Thiết kế kho lạnh nhà ăn công nhân khu công nghiệp quang châu (bắc ninh) đồ án tốt nghiệp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐÔNG Á

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ KHO LẠNH NHÀ ĂN CÔNG NHÂN KHU CÔNG
NGHIỆP QUANG CHÂU (BẮC NINH)

Sinh viên thực hiện

:

Nguyễn Hoàng Huy

Ngày sinh

:

13/09/1999

Lớp

:

DCKTN8.10

Khoa

:

Nhiệt – Điện Lạnh

Mã số sinh viên

:

1752510206076

Giáo viên hướng dẫn

:

ThS. Đinh Văn Hiền

Bắc Ninh – 8/2021


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐƠNG Á

NGUYỄN HỒNG HUY

THIẾT KẾ KHO LẠNH NHÀ ĂN CƠNG NHÂN KHU
CÔNG NGHIỆP QUANG CHÂU (BẮC NINH)

Giáo viên hướng dẫn: ThS. Đinh Văn Hiền

Bắc Ninh – 8/2021


TRƯỜNG ĐẠI HỌC

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

CƠNG NGHỆ ĐÔNG Á

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

-----o0o-----

-----o0o-----

ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Họ và tên sinh viên: NGUYỄN HỒNG HUY
Lớp: DCKTN8.10

Khóa: K8

Khoa: Nhiệt Điện – Lạnh

Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt

Đề tài đồ án:
Thiết kế kho lạnh nhà ăn công nhân khu công nghiệp Quang Châu (Bắc Ninh)
Số liệu ban đầu: Bản vẽ mặt bằng
Nội dung các phần thuyết minh, tính tốn:

-

Giới thiệu cơng trình, lựa chọn các thơng số tính tốn.
Tính tốn cân bằng nhiệt ẩm.
Tính tốn cách nhiệt kho lạnh.

Lựa chọn hệ thống lạnh giải nhiệt bằng gió.
Các bản vẽ

-

Bản vẽ mặt bằng.
Bản vẽ mặt bằng bố trí thiết bị.
Sơ đồ nguyên lý 1 cấp.
Sơ đồ nguyên lý 2 cấp.
Sơ đồ mạch điện động lực.
Ngày giao đề tài đồ án:
Ngày sinh viên phải hoàn thành đồ án:
TRƯỞNG KHOA

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

(Ký và ghi rõ họ tên)

(Ký và ghi rõ họ tên)

PGS.TS Trần Gia Mỹ

ThS. Đinh Văn Hiền

Ngày bảo vệ:

Ngày

tháng

năm 2021


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................... 1
LỜI NÓI ĐẦU .................................................................................................... 2
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VÀ CHỌN THƠNG SỐ TÍNH TỐN ................. 3
1.1. Giới thiệu chung ...................................................................................... 3
1.1.1. Tổng quan về khu công nghiệp Quang Châu – Bắc Ninh ............... 3
1.2. Thông số tính tốn ................................................................................... 4
1.2.1. Thơng số ngồi trời .......................................................................... 4
1.2.2. Chọn phương pháp giải nhiệt ngưng tụ............................................ 4
1.2.3. Chọn phương pháp làm lạnh ............................................................ 4
1.2.4. Quy trình xử lý lạnh ......................................................................... 4
1.2.5. Phương pháp xếp dỡ ........................................................................ 5
1.2.6. Thông số trong nhà .......................................................................... 5
CHƯƠNG 2: MẶT BẰNG KHO LẠNH. CÁCH NHIỆT, CÁCH ẨM KHO LẠNH
.................................................................................................................................... 6
2.1. Mặt bằng kho lạnh ................................................................................... 6
2.2. Tính cách nhiệt, cách ẩm cho kho lạnh ................................................... 7
2.2.1. Tính cách nhiệt ................................................................................. 7
2.2.2. Tính kiểm tra đọng sương trên bề mặt ngoài của cách nhiệt ........... 7
2.2.3. Kiểm tra đọng ẩm trong cơ cấu cách nhiệt ...................................... 8
2.3. Tính chiều dày cách nhiệt cho kho bảo quản thịt bán thân ..................... 8
2.3.1. Tính chiều dày cách nhiệt của tường bao ........................................ 8
2.3.2. Tính chiều dày cách nhiệt trần cho kho bảo quản thịt bán thân..... 13
2.3.3. Tính chiều dày cách nhiệt nền cho kho bảo quản thịt bán thân ..... 14
2.4. Tính chiều dày cách nhiệt cho kho bảo quản rau, củ, quả .................... 16
2.4.1. Tính chiều dày cách nhiệt của tường bao ...................................... 16
2.4.2. Tính chiều dày cách nhiệt trần cho kho bảo quản rau, củ, quả ...... 17

2.4.3. Tính chiều dày cách nhiệt nền cho kho bảo quản rau, củ, quả ...... 17
CHƯƠNG 3: TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT CHO KHO LẠNH ........................ 18
3.1. Mục đích tính tốn nhiệt kho lạnh ......................................................... 18


3.2. Tính nhiệt cho kho bảo quản thịt bán thân ............................................ 18
3.2.1. Tính dịng nhiệt đi qua kết cấu bao che ......................................... 18
3.2.2. Tính dịng nhiệt do sản phẩm tỏa ra trong q trình xử lý lạnh ..... 19
3.2.3. Tính dòng nhiệt do từ các nguồn khác nhau khi vận hành ............ 20
3.2.4. Tính phụ tải nhiệt ........................................................................... 21
3.3. Tính nhiệt cho kho bảo quản rau, củ, quả ............................................. 22
3.3.1. Tính dịng nhiệt đi qua kết cấu bao che ......................................... 22
3.3.2. Tính dịng nhiệt do sản phẩm tỏa ra ............................................... 23
3.3.3. Tính dịng nhiệt do thơng gió buồng lạnh ...................................... 23
3.3.4. Tính dịng nhiệt do từ các nguồn khác nhau khi vận hành ............ 24
3.3.5. Tính dịng nhiệt do hoa quả hơ hấp ................................................ 25
3.3.6. Tính phụ tải .................................................................................... 25
CHƯƠNG 4: TÍNH CHỌN MÁY NÉN .......................................................... 27
4.1. Tổng quát ............................................................................................... 27
4.1.1. Chọn phương pháp làm lạnh .......................................................... 27
4.1.2. Chọn môi chất ................................................................................ 27
4.1.3. Chọn môi trường giải nhiệt ............................................................ 27
4.2. Tính chọn và kiểm tra máy nén cho kho bảo quản thịt bán thân .......... 27
4.3. Tính chọn và kiểm tra máy nén cho kho bảo quản rau, củ, quả ............ 33
CHƯƠNG 5: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT VÀ THIẾT BỊ
PHỤ .......................................................................................................................... 38
5.1. Tính chọn các thiết bị cho kho bảo quản thịt bán thân .......................... 38
5.1.1. Tính chọn thiết bị cụm máy nén dàn ngưng .................................. 38
5.1.2. Tính chọn thiết bị bay hơi .............................................................. 39
5.1.3. Bình hồi nhiệt ................................................................................. 40

5.1.4. Bình quá lạnh ................................................................................. 45
5.1.5. Van tiết lưu..................................................................................... 48
5.1.6. Đường ống dẫn môi chất lạnh ........................................................ 49
5.1.7. Van chặn ........................................................................................ 51
5.1.8. Van điện từ ..................................................................................... 51
5.1.9. Phin sấy lọc .................................................................................... 53


5.1.11. Bình làm mát trung gian .............................................................. 54
5.2. Tính chọn các thiết bị cho kho bảo quản rau, củ, quả ........................... 55
5.2.1. Tính chọn thiết bị cụm máy nén dàn ngưng .................................. 55
5.2.2. Tính chọn thiết bị bay hơi .............................................................. 56
5.2.3. Bình hồi nhiệt ................................................................................. 57
5.2.4. Van tiết lưu..................................................................................... 62
5.2.5. Đường ống dẫn môi chất lạnh ........................................................ 62
CHƯƠNG 6: THI CÔNG LẮP ĐẶT ............................................................... 64
6.1. Gia cố và xây dựng nền móng ............................................................... 64
6.1.1. Đúc khung kho bằng bê tơng cốt thép ........................................... 64
6.1.2. Dựng khung đỡ mái và lợp mái. .................................................... 64
6.2. Lắp đặt hệ thống lạnh ............................................................................ 64
6.2.1. Lắp đặt cụm dàn ngưng, máy nén .................................................. 64
6.2.2. Lắp đặt cụm dàn lạnh ..................................................................... 65
6.3. Đuổi bụi và thử xì, hút chân khơng và nạp gas hệ thống ...................... 69
6.3.1. Quy trình đuổi bụi hệ thống ........................................................... 69
6.3.2. Thử xì hệ thống. ............................................................................. 70
6.3.3. Hút chân khơng hệ thống. .............................................................. 70
6.3.4. Nạp gas cho hệ thống ..................................................................... 72
6.4. Vận hành hệ thống lạnh ......................................................................... 72
6.4.1. Công tác chuẩn bị........................................................................... 73
6.4.2. Vận hành hệ thống. ........................................................................ 73

6.4.3. Dừng máy. ...................................................................................... 73
6.5. Bảo dưỡng hệ thống .............................................................................. 74
6.5.1. Bảo dưỡng máy nén. ...................................................................... 74
6.5.2. Bảo dưỡng thiết bị ngưng tụ .......................................................... 75
6.5.3. Bảo dưỡng thiết bị bay hơi. ............................................................ 75
CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HÓA ................................ 76
7.1. Trang bị điện động lực .......................................................................... 76
KẾT LUẬN ...................................................................................................... 77


Tài liệu tham khảo ............................................................................................ 79


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1. 1: Tổng thể KCN Quang Châu .............................................................. 3
Hình 1. 2: Sơ đồ quy trình xử lý lạnh ................................................................. 4
Hình 2. 1: Mặt bằng kho lạnh và kho đơng ........................................................ 6
Hình 2. 2: Kết cấu kho lạnh ................................................................................ 8
Hình 2. 3: Kết cấu của trần ............................................................................... 13
Hình 2. 4: Kết cấu của nền kho lạnh................................................................. 15
Hình 4. 1: Sơ đồ nguyên lý chu trình lạnh 2 cấp .............................................. 29
Hình 4. 2: Đồ thị lgP-h của chu trình lạnh 2 cấp .............................................. 29
Hình 4. 3: Sơ đồ chu trình 1 cấp ....................................................................... 34
Hình 4. 4: Đồ thị của chu trình 1 cấp................................................................ 34
Hình 5. 1: Thơng số kỹ thuật của quạt .............................................................. 39
Hình 5. 2: Các thơng số của dàn lạnh ............................................................... 40
Hình 5. 3: Cấu tạo của bình hồi nhiệt ............................................................... 41
Hình 5. 4: Thiết bị q lạnh lỏng ngược dịng kiểu ống lồng ống.................... 45
Hình 5. 7: Cấu tạo của van chặn ....................................................................... 51
Hình 5. 8: Cấu tạo của van điện từ ................................................................... 52

Hình 5. 9: Cấu tạo của phin sấy lọc .................................................................. 53
Hình 5. 10: Kính xem gas ................................................................................. 53
Hình 5. 11: Kính xem gas ................................................................................. 54
Hình 5. 12: Bình làm mát trung gian ................................................................ 54
Hình 5. 13: Thơng số kỹ thuật của quạt ............................................................ 56
Hình 5. 14: Các thơng số của dàn lạnh ............................................................. 57
Hình 5. 15: Cấu tạo của bình hồi nhiệt ............................................................. 58
Hình 6. 1: Cách lắp cụm dàn ngưng, máy nén ................................................. 64
Hình 6. 2: Cách treo dàn lạnh ........................................................................... 65
Hình 6. 3: Lắp đặt bình tách lỏng ..................................................................... 67
Hình 6. 4: Vị trí lắp đặt van tiết lưu .................................................................. 67
Hình 6. 5: Cấu tạo đường ống sau khi đã bọc cách nhiệt ................................. 68
Hình 6. 6: Cơng tác đuổi bụi đường ống sắt ..................................................... 69


Hình 6. 7: Sơ đồ q trình hút chân khơng ....................................................... 70
Hình 6. 8: Đồng hồ và dây gas ......................................................................... 71
Hình 6. 9: Máy hút chân khơng ........................................................................ 71
Hình 6. 10: Cách nạp gas hệ thống ................................................................... 72


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. 1: Thơng số khí hậu bên ngoài .............................................................. 4
Bảng 1. 2: Chế độ bảo quản sản phẩm thịt ......................................................... 5
Bảng 1. 3: Chế độ bảo quản sản phẩm rau, củ, quả ............................................ 5
Bảng 2. 1: Vật liệu cách ẩm, cách nhiệt tường bao ............................................ 9
Bảng 2. 2: Thơng số trong kho lạnh và ngồi trời .............................................. 9
Bảng 2. 3: Nhiệt độ các lớp cách nhiệt ............................................................. 10
Bảng 2. 4: Thông số nhiệt độ và áp suất của các lớp ....................................... 10
Bảng 2. 5: Phân áp suất thực của nước trên bề mặt các lớp (A)....................... 11

Bảng 2. 6: Phân áp suất thực của nước trên bề mặt các lớp (B) ....................... 12
Bảng 2. 7: Kết quả tính tốn cách ẩm kho lạnh tiếp xúc với mơi trường ......... 12
Bảng 2. 8: Kết quả tính tốn chiều dày cách nhiệt kho bảo quản thịt bán thân với
không gian hành lang ................................................................................................ 12
Bảng 2. 9: Kết quả kiểm tra đọng sương kho bảo quản thịt bán thân với khơng gian
hành lang................................................................................................................... 13
Bảng 2. 10: Kết quả tính tốn chiều dày cách nhiệt kho bảo quản thịt bán thân với
kho bảo quản rau, củ, quả ......................................................................................... 13
Bảng 2. 11: Kết quả kiểm tra đọng sương kho bảo quản thịt bán thân với kho bảo
quản rau, củ, quả ....................................................................................................... 13
Bảng 2. 12: Vật liệu cách ẩm, cách nhiệt của trần ........................................... 14
Bảng 2. 13: Kết quả tính tốn chiều dày cách nhiệt trần kho bảo quản thịt bán thân
.................................................................................................................................. 14
Bảng 2. 14: Kết quả kiểm tra đọng sương trần kho bảo quản thịt bán thân ..... 14
Bảng 2. 15: Vật liệu cách ẩm, cách nhiệt của nền ............................................ 15
Bảng 2. 16: Kết quả chiều dày cách nhiệt nền kho bảo quản thịt bán thân ...... 15
Bảng 2. 17: Kết quả tính tốn chiều dày cách nhiệt kho bảo quản rau, củ, quả với
kho bảo quản thịt bán thân........................................................................................ 16
Bảng 2. 18: Kết quả kiểm tra đọng sương kho bảo quản rau, củ, quả với kho bảo
quản thịt bán thân ..................................................................................................... 16
Bảng 2. 19: Kết quả tính tốn chiều dày cách nhiệt kho bảo quản rau, củ, quả với
không gian bên trong ................................................................................................ 16


Bảng 2. 20: Kết quả kiểm tra đọng sương kho bảo quản rau, củ, quả với không gian
bên trong ................................................................................................................... 17
Bảng 2. 21: Kết quả tính tốn chiều dày cách nhiệt trần kho bảo quản rau, củ, quả
.................................................................................................................................. 17
Bảng 2. 22: Kết quả kiểm tra đọng sương trần kho bảo quản rau, củ, quả ...... 17
Bảng 2. 23: Kết quả chiều dày cách nhiệt nền kho bản quản rau, củ, quả ....... 17

Bảng 3. 1: Diện tích lớp cách nhiệt các mặt của kho bảo quản thịt bán thân ... 19
Bảng 3. 2: Xác định dòng nhiệt qua tường bao, trần và nền do chênh lệch nhiệt độ
(𝐐𝟏𝟏)........................................................................................................................ 19
Bảng 3. 3: Xác định dòng nhiệt qua tường bao, trần và nền do chênh lệch nhiệt độ
(𝐐𝟏𝟏)........................................................................................................................ 22
Bảng 4. 1: Thông số các trạng thái của kho lạnh.............................................. 29
Bảng 4. 2: Thông số các trạng thái của kho bảo quản rau, củ, quả .................. 35
Bảng 5. 1: Thông số kỹ thuật cụm máy nén dàn ngưng loại 2 cấp .................. 38
Bảng 5. 2: Thông số đường ống hút hạ áp ........................................................ 49
Bảng 5. 3: Thông số đường ống đẩy hạ áp ....................................................... 50
Bảng 5. 4: Thông số đường ống hút cao áp ...................................................... 50
Bảng 5. 5: Thông số đường ống đẩy cao áp ..................................................... 51
Bảng 5. 6: Thông số kỹ thuật cụm máy nén dàn ngưng loại 1 cấp .................. 55
Bảng 5. 7: Thông số đường ống hút ................................................................. 63
Bảng 5. 8: Thông số đường ống đẩy................................................................. 63
Bảng KL1: Tổng hợp các thiết bị được chọn cho kho đông bảo quản thịt bán thân
.................................................................................................................................. 77
Bảng KL2: Tổng hợp các thiết bị được chọn cho kho đông bảo quản thịt bán thân
.................................................................................................................................. 78


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Nhiệt- Điện Lạnh
LỜI CAM ĐOAN

Tôi là Nguyễn Hoàng Huy, mã số sinh viên 1752510206076, sinh viên lớp
DCKTN8.10, khóa 8. Người hướng dẫn là ThS. Đinh Văn Hiền. Tơi xin cam đoan
tồn bộ nội dung được trình bày trong đồ án Thiết kế kho lạnh nhà ăn công nhân
kho công nghiệp Quang Châu (Bắc Ninh) là kết quả q trình tìm hiểu và nghiên cứu

của tơi. Các dữ liệu được nêu trong đồ án là hoàn toàn trung thực, phản ánh đúng kết
quả đo đạc thực tế. Mọi thơng tin trích dẫn đều tn thủ các quy định về sở hữu trí tuệ,
các tài liệu tham khảo được liệt kê rõ ràng. Tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm với những
nội dung được viết trong đồ án này.

Bắc Ninh, ngày…tháng…năm 2021
Người cam đoan

Nguyễn Hoàng Huy

Sinh Viên: Nguyễn Hoàng Huy – Lớp DCKTN8.10

1


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Nhiệt- Điện Lạnh
LỜI NÓI ĐẦU

Kho lạnh là nơi có thể duy trì nhiệt độ tương đối thấp nên nó có cấu tạo và kiến
trúc đặc biệt dùng để bảo quản các sản phẩm mà không thể bảo quản được lâu dài trong
điều kiện bình thường, ví dụ như thịt, cá, tơm, rau củ quả…
Việt Nam có đặc điểm địa lý nằm trải dài theo bờ biển và có khí hậu nóng ẩm
nhiệt đới nên nước ta có điều kiện thuận lợi về phát triển kinh tế biển và nơng lâm nghiệp
do đó nhu cầu xây dựng và phát triển các kho lạnh với dung tích nhỏ, vừa và cả những
kho lạnh có dung tích lớn để phục vụ cho việc bảo quản.
Nhưng do kho lạnh có tính chất khác xa khơng khí ngồi trời nên kết cấu xây
dựng, cách nhiệt, cách ẩm của kho lạnh cần có những yêu cầu đặc biệt nhằm bảo vệ sản
phẩm bảo quản nên việc tính tốn và thiết kế kho lạnh phải đảm bảo một số yêu cầu cơ

bản sau:

-

Cần đáp ứng được yêu cầu khắt khe của sản phẩm xuất, nhập khẩu.
Cần tiêu chuẩn hóa được dạng kho lạnh.
Cần có khả năng cơ giới hóa cao trong các khẩu bốc dỡ, sắp xếp hàng hóa.
Sử dụng vốn đầu tư hợp lý.

Trong các khu cơng nghiệp thì bữa ăn cho công nhân luôn được quan tâm hàng
đầu, đảm bảo về chất lượng và số lượng. Chính vì thế mà thực phẩm để nấu nên các bữa
ăn ngon cho công nhân cũng cần được chọn lựa và bảo quản cẩn thận. Vì lý do như vậy
mà em được giao nhiệm vụ “Thiết kế kho lạnh nhà ăn công nhân khu công nghiệp Quang
Châu – Bắc Giang”. Và được sự hướng dẫn tận tình của thầy ThS. Đinh Văn Hiền, cũng
như sự nỗ lực của bản thân em đã hoàn thành bản đồ án này. Tuy nhiên do chưa có kinh
nghiệm thực tế và khả năng còn hạn chế cho nên trong q trình làm đồ án khơng tránh
khỏi những sai sót, em rất mong nhận được sự chỉ bảo và hướng dẫn của các thầy ở bộ
môn.
Bắc Ninh, ngày … tháng…năm 2021
Sinh viện thực hiện

Nguyễn Hoàng Huy

Sinh Viên: Nguyễn Hoàng Huy – Lớp DCKTN8.10

2


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Nhiệt- Điện Lạnh

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VÀ CHỌN THƠNG SỐ TÍNH TỐN

1.1. Giới thiệu chung
1.1.1. Tổng quan về khu công nghiệp Quang Châu (Bắc Ninh)
Bắc Ninh là một tỉnh trung du, miền núi thuộc Vùng Đông Bắc của Việt Nam,
nằm trong hành lang kinh tế: Nam Ninh (Trung Quốc) – Lạng Sơn – Hà Nội – Hải Phòng
– Quảng Ninh, liền kề vùng kinh tế trọng điểm miền Bắc. Cùng với những chính sách
ưu đãi trong phát triển kinh tế công nghiệp cho nên trong những năm gần đây, Bắc Ninh
trở thành tỉnh thuộc top đầu của cả nước về thu hút đầu tư vào các khu công nghiệp, đặc
biệt là các nhà đầu tư nước ngồi.
Hiện nay, tỉnh Bắc Ninh có 6 khu Cơng nghiệp trong đó tiêu biểu trong đó có
KCN Quang Châu. Khu Công nghiệp Quang Châu được thành lập theo quyết định số
637/QDTTg ngày 25/04/2006 của Thủ tướng Chính phủ, là KCN lớn và quan trọng hàng
đầu của tỉnh Bắc Giang với tổng diện tích 426 ha được xây dựng theo mơ hình quần thể
kiến trúc hiện đại bao gồm: KCN – Khu đơ thị - Khu vui chơi giải trí và dịch vụ, nằm
trên đại bàn xã Van Trung, Quang Châu và thị trấn Nếnh (Việt Yên). Đây là một trong
những KCN lơn nhất miền Bắc thu hút đầu tư đa ngành cơng nghệ cao, cơng nghệ sạch,
cơ khí chính xác, điện lạnh, tự động hóa, lắp ráp ơ tơ… có khả năng tiếp nhận 200 nhà
máy với lượng lao động khoảng 4 vạn người.
Nằm sát QL 1A mới và song Cầu. Cách thành phố Bắc Ninh15km, cách thủ đô
Hà Nội 35km, cách sân bay quốc tế Nội Bài 35km, cách cảng Hải Phòng 110km, cách
cửa khẩu Hữu Nghị Quan 125km. Hệ thống giao thông tương đối thuận lợi cả về đường
thủy, đường bộ và đường sắt.

Hình 1. 1: Tổng thể KCN Quang Châu

Sinh Viên: Nguyễn Hoàng Huy – Lớp DCKTN8.10

3


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Nhiệt- Điện Lạnh

1.2. Thơng số tính tốn
1.2.1. Thơng số ngồi trời
Theo bảng nhiệt độ và độ ẩm dùng để tính tốn hệ thống lạnh (bảng 1-1 TL [1]).
Bảng 1. 1: Thơng số khí hậu bên ngồi
Độ ẩm, %

Nhiệt độ, ℃
Địa
phương

Bắc Ninh

Trung
bình
năm

Mùa
hè

Mùa
đơng

Mùa

hè

Mùa
đơng

23,3

37,6

8,3

83

77

Theo định hướng trang 6 chương 1 (TL [1]) ta lấy nhiệt độ tính tốn là 37,6 +
10%.37,6 = 41,36 ℃ vậy ta chọn luôn nhiệt độ tính tốn là 41℃, độ ẩm tính tốn là
83% như trên ta xác định được giá trị của nhiệt độ nhiệt kế ướt và nhiệt độ đọng sương
như sau: tư = 34 ℃, ts = 38,5 ℃.

1.2.2. Chọn phương pháp giải nhiệt ngưng tụ
Có 2 phương pháp giải nhiệt ngưng tụ phổ biến hiện nay là: giải nhiệt làm mát
bằng nước và giải nhiệt làm mát bằng gió.

- Giải nhiệt, làm mát bằng nước: Với phương pháp giải nhiệt này thì có thể khá

-

cồng kềnh nhưng nó lại rất thích hợp với mơi trường có nhiều khói, bụi bẩn và
nhiệt độ cao.

Giải nhiệt, làm mát bằng gió: Với phương pháp này có ưu điểm khá gọn nhẹ, tính
cơ động cao.

Và với kho lạnh hiện tại có dung tích khơng quá lớn cho nên chọn phương pháp
giải nhiệt làm mát bằng gió.

1.2.3. Chọn phương pháp làm lạnh
Có nhiều phương pháp làm lạnh kho và xử lý lạnh sản phẩm. Trong trường hợp
này là kho lạnh trong KCN Quang Châu dùng để bảo quản thịt bán thân. Trên dàn lạnh
có gắn các tổ hợp quạt để tăng cường khả năng trao đổi nhiệt giữa vật cần làm lạnh với
môi chất lạnh sơi trong ống.

1.2.4. Quy trình xử lý lạnh

Hình 1. 2: Sơ đồ quy trình xử lý lạnh

Sinh Viên: Nguyễn Hồng Huy – Lớp DCKTN8.10

4


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Nhiệt- Điện Lạnh

Trong đó:

- Bảo quản đông là sẽ bảo quản sản phẩm thịt bán thân tại nhiệt độ -24℃.
- Bảo quản lạnh là sẽ bảo quản sản phẩm rau củ quả tại nhiệt độ -5℃.
1.2.5. Phương pháp xếp dỡ

Kho lạnh trong KCN sẽ có kích thước vừa và thực phẩm sẽ là thịt bán thân và
rau, củ, quả nên ta sẽ dùng phương pháp thủ cơng. Trong đó thịt và rau, củ, quả sẽ được
chế biến làm sạch rồi sau đó được đóng vào các bao bì tiêu chuẩn.

1.2.6. Thơng số trong nhà
Có 2 kho lạnh được thiết kế để bảo quản thịt bán thân và rau củ quả, theo bảng
chế độ bảo quản sản phẩm (bảng 1-2 TL [1]) và (bảng 1-4 TL [1]).
Bảng 1. 2: Chế độ bảo quản sản phẩm thịt

Sản
phẩm

Nhiệt
độ, ℃

Độ
ẩm, %

Chế độ
thơng gió

Thời gian
bảo quản,
ngày

Thịt bán
thân

-24

85

Đóng

12 ÷ 18 tháng

Bảng 1. 3: Chế độ bảo quản sản phẩm rau, củ, quả
Sản
phẩm

Nhiệt
độ, ℃

Độ
ẩm, %

Chế độ
thơng gió

Thời gian
bảo quản,
ngày

Rau, củ,
quả

-5

85

Đóng

7 ÷ 10 ngày

Sinh Viên: Nguyễn Hoàng Huy – Lớp DCKTN8.10

5


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Nhiệt- Điện Lạnh

CHƯƠNG 2: MẶT BẰNG KHO LẠNH. CÁCH NHIỆT, CÁCH ẨM KHO
LẠNH

Hình 2. 1: Mặt bằng kho lạnh và kho đông

2.1. Mặt bằng kho lạnh
a, Mặt bằng kho bảo quản thịt bán thân
Mặt bằng kho lạnh để bảo quản thịt bán thân trong KCN đã cho sẵn trong bản vẽ
với diện tích Skho lạnh = 33,2 m2 và chiều cao hkho lạnh = 3,5 m.
Cho nên V = S.h = 33,2.3,5 = 116,2 m3.
Vậy dung tích của kho lạnh được xác định như sau: G = V. gv.
Trong đó:

- G: Dung tích kho lạnh (tấn).
- V: Thể tích kho lạnh (m3).
- gv: Định mức chất tải thể tích (gv = 0,35 tấn/m3).
Thay số liệu vào ta có kết quả như sau: G = 116,2.0,35 = 40,67 (tấn).

b, Mặt bằng kho bảo quản rau, củ, quả
Mặt bằng kho lạnh để bảo quản rau, củ, quả trong KCN đã cho sẵn trong bản vẽ
với diện tích Skho lạnh = 33,2 m2 và chiều cao hkho lạnh = 3,5 m.
Sinh Viên: Nguyễn Hoàng Huy – Lớp DCKTN8.10

6


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Nhiệt- Điện Lạnh

Cho nên V = S.h = 33,2.3,5 = 116,2 m3.
Vậy dung tích của kho lạnh được xác định như sau: G = V. gv.
Trong đó:

- G: Dung tích kho lạnh (tấn).
- V: Thể tích kho lạnh (m3).
- gv: Định mức chất tải thể tích (gv = 0,25 tấn/m3).
Thay số liệu vào ta có kết quả như sau: G = 116,2.0,25 = 29,05 (tấn).

2.2. Tính cách nhiệt, cách ẩm cho kho lạnh
2.2.1. Tính cách nhiệt
Chiều dày lớp cách nhiệt được tính từ biểu thức hệ số truyền nhiệt k cho vách
phẳng nhiều lớp:
k=

1

(∗)

δi δcn
1
1
+ ∑n
i=1λ + λcn + α2
α1
i

1

1

k

α1

=> δcn = λcn [ − (

+ ∑ni=1

δi
λi

+

1
α2

)]

(∗∗)

Trong đó:

-

δcn : Độ dày yêu cầu của lớp cách nhiệt (m).
λcn : Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt (W/mK); (bảng 3-1 TL [1]).
k: Hệ số truyền nhiệt (W/m2 K); (bảng 3-3 ÷ 3-6 TL [1]).
α1 : Hệ số tỏa nhiệt của mơi trường bên ngồi (phía nóng) tới tường cách nhiệt
(W/m2 K).
α2 : Hệ số tỏa nhiệt của vách buồng lạnh vào buồng lạnh (W/m2 K).
δi : Bề dày của lớp vật liệu xây dựng thứ i (đã cho), (m).
λi : Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu xây dựng thứ I (bảng 3-1 TL [1]), (W/mK).

2.2.2. Tính kiểm tra đọng sương trên bề mặt ngồi của cách nhiệt
Để vách khơng đọng sương thì hệ số truyền nhiệt thực kt phải thỏa mãn điều kiện
sau:
k t < k s Để an tồn thì: k t < 0,95. k s
Ở đây k s là hệ số truyền nhiệt đọng sương nó được xác định theo biểu thức sau:
k s =0,95.

t1 − ts
t1 − t2

. α1

(∗∗∗)

Trong đó:

Sinh Viên: Nguyễn Hoàng Huy – Lớp DCKTN8.10

7


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Nhiệt- Điện Lạnh

- t1 : Nhiệt độ khơng khí ngồi mơi trường, (℃).
- t 2 : Nhiệt độ khơng khí trong kho lạnh, (℃).
- t s : Nhiệt độ điểm sương của khơng khí ngồi mơi trường, (℃).
2.2.3. Kiểm tra đọng ẩm trong cơ cấu cách nhiệt
Do có độ chênh nhiệt độ dẫn tới có độ chênh phân áp suất hơi nước giữa bên
ngoài và bên trong buồng lạnh nên ngồi dịng nhiệt cịn có một dịng ẩm thẩm thấu từ
ngồi vào phịng lạnh.
Càng đi sâu vào trong vách cách nhiệt, ẩm càng gặp và có xu hướng ngưng đọng
lại trong cấu trúc cách nhiệt. Nếu bị đọng ẩm, cách nhiệt sẽ bị mất tác dụng và dần dần
bị phá hủy. Vì vậy phải bố trí cách ẩm cho cấu trúc cách nhiệt.
Điều kiện để ẩm không đọng lại làm ướt sũng cơ cấu cách nhiệt là phân áp suất
riêng phần hơi nước thực tế luôn ln phải nhỏ hơn phân áp suất bão hịa hơi nước ở
mọi điểm trong cơ cấu cách nhiệt:
px < phmax
Phân áp suất hơi nước thực px và phân áp suất hơi nước bão hịa Ph có thể tính
tốn được theo nhiệt độ phân bố trên vách.

2.3. Tính chiều dày cách nhiệt cho kho bảo quản thịt bán thân

2.3.1. Tính chiều dày cách nhiệt của tường bao

Hình 2. 2: Kết cấu kho lạnh
Theo bảng vật liệu cách nhiệt, cách ẩm và xây dựng (bảng 3-1 Tl [1]) và bảng hệ
số khuếch tán ẩm của một số vật liệu (bảng 3-2 TL [1]) ta có:
Sinh Viên: Nguyễn Hồng Huy – Lớp DCKTN8.10

8


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Nhiệt- Điện Lạnh
Bảng 2. 1: Vật liệu cách ẩm, cách nhiệt tường bao

STT

Tên lớp

𝛅, m

𝛌, W/mK

𝛍, g/mhMpa

1

Vữa xi măng

0,02

0,88

90

2

Tường gạch

0,22

0,82

105

3

Vữa xi măng

0,02

0,88

90

4

Bitum

0,004

0,3

0,86

5

Polystyrol

?

0,047

7,5

6

Vữa cộng lưới thép

0,02

0,88

90

a. Kho bảo quản thịt bán thân tiếp xúc với môi trường bên ngồi
Bảng 2. 2: Thơng số trong kho lạnh và ngoài trời

Nhiệt độ và độ ẩm
Hệ số tỏa nhiệt 𝛂 (bảng

3-7 TL [1])

Trong kho lạnh
t f2 = -24℃

Ngoài trời
t f1 = 41℃

φ 2 = 85%

φ1 = 83%

α2 = 9 W/m2 K

α1 = 23,3 W/m2 K

Hệ số trao đổi nhiệt k = 0,21 W/𝐦𝟐 K (bảng 3-3 TL [1])
Thay vào công thức (∗∗) ta tính được:
δcn = 0,047.[

1
0,21

−(

1
23,3

+

3.0,02
0,88

+

0,22
0,82

+

0,004
0,3

1

+ )] = 0,19 (m)
9

Chọn δcn = 0,2m
=> Thay δcn = 0,2m vào công thức (∗) ta tính được hệ số truyền nhiệt thực tế:
kt =

1

= 0,21 (W/m2 K)

1
3.0,02 0.22 0,004 0,2 1
+
+

+
+
+
23,3 0,88 0,82 0,3 0,047 9

 Kiểm tra đọng sương
Ta có:

-

Nhiệt độ trong kho lạnh: t f2 = -24(℃ ).
Nhiệt độ ngoài trời: t f1 = 41(℃ ).
Hệ số tỏa nhiệt bên ngoài của tường bao: α1 = 23,3 (W/m2 K).
Nhiệt độ đọng sương: ts = 38,5(℃ ).
Thay vào công thức (∗∗∗) ta tính được:

Sinh Viên: Nguyễn Hồng Huy – Lớp DCKTN8.10

9


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Nhiệt- Điện Lạnh
k s = 0,95.23,3.

41 −38,5
41+24

= 0,85 (W/m2 K)

Vậy k s > k t do đó khơng có hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngồi của tường
bao.
 Kiểm tra đọng ẩm
- Mật độ dịng nhiệt qua kết cấu cách nhiệt tường bao:
q = kΔt = 0,21.(41+24) = 13,65 (W/m2 )
- Xác định nhiệt độ bề mặt các lớp:
Từ q = α1 . (t f1 − t1 ) => t1 = t f1 −

q
α1

= 41 −

13,65
23,3

= 40,4 ℃

Ta có:
q1 = q =
=> t 2 = t1 −

q.δ1

= 40,4 −

λ1

λ1

. ( t1 − t 2 )
δ1

13,65.0,02
0,88

= 40,1℃

Tương tự ta có nhiệt độ tại các lớp cắt còn lại là:
Bảng 2. 3: Nhiệt độ các lớp cách nhiệt
Lớp

3

4

5

6

7

Nhiệt độ, ℃

36,44

36,13

35,95

-22,13

-22,44

Từ nhiệt độ tính tốn ta dùng bảng tính chất vật lý của khơng khí ẩm (bảng 7-10
TL [2]) để tra phân áp suất bão hòa Ph và Ph max. Kết quả được dẫn vào bảng sau đây.
Bảng 2. 4: Thông số nhiệt độ và áp suất của các lớp
Vách

1

2

3

4

5

6

7

Nhiệt độ,
℃

40,4

40,1

36,44

36,13

35,95

-22,13

-22,44

Áp xuất
𝐏𝐡𝐦𝐚𝐱 , Pa

7535,82

7415,13

6087

5983,5

5924,18

83,75

81,27

- Xác định phân áp suất thực của hơi nước:
Dòng hơi thẩm thấu qua kết cấu bao che : ω =

Sinh Viên: Nguyễn Hoàng Huy – Lớp DCKTN8.10

Ph1 −Ph2
H

10


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Nhiệt- Điện Lạnh

Trong đó: Ph1 , Ph2 là phân áp suất hơi nước của khơng khí bên ngồi trời và
trong phịng.
Ph1 = Px(t=41℃) . φ1 = 7777,2.0,83 = 6455,1 (Pa)
Ph2 = Px(t=−24℃) . φ2 = 69,461.0,85 = 59 (Pa)
 Phương án A: Giữ nguyên lớp cách ẩm 𝛿4 = 0.004m
H=∑

δi
μi

=

3.0,02
90

+

0,22

105

+

0,004
0,86

+

0,2

= 0,034 (m2 hMPa/g)

7,5

=> ω = 0,1877 (g/ m3 h)
=> Phân áp suất thực của nước trên bề mặt:
Px2 = Ph1 − ω

δ1
0,02
= 6455,1 − 0,1877.
. 106 = 6413,37 (Pa)
μ1
90

Tương tự ta tính được phân áp suất của hơi nước trên bề mặt của các lớp cắt:
Bảng 2. 5: Phân áp suất thực của nước trên bề mặt các lớp (A)
Vách

3

4

5

6

7

Áp suất
Px, (Pa)

6020,14

5978,43

5105,51

100,75

59

So sánh kết quả ở bảng (2.4) và (2.5) ta rút ra
Kết quả: vì Px6 > Ph6max cho nên không đạt yêu cầu cách ẩm.
 Phương án B: Qua q trình chọn lựa và tính tốn thì em sẽ thêm 1 lớp cách ẩm
δ2′ = 0,03m
H=∑

δi

μi

=

3.0,02
90

+

0,22
105

+

0,004
0,86

+

0,2
7,5

+

0,03
0,86

= 0,069 (m2 hMPa/g)

=> ω = 0,093 (g/ m3 h)

=> Phân áp suất thực của nước trên bề mặt:
Px2 = Ph1 − ω
Px2′ = Px2 − ω

δ1
0,02
= 6455,1 − 0,093.
. 106 = 6434,46 (Pa)
μ1
90

δ2
0,03
= 6434,46 − 0,093.
. 106 = 3199,16 (Pa)
μ2
0,86

Tương tự:

Sinh Viên: Nguyễn Hoàng Huy – Lớp DCKTN8.10

11


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Nhiệt- Điện Lạnh

Bảng 2. 6: Phân áp suất thực của nước trên bề mặt các lớp (B)

Vách
Áp suất
Px, (Pa)

3
3004,8

4
2984,23

5
2552,86

6
79,65

7
59

Kết quả ở trên cho ta thấy tất cả các phân áp suất thực nhỏ hơn áp suất bão hòa,
cho nên sẽ đảm bảo về cách ẩm cho kho lạnh. Vậy ta sẽ chọn phương án B để giải quyết
vấn đề cách ẩm và cách nhiệt.
Bảng 2. 7: Kết quả tính tốn cách ẩm kho lạnh tiếp xúc với mơi trường

Bề mặt vách

Nhiệt độ,
℃

Áp suất bão

hịa 𝐏𝐡𝐦𝐚𝐱 , Pa

1
2
3
4
5
6
7

40,4
40,1
36,44
36,13
35,95
-22,13
-22,44

7535,82
7415,13
6087
5983,5
5924,18
83,75
81,27

Áp suất riêng phần
hơi nước thực 𝐏𝐱 ,
Pa
6455,1

6434,46
3004,8
2984,23
2552,86
79,65
59

b. Kho bảo quản thịt bán thân tiếp xúc với không gian bên trong
Theo bản vẽ của kho lạnh trong KCN Quang Châu,1 mặt của kho lạnh tiếp xúc
với mơi trường bên ngồi và 2 mặt sẽ tiếp xúc với không gian hành lang, ở đó sẽ có
nhiệt độ là 35℃ và độ ẩm là 83%. Bằng tính tốn tương tự ta có:
Bảng 2. 8: Kết quả tính tốn chiều dày cách nhiệt kho bảo quản thịt bán
thân với không gian hành lang
Kho đông

Không gian hành lang

t f2 = −24℃; φ2 = 85%
α2 = 9 W/m2 K

t f1 = 35℃; φ1 = 83%
α1 = 23,3 W/m2 K

δcn = 0,144; k t = 0,28 W/m2 K; q = 16,52 W/m2
Khi qua q trình tính toán chọn phương án A (giữ nguyên lớp cách ẩm δ4 =
0.004m) thì nhận thấy khơng đạt u cầu cách ẩm cho nên chuyển sang phương án B
(thêm 1 lớp cách ẩm δ2′ = 0,03m) thì việc cách ẩm đã được yêu cầu. Suy ra ta sẽ chọn
phương án B để cách ẩm.

Sinh Viên: Nguyễn Hoàng Huy – Lớp DCKTN8.10

12


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Nhiệt- Điện Lạnh

Bảng 2. 9: Kết quả kiểm tra đọng sương kho bảo quản thịt bán thân với không
gian hành lang
Hệ số truyền nhiệt thực, kt (W/𝐦𝟐 K)
Hệ số truyền nhiệt đọng sương, ks (W/𝐦𝟐 K)
Yêu cầu 𝐤 𝐭 < 𝐤 𝐬
Đạt yêu cầu

0,28
1,18

c, Kho quản quản thịt bán thân tiếp xúc với kho bảo quản rau, củ, quả
Bảng 2. 10: Kết quả tính tốn chiều dày cách nhiệt kho bảo quản thịt bán
thân với kho bảo quản rau, củ, quả
Kho đông

Kho lạnh

t f2 = −24℃; φ2 = 85%
α2 = 9 W/m2 K

t f1 = −5℃; φ1 = 85%
α1 = 10,5 W/m2 K

δcn = 0,1417; k t = 0,28 W/m2 K; q = 5,32W/m2

Bảng 2. 11: Kết quả kiểm tra đọng sương kho bảo quản thịt bán thân với kho
bảo quản rau, củ, quả
Hệ số truyền nhiệt thực, kt (W/𝐦𝟐 K)
Hệ số truyền nhiệt đọng sương, ks (W/𝐦𝟐 K)
Yêu cầu 𝐤 𝐭 < 𝐤 𝐬
Đạt yêu cầu

0,28
1,1

2.3.2. Tính chiều dày cách nhiệt trần cho kho bảo quản thịt bán thân

Hình 2. 3: Kết cấu của trần
Sinh Viên: Nguyễn Hoàng Huy – Lớp DCKTN8.10

13


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Nhiệt- Điện Lạnh
Bảng 2. 12: Vật liệu cách ẩm, cách nhiệt của trần

STT

Tên lớp

𝛅, m

𝛌, W/mK

𝛍, g/mh Mpa

1

Vữa trát ximăng

0,02

0,88

90

2

Bêtông cốt thép

0,1

1,5

30

3

Vữa trát ximăng

0,02

0,88

90

4
5
6
7

Bitum
Giấy dầu
Polystyrol
Vữa và lưới thép

0,003
0,005
?
0,02

0,18
0,15
0,047
0,88

0,86
1,35
7,5
90

Bằng tính tốn tương tự ta có kết quả như trong bảng như sau:
Bảng 2. 13: Kết quả tính toán chiều dày cách nhiệt trần kho bảo quản thịt
bán thân
Kho lạnh

Môi trường

t f2 = −24℃; φ2 = 85%
α2 = 9W/m2 K

t f1 = 41℃; φ1 = 83%
α1 = 23,3 W/m2 K

δcn = 0,198m; k t = 0,22 W/m2 K; q = 14,3 W/m2

Bảng 2. 14: Kết quả kiểm tra đọng sương trần kho bảo quản thịt bán thân
Hệ số truyền nhiệt thực, kt (W/𝐦𝟐 K)

0,22

Hệ số truyền nhiệt đọng sương, ks (W/𝐦𝟐 K)

0,85

Yêu cầu 𝐤 𝐭 < 𝐤 𝐬
Đạt yêu cầu

2.3.3. Tính chiều dày cách nhiệt nền cho kho bảo quản thịt bán thân

Sinh Viên: Nguyễn Hoàng Huy – Lớp DCKTN8.10

14