Giáo trình Thiết kế lắp đặt sơ bộ hệ thống máy lạnh (Nghề Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí Cao đẳng)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (870.8 KB, 83 trang )
UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH ĐỒNG THÁP
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐỒNG THÁP
GIÁO TRÌNH
MƠN ĐUN: THIẾT KẾ LẮP ĐẶT SƠ BỘ HỆ THỐNG
MÁY LẠNH
NGÀNH, NGHỀ: KỸ THUẬT MÁY LẠNH và ĐIỀU
HÒA KHƠNG KHÍ
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
((Ban hành kèm theo Quyết định Số: 257/QĐ-TCĐNĐT ngày 13 tháng 07 năm 2017
của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Nghề Đồng Tháp)
Đồng Tháp, năm 2017
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được
phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh
thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
LỜI GIỚI THIỆU
Giáo trình “Thiết kế và lắp đặt hệ thống máy lạnh’’ cung cấp các kiến thức
về tính tốn thiết kế hệ thống lạnh, tính tốn các chu trình lạnh, tính chọn máy
nén, các thiết bị phụ, xây dựng, lắp đặt các thiết bị trong hệ thống lạnh. Hoàn thiện
các kỹ năng tính tốn thiết kế các hệ thống lạnh cơng suất nhỏ, nhận biết, kiểm
tra, đánh giá tình trạng các thiết bị, phụ kiện của hệ thống lạnh, lắp đặt, kết nối,
thử nghiệm, vận hành các thiết bị và mơ hình các hệ thống máy lạnh kho lạnh...
Giáo trình được biên soạn dùng cho Bài trình Cao đẳng nghề KỸ THUẬT
MÁY LẠNH VÀ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ. Cấu trúc của giáo trình gồm 2 Bài
trong thời gian 60 giờ.
Cuốn giáo trình được biên soạn dựa theo nội dung các tài liệu tham khảo.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng cuốn giáo trình chắc chắn khơng tránh khỏi
thiếu sót. Chúng tơi mong nhận được ý kiến đóng góp để giáo trình được chỉnh
sửa và ngày càng hồn thiện hơn.
Đồng Tháp, ngày ……tháng …….năm 2017
Tham gia biên soạn
1. Chủ biên: Nguyễn Văn An
I
MỤC LỤC
Trang
LỜI GIỚI THIỆU ................................................................................................... I
BÀI 1: TÍNH TỐN XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI LẠNH ............................................ 1
1. XÁC ĐỊNH KẾT CẤU HỘ DÙNG LẠNH, ĐỐI TƯỢNG CẦN LÀM LẠNH
VÀ KIỂU LÀM LẠNH......................................................................................... 1
1.1 Xác định diện tích, kết cấu ngăn che ........................................................ 1
1.2 Xác định nhiệt độ cần làm lạnh ................................................................ 6
2. TÍNH TỐN PHỤ TẢI LẠNH ...................................................................... 12
2.1. Tính tốn dòng nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q 1 ............................... 12
2.2. Tính tốn dịng nhiệt do sản phẩm và bao bì/khn/khay toả ra Q 2 ........ 18
2.3. Dịng nhiệt do thơng gió buồng lạnh Q3 .................................................. 21
2.4. Các dịng nhiệt do vận hành Q4 ................................................................ 21
2.5. Dòng nhiệt từ sản phăm (do hoa quả hô hấp) Q5 ..................................... 26
3. TÍNH CÁCH NHIỆT, CÁCH ẨM, KIỂM TRA ĐỌNG SƯƠNG, ĐỌNG ẨM
CỦA VÁCH ........................................................................................................ 27
3.1. Tính chiều dày cách nhiệt ........................................................................ 27
3.2. Kiểm tra điều kiện đọng sương trên vách ................................................ 30
3.3. Kiểm tra đọng ẩm trong vách: .................................................................. 31
BÀI 2: THIẾT KẾ LẮP ĐẶT SƠ BỘ HỆ THỐNG MÁY LẠNH. ................... 35
1. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI, CHỌN MÁY NÉN VÀ THIẾT BỊ PHỤ .................. 35
1.1 Tính phụ tải máy nén .............................................................................. 35
1.2 Tính phụ tải dàn lạnh: ............................................................................. 36
1.3 Xây dựng và tính tốn chu trình lạnh: .................................................... 37
1.4 Chọn máy nén và các thiết bị: ................................................................ 50
10. BỐ TRÍ CỤM MÁY NÉN, THIẾT BỊ VÀ VẼ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ
CỤM MÁY, THIẾT BỊ VÀ TOÀN HỆ THỐNG. ............................................. 52
2.1.
Bố trí máy và các thiết bị của hệ thống ............................................... 52
2.2.
Vẽ sơ đồ nguyên lý cụm máy thiết bị và toàn hệ thống ..................... 54
11. CHỌN VẬT LIỆU, ĐƯỜNG ỐNG, VAN VÀ CÁC THIẾT BỊ KHÁC
CHO HỆ THỐNG ............................................................................................... 58
3.1.
Tính tốn, chọn vật liệu, đường ống và van các loại ........................... 58
3.2.
Chọn các thiết bị phụ khác cho hệ thống ............................................. 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 35
GIÁO TRÌNH MƠN HỌC:
Tên mơ đun: THIẾT KẾ LẮP ĐẶT SƠ BỘ HỆ THỐNG MÁY LẠNH
Mã môn học: MĐ 29
Thời gian thực hiện môn học: 60 giờ (Lý thuyết: 28 giờ; Thực hành/ thực tập/thí
nghiệm/ bài tập/thảo luận: 24 giờ; Kiểm tra thường xuyên, định kỳ: 04 giờ, ôn thi: 2
giờ; Thi/kiểm tra kết thúc mơn học: 02 giờ, hình thức: Viết)
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơn học
- Vị trí:
Mơn học này được bố trí dạy sau các môn học kỹ thuật cơ sở và các mơn học
chun mơn:
- Tính chất:
Là mơn học tự chọn nâng cao kiến thức chuyên môn nghề bổ trợ cho các mô
đun hệ thống lạnh và hệ thống máy lạnh cơng nghiệp.
- Ý nghĩa và vai trị của mơn học:
Là môn học tự chọn trong nghề Kỹ thuật máy lạnh và Điều hịa khơng khí, trang
bị những kiến thức bổ trợ cho việc tính tốn, thiết kế hệ thống máy lạnh giúp cho
học viên khi tốt nghiệp và khi đi làm
Mục tiêu của môn học:
- Về kiến thức:
+ Biết được phương pháp tính tốn tải lạnh,
+ Thiết lập sơ đồ hệ thống lạnh cần có, lựa chọn máy và thiết bị trang bị cho hệ
thống
- Về kỹ năng:
+ Tính sơ bộ được phụ tải nhiệt, cách nhiệt, cách ẩm, xác định được công suất
lạnh của hệ thống;
+ Xác định được số lượng, chủng loại máy và thiết bị.
+ Thiết kế và thể hiện được sơ đồ lắp nối hệ thống.
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
Rèn luyện cho người học tư duy logic trong tính tốn, lựa chọn, bảo trì, bảo
dưỡng, sửa chữa hệ thống lạnh.
Nội dung của môn học:
Bài 1: Tính tốn xác định phụ tải lạnh
BÀI 1: TÍNH TỐN XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI LẠNH
Mã Bài: MĐ 29-01
Giới thiệu:
Việc tính tốn xác định phụ tải lạnh là cơng việc cần thiết giúp cho chúng
ta có thể lựa thể chọn được hệ thống lạnh thích hợp, chọn máy và thiết bị của hệ
thống đầy đủ, chính xác, đạt hiệu quả kinh tế cao cả về vốn đầu tư thiết bị cũng
như giá vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa sau này.
Mục tiêu:
Kiến thức:
- Biết được phương pháp xác định kết cấu hộ dùng lạnh: Tính số lượng
kho, xác định kích thước, kết cấu và bố trí mặt bằng tổ hợp kho lạnh
- Biết được phương pháp xác định đối tượng cần làm lạnh, kiểu làm lạnh,
nhiệt độ lạnh cần đạt, bố trí, sắp xếp sản phẩm;
Kỹ năng:
- Xác định kết cấu hộ dùng lạnh: Tính số lượng kho, xác định kích thước,
kết cấu và bố trí mặt bằng tổ hợp kho lạnh
- Xác định đối tượng cần làm lạnh, kiểu làm lạnh, Nhiệt độ lạnh cần đạt,
bố trí, sắp xếp sản phẩm;
-
Tính tốn phụ tải lạnh
-
Tính cách nhiệt, cách ẩm, kiểm tra đọng sương, đọng ẩm của vách
Năng lực tự chủ và trách nhiệm:
Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ trong học tập và tính tốn.
Nội dung chính:
1. XÁC ĐỊNH KẾT CẤU HỘ DÙNG LẠNH, ĐỐI TƯỢNG CẦN LÀM
LẠNH VÀ KIỂU LÀM LẠNH
Kho lạnh là một dạng trong những hộ dùng lạnh được phân tích trong tài liệu
này.
1.1 Xác định diện tích, kết cấu ngăn che
* Xác định thể tích kho lạnh
Thể tích kho được xác định theo cơng thức sau:
1
Bài 1: Tính tốn xác định phụ tải lạnh
𝑉=
trong đó:
𝐸
, 𝑚3
𝑔𝑣
(1-1)
V – Thể tích kho lạnh
(m3)
E - Năng suất kho lạnh,
(Tấn sản phẩm)
gv - Định mức chất tải của các loại kho lạnh, (Tấn sản phẩm/m3)
Bảng 1.1: Tiêu chuẩn chất tải của các loại sản phẩm
TT
Sản phẩm bảo quản
(1)
(2)
1
Tiêu chuẩn chất tải gv,
(t/m3)
(3)
Thịt bị đơng lạnh 1/4 con
0,40
1/2 con
0,30
1/4 và 1/2 con
0,35
2
Thịt cừu đông lạnh
0,28
3
Thịt lợn đông lạnh
0,45
4
Gia cầm đông lạnh trong hịm gỗ
0,38
5
Cá đơng lạnh trong hịm gỗ hoặc cactơng
0,45
6
Thịt thân, cá đơng lạnh trong hịm, cactơng
0,70
7
Mỡ trong hộp cactơng
0,80
8
Trứng trong hộp cactơng
0,27
9
Đồ hộp trong các hịm gỗ hoặc cactơng
10
Cam, qt trong các ngăn gỗ mỏng
0,60 ÷0,65
0,45
KHI SĂP XẾP TRÊN GÍA
11
Mỡ trong các hộp cactơng
0,70
12
Trứng trong các ngăn cactơng
0,26
13
Thịt trong các ngăn gỗ
0,38
14
Giò trong các ngăn gỗ
0,30
15
Thịt gia cầm đông lạnh trong các ngăn gỗ
0,44
2
Bài 1: Tính tốn xác định phụ tải lạnh
trong ngăn cactông
0,38
16
Nho và cà chua ở khay
0,30
17
Táo và lê trong ngăn gỗ
0,31
18
Cam, quýt trong hộp mỏng
0,32
19
Cam, quýt trong ngăn gỗ, cactông
0,30
20
Hành tây khô
0,30
21
Cà rốt
0,32
22
Dưa hấu, dưa bở
0,40
23
Bắp cải
0,30
24
Thịt gia lạnh hoặc kết đông bằng giá treo
trong công ten nơ
0,20
Ghi chú:
Tiêu chuẩn chất tải là khối lượng khơng bì nếu sản phẩm khơng bao bì và là
khối lượng cả bao bì nếu sản phẩm có bao bì
Để tính tốn thể tích buồng cấp đơng có thể dùng tiêu chuẩn chất tải theo
một mét chiều dài giá treo là 0,25 t/m. Nếu dùng xe đẩy có giá treo có thể dùng
chất tải theo diện tích m2, mỗi 1 m2 có thể sắp xếp được 0,6 đến 0,7 t (tương đương
0,17 t/m3)
Tiêu chuẩn chất tải ở các thiết bị lạnh, kho lạnh thương nghiệp và tiêu dùng
nhỏ hơn rất nhiều so với tiêu chuẩn chất tải của các kho lạnh giới thiệu ở trên,
thường chỉ đạt từ 100 đến 300 kg/m2 diện tích kho lạnh tùy theo loại hàng, cách
bao gói và các xắp xếp hàng trên giá.
* Xác định diện tích chất tải
Diện tích chất tải của các kho lạnh được xác định theo cơng thức sau:
𝐹=
trong đó:
𝑉
, 𝑚2
ℎ
(1-2)
F - Diện tích chất tải,
(m2)
h - Chiều cao chất tải của kho lạnh,
(m)
3
Bài 1: Tính tốn xác định phụ tải lạnh
Chiều cao chất tải của kho lạnh phụ thuộc chiều cao thực tế h1 của kho. Chiều
cao h1 được xác định bằng chiều cao phủ bì của kho lạnh H, trừ đi hai lần chiều
dày cách nhiệt δ
ℎ1 = 𝐻 − 2𝛿
Chiều cao chất tải bằng chiều cao thực h 1 trừ khoảng hở cần thiết để cho
khơng khí lưu chuyển phía trên. Khoảng hở đó tuỳ thuộc vào chiều dài kho, kho
càng dài thì cần phải để khoảng hở lớn để gió lưu chuyển. Khoảng hở tối thiểu
phải đạt từ 500 đến 800mm. Chiều cao chất tải còn phụ thuộc vào cách sắp xếp
hàng trong kho. Nếu hàng hàng hoá được đặt trên các giá thì khả năng chất tải
lớn, nhưng nếu khơng được đặt trên giá thì chiều cao chất tải khơng thể lớn được.
Chiều cao phủ bì H của kho lạnh hiện nay đang sử dụng thường được thiết
kế theo các kích thước tiêu chuẩn sau: 3000mm, 3600mm, 4800mm, 6000mm.
Tuy nhiên khi cần thay đổi vẫn có thể điều chỉnh theo yêu cầu thực tế.
Chiều dày xíchma của kho lạnh nằm trong khoảng xíchma = 50 đến 200mm,
tuỳ thuộc nhiệt độ bảo quản và tính chất của tường (tường bao, tường ngăn).
* Xác định tải trọng của nền và của trần
Tải trọng của nền và của trần được tính toán theo định mức chất tải và chiều
cao chất tải của nền và giá treo hoặc móc treo và trần :
Tải trọng nền, trần được xác định theo công thức:
gf ≥ gv.h
Trong đó:
gf - Là tải trọng của nền, trần, tấn/m2
gv - Định mức chất tải, tấn/m3
h - Chiều cao chất tải, m.
* Xác định diện tích cần xây dựng
Diện tích kho lạnh thực tế cần tính đến đường đi, khoảng hở giữa các lơ hàng,
diện tích lắp đặt dàn lạnh vv… Vì thế diện tích cần xây dựng phải lớn hơn diện
tích tính tốn ở trên và được xác định theo cơng thức:
𝐹𝑋𝐷 =
𝐹
, 𝑚2
𝛽𝑇
(1-3)
FXD - Diện tích cần xây dựng,
(m2)
4
Bài 1: Tính tốn xác định phụ tải lạnh
βT - Hệ số sử dụng diện tích, tính đến diện tích đường đi lại, khoảng hở giữa
các lơ hàng, diện tích lắp đặt dàn lạnh vv… và được xác định theo (bảng 1.2).
Bảng 1.2: Hệ số sử dụng diện tích
Diện tích buồng lạnh, m2
F
Đến 20
0,5 0,6
Từ 20 đến 100
0,7 0,75
Từ 100 đến 400
0,75 0,8
Hơn 400
0,8 0,85
Qua bảng 1.2 có thể thấy rằng buồng lạnh càng rộng thì hệ số sử dụng diện
tích càng lớn vì có thể bố trí hợp lý hơn các lối đi, các lơ hàng và các thiết bị.
* Xác định số phòng lạnh cần xây dựng:
Số lượng phòng lạnh cần xây dựng được xác định qua cơng thức sau:
Z =
Fl
f
Trong đó:
Fl - diện tích lạnh cần xây dựng, m2
Z - số phịng lạnh tính tốn xây dựng.
f - là diện tích buồng lạnh quy chuẩn, m2
Diện tích buồng lạnh quy chuẩn tính theo hàng cột quy chuẩn cách nhau
6m nên f cơ cở là 36 m2. Các quy chuẩn khác nhau là bội số của 36 m2. Trong khi
tính tốn, diện tích lạnh có thể lớn hơn diện tích ban đầu 10 15%, khi chọn Z là
số nguyên.
* Xác định dung tích thực tế của kho lạnh:
Nếu số buồng lạnh nhận được khi thiết kế mặt bằng, khác với tính tốn thì
xác định dung tích quy ước thực của kho lạnh theo biểu thức.
E t = E.
Trong đó:
5
Zt
Z
Bài 1: Tính tốn xác định phụ tải lạnh
Et - Dung tích thực của kho lạnh, tấn
Zt - Số phịng lạnh thực tế xây dựng
E - Dung tích kho lý thuyết, tấn
Z - Số phòng lạnh lý thuyết cần xây dựng
Khi thiết kế mặt bằng kho lạnh cần phải tính tốn thêm các diện tích lạnh
phụ trợ chưa nằm trong các tính tốn ở trên. Ví dụ như hành lang, buồng chất
tải, tháo tải, kiểm nghiệm sản phẩm, buồng chứa phế phẩm và kể cả buồng kết
đông của kho lạnh phân phối.
Bảng 1.3: Kích thước kho bảo quản tiêu chuẩn
1.2
Năng suất kho
Kích thước ngồi
(MT)
Dài x Rộng x Cao (mm)
25 Tấn
5.400 x 5.400 x 3.000 (mm)
50 Tấn
10.800 x 5.400 x 3.000 (mm)
100 Tấn
10.800 x 10.800 x 3.000 (mm)
150 Tấn
16.200 x 10.800 x 3.000 (mm)
200 Tấn
21.600 x 10.800 x 3.000 (mm)
Xác định nhiệt độ cần làm lạnh
Kho lạnh chuyên dùng chỉ có một buồng với một chế độ nhiệt độ duy nhất.
Nhưng trong kho lạnh thường có nhiều phịng với các chế độ nhiệt độ khác nhau
để bảo quản các sản phẩm khác nhau. Ngay trong tủ lạnh gia đình cũng có ba ngăn
riêng với ba chế độ nhiệt độ: ngăn đông nhiệt độ là -60C, -120C hoặc -180C để bảo
quản đông; ngăn lạnh nhiệt độ (0 ÷ 5)0C để bảo quản lạnh và ngăn rau quả nhiệt
độ (7 ÷ 10)0C để bảo quản rau tươi. Sau đây là đặc trưng các phịng lạnh khác
nhau có thể có trong kho lạnh.
-
Phịng bảo quản lạnh (00C):
Thường có nhiệt độ -1,50C đến 00C và độ ẩm (90 ÷ 95) % RH. Các sản
phẩm bảo quản như thịt, cá… được xếp trong bao bì và đặt lên giá trong phòng
lạnh. Dàn lạnh là loại dàn tĩnh hoặc dàn quạt.
6
Bài 1: Tính tốn xác định phụ tải lạnh
-
Phịng bảo quản đơng (-18 ÷ -20)0C:
Dùng để bảo quản các loại thịt, cá, rau, quả… đã được kết đông, nhiệt độ
từ (-18 ÷ -20)0C, nhiều khi đến -230C theo yêu cầu đặc biệt, độ ẩm (80 ÷ 90) %
RH. Dàn lạnh có thể là dàn tĩnh hoạc dàn quạt.
-
Phịng đa năng (-120C):
Được thiết kế có nhiệt độ là -120C nhưng khi cần có thể đưa lên 00C để bảo
quản lạnh hoặc đưa xuống -18 °C để bảo quản đơng.
Có thể dùng phòng đa năng để gia lạnh cho sản phẩm. Dàn lạnh có thể là
dàn tĩnh hoặc dàn quạt.
-
Phịng gia lạnh (00C):
Dùng để gia lạnh (làm lạnh) sản phẩm từ nhiệt độ môi trường xuống đến
nhiệt độ bảo quản lạnh cần thiết để gia lanh sơ bộ cho các sản phẩm đông lạnh
trong phương pháp kết đông hai pha.
Tùy theo yêu cầu có thể hạ nhiệt độ phịng lạnh xuống -50C hoặc nâng nhiệt
độ lên trên 00C theo yêu cầu công nghệ lạnh. Dàn lạnh thường là loại dàn quạt để
tăng cường trao đổi nhiệt, tăng tốc độ gia lạnh cho sản phẩm.
-
Phịng kết đơng (-350C):
Dùng để kết đơng các sản phẩm như cá, thịt… kết đông một pha nhiệt độ
sản phẩm vào là 370C cịn kết đơng hai pha là 40C. Sản phẩm ra có nhiệt độ bề
mặt từ (-12 ÷ -18) °C, nhiệt độ tâm phải đạt -80C.
Do có nhiều ưu điểm hơn nên kết đông một pha ngày nay được sử dụng
nhiều hơn. Ngồi phịng kết đơng, ngày nay người ta còn sử dụng rộng rãi các loại
máy kết đông thực phẩm như: máy kết đông tiếp xúc, băng chuyền kiểu tấm, kiểu
tầng sơi, kiểu nhúng chìm… có tốc độ kết đông nhanh và cực nhanh, đảm bảo
chất lượng cao của thực phẩm.
-
Phòng chất tải và tháo tải (00C):
Có nhiệt độ khơng khí khoảng 0 °C phục vụ cho các buồng kết đơng và gia
lạnh.
-
Phịng bảo quản nước đá (- 40C):
Có nhiệt độ - 40C đi kèm bể sản xuất nước đá khối. Dung tích phịng tùy
theo u cầu có thể trữ được từ 2 đến 5 lần (đặc biệt đến 30 lần) năng suất ngày
đêm của bể đá. Dàn lạnh thường là loại treo trần tĩnh.
7
Bài 1: Tính tốn xác định phụ tải lạnh
-
Phịng chế biến lạnh (+150C):
Dùng trong các xí nghiệp chế biến lạnh thực phẩm có cơng nhân làm việc
liên tục bên trong. Nhiệt độ tùy theo cơng nghệ chế biến có thể từ (10 ÷ 18)0C.
Ngồi ra kho lạnh cịn có thể có các phịng như: phịng tiếp nhận và phân
phối sản phẩm bảo quản, phòng phụ bảo quản các sản phẩm kém chất lượng,
phòng phụ cho phương tiện bốc xếp cơ khí đi vào thang máy…
Các phịng này có thể có nhiệt độ từ 00C đến nhiệt độ môi trường tùy theo vị
trí của phịng.
Những số liệu về chế độ bảo quản sản phẩm:
Chế độ bảo quản sản phẩm là vấn đề khá phức tạp và đã được nghiên cứu
rất nhiều, nó ln thay đổi theo điều kiện, tính chất sản phẩm, phương pháp làm
lạnh và bảo quản. Việc chọn đúng đắn chế độ bảo quản như nhiệt độ, độ ẩm, thơng
gió hoặc khơng, tốc độ gió trong buồng, số lần thay đổi khơng khí … sẽ làm tăng
đáng kể thời gian bảo quản sản phẩm. Bảng 1.4, 1.5, 1.6 giới thiệu chế độ bảo
quản rau, hoa quả, trứng (các sản phẩm sống, thở, có thơng gió khi bảo quản), các
loại đồ hộp và các sản phẩm động vật, theo tiêu chuẩn Nga và Đức.
Đối với các sản phẩm sống có thở như rau hoa quả tươi khi bảo quản lạnh,
không được đưa nhiệt độ thấp hơn quy định. Nhiệt độ lạnh quá có thể làm chết
rau hoa quả.
Bảng 1.4 - Chế độ bảo quản rau quả tươi.
Nhiệt độ, 0C
Độ ẩm khơng
khí, %
Chế độ thơng
gió
Bưởi
05
85
Mở
1 2 tháng
Cam
0,5 2
85
1 2 tháng
12
85
1 2 tháng
Chuối chín
14 16
85
5 10 ngày
Chuối xanh
11,5 13,5
85
3 10 tuẩn
Dứa chín
47
85
3 4 tuần
Dứa xanh
10
85
4 6 tháng
Sản phẩm
Chanh
8
Thời gian bảo
quản
Bài 1: Tính tốn xác định phụ tải lạnh
Đào
01
85 90
4 6 tháng
Táo
03
90 95
3 10 tháng
Cà chua chín
02
85 90
1 6 tuần
Cà chua xanh
5 15
85 90
1 4 tuần
01
90 95
1 3 tháng
-18
90
Đóng
-18
90
Mở
5 tháng
-29
90
Đóng
1 năm
2
90
Mở
3 4 tuần
Hành
04
75
1 2 tuần
Khoai tây
3 10
85 90
6 9 tháng
02
80 90
1 2 tuần
-18
90
Đóng
8 10 tháng
-2 0
90
Mở
0,5 3 tháng
-18
90
Đóng
10 12 tháng
-1 0,5
85 90
Mở
2 7 tuần
Dừa
0
85
1 2 tháng
Xoài
13
85 90
2 3 tuần
13
85 95
1 2 tuần
Cúc
1,6
80
2 tuần
Huệ
1,6
80
1 tháng
Phong lan
2 4,5
80
1 tháng
Hoa hồng
4,5
80
1 tháng
Cà rốt
Dưa chuột
Đậu tươi
Nấm tươi
Cải bắp, súp lơ
Su hào
Hoa nói chung
9
12 18 tháng
Bài 1: Tính tốn xác định phụ tải lạnh
Bảng 1.5 - Chế độ và thời gian bảo quản đồ hộp rau quả:
Sản phẩm
Nhiệt
độ, 0C
Bao bì
Độ ẩm
khơng khí,
%
Thời gian
bảo quản,
(tháng)
Compot quả
Hộp sắt tây đóng
hịm
05
65 75
8
Đồ hộp rau
Hộp sắt tây đóng
hịm
05
65 75
8
Chai đóng hịm
0 10
65 75
7
- Thanh trùng
0 10
65 75
4
Rau ngâm muối, quả ngâm Thùng gỗ lớn
giấm
01
90 95
10
Nấm ướp muối ngâm giấm
Thùng gỗ lớn
01
90 95
8
Quả sấy, nấm sấy
Hịm, gói
06
65 75
12
Rau sấy
Hịm, thùng trống
06
65 75
10
Lạc cả vỏ
Gói
-1
75 85
10
Lạc nhân
Gói
-1
75 85
5
2 20
80 85
35
10 15
80 85
3
0 20
80 85
35
10 15
80 85
3
02
80 85
26
Nước rau và nước quả
- Tiệt trùng
Mứt rim
- Thanh trùng trong hộp kín Hộp sắt tây đóng
hịm
- Thanh trùng
Thùng gỗ lớn
Mứt dẻo
- Thanh trùng trong hộp kín Hộp sắt tây đóng
hịm
- Thanh trùng
Thùng gỗ lớn
Mứt ngọt (mứt mịn, mứt Thùng gỗ lớn
nghiền)
10
Bài 1: Tính tốn xác định phụ tải lạnh
Bảng 1.6 - Chế độ bảo quản sản phẩm động vật
Sản phẩm
Thịt bị, hươu, nai, cừu
Nhiệt độ,
0C
Độ ẩm
khơng khí,
%
Chế độ
thơng gió
Thời gian bảo
quản
-0,5 0,5
82 85
Đóng
10 15 ngày
Thịt bị gầy
0 0,5
80 85
Gà, vịt, ngan, ngỗng mổ
sẵn
-1 0,5
85 90
Thịt lợn tươi ướp lạnh
04
80 85
10 12 tháng
Thịt lợn tươi ướp đông
-18 -23
80 85
12 18 tháng
02
75 80
-1
100
Đóng
6 12 ngày
Cá khơ (W = 14 17%)
24
50
Cá thu muối, sấy
24
75 80
Mở
12 tháng
Lươn sống
23
85 100
Vài tháng
Ốc sống
23
85 100
Sò huyết
-1 11
85 100
15 30 ngày
Tơm sống
23
85 100
Vài ngày
Tơm nấu chín
23
85 100
Vài ngày
12 15
75 80
Mở
38 tuần
Bơ muối lâu ngày
-1 4
75 80
12 tuần
Bơ muối lâu ngày
-20 -18
75 80
36 tuần
Pho mát cứng
1,5 4
70
4 12 tháng
Pho mát nhão
7 15
80 85
Ít ngày
Thịt đóng hộp kín
Cá tươi ướp đá từ 50 đến
100 % lượng cá
Bơ muối ngắn ngày
11
Bài 1: Tính tốn xác định phụ tải lạnh
Sữa bột đóng hộp
5
75 80
Đóng
3 6 tháng
Sữa đặc có đường
0 10
75 80
6 tháng
Sữa tươi
02
75 80
2 ngày
2. TÍNH TỐN PHỤ TẢI LẠNH
Tính cân bằng nhiệt nhằm mục đích xác định phụ tải cần thiết cho hệ thống
lạnh để từ đó làm cơ sở chọn máy nén lạnh.
Đối với kho lạnh các tổn thất nhiệt bao gồm:
Nhiệt phát ra từ các nguồn nhiệt bên trong như: Nhiệt do các động cơ điện,
do đèn điện, do người, sản phẩm tỏa ra, do sản phẩm “hô hấp”.
Tổn thất nhiệt do truyền nhiệt qua kết cấu bao che, do bức xạ nhiệt, do mở
cửa, do bức xạ và do lọt khơng khí vào phòng.
Tổng tổn thất nhiệt kho lạnh được xác định:
Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5
(2-1)
Trong đó:
Q1 - Dịng nhiệt truyền qua kết cấu bao che của kho lạnh.
Q2 - Dòng nhiệt do sản phẩm toả ra trong q trình xử lý lạnh.
Q3 - Dịng nhiệt do khơng khí bên ngồi mang vào khi thơng gió buồng
lạnh.
Q4 - Dòng nhiệt từ các nguồn khác nhau khi vận hành kho lạnh.
Q5 - Dòng nhiệt từ sản phẩm toả ra khi sản phẩm hơ hấp (thở) chỉ có ở các
kho lạnh bảo quản rau quả.
2.1. Tính tốn dịng nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q1
Dòng nhiệt truyền qua kết cấu bao che là tổng các dòng nhiệt tổn thất qua
tường bao che, trần và nền do sự chênh lệch nhiệt độ giữa mơi trường bên ngồi
và bên trong cộng với các dòng nhiệt tổn thất do bức xạ mặt trời qua tường bao
và trần
Q1 = Q11 + Q12
(2-2)
Q11- dòng nhiệt qua tường bao, trần và nền do chênh lệch nhiệt độ;
Q12- dòng nhiệt qua tường bao và trần do bức xạ mặt trời.
12
Bài 1: Tính tốn xác định phụ tải lạnh
Thơng thường nhiệt bức xạ qua kết cấu bao che bằng 0 do hầu hết các kho
lạnh hiện nay là kho panel và được đặt bên trong nhà, trong phân xưởng nên khơng
có nhiệt bức xạ.
2.1.1. Dịng nhiệt truyền qua kết cấu bao che do chênh lệch nhiệt độ
Q11
Q11 = kt.F.(t1 - t2)
(2-3)
Trong đó:
kt- hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che,
W/m2.K
F - diện tích bề mặt của kết cấu bao che,
m2 .
t1- nhiệt độ mơi trường bên ngồi,
0
C;
t2- nhiệt độ trong buồng lạnh,
0
C.
+ Xác định diện tích bề mặt kết cấu bao che F
Diện tích bề mặt kết cấu bao che được xác định theo diện tích bên ngồi của
kho. Để xác định diện tích này chúng ta căn cứ vào các kích thước chiều rộng, dài
và cao như sau:
- Tính diện tích tường
Ft = Chiều dài x Chiều cao
+ Xác định chiều dài:
- Kích thước chiều dài tường ngồi:
Đối với buồng ở góc kho: lấy chiều dài từ mép tường ngoài đến trục tâm
tường ngăn (chiều dài l1, l3). Đối với buồng ở giữa chiều dài được tính là khoảng
cách giữa các trục tường ngăn (chiều dài l2)
Đối với tường ngồi hồn tồn: Tính từ mép tường ngồi này đến mép tường
ngồi khác (chiều dài l4).
- Kích thước chiều dài tường ngăn:
Đối với buồng ngoài: lấy từ mặt trong tường ngoài đến tâm tường ngăn (chiều
dài l5)
Đối với buồng trong: lấy từ tâm tường ngăn tới tâm tường ngăn (chiều dài
l6)
+ Kích thước chiều cao
13
Bài 1: Tính tốn xác định phụ tải lạnh
Đối với kho cấp đông (panel chôn một phần dưới đất ): Chiều cao được tính
từ mặt nền đến mặt trên của trần.
Đối với kho lạnh (panel đặt trên con lươn thông gió ): Chiều cao được tính
từ đáy panel nền đến mặt trên panel trần.
Hình 1-1: Cách xác định chiều dài của tường
- Tính diện tích trần và nền
Diện tích của trần và của nền được xác định từ chiều dài và chiều rộng.
Tường ngăn với tường ngăn: Chiều dài và chiều rộng lấy từ tâm của các
tường ngăn
Tương ngoài với tường ngăn: Mặt trong của tường ngoài đến tâm của tường
ngăn.
- Xác định nhiệt độ trong phịng và ngồi trời
Nhiệt độ khơng khí bên trong t2 buồng lạnh lấy theo yêu cầu thiết kế, theo
yêu cầu công nghệ.
Nhiệt độ bên ngồi t1 là nhiệt độ trung bình cộng của nhiệt độ trung bình cực
đại tháng nóng nhất và nhiệt độ cực đại ghi nhận được trong vòng 100 năm gần
đây, (tham khảo phụ lục 1).
Lưu ý:
Đối với các tường ngăn mở ra hành lang buồng đệm vv... không cần xác định
nhiệt độ bên ngoài. Hiệu nhiệt độ giữa hai bên vách lấy định hướng như sau:
- Nếu hành lang có cửa thơng với bên ngồi:
Δt = 0,7 (t1 – t2)
- Nếu hành lang khơng có cửa thơng với bên ngồi
14
Bài 1: Tính tốn xác định phụ tải lạnh
Δt = 0,6 (t1 – t2)
- Dịng nhiệt qua sàn lửng tính như dịng nhiệt qua vách ngồi.
- Dịng nhiệt qua sàn bố trí trên nền đất xác định theo biểu thức:
+ Nếu nền đất có sưởi xác định theo biểu thức:
Q11 = kt . F . (tn – t2), W
(2-4)
tn - nhiệt độ trung bình của nền khi có sưởi.
+ Nếu nền khơng có sưởi có thể xác định theo biểu thức:
𝑄11 = ∑ 𝑘𝑞 . 𝐹𝑖 . (𝑡1 − 𝑡2 ). 𝑚
(2-5)
kq- hệ số truyền nhiệt quy ước tương ứng với từng vùng nền;
Hình 1.2: Phân dãi nền kho lạnh
F - Diện tích tương ứng với từng vùng nền,
m2 ;
t1- Nhiệt độ khơng khí bên ngồi,
0
C;
t2 - Nhiệt độ khơng khí bên trong buồng lạnh,
0
C;
m - Hệ số tính đến sự gia tăng tương đối trở nhiệt của nền khi có lớp cách
nhiệt.
Để tính tốn dịng nhiệt vào qua sàn, người ta chia sàn ra các vùng khác nhau
có chiều rộng 2m mỗi vùng tính từ bề mặt tường bao vào giữa buồng (hình 21-2).
Giá trị của hệ số truyền nhiệt quy ước kq,W/m2K, lấy theo từng vùng là:
15
