Chọn phương án xây dựng kho Có 2 phương án thiết kế kho lạnh là kho xây truyền thống và kho lắp ghép.. Kho lắp ghép được lắp ghép từ các panel tiêu chuẩn chế tạo sẵn nên có thể vận chuyể
Trang 1Chương 3: CẤU TRÚC XÂY DỰNG VÀ CÁCH NHIỆT KHO LẠNH
3.1 Chọn phương án xây dựng kho
Có 2 phương án thiết kế kho lạnh là kho xây truyền thống và kho lắp ghép
Kho lắp ghép được lắp ghép từ 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, có thể tháo lắp và di chuyển mới khi cần thiết
Kho lạnh truyền thống được thiết kế xây dựng từ những vật liệu đã được chọn lựa nhằm đảm bảo được các điều kiện của kho lạnh bảo quản Kho lạnh xây dựng có nhược điểm là cồng kềnh, tốn công xây dựng nhưng lại ít tốn kém hơn so với kho lắp ghép
Ở đây ta chọn phương án kho xây truyền thống cho kho lạnh đang thiết kế
3.2 Chọn mặt bằng xây dựng
Vì kho đang thiết kế là kho lạnh trung chuyển bảo quản ngắn hạn những sản phẩm tại nơi trung chuyển nên yêu cầu đó là phải gần các điểm nút đường sắt, đường bộ,hải cảng, có thể dễ dàng bốc dỡ hàng hóa
Kho đang thiết kế được xây dựng tại Lai Châu nên ta sẽ chọn địa điểm xây dựng ở gần đường quốc lộ để đáp ứng được những yêu cầu trên
3.3.Tính toán cách nhiệt, cách ẩm và kiểm tra đọng sương cho kho lạnh Việc tính toán cách nhiệt, cách ẩm và kiểm tra đọng sương cho kho bảo quản nhằm mục đích:
- Hạn chế dòng nhiệt truyền từ bên ngoài qua kết cấu bao che vào kho lạnh
- Tránh ngưng ẩm trên bề mặt ngoài của vách vào trong kho lạnh
3.3.1 Tính cho tường bao kho lạnh
Tường bao gồm các lớp:
Trang 21 lớp vữa dày 10mm
2 tường gạch chịu lực 360mm
3 1 lớp cách ẩm bitium 3mm
4 lớp cách nhiệt bằng xốp polystirol 200mm
5 vữa trát có lưới thép 10mm
các thông số : hệ số dẫn nhiệt, dẫn ẩm của các vật liệu xây dựng và cách nhiệt( tra theo
bảng 3-1,3-2
TL1,81,83)
Lớp vữa xi
măng:δ=0,01m;
1
=0,9W/m.K;
μ=90g/mh.Mpa
Lớp gạch chịu lực:
δ=0,36m;
2
=0,82 W/m.K;
μ=105 g/mh.Mpa
Lớp cách ẩm:
δ=0,003m;
3
=0,18 W/m.K;
μ=0,86 g/mh.Mpa
Lớp cách nhiệt:
δ=?m; 4=0,047 W/m.K; μ=7,5 g/mh.Mpa Hình 3-1
•Tính toán chiều dày cách nhiệt:
Chiều dày cách nhiệt được xác định từ công thức:
Trang 3
n
i i
i cn
cn
1 1
1
Trong đó:
cn
- độ dày yêu cầu của lớp cách nhiệt;
cn
-hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt(bảng 3-1,TL1,81),W/mK
k- hệ số truyền nhiệt (bảng 3-3,3-6,TL1,84);W/m2.K
1
-hệ số tỏa nhiệt của môi trường bên ngoài( phía nóng) tới tường cách nhiệt,W/m2K;(bảng 3-7,TL1,86)
2
-hệ số tỏa nhiệt của vách buồng lạnh vào buồng lạnh; (bảng 3-7,TL1,86)
i
-bề dày của lớp vật liệu xây dựng thứ i ,m;
i
-hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu xây dựng thứ i(bảng 3-1,TL1,81),W/m2K Tra bảng ta được:k=0,23 W/m2.K; 1=23,3 W/m2K; 2=9 W/m2K;
Thay số:
cn
9
1 18 , 0
003 , 0 82 , 0
36 , 0 9 0
01 , 0 3 3 , 23
1 23 , 0
Chiều dày cách nhiệt thực phải chọn lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được, ở đây ta chọn chiều dày tổng cn=180mm
Hệ số truyền nhiệt thực của vách:
K m
W k
i i
i
1
22 , 0 047 , 0
18 , 0 643 , 0
1 1
1
•Kiểm tra đọng sương:
Điều kiện để vách không bị đọng sương là :k t k s
2 1
1 1 95 , 0
t t
t t
Trang 4Nhiệt độ tháng nóng nhất ở Lai Châu là 37,70C, độ ẩm φ=80%, tra đồ thị h-x hình 1-1,TL1,9 ta được t s=35,70C.nhiệt độ buồng lạnh là t2= -120C;
1
=23,3 W/m2K;
Suy ra 37 , 7 12 0,89
7 , 35 7 , 37 3 , 23 95 ,
s
22 , 0
k s k t W/m2K Vách ngoài kho lạnh không bị đọng sương
•kiểm tra đọng ẩm:
Điều kiện để ẩm không đọng lại làm ướt sũng cơ cáu cách nhiệt là áp suất riêng phần hơi nước thực tế luôn luôn phải nhỏ hơn phân áp suất bão hòa hơi nước ở mọi điểm trong cơ cấu cách nhiệt: p x p hmax
Mật độ dòng nhiệt qua cơ cấu cách nhiệt:
q= k.Δt= 0,22.(37,7-( -12) ) =10,93 W/m2
xác định nhiệt độ các lớp vách:
q = 1(t f1t1) t1= 37 , 23
3 , 23
93 , 10 7 , 37 1
q
C
q
t
1
1
1
9 , 0
01 , 0 93 , 10 23 ,
C
q
t
2
2
2
82 , 0
36 , 0 93 , 10 1 ,
C
q
t
3
3
3
9 , 0
01 , 0 93 , 10 3 ,
C
q
t
4
4
4
99 , 31
003 , 0 93 , 10 18 ,
C
q
t
5
5
5
047 , 0
18 , 0 93 , 10 99 ,
C
q
t
6
6
6
9 , 0
01 , 0 93 , 10 87 ,
Trang 5t t t t q C
2 7 2 2
7
9 , 0
01 , 0 93 , 10 55 ,
Các thông số áp suất bão hòa p x"tra theo bảng “tính chất vật lý của không khí ẩm”(bảng 7.10 TL2,118)
Bảng 3-1:Áp suất hơi
Nhiệt độ,0C
Áp suất
max
h
37,23 6361,5
37,1 6317,75
32,3 4822,45
32,18 4788,03
31,99 4753,6
-9,87 262,428
-10,55 259,5
Phân áp suất của hơi nước:
Dòng hơi thẩm thấu của kết cấu bao che:
H
p
p h1 h2
2
1 , h
h p
p - là phân áp suất hơi của không khí bên ngoài và trong phòng;
1
p = p x" t 37 , 7 0C.13 6536 , 5 80 % 5229 , 2Pa=5229,2.10-6Mpa
12 0 . 2 216 , 915 85 % 184 , 38
2 p " t C
H- là trở kháng thẩm hơi của kết cấu bao che
Khi chiều dày cách ẩm là δ=0,003m
i
i
H
5 , 7
2 , 0 86 , 0
003 , 0 105
36 , 0 90
01 , 0
0339
,
0
10 39 , 184 2
,
Phân áp suất thực của hơi nước trên các bề mặt:
Pa p
90
10 01 , 0 149 , 0 2 , 5229
1
1 1
Trang 6Pa p
105
10 36 , 0 149 , 0 53 , 5212
6
2
2 2
Pa p
90
10 01 , 0 149 , 0 2 , 4698
6
3
3 3
Pa p
86 , 0
10 003 , 0 149 , 0 5 ,
4
4 4
Pa p
5 , 7
10 2 , 0 149 , 0 2 ,
5
5 5
Pa p
90
10 01 , 0 149 , 0 2 ,
6
6 6
Ta thấy tất cả các phân áp suất thực đều nhỏ hơn áp suất bão hòa vách kho lạnh không bị đọng ẩm
3.3.2.Tính cho mái kho lạnh
Mái kho lạnh được xây gồm các lớp:
1 Lớp phủ đồng thời là lớp cách ẩm bằng vật liệu xây dựng và bitum 15mm,λ= 0,3 W/mK;
2 Lớp bê tông cốt thép dày 40mm, λ= 1,5 W/mK;
3 Lớp cách nhiệt ?mm, gồm đất sét, sỏi xốp, λ=0,2 W/mK;
4 Tấm cách nhiệt bằng xốp polystirol dày 50mm, λ=0,047 W/mK;
•Xác định chiều dày cách nhiệt: Hình 3-2
n
i i
i cn
cn
1 1
1
Trang 7Chọn k= 0,23W/m2K;
K m
1 23 , 3 /
2 9 /
m
9
1 047 , 0
05 , 0 5 , 1
04 , 0 3 , 0
015 , 0 3 , 23
1 23
,
0
Chọn cn 610mmtổng chiều dày cách nhiệt của mái là
610+50=660mm;
Hệ số truyền nhiệt thực:
K m W
2 , 0
61 , 0 29
,
1
k s k t Mái không bị đọng sương
•Kiểm tra đọng ẩm:
Mật độ dòng nhiệt qua cơ cấu cách nhiệt :
37 , 7 ( 12 ) 11 , 43 / 2 23
,
t
k
q t
Xác định nhiệt độ tại các lớp vách của mái:
t t t t q C
1 1 1 1
1
3 , 23
43 , 11 7 ,
C
q
t
1
1
1
3 , 0
015 , 0 43 , 11 2 ,
C
q
t
2
2
2
5 , 1
04 , 0 43 , 11 6 ,
C
q
t
3
3
3
2 , 0
61 , 0 43 , 11 3 ,
C
q
t
4
4
4
047 , 0
05 , 0 43 , 11 44 ,
t t t t q C
2 5 2 2
5
9
43 , 11 72 ,
Tra bảng 7.10,TL2,118 ta có các thông số về áp suất bão hòa p x" Bảng 3-2: Áp suất hơi
Trang 8vách 1 2 3 4 5
Áp suất p hmax,Pa 6361,5 6449 6023,5 650,87 232,2 Phân áp suất thực của hơi nước:
Dòng ẩm thẩm thấu qua kết cấu bao che:
H
p
p h1 h2
1
p ,p 2- phân áp suất thực của hơi nước trên các bề mặt; p1=5229,2 Pa; 2
p =184,38Pa
H- trở kháng thấm hơi của kết cấu bao che
Khi chiều dày cách ẩm là 0,015m
) / (
028 , 0 5 , 7
05 , 0 244
62 , 0 30
04 , 0 86 , 0
015 ,
g hMPa m
H
i
028 , 0
10 38 , 184 2 ,
h m g
Phân áp suất thực của hơi nước trên các bề mặt:
Pa p
86 , 0
10 015 , 0 18 , 0 2 ,
1
1 1
30
10 04 , 0 18 , 0 67 ,
2
2 2
Pa p
244
10 61 , 0 18 , 0 67 ,
3
3 3
Pa p
5 , 7
10 05 , 0 18 , 0 67 , 650
6
4
4 4
Phân áp suất thực tính được nhỏ hơn phân áp suất bão hòamái kho lạnh không bị thấm ẩm
3.2.3.Tính cho nền và tường ngăn kho lạnh
Nền được thiết kế xây dựng gồm các lớp:
Trang 91.Lớp bê tông nhẵn δ =40mm,λ =1,4W/mK
2.Lớp bê tông tăng cường δ =100mm; λ =1,4 W/mK
3.Lớp cách nhiệt sỏi
và đất sét xốp δ =?
λ = 0,2 W/mK
4.Lớp bê tông
có sưởi điện
δ =100mm
Hình 3-3
•Tính chiều dày cách nhiệt cho nền:
Tra bảng 3-6 được k= 0,29 W/m2K;tra bảng 3-7có 2 0 , 9 W/m2K
m k
cn
4 , 1
1 , 0 4 , 1
04 , 0 9
1 29 , 0
1 2 , 0 1
1
2
2 1
1 1
Chọn cn=0,65m = 650mm
•Tính chiều dày cách nhiệt cho tường ngăn:
Tường ngăn của kho lạnh gồm các lớp:
1.Lớp bê tông bọt λ =0,15W/mK
Chiều dày cách nhiệt tường ngăn:
Tra bảng 3-5 có k= 0,58 W/m2K,tra bảng 3-7 có W m2K
2
1 9 /
cn
k
9
1 9
1 58 , 0
1 15 , 0 1 1 1
2 1
Chọn cn= 0,25m
Trang 10Hệ số truyền nhiệt thực:k t 0 , 53W/m2K
5 , 0
25 , 0 22 , 0
