Đề tài "Thiết kế kho lạnh bảo quản rau quả với dung tích 500 tấn" ppt

Trước tình hình đó với những kiến thức đã học và cùng với sự hướngdẫn tận tình của thầy giáo Nguyễn Ngọc Quý và toàn thể các thầy cô trong bộmôn: "Kỹ thuật Nhiệt" trường Cao đẳng công ng

"Thiết kế kho lạnh bảo quản rau quả

với dung tích 500 tấn"

LỜI NÓI ĐẦU 3

CHƯƠNG I 5

CHƯƠNG II 7

CHƯƠNG III 15

CHƯƠNG IV 55

CHƯƠNG V 61

CHƯƠNG VI 62

CHƯƠNG 7 64

LỜI KẾT 74

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm qua kỹ thuật lạnh đã có những thay đổi quan trọngtrên thế giới và ở cả Việt Nam ta 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 làngành công nghệ thực phẩm, biến bảo quản thịt cá, rau quả

Ngày nay trình độ khoa học kỹ thuật phát triển rất nhanh Những thànhtựu về khoa học kỹ thuật đã được ứng dụng rộng rãi vào trong các ngành côngnghiệp cũng như nông nghiệp Do đó năng suất lao động ngày càng tăng, sảnphẩm làm ra ngày càng nhiều mà nhu cầu tiêu dùng còn hạn chế dẫn đến sảnphẩm dư thừa Để tiêu thụ hết những sản phẩm dư thừa đó thì người ta phảichế biến và bảo quản nó bằng cách làm lạnh đông để xuất khẩu Nhưng nước

ta hiện nay còn rất ít những kho lạnh bảo quản, không đáp ứng đủ nhu cầu

Trước tình hình đó với những kiến thức đã học và cùng với sự hướngdẫn tận tình của thầy giáo Nguyễn Ngọc Quý và toàn thể các thầy cô trong bộmôn: "Kỹ thuật Nhiệt" (trường Cao đẳng công nghiệp Hà Nội) em xin làm đồ

án tốt nghiệp với để tài " Thiết kế kho lạnh bảo quản rau quả với dung tích

500 tấn" được đặt tại Đà Lạt.

Đề tài của em được chia ra làm các phần như sau:

Chương I: Nêu ý nghĩa của kỹ thuật lạnh ứng dụng trong kho bảo quảnrau quả:

Chương II: Lựa chọn phương án thiết kế và bố trí mặt bằng kho lạnh Chương III: Tính nhiệt

Chương IV: Tính chọn máy nén

Chương V: Tính chọn dàn bay hơi

Chương VI: Tính chọn bình ngưng

Chương VI: Tính chọn thiết bị phụ

Chương VIII: Thiết lập sơ đồ mạch điện và sơ đồ hệ thống và thuyếtminh mạch

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Ngọc Quý và các thầygiáo trong bộ môn Kỹ thuật Nhiệt đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này trongthời gian sớm nhất.

Tuy nhiên bằng những kiến thức đã học và kinh nghiệm thực tế cùngvới thời gian còn hạn hẹp, đồ án của em không thể tránh khỏi những thiếu sót

Em kính mong các thầy cô và các bạn đọc đóng góp ý kiến để em hoàn thành

đồ án tốt nhất !

Hà Nội, ngày 5 tháng 10 năm 2004

Học sinh Hoàng Văn Hưng

CHƯƠNG I CÁC THÔNG SỐ VỀ KHÍ TƯỢNG VÀ Ý NGHĨA KỸ THUẬT LẠNH ỨNG DỤNG TRONG KHO BẢO QUẢN RAU QUẢ

I VAI TRÒ NHIỆM VỤ VÀ Ý NGHĨA KỸ THUẬT LẠNH TRONG RAU QUẢ

1 Vai trò và nhiệm vụ

Việt Nam ta là một nước nhiệt đới nóng ẩm mưa nhiều, hình thành mộtnăm 4 mùa rõ rệt Do vậy mà rất thích hợp cho thực vật phát triển mạnh mẽ.Điều này đã tạo nên nguồn lợi rau quả ở nước ta trở nên vô cùng phong phú

và đa dạng như: xoài, táo, hoa, dưa hấu, xu hào, cải bắp

Hiện nay người ta đưa rất nhiều giống rau quả vào trồng với giá trị caokhông những cho tiêu dùng trong nưóc mà còn xuất khẩu ra nước ngoài Đặcđiểm của những loại rau quả nói trên mang tính chất mùa vụ Do vậy muốn đểbảo quản rau quả tươi đượclâu đó là nhiệm vụ của ngành kỹ thuật lạnh

2 Ý nghĩa kỹ thuật lạnh trong công nghiệp bảo quản thực phẩm ra quả.

- Xuất phát từ những vai trò và nhiệm vụ hơn nữa Việt Nam ta nằm ởvùng nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, phần lớn các loại thực phẩm từ rau, quả,thịt, cá chứa nhiều chất và cấu trúc phức tạp Rau quả tươi thường bị thayđổi về chất lượng, có thể bị thối, héo úa, hư hỏng Làm giảm giá thành củasản phẩm dưới tác dụng của môi trường xung quanh như nóng, ẩm, gió và visinh vật hoạt động

Vậy để hạn chế những thay đổi về mặt cấu trúc sinh học không tốt đốivới rau quả bằng cách hạ nhiệt độ của rau quả và tăng thêm độ ẩm của khôngkhí môi trường xung quanh Vì ở nhiệt độ thất và độ ẩm cao thì những biếnđổi có hại cho rau quả sẽ bị kìm hãm làm cho quá trình đó lâu hơn, giữ được

cho hoa, rau quả tươi lâu hơn, chất lượng vẫn giữ nguyên về mùi vị cũng nhưmàu sắc.

Muốn làm được điều này thì ngày nay bằng các phương pháp làm lạnhnhân tạo mà ngành kỹ thuật lãnh đã làm được và đó cũng là phương pháp đạthiệu quả cao trong trong những điều kiện nhiệt độ ở nước ta

CHƯƠNG II

BỐ TRÍ MẶT BẰNG VÀ DUNG TÍCH KHO LẠNH

I YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ MẶT BẰNG KHO LẠNH

* Yêu cầu chung đối với mặt bằng kho lạnh bảo quản

Quy hoạch mặt bằng là bố trí nơi sản xuất phù hợp với dây truyền côngnghệ, sản phẩm đi theo dây truyền không gặp nhau, không chồng chéo lênnhau, đan xen lẫn nhau

- Đảm bảo sự vận hành tiện lợi, rẻ tiền chi phí đầy tư thấp

- Phải đảm bảo kỹ thuật an toàn, chống cháy nổ

- Mặt bằng khi quy hoạch phải tính đến khả năng mở rộng phân xưởnghoặc xí nghiệp

Quy hoạch mặt bằng kho bảo quản cần phải đảm bảo việc vận hành tiệnlợi, dẻ tiền: Cơ sở chính để giảm chi phí vận hành là làm giảm dòng nhiệtxâm nhập vào kho, giảm thể tích và giảm dòng nhiệt, dòng nhiệt qua vách thìcần giảm diện tích xung quanh Vì trong các dạng hình học khối hình chữnhật có diện tích lớn nhất Để giảm cần làm dạng hình lập phương khi đóđứng về mặt sắp xếp hàng hoá thì không có lợi, do đó để giảm dòng nhiệt quavách cần hợp nhất các phòng lạnh thành một khối gọi là Block lạnh bởi vìviệc xây lắp phân tán các kho lạnh ra không những tăng tổn thất nhiệt quavách, còn làm tăng phân tán các kho lạnh ra còn làm tăng chi phí nguyên vậtliệu

- Biện pháp để giảm dòng nhiệt xâm nhập vào kho bảo quản chúng tatìm cách ngăn chặn, khi chúng ta mở cửa kho bảo quản đối với những khotiếp xúc bên ngoài

P :P

Giả, dòng nhiệt xâm nhập khi mở cửa kho bảo quản thực hiện nhữngcách sau:

+ Dùng màng che chắn việc đi lại khó khăn trong khi làm việc

+ Xây dựng hành lang đệm, nhấ đối với kho bảo quản lớn

+ Làm màng gió để chắn (quạt đặt trên cửa) công tắc quạt gắn liền vớicánh cửa, khi cửa mở thì quạt chạy, ngược lại khi đóng quạt dừng

+ Quy hoạch phải tính đến đặc điểm của hệ thống lạnh

Hệ thống lạnh kho bảo quản lạnh nhiệt để không khí là 00C

Nền kho phải tiếp xúc với mặt đất sau một thời gian dài làm cho nềnkho hạ thất nhiệt độ xuống Khi nền hạ xuống nhiệt độ 00C thì có hiện tượngnước trong đất đóng băng

Nền kho về mặt vật lý khi đạt 00C, nước trong nền đất đóng băng cóhiện tượng chuyển pha từ lỏng sang rắn Do đó nó sẽ hồi lên phá vỡ cấu trúcxây dựng của kho Vậy để tránh hiện tượng này ta làm như sau:

+ Không bố trí kho bảo quản có nhiệt độ thấp sát mặt đất, khi có điềukiện nên bố trí trên cao

+ Nền kho xây các ống thông gió đường kính 200  300mm, được xâydựng cách nhau 15 15(m) tạo điều kiện cho không khí tuần hoàn qua hệthống này làm cho nền đất có nhiệt độ nền đất không thay đổi

+ Ở nước ta thường xảy ra lũ lụt cho nên các kho bảo quản thườngđược xây lắp cao hơn mặt đất, do vậy khoảng trống dưới nền kho chính làkhoảng thông gió

II YÊU CẦU CHUNG ĐỐI VỚI PHÒNG MÁY

- Phòng máy là khu vực hết sức quan trọng của xí nghiệp Do đó nócần đạt các yêu cầu sau:

- Phòng máy và tổ hợp máy không được làm liền với móng tường vàcác kết cấy xây dựng khác.

- Khoảng cách giưac các tổ hợp máy phải được đảm bảo lớn hơn 1(m)

và giữa tổ hợp máy với tường không nhỏ hơn 0,8 (m)

- Phòng máy phải cú 2 cửa riêng biệt cách xa nhau Trong đó ít nhấtphải có một cửa thông với bên ngoài

- Phòng máy và các thiết bị phải có hệ thống thông gió, phải đảm bảothay đổi không khí 3 lần/ ngày Hệ thống gió phải đảm bảo lưu lượng khôngkhí thay đổi 7 lần/ ngày

- Phòng máy và thiết bị phải được trang bị phương tiện phòng chốngcháy nổ và an toàn điện

III PHÂN TLOẠI KHO LẠNH

Dung tích của kho lạnh rất lớn từ 30t  3500t

2 Phân loại buồng lạnh

+ Buồng bảo quản lạnh

- Buồng bảo quản lạnh thường có nhiệt độ -1,500C

Với độ ẩm tương đối từ 90  95% các sản phẩm bảo quản như thịt cá,rau quả có thể được đóng trong các bao bì đặt lên giá kho lạnh

- Buồng lạnh được trang bị các dàn lạnh không khí kiểu gắn tường treotrên trần đối lưu không khí tự nhiên hoặc cưỡng bức bằng quạt

IV XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG VÀ KÍCH THƯỚC KHO LẠNH

- Dung tích kho lạnh là đại lượng cơ bản cần thiết để xác định số lượngbuồng lạnh Dung tích kho lạnh là lượng hàng được bảo quản đồng thời lớnnhất trong kho Số lượng và kích thước buồng lạnh phụ thuộc vào các loạihàng được bảo quản trong kho, đặc điểm kho lạnh

1 Dung tích kho lạnh

Dung tích kho lạnh được xác định theo biểu thức:

E = V.gV(TL1)Trong đó:

E: dung tích kho lạnh: t E = 500t (theo đề tài cho)

Diện tích chất tải được xác định qua thể tích buồng lạnh và chiều caochất tải.

h

V

F 

F: Diện tích chất tải; m2

h: chiều cao chất tải (m)

Chiều cao chất tải là chiều cao lô hàng chất trong kho Chiều cao nàyphụ thuộc vào phương pháp bốc dỡ, bao bì đựng hàng nó có thể được xácđịnh bằng chiều cao buồng lạnh trừ đi phần lắp đặt dàn lạnh và không giancần thiết để nâng và dỡ hàng Với kho lạnh một tầng chọn h = 6 (m) khi đóchiều cao chất tải là 5(m)

Vậy 285 , 7144 2

5

572 , 1428

m h

7144 , 285

f: diện tích lạnh quy chuẩn đã chọn f = 72(m2)

6 Vậy diện tích thực tế khi lạnh cần xây dựng là:

Ftt = 6.72 = 432 (m2)Dung tích thực tế kho lạnh

Ett = 500

25 , 5

6

= 517,43 (t) (TL1)

Để có hướng mở rộng kho lên gấp đôi tôi chọn mặt bằng xây dựng kholà: Có một hành lang rộng 6(m) ở giữa hành lang xây dựng một bức tườngmỏng có một cửa lớn được kéo ra để cho xe cơ giới bốc xếo hàng hoá

Vì kho lạnh của em là kho bảo quản lạnh rau quả do vậy để thuận tiệnchi việc xây dựng và giảm chi phí em sẽ gộp 6 buồng lạnh lại thành 3 buồng(buồng 1 và buồng 2 dùng để bảo quản lạnh lại thành 3 buồng số 3 dùng đểbảo quản rau:

V: QUY HOẠCH MẶT BẰNG KHO LẠNH

Quy hoạch và những nơi phụ trợ với dây truyền công nghệ Để đạtđược mục đích đó cần phải tuân thủ yêu cầu sau:

- Phải bố trí các buồng lạnh phù hợp với dây truyền công nghệ sảnphẩm đi theo dây truyền không gặp nhau, không đan chéo nhau, các cửa ravào cửa buồng phải quay ra hành lang

Cũng cơ thể không dùng hành lang nhưng sản phẩm theo dây truyềnkhông được gặp nhau

- Quy hoạch cần phải đạt chi phí đầu tư nhỏ nhất Cần sử dụng rộng rãicác điều kiện tiêu chuẩn giảm đến mức thấp nhất các diện tích lạnh phụ trợnhưng vẫn đảm bảo tiện nghi

Giảm công suất thiết bị đến múi thấp nhất Giảm công suất thiết bị thấpnhất.

- Quy hoach mặt bằng cần phải đảm bảo sự vận hành tiện lợi và dẻ tiền

- Quy hoạch phải đảm bảo lối đi lại thuận tiện cho việc bốc xếp thủcông hay cơ giới thiết kế

Chiều rộng kho lạnh một tầng không quá 40(m)

Chiều rộng kho lạnh một tầng phù hợp với khoảng vượt lớn nhất là 12(m)

Chiều dài của kho lạnh có đường sắt nên chọn có thể chứa được 5 toàntầu bơi xếp cùng lúc

Kho lạnh có dung tích đến 600t không cần bố trí đường sắt chỉ cần mộtsân bốc dỡ ô tô dọc theo chiều dài kho

Để giảm tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che, các kho lạnh cùng nhiệt độnhóm vào một khối

- Mặt bằng của kho lạnh phải phù hợp với hệ thống đã chọn Điều nàyrất quan trọng với kho lạnh một tầng vì không phải luôn luôn đưa được môichất lạnh từ các thiết bị lạnh do đó phải chuyển sang soư đồ lớn hơn với việccấp lỏng từ dưới lên

- Mặt bằng kho lạnh phải đảm bảo kỹ thuậtm an toàn phòng cháy chữacháy Khi thiết kế phải tính thêm khả năng mở rộng kho lạnh

Sơ đồ mặt bằng kho lạnh bảo quản lạnh rau quả

H nh lang ành lang Mái hiên H nh lang ành lang

Đường ô tô

CHƯƠNG III TÍNH CÁCH NHIỆT, CÁC ẨM KHO LẠNH VÀ TÍNH PHỤ TẢI

MÁY NÉN

I CẤU TRÚC CÁCH NHIỆT VÀ CẤU TRÚC XÂY DỰNG KHO LẠNH

1 Mục đích của việc cách nhiệt phòng lạnh

Nhiệt độ tx, trong đó nhiệt độ môi trường (tf > tk) lạnh trong xí nghiệpđông lạnh Cấu trúc cách nhiệt chiếm từ 25 > 40% chi phí xây dựng xí nghiệp

Do đó phải đặc biệt chú trọng đến việc lựa chọn cấu trúc cách nhiệt Thiết kế

và thi công nếu cấu tạo của vách cách nhiệt là điểm cấu trúc xây dựng cáchnhiẹt không tốt thì nó không đảm bảo chế độ nhiệt và ẩm không đảm bảo theoyêu cầu làm tăng sự khô ngót của sản phẩm, hư hỏng sản phẩm và tăng chiphí sản xuất lạnh (tăng chi phí vận hành)

Do vậy việc cách nhiệt cho kho lạnh được xem xét và coi trong vấn đề

nà Đặc biệt đối với những kho lạnh mà nhiệt độ trong phòng lạnh luôn luônphải duy trì ở nhiệt độ thấp Do đó sự chênh lệch nhiệt độ như trên luôn luônxuất hiện một dòng nhiệt xâm nhập từ môi trường bên ngoài vào

Đối với kho lạnh của chúng ta, mục đích xây dựng là làm giảm dòngnhiệt xâm nhập từ môi trường bên ngoài kho, chỉ có bằng cách tăng R lên

R: Nhiệt trở vách (cản trở dòng nhiệt) muốn tăng dòng nhiệt trở vách

có nhiều cách nhưng tốt nhất là xây tường dày lên một cách phù hợp nhất lắpđặt vật liệu cách nhiệt

* Ý nghĩa

Việc nhiệt kho lạnh nó sẽ giảm bớt hiệu số nhiệt độ của bề mặt phíatrong kho và nhiệt độ của bề mặt phía trong kho và nhiệt độ không khí trongkho

t = t2 - tk

Khi hiện nhiệt độ lớn sẽ làm tăng sự tuần hoàn của không khí gần vách,

sự tuần hoàn của không khí tăng lên làm tăng sự khô ngót của sản phẩm vàomùa hè và ngược lại làm tăng sự quá lạnh của sản phẩm vào mùa đông

Để tránh hiện tượng khi sắo xếp sản phẩm vào trong kho lạnh khôngđược xếp sản phẩm vào sát vách kho Từ những lý do trên ta thấy rằng việccách nhiệt cho kho là rất cần thiết

2 Mục đích của việc cách ẩm

Nhiệt độ của môi trường không khí xung quanh bao giờ cũng lớn hơnnhiệt độ của không khí trong phòng lạnh cho nên độ ẩm (d = g/kgk3) củakhông khí xung quanh lớn hơn phòng lạnh, kết quả phát sinh độ chênh độchứa ẩm

d = dng - dn

hay là áp suất riêng phần của hơi nước sinh ra:

P = h

k h

f P

P 

Đây là nguyên nhân tạo ra môi trường ẩm trong vách kho Sự chênhlệch về áp suất hơi nước trong và ngoài kho lạnh, tạo nên dòng hơi nướckhuyếch tán qua vách kho vào trong phòng lạnh nó được đánh giá qua thông

Ph1: áp suất hơi nước bên ngoài

Ph2: áp suất hơi nước bên trong

H: trở lực dẫn ẩm m2sản phẩm/kg

Việc chấm dứt hoàn toàn dòng nhiệt ẩm đi qua vách khi mà luôn luôntồn tại t và P là điều không thể thực hiện được Vì khi đó vách kho có trởlực nhiệt trở và ẩm trở thì cơ thể giảm được dòng nhiệt ẩm

Nếu để cho âm xâm nhập vào qua vách kho lạnh gây ra một số tác hại:

- Nó làm cho các vật liệu tham gia vào cấu trúc xây dựng kho lạnh, làmcho nhanh ẩm ướt, mục nát

- Nó làm ẩm vật liệu cách nhiệt làm giảm khả năng cách nhiệt của vậtliệu

- Ẩm đi vào trong mang theo nhiệt làm tăng nhiệt tải của thiết bị lạnh(tăng nhiệt tải của buồng) đồng thời nó làm tăng khả năng mất khối lượng củasản phẩm (do chuyển pha lỏng hơi) Để khắc phục tác hại trên người ta cách

- Vị trí lắp đặt

+ Đối với tường cách nhiệt đặt phía trong hay phía ngoài đều được.Nhưng thông thường là lắp bên trong vách kho

+ Đối với nền lắp dưới mặt nền

+ Đối với trần thì lắp phía trên hay phía dưới đều được tuỳ thuộc vàodiện tích trần

Theo đề tài của em thì em chọn cấu trúc cách nhiệt là polystirol chotương bao và tường ngăn từ trần, bê tông bọc cho nền kho

2 Cấu trúc cách ẩm

- Về nguyên tắc thì cách ẩm lắp ở phía có độ ẩm cao Khi lắp cấu trúccách nhiệt tôi dùng bitum và giấy dầu để cách ẩm cho tường, trần và nền

III PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG KHO BẢO QUẢN

Trong thực tế hiện nay có 2 phương pháp xây dựng kho thường sửdụng đó là kho xây và kho lắp ghép

- Kho xây: có ưu điểm là tận dụng được nguồn nguyên liệu sẵn có tạiđịa phương, các nguyên vật liệu sẵn có ở các xí nghiệp, giá thành rẻ, chi phíđầu tư thấp Tuy nhiên nó có nhược điểm là thời gian thi công kéo dàu cấutrúc xây dựng phức tạp

Qua sự cân đối giữa kho lắp ghép và kho xây, đối chiếu với tình hìnhthực tế trong nước em chọn phương án xây dựng kho của em là kho xây

1 Kết cấu xây dựng kho

Để giảm tổn thất lạnh cũng như đảm bảo tính an toàn và kinh tế chokho lạnh hoạt động trong thời gian dài thì kho lạnh được xây dựng thei kếtcấu như sau:

1.1 Móng và cột

Móng phải chịu được tải trọng của toàn bộ kết cấu xây dựng và hànghoá bảo quản Bởi vậy móng phải kiên cố, vững chắc và lâu bền Móng có thểđược làm theo kiểu sàn móng hoặc theo kiểu từng ô không liên tục Khi đómóng người ta phải chừa trước những lỗ để lắo cột chụi lực Trong kho lạnhmột tầng sử dụng cột có tiết diện vuông (400 x 400)

1.2 Tường ngăn và tường bao

- Có rất nhiều phương án xây dựng tường bao và tường ngăn nhưngphương pháp cổ điển nhất hiện nay vẫn phù hợp ở Việt Nam

- Tường gạch chịu lực có hai vữa trát 2 phía Cách nhiệt ở phía trongphòng lạnh Trước khi cách nhiệt phủ lên một lớp bitum dày 2,5  3(mm) đểcách ẩm sau đó dán lớp cách nhiệt lên Cách nhiệt có thể gán 2 lớp tránh cầnnhiệt Cách nhiệt được cố định vào tường có thể cách nhiệt bằng gạch hoặc bêtông bọt cách nhiệt

Đối với kho lạnh của em thiết kế ngoài việc bố trí như trên còn bố tríthê mái lợp bằng pơlô xi măng hoặc bằng tô

1.4 Nền

Với kho lạnh của em cho xe nâng hạn bốc dỡ hàng hoá Chọn cửa rộng4m, cao 2,5(m) cửa bố trí bánh xe chuyển động trên thanh ray sát tường nênđóng mở nhẹ nhàng tiết kiệm diện tích.

IV Tính toán cách nhiệt và cách ẩm kho lạnh

1 Kết cấu tường bao

- Theo kinh nghiệm thực tế thì em chịn vách kho lạnh có kết cấu nhưsau:

B ng 1:ảng 1:

(m)

Hệ số dẫn nhiệt (/mk)

Hệ số khuyếchtán ẩm phụ g/mh

1.1 Biểu diễn kết cấu tường bao

Trong đó:

13: Lớp vữa xi măng

2: Lớp gạch ẩm bằng bitium

4: Lớp cách ẩm polytrol

6: Lớp vữa trát xi măng lưới thép

1.2 Xác định chiều dày lớp cách nhiệt tường bao

Chiều dày cách nhiệt của lớp vật liệu cách nhiệt được xác định từphương trình truyền nhiệt k:

1

1 S S 1

1

(TL1)Suy ra

1

i 1

CN

1 1

K

1

; m TL1

Với: SCN: Chiều dày lớp cách nhiệt polystirol

CN : hệ số dẫn nhiệt của polystirol

1 2 3 4 5 6

| | | | | |

tf 1

(H

1)

tf 2

K: hệ số truyền nhiệt qua tường bao, ứng với kho nhiệt độ 00C ta có:

K = 0,29/m2K (TL1)

1: Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài tường: 1 = 23,3 /m2 K(TL1)

2: Hệ số toả nhiệt bên trong tường đối với kho lạnh đối lưu cưỡng bức

2 = 9 /m2 K (TL1)

i: Bề dày của lớp vật liệu thứ i

i: hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i:

Theo kết cấu kể trên, dựa vào bảng 1 ta có chiều dày lớp cách nhiệt

005 , 0 85 , 0

2 , 0 92 , 0

01 , 0 3 3 , 23

1 3 , 0 1

= 0,13 (m)Vậy ra chọn chiều cách nhiệt là CN = 0,15 (m) 1 lớp 0,1 x 1 lớp 0,05(m)

Vậy với CN = 0,15 thì khi đó hệ số truyền nhiệt thực tế là:

Kt =

9

1 047 , 0

15 , 0 18 , 0

005 , 0 082 , 0

2 , 0 92 , 0

01 , 0 3 3 , 23 1

1.3 Kiểm tra đọng sương vách ngoài tường bao.

Theo bảng 1-1(TL1) thì nhiệt thì nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất ở

Đà Lạt (lấy theo Pleiku) là tổng đài = 32,20C; độ ẩm 83% Tra đồ thị h-x(TL1) ta được ts = 270C Nhiệt độ buồng lạnh t2 = 00C

Từ công thức

ks = 0,95.23,3.3232,2,227 = 3,5745/m2KVới KS = 3.5745 /m2K > Kt = 0,274 /m2K Ta thấy không có hiệntượng đọng sương vách ngoài tường bao

1.4 Kiểm tra đọng ẩm trong kết cấu bao che

Điều kiện để ẩm không đọng lại trong cơ cấu cách nhiệt là áp suất riênghơi nước thực tế luôn phải nhỏ hơn áp suất bão hoà hơi nước ở mọi điểmtrong cơ cấu cách nhiệt

8225 , 8 2 ,

01 , 0

01 , 0 8228 , 8 57 , 29

15 , 0 8228 , 8 23 ,

01 , 0 8228 , 8 07 ,

8228 , 8 975 ,

- Dòng hơi thẩm thấu qua kết cấu bao che

 =

H

P

P 1  2

Với: Ph1: phân áp suất thực của hơi nước bên ngoài

Ph2: Phân áp suất thực của hơi nước bên trong

Ta có: nhiệt độ bên ngoài tổng đài = 32,20C độ ẩm Y = 83%

1

i i

i

(TL1)Vậy với kết cấu của tường bao ta có:

m hMPa

02805 , 0 5 , 7

15 , 0 86 , 0

005 , 0 105

2 , 0 90

01 , 0

55 , 512 61 ,

.

6 6

005 , 0 12574 , 0 16 , 3772 10

15 , 0 12574 , 0 12 , 304 10

Như vậy không có hiệu tượng đọng ẩm trong cơ cấu cách nhiệt vì toàn

bộ phần áp suất thực của hơi nước đều nhỏ hơn phân áp suất hơi nước bão

hoà

2 Kết cấu xây dựng của trần kho lạnh

Theo kinh nghiệm thực tế thì em chọn trần kho có kết cấu như sau:

 (/m2K)

Hệ số khuếchtán ẩn phụU(g/m2HMPa)

2.2 Chiều dày của lớp cách nhiệt:

- Chiều dày của lớp cách nhiệt được xác định từ phương trình truyền nhiệt k

1

1 1

1

/m2K (TL1)Trong đố:

CN: chiều dày lớp cách nhiệt bằng polystirol

123456

CN: hệ số dẫn nhiệt của polystirol

k: hệ số truyền nhiệt qua trần kho, ứng với t = 00C ta có:

i: bề dầy của lớp vật liệu thứ i

i: Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i;

Theo kết cấu như trên dựa vào bảng 2 ta có chiều dàycủa lớp vật liệu cách nhiệt như sau:

2 , 0 18 , 0

01 , 0 4 , 1

04 , 0 92 , 0

01 , 0 2 3 , 23

1 29 , 0 1

15 , 0 5 , 1

2 , 0 18 , 0

01 , 0 4 , 1

04 , 0 92 , 0

01 , 0 2 3 , 23

2.3 Kiểm tra đọng sương bề mặt ngoài của trần

Tương tự như phần kiểm tra đọng sương đối với tường đối với trần ta có:

k m / 5745 , 3 0 2 , 32

27 2 , 32 3 , 23 95 , 0 t t

t t 95 , 0

2 1

s 1 1

Như vậy cũng không có hiện tượng đọng sương vách ngoài của trần

2.4 Kiểm tra đọng ẩm trong cơ cấu cách nhiệt

Ta có mật độ dòng nhiệt qua cơ cấu cách nhiệt của trần là:

3 , 23

9967 ,

Tương tự ta có:

tf2 = tf1 - 31 , 71 C

92 , 0

01 , 0 9967 , 8 81 , 31

04 , 0 9967 , 8 71 , 31

01 , 0 9967 , 8 45 , 31

015 , 0 9967 , 8 07 , 30

2 , 0 9967 , 8 C 99 , 1

01 , 0 9967 , 8 09 , 1

* Xác định phân áp suất thực của hơi nước trên các bề mặt

Dòng hơi ẩm thẩm thấu qua kết cấu bao che

Ph1: phân áp suất phía ngoài ứng với t = 32,20C,  = 83%

15 , 0 30

2 , 0 86 , 0

01 , 0 30

04 , 0 90

01 , 0 2 H

55 , 512 37 , 4024 H

01 , 0 07982 , 0 37 ,

6 , 8

01 , 0 07982 , 0 07 , 3909 P

3

3 3

5 , 7

15 , 0 07982 , 0 423 , 2306 P

4

4 4

30

2 , 0 07982 , 0 43 , 710 P

5

5 5

00

01 , 0 07982 , 0 31 , 444 P

6

6 6

cơ cấu cách nhiệt

3 Chiều dày cách nhiệt của nền kho lạnh

3.1 Kết cấu cách nhiệt nền kho lạnh

Bảng 3

STT Tên vật liệu XD Hệ dày vật liệu Hệ số dẫn nhiệt Hệ số khuếch

3.2 Xác định chiều dày của lớp cách nhiệt nền kho

- Chiều dày lớp cách nhiệt được xác định từ phương trình truyền nhiệtK

1

1 1

1

765 4 3 2 1

i 1

1 1

k

1

(m) (TL1)Trong đó:

CN : chiều dày lớp cách nhiệt bằng bê tông bọt

CN : Hệ số dẫn nhiệt của bê tông bọt

K: Hệ số truyền nhiệt qua nền ứng với t2 = 00C

Ta có: K = 0,41/m2k (TL1) bảng (3-7)

1: Hệ số toả nhiệt từ nền vào trong kho 1 = 23,3 /m2k (TL1)

i: Hệ số toả nhiệt phía trong kho 2 = 9 /m2k (TL1)

i: Chiều dày lớp vật liệu thứ i

i: hệ số dẫn nhiệt của vật liệu thứ i

Theo kết cấu như trên dựa vào bảng 3 ta có chiều dày lớp cách nhiệt là:

01 , 0 4 , 1

02 , 0 6 , 1

03 , 0 18 , 0

005 , 0 6 , 1

1 , 0 4 , 1

4 , 0 3 , 23

1 41 , 0

1 15 , 0

= 0,268 (m)

Vậy ta chọn chiều dày lớp cách nhiệt là CN = 0,3 (m)

Với CN = 0,3(m) ta có hệ số truyền nhiệt thực tế là:\

15 , 0

3 , 0 9

1 92 , 0

01 , 0 6 , 1

03 , 0 4 , 1

02 , 0 18 , 0

005 , 0 6 , 1

1 , 0 4 , 1

4 , 0 3 , 23

3.3 Kiểm tra đọng sương trên nền kho lạnh

Với nhiệt độ trong nền kho ta chọn t1 = 280C với  = 83%

Tra trên đồ thị h-x hình 1-1 được ts =240C (TL1) với t2 = 00C

Từ công thức

ks = 0,95.1 1 2

s 1

t t

t t

24 28



 = 3,16 (/m2k)Với Ks > 3,16 (/m2k) > kt = 0,3844 (/m2k) thì không có hiện tượngđọng sương trên nền kho lạnh

3.4 Kiểm tra đọng ẩm trong cơ cấu cách nhiệt

- Mật độ dòng nhiệt qua cơ cấu cách nhiệt

1 , 0 7632 , 10 54 , 27

1 , 0 7632 , 10 463 , 24

05 , 0 7632 , 10 79 , 23

3 , 0 7632 , 10 56 , 23

03 , 0 7632 , 10 05 , 2

02 , 0 7632 , 10 69 , 1

- Dòng hơi thẩm thấu qua kết cấu bao che

Ph2: phân áp suất của không khí bên trong

02 , 0 30

03 , 0 244

3 , 0 86 , 0

005 , 0 30

1 , 0 30

4 , 0 H

55 , 512

4 , 0 11226 , 0

3 , 1

005 , 0 11226 , 0 1292 P

3

3 3

30

03 , 0 11226 , 0 29 , 715 P

5

5 5

30

02 , 0 11226 , 0 03 , 603 P

6

6 6

01 , 0 11226 , 0 19 , 528 P

P

7

7 7

Như vậy không có hiện tượng đọng ẩm trong cơ cấu cách nhiệt vì toàn

bộ phân áp suất thực của không khí đeèu nhỏ hơn phân áp suất hơi nước bão hoà

4 Xác định chiều dày cách nhiệt tường ngăn

4.1 Xác định chiều dày cách nhiệt tường ngăn

Chiều dày cách nhiệt của tường ngoài

Biểu diễn kết cấu của tường ngăn

- Vì 3 buồng có cùng nhiệt độ nên ta có:

V TÍNH PHỤ TẢI CỦA MÁY NÉN

A Mục đích tính toán nhiệt kho lạnh

Tính nhiệt kho lạnh là tính toán các dòng nhiệt từ môi trường bên ngoài

đi vào kho lạnh Đây chính là dòng tổn thất nhiệt mà máy lạnh cần phải đủcông suất lạnh để thải nó trở lại môi trường nóng đảm bảo sự chênh nhiệt độgiữa luồng lạnh với không khí môi trường xung quanh

Mục đích cuối cùng của việc tính nhiệt kho lạnh là để xác định năngsuất lạnh của máy lạnh cần đặt Khi đó dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh Qđược xác định bằng biểu thức.

Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5;  (TL1)

Trong đó:

Q1: Dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che vào buồng lạnh qua dẫn nhiệt vàbức xạ mặt trời

Q2: Dòng nhiệt do sản phẩm toả ra trong quá trình xảy ra lạnh

Q3: Dòng nhiệt từ bên ngoài do thông gió vào buồng lạnh

Q4: Dòng nhiệt từ các nguồn khác nhau do vận hành kho lạnh

Q5: Dòng nhiệt từ sản phẩm toả ra khi sản phẩm hô hấp

Đặc điểm của các dòng nhiệt là chúng thay đổi liên tục theo thời gian

Q1 phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường xung quanh nó thay đổi từng giờ, từngngày và từng tháng trong năm, mùa trong năm Q2 phụ thuộc vào thời vụ; Q3

phụ thuộc vào hàng bảo quản; Q4 phụ thuộc vào quy trình chế biến bảo quảnhàng và Q5 phụ thuộc vào những biến đổi sinh hoá của từng sản phẩm

I XÁC ĐỊNH CÁC TỔN THẤT DÒNG NHIỆT VÀO KHO LẠNH

- Trong trường hợp tổng quát ta có:

Q = Kt.Ft.t () (TL1)

K1: Hệ số truyền nhiệt thực /m2k

F: Diện tích bề mặt kết cấu bao che m2

t: Hiệu nhiệt độ giữa bên ngoài và bên trong

Trong đó:

Kích thước tường ngoài được xác định như sau:

+ Đối với buồng góc kho lấy chiều dài từ mép tường ngoài đến trựctâm tường ngăn

+ Đối với buồng cạnh kho lấy chiều dài từ giữa trực tâm tường ngăn+ Đối với chiều cao từ mặt nền đến mặt trần kho lạnh có

H = 6m

R = 12m

D = 12mKhi công thêm phần xây dựng và cấu trúc cách nhiệt là

H = 6,42 m

R = 12,385 m

D = 12,385 m

1 Xác định dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che vào phòng I

1.1 Xác định dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che

Ta có:

1 n 1 t 1 v

Q : Dòng nhiệt do bức xạ mặt trời qua mái và tường kho

Trong trường hợp tổng quát ta có:

Q = K.F.t (TL1)Với F: diện tích bề mặt kết cấu bao che

t: Hiệu nhiệt độ giữa bên trong trong và bên ngoài K: Hệ số truyền nhiệt thực

Q : Nhiệt truyền qua vách hướng Đông

* Nhiệt truyền qua váchh hướng Tây V T

1

Q

Phòng số (1) vách hướng Tây Giáp với phòng máy có nhiệt độ

* Nhiệt truyền qua vách hướng Bắc

Tường hướng Bắc tiếp xúc với mái hiên do vậy ta chọn nhiệt độ máitrong bóng sân là t = 280C

Ta có: V B

1

D = FV B.FV B.tVới V

t

K = 0,274 /m2K

F = 12,385.6,42 = 79,5117 (m2)

 = 280CVậy V B

1

Q = 0,274 x 79,5117 x 28 = 610 ()

* Nhiệt truyền qua vách hướng Đông

- Vách phía Đông tiếp giáp với phòng số 2 Giả sử phòng này hoạtđộng cùng phòng số 2