TÍNH CÁCH NHIỆT CÁCH ẩm CHO KHO LẠNH

Tuy nhiên có một số loài vi khuẩn và nấm mốc khi hạ nhiệt độ xuống -150C chúng vẫn phát triển được như Cloromobacter, Pseudomonas… Do đó, muốn bảo quản được thực phẩm, nhất là các mặt

LỜI CẢM ƠN

Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Th.S Phạm Quỳnh Thái Sơn

đã trực tiếp hướng dẫn, cung cấp tài liệu và tạo điều kiện thuận lợi để chúng

em hoàn thành bài đồ án này

Nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn đến tất cả quý thầy cô giáo Trường

ĐH Công nghiệp TP Hồ Chí Minh thời gian qua đã truyền đạt và trang bị cho chúng em đầy đủ kiến thức chuẩn bị tốt đồ án này

Tuy đã cố gắng nhưng do thời gian có hạn nên bài đồ án sẽ còn những sai sót Vì vậy, chúng em rất mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp, bổ sung của quý thầy cô và các bạn sinh viên để đề tài được hoàn thiện hơn

Một lần nữa nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn và chúc thầy cô và các bạn nhiều sức khỏe!

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN

Thanh Hóa, ngày …… tháng …… năm 2012

Giáo viên hướng dẫn

Th.S Phạm Quỳnh Thái Sơn

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN - 2 -

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1

1.1 TÁC DỤNG CỦA VIỆC BẢO QUẢN LẠNH 1

1.2 CÁC CHẾ ĐỘ XỬ LÝ LẠNH THỰC PHẨM 3

1.3 QUY TRÌNH CHẾ BIẾN CÁC LOẠI THỦY SẢN 3

1.4 CÁC VẤN ĐỀ VỀ CẤP ĐÔNG THỰC PHẨM 5

1.5 MỘT SỐ BIẾN ĐỔI CỦA THỰC PHẨM TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN LẠNH ĐÔNG 6

1.5.1 Sự biến đổi về nhiệt vật lý 6

1.5.2 Biến đổi hóa học 8

1.5.3 Biến đổi do vi sinh 8

1.6 KHO CẤP ĐÔNG 9

1.6.1 Các phương pháp và thiết bị kết đông thực phẩm 9

1.6.2 Làm đông thực phẩm trong không khí lạnh 10

1.6.3 Làm đông tiếp xúc 10

1.6.4 Làm đông cực nhanh 11

1.6.5 Làm đông bằng hổn hợp đá và muối 11

1.6.6 Làm đông bằng nước muối lạnh 11

1.7 MỤC ĐÍCH CỦA KHO LẠNH BẢO QUẢN 12

1.7.1 Ý Nghĩa Kinh Tế Của Kho Lạnh Bảo Quản 12

1.7.2 Tìm Hiểu Chung Về Kho Lạnh Bảo Quản 12

1.7.3 Phân loại kho lạnh 13

CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN CẤU TRÚC KHO LẠNH 17

2.1 CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH 17

2.1.1 Yêu cầu đối với quy hoạch mặt bằng kho lạnh 17

2.1.2 Yêu cầu buồng máy và thiết bị 18

2.2 CHỌN PHƯƠNG ÁN XÂY DỰNG KHO LẠNH 19

2.3 CHỌN MẶT BẰNG XÂY DỰNG KHO LẠNH 19

2.4 HÌNH KHỐI KHO LẠNH 20

2.5 CHỌN THÔNG SỐ THIẾT KẾ 21

2.5.1 Chọn nhiệt độ bảo quản 21

2.5.2 Độ ẩm không khí trong kho 21

2.5.3 Thông số địa lý, khí tượng ở Thanh Hóa 22

2.5.4 Phương pháp tính nhiệt tải kho lạnh 22

2.6 NGUYÊN TẮC XẾP HÀNG TRONG KHO LẠNH 23

2.6.1 Nguyên tắc thông gió 23

2.6.2 Nguyên tắc hàng vào trước ra trước 23

2.6.3 Nguyên tắc gom hàng 23

2.6.4 Nguyên tắc an toàn 24

2.7 KỸ THUẬT XẾP KHO 24

2.7.1 Sử dụng Palet 24

2.7.2 Thông gió 24

2.7.3 Chừa lối đi 24

2.7.4 Xây tụ 25

2.8.1 Thiết kế cấu trúc nền 25

2.8.2 Cấu trúc vách và trần kho lạnh 26

2.8.3 Cấu trúc mái kho lạnh 26

2.8.4 Cấu trúc cửa và màn chắn khí 27

2.9 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG 29

2.9.1 Tính thể tích chất tải: V ct 29

2.9.2 Diện tích chất tải 29

2.9.3 Diện tích kho cấp cần xây dựng 29

2.9.4 Số buồng lạnh 30

2.9.5 Dung tích thực tế của buồng cấp 30

2.9.6 Chiều cao phòng cấp đông 30

CHƯƠNG III: TÍNH CÁCH NHIỆT CÁCH ẨM CHO KHO LẠNH 31 CHƯƠNG IV : TÍNH NHIỆT TẢI HỆ THỐNG LẠNH 33

4.1 TÍNH TOÁN NHIỆT THẢI 33

4.1.1 Dòng nhiệt kết cấu bao che Q 1 33

3.1.2 Tổn thất lạnh do làm lạnh sản phẩm và bao bì Q 2 35

CHƯƠNG V : LẬP CHU TRÌNH VÀ TÍNH CHỌN MÁY NÉN 38

5.1 CHỌN HỆ THỐNG LẠNH 38

5.1.1 Chọn phương pháp làm lạnh 38

5.1.2 Chọn môi chất lạnh 40

5.2 CHỌN MÔI CHẤT LẠNH SỬ DỤNG TRONG CHU TRÌNH 42

5.3 CHỌN MÔI TRƯỜNG GIẢI NHIỆT 43

5.4 CHỌN HỆ THỐNG LẠNH 43

5.4.1 Nhiệt ngưng tụ t k 43

5.4.2 Nhiệt độ hơi hút 44

5.4.3 Nhiệt độ quá lạnh 44

5.4.4 Nhiệt độ quá nhiệt 45

5.4.5 Nhiệt độ sôi môi chất 45

5.5 CHỌN CẤP CỦA CHU TRÌNH 45

5.5.1 Sơ đồ và chu trình biểu diễn trên đồ thị lgp-i 46

5.6 TÍNH TOÁN CHU TRÌNH 48

5.6.1 Tính chọn máy nén 49

CHƯƠNG VI: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT VÀ THIẾT BỊ PHỤ TRỢ KHÁC 52

6.1 TÍNH CHỌN THIẾT BỊ NGƯNG TỤ 52

6.1.1 Chọn thiết bị ngưng tụ 52

6.1.2 Mục đích của thiết bị ngưng tụ 52

6.1.3 Cấu tạo 52

6.1.4 Nguyên lý làm việc 53

6.1.5 Chọn thiết bị ngưng tụ 53

6.2 TÍNH CHỌN THIẾT BỊ BAY HƠI 54

6.2.1 Chọn thiết bị bay hơi 54

6.2.2 Mục đích của thiết bị bay hơi 55

6.2.4 Nguyên lý làm việc 56

6.2.5 Tính chọn thiết bị bay hơi 56

6.3 CHỌN VAN TIẾT LƯU MÀNG NGOÀI 56

6.4 TÍNH CHỌN THIẾT BỊ PHỤ 57

6.4.1 Bình chứa cao áp 57

6.4.2 Bình tách dầu 59

6.4.3 Thiết bị tách khí không ngưng: 61

6.4.4 Bình hồi nhiệt: 63

6.4.6 Bình trung gian 66

6.4.7 Tính chọn tháp giải nhiệt 70

6.4.8 Tính chọn đường ống môi chất 72

CHƯƠNG VII: SƠ BỘ GIÁ THÀNH CỦA CÔNG TRÌNH 74

7.1 CHI PHÍ XÂY DỰNG KHO CẤP ĐÔNG 74

6.2 CHI PHÍ CHO MÁY VÀ THIẾT BỊ 75

6.3 CHI PHÍ NHÂN CÔNG 75

6.4 CÁC KHOẢN CHI PHÍ KHÁC 75

KẾT LUẬN 76

TÀI LIỆU THAM KHẢO 77

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 TÁC DỤNG CỦA VIỆC BẢO QUẢN LẠNH

Mục đích của quá trình lạnh đông thủy sản là hạ nhiệt độ xuống thấp

Vì vậy làm chậm lại sự ươn hỏng và sản phẩm được tan giá sau thời gian bảo quản lạnh đông hầu như không bị thay đổi tính chất ban đầu của nguyên liệu tươi

Bảo quản lạnh và lạnh đông thường được áp dụng khi thủy sản xuất khẩu Thủy sản lạnh đông xuất khẩu thường rất quan trọng với các nước đang phát triển do giá thành sản phẩm cao như tôm lạnh đông, mang lại thu nhập

có giá trị cao so với các loại sản phẩm thực phẩm khác tiêu thụ nội địa

Thực phẩm sau khi thu hoạch về chế biến được bảo quản ở nhiệt độ thấp cùng với chế độ thông gió và độ ẩm thích hợp trong kho lạnh, khi hạ nhiệt độ thấp thì enzyme và vi sinh vật trong nhiên liệu bị ức chế hoạt động

và có thể bị đình chỉ hoạt động Như vậy nguyên liệu được giữ tươi lâu khoảng một thời gian nữa

Nói chung khi nhiệt độ nhỏ hơn 100C thì vi sinh vật gây thối rữa và vi khuẩn gây bệnh bị kiềm chế phần nào hoạt động của chúng Khi nhiệt độ nhỏ hơn 00C thì tỷ lệ phát triển của chúng rất thấp, ở -50

C ÷ -100C thì hầu hết chúng không hoạt động Tuy nhiên có một số loài vi khuẩn và nấm mốc khi

hạ nhiệt độ xuống -150C chúng vẫn phát triển được như Cloromobacter,

Pseudomonas… Do đó, muốn bảo quản được thực phẩm, nhất là các mặt

hàng thuỷ sản trong thời gian dài thì nhiệt độ bảo quản phải dưới -150

C

Ở nhiệt độ thấp các phản ứng sinh hoá trong nguyên liệu giảm xuống Trong phạm vi hoạt động bình thường cứ hạ 100C thì các phản ứng sinh hoá giảm xuống 1/2 ÷ 1/3, khi hạ xuống thấp sẽ làm ức chế các hoạt động về sinh

lý của vi khuẩn cũng như nấm men

Nhiệt độ thấp tác dụng đến hoạt động của các men phân giải nhưng không tiêu diệt được chúng Nhiệt độ xuống dưới 00C, phần lớn hoạt động của enzim bị

đình chỉ Tuy nhiên một số men như lipaza, trypsin, catalaza ở nhiệt độ -1910

C cũng không bị phá huỷ Nhiệt độ càng thấp khả năng phân giải giảm, ví dụ men lipaza phân giải mỡ

Khi nhiệt độ giảm th ì 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

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

Vi khuẩn

Nhiệt độ thấp nhất

Nhiệt độ thích hợp nhất

Nhiệt độ cao nhất

C, 86% lượng nước đóng băng,

c òn 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 -180

C Để bảo quả thực phẩm người ta có thể thực hiện nhiều cách như: Phơi, sấy khô, đóng hộp và bảo quản lạnh Tuy nhiên phương pháp bảo quả lạnh tỏ ra có Ưu điểm 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 chất mùa 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

Xử lư lạnh đông là kết đông (làm lạnh đông) các sản phẩm Sản phẩm hoàn toàn 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 -120

C

Xử lý lạnh đông có hai phương pháp:

Kết đông hai pha

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

C

Kết đông một pha

Thực phẩm còn nóng được đưa ngay vào thiết bị kết đông để hạ nhiệt

độ tâm khối thực phẩm xuống đạt dưới -80

C

Kết đông một pha có nhiều ưu điểm hơn so với kết đông hai pha vì tổng thời gian của quá trình giảm, tổn hao khối lượng do khô ngót giảm

1.3 QUY TRÌNH CHẾ BIẾN CÁC LOẠI THỦY SẢN

Thuỷ sản là mặt hàng có giá trị kinh tế cao Để đảm bảo chất lượng sản phẩm, một trong những khâu then chốt là phải giữ độ tươi của nguyên liệu

trước khi đưa vào dây chuyền chế biến Thuỷ sản sau khi tiếp nhận cần rửa sơ

bộ và sau đó ướp đá hoặc dung dịch nước muối lạnh Tỷ lệ đá ướp tuỳ thuộc vào từng sản phẩm, mùa vụ

 Khâu chế biến

Khâu chế biến các mặt hàng bao gồm sơ chế và tinh chế, đối với các nguyên liệu rất khác nhau, ngay cả cùng một nguyên liệu nhưng có thể chế biến theo nhiều cách khác nhau để cho các sản phẩm đa dạng

Các khâu chế biến tôm: Chế biến tôm bao gồm các công việc: Vặt đầu, bóc vỏ, bỏ gân, rút ruột, luộc, nhuộm màu, rửa và xếp khuôn Tuỳ thuộc sản phẩm khác nhau mà có thể có hoặc không có một số khâu

 Chờ đông và cấp đông

Quá trình chế biến thực phẩm diễn ra trong thời gian khá dài, một lúc không thể có đủ hàng để cấp đông Vì vậy sau khi chế biến xong khay cấp đông nào, người ta đưa vào tạm thời bảo quản trong các kho chờ đông Trong kho chờ đông sản phẩm được làm lạnh đến khoảng 10÷120

Bảng 1.1: Quy trình chế biến thủy hải sản

1.4 CÁC VẤN ĐỀ VỀ CẤP ĐÔNG THỰC PHẨM

 Phân loại giới hạn làm lạnh

Nhiệt độ đóng băng của thực phẩm

Nước nguyên chất đóng băng ở 00C Tuy nhiên điểm đóng băng của thực phẩm thì khác, vì nồng độ muối khoáng và các chất hòa tan trong dịch tế bào của thực phẩm thay đổi tùy theo từng loại thực phẩm nên chúng có điểm

đóng băng khác nhau và thường nhỏ hơn 0

Làm lạnh đông (cấp đông): khi nhiệt độ sản phẩm sau cấp đông nằm trong khoảng: -1000

C < t < tdb

Làm lạnh thâm độ: khi nhiệt độ của sản phẩm sau cấp đông trong khoảng: -2730

C < t < -1000C

 Cơ chế đóng băng trong thực phẩm khi cấp đông

Nước trong thực phẩm do có hòa tan các chất tan nên nhiệt độ đóng băng thấp hơn 00

Nếu tốc độ làm lạnh nhanh thì tinh thể sẽ tạo ra cả ở bên ngoài lẫn bên trong tế bào, tinh thể đá sẽ nhuyễn và đều

Do đó, nếu hạ nhiệt chậm tế bào bị mất nước, các tinh thể đá tạo ra sẽ

to và chèn ép làm rách màng tế bào, cấu tạo mô cơ bị biến dạng, làm giảm chất lượng sản phẩm

Khi nước tự do đã đóng băng hết thì đến nước liên kết, bắt đầu từ nước có liên kết yếu đến nước có liên kết mạnh

1.5 MỘT SỐ BIẾN ĐỔI CỦA THỰC PHẨM TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN LẠNH ĐÔNG

1.5.1 Sự biến đổi về nhiệt vật lý

Sự kết tinh của nước đá

Trong quá trình cấp đông nước tách ra và đông thành các tinh thể, làm cho sản trở nên rắn, tăng thể tích một ít Khi nước trong thực phẩm kết tinh

tạo thành mạng tinh thể xen kẽ giữa các thành phần khác tạo nên cấu trúc vững chắc, nhưng khi làm tan băng, phục hồi trạng thái ban đầu thì cấu trúc thực phẩm bị mềm yếu hơn, kém đàn hồi hơn do các tinh thể làm rách cấu trúc tế bào thực phẩm

Đối với các sản phẩm đông lạnh trong quá trình bảo quản nếu chúng ta không duy trì được nhiệt độ bảo quản ổn định sẽ dẫn đến sự kết tinh lại của nước đá Đây là hiện tượng gây ảnh hưởng xấu cho sản phẩm bảo quản Do nồng độ chất tan trong các tinh thể nước đá khác nhau thì khác nhau, nên nhiệt độ kết tinh và nhiệt độ nóng chảy cũng khác nhau

Sự biến đổi màu sắc

Đồng thời với quá trình trên màu sắc thực phẩm cũng biến đổi do hiệu ứng quang học do tinh thể đá khúc xạ ánh sáng Màu sắc thực phẩm khi nước đóng băng phụ thuộc tính chất ánh quang của các tinh thể nước đá

Bay hơi nước

Trong quá trình làm lạnh đông có hiện tượng mất nước, giảm trọng lượng sản phẩm Đó là sự bay hơi nước vào không khí từ bề mặt sản phẩm, do chênh lệch mật độ ρ giữa không khí sát bề mặt và không khí xung quanh

Ẩm bốc lên từ bề mặt sản phẩm vào không khí xung quanh, nếu sản phẩm nhập có bề mặt còn ướt thì khi cấp đông chúng sẽ đông lại, sau đó diễn

ra quá trình thăng hoa Nếu chênh lệch nhiệt độ bề mặt sản phẩm và không khí trong buồng cấp đông càng lớn thì ẩm bốc càng mạnh, gây hao hụt khối lượng

Khuếch tán nước

Khi cấp đông xảy ra hiện tượng khuếch tán nước trong cấu trúc thực phẩm, nước khuếch tán là do các nguyên nhân:

Sư chênh lệch nhiệt độ gây nên do chênh lệch mật độ ρ

Sự lớn lên của các tinh thể nước đá luôn thu hút nước từ những vị trí chưa kết tinh dẫn đến, làm cho nước từ nơi có nồng độ chất tan thấp chuyển

bán thấm và mao dẫn của cấu trúc thực phẩm Động lực của quá trình khuếch tán, làm cho nước di chuyển từ trong tế bào ra gian bào và từ trong ra ngoài,

từ vị trí liên kết ra tự do Khi nước khuếch tán cấu trúc tế bào co rút, một số chất tan biến hình

Các thông số nhiệt vật lý thay đổi

Biến đổi nhiệt dung: nhiệt dung sản phẩm thay đổi là do nước trong thực phẩm đã đóng băng

Biến đổi hệ số dẫn nhiệt

Biến đổi hệ số dẫn nhiệt độ

1.5.2 Biến đổi hóa học

Trong quá trình bảo quản đông lạnh các biến đổi sinh hóa, hóa học diễn

ra chậm Các thành phần dễ bị biến đổi là các protein hòa tan, lipid, vitamin, chất màu…

Sự biến đổi protein: trong các loại protein thì protein hòa tan trong nước là dễ bị phân giải nhất, sự phân giải chủ yếu dưới dạng tác dụng của enzyme có sẵn trong thực phẩm Sự khuếch tán nước do kết tinh lại và thăng hoa của nước đá gây nên sự biến tính protein hòa tan Biến đổi protein làm giảm chất lượng sản phẩm khi sử dụng

Sự biến đổi của lipid: dưới tác động của enzyme nội tạng làm cho chất béo bị phân giải cộng với quá trình thăng hoa nước đá làm cho oxy xâm nhập vào thực phẩm Đó là điều kiện thuận lợi cho quá trình oxy hóa chất béo xảy

ra Quá trình oxy hóa này sinh ra các hợp chất có mùi vị xấu làm giảm giá trị của sản phẩm

Các chất màu bị oxy hoá cũng làm thay đổi màu sắc của sản phẩm

1.5.3 Biến đổi do vi sinh

Trước khi làm lạnh thực phẩm thường được rửa sạch để loại bỏ các tạp chất nơi chứa nhiều loại vi sinh vật

Đối với sản phẩm đông lạnh có nhiệt độ thấp hơn -150C và được bảo quản ổn định thì số lượng vi sinh vật giảm theo thời gian Ngược lại nếu sản

phẩm làm đông không đều, vệ sinh không đúng tiêu chuẩn, nhiệt độ bảo quản không ổn định sẽ làm cho các sản phẩm bị lây nhiễm vi sinh vật, chúng hoạt động gây thối rữa sản phẩm và giảm chất lượng sản phẩm

1.6 KHO CẤP ĐÔNG

Giới Thiệu Chung Về Kho Cấp Đông

Nguyên lý cấp đông của kho là làm lạnh bằng không khí đối lưu cưỡng bức Kho cấp đông có nhiều tầng, khoảng cách giữa các tầng đủ lớn để sau khi xếp các khay sản phẩm vào vẫn còn khoảng hở nhất định để không khí lạnh tuần hoàn đi qua Không khí lạnh tuần hoàn cưỡng bức trong kho xuyên qua khe hở giữa các khay và trao đổi nhiệt về cả hai phía Quá trình trao đổi nhiệt ở đây là trao đổi nhiệt đối lưu cưỡng bức, phía trên trao đổi trực tiếp với sản phẩm, phía dưới trao đổi qua khay cấp đông và dẫn nhiệt vào sản phẩm Nhiệt độ không khí trong buồng cấp đông đạt –35oC Do đó thời gian cấp đông khá nhanh, đối với sản phẩm dạng rời khoảng 3 giờ/mẻ, sản phẩm dạng block khoảng 79 giờ/mẻ

Dàn lạnh kho cấp đông có thể treo trên cao hoặc đặt dưới nền Đối với kho công suất lớn, người ta chọn giải pháp đặt nền, vì khối lượng dàn khá nặng Khi treo trên cao người ta phải làm các giá treo chắc chắn đặt trên trần panel và treo lên các xà nhà

Dàn lạnh kho cấp đông thường bám tuyết rất nhiều, do sản phẩm cấp đông còn tươi và để trần, nên phải được xả băng thường xuyên Tuy nhiên không nên lạm dụng xả băng, vì mỗi lần xả băng bao giờ cũng kèm theo tổn thất nhiệt nhất định, đồng thời ngừng làm lạnh nên thời gian xả băng bị kéo dài Người ta thường chọn giải pháp xả băng bằng nước cho dàn lạnh kho cấp đông

1.6.1 Các phương pháp và thiết bị kết đông thực phẩm

Thiết bị cấp đông có rất nhiều dạng, hiên nay ở nước ta sử dụng phổ biến các hệ thống sau:

Tủ cấp đông tiếp xúc

Tủ cấp đông gió

Hệ thống cấp đông dạng rời, có băng chuyền IQF

Hệ thống cấp đông có băng chuyền cấp đông thẳng

Hệ thống cấp đông có băng chuyền cấp đông dạng xoắn

Hệ thống cấp đông siêu tốc

Hệ thống cấp đông nhúng nitơ lỏng

1.6.2 Làm đông thực phẩm trong không khí lạnh

Thực phẩm được làm lạnh bằng không khí có nhiệt độ âm sâu đối lưu cưỡng bức qua bề mặt Quá truyền nhiệt là trao đổi nhiệt đối lưu

Sản phẩm cấp đông có thể dạng khối hoặc dạng rời, nhưng thích hợp nhất là dạng sản phẩm rời

Ưu điểm:

Không khí có nhiệt dung riêng nhỏ nên giảm nhiệt độ nhanh

Khi tiếp xúc không gây các tác động cơ học vì thế giữ nguyên hình dáng kích thước thực phẩm, đảm bảo thẩm mỹ và khả năng tự bảo vệ cao của nó Hoạt động liên tục, dễ tự động hoá sản xuất

= -40÷-450C Nhờ tiếp xúc với các tấm lắc có nhiệt độ rất thấp, quá t nh trao đổi nhiệt tương đối hiệu quả và thời gian làm đông được rút ngắn đáng kể so với làm đông dạng khối trong các kho cấp đông gió, đạt τ

=1,5÷2 giờ nếu cấp dịch bằng bơm hoặc 4÷ 4,5 giờ nếu cấp dịch từ bình giữ mức theo kiểu ngập dịch

Truyền nhiệt trong tủ đông tiếp xúc là dẫn nhiệt

Phương pháp làm đông tiếp xúc thường được áp dụng cho các loại sản phẩm dạng khối (block)

1.6.4 Làm đông cực nhanh

Thực phẩm được di chuyển trên các băng chuyền và được phun làm lạnh bằng nitơ lỏng có nhiệt độ bay hơi rất thấp -1960C Vì thế thời gian làm lạnh đông cực nhanh từ 5÷10 phút Hiện nay các nước phát triển ứng dụng rộng rãi phương pháp này

1.6.5 Làm đông bằng hổn hợp đá và muối

Phương pháp này thực hiện ở những nơi không có điện để chạy máy lạnh Khi cho muối vào nước đá th ì tạo nên hỗn hợp có khả năng làm lạnh Tuỳ thuộc vào tỷ lệ muối pha mà đạt được các hổn hợp nhiệt độ khác nhau

Phương pháp này có ưu điểm đơn giản dễ thực hiện

Nhưng có nhược điểm là nhiệt độ hỗn hợp tạo ra không cao cỡ -12o

C, vì vậy chỉ có khả năng bảo quản trong thời gian ngắn và thực phẩm tươi sạch Nhược điểm khác của phương pháp này là thực phẩm mất trọng lượng và giảm phẩm chất bề mặt

1.6.6 Làm đông bằng nước muối lạnh

Có 2 cách:

Ngâm trong nước muối

Cá được xếp vào giỏ lưới rồi nhúng vào bể nước muối được làm lạnh bởi giàn bốc hơi amoniac Nước muối được lưu động bằng bơm, nhiệt độ -

180C, thời gian làm đông 3 giờ

Phun nước muối lạnh

Phương pháp này được ứng dụng trong chế biến thuỷ sản

Cá vận chuyển trên băng chuyền và được phun nước muối lạnh -25o

C

Khi đă đông lạnh cá được phun nước sạch 200C để rửa muối bám lên cá, cuối cùng cá được phun nước 0oC để mạ băng trước khi chuyển về kho bảo quản

Theo phương pháp này thời gian làm đông ngắn mà hao hụt trọng lượng ít, lượng muối ngấm vào ít Tuy nhiên phương pháp này cũng làm cho thực phẩm ngấm muối ít nhiều

1.7 MỤC ĐÍCH CỦA KHO LẠNH BẢO QUẢN

Mục đích của kho lạnh bảo quản thủy sản là hạ nhiệt độ xuống thấp Vì vậy làm chậm lại sự ươn hỏng và sản phẩm được tan giá sau thời gian bảo quản lạnh đông hầu như không bị thay đổi tính chất ban đầu của nguyên liệu tươi

Bảo quản lạnh và lạnh đông thường được áp dụng khi thủy sản xuất khẩu Thủy sản lạnh đông xuất khẩu thường rất quan trọng với các nước đang phát triển do giá thành sản phẩm cao như tôm lạnh đông, mang lại thu nhập

có giá trị cao so với các loại sản phẩm thực phẩm khác tiêu thụ nội địa

1.7.1 Ý Nghĩa Kinh Tế Của Kho Lạnh Bảo Quản

Kho lạnh bảo quản có ý nghĩa kinh tế cao Thực tế nước ta có nguồn thủy hải sản khá phong phú và có trữ lựng lớn, hàng năm ngành thủy sản khai thác một sản lượng lớn, đặc điểm của thủy hải sản là nhanh hư hỏng, như vậy cần phải có hệ thống kho lạnh bảo quản nhằm chống không cho thủy hải sản

bị hư, giữ được giá trị kinh tế.Vì vậy hệ thống kho lạnh bảo quản có ý nghĩa quan trọng trong ngánh chế biến thủy hải sản

1.7.2 Tìm Hiểu Chung Về Kho Lạnh Bảo Quản

Kho lạnh bảo quản là kho được sử dụng để bảo quản các loại thực phẩm, nông sản, rau quả, các sản phẩm của công nghiệp hoá chất, công nghiệp thực phẩm, công nghiệp nhẹ,…

Hiện nay kho lạnh được sử dụng rất rộng rãi trong công nghiệp chế biến thực phẩm và chiếm một tỷ lệ lớn nhất Các dạng mặt hàng bảo quản bao gồm:

Kho bảo quản thực phẩm chế biến như: thịt, hải sản, đồ hộp,…

Kho bảo quản nông sản thực phẩm hoa quả

Bảo quản các sản phẩm y tế, dược liệu

Kho bảo quản sữa

Kho bảo quản và lên men bia

Bảo quản các sản phẩm khác

Việc thiết kế kho lạnh phải đảm bảo một số yêu cầu cơ bản sau

Cần phải tiêu chuẩn hoá các kho lạnh

Cần phải đáp ứng các yêu cầu khắt khe của sản phẩm xuất khẩu

Cần có khả năng cơ giới hoá cao trong các khâu bốc dỡ sắp xếp hàng

Có giá trị kinh tế: vốn đầu tư nhỏ, có thể sử dụng máy và thiết bị trong nước,…

Với những yêu cầu nhiều khi mâu thuẫn nhau như trên ta phải đưa ra những phương pháp thiết kế với hoàn cảnh Việt Nam

1.7.3 Phân loại kho lạnh

Có nhiều kiểu kho bảo quản dựa trên những căn cứ phân loại khác nhau:

Dùng điều hoà cung cấp thực phẩm cho các khu dân cư, thành phố và dự trữ lâu dài Kho lạnh phân phối thường có dung tích lớn, trữ nhiều mặt hàng và

có ý nghĩa rất lớn đối với đời sống sinh hoạt của cả một cộng đồng

Kho thương nghiệp

Kho lạnh bảo quản các mặt hàng thực phẩm của hệ thống thương nghiệp Kho dùng bảo quản tạm thời các mặt hàng đang được doanh nghiệp bán trên thị trường

Kho vận tải (trên tàu thuỷ, tàu hoả, ôtô):

Đặc điểm của kho là dung tích lớn, hàng bảo quản mang tính tạm thời để vận chuyển từ nơi này đến nơi khác

Kho sinh hoạt:

Đây là loại kho rất nhỏ dùng trong các hộ gia đình, khách sạn, nhà hàng dùng bảo quản một lượng hàng nhỏ

 Theo nhiệt độ

Người ta có thể chia ra

Kho bảo quản lạnh

Nhiệt độ bảo quản nằm trong khoảng -2oC đến 5oC Đối với một số rau quả nhiệt đới cần bảo quản ở nhiệt độ cao hơn (đối với chuối >10oC, đối với chanh >4oc) Nói chung các mặt hàng chủ yếu là rau quả và các mặt hàng nông sản

Kho bảo quản đông:

Kho được sử dụng để bảo quản các mặt hàng đã qua cấp đông Đó là hàng thực phẩm có nguồn gốc động vật Nhiệt độ bảo quản tuỳ thuộc vào thời gian, loại thực phẩm bảo quản Tuy nhiên nhiệt độ bảo quản tối thiểu cũng phải đạt -18oC để các vi sinh vật không thể phát triển làm hư hại thực phẩm trong quá trình bảo quản

Kho đa năng

Nhiệt độ bảo quản là -12o

C, buồng bảo quản đa năng thường được thiết

kế ở -12oC nhưng khi cần bảo quản lạnh có thể đưa lên nhiệt độ bảo quản

0oC hoặc khi cần bảo quản đông có thể đưa xuống nhiệt độ bảo quản -18o

C tuỳ theo yêu cầu công nghệ Khi cần có thể sử dụng buồng đa năng để gia lạnh sản phẩm Buồng đa năng thường được trang bị dàn quạt nhưng cũng có thể được trang bị dàn tường hoặc dàn trần đối lưu không khí tự nhiên

Kho gia lạnh:

Được dùng để làm lạnh sản phẩm từ nhiệt độ môi trường xuống nhiệt

độ bảo quản lạnh hoặc để gia lạnh sơ bộ cho những sản phẩm lạnh đông trong phương pháp kết đông 2 pha Tuỳ theo yêu cầu quy trình công nghệ gia lạnh, nhiệt độ buồng có thể hạ xuống -5oC và nâng lên vài độ trên nhiệt độ đóng băng của các sản phẩm được gia lạnh Buồng gia lạnh thường được trang bị dàn quạt để tăng tốc độ gia lạnh cho sản phẩm

Kho bảo quản nước đá Nhiệt độ tối thiểu -4o

C

 Theo dung tích chứa

Kích thước kho lạnh phụ thuộc chủ yếu vào dung tích chứa hàng của

 Theo đặc điểm cách nhiệt:

Người ta chia ra:

Kho xây: Là kho mà kết cấu là kiến trúc xây dựng và bên trong người ta

bọc lớp cách nhiệt Kho xây chiếm diện tích lớn, giá thành tương đối cao, không đẹp, khó tháo dỡ, và di chuyển Mặt khác về mặt thẩm mỹ và vệ sinh kho xây không đảm bảo tốt Vì vậy, hiện nay ở nước ta thường ít sử dụng kho xây để bảo quản thực phẩm

Kho panel: Được lắp ghép từ các tấm panel tiền chế polyuretan và

được lắp ghép với nhau bằng các móc khoá cam locking và mộng âm dương Kho panel có

hình thức đẹp, gọn và giá thành tương đối rẻ, rất tiện lợi khi lắp đặt, tháo dỡ

và bảo quản các mặt hàng thực phẩm, nông sản, thuốc men, dược liệu… Hiện nay nhiều doanh nghiệp ở nước ta đã sản xuất các tấm panel cách nhiệt đạt tiêu chuẩn cao Vì thế hầu hết các xí nghiệp, công nghiệp thực phẩm đều sử dụng kho panel để bảo quản hàng hoá

CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN CẤU TRÚC KHO LẠNH

2.1 CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH

2.1.1 Yêu cầu 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 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 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 bé nhất Cần sử dụng rộng rãi các cấu kiện tiêu chuẩn giảm đến mức thấp nhất các diện tích phụ nhưng phải đảm bảo tiện nghi Giảm công suất thiết bị đến mức thấp nhất

Quy hoạch mặt bằng cần phải đảm bảo sự vận hành tiện lợi và chi phí thấp

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

Chiều rộng kho lạnh nhiều tầng không quá 40m

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

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

Kho lạnh thể tích tới 600 tấn không bố trí đường sắt, chỉ có một sân bốc

dỡ ôtô 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 đã chọn Điều này đặc biệt

quan trọng đối với kho lạnh một tầng Vì không phải luôn luôn đảm bảo 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 quy hoạch cũng phải tính toán đến khả năng mở rộng kho lạnh Phải để lại một mặt mút tường để có thể mở rộng kho lạnh

2.1.2 Yêu cầu buồng máy và thiết bị

Bố trí máy và thiết bị hợp lý trong buồng máy là rất quan trọng nhằm mục đích sau:

Vận hành máy thuận tiện

Rút ngắn chiều dài đường ống: Giảm chi phí đầu tư và giảm tổn thất áp suất trên đường ống

Sử dụng thể tích buồng máy hiệu quả nhất, buồng máy gọn nhất

Đảm bảo an toàn phòng cháy chữa cháy, phòng nổ và vệ sinh công nghiệp

Đảm bảo thuận tiện cho việc bảo dưỡng, sửa chữa, thay thế máy với thiết bị

Buồng máy và thiết bị thường được bố trí vào sát tường kho lạnh để đường nối ống giữa máy thiết bị và dàn lạnh là ngắn nhất, chiếm từ 5 ÷10% tổng diện tích kho lạnh

Buồng máy và thiết bị có thể nằm chung trong một khối nhà của kho lạnh hoặc tách rời Chiều rộng chính của lối đi trong buồng máy là 1,5m trở lên, các máy và thiết bị lớn đến 2,5m Khoảng cách này để đi lại, tháo lắp sửa chữa máy dễ dàng Khoảng cách máy và thiết bị ít nhất là 1m, giữa thiết bị và tường là 0,8m nếu đây không phải là lối đi vận hành chính Các thiết bị có thể

đặt sát tường nếu phía đó của thiết bị hoàn toàn không cần đến vận hành, bảo dưỡng Trạm tiết lưu và bảng điều khiển với các dụng cụ đo kiểm và báo hiệu phải bố trí sao cho có thể quan sát được dễ dàng từ bất kỳ vị trí nào trong buồng máy Trạm tiết lưu đặt cách máy ít nhất 1,5m Buồng máy và thiết bị ít nhất phải có 2 cửa bố trí đối diện ở khoảng cách xa nhất trong buồng máy, ít nhất có 1 cửa thông ra ngoài trời, các cánh cửa mở ra ngoài Buồng máy phải

có quạt thông gió thổi ra ngoài, mỗi giờ có thể thay đổi không khí trong buồng 3 ÷ 4 lần

2.2 CHỌN PHƯƠNG ÁN XÂY DỰNG KHO LẠNH

Có 2 phương án thiết kế kho lạnh: Kho xây và kho lắp ghép

Tôi lựa chọn phương án thiết kế là kho lạnh lắp ghép, mặc dù kho lạnh lắp hép giá thành cao hơn khá nhiều so với kho lạnh xây Nhưng nó có những

ưu điểm vượt rội so với kho lạnh xây như sau:

Tất cả các chi tiết của kho lạnh lắp ghép là các panel tiêu chuẩn chế tạo sẵn nên có thể vận chuyển dễ dàng đến nơi lắp ráp một cách nhanh chóng trong một vài ngày so với kho truyền thống phải xây dựng trong nhiều tháng,

có khi nhiều năm

Có thể tháo lắp và di chuyển đến nơi mới khi cần thiết

Không cần đến vật liệu xây dựng như kho xây trừ nền có con lươn đặt kho nên công việc xây dựng đơn giản hơn nhiều

Cách nhiệt là polyuretan có hệ số dẫn nhiệt thấp

Tấm bọc ngoài của panel đa dạng từ chất dẻo đến nhôm tấm hoặc thép không gỉ…

Hoàn toàn có thể sản xuất được trong nước

2.3 CHỌN MẶT BẰNG XÂY DỰNG KHO LẠNH

Do yêu cầu vị trí của kho lạnh: Phải nằm gần khu thành phẩm, bao gói

để thuận lợi cho việc đưa hàng vào trong kho và giảm tổn thất nhiệt cho kho Ngoài ra còn phải nằm ở vị trí gần đường giao thông, có thể lùi xe để bốc

hàng mà không ảnh hưởng đến các khâu khác…Đặc biệt vị trí xây dựng kho lạnh phải phù hợp dây chuyền công nghệ: Sản phẩm sau khi cấp đông được chuyển sang bao gói và chuyển vào kho lạnh ngay, tránh trường hợp phải vận chuyển xa có thể làm cho sản phẩm bị dã đông và làm tăng chi phí vận hành của kho lạnh

Về phía công ty, do đang trong quá trình xây dựng và đang hướng mở rộng sản xuất các mặt hàng mới với các thị trường như Nhật, Hàn Quốc, Mĩ…Vì vậy công ty rất cần một kho lạnh có thể đáp ứng được các đ i hỏi khắt khe của các thị trường khó tính nhất

Ngoài ra do điều kiện diện tích của công ty bị hạn chế nên cần chọn vị trí xây dựng kho phải hợp lư, hạn chế đến mức tối thiểu diện tích bỏ không

Chính Vì vậy tôi quyết định chọn vị trí xây dựng kho lạnh ở vị trí phía cổng của công ty trên phần đất của nhà tập thể và phần đất trống phía sau nhà tập thể Qua việc khảo sát và đo đạc vị trí mà ta chọn xây dựng kho lạnh có kích thước 14m x 37m

2.4 HÌNH KHỐI KHO LẠNH

Về lý thuyết thì hình lập phương là hình lý tưởng nhất cho kho lạnh Vì diện tích xung quanh là nhỏ nhất và thể tích là lớn nhất Tuy nhiên hình khối kho lạnh còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như mặt bằng công ty, địa hình, đường giao thông, phương pháp bốc dỡ Cũng như thỏa mãn các điều kiện xây dựng khác như: phân chia các công trình phụ trợ, mở rộng kho hàng…

Kho lạnh một tầng tuy chiếm nhiều diện tích, xây dựng tốn nhiều vật liệu, cách nhiệt và tổn thất nhiệt qua vách lớn nên hệ thống lạnh cũng cần phải lớn hơn Chi phí về năng lượng cũng lớn hơn nhưng chúng lại có ưu điểm là xây dựng dễ dàng và đi lại vận chuyển trong kho cũng dễ dàng Chính Vì thế, tôi chọn phương án xây dựng kho một tầng có hình chữ nhật

2.5 CHỌN THÔNG SỐ THIẾT KẾ

2.5.1 Chọn nhiệt độ bảo quản

Nhiệt độ bảo quản sản phẩm đông theo lý thuyết nhiệt độ càng thấp thì chất lượng sản phẩm càng tốt, thời gian bảo quản càng lâu nhưng tùy từng mặt hàng cụ thể mà chúng có nhiệt độ bảo quản khác nhau Nếu nhiệt độ bảo quản càng thấp thì chi phí lạnh càng cao, điều đó làm tăng chi phí vận hành và hiệu quả kinh tế đạt được thấp Nhiệt độ bảo quản còn phụ thuộc vào thời gian bảo quản, nếu muốn bảo quản với thời gian dài thì phải giữ ở nhiệt độ thấp Nhiệt độ bảo quản ở các nước Châu Âu hiện nay là -300C Một số sản phẩm bảo quản ở nhiệt độ cao hơn -3000C nếu bảo quản trong thời gian ngắn Theo viện nghiên cứu lạnh đông Quốc tế thì nhiệt độ bảo quản cho cá gầy là -

200C, cho cá béo là -300C Tuy nhiên nếu cá gầy mà bảo quản trên 1 năm thì nhiệt độ bảo quản phải đạt -300C Ở Việt Nam hiện nay, nhiệt độ bảo quản sản phẩm thủy sản đông lạnh quy định chung là -180C ÷ -250C

Kho đang thiết kế của công ty TNHH Minh Đăng bảo quản mặt hàng mực, bạch tuộc đông lạnh thời gian bảo quản thường nhỏ hơn 1 tháng Tôi chọn nhiệt độ bảo quản trong kho là -300

C

2.5.2 Độ ẩm không khí trong kho

Độ ẩm không khí lạnh trong kho có ảnh hưởng lớn đến chất lượng và cảm quan bề mặt của sản phẩm đông sau khi bảo quản Bởi Vì nó liên quan đến hiện tượng thăng hoa của nước đá trong sản phẩm Do vậy tùy từng loại sản phẩm cụ thể mà độ ẩm của không khí trong kho là khác nhau

Đối với sản phẩm đông không được bao gói cách ẩm thì độ ẩm không khí lạnh là phải đạt 95% Còn đối với sản phẩm đă được bao gói cách ẩm thì

độ ẩm của không khí lạnh khoảng 85 ÷ 90%

Kho đang thiết kế chủ yếu bảo quản các sản phẩm mực, bạch tuộc được bao gói nên ta chọn độ ẩm không khí lạnh trong kho ϕ = 85%

2.5.3 Thông số địa lý, khí tượng ở Thanh Hóa

Các thông số này đă được thống kê trong nhiều năm, khi tính toán thiết

kế để đảm bảo độ an toàn cao ta thường lấy giá trị cao nhất ứng với chế độ khí hậu khắc nghiệt nhất Từ đó sẽ đảm bảo cho kho vận hành an toàn trong mọi điều kiện khí hậu.(tra bảng 1-1 tài liệu 1)

Nhiệt độ, 0

C Độ ẩm tương đối, %

TB cả năm Mùa hè Mùa đông Mùa hè Mùa đông

2.5.4 Phương pháp tính nhiệt tải kho lạnh

Tính nhiệt tải kho lạnh là tính toán các dòng nhiệt khác nhau đi từ ngoài môi trường vào kho lạnh và các nguồn nhiệt khác nhau trong kho lạnh sinh ra đây chính là dòng nhiệt tổn thất mà máy lạnh phải có đủ công suất để thải nó ra môi trường, để đảm bảo sự chênh lệch nhiệt độ ổn định giữa buồng lạnh và không khí bên ngoài Mục đích tính nhiệt tải kho lạnh là để xác định năng suất lạnh của máy nén mà ta cần lắp đặt Phương pháp xác định dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh Q là ta xác định theo các dòng nhiệt thành phần và được tính theo biểu thức:

Q1- dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che của kho lạnh, W

Q2- dòng nhiệt do sản phẩm tạo ra trong quá trình xử lư lạnh,W

Q3- dòng nhiệt từ bên ngoài do thông gió buồng lạnh,W

Q4- dòng nhiệt tỏa ra khi vận hành kho lạnh, W

Q5- dòng nhiệt từ sản phẩm tỏa ra khi sản phẩm hô hấp,W Do đây là kho lạnh bảo quản thủy sản đông lạnh nên Q3= Q5 = 0 Dòng nhiệt tổn thất Q chỉ còn các dòng nhiệt sau:

Q= Q1 + Q2 + Q4, W

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

Q1 phụ thuộc vào nhiệt độ bên ngoài thay đổi theo giờ trong ngày và theo mùa trong năm

Q2 phụ thuộc vào thời vụ

Q4 phụ thuộc vào quy trình công nghệ chế biến và bảo quản

2.6 NGUYÊN TẮC XẾP HÀNG TRONG KHO LẠNH

Các nguyên tắc xếp hàng trong kho lạnh:

2.6.1 Nguyên tắc thông gió

Yếu tố quan trọng trong kho bảo quản là nhiệt độ kho Nhiệt độ này phải đúng mức quy định và không khí lạnh phải tiếp xúc trực tiếp từng sản phẩm, từng kiện hàng trong kho để đảm bảo tác dụng bảo quản tốt nhất Do

đó nguyên tắc thông gió là tạo điều kiện để không khí lạnh từ dàn lạnh đến tất

cả các hàng hóa trong kho một cách điều hòa liên tục

2.6.2 Nguyên tắc hàng vào trước ra trước

Mỗi sản phẩm vào kho đều có tuổi thọ của nó nghĩa là khoảng thời gian tối đa mà sản phẩm được phép lưu kho, nếu quá thời gian ấy sản phẩm bắt đầu

chuyển qua trạng thái biến đổi cho đến hư hỏng Do đó các kiện hàng nhập trước phải được ưu tiên xuất trước tránh trường hợp tồn tại đọng hàng cũ, quá tuổi thọ

2.6.3 Nguyên tắc gom hàng

Trong quá trình bảo quản đông lạnh luôn có sự bốc hơi nước ít nhiều từ

bề mặt sản phẩm, dần dần theo thời gian làm hao tổn trọng lượng sản phẩm

Có thể giảm hiện tượng bốc hơi này bằng cách giảm diện tích kiện hàng Do trống, ít hàng, hàng hóa để rải rác, ngổn ngang diện tích bề mặt lớn Nguyên tắc gom hàng là làm cho diện tích bề mặt sản phẩm giảm, khả năng bốc hơi chậm lại và tạo thành khối ổn định, vững chắc Kho lạnh phải đảm bảo

thường xuyên đầy hàng vừa phải, không nên bảo quản quá ít hàng Vì sẽ tăng

sự hao tổn trọng lượng và tăng chi phí vận hành

2.7.2 Thông gió

Không nên xếp sản phẩm sát tường hoặc trực tiếp trên sàn kho Bởi Vì như thế nhiệt vào kho đi qua lớp cách nhiệt sẽ đi qua lớp sản phẩm trước rồi mới được chuyển tới dàn lạnh Để ngăn chặn sự truyền nhiệt này ta cần chừa những khoảng cách giữa sản phẩm với sàn, tường, trần và dàn lạnh một khoảng cách để cho không khí lưu thông dễ dàng

Cách sàn: 100 ÷ 150mm

Cách tường: 200 ÷ 800mm

Cách trần: 200mm

Cách dàn lạnh: 300mm,[tham khảoTài Liệu 4]

2.7.3 Chừa lối đi

Trong kho ta cần chừa lối đi cho người và phương tiện bốc dỡ Bề rộng của lối đi phụ thuộc vào máy móc, thiết bị chuyên chở và chất xếp sản phẩm trong kho Kho đang thiết kế có chiều rộng 12m gồm 2 lối đi hai bên dọc theo chiều dài của kho, mỗi lối đi rộng 1m

Do kho lạnh xây dựng theo phương án lắp ghép nên toàn bộ kho được đặt trên nền nhà xưởng Tải trọng của hàng bảo quản sẽ chi phối đến độ rắn chắc của nền, khả năng chịu lún của nền Nếu tải trọng của hàng bảo quản càng lớn thì cấu trúc nền kho lạnh phải thiết kế có độ chịu nén cao Các tấm panel nền được đặt trên các con lươn thông gió Cấu trúc nền kho lạnh được thiết kế như hình vẽ

Hình 2-2: con lươn thông gió

2.8.3 Cấu trúc mái kho lạnh

Mái kho lạnh có nhiệm vụ bảo vệ cho kho trước những biến đổi của thời

tiết như: nắng, mưa, đặc biệt là giảm bức xạ nhiệt của mặt trời vào kho lạnh

Mái kho đảm bảo che mưa che nắng tốt cho kho và hệ thống máy lạnh

Mái không được đọng nước, không được thấm nước Mái dốc về hai phía với độ dốc ít nhất là 2%

Kho đang thiết kế có mái bằng tôn màu xanh lá cây, hệ thống khung đỡ bằng sắt và các xà nâng được đặt theo chiều ngang của kho, các trụ chống là các trụ sắt cao 4m có diện tích 200x100mm

Hình 2-3: Cấu trúc mái kho lạnh

2.8.4 Cấu trúc cửa và màn chắn khí

Hiện nay có các loại cửa như sau: cửa bản lề, cửa lắc và cửa lùa Cấu trúc cửa là các tấm cách nhiệt có bản lề tự động, xung quanh có đệm kín bằng cao su hình nhiều ngăn Khóa cửa mở được cả hai phía trong và ngoài Xung quanh cửa được bố trí dây điện trở sưởi cửa để đề phòng băng dính chặt cửa lại Các cửa có kích thước như sau:

Kích thước cửa lớn: 1980 x 980 mm

Kích thước cửa nhỏ: 680 x 680mm

Mỗi cửa được gắn lên một tấm panel gọi là tấm cửa

1- tấm panel, 2- Khóa cửa, 3- cửa ra vào, 4- cửa xuất nhập hàng

Hình 2-4: cửa ra vào và cửa xuất nhập hàng của kho lạnh

Hình 2-5: cửa ra vào kho lạnh

Bên trong cửa đƣợc bố trí màn chắn khí làm bằng nhựa dẻo để hạn chế dòng nhiệt tổn thất do mở cửa khi xuất nhập hàng Nhựa để chế tạo màn chắn khí phải đảm bảo khả năng chịu lạnh tốt và có độ bền cao Màn đƣợc ghép từ các dải nhựa có chiều rộng 200 mm, dày 2 mm, chồng mí lên nhau là 50 mm

Hinh 2-5: màn nhựa che cửa ra vào và cửa xuất nhập hàng kho lạnh

.

0

300

m g

2.9.2 Diện tích chất tải

2

67 166 4

67

666

m h

V

F    (2.2 tài liệu [1])

F: diện tích chất tải hoặc diện tích hàng chiếm trực tiếp, m2

h: chiều cao chất tải

h = 4m

2.9.3 Diện tích kho cấp cần xây dựng

2

35 333 5

, 0

67 166

m B

BF: hệ số sử dụng diện tích các buồn chứa, tính cả đường đi và diện tích giữa các lô hàng, giữa các lô hàng và cột, tường, các diện tích lắp đặt thiết bị như dàn bay hơi, quạt

Tra bảng 2-5 tài liệu [1]  Bf = 0,5

2.9.4 Số buồng lạnh

837 0 400

35 333

1 300

CHƯƠNG III: TÍNH CÁCH NHIỆT CÁCH ẨM CHO KHO

LẠNH

Mục đích chương này : nhằm xác định chiều dày lớp cách nhiệt của kết cấu kho lạnh thỏa mãn điều kiện tối ưu về kinh tế và kĩ thuật (thỏa mãn tối ưu lượng lạnh tiết kiệm được với vốn đầu tư ) và đảm bảo tránh hiện tượng đọng sương

Chiều dày lớp cách nhiệt tính theo công thức tính hệ số truyền nhiệt k

qua vách phẳng nhiều lớp lấy từ công thức (3-1) trang 64, tài liệu [1]

1 1

k (3.1 tài liệu [1] ) Với k: là hệ số truyền nhiệt, Tra bảng 3.3 tài liệu [1] hệ số truyền nhiệt k=

 : hệ số tỏa nhiệt của vách buồng cấp  phòng cấp

Tra bảng: 3-7 tài liệu [1] 1  23 , 3

k m

1 2 22

10 3 , 23

1 19 , 0

1 0225

Cộng thêm chiều dày của lớp polyeizetan  cn  0 , 15  m

Hê số truyền nhiệt thực tế:

k m

W

cn i i

2 1

1

68 , 0 1 1

 Kiểm tra đọng sương

Tra bảng (1-1) t0C bình quân tại Thanh Hóa t1=37,5 1  82 %

Tra đồ thị h-x  ts=310C

Nhiệt độ cấp đông -350

C=t2 1 23 , 3 ( 2 )

k m W





k m

W t

t

t t

2 1

1

35 5 , 37

31 5 , 37 3 , 23 95 , 0

CHƯƠNG IV : TÍNH NHIỆT TẢI HỆ THỐNG LẠNH

4.1 TÍNH TOÁN NHIỆT THẢI

Việc tính toán nhiệt tải kho lạnh là tính toán các dòng nhiệt từ môi trường xâm nhập vào kho lạnh Đây chính là dòng nhiệt tổn thất mà máy lạnh phải có đủ công suất để thải nó trở lại môi trường nóng, đảm bảo sự chênh lệch nhiệt độ ổn định giữa buồng lạnh và không khí bên ngoài

Mục đích cuối cùng của việc tính toán nhiệt tải kho lạnh là để xác định năng suất lạnh của máy lạnh cần lắp đặt

Tổn thất lạnh từ kho lạnh ra môi trường được xác định theo biểu thức 4-1, tài liệu [1] :

Q= Q1+ Q2+ Q3+ Q4+ Q5 (3)

Q1: Dòng nhiệt đi qua các kết cấu bao che của buồng lạnh

Q2: Dòng lạnh do sản do sản phẩm tỏa trong quá trình xử lý lạnh

Q3: Dòng nhiệt từ không khí bên ngoài do thông do buồng lạnh

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

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

4.1.1 Dòng nhiệt kết cấu bao che Q 1

Q1= Q11 + Q12

Q11: dòng nhiệt qua tường bao, trần và nền do chênh lệch nhiệt độ

Q12: dòng nhiệt qua tường bao và trần do ảnh hưởng của bức xạ mặt trời

Vì kho lạnh được thiết kế vách và trần kho có mái che và tường bao nên bỏ qua dòng nhiệt qua tường và trần do ảnh hưởng của bức xạ mặt trời,