Thiết kế kho lạnh bảo quản thịt lợn đông lạnh sử dụng môi chất NH3

MỤC LỤC
MỤC LỤC......................................................................................................................... 1
LỜI CẢM ƠN.................................................................................................................... 4
LỜI CAM ĐOAN..............................................................................................................5
MỞ ĐẦU........................................................................................................................... 6
CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG VÀ KÍCH THƯỚC CÁC BUỒNG LẠNH
CỦA KHO LẠNH.........................................................................................................7
1.1 Buồng bảo quản lạnh đông.................................................................................. 7
1.1.1 Tính tốn thể tích kho bảo quản lạnh đơng................................................... 7
1.1.2 Diện tích chất tải của buồng bảo quản lạnh đơng.......................................... 7
1.1.3 Tải trọng trên 1 m 2 nền buồng...................................................................... 7
1.1.4 Xác định diện tích lạnh cần xây dựng........................................................... 8
1.1.5 Số lượng buồng lạnh..................................................................................... 8
1.2 Bảo quản lạnh...................................................................................................... 8
1.2.1 Dung tích buồng bảo quản lạnh.................................................................... 8
1.2.2 Diện tích chất tải........................................................................................... 8
1.2.3 Tải trọng trên 1 m 2 nền buồng...................................................................... 9
1.2.4 Xác định diện tích lạnh cần xây dựng........................................................... 9
1.2.5 Số lượng buồng lạnh..................................................................................... 9
1.3 Buồng kết đông.................................................................................................. 10
1.3.1 Xác định diện tích lạnh cần xây dựng buồng kết đơng...............................10
1.3.2 Số lượng buồng kết đơng............................................................................. 10
CHƯƠNG 2: TÍNH CHỌN PANEL VÀ KIỂM TRA CÁC THÔNG SỐ........................11
2.1 Chọn panel......................................................................................................... 11
2.1.1 Tổng quát về Panel..................................................................................... 11
2.1.2 Chọn độ dày Panel cho buồng bảo quản đông ( nhiệt độ -21oC).................12
2.1.3 Chọn độ dày Panel cho buồng bảo quản lạnh ( nhiệt độ 6 oC ).....................12
2.1.4 Chọn độ dày Panel cho buồng kết đông ( nhiệt độ -39 oC )...........................12
2.2

Kiểm tra các thông số................................................................................... 13

2.3

Cấu tạo nền kho lạnh.................................................................................... 15

Chương 3: TÍNH TỐN NHIỆT CHO KHO LẠNH.......................................................16
1


3.1 Tổng qt............................................................................................................ 16
3.2 Tính tốn cụ thể................................................................................................. 17
3.2.1 Dịng nhiệt qua kết cấu bao che Q1............................................................. 17
3.2.2 Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra Q2................................................................ 22
3.2.3 Dòng nhiệt do thơng gió buồng lạnh Q3....................................................... 23
3.2.4 Các dịng nhiệt vận hành Q4......................................................................... 23
3.2.5 Dịng nhiệt do hoa quả hơ hấp Q5................................................................ 24
3.3 Tổng kết tính tốn và xác định tải nhiệt cho thiết bị, máy nén............................ 25
CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN CHU TRÌNH LẠNH TÍNH CHỌN MÁY NÉN......................26
4.1 Chọn các thơng số của chế độ làm việc.............................................................. 26
4.2 Tính tốn, lựa chọn và kiểm tra máy nén cho các phòng của kho lạnh..............28
4.2.1 Buồng kết đông........................................................................................... 28
4.2.2 Buồng bảo quản lạnh................................................................................... 36
4.2.3. Buồng bảo quản đơng................................................................................. 43
CHƯƠNG 5: TÍNH CHỌN BÌNH NGƯNG, DÀN BAY HƠI VÀ CÁC THIẾT BỊ
PHỤ............................................................................................................................. 52
I. Thiết bị ngưng tụ................................................................................................... 52
a) Xác định hiệu nhiệt độ trung bình logarit......................................................... 52
b) Xác định hệ số truyền nhiệt K.......................................................................... 53
c) Xác định diện tích bề mặt F.............................................................................. 53
d) Xác định lượng nước làm mát cung cấp cho thiết bị ngưng tụ.........................53

II. Thiết bị bay hơi.................................................................................................... 55
a. Tính dàn bay hơi cho buồng kết đơng............................................................... 55
b. Tính dàn bay hơi cho buồng bảo quản lạnh...................................................... 56
c) Tính dàn bay hơi cho buồng bảo quản đông..................................................... 57
III – Thiệt bị phụ....................................................................................................... 62
a) Tính chọn tháp giải nhiệt................................................................................. 62
b) Bình tách dầu.................................................................................................... 64
c) Chọn van tiết lưu.............................................................................................. 65
d) Bình chứa dầu................................................................................................... 67
e) Bình trung gian................................................................................................. 68


f) Bình chứa cao áp............................................................................................... 69
g) Bình chứa tuần hồn......................................................................................... 70
h) Bình thu hồi...................................................................................................... 71
i) Các thiết bị khác................................................................................................ 71
PHỤ LỤC........................................................................................................................ 73
Phụ lục I................................................................................................................... 73
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................74


LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cám ơn Th.S Hồ Hữu Phùng đã tận tình hướng dẫn em và các
bạn trong nhóm trong suốt thời gian thực hiện đồ án. Nhờ những chỉ bảo và hướng dẫn
tận tình của thầy mà em thêm phần hiểu hơn trong mỗi bước thực hiện và hồn thiện
tốt bài đồ án này. Nếu khơng có sự hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của thầy thì bài đồ án
này của em rất khó có thể hoàn thành một cách chọn vẹn được. Một lần nữa, em xin
gửi lời cám ơn chân thành nhất đến thầy.

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cám đoan bản đồ án này do tơi tự tính tốn, thiết kế và nghiên cứu dưới
sự hướng dẫn của thầy giáo Th.S Hồ Hữu Phùng.
Để hồn thành đồ án này, tơi chỉ sử dụng tài liệu đã ghi trong mục tài liệu tham
khảo và phần Phụ Lục. Ngồi ra khơng sử dụng bất kì tài liệu nào không được ghi.
Nếu sai tôi xin chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định.

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Trường Nam


MỞ ĐẦU
Kỹ thuật lạnh đã ra đời hàng trăm năm nay và được sử dụng rất rộng rãi trong
nhiều ngành kỹ thuật rất khác nhau: trong công nghiệp chế biến và bảo quản thực
phẩm, cơng nghiệp hố chất, cơng nghiệp rượu, bia, sinh học, đo lường tự động, kỹ
thuật sấy nhiệt độ thấp, xây dựng, công nghiệp dầu mỏ, chế tạo vật liệu, dụng cụ, thiết
kế chế tạo máy, xử lý hạt giống, y học, thể thao, trong đời sống vv...
Ngày nay ngành kỹ thuật lạnh đã phát triển rất mạnh mẽ, được sử dụng với
nhiều mục đích khác nhau, phạm vi ngày càng mở rộng và trở thành ngành kỹ thuật vô
cùng quan trọng, không thể thiếu được trong đời sống và kỹ thuật của tất cả các nước.
Chính vì vậy mà sinh viên ngành “Máy & Thiết bị nhiệt lạnh” của Viện
KH&CN Nhiệt Lạnh, trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội đã được nhà trường trang bị
kiến thức cơ bản nhất về kỹ thuật lạnh. Đồ án môn học là một trong những cách trang
bị kiến thức tốt nhất cho sinh viên và trong kì học này chúng em đã được làm đồ án về
môn học kỹ thuật lạnh này.
Đề tài của em trong đồ án môn học này là “Thiết kế kho lạnh bảo quản thịt lợn
đông lạnh sử dụng mơi chất NH3”.

Do kiến thức cịn rất hạn chế nên bản đồ án này sẽ không thể tránh khỏi những
sai sót. Em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cơ giáo và của tất cả các bạn để
bản đồ án thêm hoàn thiện.


CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG VÀ KÍCH THƯỚC CÁC BUỒNG LẠNH
CỦA KHO LẠNH

1.1 Buồng bảo quản lạnh đơng
1.1.1 Tính tốn thể tích kho bảo quản lạnh đơng
Áp dụng cơng thức:
E = V .gv

(1.1)

Trong đó: E – Dung tích kho lạnh, t;
V – thể tích kho lạnh, m3;
gv – định mức chất tải thể tích, t/m3.
Sản phẩm cần bảo quản là thịt lợn, tra bảng 2-4 tài liệu [1], ta có : gv = 0,45 (t/m3)
Kết hợp với dữ liệu từ đề bài đã cho E = 1500 t, ta tính được thể tích kho bảo
quản lạnh đơng:
V=

E
gv =

1500
0,45

= 3333,33 m3.

1.1.2 Diện tích chất tải của buồng bảo quản lạnh đơng
Áp dụng cơng thức:
(1.2)

V

F=h

Trong đó: F – Diện tích chất tải hoặc diện tích hàng chiếm trực tiếp, m2 ;
h – Chiều cao chất tải, m.
Ta chọn h = 4 m
Diện tích chất tải của buồng bảo quản lạnh đơng:
V

F=h

=

3333,33
= 833,33 m2.
4

1.1.3 Tải trọng trên 1 m2 nền buồng
0,45.4 = 1,8 t/m2 nhỏ hơn tải trọng lớn nhất cho phép.


1.1.4 Xác định diện tích lạnh cần xây dựng
Áp dụng cơng thức
F1

(1.3)

F
= βF

Trong đó: βF là hệ số sử dụng diện tích các buồng chứa , tra bảng 2-5 tài liệu [1]
thì với F lớn hơn 400m2 chọn βF = 0,85.
Diện tích lạnh cần xây dựng là:
F1

F
833,33
2
= βF =
0,85 = 980,4 m

1.1.5 Số lượng buồng lạnh
Từ diện tích lạnh cần xây dựng là F1 = 980,4 m2, ta chọn các kích thước buồng
bảo quản lạnh đơng như sau:
 Buồng bảo quản đơng kích thước 6x12: 6 buồng.
 Buồng bảo quản đơng kích thước 12x12: 4
buồng. Tổng diện tích lạnh: F2 = 6x72 + 4x144 = 1008 m2.
Ta thấy F2 chênh lệch khơng q lớn so với F1 nên ta có thể chọn cách bố trí như
trên cho buồng bảo quản lạnh đơng.
1.2 Bảo quản lạnh
1.2.1 Dung tích buồng bảo quản lạnh
Ta áp dụng công thức 1.1
Sản phẩm là thịt lợn , tra bảng 2-4 tài liệu [1], ta có : gv = 0,45 t/m3.
Kết hợp với dữ liệu đề bài cho E = 135 t, ta tính được thể tích buồng bảo quản

lạnh:

V=

E
v

=

150
0,

g

1.2.2 Diện tích chất tải
Áp dụng cơng thức 1.2
Với h = 4m

3

= 333,33 m .


Diện tích chất tải của buồng bảo quản lạnh
333,33

là: F = 4

= 83,33 m2.

1.2.3 Tải trọng trên 1 m2 nền buồng
0,45.4 = 1,8 t/m2 .
1.2.4 Xác định diện tích lạnh cần xây dựng
Diện tích lạnh cần xây dựng được tính theo cơng thức 1.3.
Trong đó: βF là hệ số sử dụng diện tích các buồng chứa , tra bảng 2-5 tài liệu [1],
chọn βF = 0,75.
Diện tích lạnh cần xây dựng của buồng bảo quản lạnh là:
F1

F
= βF

=

83,33
0,75

= 111,1 m2.

1.2.5 Số lượng buồng lạnh
Áp dụng công thức:
Z=

F1
f

Với f = 108 m2 .
Số buồng bảo quản lạnh cần xây dựng là:
111,1

Z = 108 = 1,03.
Có thể chọn số buồng lạnh Z = 1 với diện tích là 9 x 12 m.

(1.4)


1.3 Buồng kết đơng
1.3.1 Xác định diện tích lạnh cần xây dựng buồng kết đông
Áp dụng công thức :
F
T
1 =

M.

.k

(1.5)

g1 .24

Trong đó: M – Cơng suất các buồng lạnh và buồng kết đông ( làm lạnh đông),
t/24h;
T – Thời gian hoàn thành một mẻ sản phẩm bao gồm thời gian xử lý
lạnh, chất tải, tháo tải, phá băng cho dàn lạnh, h;
g1 – Tiêu chuẩn chất tải trên 1 m chiều dài giá treo, t/m;
k – Hệ số tính chuyển từ tiêu chuẩn chất tải trên 1 m chiều dài ra 1 m 2
diện tích cần xây dựng; k = 1,2.
Từ đó ta tính được diện tích lạnh cần xây dựng buồng làm lạnh đông theo công
thức 1.5:

F1 =

16.24
2
0,25.24 .1,2 = 76,8 m

1.3.2 Số lượng buồng kết đông
Áp dụng công thức 1.4 với f =84 m2, ta có:
Số buồng quy chuẩn là:
Z=

76,8
= 0,91
84

Vậy có thể chọn 1 buồng kết đơng có diện tích là 7 x 12 m.


CHƯƠNG 2: TÍNH CHỌN PANEL VÀ KIỂM TRA CÁC THƠNG SỐ
2.1 Chọn panel
2.1.1 Tổng quát về Panel
Cấu tạo của Panel gồm:
 2 bề mặt bên ngoài panel được phủ một lớp vật liệu hồn tồn cách ẩm
có tuổi thọ và độ bền cao. Những vật liệu thông dụng hiện này là:
+ Tôn mạ màu ( colorbond steel sheet ): Độ dày từ 0,5 mm đến 0,7 mm.
+ Tôn phủ lớp PVC ( PVC coated steel sheet ): Độ dày từ 0,6mm.
+ Tôn inox ( stainless steel sheet ): Độ dày từ 0,5 mm đến 1,2 mm.
 Vật liệu cách nhiệt là polyurethan phun. Khối lượng riêng 38 ÷ 42 kg/m3,
cường độ chịu nén 0,2 đến 0,2 MPa, tỷ lệ điền đầy bọt trong panel là 95%,
chất tạo bọt là R141B không phá hủy tầng ôzôn.

Bảng 2.1: Độ dày Panel theo nhiệt độ ( Theo tài liệu [1] )
STT

Chiều
dày, mm

Hệ số truyền nhiệt K,

Ứng dụng

1

50

0,43

Phịng có nhiệt độ 20oC

2

75

0,3

Kho lạnh có nhiệt độ 0 đến 5 oC

3

100

0,22

Kho lạnh có nhiệt độ -18oC

4

125

0,18

Kho lạnh có nhiệt độ từ -20 đến 25oC

5

150

0,15

Kho lạnh có nhiệt độ từ -25 đến 30oC

6

175

0,13

Kho lạnh có nhiệt độ đến -35 oC

7

200

0,11

Kho lạnh đông sâu đến -60 oC

W/m2K


Từ bảng trên kết hợp với tìm hiểu thực tế, ta chọn panel cho kho lạnh là panel của
công ty TST. Chi tiết về các thơng số kích thước, màu sắc, hệ số dẫn nhiệt,…xem thêm
ở phụ lục [I]
Các thông số về nhiệt độ của các buồng trong kho lạnh
+ Buồng kết đông : Nhiệt độ -39oC
+ Buồng bảo quản đông : Nhiệt độ -21oC
+ Buồng bảo quản lạnh : Nhiệt độ 6 oC
2.1.2 Chọn độ dày Panel cho buồng bảo quản đơng ( nhiệt độ -21oC)
Nhiệt độ phịng là: -21oC
Dựa vào phụ lục I ta chọn độ dày panel ứng với nhiệt độ của phòng là:
δCN = 125 (mm).

Chọn vật liệu phủ bề mặt bên ngồi của panel tơn mạ màu: Độ dày 0,5mm
Độ dày của lớp vật liệu cách nhiệt polyurethan là:
δPU = 125 – 1 = 124 mm = 0,124 m

2.1.3 Chọn độ dày Panel cho buồng bảo quản lạnh ( nhiệt độ 6 oC )
Nhiệt độ phòng là: 6oC
Dựa vào phụ lục I ta chọn độ dày panel ứng với nhiệt độ của phòng là:
δCN = 50 (mm).

Chọn vật liệu phủ bề mặt bên ngoài của panel tôn mạ màu: Độ dày 0,5mm
Độ dày của lớp vật liệu cách nhiệt polyurethan là:
δPU = 50 – 1 = 49 mm = 0,049 m

2.1.4 Chọn độ dày Panel cho buồng kết đông ( nhiệt độ -39 oC )
Nhiệt độ phòng là: -39oC
Dựa vào phụ lục I ta chọn độ dày panel ứng với nhiệt độ của phòng là:
δCN = 150 (mm).

Chọn vật liệu phủ bề mặt bên ngoài của panel tôn mạ màu: Độ dày 0,5mm
Độ dày của lớp vật liệu cách nhiệt polyurethan là:
δPU = 150 – 1 = 149 mm = 0,149 m

2.2 Kiểm tra các thông số


Hệ số truyền nhiệt được tính theo cơng thức:
1
k = 1

+Σ

δi

+

δ CN

+

1


(2.1)
α1

λi

λCN

α2

Trong đó: δCN – độ dày yêu cầu của lớp panel cách nhiệt, m
λCN – Hệ số dẫn nhiệt của panel cách nhiệt, W/m K
k – Hệ số truyền nhiệt
α1 – Hệ số tỏa nhiệt của mơi trường bên ngồi tới lớp cách nhiệt,
W/m2K

α2 – Hệ số tỏa nhiệt từ vách buồng lạnh vào buồng lạnh, W/m2K
δi – Chiều dày lớp vật liệu thứ i, m ( ở đây là lớp tôn mạ màu ).
λi – Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, W/m2K

Theo bảng 3.7 tài liệu [1], ta có:
α1 = 23,3 W/m2K.
α2 = 9 W/m2K.
Mặt khác: λcn = λPU = 0,02 W/mK
Hệ số dẫn nhiệt của lớp tôn mạ màu: λTôn = 45,36 W/mK
Chiều dày của lớp tôn mạ màu: δ Tôn = 0,5 mm = 0,0005 m
Ta có bảng sau:
Bảng 2.2: Hệ số truyền nhiệt của panel theo từng buồng :

TT

Buồng kết đông

Buồng bảo quản
đông

Buồng bảo quản
lạnh

k

0,132

0,157

0,384


Kiểm tra đọng sương theo công thức:
< 0,95.ks
t −t
k s = α 1 t 1−t s , kt
1

(2.2)

2

Xét theo nhiệt độ ngoài trời mùa hè của Hà Nội là: t = 37,8oC, φ = 53,4% .

Nhiệt độ bên trong xưởng là: tN = 0,7.t = 26,5 oC => ts = 11,5 oC.

Vậy ta xác định được giá trị của kS cho các buồng bảo quản đông, bảo quản lạnh
và buồng kết đông lần lượt theo bảng sau theo bảng sau:
Bảng 2.3: Hệ số truyền nhiệt ks của từng buồng theo mùa.

Buồng
BQ
Đông
BQ
Lạnh
Kết
Đông

α1

α2

δtôn

δCn

λtôn

λcn

R

k

23.3

9

0.0005

0.124

45.36

0.02

6.354052

0.15738

23.3

9

0.0005

0.049

45.36

0.02

2.604052

0.384017

23.3

10.5

0.0005

0.149

45.36

0.02

7.588179

0.131784

Kiểm tra đọng
sương
mùa
hè
Buồng
BQ
Đông
BQ
Lạnh
Kết
Đông

t1

t2

ϕ

ts

k

kpn

Xác nhận

26.5

-21

53.4

11.5

7.357895

0.15738 OK

26.5

6

53.4

11.5

17.04878

0.384017 OK

26.5

-39

53.4

11.5

5.335878

0.131784 OK

mùa
đông
Buồng
BQ
Đông
BQ
Lạnh
Kết

t1

t2

ϕ

ts

k

kpn

Xác nhận

8.6

-21

83.4

2.4

4.880405

0.15738 OK

8.6
8.6

6
-39

83.4
83.4

2.4
2.4

55.56154
3.034874

0.384017 OK
0.131784 OK


Đông

Áp dụng công thức 2.2 để kiểm tra, ta thấy độ dày của các tấm panel đã lựa chọn
theo từng phịng đều thỏa mãn. Vậy ta có độ dày các tấm panel theo từng buồng như
sau:
Bảng 2.4: Độ dày của các tấm Panel theo từng buồng (mm):
Buồng kết đông

Buồng bảo quản đông

Buồng bảo quản lạnh

150

125

50

2.3 Cấu tạo nền kho lạnh
Kết cấu nền kho lạnh phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:
+ Nhiệt độ trong phòng lạnh;
+ Tải trọng của kho hàng bảo quản;
+ Dung tích kho lạnh
Với kho lạnh đang thiết kế, chiều cao của kho lạnh là 5m, chiều cao chất tải của
kho lạnh là 4m. Trong quá trình vận hành có sử dụng xe nâng để bốc dỡ hàng hóa. Vì
vậy ở đây bắt buộc phải chọn nền bê tông để đảm bảo chịu được tải trọng của hàng hóa
cũng như của xe nâng và người trong quá trình hoạt động.
Để tránh hiện tượng đóng băng làm phồng nền và phá vỡ cấu trúc xây dựng kho
lạnh, ta sử dụng biện pháp là bố trí sàn kho cao hơn nền đất tự nhiên nhờ hệ thống cột
chịu lực, có các con lươn thơng gió..Các con lươn thơng gió được đổ bằng bê tông hay
xây bằng gạch thẻ cao khoảng 100 mm - 200 mm. Bề mặt con lươn dốc về 2 phía 2 %
để tránh đọng nước.
Như vậy, nhiệt độ nền ở đây có thể lấy bằng nhiệt độ môi trường bên trong
xưởng, nghĩa là nhiệt độ nền bằng 26,5 oC với thời tiết mùa hè và 8,6 với thiết mùa
đông.


Chương 3: TÍNH TỐN NHIỆT CHO KHO LẠNH

3.1 Tổng qt
Tính nhiệt kho lạnh là tính tốn các dịng nhiệt từ mơi trường bên ngồi đi vào
kho lạnh. Đây chính là dịng nhiệt tổn thất mà máy lạnh phải có đủ cơng suất để thải nó
trở lại mơi trường nóng, đảm bảo sự chênh lệch nhiệt độ ổn định giữa buồng lạnh và
khơng khí bên ngồi.
Mục đích cuối cùng của việc tính tốn nhiệt kho lạnh là để xác định năng suất
lạnh của máy lạnh cần lắp.

Dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh được xác định theo biểu thức:
∑Q = ∑Q1 + ∑Q2 +∑Q3 + ∑Q4 + ∑Q5 , W
Trong đó:
 ∑Q1: Dòng nhiệt qua kết cấu bao che.
 ∑Q2: Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra.
 ∑Q3: Dòng nhiệt do thơng gió buồng lạnh.
 ∑Q4: Dịng nhiệt do vận hành.
 ∑Q5: Dòng nhiệt từ sản phẩm tỏa ra khi sản phẩm hơ hấp ( thở ), chỉ có ở
các kho lạnh bảo quản rau quả đặc biệt hoặc trong các buồng lạnh bảo quản hoa
quả của kho lạnh phân phối.
Đặc điểm của các dòng nhiệt là chúng thay đổi liên tục theo thời gian. Q 1 phụ
thuộc chủ yếu vào nhiệt độ bên ngồi nên nó thay đổi theo giờ trong ngày và theo mùa
trong năm….Q2 phụ thuộc vào thời vụ. Q3 phụ thuộc vào loại hàng hóa bảo quản: Sản
phẩm khơng hơ hấp và sản phẩm sống có hơ hấp ( rau, quả, trứng). Q 4 phụ thuộc vào
quy trình cơng nghệ chế biến, bảo quản hàng hóa. Q 5 phụ thuộc vào biến đổi sinh hóa
của sản phẩm hô hấp.


3.2 Tính tốn cụ thể
3.2.1 Dịng nhiệt qua kết cấu bao che Q1
Dòng nhiệt đi qua kết cấu ba che được định nghĩa là tổng các dòng nhiệt tổn thất
qua tường bao, trần và nền do sự chênh lệch nhiệt độ giữa mơi trường bên ngồi và bên
trong kho lạnh cộng với dòng nhiệt tổn thất do bức xạ mặt trời qua tường bao trần theo
công thức:
Q1 = Q11 + Q12.
Tổn thất do chênh lệch nhiệt độ giữa ngoài và trong buồng
lạnh: Q11 = kt.F.(t1 – t2), W.
Trong đó: kt : Hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu, W/ m K;
F : Diện tích bề mặt của kết cấu bao che, m ;
t1 : Nhiệt độ của môi trường bên ngồi, oC;

t2 : Nhiệt độ khơng khí bên trong buồng lạnh, oC.
Tổn thất do bức xạ nhiệt trực tiếp từ mặt trời ( bề mặt tường ngoài mái kho lạnh )
Q12 = k1.F. Δt12
Trong đó: k1 : Hệ số truyền nhiệt thực của vách ngoài, W/ m K;
F : Diện tích nhận bức xạ trực tiếp của Mặt trời, m;
Δt12 : Hiệu nhiệt độ dư, đặc trưng ảnh hưởng bức xạ mặt trời vào mùa
o

hè, C.
Ở đây, ta bỏ qua dòng nhiệt tổn thất do bức xạ mặt trời trực tiếp. Do kho lạnh
được bố trí bên trong xưởng nên không tiếp xúc trực tiếp với mặt trời.
Từ công thức trên áp dụng để tính tốn ta có bảng sau:


Bảng 3.1: Dòng nhiệt qua kết cấu bao che Q1:

TT

BQĐ1

BQĐ2

BQĐ3

Vách
Vách 1
Vách 2
Vách 3
Vách 4
Trần

Nền
Vách 1
Vách 2
Vách 3
Vách 4
Trần
Nền
Vách 1
Vách 2
Vách 3
Vách 4
Trần
Nền

a (m)
(kích thước
dài)
12.0
12.0
12.0
12.0
12.0
12.0
12.0
12.0
12.0
12.0
12.0
12.0
6.0

12.0
6.0
12.0
12.0
12.0

b (m)
(kích thước
rộng)
5.0
5.0
5.0
5.0
12.0
12.0
5.0
5.0
5.0
5.0
12.0
12.0
5.0
5.0
5.0
5.0
6.0
6.0

K (W/m K)

F (m2)
(Diện tích)

tT (oC)

tN (oC)

Q (W)

0.157
0.157
0.157
0.157
0.157
0.21
0.157
0.157
0.157
0.157
0.157
0.21
0.157
0.157
0.157
0.157
0.157
0.21

60.0
60.0

60.0
60.0
144.0
144.0
60.0
60.0
60.0
60.0
144.0
144.0
30.0
60.0
30.0
60.0
72.0
72.0

-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0

-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0

26.5
-21.0
26.5
26.5
26.5
26.5
26.5
-21.0
26.5
-21.0
26.5
26.5
26.5
-21.0
26.5
-21.0
26.5
26.5

447.5
0.0
447.5
447.5
1073.9

1436.4
447.5
0.0
447.5
0.0
1073.9
1436.4
223.7
0.0
223.7
0.0
536.9
718.2

2

Q1
(W)
3852.6

3405.2

1702.6

19


BQĐ4

BQĐ5

BQĐ6

Vách 1
Vách 2
Vách 3
Vách 4
Trần
Nền
Vách 1
Vách 2
Vách 3
Vách 4
Trần
Nền
Vách 1
Vách 2
Vách 3
Vách 4
Trần
Nền

6.0
12.0
6.0
12.0
12.0
12.0
6.0
12.0

6.0
12.0
12.0
12.0
12.0
12.0
12.0
12.0
12.0
12.0

5.0
5.0
5.0
5.0
6.0
6.0
5.0
5.0
5.0
5.0
6.0
6.0
5.0
5.0
5.0
5.0
12.0
12.0

0.157
0.157
0.157
0.157
0.157
0.21
0.157
0.157
0.157
0.157
0.157
0.21
0.157
0.157
0.157
0.157
0.157
0.21

30.0
60.0
30.0
60.0
72.0
72.0
30.0
60.0
30.0
60.0
72.0

72.0
60.0
60.0
60.0
60.0
144.0
144.0

-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0

26.5
-21.0
26.5

-21.0
26.5
26.5
26.5
-39.0
26.5
-21.0
26.5
26.5
26.5
-21.0
26.5
26.5
26.5
26.5

223.7
0.0
223.7
0.0
536.9
718.2
223.7
-169.6
223.7
0.0
536.9
718.2
447.5
0.0

447.5
447.5
1073.9
1436.4

1702.6

1533.0

3852.6

20


BQĐ7

BQĐ8

BQĐ9

Vách 1
Vách 2
Vách 3
Vách 4
Trần
Nền
Vách 1
Vách 2
Vách 3
Vách 4

Trần
Nền
Vách 1
Vách 2
Vách 3
Vách 4
Trần
Nền

12.0
12.0
12.0
12.0
12.0
12.0
6.0
12.0
6.0
12.0
12.0
12.0
6.0
12.0
6.0
12.0
12.0
12.0

5.0
5.0

5.0
5.0
12.0
12.0
5.0
5.0
5.0
5.0
6.0
6.0
5.0
5.0
5.0
5.0
6.0
6.0

0.157
0.157
0.157
0.157
0.157
0.21
0.157
0.157
0.157
0.157
0.157
0.21
0.157

0.157
0.157
0.157
0.157
0.21

60.0
60.0
60.0
60.0
144.0
144.0
30.0
60.0
30.0
60.0
72.0
72.0
30.0
60.0
30.0
60.0
72.0
72.0

-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0

-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0

26.5
-21.0
26.5
-21.0
26.5
26.5
26.5
-21.0
26.5
-21.0
26.5
26.5
26.5
-21.0
26.5
-21.0

26.5
26.5

447.5
0.0
447.5
0.0
1073.9
1436.4
223.7
0.0
223.7
0.0
536.9
718.2
223.7
0.0
223.7
0.0
536.9
718.2

3405.2

1702.6

1702.6


BQĐ1

0

BKĐ

BQL

Vách 1
Vách 2
Vách 3
Vách 4
Trần
Nền
Vách 1
Vách 2
Vách 3
Vách 4
Trần
Nền
Vách 1
Vách 2
Vách 3
Vách 4
Trần
Nền

6.0
12.0
6.0
12.0
12.0

12.0
7.0
12.0
7.0
12.0
12.0
12.0
9.0
12.0
9.0
12.0
12.0
12.0

5.0
5.0
5.0
5.0
6.0
6.0
5.0
5.0
5.0
5.0
7.0
7.0
5.0
5.0
5.0
5.0

9.0
9.0

0.259
0.259
0.259
0.259
0.259
0.21
0.132
0.132
0.132
0.132
0.132
0.41
0.384
0.384
0.384
0.384
0.384
0.41

30.0
60.0
30.0
60.0
72.0
72.0
35.0
60.0

35.0
60.0
84.0
84.0
45.0
60.0
45.0
60.0
108.0
108.0

-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-21.0
-39.0
-39.0
-39.0
-39.0
-39.0
-39.0
6.0
6.0
6.0
6.0
6.0
6.0

26.5
6.0
26.5
26.5
26.5
26.5
26.5
26.5
26.5
-21.0
26.5
26.5
26.5
26.5
26.5
-21.0
26.5
26.5

369.1
419.6
369.1
738.2
885.8
718.2
302.6
518.8
302.6
142.6
726.3

2255.8
354.2
472.3
354.2
-622.1
850.2
907.7

3499.9

4248.6

2316.6


3.2.2 Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra Q2
Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra bao gồm:
 Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra Q21 được tính theo cơng thức:
Q21 = M.(h1 – h 2).

1000
,
24.3600

Trong đó: h1, h2 – enthanpi của sản phẩm trước và sau khi xử lý lạnh, kJ/kg;
M – Công suất buồng gia lạnh, công suất buồng kết đông hoặc lượng
hàng nhập vào buồng bảo quản lạnh hoặc buồng bảo quản đông, t/ngày đêm;
1000:(24.3600) hệ số chuyển đổi từ t/ngày đêm sang đơn vị kg/s.
Bảng 3.2: Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra tính cho kho lạnh.

TT
BQĐ1
BQĐ2
BQĐ3
BQĐ4
BQĐ5
BQĐ6
BQĐ7
BQĐ8
BQĐ9
BQĐ1
0
BKĐ
BQL



Cơng suất
buồng gia lạnh

h1
(kJ/kg)

h2
(kJ/kg
)

Q2
(kW)

12.20
12.20
12.20
12.20
12.20
12.20
12.20
12.20
12.20

0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00

1.81
1.81
1.21
1.21
1.21
1.81
1.81
1.21
1.21

8.56

12.20

0.00

1.21

16
12

265.00
265.00

12.20
226.00

46.81
5.42

M (tấn/ngày)
12.84
12.84
8.56
8.56
8.56
12.84
12.84
8.56
8.56

Dịng nhiệt do bao bì tỏa ra, Q22 được tính theo cơng thức:

Q = M .C .(t
22

b

b

1

1000

– t2 ). 24.3600

Trong đó: Mb – khối lượng bao bì đưa vào cùng sản phẩm, t/ngày đêm;
23


Cb – Nhiệt dung riêng của bao bì;
1000: (24.3600) = 0,0116 – Hệ số chuyển đổi từ t/ngày đêm sang kg/s;
t1, t2 – Nhiệt độ trước và sau khi làm lạnh của bao bì, oC.
Ở đây, với hàng hóa cần bảo quản là thịt lợn thì ta khơng cần dùng tới bao bì để
đóng gói sản phẩm trước khi đưa vào các buồng gia lạnh, kết đơng. Vì vậy, Q 22 coi như
bằng 0.
Vậy tổng lượng nhiệt do sản phẩm và bao bì toả ra là Q2 = 63.01 kW.
3.2.3 Dịng nhiệt do thơng gió buồng lạnh Q3
Dịng nhiệt tổn thất do thơng gió buồng lanh chủ yếu do khơng khí nóng từ bên
ngồi được đưa vào buồng lạnh thay thế cho lượng khơng khí lạnh trong buồng để đảm

bảo sự hô hấp của các sản phẩm bảo quản.
Thông thường, dịng nhiệt tổng thất do thơng gió buồng lạnh chỉ tính tốn cho các
buồng lạnh đặc biệt bảo quản rau quả và sản phẩm hô hấp. Đối với kho lạnh bảo quản
thịt lợn thì Q3 coi như bằng 0.
3.2.4 Các dòng nhiệt vận hành Q4
Các dòng nhiệt vận hành Q4 gồm: Nhiệt tỏa do đèn chiếu sáng Q 41, do người làm
việc Q42, do các động cơ điện làm việc Q43, dòng nhiệt do mở cửa Q44.
+ Nhiệt tỏa do đèn chiếu
sáng: Q41 = A.F, W
Trong đó: A : Nhiệt toả do chiếu sáng trên 1m2, W/ m2.
F : Diện tích của sàn buồng lạnh hoặc kho lạnh, m2.
+ Nhiệt tỏa do người làm việc:
Q42 = 350.n , W
Trong đó: 350: Nhiệt tỏa do một người lao động nặng, 350W/ người
n : Số người lao động trong buồng, diện tích nhỏ hơn 200 m2 lấy n=2.
+ Nhiệt do các động cơ điện làm việc: ( Bao gồm động cơ quạt dàn lạnh, động cơ
xe nâng vận chuyển,..)
Q43 = 1000.N, W
Trong đó: N – Cơng suất động cơ, kW
1000 – hệ số chuyển đổi từ kW ra W


+ Dịng nhiệt do mở cửa:
Q44 = B.F, W
Trong đó: B : Dòng nhiệt riêng khi mở cửa, W/ m2
F : Diện tích buồng lạnh, m2
Giá trị của Q4 đối với kho lạnh được biểu thị ở bảng sau:
Bảng 3.3: Dịng nhiệt tỏa ra do vận hành:
diện tích
sàn của

buồng
F (m2)

Dịng
nhiệt do
chiếu sáng
buồng
Q41 (W)

Dòng
nhiệt do
người
tỏa ra
Q42(W)

Dòng
nhiệt do
các
động cơ
điện
Q43(W)

Dòng
nhiệt
khi mở
cửa
Q44(W)

Q4
(W)

BQĐ1
BQĐ2
BQĐ3
BQĐ4
BQĐ5
BQĐ6
BQĐ7
BQĐ8
BQĐ9
BQĐ1
0

144.00
144.00
72.00
72.00
72.00
144.00
144.00
72.00
72.00

172.80
172.80
86.40
86.40
86.40
172.80
172.80

86.40
86.40

700.00
700.00
700.00
700.00
700.00
700.00
700.00
700.00
700.00

8000.00
8000.00
8000.00
8000.00
8000.00
8000.00
8000.00
8000.00
8000.00

1670.40
1670.40
835.20
835.20
835.20
1670.40
1670.40

835.20
835.20

10543.20
10543.20
9621.60
9621.60
9621.60
10543.20
10543.20
9621.60
9621.60

72.00

86.40

700.00

8000.00

835.20

9621.60

BKĐ

84.00

100.80

700.00

1260.00

12060.80

BQL

108.00

129.60

700.00

1620.00
Tổng

6449.60
118412.80

TT

10000.0
0
4000.00

3.2.5 Dòng nhiệt do hoa quả hơ hấp Q5
Dịng nhiệt Q5 chỉ xuất hiện ở các kho lạnh bảo quản hoa, rau quả hơ hấp đang
trong q trình sống.

Đối với kho lạnh bảo quản thịt lợn thì Q5 = 0.