Thiết kế kho lạnh bảo quản 100 tấn tôm đông lạnh

Thiết kế kho lạnh bảo quản 100 tấn tôm đông lạnh tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về...

B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Ộ Ụ Ạ

TR ƯỜ NG Đ I H C NÔNG LÂM TP H CHÍ MINH Ạ Ọ Ồ

B MÔN CÔNG NGH HÓA H C Ộ Ệ Ọ



K THU T L NH VÀ NG D NG Ỹ Ậ Ạ Ứ Ụ

Thi t k kho l nh b o qu n ế ế ạ ả ả

100 t n tôm đông l nh ấ ạ

Đi u ki n b o qu n: ề ệ ả ả

Nhi t đ , đ m môi tr ệ ộ ộ ẩ ườ ng thi t k kho l nh: ế ế ạ

• Kho l nh đ t t i TP.HCM, ta có:ạ ặ ạ

• Nhi t đ mùa hè: 37.3(ệ ộ oC)

• Đ m: 74(%)ộ ẩ

• Nhi t đ b u ệ ộ ầ ướt: 33 (oC)

• Nhi t đ đ ng sệ ộ ọ ương: 32 (oC)

I. XÁC Đ NH KÍCH TH Ị ƯỚ C BU NG L NH: Ồ Ạ

I

II.

III 1.Dung tích kho l nh: ạ

E = V.gv

E : dung tích kho l nh (t) ạ

V : th tích kho l nh (mể ạ 3)

gv : đ nh m c ch t t i th tích (t/mị ứ ấ ả ể 3)

gv= 0.45 (t/m3)

Dung tích th t s các bu ng :ậ ự ồ

S n ph m là táo Eả ẩ spvà thùng g Eỗ bb

Ch n Eọ bb =10% Esp

Esp = 100 (t) (đ u đ )ầ ề

⇒ dung tích th t s c a bu ng l nh :ậ ự ủ ồ ạ

E = Esp + Ebb = 100 + 10 = 110 (t)

⇒th tích c a bu ng l nh :ể ủ ồ ạ

V = E/gv = 110/0.45 = 244.44 (m3)

IV.

V 2.Di n tích bu ng l nh : ệ ồ ạ

Di n tích ch t t i F = V/h ệ ấ ả

h: là chi u cao ch t t i (m) , ch n h= 5 ( m)ề ấ ả ọ

⇒ F=V/h =244.444/3 =81.48 (m2 )

Ch n chi u cao ch t t i l nh 3m và chi u cao bu ng l nh là 5mọ ề ấ ả ạ ề ồ ạ

3.T i tr ng c a n n và tr n: ả ọ ủ ề ầ

gF> gv * h => gF> 0.45*3 =1.35 t/m2

4.Di n tích l nh c n xây d ng: ệ ạ ầ ự

F1= F/βF = 81.48/0.725 = 112.386 (m2)

V i ớ βF=0.725 (tra b ng 2-5 trang 34)ả

Di n tích bu ng l nh quy chu n (b i c a 36 mệ ồ ạ ẩ ộ ủ 2) nên ch n Fọ 1= 108 m2 (9×12)

Ch n kích thọ ước kho nh sau: chi u dài 12m, r ng 9m, cao 5mư ề ộ

II. Tính ch n vách, tính đ ng s ọ ọ ươ ng , đ ng m: ọ ẩ

• Tính chi u dày cách nhi t ề ệ : δcn= λcn(

Trong đó:

Ch n v t li u cách nhi t là polystitol λọ ậ ệ ệ cn=0,047 W/mK.(b ng 3.1).ả

K: h s truy n nhi t.ệ ố ề ệ

V i nhi t đ bu ng l nh = -25ớ ệ ộ ồ ạ oC ,tra b ng 3-3 trang 84 ta đả ược k = 0.21W/m2K

a1: h s to nhi t c a môi trệ ố ả ệ ủ ường ngoài t i tớ ường cách nhi t,W/mệ 2K

a1= 23,3 W/m2K.(b ng 3.7).ả

a2: h s to nhi t c a vách bu ng l nh vào bu ng l nh,ệ ố ả ệ ủ ồ ạ ồ ạ

a2= 10.5 W/m2K.(b ng 3.7).ả

• Ch n vách: ọ

L p v t li u xâyớ ậ ệ

d ngự δ,m λ,W/m

2K µ

(g/mhMPa)

L p v a xi măngớ ữ 0.02 0.8 90

L p g ch đớ ạ ỏ 0.38 0.82 105

L p cách mớ ẩ

bitum

0.0026 0.18 0.86

Cách nhi tệ

polystirol ??? 0.047 7.5

Chi u dày cách nhi t là:ề ệ

δcn= λcn(

= 0,047(= 0,191 (m)

Ta ch n chi u dày là : 0.2 mọ ề

• H s truy n nhi t th c t : ệ ố ề ệ ự ế

K== = 0.202 W/m2K

• Ki m tra đ ng s ể ọ ươ ng :

Nhi t đ môi trệ ộ ường tmtat = 37.3oC, đ m 74% =>tộ ẩ s = 32oC và tư=33oC (mùa hè t iạ tp.HCM tra b ng 1-1)ả

Nhi t đ c a bu ng l nh tệ ộ ủ ồ ạ b=-250C

Ta có Ks= 0,95* α1(tmt-ts)/(tmt-tb) = 0,95 x 23,3 x (37.3-32)/(37.3-(-25)) = 1.88 W/m2K

Ks=1.88 > K=0.202 W/m2K cho nên vách ngoài không b đ ng sị ọ ương

• Ki m tra đ ng m ể ọ ẩ

H s d n nhi t và đ m c a polystirol là : ệ ố ẫ ệ ộ ẩ ủ

δ=0,15m ;λ=0,047W/mK;µ=7,5g/mhMPa

M t đ dòng nhi t qua k t c u cách nhi t :ậ ộ ệ ế ấ ệ

q= k t= 0.202.(37.3-(-25)) = 12.615 W/m2

Xác đ nh nhi t đ b m t t i các l p vách:ị ệ ộ ề ặ ạ ớ

q = αi tf =tw

o t1 = tf1 - q/α1 =37.3 - 12.615/23.3 =36.76

o t2= t1 -q= 36.76 oC- (12.615* )=36.47oC

o t3= 30.63 oC

o t4= 30.33 oC

o t5= 30.1 oC

o t6= -23.53oC

o t7= -23.81oC

o +tbl= t7-= -25 oC

Tra b ng ả được các áp su t nh b ng sau:ấ ư ả

Vách Nhi t đ ( ệ ộ oC) Áp su t P''x (Pa) ấ

1 36.75868797 6174

2 36.47203865 6077

3 30.62718903 4397

4 30.3405397 4327

5 30.15835813 4174

6 -23.51215351 92

7 -23.79880283 89

Dòng h i th m th u qua kêt c u:ơ ẩ ấ ấ

Ph1: phân áp su t th c c a h i nấ ự ủ ơ ước bên ngoài

Ph2: phân áp su t th c c a h i nấ ự ủ ơ ước bên trong

Ta có: T1=37.3oC ; φ1 = 74% ; P”x (T1)= 6358 Pa

 Ph1= P”x (T1) φ1 = 6358*0,74 = 4704.92Pa

T2 = -25oC ; φ2 = 100% ; P”x (T2) = 80 Pa

 Ph2= P”x(T2) φ2 = 80*1=80 Pa

H s tr kháng th m h i c a kệ ố ở ấ ơ ủ ết c u:ấ



Phân áp su t th c c a h i nấ ự ủ ơ ước trên bề m t các l p:ặ ớ

Áp su t th c c a h i nấ ự ủ ơ ướ đều nh h n phân áp su t h i nc ỏ ơ ấ ơ ước bão hòa nên không có

hi n tệ ượng đ ng m trong c c u cách nhi t.ọ ẩ ơ ấ ệ

• Ch n n n: ch n n n có các l p nh sau: ọ ề ọ ề ớ ư

- N n nh n b ng các t m bê tông lát ề ẵ ằ ấ δ1 = 40 mm ; λ1 =1.4 w/mK

- L p bê tông ớ δ2 =100 mm ; λ2=1.4

w/mK

- L p cách nhi t b ng đ t sét x p , s i: ớ ệ ằ ấ ố ỏ δ3 =??? ; λ3=0.2 w/mK

- L p bê tông có sớ ưởi đi n :ệ δ4 = 1 0 0 mm

- L p cách mớ ẩ

- L p bê tông đá dăm làm kín n n đâtớ ề

Tra b ng 3-6: k = 0.21 w /mả 2K

Tra b ng 3-7: ả α1 =23.3 w /m2K

α2 = 10.5 w /m2K

Chi u dày l p cách nhi t là:ề ớ ệ

δcn = 0,2(

=0.904 (m)

Ch n ọ δ4 = 1 (m)

H s truy n nhi t th c t :ệ ố ề ệ ự ế

K==

kt= 0.2 w/m2k

• Ch n tr n: ọ ầ

δcn= lcn(

Tra b ng dùng l p cách nhi t đ t sét,s i :ả ớ ệ ấ ỏ

+ λcn = 0,2 w/mK : (b ng 3.1 P 61 [1]);ả

+ K : h s truy n nhi t ( b ng 3.3 p 63 ,[1])ệ ố ề ệ ả

K = 0,2 w /m2K

+ α1 h s t a nhi t c a môi trệ ố ỏ ệ ủ ường bên ngoài t i trớ ường cách nhi t ệ

α1 =23,3 w/m2K

+ α2 h s t a nhi t c a vách bu ng l nh vào bu ng l nh ệ ố ỏ ệ ủ ồ ạ ồ ạ

α2 = 10,5 w/m2K

+ δi : chi u dày các l p xây d ng th i (m) ề ớ ự ứ

+ λøi : h s d n nhi t c a l p v t li u xây d ng th i w/mệ ố ẫ ệ ủ ớ ậ ệ ự ứ 2K

 L p ph đ ng th i là l p cách m b ng v t li u xây d ng vàớ ủ ồ ờ ớ ẩ ằ ậ ệ ự borulin

 δ1= 12 mm ; λ1 =0,3 w/mK

 L p bê tông gi ng có c t ớ ằ ố δ2 =40 mm ;λ2=1,4 w/mK

 L p cách nhi t chi u dày ớ ệ ề δ3=? ; λ3=0,2 w/mK

 T m cách nhi t b ng x p polystrirol ấ ệ ằ ố δ4 =50 mm ;λ4=0,047 w/mK

 L p bê tông c t thép ch u l c ớ ố ị ự δ5 =220 mm ;λ5=1,5 w/mK

⇒ Chi u dày cách nhi t c a tr n:ề ệ ủ ầ

δcn= λcn(

= 0,2(

=0.72 (m)

Ch n dọ cn =0.75 (m)

H s truy n nhi t th c t :ệ ố ề ệ ự ế

K==

K=0.194 w/m2k

III. Tính nhi t kho l nh: ệ ạ

1 Tính nhi t th t thoát qua vách: ệ ấ

Bao che K (w/m2k) F (m2) ∆T (k) Q1 =K*F*∆T (w)

Tường ngoài 0.202 60 62.3 755.076

Tường ngoài 0.202 45 62.3 566.307

Tường ngoài 0.202 60 62.3 755.076

Tường ngoài 0.202 45 62.3 566.307

N nề 0.2 108 62.3 1345.68

Tr nầ 0.194 108 62.3 1305.3096

T ng Qổ 1 5293.7556

2 Tính dòng nhi t do s n ph m t o ra: ệ ả ẩ ạ

a Dòng nhi t do tôm t a ra ệ ỏ :

Q21 = M* (h1 – h2 )* 1000/(24*3600) (kw)

M: năng su t bu ng b o qu n l nh đông (t/24h)ấ ồ ả ạ ạ

Q21 :Dòng nhi t do tôm t a raệ ỏ

h1 ,h2 : enthapi c a s n ph m trủ ả ẩ ước và sau khi x lý l nh :ử ạ

Theo b ng 4-2 p.81 ,[1] ả

Ch n nhi t đ hàng nh p th ng vào kho b o qu n l nh đông là:ọ ệ ộ ậ ẳ ả ả ạ

t1 = -8 oC ⇒h1 = 43.5 kJ/kg

Ch n nhi t đ hàng sau khi đọ ệ ộ ược làm l nh là:ạ

t2 =-25 oC ⇒h2 = 0 kJ/kg

M = 8%E = 0.8*100 = 8 ( t/24h)

V i: ớ M: kh i lố ượng hàng nh p vào v o qu n l nh đôngậ ả ả ạ

E: dung tích phòng b o qu n l nh đôngả ả ạ

V y : Qậ 21 = M*(h1 – h2)*1000/(24*3600)

= 8*(43.5 – 0 )*1000/(24*3600) = 4.0278 (kW)

b Dòng nhi t do bao bì t a ra: ệ ỏ