Đồ án thiết kế hệ thống lạnh liên hoàn 20 tấn ngày

Thiết kế hệ thống lạnh liên hoàn công suất 20 tấn ngàyĐồ án gồm 8 chương.Chưong 1: Luận chứng về kinh tế kỹ thuật.Chương 2: Tổng quan về công nghệ lạnh đông thực phẩm, tổng quan về công nghệ chế biến cá basa.Chương 3: Tính nhiêt hệ thống cấp đông, kho bảo quản, máy đá.Chương 4: Tính chu trình lạnh, chọn máy nén.Chương 5: Thiết bị trao đổi nhiệt, đường ống dẫn môi chất, các thiết bị phụChương 6: Quy hoạch mặt bằng nhà máy chế biến thủy sảnChương 7: Sơ đồ phòng máy, sơ đồ tự động hóa hệ thống. Chương 8: Quy trình vận hành hệ thống lạnh và 1 số sự cố, khắc phục.Dự trù kinh phí xây dựng nhà máy.Kết luận, tài liệu tham khảo.

Lời cảm ơn

Chương 2: Tổng quan về công nghệ lạnh đông

thực phẩm, tổng quan về công nghệ chế biến

cá basa

82.1 Quá trình kết đông thực phẩm

Chương 3: Tính nhiệt hệ thống cấp đông, kho bảo quản, máy đá

4.1 Chọn môi chất lạnh sử dụng trong hệ thống41

4.2 Thông số chế độ làm việc, chọn chu trình lạnh

4.2.1 Các thông số của chế độ làm việc

4.4.2 Chu trình máy lạnh nén hơi một cấp, tính

Chương 5: Thiết bị trao đổi nhiệt, đường ống dẫn

5.1 Chọn thiết bị ngưng tụ

5.5 Tính chọn bình chứa cao áp

6.1.2 Yêu cầu đối với khu vực bảo quản

Dự trù kinh phí xây dựng nhà máy

Lời cảm ơn

Sau thời gian hơn bốn năm học tập tại trường Đại Học Thủy Sản, đến nay tôi đã hoàn thành chương trình đào tạo đại học và đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp đại học Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến:

Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Thủy Sản, Ban chủ nhiệm Khoa Chế Biến, cùng toàn thể các Thầy Cô trong bộ môn Kỹ Thuật Lạnh.

Đặc biệt gửi lời cảm ơn đến thầy Lê

Văn Khẩn, người đã trực tiếp hướng dẫn

tận tình để tôi hoàn thành đồ án đúng thời hạn.

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến Cha Mẹ cùng toàn thể bạn bè đã giúp đỡ, động viên tôi trong suốt thời gian học tập và thời gian thực hiện công tác tôt nghiệp.

Tôi xin kính chúc, Thầy Cô và toàn thể bạn bè sức khỏe và đạt nhiều thành công trong công tác nghiên cứu và học tập.

Nha trang, tháng 11 năm 2005.

Sinh viên.

Đinh Thế Long

Lôøi noùi ñaău

Kyõ thuaôt lánh laø moôt ngaønh tuy coøn khaù môùi mẹ ôû nöôùc ta, nhöng trong nhöõng naím gaăn ñađy noù ñaõ ñöôïc phaùt trieơn vaø öùng dúng roông raõi trong mói lónh vöïc cụa ñôøi soâng con ngöôøi Ñaịc bieôt laø trong ngaønh cođng nghieôp cheâ bieân thöïc phaơm Ñoâi vôùi cođng nghieôp cheâ bieân thuyû sạn thì yeđu caău söû dúng lánh laø taât yeâu, vì vaôy vieôc thieât keâ heô thoâng lánh hoát ñoông hieôu quạ laø yeđu caău caâp thieât ñoẫi vôùi caùc nhaø maùy cheâ bieân thụy sạn.

Ñöôïc söï phađn cođng cụa khoa cheâ bieân vaø boô mođn kyõ thuaôt lánh tođi ñaõ thöïc hieôn ñoă aùn toât

nghieôp:” thieât keâ heô thoâng lánh lieđn hoaøn

cođng suaât caâp ñođng 20taân/ngaøy” vôùi caùc noôi

dung dung chính nhö sau:

Chöông 1: Luaôn chöùng kinh teâ – kyõ thuaôt

Chöông 2: Toơng quan veă cođng ngheô lánh ñođng thöïc phaơm, toơng quan veă cođng ngheô cheâ bieân caùc Basa.

Chöông 3: Tính nhieôt caùc heô thoâng.

Chöông 4: Tính chu trình lánh, chón maùy neùn.

Chöông 5: Chón thieât bò trao ñoơi nhieôt, ñöôøng oâng vaø caùc thieât bò phú

Chöông 6: Quy hoách maịt baỉng.

Chöông 7: Sô ñoă phoøng maùy, sô ñoă heô thoâng, töï ñoông hoùa heô thoâng

Chöông 8: Quy trình vaôn haønh, moôt coâ söï coâ vaø caùch xöû lyù.

Trong quaù trình thöïc hieôn ñoă aùn tođi ñaõ coù coâ gaĩng, nhöng kinh nghieôm vaø kieân thöùc coù hán neđn chaĩc chaĩn seõ khođng traùnh khoûi nhöõng sai soùt nhaât ñònh Kính mong söï chư daên cụa quùy thaăy cođ.

Nha trang, thaùng 11 naím

2005 Sinh vieđn thöïc hieôn

Ñinh Theá Long

Chương 1 : LUẬN CHỨNG KINH TẾ – KỸ THUẬT

1.1 SỰ CẦN THIẾT RA ĐỜI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỦY SẢN XUẤT KHẨU TẠI CẦN THƠ.

Khi quyết định xây dựng một Nhà Máy Chế BiếnThủy Sản người ta phải căn cứ vào nhiều khả năng,như khả năng về đầu vào của nguồn nguyên liệu vàđầu ra của sản phẩm, khả năng về mặt bằng xâydựng nhà máy, khả năng về giao thông, đường sá, điệnnước, về lực lượng lao động và giải quyết việc làm chongười lao động, và cuối cùng là khả năng về vốn đầu

tư xây dựng nhà máy

Sự cần thiết của việc xây dựng nhà máy chế biếnthủy sản với năng suất 20 tấn cá Basa thànhphẩm/ngày xuất phát từ nhiều yếu tố, xét đến sựcần thiết và quyết định xây dựng nhà máy chế biếnphải đi phân tích các yếu tố cả về khách quan lẫn chủquan xem có thuận lợi cho xây dựng và phát triển nhàmáy trong thời gian lâu dài không

Thứ nhất là xuất phát từ khả năng cung cấpnguồn nguyên liệu cho quá trình chế biến, nhà máy chếbiến thủy sản xây dựng tại Cần Thơ sẽ được cung cấpnguồn nguyên liệu từ nội tỉnh và các tỉnh lân cậnkhác Sự ra đời của một Nhà Máy Chế Biến Thủy Sảnthì điều thứ nhất người ta quan tâm đến là khả năngcung cấp nguyên liệu cho chế biến, có đủ nguyên liệuthì nhà máy mới hoạt động được liên tục, lâu dài vàcó lợi nhuận Thủy hải sản nói chung và cá Basa nóiriêng được nuôi rất nhiều ở các tỉnh miền Tây NamBộ, theo các số liệu thống kê thì sản lượng và diện tíchnuôi trồng thủy hải sản không ngừng tăng lên theotừng năm, vì vậy khả năng cung cấp nguồn nguyên làđáp ứng được cho nhu cầu chế biến Mặt khác sự ra đờicủa nhà máy chế biến thủy sản này góp phần mởrộng và thúc đẩy nghề nuôi cá Basa tại địa phương, gópphần tạo việc làm cho và thu nhập cho người dân trongtỉnh

Thứ hai là xuất phát từ thị trường tiêu thụ, đầu racủa sản phẩm hay thị trường tiêu thụ sản phẩm cóảnh hưởng lớn đến nhà máy, nó quyết định đến việctồn tại và phát triển của nhà máy Cùng với sự pháttriển của Ngành Thủy Sản nói chung và Ngành Công

Nghiệp Chế Biến Và Xuất Khẩu Thủy Sản nói riêng, thịtrường tiêu thụ của các sản phẩm chế biến từ thủyhải sản ngày càng được mở rộng cả ở trong nước vàtrên thế giới Các sản phẩm này đã xâm nhập vàocác thị trường khó tính trên thế giới và được chấpnhận, được đánh giá cao, như các thị trường Châu Âu,Mỹ, Nhật…Muốn xâm nhập vào các thị trường này thìsản phẩm phải có chất lượng cao, đảm bảo được cácyêu cầu về vệ sinh, an toàn thực phẩm, và các yêucầu khắt khe bên phía đối tác đưa ra Vấn đề này cóliên quan đến công nghệ và trang thiết bị phục vụ choquá trình chế biến.

Thứ ba là xuất phát từ khả năng giải quyết việclàm cho lao động, nhà máy chế biến Thủy Sản cần rấtnhiều công nhân phục vụ cho quá trình chế biến MiềnTây Nam Bộ là nơi có nguồn lao động dồi dào, nênnguồn lao động cần thiết cho nhà máy chế biến làđáp ứng được Trong đó ngoài nguồn lao động được cungcấp từ nội tỉnh còn nguồn lao động đến từ các tỉnhlân cận Như vậy sự ra đời của nhà máy chế biến thủysản này đà giải quyết được không ít việc làm cho ngườilao động

Như vậy, qua các phân tích các yếu tố trên, thấyrằng sự ra đời của nhà máy chế biến thủy sản năngsuất 20tấn cá basa/ngày là cần thiết và hợp lý, nókhông những đã thúc đẩy sự phát triển nghề nuôi cátại địa phương và các tỉnh lân cận khác, tạo việc làm,tăng thu nhập cho người lao động Sự ra đời của nhàmáy đã giải quyết được nhiều vần đề về kinh tế – xãhội

1.2.NHỮNG YÊU CẦU CHUNG VÀ KHẢ NĂNG ĐÁP ỨNG.

Sự ra đời của nhà máy chế biến thủy sản luônkèm theo những yêu cầu có tính bắt buộc, có liên quanđến khả năng hoạt động và phát triển của nhà máy,các yêu cầu đó như: giao thông, điện, nước và nguồnnhân công… Khi tiến hành xây dựng nhà máy phảikhảo sát những yêu cầu đó và xem xét đến khả năngđáp ứng của chúng được đến đâu

Yêu cầu về giao thông, thông thường có hai loạihình chính là giao thông đường thủy và giao thông đường

bộ, tại cần thơ giao thông đường thủy chủ yếu làđường sông, đa số các tỉnh có đầu tư xây dựng các khucông nghiệp đều chú ý đến phát triển về giao thông,đường sá…Vì vậy vấn đề giao thông đường bộ cũngtương đối thuận lợi.

Yêu cầu về điện, nước, đối với nhà máy chếbiến thủy sản thì điện và nước là hai yếu tố quan trọngnhất và không thể thiếu, về khả năng đáp ứng thì haiyếu tố này đều thuận lợi

Yêu cầu về mặt bằng xây dựng, mặt bằng xâydựng một nhà máy chế biến thủy sản tương đối lớn, vìvậy vấn đề quy hoạch mặt bằng cũng cần quan tâm,thứ nhất là địa điểm xây dựng, phải cách ly khu dân cưđể tránh những ảnh hưởng của nhà máy đến dân cưnhư: độ ồn, ô nhiễm… Thứ hai là địa điểm xây dựngphải tương đối thuận lợi về giao thông, cấp điện và cấpthoát nước

Yêu cầu về nhân công, về nhân công có hai dạnglà nhân công kỹ thuật và lao động phổ thông, nhâncông kỹ thuật được đào tạo ở trường lớp, yêu cầu cóchuyên môn cao, như đã phân tích ở trên thì nguồn laođộng phổ thông dồi dào, được cung cấp từ trong tỉnhvà các tỉnh lân cận Như vậy yêu cầu về nguồn nhâncông đáp ứng được

Chương 2 : TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ LẠNH

ĐÔNG THỰC PHẨM, TỔNG QUAN VỀ CÔNG

NGHỆ CHẾ BIẾN CÁ BASA2.1 QUÁ TRÌNH KẾT ĐÔNG THỰC PHẨM.

2.1.1 Mục đích của quá trình kết đông thực phẩm.

Kết đông thực phẩm là hạ nhiệt độ của thực phẩmxuống nhiệt độ thấp nhằm mục đích bảo quản thựcphẩm được lâu dài, và bảo quản thực phẩm trong quátrình vận chuyển đi xa ( xuất nhập khẩu ) Ở nhiệt độthấp các quá trình phân giải của enzym và hoạt độngcủa vi sinh vật bị ức chế và kìm hãm, các phản ứngsinh hóa giảm, ở nhiệt độ càng thấp các quá trình trêncàng giảm mạnh Thường nhiệt độ bề mặt sản phẩmcấp đông cấp đông đạt là –180C , trong tâm đạt –120C

2.1.2 Các phương pháp kết đông thực phẩm.

2.1.2.1 Kết đông chậm.

Thời gian kết đông kéo dài từ 15-20 h, tốc độ kếtđông 0,1 – 1,5 cm/h với nhiệt độ không khí khoảng –250Cvà tốc độ không khí 1,0 m/s[3]

Là phương pháp cổ điển nhất để kết đông thựcphẩm không có hình dạng cố định Phương pháp này cónhược điểm là: Do thời gian kết đông chậm, các tinh thểđá trong gian tế bào có kích thước lớn, phá vỡ và làmrách các màng tế bào, phá hủy mô tế bào sảnphẩm, khi làm tan giá do màng tế bào bị rách, dịch bào

bị chảy ra ngoài làm cho chất lượng sản phẩm giảm giátrị dinh dưỡng Chính vị vậy phương pháp này hiện nay ítđược ứng dụng Do hệ số tỏa nhiệt của không khí thấpđòi hỏi tốc độ không khí phải lớn và nhiệt độ khôngkhí phải thấp, vì vậy quạt gió phải đủ lớn, máy lạnhphải có công suất đủ lớn để bù vào tổn thất nhiệt

do quạt gió mang lại Tuy nhiên co ưu điểm là thiết bị đơngiản, hoạt động, vận hành dễ dàng

2.1.2.2 Kết đông nhanh.

Là phương pháp kết đông với thời gian nhanh hơn,tốc độ kết đông khoảng 0,5 –5,0 cm/h[3], thời gian kếtđông phụ thuộc từng loại sản phẩm, có thể thực hiệntrong môi trường không khí hoặc trong chất tải lạnh lỏng.Kết đông trong môi trường không khí là phương pháp đặttrực tiếp thực phẩm tiếp xúc lên bề mặt lạnh Phươngpháp này có ưu điểm là: khả năng trao đổi nhiệt lớn,tốc dộ kết đông nhanh, năng suất lạnh yêu cầu giảm,tiêu tốn năng lượng cho một đơn vị sản phẩm giảm.Nhưng nó có nhược điểm là: không thể kết đông bấtcứ loại sản phẩm nào, chỉ dùng kết đông những loạithực phẩm được đặt trong khuôn có kích thước cố định

Kết đông trong chất lỏng lạnh là phương phápnhúng thực phẩm trong nước muối lạnh hay chất lỏnglạnh chuyển động, phương pháp này có tốc độ kếtđông cao do hệ số trao đổi nhiệt giữa chất lỏng lạnhvới thực phẩm lớn, có ưu điểm là thực phẩm khi đưavào kết đông không cần có hình dạng nhất định So vớiphương pháp kết đông chậm thì phương pháp kết đôngnày làm cho các tinh thể đá mịn hơn, không làm ráchmàng tế bào, khi làm tan giá sản phẩm không bị mấtdịch bào, đảm bảo chất lượng sản phẩm

2.1.2.3 Kết đông cực nhanh.

Đặc điểm của phương pháp này là thời gian kếtđông rất nhanh, thời gian kết đông chỉ còn 5÷10 phút,tốc độ kết đông có thể đạt tới 300-500 cm/h[3]

Thực hiện bằng cách nhúng thực phẩm trong khí hóalỏng, thường thực hiện với nitơ lỏng có nhiệt độ sôi là–1960C, so với hai phương pháp kia, phương pháp kết đôngnày với độ chênh lệch rất lớn giữa thực phẩm vànhiệt độ sôi của nitơ nên quá trình kết đông gần nhưtức thời, cho phép bảo quản hầu như nguyên vẹn tínhchất và chất lượng của sản phẩm, với nitơ lỏng có rấtnhiều ưu điểm: vì nhiệt độ sôi thấp nên kìm hãm mọihoạt động của vi sinh vật và chiếm nhiều trong tự nhiên(chiếm khoảng 80% thành phần không khí) Tuy nhiên quátrình đòi hỏi chi phí cao

2.1.2.4 Điều kiện để có sản phẩm kết đông chất lượng cao.

Chất lượng của sản phẩm kết đông phụ thuộc cácđiều kiện sau :

- Chất lượng ban đầu của thực phẩm khi đưa vào kếtđông

- Điều kiện vệ sinh khi gia công chế biến

- Phụ thuộc vào độ chín tới của sản phẩm ( chínsinh học )

- Phụ thuộc vào bao bì bảo quản

- Phụ thuộc quá trình kết đông

- Phụ thuộc quá trình làm ấm sản phẩm

Qua phân tích các phương pháp cấp đông, ưu nhượcđiểm các phương pháp, khả năng ứng dụng của cácphương pháp, hệ thống cấp đông này sử dụng phươngpháp kết đông nhanh trong luồng không khí lạnh và kếtđông tiếp xúc

2.1.3 Những yêu cầu trong quá trình cấp đông.

Trong quá trình cấp đông thì các yếu tố được quantâm là nhiệt độ sản phẩm cấp đông và thời gian cấpđông Nhiệt độ sản phẩm cấp đông phải đảm bảoyêu cầu công nghệ, nhiệt độ bề mặt sản phẩm phảiđạt tối thiểu –180C, nhiệt độ tâm sản phẩm yêu cầuphải đạt –120C Với phương pháp kết đông nhanh, thời giancấp đông phải đảm bảo yêu cầu, tránh sản phẩm cấpđông bị giảm chất lượng vì thời gian kết đông không

đảm bảo, phương pháp kết đông trong tủ đông tiếp xúcthì thời gian kết đông cho một mẻ khoảng 2,0÷2,5 tiếng.

2.2 QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN ĐÔNG THỰC PHẨM

2.2.1 Mục đích quá trình bảo quản đông.

Sau quá trình kết đông thực phẩm phải được đưavào kho bảo quản đông để hạn chế các biến đổi hóahọc, vật lý, vi sinh, giữ nguyên trạng thái và chất lượngthực phẩm khi phân phối đến người tiêu dùng Nhiệt độkho bảo quản đông phụ thuộc vào yêu cầu quy định, vàtùy thuộc vùng địa lý, như ở các nước châu Aâu nhiệtđộ bảo quản là –300C, theo TCVN 2001 thì tbq≤ 200C

Nhiệt độ ở –180C được xem là giới hạn tối thiểu đểkhống chế hoạt động của các vi sinh vật và enzym

2.2.2 Các biến đổi của sản phẩm trong quá trình bảo quản đông.

2.2.2.1 Biến đổi vật lý

Biến đổi vật lý là các biến đổi về màu sắc, hìnhdạng của thực phẩm … nhưng quan trọng hơn là sự mấtnước gây khô hao thực phẩm, có hiện tượng này là vì:khi bảo quản xảy ra sự di chuyển ẩm từ sản phẩm đếndàn bay hơi, sự di chuyển ẩm phụ thuộc vào diện tích traođổi nhiệt của dàn bay hơi, tốc độ gió, bao gói …

Ngoài ra sự kết tinh nước trong cấu trúc thực phẩmcũng có thể làm hư hỏng cấu trúc thực phẩm, sựthăng hoa của nước đá sẽ tạo ra cấu trúc rỗng, xốptrong sản phẩm làm không khí dễ xâm nhập gây oxihóa thực phẩm, khi làm tan băng do tỷ lệ nước tự dotăng làm mức hao hụt trọng lượng, hao hụt chất tan củathực phẩm tăng dẫn đến giảm mùi vị đặc trưng, độsăn chắc, tính đàn hồi, màu sắc giảm, cấu trúc thựcphẩm thay đổi.Nói chung các biến đổi vật lý có hại chothực phẩm

2.2.2.2 Biến đổi về hóa học.

Trong quá trình bảo quản đông thực phẩm do nhiệtđộ thấp nên các biến đổi hóa học của thực phẩmdiễn ra với tốc độ rất chậm và chỉ xảy ra đối vớimột số thành phần hóa học của thực phẩm, chủ yếulà sự phân giải các chất béo, đường, vitamin, proteinhòa tan Các thành phần cơ bản của cấu trúc như

xenlulo, protit, muối khoáng … hầu như không bị phângiải.

2.2.2.3 Biến đổi về sinh lý, sinh hóa

Biến đổi về sinh lý chủ yếu chỉ xảy ra với cácloại thực phẩm có sự hô hấp khi bảo quản như:rau,quả… là quá trình trao đổi chất của tế bào cơ thểsống

Biến đổi sinh hóa biến đổi sinh hóa của thực phẩmlàm cho thực phẩm bị phân hủy, hư hỏng, thối rữa, mấtgiá trị sử dụng Xảy ra khi động vật chết được làm lạnh,qua ba giai đoạn:

- Giai đoạn tê cóng: là quá trình biến đổi sinh hóa –

cơ lý – hóa học trong tế bào động vật chết, phụ thuộcnhiều yếu tố như: chủng loại, tuổi, nhiệt độ

- Giai đoạn chín tới, xảy ra sau giai đoạn tê cóng

- Giai đoạn phân hủy sâu sắc, xảy ra sau quá trìnhchín tới, ở nhiệt độ bình thường động vật rất dễ bịphân hủy

2.2.2.4 Biến đổi về vi sinh vật.

Biến đổi về sinh vật sẽ giảm nếu đảm tiêu chuẩnvệ sinh, nhiệt độ bảo quản đông ổn định.Trong bảoquản đông mà nhiệt độ không ổn định, quá trình chếbiến không đảm bảo vệ sinh sẽ làm cho thực phẩm bịlây nhiễm vi sinh vật, và tạo điều kiện cho chúng hoạtđộng gây thối rữa sản phẩm, giảm chất lượng sảnphẩm

2.2.3 Các yêu cầu trong bảo quản đông thực phẩm.

Trong bảo quản đông thực phẩm có các yêu cầuvề nhiệt độ bảo quản trong kho, yêu cầu về không khítuần hoàn trong kho Nhiệt độ bảo quản trong kho phảiđạt yêu cầu bảo quản và phải dao động trong mức chophép, khoảng dao động không quá lớn Không khí tuầnhoàn trong kho phải đều, tránh tốc độ lưu thông quálớn gây hao ngót sản phẩm

2.2.4 Các nguyên tắc xếp hàng trong kho bảo quản

Sản phẩm trong kho bảo quản không phải được xếpvào và lấy ra cùng một thời gian, nghĩa là thời gian lưukho của sản phẩm là khác nhau, vì vậy phải chú ý sản

phẩm nhập kho trước phải được xuất trước, sản phẩmnhập kho sau phải được xuất sau để tránh tránh trườnghợp tồn đọng hàng cũ, làm thời gian lưu kho của sảnphẩm quá thời gian quy định sẽ gây hư hỏng.

Trong quá trình bảo quản đông luôn có sự bốc hơinước từ bề mặt sản phẩm, để giảm hiện tượng nàyphải làm giảm diện tích tiếp xúc của bề mặt sảnphẩm bằng cách gom lại thành khối, kho lạnh phảithường xuyên duy trì lượng hàng vừa phải, không nênbảo quản quá ít hàng trong kho

2.3 TỔNG QUAN VỀ CÁ BASA.

Cá Basa có những đặc điểm chung sau: Thuộc dòngcá da trơn, hàm lượng chất dinh dưỡng cao, cấu trúc cơthịt lỏng lẻo,hệ vi sinh vật của cá rất đa dạng, trên bềmặt của cá thường có một lớp nhầy chứa một lượnglớn protein, chính lớp nhầy này là môi trường dinh dưỡngtốt đối với vi sinh vật, cá có hàm lượng nước và lipitcao(hàm lượng nước và lipit chiếm hơn 80%)

Về phân bố: cá Basa phân bố ở Aán Độ, Mianma,Thái Lan, Campuchia… Ở Việt Nam là loại cá nuôi phổbiến và là đặc trưng của nghề nuôi cá bè ở vùngthượng nguồn sông Cửu Long, nuôi nhiều ở An Giang VàĐồng Tháp Đặc điểm của cá Basa là loại cá dễ sống,dễ nuôi, thường sống ở thủy vực nước chảy và hồlớn, thích hợp với nhiệt độ ấm, chịu được oxy tương đốithấp, là loại cá ăn tạp

Cá Basa sống chủ yếu ở nước ngọt, chịu được nướclợ nhẹ(độ muối dưới 1%) chịu được nước phèn có độ pH

< 7, cá Basa sống trong bè chịu được dòng nước chảy vàcó thể chịu được điềøu kiện chật hẹp Cá Basa rất nhạycảm với những biến đổi của môi trường, chịu đượcnhiệt độ nước biến thiên không nhiều qua các mùa, caonhất là 310C vào các tháng 5 và tháng 10, thấp nhấtlà 260C vào tháng giêng Cá dễ chết ngạt do thiếu oxyvà do tồn tại các khí độc như H2S, NH3, CO2…với nồng độcao hơn mức cho phép Ngoài ra nước nhiễm phèn, thuốctrừ sâu, hoặc bị nhiễm bẩn cũng gây hại cho cá

2.4 SẢN LƯỢNG, MÙA VỤ THU HOẠCH, DẠNG SẢN PHẨM VÀ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN.

Cá Basa được nuôi nhiều ở khu vực Đồng BằngSông Cửu Long, đặc biệt nhiều ở An Giang Và Đồng

Tháp, sản lượng cá Tra và cá Basa năm 2002 là gần125000tấn, và không ngừng được tăng lên theo từngnăm, về nguồn nguyên liệu cung cấp cho Nhà Máy ChếBiến đặt Tại Cần Thơ thì ngoài nguồn nguyên liệu trongtỉnh còn cần đến nguồn cung cấp từ ngoài tỉnh.

Cá Basa có mùa vụ thu hoạch quanh năm, từ tháng1đến tháng12 Nhưng người ta thường đánh bắt vàokhoảng từ tháng 4 đến tháng 9 hàng năm vì lúc nàycá có chất lượng cao Cá Basa tốt nhất nên thu hoạchvào lúc trọng lượng cá đạt khoảng 1,0 – 1,3 kg Nếu thuhoạch cá với trọng lượng lớn thì trong cơ thể cá chứanhiều mỡ, dẫn đến không kinh tế Dạng sản phẩm củacá Basa là fillet đóng hộp, cá sau khi thu hoạch được đưavào chế biến, fillet, cho vào cấp đông, bảo quản đông,sau đó xuất khẩu ra nước ngoài

Để biết khối lượng nguyên liệu cần phải cung cấpcho quá trình chế biến là bao nhiêu ta phải dựa vào địnhmức, nghĩa là tỷ lệ khối lượng nguyên liệu/khối lượngsản phẩm Đối với cá Basa thì định mức vào khoảng3,5÷3,8 tấn cá nguyên liệu/1tấn cá thành phẩm, nhưvậy để sản xuất được 20tấn cá thành phẩm cầnkhoảng 70÷76 tấn cá nguyên liệu

Quy trình công nghệ chế biến cá Basa được tiếnhành theo trình tự sau: Tiếp nhận nguyên liệu - rửa lần 1 -giai đoạn sơ chế - rửa lần 2 - giai đoạn chỉnh hình - rửa lần

3 -cân - xử lý hóa chất – cân, xếp khuôn - giai đoạn cấpđông - giai đoạn bảo quản đông đánh giá chất lượngcuối cùng - xuất hàng

Sau khi tiếp nhận nguyên liệu cá được đưa vào giaiđoạn rửa lần1, giai đoạn này yêu cầu phải có các thiết

bị như: bồn rửa, nguồn nước cung cấp, dung tích bồn rửaphụ thuộc vào khối lượng cá rửa trong một mẻ và tỷlệ cá/nước Giai đoạn sơ chế, ở giai đoạn này cần trang

bị các máy: máy cắt đầu cá, máy cắt vây, mổ bụng,lấy nội tạng, lột da, máy fillet Đến giai đoạn rửa lần hai,lần ba cũng như lần một cần có bồn rửa, giai đoạnchỉnh hình cần có bàn, giai đoạn cân cần phải trang bịcân, bàn Giai đoạn xử lý hóa chất cần có bàn, thùngquay đựng hóa chất, giai đoạn cân – xếp khuôn cần cóbàn, cân và chuẩn bị khuôn, đến giai đoạn cấp đông,bảo quản đông và kiểm định chất lượng cuối cùngtrước khi xuất hàng

Chương 3 : TÍNH NHIỆT HỆ THỐNG CẤP ĐÔNG,

KHO BẢO QUẢN VÀ MÁY ĐÁ VẢY

3.1 CHỌN CÁC THIẾT BỊ CẤP ĐÔNG.

Với yêu cầu năng suất cấp đông 20 tấn cáBasa/1ngày, ta phải tính toán để chọn loại và số lượngthiết bị cấp đông cho phù hợp và đảm bảo yêu cầu

Chọn các thiết bị cấp đông cho hệ thống là tủđông băng chuyền và tủ đông tiếp xúc, chọn loại tủđông băng chuyền năng suất 500kg/h, mỗi tủ cho hoạtđộng hai ca, mỗi ca 8 tiếng, trừ các chi phí thời gian khởiđộng máy và thời gian ra hàng, coi như thời gian chạycấp đông của tủ ở mỗi ca chỉ còn 7 tiếng

Vậy mỗi tủ chạy hai ca thì năng suất cấp đông sẽlà:

500×14 = 7000kg = 7 tấn

Chọn hai tủ đông băng chuyền năng suất 500kg/h.Chọn tủ đông tiếp xúc, mỗi cái năng suất1000kg/mẻ, hoạt động 4 mẻ một ngày, nhưng trong 1000kgthì thực phẩm chiếm 640 kg, còn lại là nước

Vậy năng suất mỗi tủ hoạt động một ngày là:

3.2 TÍNH NHIỆT TỦ ĐÔNG TIẾP XÚC.

3.2.1 Kích thước của tủ.

3.2.1.1.Xác định kích thước, số lượng khay và các tấm lắc cấp đông

Với tủ đông tiếp xúc, thực phẩm xếp vào khaycấp đông loại 2kg

Kích thước của khay như sau:

- Đáy trên : 290×210mm

- Đáy dưới : 280×200mm

- Chiều cao khay: 70mm

Kích thước tấm lắc cấp đông: 2200×1250×22mm

Trên một tấm lắc gồm 32 khay, chiều rộng mỗi bềbố trí 4

1000kg/mẻ có 11 tấm lắc

Hình 1 : cấu tạo các tấm lắc và bố trí cáckhay trên tấm lắc

1 – lỏng môi chất vào

2 – hơi môi chất ra

3 – các khay dựng sản phẩm

3.2.1.2 Kích thước tủ đông.

Các chiều của tủ xác định dựa vào số lượng vàkích thước các tấm lắc

- Chiều dài bên trong tủ

Chiều dài trong của tủ bằng chiều dài tấm lắccộng với khoảng hở hai đầu tủ, khoảng cách này đểđặt các ống góp, ống dẫn hướng các tấm lắc…

L = 2200 + 2× 400 = 3000mm

- Chiều rộng bên trong tủ

Chiều rộng trong của tủ bằng chiều rộng tấm lắc cộngvới khoảng hở hai bên

W = 1250 + 2×125 = 1500mm

- Chiều cao tủ

Xác định như sau:

H = N hmax + h1 + h2

N – số tấm lắc

hmax – khoảng cách cực đại giữa các tấm lắc , hmax =105mm

h1 – khoảng hở phía dưới tủ, h1 = 100mm

h2 – khoảng hở phía trên tủ, h2 = 428mm

H = 10.105 + 100 + 428 + 22 = 1600mm

Chiều dày cách nhiệt của thân tủ là 150mm, nênkích thước của tủ:

Kích thước trong: L×W×H = 3000×1500×1600mm.Kích thước ngoài: L’×W’×H’ = 3300×1660×1900mm.Các đặc tính của tủ đông tiếp xúc: Năng suấtcấp đông 1000kg/mẻ, thời gian cấp đông mỗi mẻ là haigiờ, đặc tính cấp đông là cấp đông tiếp xúc vớiphương thức trao đổi nhiệt là dẫn nhiệt

3.2.2 Tính nhiệt tổn thất trong tủ đông tiếp xúc.

Chọn ba tủ đông tiếp xúc với công suất cấp đôngnhư nhau, nên chỉ cần tính toán cho một tủ Mục đích củatính nhiệt tổ thất trong tủ đông là xác định năng suấtlạnh của máy nén các tổn thất nhiệt trong tủ tính nhưsau:

QO = QSP + QLĐN + QK + QKK + QT + QTL

QSP – tổn thất nhiệt để làm đông sản phẩm

QLĐN –tổn thất nhiệt làm đông nước châm khuôn

QK – tổn thất nhiệt để lấy nhiệt từ khuôn, khay

QKK – tổn thất nhiệt để lấy nhiệt của không khí trongtủ.

QT – tổn thất nhiệt do nhiệt truyền qua thân tủ

QTL – tổn thất nhiệt làm lạnh các tấm lắc.

3.2.2.1 Tính nhiệt tổn thất để làm đông sản phẩm.

Để làm giảm nhiệt độ của sản phẩm thuỷ sảnxuống đến nhiệt độ yêu cầu, máy nén và thiết bịcủa hệ thống lạnh cần phải lấy một lượng nhiệt từsản phẩm thải ra trong suốt quá trình làm đông

Nhiệt tổn thất để làm đông sản phẩm tính theocông thức sau:

( )

τ 2

1 i i G

τ – thời gian cấp đông

Do sản phẩm đã được làm lạnh ở kho tiền đôngnên nhiệt độ trước khi cấp đông lấy bằng 120C

Nhiệt độ trung bình của sản phẩm sau quá trình cấpđông phải đạt –180C, với phương pháp cấp dich cưỡngbức bằng bơm dịch thời gian cấp đông là 2 giờ

Cá Basa thuộc dòng cá béo nên theo bảng 4 – 2[2]:với nhiệt độ trước khi cấp đông là t1 = 120C , i1 = 290kJ/kg , t2 = -180C , i2 = 5 kJ/kg

( )

τ 2

1 i i G

= ( ) 25333W 25,3KW

7200

10.510.290.640

3 3

Q3 – nhiệt lượng tổn thất để làm hạ nhiệt độ củanước châm khuôn đã đóng băng đến nhiệt độ cuốiquá trình làm đông.

• Q1 = C1 MNCK(t1N – t2N )

C1 – nhiệt dung riêng của nước , C1 = 4,186 KJ/kg

mnck – khối lượng nước châm khuôn, Mnck = 360Kg

t1N - nhiệt độ ban đầu của nước châm khuôn, lấy t1N

= 50C

t2N - nhiệt độ đóng băng của nước châm khuôn, t2N

= 00C

Q1 = 4,186.360.5= 7542kJ/mẻ Thời gian cấp đông mỗi mẻ là 2giờ

Q1 = 1KW

3600.2

C3 – nhiệt dung riêng của nước đá, C3 = 2,18 KJ/kg

t2N – nhiệt độ đóng băng của nước, t2N = 00C

t2’N – nhiệt độ nước trong thực phẩm cuối quá trìnhkết đông, t2N = -180C

t t M C

MK – tổng khối lượng khay cấp đông

CK – nhiệt dung riêng của vật liệu làm khay, theo[5],với vật liệu làm khay là kẽm thì CK = 0,094Kcal/kg =0,39KJ/kg

t1K – nhiệt độ khay trước khi đưa vào cấp đông, lấy t1K

= 250C

t2K – nhiệt độ khay sau quá trình cấp đông, lấy t2K =-350C

τ - thời gian của một mẻ cấp đông

Tủ đông 640Kg/mẻ có 10 tấm lắc cấp đông chứasản phẩm, mỗi tấm lắc có 32 khay, mỗi khay có khốilượng 2kg, tổng khối lượng khay cấp đông của tủ:

MK = 10.32.2 = 640Kg.

KW

3600.2

3525.640.39,

t t G C

CKK – nhiệt dung riêng của không khí, tra trong khoảngnhiệt độ trung bình từ nhiệt độ –40 ÷ 200C có CKK

VKK = 2/3.3 1,5 1,6 = 4,8m3

ρkk – Khối lượng riêng trung bình của không khítrong quá trình cấp đông –300C ,ρkk =1,453 kg/m3 Vậy GKK =4,8 1,453 ≈ 7 kg/mẻ

tđ – nhiệt độ không khí trong tủ lúc bắt đầuchạy máy Lấy tkk=250C

tc – nhiệt độ không khí cuối quá trình làm đông,

tc =-350C

KW

3600.2

3525.7.009,

FV , FC – diện tích bề mặt vách và cửa tủ

tKKN – nhiệt độ không khí bên ngoài tủ, lấy tKKN

= 250C

tKKT – nhiệt độ không khí trong tủ, tKKT = -350C Diện tích tường, nền, trần tủ là FV = 19m2, diện tíchcửa tủ: FC = 14m2

Hệ số truyền nhiệt được tính theo công thức sau:

2 1

11

1

αλ

δ - chiều dày các lớp cách nhiệt, cách ẩm

λ - hệ số dẫn nhiệt của các lớp cách nhiệt, cáchẩm

a Tính hệ số truyền nhiệt vách tủ.

Cấu trúc của tủ gồm lớp cách nhiệt polyurethan ởgiữa , dày 150mm , hệ số dẫn nhiệt λ = 0,03W/mK Haibên trong và ngoài tủ là lớp inox dày 0,5mm , hệ sốdẫn nhiệt λ = 22W/mK

K m W

1003

,0

10.1503,231

1

=++

+

b Tính hệ số dẫn nhiệt cửa tủ

Cấu trúc cửa tủ giống như vỏ tủ, lớp cách nhiệtpolyurethan dày 125mm

K m W

1003

,0

10.1253,231

1

=++

+

QT = ( 0,2.19 + 0,23.14).60 = 421W = 0,421 KW

3.2.2.6 Tổn thất nhiệt làm lạnh các tấm plant.

Tủ đông tiếp xúc làm việc theo từng mẻ nêntrước mỗi mẻ cấp đông các tấm lắc có nhiệt độ khálớn, khi cấp đông phải mất một lượng nhiệt tiêu haokhá lớn để làm lạnh các tấm lắc

Tổn thất này được tính như sau:

( 1 2)

t t C M

τ

MTL – khối lượng các tấm lắc

CTL – nhiệt dung riêng vật liệu làm tấm lắc, tấm lắcchế tạo bằng nhôm có CTL = 0,92KJ/kgđộ

τ - thời gian cấp đông

t1 , t2 – nhiệt độ tấm lắc trước và sau khi cấp đông,

t1 = 250C, t2 = -350C

Vật liệu tấm lắc là nhôm đúc, có khối lượngriêng ρ = 2670kg/m3, kích thước của tấm là:

2200×1250×22mm

Thể tích một tấm: V = 2,2.1,25.0,022 = 0,06m3

.Khối lượng một tấm lắc: M = 0,06 2670 = 160kg

Vậy tổng khối lượng là: MTL = 1600kg

⇒Q TL 12,3K/s 12,3KW

7200

60.922,0.1600

Hệ thống gồm 3 tủ đông tiếp xúc, nên QO = 179 KWĐể tủ hoạt động đạt yêu cầu trong mọi điều kiện tanhân thêm hệ số an toàn 1,1

3.3.1 Chọn tủ đông.

Với năng suất cấp đông yêu cầu của tủ là500kg/h, chọn tủ đông băng chuyền siêu tốc của hãngFRIGOSCANDIA do Thụy Điển sản xuất

Bảng 3 –1

Các thông số kỹ thuật của tủ đông băng chuyềnsiêu tốc FRIGOSCANDIA:

Chiều cao của tủ 3000mm

Chiều rộng của tủ 3700mm

Chiều rộng băng chuyền 1200

Chiều cao đầu ra sản

Thời gian cấp đông 3÷5 phút

Năng suất cấp đông của

Công suất môtơ dẫn

động cho băng tải 0,75KW

Công suất động cơ quạt

Công suất môtơ dẫn

động cho băng tải 22KW

3.3.2 Chọn buồng tái đông.

Bảng 3 – 2: Các thông số buồng tái đông:

Kích thước ba chiều L×W×H

=3600×3000×2500Công suất tái đông 500kg/h

Bề dày cách nhiệt 180mm

Công suất quạt Ba cái mỗi cái

2,2KWCông suất động cơ

3.3.3 Tính toán nhiệt tủ đông băng chuyền, buồng

Tính theo công thức sau:

QT = k.F.∆t

F – tổng diện tích 6 mặt của tủ đông

∆t = tKKN – tKKT

tKKN – nhiệt độ không khí bên ngoài, tKKN = 250C

tKKT – nhiệt độ không khí trong tủ đông, tKKT =-400C

k – hệ số truyền nhiệt

a Với tủ đông.

2 1

11

1

αλ

δ

=

k

∝1 – hệ số tỏa nhiệt phía bên ngoài tủ, ∝1 =23,3W/m2K.

∝2 – hệ số tỏa nhiệt đối lưu cưỡng bức khôngkhí, ∝2= 10,5W/m2K

δ - chiều dày các lớp cách nhiệt, cách ẩm

λ - hệ số dẫn nhiệt của các lớp cách nhiệt,cách ẩm

Bảng 3 -3Cấu trúc bao che:

Vật liệu Dộ dày ,

mm Hệ số dẫn nhiệt ,W/m.K

3

3 0,196 /

5,10

122

1003

,0

10.1503,231

1

=+

++

3

3 0,163 /

5,10

122

1003

,0

10.1803,231

++

E – năng suất tủ đông , E = 500kg/h

i1 , i2 – entanpy của sản phẩm ở nhiệt độ vàovà ra của sản phẩm.

Nhiệt độ sản phẩm vào cấp đông lấy t1 = 120C.Nhiệt độ trung bình đầu ra của sản phẩm cấp đôngđạt yêu cầu là –180C

Trong tính nhiệt tủ đông tiếp xúc: i1 = 290 kJ/kg, i2 = 5kJ/kg

1000.3600

105290500

Các động cơ sử dụng trong tủ gồm: hai động cơ quạtgió , mỗi cái 9KW, một động cơ dẫn động băng chuyền0,75KW, nhiệt tổn thất do động cơ tỏa ra chính bằng côngsuất của động cơ

QĐC = N

QĐC = 9.2 + 0,75 = 18,75 KWVới buồng tái đông:

F – tổng diện tích khoảng hở cửa ra và vào củabăng tải

ω - vận tốc của băng tải, vận tốc thay đổi thùythuộc sản phẩm cấp đông, ở đây để tính được nhiệttổn thất ta lấy định hướng ω = 0,3m/s

Diện tích khoảng hở xác định căn cứ vào khoảnghở của băng tải và tủ khoảng hở này bằng 50mm,chiều rộng băng tải 1220mm.

F = 2.0,05.1,22 = 0,122m2.G’KK = 1,35.0,3.0,122 = 0,05kg/s

a Với tủ đông băng chuyền.

Tủ đông băng chuyền luôn có 0,5m chiều dài băngchuyền tiếp xúc với không khí bên ngoài, mỗi métchiều dài băng chuyền có khối lượng khoảng 6kg

b Với buồng tái đông.

Tổn thất này lấy bằng ở tủ

3.3.3.6 Tổn thất đóng băng nước khi mạ băng

KW q G

Cpn – nhiệt dung riêng của nước, Cpn = 4,186kJ/kg;

r – nhiệt đông đặc của nước, r = 333,6kJ/kg;

Cpđ – nhiệt dung riêng của đá, Cpđ = 2,18kJ/kg.độ;

tc – nhiệt độ lúc sản phẩm ra khỏi buồng táiđông, tc = -18oC

kg kJ

q o =4,186.5+333,6+2,18.−18 =393,8 /

⇒

Vậy : Q6 = 75.393,8/3600 = 8,2kWVậy năng suất lạnh yêu cầu của máy nén tủđông là :

Q0 = QT + QSP + QĐC + QC + QBC

Đeå hệ thống tủ đông hoạt đạt yêu cầu trong mọiđiều kiện, và bù vào các thành phần nhiệt tổn thấtnhỏ không tính đến ta nhân thêm hệ số an toàn k = 1,1

Q0 = 1,1.(1,377 + 39,6 + 18,75 + 3,3 +2 ) = 72KW.Hệ thống cấp đông gồm hai tủ đông băng chuyền,vậy tổng năng suất lạnh yêu cầu là Q0 = 144KW

Năng suất lạnh yêu cầu của máy nén hai buồngtái đông là :

600 tấn, với dung tích này chia ra làm hai kho, mỗi kho dungtích 300tấn, như vậy ta chỉ cần tính toán cho một kho,còn kho còn lại tương tự

Nhiệt độ bảo quản thực phẩm được lựa chọn trên cơsở kinh tế, kỹ thuật, nó phụ thuộc từng loại thực phẩm,và thời gian bảo quản chúng, thời gian bảo quản cànglâu thì yêu cầu nhiệt độ càng thấp Đối với kho bảoquản đông cá Basa này thì nhiệt độ không khí tuầnhoàn trong kho yêu cầu là – 20 ± 20C

Với kho tiền đông dung tích là 5tấn

3.4.2 Kết cấu, tính toán thể tích và mặt bằng kho bảo quản đông.

3.4.2.1 Kết cấu lắp đặt kho bảo quản đông, kho tiền đông.

Ở đây kho bảo quản đông được xây dựng là loạikho lắp ghép, được lắp ghép từ những tấm panel, kholắp ghép có hình thức đẹp, lắp đặt nhanh, gọn, giáthành tương đối rẻ, hiện nay các tấm panel

cách nhiệt đạt tiêu chuẩn đã được sản

xuất trong nước

Hình 2 : kết cấu tấm panel

1 – lớp vỏ bằng tôn

2 – lớp cách nhiệt polyuretan

Hầu hết các kho bảo quản đông

hiện nay đều sử dụng các tấm panel cách

nhiệt bằng polyuretan được chế tạo theo các kích thướctiêu chuẩn, kết cấu tấm panel như sau:

- Hai bên bề mặt là lớp tôn mạ màu có chiềudày 0,5 ÷ 0,8mm

- Lớp cách nhiệt ở giữa bằng polyuretan tỷ trọng40kg/m3

Các tấm panel được ghép lại với nhau bằng cácmóc khóa cam locking

Hình 3 : Các chi tiết lắp đặt panel

a – Lắp đặt tường – trần; b – Lắp đặt trần –trần

c – Lắp đặt tường nền; d – lắp đặt tường –tường

1 – thanh nhôm góc; 2 – thanh nhựa; 3 – dầm mái;

Hình 4 : Kết cấu nền

kho lạnh

1 – kênh thông gió

2 – kết cấu nền

3 – tấm panel nền

4 – tấm panel tường

3.4.2.2 Tính toán thể tích và mặt bằng kho

lạnh.

1 Dung tích và tiêu chuẩn chất tải kho lạnh.

Chỉ tiêu cơ bản để đánh giá kho lạnh là dung tích.Dung tích là khối lượng hàng hoá có thể đồng thời bảoquản trong kho, ở đây dung tích kho bảo quản đông là

300 tấn

Với cá Basa đông lạnh đựng trong thùng cactong, theobảng 2-3 [2] ta có tiêu chuẩn chất tải gV = 0,45 tấn/m3,hệ số thể tích α = 0 78.

2 Xác định số lượng, kích thước kho bảo quản đông, kho tiền đông.

Xác định các thông số cần thiết dựa vào dung tíchcủa kho

Với E là dung tích kho lạnh,

V là thể tích kho lạnh

v

g là tiêu chuẩn chất tải

Với kho bảo quản: 666,67 3

45.0

300

m g

E V v

5

m

Thực phẩm được đựng trong thùng các tông

Giả sử chiều cao chất tải là h= 3 m

Với F là diện tích chất tải, h là chiều cao chất tải

ta có:

Với kho bảo quản: 222 2

3

67,666

m h

m

2tan/

35,13.45,0

g

Với g Flà định mức chất tải theo diện tích

dựng.

F XD

F F

222

m

F t = = ≈

Với kho tiền đông: 9,6 2

5,0

8,4

m

F t = ≈

Với kho lạnh lắp ghép do mỗi tấm panel có chiềurộng tiêu chuẩn nhỏ nhất là 300mm, nên kích thước kholạnh xây dựng phải chọn thích hợp, chiều dài và chiềurộng của kho phải là bội số của 300mm, vậy kích thướckho sẽ là: 18,3×16,2m, kho tiền đông là 3,3×3m Sơ đồquy hoạch mặt bằng kho lạnh được gộp trong sơ đồ tổngthể của hệ thống

3.4.3 Tính toán cách nhiệt cho kho lạnh.

Kho bảo quản đông xây dựng tại Cần Thơ, theo bảng1-1[2] có các thông số khí tượng: nhiệt độ trung bìnhtháng nóng nhất t =37,30C, độ ẩm ϕ = 78%

Cách nhiệt cho phòng bảo quản đông nhằm mụcđích:

- Hạn chế dòng nhiệt thẩm thấu từ bên ngoài quavách vào trong kho

- Tránh ngưng ẩm trên bề mặt, và trong vách cáchnhiệt, độ ẩm quyết định tuổi thọ và hiệu quả cáchnhiệt

CN

11

1

αλ

δα

λδ

δ -bề dày của lớp vật liệu xây dựng thứ i,m

λi - hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu xây

dựng thứ i, w/m2k

Điều kiện để vách không bị đọng sương là : kt ≤ kS

kt – hệ số truyền nhiệt thực, tính được sau khi tínhchiều dày cách nhiệt

kS – hệ số truyền nhiệt dọng sương , tính theo côngthức sau:

2 1

1 195.0

t t

t t

t1 – nhiệt độ không khí bên ngoài

t2 – nhiệt độ không khí trong kho

tS – nhiệt độ điểm đọng sương

3.4.3.1 Tính chiều dày cách nhiệt của vách ngăn kho với bên ngoài.

Bảng 3 –4: Cấu trúc tấm panel:

Vật liệu Chiều

dày , mm Hệ số dẫnnhiệt W/m k

9

129

,0

10.25,0.23,45

10.5,0.23,23

121,0

103,0

3 3

8

129

,0

10.25,0.23,45

10.5,0.23,23

135,0

103,

CN i

t

2

1 1 2 1

/194,0156,003,0

15,0

11

1

+

=+++

=

∑

= λ

δαλ

δα

Kho tiền đông kt = 0,29Từ t =37,30C , độ ẩm ϕ = 78% Tra đồ thị h-x có tS = 32,50C

5,323,373,2395,095

.0

2 1

t t

kho tiền đông ks = 3,3

So sánh thấy k s> k t, vậy vách ngoài không bị đọng sương

3.4.3.2 Tính cách nhiệt của vách ngăn kho với hành lang lạnh.

Theo bảng 3-4[2] có k= 0.28W/m2K

mm m

9

129

,0

10.25,0.23,45

10.5,0.23,23

128,0

103,0

3 3

156,003,0

125,0

5,17223,2395,

Vậy vách không bị đọng sương

3.4.3.3 Tính cách nhiệt của trần kho bảo quản đông, kho tiền đông.

Theo bảng 3-3[2] có k= 0.20W/m2K

mm m

9

129

,0

10.25,0.23,45

10.5,0.23,23

120,0

103,0

3 3

8

129

,0

10.25,0.23,45

10.5,0.23,23

133,0

103,

156,003,0

15,0

1

=+

=

85,1203,37

5,323,373,2395,

Vậy vách ngoài không bị đọng sương, tương tự váchkho tiền đông cũng không bị đọng sương.

3.4.3.4 Tính cách nhiệt nền kho.

Bảng 3 –5:Kết cấu nền:

Vật liệu Chiều

dày ,mm Hệ số dẫnnhiệt

1016,0

10.44

,1

10.20029

,0

10.25,0.23,45

10.5,0.23,23

121,0

103,0

3 3 3

3 3

15,0

Đối với kho xây dựng bằng lắp ghép các tấm panel

do hai bên tấm panel có các lớp tôn nên không có khảnăng lọt ẩm, vì vậy nên không cần kiểm tra đọng ẩm

3.4.4 Tính nhiệt tổn thất của kho lạnh

Dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh gồm cácthành phần sau:

Q = Q1+ Q2+ Q3+Q4 ,W

Q1 – dòng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che

Q2 – dòng nhiệt do sản phẩm toả ra khi xử lý lạnh

Q3 – dòng nhiệt do thông gió buồng lạnh.

Q4 – dòng nhiệt sinh ra khi vận hành

3.4.4.1 Tính dòng nhiệt tổn thất qua kết cấu

Dòng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che Q1 là tổngcác dòng nhiệt tổn thất qua tường bao, trần, nền dochênh lệch nhiệt độ giữa phòng lạnh và môi trườngngoài và dòng nhiệt tổn thất do bức xạ mặt trời quatường và trần

Q1=Q11+ Q12

Q11 – dòng nhiệt tổn thất qua tường bao, trần, nền

do chênh nhiệt độ

Q12 – dòng nhiệt tổn thất qua tường bao, trần dobức xạ mặt trời Do kho xây dựng bằng phương pháp lắpghép các tấm panel, vì thế kho nằm dưới mái che phânxưởng, bốn phía được chắn bởi các tường bao nênkhông chịu ảnh hưởng của bức xạ mặt trời, lượng nhiệttổn thất do bức xạ mặt trời không đáng kể, có thể bỏqua, Q12 = 0

a Dòng nhiệt tổn thất qua tường bao, trần.

Q’11 =ktF(t1-t2)

kt – hệ số truyền nhiệt thực

F – diện tích bề mặt kết cấu bao che,1

t - nhiệt độ môi trường bên ngoài, ở Cần Thơ

t1 = 37,3 0C

2

t - nhiệt độ trong phòng lạnh , t2 = - 20 0C

Hình 5: Kho bảo quản

đông.

1 – Diện tích kho

2 – Hành lang

W – Chiều dài kho

B – Chiều rộng kho

H – Chiều cao kho

Bảng 3 – 6: Các tính toán nhiệt tổn thất qua vách, trần,nền:

Dòng nhiệt tổn thất kt F t1 t2 Q(W)Qua tường bao kho

bảo quản 0,196 152,1 37,3 -20 1700Qua tường bao kho

Qua hành lang kho

bảo quản 0,232 54,9 37,3 -20 511Qua trần kho bảo

quản 0,256 296,46 37,3 -20 3329,5Qua trần kho tiền

t - nhiệt độ trong phòng lạnh , t2 = - 20 0C

m – hệ số tính đến sự gia tăng trở nhiệt của nềnkhi có lớp cách nhiệt

λ

δλ

δλ

25,11

12

2 1 1

13,08,0

1029

,0

10.25,016,0

10.403,0

10.1504

,1

10.20025,11

1

3 3

3 3

++