thiết kế đồ án kho lạnh bảo quản rau quả

LỜI MỞ ĐẦU Kỹ thuật lạnh đã ra đời hàng trăm năm nay và được sử dụng rất rộng rãi trongnhiều ngành kỹ thuật rất khác nhau: trong công nghiệp chế biến và bảo quản thựcphẩm, công nghiệp h

LỜI MỞ ĐẦU

 Kỹ thuật lạnh đã ra đời hàng trăm năm nay và được sử dụng rất rộng rãi trongnhiều ngành kỹ thuật rất khác nhau: trong công nghiệp chế biến và bảo quản thựcphẩm, công nghiệp hoá chất, công nghiệp rượu, bia, sinh học, đo lường tự động,

kỹ thuật sấy nhiệt độ thấp, xây dựng, công nghiệp dầu mỏ, chế tạo vật liệu, dụng

cụ, thiết kế chế tạo máy, xử lý hạt giống, y học, thể thao, trong đời sống vv Ngàynay ngành kỹ thuật lạnh đã phát triển rất mạnh mẽ, được sử dụng với nhiều mụcđích khác nhau, phạm vi ngày càng mở rộng và trở thành ngành kỹ thuật vô cùngquan trọng, không thể thiếu được trong đời sống và kỹ thuật của tất cả các nước

 Một trong số đó là ứng dụng trong việc thiết kế các loại kho lạnh để bảo quảnthục phẩm Trong đồ án này chúng em tiến hành thiết kế kho lạnh dùng để bảoquản rau quả

Mục lục

Chương 1 9

VAI TRÒ CỦA KỸ THUẬT LẠNH TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM 9

1.1 Tác dụng của nhiệt độ thấp đối với thực phẩm 9

1.2 Các chế độ xử lý lạnh thực phẩm 11

Chương 2 14

TÍNH TOÁN BỐ TRÍ MẶT BẰNG VÀ DUNG TÍCH KHO LẠNH 14

2.1.Khảo sát sơ đồ mặt bằng lắp đặt kho lạnh 14

2.1.1 Chọn địa điểm xây dựng kho lạnh 14

2.1.2 Các thông số khí hậu 14

2.1.3 Các điều kiện bảo quản trong kho 15

2.2 Yêu cầu khi thiết kế mặt bằng kho lạnh: 17

2.2.1 Yêu cầu chung đối với mặt bằng kho bảo quản: 17

2.3 Yêu cầu chung đối với phòng máy: 19

2.4 Phân loại kho lạnh: 19

2.4.1 Kho lạnh chế biến (Xí nghiệp chế biến lạnh) 19

2.4.2 Kho lạnh phân phối 19

2.4.3 Kho lạnh trung chuyển 20

2.4.4 Kho lạnh thương nghiệp 20

2.4.5 Kho lạnh vận tải 20

2.4.6 Kho lạnh sinh hoạt 20

2.5 Phân bố dung tích 21

2.6 Xác định số lượng và kích thướt các buồng lạnh 21

2.6.1 Thể tích kho lạnh 23

2.6.3 Tải trọng của nền và của trần 24

2.6.4 Xác định diện tích lạnh cần xây dựng: 24

2.6.5 Số lượng buồng lạnh phải xây dựng: 24

2.6.6 Dung tích thực tế của kho lạnh: 25

2.7 Quy hoạch mặt bằng kho lạnh 25

2.7.1 Yêu cầu chung đối với quy hoạch mặt bằng kho lạnh 25

2.7.2 Dung tích và chức năng của kho lạnh 26

2.7.3 Tính toán kinh tế 27

2.7.4 Chọn mặt bằng xây dựng 27

2.7.5 Nguồn nước 28

2.7.6 Nguồn điện 28

2.7.7 Bốc xếp 28

Chương 3 30

TÍNH CÁCH NHIỆT CÁCH ẨM 30

3.1 Cấu trúc xây dựng và cách nhiệt kho lạnh 30

3.1.1 Mục đích của việc cách nhiệt phòng lạnh: 30

3.1.2 Mục đích của việc cách ẩm : 31

3.2 Cấu trúc của cách nhiệt – cách ẩm 32

3.2.1 Cấu trúc cách nhiệt: 32

3.2.2 Cấu trúc cách ẩm: 32

3.3 Phương pháp xây dựng kho bảo quản 32

3.3.1 Kết cấu xây dựng kho: 33

3.4 Vật liệu cách nhiệt 35

3.5 Tính toán cách nhiệt kho lạnh: 37

3.5.1 Kết cấu tường bao 37

3.5.2 Kiểm tra đọng sương vách tường bao 31

3.5.3 Kiểm tra đọng ẩm trong cơ cấu cách nhiệt 32

3.5.4 Xác định chiều dày cách nhiệt nền 34

3.5.5 Xác định kết cấu trần kho lạnh 35

3.5.6 Xác định chiều dày cách nhiệt tường ngăn: 38

Chương 4 38

TÍNH NHIỆT TẢI VÀ CHỌN HỆ THỐNG 38

4.1 Tính nhiệt tải 38

4.1.1 Mục đích 39

4.1.2 Tính nhiệt tải 39

4.1.3 Xác định tải nhiệt và năng suất lạnh cho máy nén 44

4.2 Chọn các chế độ làm việc và tính chọn thiết bị 44

4.2.1 Chọn các thông số làm việc 44

4.2.2 Tính chu trình máy lạnh 46

4.2.3 Tính chọn thiết bị 49

Chương5: 57

THI CÔNG LẮP ĐẶT 5.1 Gia cố và xây dựng nền móng 57

5.1.1 Đúc khung kho bằng bê tông cốt thép 58

5 1.2 Dựng khung đỡ mái và lợp mái 58

5.2 Lắp đặt kho lạnh 58

5.2.1 Công tác chuẩn bị 58

5 2.2 Thi công lắp đặt 58

5.3 Lắp đặt hệ thống lạnh 63

5.3.1 Lắp đặt cụm dàn ngưng, máy nén 63

5.3.2 Lắp đặt cụm dàn lạnh 64

5.3.3 Lắp đặt đường ống hút của máy nén, và đường ống từ bình chưa cao áp đến dàn lạnh, bình tách lỏng và van tiết lưu 65

5.4 Đuổi bụi và thử xì, hút chân không và nạp gas hệ thống 68

5.4.1 Quy trình đuổi bụi hệ thống 68

5.4.2 Thử xì hệ thống 68

5.4.3 Hút chân không hệ thống 69

5.4.4 Nạp gas cho hệ thống 70

5.5 Vận hành hệ thống lạnh 71

5.5.1 Công tác chuẩn bị 71

5.5.2 Vận hành hệ thống 71

5.5.3 Dừng máy 72

5.6 Bảo dưỡng hệ thống 72

5.6.1.Bảo dưỡng máy nén 73

5.6.2.Bảo dưỡng thiết bị ngưng tụ 73

5.6.3 Bảo dưỡng thiết bị bay hơi 73

DANH SÁCH CÁC BẢNG TRONG BÀI Bảng 1.1: Khả năng phân giải phụ thuộc nhiệt độ 9

Bảng 1.2: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến vi sinh vật 10

Bảng 2-1 Thông số khí hậu ở TPHCM 14

Bảng 2-2: Chế độ và thời gian bảo quản rau quả tươi 15

Bảng 2-3 Tiêu chuẩn chất tải và thể tích của một số sản phẩm bảo quản lạnh 21

Bảng 3-1: Chọn kết cấu vách tường bao Bảng 3-1: Chọn kết cấu vách tường bao 37

Bảng 3-2: Áp suất bảo hòa theo nhiệt độ 33

Bảng 3-3: Kết cấu cách nhiệt của nền 34

Bảng 3-4: 35

Bảng 3-5: Tính chất vật lý của không khí ẩm 2 37

Bảng 4-1: Bảng tổng kết nhiệt tải 43

Bảng 4-2: Các tổng hợp các thông số trên các điểm nút của chu trình 47

Bảng 4-3: Thông số dàn lạnh Bảng 3-1: Chọn kết cấu vách tường bao 50

Bảng 4-4: Thông số thiết bị ngưng tụ 52

Bảng 4-5: Kết quả tính toán đường ống chọn 56

Chương 1

VAI TRÒ CỦA KỸ THUẬT LẠNH TRONG CÔNG NGHỆ

THỰC PHẨM

1.1 Tác dụng của nhiệt độ thấp đối với thực phẩm

 Năm 1745 nhà bác học Nga Lômônôxốp trong một luận án nổi tiếng “Bàn vềnguyên nhân của nóng và lạnh“ đã cho rằng: Những quá trình sống và thối rửadiễn ra nhanh hơn do nhiệt độ cao và kìm hãm chậm lại do nhiệt độ thấp

 Thật vậy, biến đổi của thực phẩm tăng nhanh ở nhiệt 50oC vì ở nhiệt độ nàyrất thích hợp cho hoạt hoá của men phân giảiđộ 40 (enzim) của bản thân thựcphẩm và vi sinh vật

 Ở nhiệt độ thấp các phản ứng hoá sinh trong thực phẩm bị ức chế Trong phạm

vi nhiệt độ bình thường cứ giảm 10oC thì tốc độ phản ứng giảm xuống 1/2 đến 1/3lần

 Nhiệt độ thấp tác dụng đến hoạt động của các men phân giải nhưng không tiêudiệt được chúng Nhiệt độ xuống dưới 0oC, phần lớn hoạt động của enzim bị đìnhchỉ Tuy nhiên một số men như lipaza, trypsin, catalaza ở nhiệt độ -191oC cũngkhông bị phá huỷ Nhiệt độ càng thấp khả năng phân giải giảm, ví dụ men lipazaphân giải mỡ

 Khi nhiệt độ giảm thì hoạt động sống của tế bào giảm là do:

- Cấu trúc tế bào bị co rút

- Độ nhớt dịch tế bào tăng

- Sự khuyếch tán nước và các chất tan của tế bào giảm.

- Hoạt tính của enzim có trong tế bào giảm

Bảng 1.1: Khả năng phân giải phụ thuộc nhiệt độ

Nhiệt độ (0C) 40 10 0 -10Khả năng phân giải (%) 11,9 3,89 2,26 0,70

 Các tế bào thực vật có cấu trúc đơn giản, hoạt động sống có thể độc lập với cơthể sống Vì vậy khả năng chịu lạnh cao, đa số tế bào thực vật không bị chết khinước trong nó chưa đóng băng

 Tế bào động vật có cấu trúc và hoạt động sống phức tạp, gắn liền với cơ thểsống Vì vậy khả năng chịu lạnh kém hơn Đa số tế bào động vật chết khi nhiệt độgiảm xuống dưới 4oC so với thân nhiệt bình thường của nó Tế bào động vật chết

là do chủ yếu độ nhớt tăng và sự phân lớp của các chất tan trong cơ thể

 Một số loài động vật có khả năng tự điều chỉnh hoạt động sống khi nhiệt độgiảm, cơ thể giảm các hoạt động sống đến mức nhu cầu bình thường của điều kiệnmôi trường trong một khoảng thời gian nhất định Khi tăng nhiệt độ, hoạt độngsống của chúng phục hồi, điều này được ứng dụng trong vận chuyển động vật đặcbiệt là thuỷ sản ở dạng tươi sống, đảm bảo chất lượng tốt và giảm chi phí vậnchuyển

Ảnh hưởng của lạnh đối với vi sinh vật

- Khả năng chịu lạnh của mỗi loài vi sinh vật có 00C Tuy nhiên một số khácchịu lạnh ở nhiệt độ khác nhau Một số loài chết ở nhiệt độ 20C hay ở nhiệt độ thấphơn

- Khi nhiệt độ hạ xuống thấp nước trong tế bào vi sinh vật đông đặc làm vỡmàng tế bào sinh vật Mặt khác nhiệt độ thấp, nước đóng băng làm mất môi trườngkhuyếch tán chất tan, gây biến tính của nước làm cho vi sinh vật chết

- Trong tự nhiên có 3 loại vi sinh vật thường phát triển theo chế độ nhiệt riêng

Bảng 1.2: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến vi sinh vật

thấp nhất

Nhiệt độthích hợpnhất

Nhiệt độ cao nhất

Vi khuẩn ưa lạnh

(Psychrophiles)-Vi khuẩn ưa ấm(Mesophiles)- (Psychrophiles)-Vi

khuẩn ưa nóng(Thermopphiles)

15

70oC30oC45oC50

 Nấm mốc chịu đựng lạnh tốt hơn, nhưng ở nhiệt độ -100C hầu hết ngừng hoạtđộng ngoài trừ các loài Mucor, Rhizopus, Penicellium Để ngăn ngừa mốc phảiduy trì nhiệt độ dưới -150C Các loài nấm có thể sống ở nơi khan nước nhưng tốithiểu phải đạt 15% Ở nhiệt độ -180C, 86% lượng nước đóng băng, còn lại 14%không đủ cho vi sinh vật phát triển

 Vì vậy để bảo quản thực phẩm lâu dài cần duy trì nhiệt độ kho lạnh ít nhất

-180C

 Để bảo quả thực phẩm người ta có thể thực hiện nhiều cách như: Phơi, sấykhô, đóng hộp và bảo quản lạnh Tuy nhiên phương pháp bảo quả lạnh tỏ ra có ưuđiểm nổi bật vì:

- Hầu hết thực phẩm, nông sản đều thích hợp đối với phương pháp này

- Việc thực hiện bảo quản nhanh chóng và rất hữu hiệu phù hợp với tính chấtmùa vụ của nhiều loại thực phẩm nông sản

- Bảo tồn tối đa các thuộc tính tự nhiên của thực phẩm, giữ gìn được hương vị,màu sắc, các vi lượng và dinh dưỡng trong thực phẩm

1.2 Các chế độ xử lý lạnh thực phẩm

 Thực phẩm trước khi được đưa vào các kho lạnh bảo quản, cần được tiến hành

xử lý lạnh để hạ nhiệt độ thực phẩm từ nhiệt độ ban đầu sau khi đánh bắt, giết mổxuống nhiệt độ bảo quản

 Có hai chế độ xử lý lạnh sản phẩm là xử lý lạnh và xử lý lạnh đông

a) Xử lý lạnh là làm lạnh các sản phẩm xuống đến nhiệt độ bảo quản lạnh yêucầu Nhiệt độ bảo quản này phải nằm trên điểm đóng băng của sản phẩm Đặcđiểm là sau khi xử lý lạnh, sản phẩm còn mềm, chưa bị hóa cứng do đóng băng b) Xử lý lạnh đông là kết đông (làm lạnh đông) các sản phẩm Sản phẩm hoàntoàn hóa cứng do hầu hết nước và dịch trong sản phẩm đã đóng thành băng Nhiệt

độ tâm sản phẩm đạt -80C, nhiệt độ bề mặt đạt từ -180C đến -120C

 Xử lý lạnh đông có hai phương pháp:

a) Kết đông hai pha

Thực phẩm nóng đầu tiên được làm lạnh từ 370C xuống khoảng 40C sau đó đưavào thiết bị kết đông để nhiệt độ tâm khối thực phẩm đạt -80C

và diện tích buồng lạnh cũng giảm

 Đối với chế biến thịt thường sử dụng phương pháp một pha Đối với hàng thuỷsản do phải qua khâu chế biến và tích trữ trong kho chờ đông nên thực tế diễn rahai pha

 Các loại thực phẩm khác nhau sẽ có chế độ bảo quản và đông lạnh thích hợpkhác nhau

 Ở chế độ bảo quản lạnh và trong giai đoạn đầu của quá trình kết động hai pha,người ta phải gia lạnh sản phẩm Thông thường thực phẩm được gia lạnh trongmôi trường không khí với các thông số sau:

- Độ ẩm không khí trong buồng: 85  90%

- Tốc độ không khí đối lưu tự nhiên: 0,1 - 0,2 m/s; đối lưu cưỡng bức chophép 0,5 m/s (kể cả rau quả, thịt, cá, trứng )

- Giai đoạn đầu, khi nhiệt độ sản phẩm còn cao, người ta giữ nhiệt độ khôngkhí gia lạnh thấp hơn nhiệt độ đóng băng của sản phẩm chừng 1 - 20C Nhiệt độđóng băng của một số sản phẩm như sau:

 Thịt 1,2 - 4,20C Nhiệt độ không khí gia tăng 20C - 0C

 Cá từ 0,6 - 20C

 Rau quả 0,8 - 4,20C thời gian gia nhiệt kéo dài thêm 5h

 Sau khi tăng nhiệt độ sản phẩm đạt 3 - 80C, nhiệt độ không khí tăng lên 10C.Tóm lại, cần tăng tốc độ gia lạnh nhưng phải tránh đóng băng trong sản phẩm

 Trong một kho lạnh có thể có buồng gia lạnh riêng biệt Song cũng có thể sửdụng buồng bảo quản lạnh để gia lạnh Khi đó, số lượng sản phẩm đưa vào phảiphù hợp với năng suất lạnh của buồng Các sản phẩm nóng phải bố trí đều cạnhcác dàn lạnh để rút ngắn thời gian gia lạnh Sản phẩm khi gia lạnh xong phải thudọn và sắp xếp vào vị trí hợp lý trong buồng để tiếp tục gia lạnh đợt tiếp theo

Chương 2

TÍNH TOÁN BỐ TRÍ MẶT BẰNG VÀ DUNG TÍCH KHO

LẠNH

2.1.Khảo sát sơ đồ mặt bằng lắp đặt kho lạnh

2.1.1 Chọn địa điểm xây dựng kho lạnh.

 Chọn địa điểm kho lạnh là công tác không thể thiếu và đóng vai trò quan trọngtrong quá trình thiết kế và xây dựng kho Khi chọn địa điểm thì ta phải biết đượccác thông số về khí tượng thuỷ văn, địa lí… Từ đó đề ra các phương án thiết kế vàxây dựng kho cho thích hợp để làm cho công trình có giá thành thấp nhất và chấtlượng công trình là tốt nhất, cũng tránh được các rủi ro do thiên tai gây ra nhưthiên tai, lũ lụt… tại địa phương xây dựng kho

Kho lạnh bảo quản được đặt gần chợ đầu mối quận Thủ Đức Thành Phố HồChí Minh

2.1.2 Các thông số khí hậu

 Các thông số khí hậu này được thống kê, khi tính toán đảm bảo độ an toàn thì

ta phải lấy giá trị cao nhất, tức là giá trị khắc nghiệt nhất để đảm bảo độ an toàncho máy lạnh và tránh các sự cố đáng tiếc xảy ra Tra bảng 1-1 sách HDTKHTL tacó

Bảng 2-1 Thông số khí hậu ở TPHCM.

TB cả năm Mùa hè Mùa đông Mùa hè Mùa đông

2.1.3 Các điều kiện bảo quản trong kho.

Chế độ bảo quản sản phẩm trong kho cũng chính là điều kiện môi trường trongkho mà ta phải tạo ra để duy trì sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng cao

 a) Chọn nhiệt độ bảo quản.

Nhiệt độ bảo quản thực phẩm phụ thuộc vào từng loại sản phẩm và thời gianbảo quản của chúng Thời gian bảo quản càng lâu đòi hỏi nhiệt độ bảo quản càngthấp

Kho lạnh bảo quản rau quả chủ yếu là sup lơ, carot, khoai tây… nên thời gianbảo quản khoảng 2 đến 3 tuần chọn nhiệt độ bảo quản là 20C

 b) Độ ẩm của không khí trong kho lạnh.

Độ ẩm của không khí trong kho ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩmkhi sử dụng Bởi vì độ ẩm của không khí trong kho liên quan đến hiện tượng thănghoa của nước đá trong sản phẩm Vì vậy tuỳ từng loại sản phẩm mà ta chọn độ ẩmcủa không khí cho thích hợp

 c) Tốc độ không khí trong kho lạnh.

Không khí chuyển động trong kho có tác dụng lấy đi nhiệt lượng của sản phẩmbảo quản, nhiệt do mở cửa, do cầu nhiệt, do người lao động trong kho Ngoài racòn phải đảm bảo sự đồng đều nhiệt độ, độ ẩm và hạn chế nấm mốc hoạt động

Ở nhà máy Thiên mã sản phẩm được bao gói cách ẩm nên ta thiết kế không khí

đối lưu cưỡng bức bằng quạt gió với vận tốc v = 3m/s.

Bảng 2-2: Chế độ và thời gian bảo quản rau quả tươi

Sản phẩm Nhiệt độ

bảo quản,(oC)

Độ ẩm,(%)

Thông gió Thời gian

bảo quản,

2.2 Yêu cầu khi thiết kế mặt bằng kho lạnh:

2.2.1 Yêu cầu chung đối với mặt bằng kho bảo quản:

 Quy hoạch mặt bằng là bố trí các nơi sản xuất cho phù hợp với dây chuyềncông nghệ, để đạt được mục tiêu đó thì cần phải phù các yêu cầu sau:

- Phải bố trí mặt bằng kho bảo quản phù hợp với dây chuyền công nghệ, sảnphẩm đi theo dây chuyền không gặp nhau, không chồng chéo lên nhau, đan xenlẫn nhau

- Đảm bảo sự vận hành tiện lợi, rẻ tiền, chi phí đầu 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 xưởng hoặc xínghiệp

 Quy hoạch mặt bằng kho bảo quản cần phải đảm bảo việc vận hành xí nghiệp

dẻ tiền và thuận lợi Cơ sở chính để giảm chi phí vận hành là giảm dòng nhiệt xâmnhập kho bảo quản, giảm thể tích và giảm nhẹ các công việc chồng chéo nhau, đểgiảm dòng nhiệt qua vách thì cần giảm diện tích xung quanh Vì trong các dạnghình học thấy hình khối chữ nhật có diện tích lớn nhất Để giảm cần làm dạng hìnhlập phương khi đó đứng về mặt sắp xếp hàng hoá thì không có lợi , do đó chúng taphải từ bỏ kiến thức 1 x 1 cho nên để tăng khả năng xếp hàng hoá chúng ta sửdụng tỷ lệ 2 x 1 đến 5 x 1 hoặc để giảm dòng nhiệt qua vách cần hợp nhất cácphòng lạnh thành một khối gọi là block lạnh bởi vì việc này xây lắp phân tán cáckho lạnh ra không những lần tăng tổn thất nhiệt qua vách , còn làm tăng phân táncác kho lạnh ra Không những làm tăng tổn thất nhiệt qua vách, còn làm tăng cácchi phí và nguyên vật liệu khác

- Biện pháp để giảm dòng nhiệt xâm nhập vào kho bảo quản chúng ta tìm cáchngăn chặn, khi chúng ta mở cửa kho bảo quản đối với những kho tiếp xúc bênngoài.

Pkkk < Pfkk

- Giảm dòng nhiệt xâm nhập khi mở cửa kho bảo quản thực hiện những cáchsau:

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

 Xây dựng hành lang đêm, nhất đối với hệ thống kho bảo quản lớn

 Làm màng gió để chắn (đặt quạt ở cửa) công tắc điện điều khiển quạt gắnliền với cánh cửa, khi cửa mở thì quạt chạy, ngược lại khi đóng cửa thì quạtdừng

 Quy hoạch phải tính đến đặc điểm của hệ thống lạnh Hệ thống lạnh kho bảoquản rau quả nhiệt độ không khí kho rất thấp nhiệt độ –20C Nền kho phải tiếp xúcvới mặt đất sau một thời gian dài làm cho nhiệt độ của nền kho hạ thấp dần xuốngkhi nhiệt độ của nền đất giảm thì xảy ra hiện tượng nước trong đất đóng băng

 Nền kho về mặt lý thuyết khi đạt 00C nước trong nền đất đóng băng chuyểnpha từ lỏng sang rắn Do đó kho sẽ lồi lên dễ phá vỡ cấu trúc xây dựng của kho Vìvậy để tránh hiện tượng này ta làm như sau :

Không nên bố trí những kho bảo quản có nhiệt độ thấp sát mặt đất có điều kiệnnên bố trí trên cao

 Nền kho xây các ống thông gió đường kính 200  300 mm, được xây dựngcách nhau 1  1,5 m tạo điều kiện cho không khí tuần hoàn qua hệ thống ốngnày làm cho nền đất nhiệt độ không thay đổi

 Ở nước ta thường xảy ra lũ lụt cho nên các kho bảo quản thường được xâylắp cao hơn mặt đất, khi đó khoảng trống dưới nền kho chính là khoảng thônggió

 Sưởi ấm sàn kho, nền kho bằng cách lắp đặt các dây điện trở, đường kínhdây điện trở là 8  12 mm đặt vào đây điện trở một điện áp U nằm trong 24 

26 V, nhiệt độ điều khiển tự động không nhỏ hơn 1  20C( lắp rơle nhiệt độ )

làm việc theo nguyên tắc sự thay đổi nhiệt độ, sự thay đổi vể sự giảm nở hoặcthay đổi nhiệt độ, sự thay đổi dịch chuyển các đòn bẩy.

2.3 Yêu cầu chung đối với phòng máy:

 Phòng máy là khu vực hết sức quan trọng của xi nghiệp Do đó nó cần đạt cácyêu câu sau:

- Phong máy nên bố trí tầng trệt

- Bệ máy và tổ hợp máy không được làm liền với các móng tường và các kếtcấu xây dựng khác của nhà xưởng kho bảo quản

- Khoảng cách giữa các tổ hợp máy phải đảm bảo lớn hơn 1 m và giữa tổ hợpmáy với tường không nhỏ hơn 0,8 m

- Phòng máy phải có 2 cửa riêng biệt cách xa nhau trong đó ít nhất phải có mộtcửa thông trực tiếp với bên ngoài

- Các cửa phòng máy phải mở về phía bên ngoài

- Phòng máy và các thiết bị phải có hệ thống thông gió, phải đảm bảo thay đổikhông khí 3 lần /ngày Hệ thông gió phải đảm bảo lưu lượng không khí thay đổi7lần/ngày

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

2.4 Phân loại kho lạnh:

2.4.1 Kho lạnh chế biến (Xí nghiệp chế biến lạnh)

 Là một bộ phận của các cơ sở chế biến thực phẩm như thịt, cá, sữa, rau, quả…Các sản phẩm là thực phẩm lạnh, lạnh đông, đồ hộp…để chuyển đến các kho lạnhphân phối, kho lạnh trung chuyển hoặc kho lạnh thương nghiệp Đặc điểm là năngsuất lạnh của các thiết bị lớn Chúng là mắt xích đầu tiên của dây chuyền lạnh

2.4.2 Kho lạnh phân phối

 Thường dùng cho các thành phố và các trung tâm công nghiệp để bảo quản các sản phẩm thực phẩm trong một mùa thu hoạch, phân phối điều hòa cho cả năm

Phần lớn các sản phẩm được gia lạnh hoặc kết đông ở xí nghiệp chế biến nơi khác

đưa đến đây để bảo quản Một phần nhỏ có thể được gia lạnh và kết đông tại kho lạnh từ 3 – 6 tháng Dung tích kho rất lớn, tới 10 – 15 ngàn tấn, đặc biệt 30 –

2.4.3 Kho lạnh trung chuyển

 Thường đăt ở các hải cảng, những điểm nút đường sắt, bộ,…dùng để bảo quảnngắn hạn những sản phẩm tại những nơi trung chuyển Kho lạnh trung chuyển có thể kết hợp làm một với kho lạnh phân phối và kho lạnh thương nghiệp

2.4.4 Kho lạnh thương nghiệp

 Dùng để bảo quản ngắn hạn thực phẩm sắp đưa ra thị trường tiêu thụ Nguồn hàng chủ yếu của kho lạnh này là từ kho lạnh phân phối Kho lạnh thương nghiệp được chia làm hai loại theo dung tích: kho lạnh thương nghiệp lớn có dung tích từ

10 đến 150 tấn dùng cho các trung tâm công nghiệp, thị xã… Kho lạnh nhỏ có dung tích đến 10 tấn dùng cho các của hang, quầy hàng thương nghiệp, khách sạn…thời hạn bảo quảntrong vòng 20 ngày Kiểu này bao gồm cả các loại tủ lạnh,

tủ kính lạnh thương nghiệp

2.4.5 Kho lạnh vận tải

 Thực tế là các ôtô lạnh, tàu hỏa, tàu thủy hoặc máy bay lạnh dùng để vận tải các sản phẩm bảo quản lạnh Các khoang lạnh có thể chiếm toàn bộ hoặc một phầnkhoang hàng của phương tiện vận tải

2.4.6 Kho lạnh sinh hoạt

 Thực chất là các loại tủ lạnh, tủ đông các cỡ khác nhau sử dụng trong gia đình.Chúng được coi là mắt xích cuối cùng của dây chuyền lạnh, dùng để bảo quản các thực phẩm tiêu dùng trong gia đình hoặc tập thể, để làm đá lập phương, đá thỏi thực phẩm Dung tích từ 50 tấn đến một vài mét khối

2.5 Phân bố dung tích.

Các kho lạnh bảo quản rau quả thường có các buồng sau:

- Buồng bảo quản rau quả

- Buồng chế biến (lựa chọn, phân loại, đóng gói, đóng hộp);

- Buồng tiếp nhận và phân phối sản phẩm

Đối với các kho lạnh nhỏ dưới 1000 tấn có thể sử dụng một buồng với nhiều chức năng thí dụ: buồng xử lý, phân phối và tiếp nhận của kho lạnh chế biến rau quả có thể là một buồng duy nhất Kho lạnh phân phối rau quả thì không cần buồng này Các buồng gia lạnh, thu gom của các kho lạnh thu mua, sau mùa vụ có thể dùng làm nơi bảo quản, phân loại trước khi bán

2.6 Xác định số lượng và kích thướt các buồng lạnh

 Dung tích kho lạnh là đại lượng cơ bản cần thiết để xác định số lượng và kích thước các buồng lạnh Dung tích kho lạnh là lượng hàng được bảo quản đồng thời lớn nhất trong kho, đơn vị là tấn hàng Ngoài ra, số lượng và kích thước các buồnglạnh phụ thuộc vào loại hàng được bảo quản trong kho, đặc điểm kho lạnh (kho lạnh phân phối, trung chuyển, chế biến hoặc thương nghiệp)

Bảng 2-3 Tiêu chuẩn chất tải và thể tích của một số sản phẩm bảo quản lạnh

Sản phẩm bảo quản Tiêu chuẩn chất

tải, gv tấn/m3

Hệ số tính thểtích αThịt bò đông lạnh ¼ con

0.881.1711.250.78

Gia cầm đông lạnh trong hòm gỗ

Cá đông lạnh trong hòm gỗ hay cactong

Thịt thăn, cá đông trong hòm, cactong

Mỡ trong hộp cactong

Trứng trong hộp cactong

Đồ hộp trong các hòm gỗ hoặc cactong

Cam, quít trong các ngăn gỗ mỏng

KHI SẮP XẾP TRÊN GIÁ

Mỡ trong các hộp cactong

Trứng trong các ngăn cactong

Thịt hộp trong các ngăn gỗ

Giò trong các ngăn gỗ

Thịt gia cầm đông lạnh trong các ngăn gỗ

trong các ngăn cactong

Nho và cà chua ở khay

Táo và lê trong ngăn gỗ

Cam, quít trong hộp mỏng,

trong ngăn gỗ, cactong

0.700.260.380.300.440.380.300.310.320.300.300.320.400.30

0.920.780.500.441.300.58 ÷ 0.540.78

0.501.350.921.170.790.921.171.031.091.171.031.091.871.175.52



2.6.1 Thể tích kho lạnh

 Được xác định theo biểu thức:

v g

 F – diện tích chất tải hoặc diện tích hàng chiếm trực tiếp, m2;

h – chiều cao chất tải, m;

 V – thể tích

 Chiều cao chất tải là chiều cao lô hàng chất trong kho, chiều cao này phụ

thuộc vào bao bì đựng hàng, phương tiện bốc xếp Chiêu cao h có thể tính bằng

chiều cao buồng lạnh trừ đi phần lắp đặt dàn lạnh treo trần và khoảng không gian cần thiết để chất hàng và dỡ hàng Kho lạnh một tầng có chiều cao 6 m thì chiều cao chất tải lên tới 5 m

h

V

F  = 857,14/5 = 171,42 m2

2.6.3 Tải trọng của nền và của trần

 Được tính toán theo định mức chất tải và chiều cao chất tải của nền và giá treohoặc móc treo vào trần:

gF ≥ gv x h

 gF – định mức chất tải theo diện tích, tấn/m2.

gF ≥ 0,35 x 5 ≥ 1,75 tấn/m2

2.6.4 Xác định diện tích lạnh cần xây dựng:

F

F F

Bảng 2-4 Hệ số sử dụng diện tích theo buồng

 Qua bảng 2-4 ta có thể thấy buồng càng rộng, hệ số sử dụng diện tích sử dụng càng lớn vì có thể bố trí hợp lý hơn các lối đi, các lô hàng và các thiết bị

 f – diện tích buồng lạnh quy chuẩn đã chọn xác định qua các hàng cột kho, m2

 Diện tích buồng lạnh quy chuẩn được chọn là f = 60 m2

60

56 , 228



f

F Z

 Chọn Z = 4, kích cỡ mỗi buồng sẽ là 6 x 10 m Thêm một buồng phụ trợ, một gian máy, một hành lang ô tô

 Lưu ý: Khi thiết kế mặt bằng kho lạnh

 Cần phải tính toán thêm các diện tích lạnh phụ trợ chưa nằm trong các tính toán trên Thí dụ hành lang, buồng tháo và chất tải, kiểm nghiệm sản phẩm, buồng chứa phế phẩm và kể cả buồng kết đông của kho lạnh phân phối.

 Diện tích kho lạnh quy chuẩn được tính theo hàng cột quy chuẩn cách nhau 6

m nên f cơ sở là 36 m 2 Các diện tích quy chuẩn khác là bội số của 36 m2 Trong khi tính toán, diên tích lạnh có thể lớn hơn diện tích ban đầu 10 ÷ 15%, khi chọn Z

là số nguyên

2.6.6 Dung tích thực tế của kho lạnh:

, 1

Z

Z E

E 

 Z1 – số lượng buồng lạnh thực tế xây dựng; Z = 4

78 , 315 8 , 3

4 300



Z

Z E

2.7. Quy hoạch mặt bằng kho lạnh

2.7.1 Yêu cầu chung đối với quy hoạch mặt bằng kho lạnh

 Quy hoạch mặt bằng kho lạnh là bố trí những nơi sản xuất, xử lý lạnh, bảo quản và những nơi phụ trợ phù hợp với dây chuyền công nghệ Để đạt được mục đích đó cần tuân thủ các yêu cầu sau:

 Phải bố trí các buồng lạnh phù hợp dây chuyền công nghệ Sản phẩm đi theo dây chuyền không gặp nhau, không đan chéo nhau Các cửa ra vào của buồng chứa phải quay ra hành lang Cũng có thể không cần hành lang nhưng sản phẩm theo dây chuyền không đi ngược

 Quy hoạch cần phải đạt chi phí đầu tư là bé nhất Cần sử dụng rộng rãi các cấukiện tiêu chuẩn, giảm đến mức thấp nhất các diện tích phụ trợ nhưng phải đảm bảotiện nghi Giảm công suất thiết bị đến mức thấp nhất

 Quy hoạch mặt bằng cần phải đảm bảo sự vận hành thuận lợi và rẻ tiền

- Quy hoạch phải đảm bảo lối đi và đường vận chuyển thuận lợi cho việc bốcxếp thủ công hoặc cơ giới đã thiết kế

- Chiều rộng kho lạnh nhiều tầng không quá 40 m

- Chiều rộng kho lạnh một tầng phải phù hợp với khoảng vượt lớn nhất 12 m,thường lấy 12, 24, 36, 48, 60, 72 m.

- Chiều dài kho lạnh có đường sắt nên chọn để chứa được 5 toa tầu lạnh bốc xếp cùng lúc

- Chiều rộng sân bốc dỡ đường sắt 6 ÷ 7,5 m; sân bốc dỡ ô tô cũng vậy

- Trong một vài trường hợp, kho lạnh có sân bốc dỡ nối liền rộng 3,5 m, nhưng thông thường các kho lạnh có hành lang nối ra cả hai phía, chiều rộng 6 m

- Kho lạnh thể tích < 600 tấn không có đường sắt, chỉ có một sân bốc dỡ ô tô dọc theo chiều dài kho đảm bảo mọi phương thức bốc dỡ

- Để giảm tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che, các buồng lạnh được nhóm lại từng khối với một chế độ nhiệt độ

 Mặt bằng kho lạnh phải phù hợp với hệ thống lạnh đã chọn Điều này đặc biệt quan trọng với kho lạnh một tầng vì không phải luôn luôn đảm bảo đưa được môi chất lạnh từ các thiết bị lạnh về, do đó phải chuyển sang sơ đồ lớn hơn với việc cấp lỏng từ dưới lên

 Mặt bằng kho lạnh phải đảm bảo kỹ thuật, an toàn phòng cháy chữa cháy

 Khi huy hoạch cũng cần phải tính toán đến khả năng mở rộng kho lạnh Phải

để lại một mặt mút tường để có thể mở rộng kho lạnh

2.7.2 Dung tích và chức năng của kho lạnh

 Nói chung các kho lạnh có dung tích và công dụng hết sức khác nhau, nên mặtbằng cũng được bố trí khác nhau Kho lạnh đa năng phần lớn là các kho lạnh cho thuê Người ta cho thương nhân và các doanh nghiệp thuê nên hàng hoá hết sức đadạng và chế độ bảo quản cũng khác nhau, nên kho lạnh cũng cần đa dạng để đáp ứng nhu cầu đó Tuy nhiên xu hướng phát triển lại là các kho lạnh chuyên dùng sử dụng cho một mặt hàng ổn định nào đó, ví dụ các kho lạnh bảo quản thịt cho lò

mổ, kho bảo quản cá ở bến cảng Các kho lạnh cá ở bến cảng tiếp nhận cá đã đươc chế biến và kết động trên các tàu cá đưa về… Các kho lạnh tôm xuất khẩu, các

kho lạnh rau quả trước khi vận chuyển đi xa hoặc các kho lạnh bảo quản khi đi thuhái trong thời vụ và đồng thời là các trung tâm thu mua.

 Để đạt được hiểu quả kinh tế, diện tích kho lạnh tối thiểu để cho thuê phải đạt được 2000 m2, giới hạn lớn nhất là không hạn chế Trung bình các kho lạnh cho thuê có diện tích từ 5000 đến 10000 m2 Các kho lạnh chuyên dùng có những quanđiểm riêng về hiệu quả kinh tế nên cũng không có giới hạn về diện tích

2.7.4 Chọn mặt bằng xây dựng

 Khi chọn mặt bằng xây dựng, ngoài các yêu cầu chung như đã nêu trên cần phải chú ý đến móng của kho lạnh phải vững chắc bởi vậy cần phải tiến hành khảosát nền móng và mực nước…Việc gia cố nền móng nhiều khi dẫn đến việc tăng đáng kể vốn đầu tư xây dựng Đặc biệt các kho lạnh bến cảng cần đóng cọc và xử

lý nền móng Ở các vùng khai thác mỏ, việc khai thác có thể dẫn tới các hư hỏng

về nền móng, sụt lở đất đai Các xử lý ổn định nền móng đôi khi rất tốn kém Nếu mực nước quá lớn cần có biện pháp chống thấm ẩm

2.7.5 Nguồn nước

 Do nhiệt thải ở thiết bị ngưng tụ là rất lớn nên ngay từ khi thiết kế cần phải tính toán đến nguồn nước Có thể xử dụng nước thành phố, tuy nhiên nếu có khả năng tự khai thác là tốt nhất, như vậy sẽ chủ động hơn rất nhiều Cần phải khoan

và bơm từ các giếng khoan, xác định chất lượng và trữ lượng nước và khả năng khai thác tại chỗ Ở miền Bắc Việt Nam, nước khai thác ở các giếng khoan có nhiệt độ ổn định 24oC trong cả mùa đông mùa hè nên rất thuận lợi cho cho giải nhiệt bình ngưng so với nước tuần hoàn tới 32oC, năng suất lạnh khi dùng nước

giếng khoan có thể tăng tới 20% và điện năng tiêu thụ có thể giảm tới 15% Ngoài việc cấp nước, việc thoát nước cũng cần được dự tính Có thể thoát ra kênh,

mương, sông ngòi…

2.7.6 Nguồn điện

 Quan trọng tương tự là việc cấp điện đến công trình, giá điện và giá xây lắp công trình điện Ngoài nước thì điện là hạng mục có ảnh hưởng lớn đến vốn đầu tưxây dựng và đặc biệt là vận hành sau này nên cần được quan tâm thích đáng khi chọn mặt bằng xây dựng

2.7.7 Bốc xếp

 Các kho lạnh đều cần có một sân rộng để cho xe tải đi lại bốc dỡ hàng, đảm bảo được việc bốc dỡ hàng và khối lượng cao nhất, đồng thời đảm bảo các mặt hàng đông lạnh không bị ảnh hưởng đến thời gian bốc xếp Dọc theo chiều dài khocần bố trí hiên tàu hoả và hiên ô tô cho cùng một lúc có thể bốc xếp nhiều toa hàng

và nhiều ô tô Đối với kho lạnh bến cảng cần phải có cầu cảng của kho để có thể bốc xếp trực tiếp từ tàu vào kho tránh phải dùng phương tiện vận chuyển trung gian

Chương 3

TÍNH CÁCH NHIỆT CÁCH ẨM

3.1 Cấu trúc xây dựng và cách nhiệt kho lạnh.

3.1.1 Mục đích của việc cách nhiệt phòng lạnh:

 Nhiệt độ tk, trong khi đó nhiệt độ môi trường (tf > tk) lạnh trong xí nghiệpđông lạnh Cấu trúc cách nhiệt chiếm 25 ->40 % chi phí xây dựng xí nghiêp Do

đó phải đặc biệt chú ý đến việc chọn cấu trúc cách nhiệt Thiết kế và khi thi công

nếu cấu tạo của vách cách nhiệt là điểm cấu trúc xây dựng cách nhiệt xấu thì nókhông đảm bảo chế độ nhiệt và ẩm theo yêu cầu làm tăng sự khô ngót sản phẩm,

hư hỏng sản phẩm và tăng chi phí sản xuất lạnh (tăng chi phí vận hành)

 Do vậy việc cách nhiệt cho kho lạnh được xem xét và coi trọng vấn đề này.Đặc biệt đối với hệ thống kho lạnh xây dựng trong phòng lạnh luôn luôn phải duytrì nhiệt độ thấp

 Do đó sự chênh lệch nhiệt độ như trên luôn luôn xuất hiện dòng nhiệt xâmnhập từ ngoài môi trường vào

 Đối với kho lạnh của chúng ta, mục đích xây dựng giảm dòng nhiệt xâm nhập

từ ngoài môi trường vào trong kho, chỉ còn bằng cách tăng Rw lên

 RW : nhiệt trở của vách (tức là cản trở dòng nhiệt ) muốn tăng dòng nhiệt trởcủa vách có nhiều cách nhưng tốt nhất là xây tường dày lên một cách phù hợp nhấtlắp vật liệu cách nhiệt

 Để tránh hiện tượng này khi xắp xếp sản phẩm vào trong kho lạnh không đượcxếp sản phẩm vào sát vách kho Từ những lý do trên việc cách nhiệt cho kho lạnhrất là tất yếu

3.1.2 Mục đích của việc cách ẩm :

 Nhiệt độ môi trường xung quanh bao giờ lớn hơn nhiệt độ của không khí trongphòng lạnh cho lên độ ẩm (d=g/kg k3) của không khí xung quanh lớn hơn phonglạnh, kết quả phát sinh độ chênh lệch độ chứa ẩm

d = dng - dn

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

p = pfh - pk

 Đây là nguyên nhân tạo ra môi trường ẩm trong vách kho lạnh Sự chênh lệch

về áp suất hơi nước trong và ngoài tạo nên dòng hơi nước tạo nên dòng hơi nướckhyếch tán qua vách kho vào trong phòng lạnh nó được đánh giá qua thông số gọi

là mật độ dòng ẩm 

 = Ph1H Ph2

 Trong đó:

 Ph1 : áp suất hơi nước bên ngoài

 Ph2 : áp suất hơi nước bên trong

 H : Trở lực dẫn ẩm m2sp/kg

 Việc chấm dứt hoàn toàn dòng nhiệt ẩm đi qua vách khi mà luôn luôn tồn tại

t và p là điều không thể thực hiện được Vì khi đó vách kho có trở lực nhiệt và

ẩm vô cùng lớn nhưng nếu tăng một cách hợp lý nhiệt trở và ẩm trở và ẩm trở thì

có thể giảm được dòng nhiệt và ẩm

 Để giải quyết vấn đề này ta phải thực hiện việc cách nhiệt và cách ẩm của kholạnh

 Nếu để cho ẩm xâm nhập vào qua vách qua vách kho lạnh gây ra một số táchai:

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

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

-Ẩm đi vào mang theo nhiệt vào làm tăng nhiệt tải của thiết bị lạnh lên (tăngnhiệt tải của buồng) đồng thời nó làm tăng khả năng mất khối lượng của sản phẩm(do chuyển pha từ lỏng sang hơi ) Để khắc phục những tác hại nêu trên người taphải cách ẩm cho kho

3.2 Cấu trúc của cách nhiệt – cách ẩm

3.2.1 Cấu trúc cách nhiệt:

 Cấu trúc cách nhiệt đảm bảo sự liên tục không tạo ra các cầu nhiệt hiện tượngđột nhiệt Đối với kho xây khi lắp cách nhiệt cho công trình không nên để hở cácmạch ghép giữa các tấm cách nhiệt

 Vị trí lắp đặt :

 + Đối với tường cách nhiệt đặt phía trong hay phía ngoài đều được cả nhưng

để bảo vệ lớp cách nhiệt, cấu trúc tốt thì lắp bên trong tường có lợi hơn

 + Đối với nền lắp dưới mặt nền

 + Đối với trần thì lắp lớp cách nhiệt phía trên hay phía dưới đều được tuỳthuộc vào diện tích

 Theo để tài thiết kế của em, em chọn cấu trúc cách nhiệt là polystyrol(styrofor) để cách nhiệt cho kho (trần ,tường, nền)

3.2.2 Cấu trúc cách ẩm:

 Về nguyên tắc cấu trúc cách ẩm lắp về phía có độ ẩm cao (về phía nóng)

 Khi lắp cấu trúc cách ẩm cho kho em chọn là nhựa đường và giấy dầu dùng đểcách ẩm cho tường, nền còn trần dùng tôn để lợp đồng thời cũng để cách ẩm

3.3 Phương pháp xây dựng kho bảo quản

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

 - Kho lắp ghép : có ưu điểm là kích thước lắp ghép tiêu chuẩn, thao tác lắpghép dễ dàng, cách ẩm hoàn toàn , thời gian thi công ngắn, hiệu quả cao….tuynhiên nó có nhược điểm là giá thành cao, chi phí đầu tư lớn , không tận dụngđược nguồn nhiên liệu sẵn có tại địa phương

 - Kho xây : có ưu điểm là có khả năng tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có tạiđịa phương, các nguyên vật liệu sẵn có của xí nghiệp, giá thành rẻ, chi phí đầu tưthấp Tuy nhiên nó có nhược điểm là thời gian thi công kéo dài cấu trúc xây dựngphức tạp

 Qua cân đối giữa kho lắp ghép và kho xây, đối chiếu với tình hình của xínghiệp em chọn phương án xây dựng kho bảo quản đông của xí nghiệp là khoxây

3.3.1 Kết cấu xây dựng kho:

 Để giảm tổn thất lạnh, cũng như đảm bảo tính an toàn và kinh tế cho kho lạnhhoạt động trong thời gian dài thì kho lạnh cần được xây dựng theo kết cấu nhưsau:

3.3.1.1 Móng và cột.

 Móng phải chịu được tải trọng của toàn bộ kết cấu xây dựng và hàng hoá bảoquản, bởi vậy móng phải kiên cố, vững chắc và lâu bền Móng có thể làm theokiểu rầm móng hoặc có thể theo kiểu từng ô không liên tục Khi đó móng người taphải chừa trước những lỗ để lắp cột chịu lực Trong kho lạnh một tầng sử dụng cột

có tiết diện vuông (400400)

3.3.1.2 Tường bao và tường ngăn.

 Có rất nhiều phương án xây dựng tường bao tường ngăn nhưng phưong pháp

cổ điển nhất cho đến nay vẫn phù hợp với Việt Nam

 Tường gạch chịu lực có hai lớp vữa trát hai phía Cách nhiệt ở phía trongphòng lạnh Trước khi cách nhiệt phủ lên tường một lớp bitum dày 2,53 mm đểcách ẩm sau đó dán lớp cách nhiệt lên

 Cách nhiệt có thể dán hai lớp tránh cầu nhiệt Cách nhiệt có thể cố định vàotường như đinh móc bằng thép Nẹp gỗ

 Đối với tường ngăn có thể cách nhiệt bằng gạch hoặc bằng bêtông bọt cáchnhiệt Nếu hai phòng có nhiệt độ quá chênh lệch có thể bố trí cách nhiệt ở phònglạnh hơn

3.3.1.3 Mái

 Các kho lạnh có các tấm mái tiêu chuẩn đi kèm theo với cột, rầm , xà tiêuchuẩn Mái kho lạnh không được đọng nước, không được thấm nước

 Nếu kho lạnh có chiều rộng lớn có thể làm mái dốc về một phía, thường làm

dốc về hai phía và có độ nghiêng 2% Chống thấm nước bằng bitum và giấy dầu.

Chống bức xạ mặt trời bằng cách phủ lên trên cùng một lớp sỏi trắng kích thước515 mm

 Đối với kho lạnh em thiết kế ngoài việc bố trí như trên còn bố trí thêm lớp máilợp bằng bờ lô xi măng hoặc bằng thép.

ta có thể bố trí thêm điện trơ sưởi nền

3.3.1.5 Cửa kho lạnh

 Các kho lạnh có rất nhiều loại khác nhau, khoá cửa cũng có nhiều loại hácnhau Cửa kho lạnh lắp ghép giống cửa của tủ lạnh Cửa là một tấm cách nhiệt, cóbản lề tự động, chung quanh có đệm kín bằng cao su, có bố trí nam châm mạnh đểhút mạnh cửa đảm bảo độ kín và giảm tổn thất nhiệt.Cửa một cánh có chiều rộng1m và cửa hai cánh có chiều rộng 1.8 m

 Với kho của em chon cửa cho xe nâng hạ chọn cửa rộng 3m và cao 2.3m cửa

bố bánh xe chuyển động trên thanh ray sát tường nên đóng mở nhẹ nhàng, tiết kiệndiên tích

3.4 Vật liệu cách nhiệt

 Cách nhiệt lạnh có nhiệm vụ hạn chế dòng nhiệt tổn thất từ ngoài môi trường

có nhiệt độ cao vào buồng lạnh có nhiệt độ thấp qua kết cấu bao che Chất lượng của vách cách nhiệt phụ thuộc chủ yếu vào vật liệu cách nhiệt theo các yêu cầu dưới đây:

- Hệ số dẫn nhiệt  nhỏ ( -> 0);

- Khối lượng riêng nhỏ;

- Độ thấm hơi nước nhỏ ( -> 0);

- Độ bền cơ học và độ dẻo cao;

- Bền ở nhiệt độ thấp và không ăn mòn các vật liệu xây dựng tiếp xúc với nó;

- Không cháy hoặc không dễ cháy;

- Không bắt mùi và không có mùi lạ;

- Không gây nấm móc và phát sinh vi khuẩn, không bị chuột, sâu bọ đục phá;

- Không độc hại đối với cơ thể người;

- Không độc hại đối với sản phẩm bảo quản, làm biến chất và giảm chất lượng sản phẩm;

- Vận chuyển, lắp ráp, sửa chữa, gia công dễ dàng;

- Rẻ tiền và dể kiếm;

- Không đòi hỏi sự bảo dưỡng đặc biệt

 Trên thực tế không có các vật liệu cách nhiệt lý tưởng đáp ứng đầy đủa các yêu cầu trên Mỗi vật liệu có ưu và nhược điểm cụ thể Khi chọn một vật liệu cách nhiệt cho một trường hợp ứng dụng nào đó cần phải lợi dụng được triệt để các ưu điểm và hạn chế đến mức thấp nhất các nhược điểm của nó

 Yêu cầu quan trọng nhất đối với vật liệu cách nhiệt là hệ số dẫn nhiệt phải nhỏ Vật liệu cách nhiệt phần lớn là các vật liệu phi kim loại vô cơ và hưu cở dạngxốp ngậm các bọt không khí hoặc ngậm các bọt khí nào đó

 Hệ số dẫn nhiệt  của vật liệu cách nhiệt có tính chất gần giống nhau và phụ thuộc vào:

- Khối lượng riêng;

- Cấu trúc của bọt xốp (kiểu, độ lớn, cách sắp xếp của các lỗ chứa khí, thành phần và cấu tạo của phần rắn và mối quan hệ qua lại của chúng);

- Nhiệt độ;

- Áp suất và chất khí ngậm trong bọt xốp;

- Độ ẩm, độ khuếch tán hơi nước và không khí trong thời gian sử dụng

 Khối lượng riêng của vật liệu là khối lượng của 1m3 vật liệu tính cả phần rỗng chứa khí Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu vô cơ đặc tạo nên phần rắn của bọt xốp,

khối lượng riêng càng bé, thể tích rỗng chứa khí càng lớn và hệ số dẫn nhiệt 

càng nhỏ Tuy nhiên khối lượng riêng càng nhỏ độ bền cơ học càng thấp Để đảm bảo độ bền cơ học, không thể giảm khối lượng riêng xuống tuỳ ý Ví dụ polystironcách nhiệt cần khối lượng riêng bằng hoặc lớn hơn 25 kg/m3

 Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt càng nhỏ khí các lỗ ngậm khí càng

mịn, vì khi đó dòng nhiệt do đối lưu không khí trong các lỗ giảm

 Hệ số dẫn nhiệt giảm khi nhiệt độ giảm

 Áp suất của các chất khí chứa trong các lỗ xốp càng nhỏ, hệ số dẫn nhiệt càng nhỏ Chân không có khả năng cách nhiệt tốt nhất nhưng khó thực hiện vì sự

khuếch tán ẩm và không khí vào vật liệu Chỉ có thể thực hiện được cách nhiệt

chân không trong các bình hay chai vỏ thuỷ tinh hoặc bằng thép (phích đá, phích

nước, phích lưỡng tính, chai cryô…) chịu được áp lực không khí và chống được

khuếch tán hơi nước và không khí

3.5 Tính toán cách nhiệt kho lạnh:

3.5.1 Kết cấu tường bao

 Bảng 3-1: Chọn kết cấu vách tường bao

STT Vật liệu Bề dày  (m) Hệ số dẫn nhiệt 

(w/m2k)

Hệ số khuếchtán  g/mhMpa

Thiết kế đồ án kho lạnh bảo quản rau quả

 2: Lớp tường gạch

 4: Lớp bitum cách ẩm

 5: Lớp polistyrol cách nhiệt

 6: Lớp vữa xi măng cộng thép

 Xác định chiều dày lớp cách nhiệt tường bao:

 Chiều dày cách nhiệt của lớp vật liệu được xác định từ phương trình hệ số truyền nhiệt k:

k

1

1 1

cn

k 1 1 2

11

 cn: độ dày lớp cách nhiệt polystirol

 cn: hệ số dẫn nhiệt của polystirol

 k: hệ số truyền nhiệt qua tường bao, ứng với kho nhiệt độ ta có k= 0,29 w/

m2k

 1: hệ số tỏa nhiệt bề mặt ngoài tường ngăn, 1= 23,3 w/m2k

 2: hệ số tỏa nhiệt của vách phía trong kho lạnh, đối với kho lạnh không khí đối lưu cưỡng bức 2= 9 W/m2K

 i: bề dày của lớp vật liệu thứ i

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

 Theo kết cấu vách như trên và dựa vào bảng 1 ta có chiều dày lớp cách nhiệt là:

m cn

cn

1507 , 0

9

1 33 , 0

004 , 0 81 , 0

2 , 0 88 , 0

02 , 0 3 3 , 23

1 29 , 0

1 047 , 0

 Chiều dầy cách nhiệt thực phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được

Ở đây ta chọn chiều dầy tổng là 160 mm.Hệ số truyền nhiệt thực được tính:

tường bao

K m W k

9

1 33 , 0

004 , 0 047 , 0

16 , 0 81 , 0

2 , 0 88 , 0

02 , 0 3 3 , 23 1

3.5.2 Kiểm tra đọng sương vách tường bao

 Mật độ dòng nhiệt tính theo nhiều cách trong đó có hai cách sau đây:

q = k(t1 – t2)

q = 1(t1 – tw1)

2 1

1 1

t t

1

1t t

t t

 Nhiệt độ đọng sương ts tra theo t1 và trên đồ thị Molier h – x của không khí

ẩm ở áp suất khí quyển (760 mmHg) có tính tới an toàn, thực tế người ta lấy hệ số truyền nhiệt đọng sương làm chuẩn:

, 95

, 0

2 1

1 1

t t

t t

 Theo bảng nhiệt độ trung bình tháng nóng nhẩt ở Thành phố Hồ Chí Minh là

t1= 37,3oC; độ ẩm  = 74% Tra đồ thị h-x ta được ts = 32,5oC Nhiệt độ buồng lạnh -2oC, 1 theo bảng 3-7 là 23,3 W/m2K

K Wm k

K m W k

k

t s

s

2

2 0 , 257 /

7 , 2

, ) 2 ( 3 , 37

5 , 32 3 , 37 3 , 23 95 , 0

 Như vậy vách ngoài không bị đọng sương

3.5.3 Kiểm tra đọng ẩm trong cơ cấu cách nhiệt

 Điều kiện để ẩm không đọng lại trong lớp cách nhiệt (làm ướt kết cấu cách nhiệt, làm tăng khả năng trao đổi nhiệt) là áp suất riêng phần hơi nước thực tế luônphải nhỏ hơn áp suất bảo hòa hơi nước ở mọi điểm trong cơ cấu cách nhiệt:

px < phmax

Hình 3-2: Các thông số

Bảng 3-2: Áp suất bảo hòa theo nhiệt độ

 Tính phân áp suất thực của hơi nước

 Dòng hơi thẩm thấu qua kết cấu bao che:

+ 07,16,5 +00,,00486 =0,0285 m2hMpa/g

Mpa h m

g Mpa H

P

2 2

6

2

1

/ 1545 , 0

10

0,0285

310,2 - 4714,54

3.5.4 Xác định chiều dày cách nhiệt nền

Bảng 3-3: Kết cấu cách nhiệt của nền

 Xác định chiều dày cách nhiệt cho nền kho lạnh

 Đối với nền có sưởi ta chỉ cần tính các lớp trên xốp có sưởi :

K 1 1 2

11

, 1

1 , 0 04 , 0 3 , 23

1 41 , 0

Xác định chiều dày cách nhiệt cho trần kho lạnh

Chiều dày cách nhiệt được xác định qua phương trình truyền nhiệt :

k 1 1 2

11

22 , 0 047 , 0

1 , 0 4 , 1

04 , 0 3 , 0

012 , 0 3 , 23

1 257 , 0 1

 Kiểm tra đọng sương cho trần :

 Điều kiện để ẩm không đọng lại trên mặt ngoài trần :

t1 > ts

 Với :

 ts tra được ts= 32,5 oC

 t1 nhiệt độ bề mặt vách và được xác định như sau :

 Do mật độ dòng nhiệt không đổi khi đi qua mọi điểm trên bề mặt vách nên ta

có :

q = q1 =k x t =0,257 x (37,3 -(-2) =10,1 W/m2

 Ta lại có:

q1 = 1 x t10,1= 23,3 x (37,3 – t1)

=> t1= 37,3 – 10,1/23,3 = 36,8 oC

 Ta thấy t1 > ts Vậy vách không xảy ra đọng sương

Hình 3-3 :Kết cấu cách nhiệt trần kho lạnh

 Kiểm tra đọng ẩm trong kết cấu cách nhiệt trần kho lạnh

 Điều kiện ẩm không đọng lại trong vách là Px < Phmax

 Được xác định như sau:

 Mật độ dòng nhiệt do kết cấu cách nhiệt gây ra:

 Xác định áp suất thực của hơi nước :

 Dòng hơi ẩm thấm qua kết cấu bao che :