:

Căn cứ vào kết quả nghiên các đặc tính nhiệt chu trình của hệ thống lạnh 2 cấp các nhà khoa học đã nghiên cứu và rút ra được các bảng đánh giá sau đây (theo TL4) :

a>Thay thế cho R22 :

Bảng2.5 Môi chất

Hệ số lạnh  1,71  2,63

Được

1,88  2,97Được

1,37  2.84ĐượcNăng suất lạnh riêng q0 32  37%

Không tốt

1013%

Được

30  35%Không tốtNăng suất lạnh riêng

nén t4,0C

38,3  39,40CTốt

43,1  46,70CTốt

39,8  41,50CTốt

Lưu ý: Các đại lượng % là sai lệch tương đối so với R22

Kết luận: Qua bảng 2.5 ta có thể rút ra kết luận sau:

Có thể sử dụng R407A để thay thế R22 trong phạm vi nhiệt độ thấ, tuy nhiên đây chưa phải là phương pháp tối ưu vì sai lệch tương tối cao đặc biệt là năng suất lạnh riêngthể tích qv Trong điều kiện cùng kích thước máy nén thì sử dụng R404A là thích hợp nhất

b Thay thế cho R502 :

Bảng 2.6 Môi chất

Hệ số lạnh  1,72,63

Được

1,882,97Được

1,372.84ĐượcNăng suất lạnh riêng q0 0,863,69%

Nhiệt độ cuối quá trình

Có thể sử dụng R404A để thay thế cho R502 trong phạm vi nhiệt độ thấp các kết quả đánh giá đều đạt yêu cầu và tốt

2.3 Kết luận : Qua kết quả tính toán và các bảng đánh giá ta có thể rút ra các cặp môi

chất phù hợp sau đây:

- Ở nhiệt độ cao và trung bình (may nén 1 cấp ):

Bảng 2.7STT Frêôn cũ Môi chất lạnh thay thế

Bảng 2.8

Trong thiết kế này tôi chọn R404A để sử dụng trong hệ thống lạnh tủ cấp đông IQF và

kho lạnh bảo quản Sở dĩ chọn cùng một môi chất cho cả hai hệ thống là vì :

Để thuận tiện trong thiết kế các thiết bị, đặt biệt là thiết bị ngưng tụ

Thuận tiện trong vận hành, mua, nạp môi chất,…

Môi chất R404A có sự trượt nhiệt độ trong quá trình ngưng tụ và bay hơi rất nhỏ nên nguy cơ rò rỉ là không có, không giống như R407C

Năng suất lạnh riêng thể tích lớn nên kích thước máy nén nhỏ, điều này cho phép chọn máy nén dễ dàng (sử dụng các máy nén Freon đang có phổ biến trên thị trường ).Và cuối cùng là R404a đã được thương mại hóa trên thị trường nên giá thành sẽ thíchhợp

STT Frêôn cũ Môi chất lạnh thay thế

CHƯƠNG III

QUY TRÌNH CHẾ BIẾN VÀ BẢO QUẢN LẠNH HẢI SẢN

3.1 Ý nghĩa của việc làm lạnh :

Năm 1975 nhà bác học Nga Lô mô nô xốp trong một luận án nổi tiếng “Bàn về nguyên nhân nóng lạnh “ đã cho rằng “Quá trình sống và thối rữa được làm nhanh lên

do nhiệt và chậm đi do lạnh”

Thật vậy do sự biến đổi của thực phẩm, điển hình là thuỷ sản tăng nhanh ở nhiệt độcao(40500C) cho đến hư hỏng, do hoạt hoá của men phân giải của bản thân thuỷ sản và vi sinh vật làm hư hại hoàn toàn thuỷ sản, gây độc tính và mùi hôi thối

Nhiệt độ thấp làm ức chế tốc độ của các phản ứng hoá sinh trong thuỷ sản, hiệt độ càng thấp thì tốc độ phản ứng hoá sinh càng giảm, nhiệt độ thấp có khả năng kìm hãm sự phát triển của vi sinh vật, do đó để ngăn ngừa vi khuẩn phát triển trên thuỷ sản, phải bảo quản ở nhiệt độ thấp hơn –100C và để ngăn ngừa mốc thì phải thấp hơn –150C.Làm lạnh có ưu điểm lớn trong ngành thuỷ sản vì :

Về bản chất : Phần lớn thuỷ sản thích ứng với phương pháp này và được bảo quản

mau lẹ hữu hiệu Bản chất thuỷ sản rất mau hư hỏng, hơn nữa mang tính thời vụ, có những mùa bội thu, làm lạnh sẽ giảm tối đa sự hao hụt về số lượng cũng như chất lượng của thuỷ sản

Về kỹ thuật : Phương pháp này có khả năng giải quyết các thuỷ sản tại nơi đánh bắt,

ngoài ra có thể linh động sức sản xuất của các cơ sở chế biến

Về kết quả : Bảo toàn được tối đa những thuộc tính tự nhiên của thuỷ sản, giữ gìn được hương vị, phẩm chất của thuỷ sản lúc đầu.Tuy nhiên yêu cầu đối vơi nguyên liệu là : Nguyên liệu phải tươi tốt ( ở giai đoạn tiết nhớt hoặc mới đánh bắt ), vì tế bào và tổ chứctế bào vẫn giữ được tính chất tươi tốt, vi sinh vật không có hay nếu có cũng chỉ là lớp bề mặt hay gian bào và bị ức chế vì nhiệt độ lạnh, nguyên liệu cần phải sạch sẽ trước khi ướp lạnh, nguồn nhiễm bẩn là cơ hội cho vi sinh vật dễ phát triển phá huỷ nguyên liệu như : cát, bùn, rong rêu, nhớt cá,… Cần được rửa sạch kể cả mang, nội tạng của cá, tôm,…thậm chí phải loại bỏ nước trước khi làm lạnh, vì đó là nguồn phân tán vi sinh vật và men phân giải mạnh

Ngoài ra sự biến đổi của thuỷ sản tươi sống diễn ra rất nhanh khiến chất liệu

nguyên liệu thuỷ sản giảm cấp dần, do đó phải làm lạnh tức khắc ngay khi thuỷ sản còn

ở thời kỳ tươi tốt Tuy nhiên lớp bề mặt hạ nhiệt độ rồi mới hạ nhiệt độ dần sâu bên trong rồi phân giải Do đó ngoài việc làm lạnh nhanh chóng, nguyên liệu cần được đều khắp dưới dạng những lớp mỏng Tuỳ loại, muốn đạt được hiệu quả, chất lượng cao trong lớp thuỷ sản cần phải :

+Rửa sạch nguyên liệu

+Làm lạnh nguyên liệu tươi tốt, không nhiễm vi sinh vật

+Làm lạnh ngay, phân bố lạnh đồng đều nguyên liệu dưới dạng lớp mỏng.

3.2 Quy trình công nghệ làm lạnh đông thuỷ sản (hải sản)

3.2.1 Chế biến các loại tôm đông lạnh

Những công đoạn trong quá trình chế biến tôm đông lạnh như sau:

-Tiếp nhận, bảo quản, vận chuyển nhiên liệu : Một trong những khâu quan trọng thenchốt khiến sản phẩm có chất lượng cao là giữ được độ tươi của tôm nguyên liệu trước khiđưa vào dây chuyền chế biến tôm, nếu giữ nhiệt đôï của tôm càng thấp thì độ tươi của tôm càng kéo dà.Tôm sau khi đánh được cần phải cho vào sọt tre, thùng gỗ, thùng nhựa hoặc thùng bằng kim loại không gỉ Tuỳ theo mùa vụ, phương tiện vận chuyển và quyết định tỷ lệ giữa đá và tôm Đá phải được xoay nhỏ, càng mịn càng tốt và phải được trộn đều, cứ một lớp đá tiếp một lớp tôm

-Xử lý sơ chế nguyên liệu : Nguyên liệu sau khi tiếp nhận phải nhanh chóng đưa vào bể rửa Tôm sau khi rửa sạch được chuyển đến bể chứa gần dây chuyền chế biến Trong quá trình chứa tôm phải dùng nước đá để khống chế nhiệt độ trong bể, để nhiệt độ dao động từ 010%

-Tôm sau khi ra khỏi bể lạnh phải đưa vào phân loại ngay ,việc phân loại tôm có thể thực hiện bằng máy hoặc bằng tay, nếu bằng tay thì phải khẩn trương

-Vặt đầu tôm :tùy theo hợp đồng ký kết với khách hàng mà quyết định chế biến tôm

ở các dạng như tôm vặt đầu, tôm bóc vỏ, tôm nguyên con…

Đầu tôm chứa nhiều chất khiến cho tôm chóng ươn thối, vì vậy tôm vặt đầu bảo quản được lâu hơn, chuyên chở hiệu quả hơn, việc vặt đầu tôm được tiến hành trong các phân xưởng có cửa kín và máy điều hoà hoạt động để duy trì nhiệt độ từ 15200 Sau khi vặt đầu tôm con nào bị vở nát không còn nguyên vẹn nên chọn ra để bóc vỏ và gân

-Bóc vỏ và gân : Mặt hàng bóc vỏ gần thường áp dụng cho những loại tôm có độ tươivà phẩm chất hơi kém so với tôm nhặt đầu

-Luộc chín, nhuộm màu :Mặt hàng tôm luộc chín, nhuộm màu được sản xuất theo yêu cầu của khách hàng Sau khi nhập vào xưởng và phân loại theo kích thước, tôm được rửa sạch và đem luộc trong dung dịch nước muối có pha màu, bột phẩm màu được pha lỏng nước nóng ,nhiệt độ từ 500600C với nồng độ 2%

Tôm sau khi luộc phải nhanh chóng xếp khuôn và cho vào ướp đông , trong trường hợp ướp đông còn ứ đọng thì phải cho vào phòng lạnh (chờ đông) có nhiệt độ từ

00C20C để bảo quản Thời gian bảo quản trong phòng lạnh không quá 8h

-Lạnh đông tôm : Dùng tủ lạnh đông tiếp xúc, sản phẩm được đặt trực tiếp giữa những bản kim loại Hoặc dùng tủ cấp đông gio,ù tủ cấp đông băng chuyền xoắn vô tận tủ cấp đông tiếp xúc kiểu thùng quay, hoặc buồng (hầm) cấp đông Nhiệt độ lạnh đông –

350C(-400), trong thời gian từ 46h (tủ cấp đông tiếp xúc ) Quá trình lạnh đông kết thúc khi hơn 80% nước trong tôm biết thành và khối sản phẩm đạt nhiệt độ  -120C

-Ra khuôn, vào hộpï, đóng thùng để đưa vào kho trữ đông :Tôm đã được lạnh đông, làm bóng xong cần tách ra khỏi khuôn để đóng vào túi nilon, hộp giấy và vào thùng -Trữ đông tôm : Sau khi bao gói và đóng thùng, dán nhãn hiệu cần nhanh chóng đưatôm vào kho bảo quản ở nhiệt độ –180C

3.2.2 Quy trình chế biến mực đông lạnh :

Đối với mực đầu tiên phải loại bỏ mang, sau đó dùng tay bóc vỏ ngoài :Tay trái giữlấy mực , ngón cái của tay phải móc vào vỏ để lột vỏ từ đuôi đến đầu tiếp đó là bóc bỏ ruột và đầu ra ,chỉ lấy phần thân mềm

Sau khi xử lý xong, mực được ướp đá để đưa đến bàn phân loại Cũng như tôm công đoạn phân loại mực phải tuyển chọn những công nhân có kỹ thuật thành thạo về nghề nghiệp

Loại mực to phải dùng tay để cuộn gọn lại rồi đặt lên khay thép không rỉ hoặc khaynhựa Khi tất cả công việc chế biết hoàn tất, nếu chưa chạy đông được, sản phẩm phải cho vào phòng bảo quản có nhiệt độ 00C  50C

Đối với mực có kích thước nhỏ cho phép xếp một hàng ngang rồi tiếp theo là một hàng dọc ,sau khi xếp khuôn thì cho nước làm bóng, mực phải nhanh chóng cho vào phòng làm lạnh đông

-Lạnh đông : cũng như tôm, mực đông lạnh khoảng 6h nhiệt độ –350C(-400) Sau khi đông lạnh xong ,được ướp vào túi nilon hàn kín , cho vào thùng carton và nhanh chóng đưa vào phòng trữ đông có nhiệt độ từ –180C 200C

Thời gian thực hiện quy trình lạnh đông :

- Xử lý nguyên liệu: Không quá 1h

- Xếp khuôn : Không quá 30 phút

- Chờ chạy lạnh đông : Không quá 8h

- Lạnh đông nhanh : Không quá 5h

- Ra khuôn, bao gói: Không quá 1h

- Trữ đông sản phẩm : Không quá 6 tháng

3.2.3 Quy trình chế biến lạnh đông cá:

Nguyên liệu : Việc bảo quản để duy trì độ tươi của cá trước khi đưa vào dây chuyền

chế biến là khâu để có cá ướp đông với chất lượng cao Thường người ta áp dụng

nguyên tắc mổ bụng loại bỏ nội trạng và rửa sạch trước khi cho vào ướp đá Việc xác định phẩm chất của các nguyên liệu dựa trên các tiêu chuẩn như hình dáng ,mũi miệng vây mang…Tuy nhiên trong những trường hợp cần thiết người ta còn dựa vào kiểm định qua vác chỉ tiêu hoá học

- Xử lý cá : Tuỳ theo cách xử lý mà ta có các mặt hàng sau :

+ Cá nguyên con tự nhiên như mới đánh lên (không qua xử lý )

+ Cá nguyên con nhưng đã rút sạch cơ quan nội tạng ,đồng thời cắt xén những phần như :vây, đuôi, vây lưng…

+ Cá đã mỗ xe, loại bỏ xương sống để lấy phần thịt lường ở hai bên lưng

+ Ướp đông cá :Việc ướp đông cá nhanh hay chậm còn tuỳ thuộc vào giống loài , khích thước của cá và khả năng của máy lạnh ,yêu cầu nhiệt độ cuối quá triønh cấp đông là-180C(nhiệt độ tôm )

Bao gói :Loại bao gói tuỳ thuộc sự thoả thuận giữa người mua và người bán ,thông thường bao gói trong thùng carton có khối lượng từ 50  100 pounds

Trữ đông :Cá sau khi chạy đông phải nhanh chóng bao gói và cho vào kho trữ đông ngay,ở nhiệt độ từ-180C-200C, trong thời gian tàng trữ phải vận hành sao cho nhiệt độ trong kho lạnh không lên xuống nhiều quá ,không để các thùng sản phẩm trên cát hoặc sát cạnh tường

3.2.4 Một số sơ đồ quy trình công nghệ lạnh đông cá, tôm,mực:

QTCN CHẾ BIẾN TÔM HOSO, HISO, BUD

Tiếp nhận ng.liệu

RửaKho bảo quản ng.liệu

Chế biến(bỏ vỏ, bỏ ruột)

Phân cỡ, hạngRửaCânXếp khay xốpCấp đông IQF

Chờ đông

Ra đông, mạ băng

Đóng túi nilonĐóng thùng catonKho lạnh BQTP

Bỏ đầu

QTCN CHẾ BIẾN TÔM PTO

Tiếp nhận ng.liệu

RửaKho bảo quản n.liệu

Bóc vỏ, bỏ ruộtĐể đuôi

Phân cỡ, hạngRửaCânXếp khay xốpCấp đông IQF

Chờ đông

Ra đông, mạ băng

Đóng túi nilonĐóng thùng catonKho lạnh BQTP

Bỏ đầu

QTCN CHẾ BIẾN MỰC FILE, CẮT KHOANH

Tiếp nhận ng liệu

Rửa

Sơ chế (bỏ đầu,da, nội tạng)

Chế biến hoặc cắt khoanh

Phân cỡ hạngRửaCânXếp khay xốpCấp đông IQF

Chờ đông

Ra đông, mạ băng

Đóng túi nilonĐóng thùng catonKho lạnh BQTP

Kho bảo quản ng.liệu

QTCN CHẾ BIẾN CÁ FILE

Tiếp nhận ng.liệu

Rửa

Sơ chế(bỏ đầu,da,nội tạng)

Chế biến file

Phân cỡ, hạngCân, xếp khay xốp

Cấp đông

Chờ đông

Ra đông, mạ băng

Đóng túi nilonĐóng thùng catonKho lạnh BQTP

Kho bảo quản

3.3 Các số liệu về khí tượng :

Các số liệu về khí tượng như nhiệt độ, độ ẩm của không khí, bức xạ mặt trời , gió và hướng gió, lượng mưa Đó là những yếu tố quan trọng để tính toán và thiết kế hệ thống lạnh Chúng ta những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp tổn thất nhiệt của hệ thống lạnh qua vách bao che Dòng nhiệt tổn thất này là giá trị cơ bản để tính toán, thiết kế hệ thống lạnh

Trong thuyết này tôi thấy số liệu tại thành phố biển Qui Nhơn và các thông số như sau :

Nhiệt độ trung bình hàng năm : ttb = 26,70C

Nhiệt độ cao nhất tuyệt đối : tmax = 410C

Độ ẩm trung bình cao nhất : max =74% (mùa hè)

max = 82% (mùa đông)Nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất : ttb

th = 300CTừ đó ta xác định được nhiệt độ nhiệt kế ướt (tư ), nhiệt độ điểm đọng sương (ts) trên đồ thị I-d của không khí ẩm

T1 =350C; 1 = 78% tra đồ thị của không khí ẩm [TL11]

Với: ttt =

2

125 ,

h đ



 

; chọn ttt = 350C = t1

Ta có :

Nhiệt độ nhiệt kế ướt: tư = 31,60C

Nhiệt độ đọng sương: ts = 30,80C

Độ chứa hơi : d1 = 28,5 g/kgKKK

Phân áp suất của hơi nước : Ph = 44,73.10-3 bar

Phân áp suất của hơi nước bảo hoà: Phmax = 47,37.10-3 bar

Độ chứa hơi max : dmax = 30 g/kgKKK

3.4 Các số liệu về chế độ xử lý lạnh sản phẩm:

Sản phẩm chính để chế biến là : tôm, cá, mực …

Tôm sau khi chế biến xong cần thiết phải cấp đông đạt nhiệt độ tâm –180C để có thể bảo quản được dài ngày trong kho trử đông

3.5 Các số liệu về bảo quản sản phẩm.

Sau khi được cấp đông sản phẩm được đóng thành từng gói, mỗi gói khoảng 2Kg vàcho vào thùng giấy caton mỗi thùng nặng 12Kg (6block) đưa vào kho trữ đông, tại đây nhiệt độ sản phẩm được duy trì ở -180C  -200C

3.6 Chọn phương pháp xếp dỡ hàng:

Kho lạnh bảo quản ở đây không lớn lắm nên ta chọn phương pháp xếp dỡ hàng thủ công, hàng được xếp chồng lên nhau theo kiểu so le nhằm tăng độ vững chắc của lô hàng và có thể bố trí lối đi để dễ dàng bốc dỡ, sắp xếp hàng và ngoài ra còn tạo điều kiện cho không khí lưu thông

3.7 Chọn phương pháp làm lạnh.

3.7.1 Đối với kho lạnh bảo quản đông

Theo yêu cầu chất lượng cũng như thời gian bảo quản sản phẩm thì trong buồng bảo quản (trữ đông ) phải giữ cho nhiệt độ không khí ở nhiệt (-180C -200C), thường là –180C Khi có yêu cầu đặt biệt có thể nhiệt độ bảo quản được đưa xuống –230C [TL1]

Ơû đây ta chọn phương pháp làm lạnh không khí trực tiếp Các dàn lạnh được treo trên panel trần dàn lạnh Không khí trong buồng lạnh chuyển động cưỡng bức vừa phải bằng quạt gió Chọn kho có kết cấu kiểu panel

3.7.2 Đối với tủ cấp đông IQF.

Cũng theo yêu cầu chất lượng và thời gian cấp đông sản phẩm thì trong buồng cấp đông IQF phải giữ cho nhiệt độ không khí đạt –350C (-400C), nhiệt độ sản phẩm ra phải đạt -180C

Ở đây ta chọn phương pháp làm lạnh không khí trực tiếp Các dàn lạnh được bố trí trên nền của buồng Không khí trong buồng chuyển động cưỡng bức mạnh nhờ quạt gió thổi xuyên qua các tầng băng chuyền xoắn Kết cấu buồng cấp đông IQF cũng được làmkiểu panel

CHƯƠNG IV

TÍNH THIẾT KẾ THỂ TÍCH VÀ MẶT BẰNG KHO LẠNH

4.1 Tính thiết kế thể tích và mặt bằng kho trữ đông:

4.1.1 Dung tích kho trữ đông:

Theo yêu cầu thiết kế: Etđ = 120T;

4.1.2 Tiểu chuẩn chất tải:

Với kho trữ đông, nguyên liệu là hải sản (cá, tôm, mực), tiểu chuẩn chất tải là:

gv = 0,45 T/m3 [TL1]

4.1.3 Thể tích chất tải :

V = Etđ/gv = 120/ 0,45 = 266,67 m3

4.1.4 Chiều cao chất tải(h) :

Chiều cao chất tải phụ thuộc vào bao bì đựng hàng, phương tiện bốc xếp

4.1.9 Kích thước kho trữ đông cần xây dựng(kích thước phủ bì )

Lấy chiều cao chuẩn là H = 3000 mm

Kết cấu tường, trần của kho trữ đông kiểu panel do đó chiều dài, chiều rộng của kho phải là bội số của 600

 Chiều dài kho lạnh : L = 16200 mm

Chiều rộng kho lạnh : R = 10800 mm

 Diện tích xây dựng thực tế (diện tích lạnh)

tt

xd

F = (16200 - 200)*(10800 - 200) = 169,6 m2

200 = 2*100 : Chiều dày tấm panel (mm) nhân đôi

-Kích thước kho lạnh :

+Kích thước lạnh : 1600*10600*2800 (mm3)

+Kích thước phủ bì : 16200*10800*3000 (mm3)

4.2 Tính thiết kế các kích thước tủ cấp đông IQF.

4.2.1 Lý do chọn tủ cấp đông IQF.

Theo [6], máy kết đông tiếp xúc được sử dụng trong những năm 90 của thế kỉ 20 dần dần bị thay thế bởi máy kết đông nhanh dạng băng chuyển xoắn IQF đạt chất lượng

cao hơn và được ưa chuộng hơn trên thị trường thế giới Các sản phẩm không bị đóng thành bánh như ở tủ cấp đông tiếp xúc mà ở trạng thái rời riêng lẻ Máy kết đông IQF rất phù hợp cho sản phẩm đông lạnh là hải sản

Máy kết đông Gyrocompact sử dụng cho nhiều loại sản phẩm khác nhau như : cá, thịt, thức ăn đóng khuôn, khay, … có chiều dày lên tới 105 mm

Chất lượng sản phẩm cao chính là nhờ tốc độ đông lạnh của tủ IQF rất nhanh (745 phút), do đó các sản phẩm được đông lạnh trong dây chuyền IQF đáp ứng được nhu cầu xuất khẩu ra các thị trường trên thế giới như :Châu Âu, Mĩ, Nhật Bản ,

Ở đây ta sử dụng tủ cấp đông IQF dạnh băng chuyền xoắn vô tận, nó có các ưu nhược điểm như sau :

Ưu điểm :

Băng chuyền cấp đông dạng xoắn có những đặc điểm riêng của nó chứng tỏ sự ưu việt, thiết kế các vòng xoắn băng chuyền chồng lên nhau, không thể có được ở các máy xoắn truyền thống khác

Hệ thống này tạo thành khu vực cấp đông kín bảo đảm cấp đông liên tục, tính vệ sinhvà chất lượng sản phẩm rất cao và công suất đạt được tối đa

Tạo ra sản phẩm đông lạnh có giá trị cao do phân phối dòng không khí lạnh trao đổi nhiệt với không khí khá đồng đều

Đảm bảo công suất cấp đông thực tế đúng công suất thiết kế nhờ điều chỉnh được vô cấp tốc độ của băng chuyền thông qua bộ biến tầng để điều chỉnh tốc độ động cơ

Thích hợp cho công việc cấp đông nhiều loại sản phẩm có kích cỡ khác nhau, đặc biệt phù hợp với các loại sản phẩm thuỷ sản

Tỷ lệ hao hụt thấp do tốc độ gió và hệ thống trao đổi nhiệt được tính tối ưu

Diện tích lắp đặt thiết bị nhỏ nên tiết kiệm được diện tích mặt bằng đặt thiết bị.Hướng vào ra của sản phẩm có thể thay đổi cho phù hợp với diện tích lắp đặt và mặt bằng công nghệ

Thuận tiện trong sử dụng, vận hành và bảo trì, bảo dưỡng

Nhược điểm :

Do kích cỡ lưới không đồng đều khi vận chuyển trong thiết bị, ô lưới gần tâm quay sẽnhỏ hơn ô lưới xa tâm quay, gây nên khó khăn trong việc tính toán lựa chọn kích cỡ lưới.Giá thành cao hơn các thiết bị băng chuyền thẳng

Khi hoạt động các thiết bị bên trong hầu như chuyển động mà chủ yếu là hệ thống quạt, hệ thống băng chuyến, do đó gây ồn

4.2.2 Tính thiết kế các kích thước tủ cấp đông IQF

 Thông số ban đầu:

Năng suất kết đông: G =1000 Kg/mẻ

Môi chất lạnh: R404A

Thời gian làm lạnh yêu cầu : T = 745 phút

Chọn T= 20 phút

Nhiệt độ sản phẩm vào :tv = 100C

Nhiệt độ sản phẩm ra : tr = -180C

 Khối lượng chất tải tức thời trong tủ :

gt =G60*T ;

Hiện nay thông dụng nhất vẫn là các tủ IQF có năng suất kết đông 500Kg/h trở lại

Do vậïy ta lấy số lượng tủ cần thiết kế là 2 tủ và tiến hành tính toán cho một tủ, tủ còn lại lấy giống như tủ đã thiết kế

gt = 10002*60*20 =166,67 kg

Giả sử trên một m2 băng chuyền có 2kg sản phẩm thì diện tích chiếm chỗ trên băngchuyền trong tủ:

Fsp = gt/ 2 = 88,33 m2

Chọn chiều rộng băng chuyền : Bbc = 0.45 m = 450 mm

Chọn chiều rộng thực tế để xếp sản phẩm :Bsp= 0.4 m = 400 mm

Chiều dài băng chuyền có chứa sản phẩm (tôm) :

Lsp = Fsp/Bsp = 208,33 m

Chọn chiều dài một tầng băng chuyền : Lbc = 7 m

Suy ra số băng chuyền chồng lên nhau :

= 2.1 m = 2100 mmChọn chiều cao giữa các tầng băng chuyền :

Theo sơ đồ bó trí ta có :

Chiều rộng phần lạnh của buồng :

Bb = 0,15*2 + 3 = 3,3 m =3300 mm

Chiếu dài phần lạnh của buồng :

Lb = 550 + 3 + 0,25 + 2,5 = 6,3 m = 6300 mm

Kết cấu bao che tường, trần, nền, đều bằng panel có chiều dày cách nhiệt  = 150 mm

Do đó kích thước phủ bì của tủ :

L*B*H = 6600*3600*3000 (mm*mm*mm)

Chiều dài thực tế của băng chuyền :

Lbc = lsp+ (Lb + 0,25 +0,2 ) + 0,2 + 2 = 217,58 m

0,2 : Chiều dài băng chuyền quấn trên tan ở cửa ra sản phẩm, m

2 : Chiều dài băng chuyền từ cửa ra sản phẩm đến tan dưới cùng, m

Bảng 4.1Thông số Kho lạnh bảo quản Tủ cấp đông IQFKích thước lạnh ( mm*mm*mm) 1600*1060*2800 6300*3300*2700Kích thước phủ bì (mm*mm*mm) 16200*10800*3000 6600*3600*3000

Số tầng xoắn và tốc độ băng chuyền n=30 (tầng);

=10,4165,m/phútChiều cao và đường kính tầng xoắn

(mm)

Hx*D = 1800*2100