đồ án thiết kế hệ thống lạnh

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ
HỆ THỐNG LẠNH
Yêu cầu: thiết kế kho lạnh bảo quản đông
• Kho lạnh bảo quản đông.
• Nhiệt độ:-25
0
C.
• Dung tích 1500 tấn.
• Môi chất R404a.
• Xả tuyết bằng điện trở.
1
MỤC LỤC
NỘI DUNG TRANG
Mục lục 2
Lời nói đầu 5
Chương I: Tổng quan về kỹ thuật lạnh 6
I.1 Lịch sử phát triển kỹ thuật lạnh 6
I.2 Yêu cầu thiết kế mặt bằng kho lạnh 7
Chương II: Thiết kế kho lạnh bảo quản đông 10
II.1 Khảo sát sơ đồ mặt bằng lắp ghép kho lạnh 10
II.1.1 Chọn địa điểm xây dựng kho lạnh 10
II.1.2 Các thông số về khí hậu 10
II.2.1 Chế độ bảo quản sản phẩm trong kho 10
II.2.2 Xác định số lượng và kích thước buồng lạnh 11
II.2.3 Quy hoạch mặt bằng kho lạnh 14
Chương III: Tính cách nhiệt, cách ẩm kho lạnh 16
I. Cấu trúc xây dựng và cách nhiệt kho lạnh 16
1. Mục đích của việc cách nhiệt 16
2. Mục đích của việc cách ẩm 16
II. Cấu trúc của cách nhiệt cách ẩm 17
III. Phương pháp xây dựng kho bảo quản 18

IV. Chọn mặt bằng xây dựng 19
1. Yêu cầu đối với buồng máy và thiết bị 19
2. Bố trí mặt bằng kho lạnh 19
3. Cấu trúc xây dựng và cách nhiệt kho lạnh 21
3.1 Kết cấu nền móng kho lạnh 22
3.2 Cấu trúc vách và trần kho lạnh 23
3.3 Cấu trúc mái kho lạnh 24
3.4 Cấu trúc cửa và màng chắn khí 24
3.5 Cấu trúc cách nhiệt đường ống 25
4. Tính toán cách nhiệt và cách ẩm cho kho 25
2
4.1 Tính toán chiều dày cách nhiệt 25
4.2 Kiểm tra đọng sương 27
4.3 Cấu trúc cách ẩm của kho 27
ChươngIV: Tính phụ tải máy nén 29
I. Mục đích tính toán nhiệt kho lạnh 29
1. Xác định các dòng nhiệt tổn thất xâm nhập vào kho lạnh 29
2. Xác định các dòng nhiệt do sản phẩm và bao bì tỏa ra 32
3. Xác định dòng nhiệt do vận hành 33
II. Tính phụ tải nhiệt thiết bị 35
III. Tính phụ tải nhiệt máy nén 36
IV. Chọn môi chất cho hệ thống lạnh 36
A. Chọn các thông số làm việc 37
1. t
0
s,
t
k,
t
qn,

t
ql
37
2. Chu trình lạnh 39
3. Biểu diễn chu trình trên đồ thị ( lg – i ) 40
B Tính toán chu trình lạnh 42
1. Năng suất lạnh riêng 42
2. Lưu lượng môi chất qua máy nén 42
3. Năng suất thể tích thực tế của máy nén 42
4. Hệ số cấp của máy nén 42
5. Thể tích lí thuyết 42
6. Công nén đoạn nhiệt 42
7. Công nén chỉ thị 43
8. Công suất ma sát 43
9. Công suất hữu ích 43
10. Công suất điện 44
11. Công suất động cơ lắp đặt 44
12. Phụ tải nhiệt dàn ngưng 44
C. Chọn máy và các thiết bị 44
ChươngV: Lắp đặt hệ thống lạnh 63
3
V.1 Lắp đặt các thiết bị 64
V.2 Thử bền và thử kín hệ thống lạnh 66
V.3 Nạp gas cho hệ thống 68
Chương VI: Trang bị tự động hóa và vận hành hệ thống lạnh 70
VI.1 Lắp đặt hệ thống điện 70
VI.2 Lắp đặt hệ thống bảo vệ an toàn 72
VI.3 Lắp đặt phần vận hành 74
Chương VII: Tính toán sơ bộ giá thành xây dựng hệ thống lạnh 78
Tài liệu tham khảo 84

4
Lời nói đầu
Từ lâu con người đã biết tận dụng lạnh của thiên nhiên như băng tuyết để ướp lạnh bảo
quản thực phẩm. Từ thế kỉ 19 phương pháp làm lạnh nhân tạo đã ra đời và phát triển đến đỉnh cao
của khoa học kỹ thuật hiện đại.
Ngày nay kỹ thuật lạnh đã đi sâu vào nhiều lĩnh vực khoa học như :công nghệ thực
phẩm,công nghệ cơ khí chế tạo máy, luyện kim, y học và ngay cả kỹ thuật điện tử Lạnh đã được
phổ biến và đã gần gũi với đời sống con người. Các sản phẩm thực phẩm như :thịt, cá, rau, quả
nhờ có bảo quản mà có thể vận chuyển đến nơi xa xôi hoặc bảo quản trong thời gian dài mà không
bị hư thối .Điều này nói lên được tầm quan trọng của kỹ thuật lạnh trong đời sống con người.
Nước ta có bờ biển dài nên tiềm năng về thuỷ sản rất lớn, các xí nghiệp đông lạnh có mặt trên mọi
miền của đất nước . Nhưng để sản phẩm thuỷ sản đông lạnh của Việt Nam có chỗ đứng vững vàng
trên thị trường nội địa và thế giới thì đòi hỏi phải nâng cao chất lượng công nghệ làm lạnh nên
nhiều xí nghiệp đang dần dần thay đổi công nghệ làm lạnh nhằm đáp ứng nhu cầu đó.
Vì vậy việc thiết kế hệ thống lạnh khi đang còn ngồi nghế nhà trường đã giúp chúng em
cũng cố các kiến thức đã học, cũng như có thêm kinh nghiệm để trang bị hành trang vững vàng
khi ra trường.
Do thời gian và kiến thức có hạn, sự mới mẻ của thiết bị và chưa có kinh nghiệm thực tế
nên trong quá trình tính toán thiết kế chắc chắn còn nhiều thiếu sót . Rất mong những ý kiến đóng
góp,chỉ dạy của thầy.
Em xin chân thành cảm ơn thầy TRẦN ĐẠI TIẾN đã chỉ dạy và hướng dẫn để đồ án này
hoàn thành.
Nha Trang, tháng 6 năm 2010.
Sv. Nguyễn Thành Ghin
5
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT LẠNH

Kỹ thuật lạnh là kỹ thuật tạo ra môi trường có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ bình thường
của môi trường. Giới hạn giữa nhiệt độ lạnh và nhiệt độ bình thường còn có nhiều quan điểm
khác nhau. Nhưng nhìn chung thì giới hạn của môi trường lạnh là môi trường có nhiệt độ nhỏ

hơn 20
o
C
Trong môi trường lạnh được chia làm hai vùng nhiệt độ. Đó là khoảng nhiệt độ dương
thấp, khoảng này có nhiệt độ từ 0 ÷ 20
o
C còn khoảng nhiệt độ còn lại còn gọi là nhiệt độ
lạnh đông của sản phẩm. Bởi vì khoảng nhiệt độ này là khoảng nhiệt độ đóng băng của nước,
tuỳ theo từng loại sản phẩm mà nhiệt độ đóng băng khác nhau.
I Lòch sử phát triển của kỹ thuật lạnh.
Từ trước công nguyên con người tuy chưa biết làm lạnh, nhưng đã biết đến tác dụng của
lạnh và ứng dụng chúng phục vụ trong cuộc sống. Họ đã biết dùng mạch nước ngầm có nhiệt
độ thấp chảy qua để chứa thực phẩm, giữ cho thực phẩm được lâu hơn.
Người Ai cập cổ đại đã biết dùng quạt quạt cho nước bay hơi ở các hộp xốp để làm mát
không khí cách đây 2500 năm.
Người Ấn Độ và người Trung Quốc cách đây 2000 năm đã biết trộn muối với nước
hoặc với nước đá để tạo nhiệt độ thấp hơn.
Kỹ thuật lạnh hiện đại bắt đầu phát triển khi giáo sư Black tìm ra ẩn nhiệt hoá hơi và
nhiệt ẩn nóng chảy vào năm 1761 – 1764. Con người đã biết làm lạnh bằng cách cho bay hơi
chất lỏng ở áp suất thấp.
Sau đó là sự hoá lỏng được khí SO
2
vào năm 1780 do Clouet và Monge tiến hành. Sang
thế kỷ thứ XIX thì Faraday đã hoá lỏng được hàng loạt các chất khí như : H
2
S ; CO
2
; C
2
H

2
;
NH
3
; O
2
; N
2
; HCL.
Năm 1834 Jacob Perkins (Anh) đã phát minh ra máy lạnh nén hơi đầu tiên với đầy đủ
các thiết bò hiện đại gồm có máy nén, dàn ngưng, dàn bay hơi và van tiết lưu.
Sau đó có hàng loạt như phát minh của kỹ sư Carres (pháp) về máy lạnh hấp thụ chu kỳ
và liên tục với các cặp môi chất khác nhau.
6
+ Máy lạnh hấp thụ khuyếch tán hoàn toàn không có chi tiết chuyển động được Gerppt
(Đức) đăng ký bằng phát minh năm 1899 và được Platen cùng Munter (Th Điển) hoàn thiện
năm 1922. Máy lạnh Ejector hơi nước đầu tiên do Leiblane chế tạo năm 1910. Nó có cấu tạo
rất đơn giản, năng lượng tiêu tốn là nhiệt năng do đó nó có thể tận dụng các nguồn phế thải.
Một sự kiện quan trọng của lòch sử phát triển kỹ thuật lạnh là việc sản xuất và ứng
dụng Freon ở Mỹ vào năm 1930. Freon là các khí Hidrocarbon được thay thế một phần hay
toàn bộ các nguyên tử Hydro bằng các nguyên tử gốc halogen như ; Cl ; F ; Br.
Freon là những chất lạnh có nhiều tính chất quý báu như không cháy, không nổ, không
độc hại, phù hợp với chu trình làm việc của máy lạnh nén hơi. Nó đã góp phần tích cực vào
việc thúc đẩy kỹ thuật lạnh phát triển. Nhất là kỹ thuật điều hoà không khí.
Ngày nay kỹ thuật lạnh hiện đại đã phát triển rất mạnh, cùng với sự phát triển của khoa
học, kỹ thuật lạnh đã có những bước tiến vượt bậc.
+ Phạm vi nhiệt độ của kỹ thuật lạnh ngày càng được mở rộng. Người ta đang tiến dần nhiệt
độ không tuyệt đối.
+ Công suất lạnh của máy cũng được mở rộng, từ máy lạnh vài mW sử dụng trong phòng thí
nghiệm đến các tổ hợp có công suất hàng triệu W ở các trung tâm điều tiết không khí.

+ Hệ thống lạnh ngày nay thay vì việc lắp ráp các chi tiết, thiết bò lại với nhau thì các tổ hợp
ngày càng được hoàn thiện, do đó quá trình lắp ráp, sử dụng thuận tiện và chế độ làm việc
hiệu quả hơn.
+ Hiệu suất máy tăng lên đáng kể, chi phí vật tư và chi phí cho một đơn vò lạnh giảm xuống.
Tuổi thọ và độ tin cậy được tăng lên. Mức độ tự động hoá của các hệ thống lạnh và các máy
lạnh được tăng lên rõ rệt. Những thiết bò tự động hoàn toàn bằng điện tử và vi điện tử thay thế
cho các thiết bò thao tác bằng tay.
II.Yªu cÇu khi thiÕt kÕ mỈt b»ng kho l¹nh:
1.Yªu cÇu chung ®èi víi mỈt b»ng kho b¶o qu¶n:
Quy ho¹ch mỈt b»ng lµ bè trÝ c¸c n¬i s¶n xt cho phï hỵp víi d©y chun c«ng nghƯ, ®Ĩ
®¹t ®ỵc mơc tiªu ®ã th× cÇn ph¶i phï hợp c¸c yªu cÇu sau:
- Ph¶i bè trÝ mỈt b»ng kho b¶o qu¶n phï hỵp víi d©y chun c«ng nghƯ, s¶n phÈm ®i theo
d©y trun kh«ng gỈp nhau, kh«ng chång chÐo lªn nhau, ®an xen lÉn nhau.
- §¶m b¶o sù vËn hµnh tiƯn lỵi, dỴ tiỊn, chi phÝ ®Çu t thÊp
7
- Phải đảm bảo kỹ thuật an toàn, chống cháy nổ.
- Mặt bằng khi quy hoạch phải tính đến khả năng mở rộng phân xởng hoặc xí nghiệp.
Quy hoạch mặt bằng kho bảo quản cần phải đảm bảo việc vận hành xí nghiệp rẻ tiền và
thuận lợi. Cơ sở chính để giảm chi phí vận hành là giảm dòng nhiệt xâm nhập kho bảo quản, giảm
thể tích và giảm nhẹ các công việc chồng chéo nhau, để giảm dòng nhiệt qua vách thì cần giảm
diện tích xung quanh. Không những làm tăng tổn thất nhiệt qua vách, còn làm tăng các chi phí và
nguyên vật liệu khác.
- Biện pháp để giảm dòng nhiệt xâm nhập vào kho bảo quản chúng ta tìm cách ngăn chặn,
khi chúng ta mở cửa kho bảo quản đối với những kho tiếp xúc bên ngoài.
P
k
kk
< P
f
kk

Giảm dòng nhiệt xâm nhập khi mở cửa kho bảo quản thực hiện những cách sau:
+ 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 giú bờn ngoi xõm nhp vo trong phũng lnh (đặt quạt ở cửa)
công tắc điện điều khiển quạt gắn liền với cánh cửa, khi cửa mở thì quạt chạy, ngợc lại
khi đóng cửa thì quạt dừng.
Quy hoạch phải tính đến đặc điểm của hệ thống lạnh. Hệ thống lạnh kho bảo quản đông
nhiệt độ không khí kho rất thấp nhiệt độ 25
0
C. Nền kho phải tiếp xúc với mặt đất sau một thời
gian dài làm cho nhiệt độ của nền kho hạ thấp dần xuống khi nhiệt độ của nền đất giảm thì xảy ra
hiện tợng nớc trong đất đóng băng.
Nền kho về mặt lý thuyết khi đạt 0
0
C nớc trong nền đất đóng băng chuyển pha từ lỏng sang
rắn. Do đó kho sẽ lồi lên dễ phá vỡ cấu trúc xây dựng của kho. Vì vậy để tránh hiện tợng này ta
làm nh sau :
+ Không nên bố trí những kho bảo quản có nhiệt độ thấp sát mặt đất có, điều kiện nên bố
trí trên cao .
+ Nền kho xây các ống thông gió đờng kính 200 ữ 300 mm, đợc xây dựng cách nhau 1 ữ
1,5 m tạo điều kiện cho không khí tuần hoàn qua hệ thống ống này làm cho nền đất nhiệt độ
không thay đổi
+ ở nớc ta thờng xảy ra lũ lụt cho nên các kho bảo quản thờng đợc xây lắp cao hơn mặt đất,
khi đó khoảng trống dới nền kho chính là khoảng thông gió.
8
+ Sởi ấm sàn kho, nền kho bằng cách lắp đặt các dây điện trở, đờng kính dây điện trở là 8 ữ
12 mm đặt vào đây điện trở một điện áp U nằm trong 24 ữ 26 V, nhiệt độ điều khiển tự động
không nhỏ hơn 1 ữ 2
0
C( lắp rơle nhiệt độ ) làm việc theo nguyên tắc sự thay đổi nhiệt độ, sự thay

đổi vể sự giảm nở hoặc thay đổi nhiệt độ, sự thay đổi dịch chuyển các đòn bẩy.
9
CHƯƠNG 2
THIẾT KẾ KHO LẠNH BẢO QUẢN ĐÔNG
II.1 KHẢO SÁT SƠ ĐỒ MẶT BẰNG LĂÙP ĐẶT KHO LẠNH:
1.1 Chọn đòa điểm xây dựng kho lạnh.
Chọn đòa điểm xây dựng kho lạnh là công tác không thể thiếu và đóng vai trò quan
trọng trong quá trình thiết kế và xây đựng kho. Khi chọn đòa điểm thì ta biết được các thông
số về khí tượng thủy văn, đòa lý… từ đó đề ra các phương án thiết kế và xây dựng kho cho
thích hợp để làm cho công trình có giá thành là thấp nhất và chất lượng công trình là tốt nhất,
cũng như né tránh được thiên tai lũ lụt tại đòa phương xây dựng kho.
1.2 Các thông số về khí hậu.
Các thông số này đã được thống kê trong nhiều năm, khi tính toán để đảm bảo độ an
toàn cao thì ta thường lấy các giá trò cao nhất (chế độ khắc nghiệt nhất) từ đó sẽ đảm bảo kho
vận hành là an toàn trong mọi điều kiện có thể xảy ra mà ta đã ước tính.
Bảng 2.1 Thông số về khí hậu ở NHA TRANG
Nhiệt độ,
0
C Độ ẩm tương đối, %
TB cả năm Mùa hè Mùa đông Mùa hè Mùa đông
26,5 36,6 17,7 79 78
2.1 Chế độ bảo quản sản phẩm trong kho:
Chế độ bảo quản sản phẩm trong kho cũng chính là điều kiện môi trường trong kho mà
ta phải tạo ra để duy trì sản phẩm ở trạng thái và chất lượng theo yêu cầu công nghệ.
a. Chọn nhiệt độ bảo quản.
Nhiệt độ bảo quản thực thẩm phải được lựa chọn trên cơ sở kinh tế và kỹ thuật. Nó phụ
thuộc vào từng loại sản phẩm và thời gian bảo quản của chúng. Thời gian bảo quản càng lâu
đòi hỏi nhiệt độ bảo quản càng thấp. Các mặt hàng trữ đông cần bảo quản ở nhiệt độ ít nhất
bằng nhiệt độ của sản phẩm sau cấp đông tránh không để rã đông và tái kết tinh lại làm giảm
chất lượng sản phẩm.

10
Ta chọn bảo quản đơng cá béo ở nhiệt độ bảo quản là – 25 ± 2
0
C.
b. Độ ẩm của không khí trong kho lạnh.
Độ ẩm của không khí trong kho có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm khi sử
dụng. Bởi vì độ ẩm của không khí trong kho có liên quan mật thiết đến hiện tượng thăng hoa
của nước đá trong sản phẩm. Do vậy tùy từng lại sản phẩm cụ thể mà ta chọn độ ẩm của
không khí cho thích hợp.
Sản phẩm do nhà máy chế biến ra đều được bao gói bằng giấy Catong khi đưa vào kho
lạnh. Cho nên chọn độ ẩm của không khí trong kho > 80%.
c. Tốc độ không khí trong kho lạnh.
Không khí chuyển động trong kho có tác dụng lấy đi lượng nhiệt của sản phẩm bảo
quản, nhiệt truyền vào do mở cửa, do cầu nhiệt, do người lao động, do máy móc thiết bò hoạt
động trong kho. Ngoài ra còn đảm bảo sự đồng đều nhiệt độ, độ ẩm và hạn chế nấm mốc hoạt
động.
Ta thiết kế không khí đối lưu cưỡng bức bằng quạt gió với vận tốc v = 3 m/s.
2.2. X¸c ®Þnh sè lỵng vµ kÝch thước các buồng lạnh:
Dung tÝch kho l¹nh lµ ®¹i lỵng c¬ b¶n cÇn thiÕt ®Ĩ x¸c ®Þnh sè lỵng bng l¹nh. Dung tÝch kho
l¹nh lµ lỵng hµng ®ỵc b¶o qu¶n ®ång thêi lín nhÊt trong kho. Sè lỵng vµ kÝch thíc bng l¹nh phơ
thc vµo lo¹i hµng ®ỵc b¶o qu¶n trong kho, ®Ỉc ®iĨm kho l¹nh.
1. Dung tÝch kho l¹nh: E = 1500 tấn
Dung tÝch kho l¹nh ®ỵc x¸c ®Þnh theo biĨu thøc:
E=V.g
v
sách hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh_ Nguyễn Đức Lợi(TL1)
Trong ®ã:
E – lµ dung tÝch kho l¹nh ( tấn)
V- lµ thĨ tÝch kho l¹nh m
3

;
g
v
- ®Þnh møc chÊt t¶i thĨ tÝch t/m
3
;
Tra b¶ng 2.4 hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh (TL1) trang 32:
g
v
= 0.45 t/m
3
(bảo quản đơng sản phẩm cá đơng lạnh)
V=E/g
v
= 1500/0.45= 3333,33 m
3

2. DiƯn tÝch chÊt t¶i:
DiƯn tÝch chÊt t¶i ®ỵc x¸c ®Þnh qua thĨ tÝch bng l¹nh vµ chiỊu cao chÊt t¶i:
11
Trong đó:
F- là diện tích chất tải, m
2
;
h- là chiều cao chất tải, m;
Chiều cao chất tải là chiều cao lô hàng chất trong kho. Chiều cao này phụ thuộc vào phơng
pháp bốc dỡ, bao bì đựng hàng nó có thể đợc xác định bằng chiều cao buồng lạnh trừ đi phần lắp
đặt dàn lạnh và không gian cần thiết để nâng hàng và dỡ hàng với kho lạnh một tầng chọn: ta
chn chiu cao ca phũng lnh 6m khi đó chiều cao chất tải là: 5 m
F= V/h = 3333,33 /5 = 666,67 m

2
3. Tải trọng của trần và nền :
Đợc tính toán theo định mức chất tải và chiều cao chất tải của nền và giá treo hoặc móc treo
của trần.
g
f
=g
v
.h (TL1)
Trong đó:
g
f
- là định mức chất tải theo diện tích , t/m
2
g
f
=g
v
.h = 0,45.5 = 2,25 t/m
2
4. Diện tích lạnh cần xây dựng:
F
l
=F/
F
(TL1)
Trong đó:
F
l
- diện tích lạnh cần xây dựng, m

2
;

F-
hệ số sử dụng diện tích các buồng , đợc tính cho cả đờng đi và các diện tích giữa các
lô hàng.
Theo bảng 2.5 trang 34 (TL1) chọn
F
= 0,80
Vậy:
F
l
=666,67/0,80 = 833,34 m
2

5. Xác định số buồng lạnh cần xây dựng:
Ta có: Z=F
l
/f (TL1)
Trong đó : f- diện tích lạnh quy chuẩn l bi s ca f= 36 m
2
. Ta chn din tớch phũng l f=
108 m
2

Vậy:
Z= F
l
/f=833,34/108= 7,72
12

Chọn 8 buồng mỗi buồng có diện tích là: 108 m
2
8. 108 = 864 m
2
6. Dung tích thực tế của kho sẽ là:
E
t
=E.Z
t
/Z=1500 ì 8/7,72= 1554,4 (tn) (TL1)
7. Xác định buồng kết đông phụ:
Trong quá trình vận truyển hàng vào kho bảo quản sản phẩm b nóng lên trên ( -8
0
C) nó chiến
khoảng từ (15ữ35) tổng khối lợng hàng nhập vào trong kho. Sẽ đợc chuyển vào trong buồng kết
đông phụ để hạ nhiết độ tiếp đến nhiệt độ bảo quản (-18
0
C).
Vậy ta có :
M
kđ
= M
kđ
x (1-) x B x m/365 (TL3)
Với :
1- : Tỷ lệ hàng có nhiệt độ cao hơn 8
0
C đợc đa vào phòng kết đông trớc khi đa vào
phòng bảo quản.
E

kđ
: Dung tích buồng kết đông.
B : Hệ số vòng quay B = 5 ữ6 (TL3)
m : Hệ số nhập hàng không kể đến m=2,5 (TL3)
suy ra:
E
kđ
= M
kđ
x 365/(1-) x B x m (TL3)
Ta có :
M
kđ
= (15 ữ35)M
đ
Mà ta có : M
đ
= 10 kg/s (theo phần 4 )
Vậy : M
kđ
= 15x 10/100 = 1,5 (t)
Suy ra : E
kđ
= 1,5 x 365 /(1-0,65) x 6 x 2,5 = 104 (t)
8. Xác định dung tích buồng lạnh:
Ta có :
E
kđ
= V x g
v

(TL1)
Với : g
v
= 0,45 (t/m
3
) (TL1)
Vậy : V=E/g
v
= 1554,4/0.45= 3454,2 m
3

9. Xác định diện tích hầm bảo vệ đá cây:
13
Trong kho lạnh các sản phẩm động lạnh luôn đợc ớp đá để kìm hãm sự phát triển của vi sinh
vật, mặt khác khi vận chuyển hàng từ kho lạnh phân phối đến nơi tiêu dùng thì đá lúc này phục vụ
cho các xe lạnh, và nó cũng trữ lạnh khi xảy ra sự cố: 200 cây do đó ta xây dựng kho bảo quản nớc
đá trong một ngày là:
Kích thớc của kho là:
F = G/ x
F
xH
Với :
G : Sức chứa của kho
: Tiêu chuẩn xếp đá của kho bảo quản =0,8 ( t/m)

F
: Hệ số chứa đầy ,
F
=0,5
H : chiều cao hữu ích , chọn H = 1,5

Vậy :
F = 10/0,8 x 0,5 x 1,5 = 25 (m
2
)
Vậy chọn kích thớc hầm bảo quản là: S = 5 x 5 (m)
H = 2,4 (m) chiều cao kho bảo quản.
2.3.Quy Hoạch Mặt Bằng Kho Lạnh:
Quy hoạch mặt bằng kho lạnh là bố trí những nơi làm việc , sản xuất, xử lý lạnh, bảo quản
và những nơi phụ trợ với dây chuyền công nghệ. Để đạt đợc mục đích đó cần phải tuân thủ những
yêu cầu sau:
Phải bố trí các buồng lạnh phù hợp với dây chuyền công nghệ. Sản phẩm đi theo dây
chuyền không gặp nhau, không đan chéo nhau. Các cửa ra vào cửa buồng chứa phải đều quay ra
hành lang. Cũng có thể không dùng hành lang nhng sản phẩm theo dây chuyền không đợc gặp
nhau.
Quy hoạch cần phải đạt chi phí đầu t nhỏ nhất, Cần sử dụng rộng rãi các điều kiện tiêu
chuẩn giảm đến mức thấp nhất các diện tích lạnh phụ trợ nhng vẫn đảm bảo tiện nghi. Giảm công
suất thiết bị đến mức thấp nhất.
Quy hoạch mặt bằng cần phải đảm bảo sự vận hành tiên lợi và dẻ tiền.
Quy hoạch phải đảm bảo lối đi lại thuận tiệncho việc bốc xếp thủ công hay cơ gíới đã thiết
kế.
Chiều rộng kho lạnh nhiều tầng không quá 40 m.
Chiều rộng kho lạnh một tầng phù hợp với khoảng vợt lớn nhất là :12 m.
14
Chiều dài của kho lạnh có đờng sắt nên chọn để chứa đợc năm toa tàu bốc xếp cùng một
lúc.
Kho lạnh có thể tích đến 600t không cần bố trí đờng sắt, chỉ có một sân bốc dỡ ô tô dọc
theo chiều dài kho lạnh.
Để đảm tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che, các kho lạnh cùng nhiệt độ đợc nhóm lại một
khối.
Mặt bằng kho lạnh phải phù hợp với hệ thống đã chọn. iều này rất quan trọng với kho

lạnh một tầng vì không phải luôn luôn đa đợc môi chất lạnh từ các thiết bị lạnh về, do đó phải
chuyển sang sơ đồ lớn hơn với việc cấp lỏng từ dới lên.
Mặt bằng kho lạnh phải đản bảo kỹ thuật, an toàn phòng cháy chữa cháy.
Khi thiết kế kho lạnh cần phải tính toán đến khả năng mở rộng kho lạnh.
15
Chơng III
Tính cách nhiệt, cách ẩm kho lạnh.
I.Cấu trúc xây dựng và cách nhiệt kho lạnh.
1.Mục đích của việc cách nhiệt phòng lạnh:
Nhiệt độ t
k
, trong khi đó nhiệt độ môi trờng (t
f
> t
k
). lạnh trong xí nghiệp đông 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 nó không đảm bảo chế độ nhiệt và ẩm theo yêu cầu làm tăng sự
khô ngót sản phẩm, h hỏng sản phẩm và tăng chi phí sản xuất lạnh (tăng chi phí vận hành).
Do vậy việc cách nhiệt cho kho lạnh đợc xem xét và coi trọng vấn đề này. Đặc biệt đối với
hệ thống kho lạnh xây dựng trong phòng lạnh luôn luôn phải duy trì nhiệt độ thấp.
Do đó sự chênh lệch nhiệt độ nh trên luôn luôn xuất hiện dòng nhiệt xâm nhập từ ngoài môi
trờng vào.
Đối với kho lạnh của chúng ta, mục đích xây dựng giảm dòng nhiệt xâm nhập từ ngoài môi
trờng vào trong kho, chỉ còn bằng cách tăng R
w
lên.
R
W

: nhiệt trở của vách (tức là cản trở dòng nhiệt ) muốn tăng dòng nhiệt trở của vách có
nhiều cách nhng tốt nhất là xây tờng dày lên một cách phù hợp nhất lắp vật liệu cách nhiệt.
* ý nghĩa :
Việc cách nhiệt cho vách kho lạnh nó sẽ làm giảm bớt hiệu số nhiệt độ của bề mặt phía
trong kho và nhiệt độ không khí trong kho.
t = t
W2
t
k
Khi hiệu nhiệt độ lớn sẽ làm tăng sự tuần hoàn của không khí gần vách, sự tuần hoàn
không khí tăng lên làm tăng sự khô ngót của sản phẩm vào mùa hè, ngợc lại làm sản phẩm quá
lạnh vào mùa đông .
Để tránh hiện tợng này khi xắp xếp sản phẩm vào trong kho lạnh không đợc xếp sản
phẩm vào sát vách kho. Từ những lý do trên việc cách nhiệt cho kho lạnh rất là tất yếu.
2. Mục đích của việc cách ẩm :
Nhiệt độ môi trờng xung quanh bao giờ lớn hơn nhiệt độ của không khí trong phòng lạnh
cho lên độ ẩm (d=g/kg k
3
) của không khí xung quanh lớn hơn phong lạnh, kết quả phát sinh độ
chênh lệch độ chứa ẩm.
16
d = d
ng
- d
n
hay là áp suất riêng phần của hơi nớc nó sinh ra :

p
= p
f

h
- p
k
h
Đây là nguyên nhân tạo ra môi trờng ẩm trong vách kho lạnh. Sự chênh lệch về áp suất
hơi nớc trong và ngoài tạo nên dòng hơi nớc tạo nên dòng hơi nớc khyếch tán qua vách kho vào
trong phòng lạnh nó đợc đánh giá qua thông số gọi là mật độ dòng ẩm .
=
H
PhPh 21

Trong đó:
P
h1
: áp suất hơi nớc bên ngoài
P
h2
: áp suất hơi nớc bên trong
H : Trở lực dẫn ẩm m
2
sp/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 đợc. Vì khi đó vách kho có trở lực nhiệt và ẩm vô cùng lớn nhng nếu
tăng một cách hợp lý nhiệt trở và ẩm trở và ẩm trở thì có thể giảm đợc dòng nhiệt và ẩm.
để giải quyết vấn đề này ta phải thực hiện việc cách nhiệt và cách ẩm của kho lạnh .
Nếu để cho ẩm xâm nhập vào qua vách qua vách kho lạnh gây ra một số tác hai:
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 ớt nhanh , mục nát.

ẩm đi vào mang theo nhiệt vào làm tăng nhiệt tải của thiết bị lạnh lên (tăng nhiệt tải của
buồng) đồng thời nó làm tăng khả năng mất khối lợng của sản phẩm (do chuyển pha từ lỏng sang
hơi ) . Để khắc phục những tác hại nêu trên ngời ta phải cách ẩm cho kho.
II.cấu trúc của cách nhiệt cách ẩm :
1.Cấu trúc cách nhiệt:
Cấu trúc cách nhiệt đảm bảo sự liên tục không tạo ra các cầu nhiệt hiện tợng đột nhiệt. Đối
với kho xây khi lắp cách nhiệt cho công trình không nên để hở các mạch ghép giữa các tấm cách
nhiệt .
-Vị trí lắp đặt :
+ Đối với tờng cách nhiệt đặt phía trong hay phía ngoài đều đợc cả nhng để bảo vệ lớp cách
nhiệt, cấu trúc tốt thì lắp bên trong tờng có lợi hơn.
17
+ Đối với nền lắp dới mặt nền.
+ Đối với trần thì lắp lớp cách nhiệt phía trên hay phía dới đều đợc tuỳ thuộc 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 ,tờng, nền).
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 đờng và giấy dầu dùng để cách ẩm cho
tờng, nền còn trần dùng tôn để lợp đồng thời cũng để cách ẩm.
III. Phơng pháp xây dựng kho bảo quản
Trong thực tế sản xuất hiện nay có 2 phơng pháp xây dựng kho thờng sử dụng là kho
xây và kho lắp ghép.
Kho lắp ghép : có u điểm là kích thớc lắp ghép tiêu chuẩn, thao tác lắp ghép dễ dàng,
cách ẩm hoàn toàn , thời gian thi công ngắn, hiệu quả cao .tuy nhiên nó có nh ợc điểm là giá
thành cao, chi phí đầu t lớn , không tận dụng đợc nguồn nhiên liệu sẵn có tại địa phơng.
Kho xây : có u điểm là có khả năng tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có tại địa phơng,
các nguyên vật liệu sẵn có của xí nghiệp, giá thành rẻ, chi phí đầu t thấp. Tuy nhiên nó có nhợc
điểm là thời gian thi công kéo dài cấu trúc xây dựng phức tạp.
Ta chn phng ỏn thit k: kho lnh lp ghộp

Yờu cu i vi kho lnh lp ghộp:
Cng ging nh cỏc thit b lnh thng nghip v cỏc kho lnh khỏc, kho lnh lp
ghộp thng cú cỏc yờu cu sau:
Kho lnh c lp t v trớ thun tin lm vic hiu qu, a hng vo v ly ra
nhanh chúng.
Nờn b trớ ỏy ngang mt bng sn cú th s dng xe y bc xp hoc phng tin
c gii bc xp hng. Nu s dng xe gii cn m bo ti trng nn.
Cn d trự din tớch thao tỏc, bc xp trong kho m khụng mt din tớch bo qun.
Cn v sinh ty ra d dng, cỏc tm bờn trong khụng c han r. Phi cú ch thoỏt
nc m khụng nh hng n cỏch nhit
Vỏch khụng c ng sng
Kho phi duy trỡ c phm vi nhit yờu cu, bờn cnh ú cũn phi tớnh n m
v tc giú yờu cu
18
Đặc biệt chú ý chống ẩm và cách nhiệt qua khe hở của các tấm panel, vì khi bị ẩm vật
liệu giảm hoặc mất khả năng cách nhiệt, máy lạnh phải làm việc liên tục và tiêu tốn điện năng
tăng. Ẩm rất dể thấm qua khe hở giữa các tấm panel khi silcon làm kín khe khơng liên tục hoặc bị
hư hại rách thủng
Cần đảm bảo các quy tắc an tồn phòng cháy, chữa cháy và bảo hộ lao động.
IV Chọn mặt bằng xây dựng.
Ngoài những yêu cầu chung đã nêu ở phần trên thì khi chọn mặt bằng xây dựng cần
phải chú ý đến nền móng kho lạnh phải vững chắc do đó phải tiến hành khảo sát về nền móng
và mực nước.
Việc gia cố nền móng nhiều khi dẫn đến việc tăng đáng kể vốn đầu tư xây dựng. Nếu
mực nước quá lớn, các nền móng và công trình phải có biện pháp chống thấm ẩm.
Do nhiệt thải ở thiết bò ngưng tụ của một kho lạnh là rất lớn nên ngay từ khi thiết kế
cần phải tính đến nguồn nước để giải nhiệt.
Cũng như nguồn nước, việc cung cấp điện đến công trình, giá điện và xây lắp công
trình điện cũng là một vấn đề cần được quan tâm vì nó sẽ ảnh hưởng đến vốn đầu tư ban đầu.
1. Yêu cầu đối với buồng máy và thiết bò.

Mục đích của việc bố trí máy móc và thiết bò trong buồng máy.
Vận hành máy thuận tiện.
Rút ngắn chiều dài các đường ống.
Sử dụng buồng máy hiệu quả nhất, buồng máy gọn nhất.
Đảm bảo an toàn phòng máy, chữa cháy, phòng nổ và vệ sinh công nghiệp.
Đảm bảo thuận tiện cho việc bảo dưỡng, sữa chữa, thay thế máy, thiết bò.
Buồng máy thường được bố trí sát vách kho lạnh để đường ống nối giữa máy, thiết bò,
dàn lạnh là ngắn nhất.
Buồng máy có thể nằm chung trong khối nhà của kho lạnh hoặc tách rời
2. Bố trí mặt bằng kho lạnh.
Toàn thể kho lạnh đang thiết kế được lắp đặt trong nhà xưởng có khung đỡ mái che.
Nền nhà xưởng cao so với mặt sân khoảng hơn 1m.
Mặt trước của kho được quay về hướng Đông Nam tiếp giáp với đường ô tô nên việc
bốc xếp hàng rất thuận tiện. Phía đông giáp với khâu thành phẩm nên việc nhập hàng vào kho
là gần nhất.
19
Kho lạnh chỉ có một buồng lớn, có một cửa lớn và hai cửa nhỏ để nhập và xuất hàng.
Phòng máy đặt ở phía sau kho lạnh, việc đặt phòng máy như vậy sẽ thuận tiện cho quá
trình vận hành cũng như bảo trì, sữa chữa và thay thế…
Tránh hiện tượng tổn thất nhiệt do mở cửa khi nhập và xuất hàng, để đảm bảo chất
lượng của sản phẩm trước những biến đổi của thời tiết do đó kho được bố trí xây dựng hành
lang lạnh song song với sân bốc xếp hàng hoá. Hành lang lạnh được ngăn với bên ngoài bằng
tường bao, hành lang có chiều rộng 4m đảm bảo cho xe rùa vận chuyển hàng hoá thuận tiện
và hành lang có chiều khoảng 1,4m so với mặt sân, như vậy sẽ đảm bảo cho xe rùa vận
chuyển hàng hoá vào tận trong xe không cần bốc dỡ.
Tường bao có cửa lớn để cho xe lùi tận vào trong hành lang lạnh, xung quanh cửa lớn
có bao hơi ép chặt vào xe khi xuất hàng để đảm bảo không tổn thất nhiệt ra bên ngoài môi
trường.

Phòng

máy
5
1
19200
1400
4000
4
3
2
1. Panel cách nhiệt
2. Con lượn thông gió
3. Bêtông chòu lực
4. Nền đất đá
5. Máy nén
6. Dàn lạnh

Khu TP
và hành
lang
lạnh
B-B
6
B-B. Mặt cắt ngang kho lạnh.
20
2.Xe hàng xuất kho
3.Hành lang lạnh
1.Xe bốc hàng
4 Tời nâng xe
1400
4000

Xe vào bốc hàng.
3
1. Tường bao nhà xưởng
2. Xe bốc xếp hàng
3. Bao hơi ép kín
1
2
Xe bốc xếp hàng lùi tận vào trong hành lang lạnh
3. CẤU TRÚC XÂY DỰNG VÀ CÁCH NHIỆT KHO LẠNH
Kho lạnh luôn khác với các công trình xây dựng khác ở chỗ môi trường bên trong kho
lạnh luôn luôn duy trì ở nhiệt độ tương đối thấp, độ ẩm tương đối cao so với môi trường bên
ngoài. Do sự chênh lệch nhiệt độ lớn nên luôn có một dòng nhiệt và một dòng ẩm xâm nhập
từ môi trường bên ngoài vào kho lạnh, dòng nhiệt tổn thất ảnh hưởng đến việc chọn năng suất
lạnh và chi phí cho một đơn vò lạnh. Dòng ẩm có tác đôïng xấu đến vật liệu cách nhiệt làm
giảm tuổi thọ của vật liệu cách nhiệt và mất khả năng cách nhiệt.
Từ những yếu tố phân tích trên, ta thấy vai trò của cấu trúc cách nhiệt đối với kho lạnh
là rất lớn. Để cho kho lạnh có chất lượng tốt đảm bảo được yêu cầu chế độ bảo quản sản
21
phẩm như nhiệt độ, độ ẩm, chi phí vận hành kho giảm và tuổi thọ của kho dài, thì cấu trúc xây
dựng và cách nhiệt cách ẩm phải đáp ứng được yêu cầu sau:
+ Đảm bảo độ bền vững lâu dài theo tuổi thọ dự kiến của kho ( 25 năm đối với
kho lạnh nhỏ, 50 năm đối với kho lạnh trung bình, 100 năm đối với kho lanh lớn và rất lớn).
+ Chòu được tải trọng của bản thân và của hàng hoá bảo quản xếp trên nền hoặc treo
trên giá, treo ở tường hoặc trần.
+ Phải chống được ẩm xâm nhập từ bên ngoài vào và bề mặt tường bên ngoài không bò
đọng sường.
+ Phải đảm bảo cách nhiệt tốt, giảm chi phi đầu tư cho máy lạnh và vận hành.
+ Phải chống được cháy nổ và an toàn.
+ Thuận tiện cho việc bốc dỡ và sắp sếp hàng hoá bằng cơ giới.
+ Phải kinh tế.

3.1 Kết cấu nền móng kho lạnh.
Do đặc thù của kho lạnh là để bảo quản hàng hoá do đó phải có cấu trúc vững chắc,
móng phải chòu được tải trọng của toàn bộ kết cấu xây dựng, móng kho được xây dựng tuỳ
thuộc vào kết cấu đòa chấn của nơi xây dựng.
Do kho lạnh xây dựng theo phương án lắp ghép nên toàn bộ kho được đặt trên nền nhà
xưởng, nền được đầm một lớp đất đá đảm bảo không bò lún khi có vật nặng đè lên, phía trên
được đổ một lớp bêtông chòu lực.
Nền kho lạnh được thiết kế cao khoảng1,4m so với mặt sân. Như vậy rất thuận tiện cho
việc bốc sếp hàng hoá lên xe, và luôn giữ cho kho được khô ráo tránh úng gập trong mùa
mưa.
Kết cấu nền kho phụ thuộc vào nhiều yếu tố.
- Nhiệt độ kho lạnh.
- Tải trọng bảo quản hàng.
- Dung tích kho lạnh.
Yêu cầu của nền phải có độ rắn chắc, tuổi thọ cao, vệ sinh dễ dàng, dễ thoát nước.
Tải trọng của hàng bảo quản sẽ chi phối đến độ rắn chắc của nền, khả năng chòu lún
của nền. Nếu tải trọng hàng bảo quản càng lớn thì cấu trúc nền kho lạnh phải thiết kế có độ
chòu nén cao.
22
Cấu trúc nền kho lạnh gồm có.
- Lớp cách nhiệt, cách ẩm là các tấm panel tiêu chuẩn.
- Các con lươn được đúc bằng bêtông hoặc xây bằng gạch để tạo sự
thông thoáng hạn chế rỉ sét cho panel nền, tránh hiện tượng cơi nền.
- Lớp bê tông chòu lực.
- Lớp đất đá được đầm nén chặt.
1000
1070
1270
Panel nền
Bêtông sàn

Nền đất đá
Con lươn
1400
Nền móng kho lạnh.
3.2 Cấu trúc vách và trần kho lạnh.
- Tường phía trước sân quay hướng Đông Nam được xây bằng gạch, phía sau có tường bao
và mái tôn, xà xuống bao che phía Tây Nam giáp với phòng máy, phía Đông Bắc giáp với
phân xưởng chế biến.
- Kho lạnh lắp ghép có cấu trúc vách, trần và nền là các tấm panel
- Các thông số của panel cách nhiệt:
+ Chiều dài, h = 6000 mm. (panel vách)
h = 4800 mm. ( panel trần và nền)
+ Chiều rộng, r = 1200 mm.
+ Tỷ trọng, 30 ÷ 40 kg/m
3
.

23
sơn bảo vệ
lớp cách nhiệt
(Polyurethane
foam)
tole mạ màu
0.5
1.2
125
+ Độ chòu nén, 0,2 ÷ 0,29 Mpa.
+ Hệ số dẫn nhiệt. λ = 0,018 ÷ 0,02W/mK.
+ Phương pháp lắp ghép, ghép bằng khoá
camlocking hoặc ghép bằng mộng âm dương.

3.3 Cấu trúc mái kho lạnh.
Mái kho lạnh đang thiết kế có nhiệm vụ bảo vệ cho kho trước những biến đổi của thời tiết
nắng mưa, bảo vệ sự làm việc của công nhân, che chắn cho hệ thống máy lạnh, nên mái kho
phải đạt được những yêu cầu sau.
Mái kho phải đảm bảo che mưa che nắng tốt cho cấu trúc kho và hệ thống lạnh. Mái kho
không được đọng nước, không được thấm nước, độ dốc của mái kho ít nhất phải là 2%. Vì vậy
trong phương án thiết kế này chọn mái kho bằng tôn màu xanh lá cây, nâng đỡ bằng bộ phận
khung sắt.
25000
Khung đỡ mái
Tôn lợp
mái
1500
3.4 Cấu trúc cửa và màn chắn khí.
- Kho lạnh đang thiết kế chỉ có một buồng lớn nên có 1 cửa rộng lớn và 2 cửa nhỏ.
24
- Kích thước cửa lớn: L1500 x H2000 x 150 mm.
- Kích thước cửa nhỏ: (cửa bàn lề). 600 x 600 x 150 mm.
Bên trong mỗi cửa có bố trí màn chắn khí làm bằng nhựa dẻo PVC Stripcutain, chiều rộng
mỗi dải là 200 mm chồng mí lên nhau 50 mm. Cấu trúc cửa là một tấm cách nhiệt, có bản lề
tự động, xung quanh có đệm kín bằng cao su, có bố trí nam châm mạnh để hút chặt cửa đảm
bảo độ kín và giảm thất thoát nhiệt, cửa có thể mở được từ bên trong để tránh sự cố.
1500
Cửa trượt
2000
khoá
ĐƯỜNG
RAY CỬA
PANEL
3.5 Cấu trúc cách nhiệt đường ống.

Trong hệ thống lạnh các đường ống được cách nhiệt chủ yếu là, các đường ống có nhiệt
độ thấp như đường ống hút về máy nén.
- Ống thép
- Stirofo ốp bằng
2 mảnh (hoặc
bông thuỷ tinh)
- Nilon 2 lớp chống ẩm
- Vỏ tôn bọc bên ngoài
4. TÍNH TOÁN CÁCH NHIỆT VÀ CÁCH ẨM CHO KHO
Cách nhiệt buồng 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 tính chất của vật liệu cách nhiệt. Để đảm bảo tốt hiệu quả cách
nhiệt thì cấu trúc cách nhiệt phải có tính chất cách nhiệt và một số tính chất khác. Trong tính
toán chiều dầy cách nhiệt phải chính xác và kinh tế.
25