Thiết kế hệ thống kho lạnh bảo quản trái cây năng suất 120 tấn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM
TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC
BỘ MƠN Q TRÌNH VÀ THIẾT BỊ

-----🙞🙜🕮🙞🙜-----

ĐỒ ÁN MƠN HỌC Q TRÌNH VÀ THIẾT BỊ
ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHO LẠNH
BẢO QUẢN TRÁI CÂY NĂNG SUẤT 120 TẤN

GVHD : TH.S ĐÀO THANH KHÊ
SVTH : NGUYỄN HOÀNG LINH
MSSV : 2004110090
LỚP : 02DHHH1


Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây năng suất 120 tấn

Tp.Hồ Chí Minh - Tháng 6/2014

GVHD: Th.s Đào Thanh Khê

Trang 1


Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây năng suất 120 tấn

LỜI MỞ ĐẦU

🙡🙣🙡🙣
Trái cây là loại thực phẩm không thể thiếu trong đời sống hàng ngày. Đây là nguồn
cung cấp vitamin và khoáng chất cần thiết cho cơ thể . Nước ta là một nước nhiệt đới với
đủ loại cây trái quanh năm . Tuy nhiên chính thời tiết nóng ẩm lại là nguyên nhân làm cho
trái cây rất dễ bị hư hỏng khi tiến hành thu hoạch theo thời vụ. Do đó vấn đề đặt ra là làm
sao bảo quản sản phẩm trái cây được lâu dài . Phương pháp hiệu quả nhất hiện nay là bảo
quản trái cây trong phòng lạnh . Theo phương pháp này , trái cây sau thời gian dài bảo
quản vẫn còn giữ được chất lượng tương đối tốt .
Đề tài “ Thiết kế hệ thống kho lạnh bảo quản trái cây quả năng suất 120 tấn”.
Do thời gian và kiến thức cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi nhiều sai sót .
Em rất mong nhận được những đóng ý kiến của các thầy cơ để đề tài được hồn
thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
TP. Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 06 năm 2014

GVHD: Th.s Đào Thanh Khê

Trang 2


Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây năng suất 120 tấn

LỜI CẢM ƠN
🙡🙣🙡🙣
Sau một thời gian nghiên cứu và tham khảo để hoàn thành đồ án, em xin chân
thành cảm ơn:
Trường ĐH Công Nghiệp Thực Phẩm Tp. Hồ Chí Minh đã tạo mọi điều kiện tốt
nhất về cơ sở vật chất kĩ thuật, trang thiết bị để chúng em có thể hồn thành đồ án trong
thời gian ngắn.
Thư viện trường đã cung cấp những tư liệu hết sức có giá trị, là tài liệu thanh khảo

tốt và quý báu.
Đặc biệt gửi lời cảm ơn đến thầy Đào Thanh Khê, người trực tiếp hướng dẫn tận
tình để nhóm chúng em hoàn thành đồ án đúng thời hạn.
TP. Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 06 năm 2014

GVHD: Th.s Đào Thanh Khê

Trang 3


Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây năng suất 120 tấn

LỜI NHẬN XÉT CỦA GVHD
🙡🙣🙡🙣

Chữ ký của giáo viên nhận xét

GVHD: Th.s Đào Thanh Khê

Trang 4


Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây năng suất 120 tấn

GVHD: Th.s Đào Thanh Khê

Trang 5


Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây năng suất 120 tấn

LỜI NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG PHẢN BIỆN
🙡🙣🙡🙣

Chữ ký của giáo viên nhận xét

GVHD: Th.s Đào Thanh Khê

Trang 6


Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây năng suất 120 tấn

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

8

1.1 Ý NGHĨA VÀ MỤC ĐÍCH CỦA HỆ THỐNG LẠNH

8

1.2 NỘI DUNG VÀ U CẦU THIẾT KẾ

8

CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN KHO LẠNH

9

2.1 TÍNH THỂ TÍCH KHO LẠNH

9

2.2 DIỆN TÍCH CHẤT TẢI TRONG KHO LẠNH

9

2.3 TẢI TRỌNG NỀN

10

2.4 DIỆN TÍCH KHO LẠNH CẦN XÂY DỰNG

10

CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN CÁCH NHIỆT CÁCH ẨM

11

3.1 TÍNH TỐN CHO VÁCH KHO LẠNH

11

3.1.1 Kết cấu tường bao

11

3.1.2 Xác định bề dày lớp cách nhiệt

11

3.1.3 Kiểm tra đọng sương

12

3.2 CÁCH NHIỆT CÁCH ẨM CHO NỀN

12

3.2.1 Kết cấu cách nhiệt của nền

12

3.2.2 Xác định bề dày lớp cách nhiệt

13

3.3.1 Kết cấu cách nhiệt của trần

14

3.3.2 Xác định bề dày lớp cách nhiệt

14

CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN CÂN BẰNG NHIỆT

14

4.1 TÍNH DỊNG NHIỆT TỔN THẤT

15

4.1.1 Tính nhiệt thất thốt qua vách

15

4.1.2 Tính dịng nhiệt do sản phẩm tạo ra

16

4.1.3 Dòng nhiệt do vận hành kho

18

4.1.4 Dịng nhiệt do thơng gió buồng lạnh

19

4.2 XÁC ĐỊNH TẢI NHIỆT CHO THIẾT BỊ VÀ MÁY NÉN
CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN CHU TRÌNH LẠNH, TÍNH CHỌN MÁY NÉN
5.1 CHỌN CÁC THÔNG SỐ CỦA CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC

20

21
21

5.1.1 Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh

21

5.1.2 Nhiệt độ ngưng tụ

21

5.1.3 Nhiệt độ hơi hút (th)

22

GVHD: Th.s Đào Thanh Khê

Trang 7


Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây năng suất 120 tấn

5.1.4 Nhiệt độ quá lạnh (tql)

23

5.2 TÍNH TỐN CHU TRÌNH LẠNH

24

5.2.1 Năng suất lạnh riêng khối lượng

24

5.2.2 Lưu lượng môi chất qua máy nén

24

5.2.3 Năng suất thể tích thực tế của máy nén..................

24

5.2.4 Hệ số cấp của máy nén

24

5.2.5 Thể tích hút lý thuyết

25

5.2.6 Cơng nén đoạn nhiệt

25

5.2.7 Công nén chỉ thị

26

5.2.8 Công suất ma sát

26

5.2.9 Công suất hữu ích

26

5.2.10 Cơng suất điện

27

5.2.11 Cơng suất động cơ lắp đặt

27

5.2.12 Phụ tải nhiệt dàn ngưng

27

5.3 TÍNH CHỌN MÁY NÉN

27

5.4 TÍNH CHỌN THIẾT BỊ NGƯNG TỤ

28

5.5 TÍNH CHỌN THIẾT BỊ BAY HƠI

31

CHƯƠNG 6: CÁC THIẾT BỊ KHÁC CỦA HỆ THỐNG
6.1 BÌNH CHỨA CAO ÁP

33

33

6.1.1 Cơng dụng

33

6.1.2 Cấu tạo

33

6.2 THÁP GIẢI NHIỆT

34

6.2.1 Mục đích

34

6.2.2 Cấu tạo

34

6.2.3 Ngun lý

35

6.2.4 Tính tốn

35

6.3.1 Mục đích

36

6.3.2 Cấu tạo

36

6.3.3 Ngun lý làm việc

37

6.4 BÌNH CHỨA DẦU

37

6.4.1 Nhiệm vụ

37

6.4.2 Cấu tạo

37

GVHD: Th.s Đào Thanh Khê

Trang 8


Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây năng suất 120 tấn

6.5 BÌNH TRUNG GIAN

38

6.5.1 Mục đích

38

6.5.2 Cấu tạo

38

6.6.1 Mục đích

39

6.6.2 Cấu tạo

39

6.7 PHIN SẤY LỌC

40

6.8 MẮT GAS

40

6.9 VAN

41

GVHD: Th.s Đào Thanh Khê

Trang 9


Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây năng suất 120 tấn

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1

Ý NGHĨA VÀ MỤC ĐÍCH CỦA HỆ THỐNG LẠNH
Từ xa xưa con người đã biết sử dụng lạnh cho đời sống, bằng cách cho vật cần làm

lạnh tiếp xúc với những vật lạnh hơn. Sau này kỹ thuật lạnh ra đời đã thâm nhập vào các
ngành kinh tế quan trọng và hỗ trợ tích cực cho các ngành đó như:
-

Ngành cơng nghệ chế biến và bảo quản thực phẩm

-

Trong công nghiệp nặng: làm nguội khuôn đúc

-

Trong y tế: chế biến và bảo quản máu, thuốc

-

Trong cơng nghệ hóa chất

-

Trong lĩnh vực sinh hoạt đời sống: điều hịa khơng khí
Đóng vai trị quan trọng nhất là ngành công nghiệp chế biến và bảo quản thực

phẩm. Tuy nhiên để có thể giữ cho thực phẩm được lâu dài để cung cấp, phân phối cho
nền kinh tế quốc dân, thì phải bảo quản đơng nhằm giữ cho các vi sinh vật làm ôi thiu
thực phẩm càng bị ức chế, các quá trình phân giải diễn ra rất chậm. Vì vậy mà có thể giữ
cho thực phẩm khơng bị hỏng trong thời gian dài.
1.2

NỘI DUNG VÀ YÊU CẦU THIẾT KẾ
1. Bảo quản mát
-

Sản phẩm bảo quản: trái cây

-

Dung tích:

120 tấn

-

Nhiệt độ kho lạnh bản quản:

4oC

-

Nhiệt độ ngưng tụ:

25oC

2. Thông số môi trường
-

Địa điểm xây dựng: kho lạnh đặt tại Tp.HCM

-

Nhiệt độ môi trường:

tn=37,3oC

-

Độ ẩm môi trường:

φ𝑛 = 74%

3. Môi chất lạnh

GVHD: Th.s Đào Thanh Khê

Trang 10


Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây năng suất 120 tấn

-

Môi chất lạnh sử dụng trong kho lạnh bảo quản là R22

CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN KHO LẠNH

2.1

TÍNH THỂ TÍCH KHO LẠNH

Thể tích kho lạnh được xác định theo cơng thức:
V=

(m3)

Trong đó:
V – Thể tích kho lạnh , m 3.
E – Dung tích của các buồng lạnh, tấn.
gv – Mức độ chất tải, tấn/m3. Kho được thiết kế với mặt hàng trái cây
chứa trong thùng gỗ, ta có gv = 0,45 tấn/m3
Dung tích thật sự các buồng sản phẩm là trái cây Espvà thùng gỗ Ebb
Chọn Ebb =10% Esp
Esp = 120 (t) (đầu đề)
Dung tích thật sự của buồng lạnh
E = Esp + Ebb = 120 + 12 = 132 (t)

Thể tích buồng lạnh

(m3)

V=
2.2

DIỆN TÍCH CHẤT TẢI TRONG KHO LẠNH

Chọn h = 3 m
Công thức xác định diện tích chất tải buồng lạnh:

GVHD: Th.s Đào Thanh Khê

Trang 11


Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây năng suất 120 tấn

(m2)

F=
Trong đó:

h – Chiều cao chất tải, m
2.3

TẢI TRỌNG NỀN

Cơng thức tính tải trọng nền:

gf = gv × h = 0.45 x 3 = 1.35 ( tấn/m2)
Trong đó:
h – Chiều cao chất tải.
gv – Mức độ chất tải, tấn/m3
2.4

DIỆN TÍCH KHO LẠNH CẦN XÂY DỰNG

Cơng thức xác định diện tích xây dựng kho lạnh:
( m2)

Fxd=
Trong đó:

βF – Hệ số sử dụng diện tích xây dựng của kho lạnh, βF phụ thuộc vào kích
thước của buồng lạnh.
Đối với buồng diện tích nhỏ hơn 100 m2, βF = 0,70÷0,75
Đối với buồng diện tích 100- 400 m2, βF = 0,75÷0,80
Đối với buồng diện tích hơn 400 m2, βF = 0,8÷0,85
Chọn kích thước kho lạnh
Diện tích buồng lạnh quy chuẩn (bội của 36 m2) nên chọn Fxd = 144 m2 (12×12)
Chọn kích thước kho như sau: 12 x 12 x 5

GVHD: Th.s Đào Thanh Khê

Trang 12


Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây năng suất 120 tấn

GVHD: Th.s Đào Thanh Khê

Trang 13


Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây năng suất 120 tấn

CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN CÁCH NHIỆT CÁCH ẨM
3.1

TÍNH TỐN CHO VÁCH KHO LẠNH

3.1.1 Kết cấu tường bao
Xây dựng vách kho lạnh có kết cấu như sau:
Bảng 1: Kết cấu vách ngoài kho lạnh
Vật liệu

Bề dày

Hệ số truyền nhiệt

δ(m)

λ (W/m.K)

Vữa

0.020

0.800

Gạch

0.380

0.820

Vữa

0.020

0.800

Cách ẩm bitum

0.004

0.300

Cách nhiệt polystirol

0.200

0.047

Lớp vữa và tấm thép

0.020

0.880

Cộng

0.624

3.1.2 Xác định bề dày lớp cách nhiệt

Bề dày lớp cách nhiệt được tính theo cơng thức:

Trong đó:
α1 = 23.3 W/m2 .K : hệ số cấp nhiệt của khơng khí bên ngồi (tường có chắn gió).
α2 = 9 W/m2.K : hệ số cấp nhiệt của khơng khí trong phịng (đối lưu cưỡng bức).
δi : bề dày của vật liệu làm tường (bảng 1).
λi : hệ số truyền nhiệt của vật liệu làm tường (bảng 1).
K = 0.35 W/m2.K : hệ số truyền nhiệt quy chuẩn.

GVHD: Th.s Đào Thanh Khê

Trang 14


Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây năng suất 120 tấn

=> chọn δ1 = 0.2 m
Hệ số truyền nhiệt K
𝐾=

1

=

1

K = 0.202 W/m2.K
3.1.3 Kiểm tra đọng sương

Điều kiện để vách ngồi của kho lạnh khơng bị đọng sương:

Trong đó:
t1: nhiệt độ bên ngồi kho bảo quản lạnh đơng (oC)
ts: nhiệt độ đọng sương của khơng khí bên ngoài (oC)
t2: nhiệt độ bên trong kho lạnh (oC)
α1: hệ số cấp nhiệt của khơng khí bên ngồi (W/m2.K)
0.95 : hệ số an tồn

=> K < ks
Vậy: vách ngồi khơng đọng sương.

3.2

CÁCH NHIỆT CÁCH ẨM CHO NỀN

3.2.1 Kết cấu cách nhiệt của nền

Kết cấu nền kho lạnh phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: nhiệt độ phòng lạnh, tải
trọng của hàng bảo quản, dung tích kho lạnh,…Yêu cầu của nền là phải có độ vững chắc
cần thiết, tuổi thọ cao, không thấm ẩm.
GVHD: Th.s Đào Thanh Khê

Trang 15

Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây năng suất 120 tấn

Bảng 2: Kết cấu cách nhiệt của nền
Vật liệu
Bêtông đất

Bề dày δ (m)
0.02

Hệ số truyền nhiệt λ (W/m.K)
1.6

Bêtông tấm

0.10

1.0

Cách nhiệt (Stiropor)

0.20

0.047

Cách ẩm bitum

0.005

0.23

Vữa

0.01

0.88

Bêtông cốt thép

0.15

1.5

Cộng

0.485

3.2.2 Xác định bề dày lớp cách nhiệt

Bề dày lớp cách nhiệt được tính theo cơng thức:

Trong đó:
α1 = 23.3 W/m2 .K : hệ số cấp nhiệt của khơng khí
α2 = 9 W/m2 .K : hệ số cấp nhiệt của khơng khí trong phòng (đối lưu cưỡng bức).
δi : bề dày của vật liệu làm tường (bảng 2).
λi : hệ số truyền nhiệt của vật liệu làm tường (bảng 2).
K = 0.35 W/m2 .K : hệ số truyền nhiệt quy chuẩn.

=> chọn δ2 = 0.2 m

=> Hệ số truyền nhiệt của nền K = 0.215 W/m2 .K
Kiểm tra tương tự trên ==> không có đọng sương và đọng ẩm.

GVHD: Th.s Đào Thanh Khê

Trang 16


Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây năng suất 120 tấn

GVHD: Th.s Đào Thanh Khê

Trang 17


Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây năng suất 120 tấn

3.3

CÁCH NHIỆT CÁCH ẨM CHO TRẦN

3.3.1 Kết cấu cách nhiệt của trần
Mái kho lạnh không được phép đọng nước và thấm nước.Mái có kết cấu như sau:
Bảng 3: Kết cấu cách nhiệt của trần kho lạnh
Vật liệu

Bề dày δ(m)

Hệ số truyền nhiệt λ (W/mK)

Bêtông cốt thép

0.07

1.5

Vữa

0.01

0.88

Bitum

0.005

0.23

Cách nhiệt (Stiropor)

0.15

0.047

Vữa trên lưới thép

0.04

0.88

Cộng

0.1957

3.3.2 Xác định bề dày lớp cách nhiệt

Bề dày lớp cách nhiệt được tính theo cơng thức:

Trong đó:
α1 = 23.3 W/m2 .K : hệ số cấp nhiệt của khơng khí bên ngồi (tường có chắn gió).
α2 = 9 W/m2 .K : hệ số cấp nhiệt của không khí trong phịng (đối lưu cưỡng bức).
δi : bề dày của vật liệu làm tường (bảng trên).
λi : hệ số truyền nhiệt của vật liệu làm tường (bảng trên).
K = 0.35 W/m2K : hệ số truyền nhiệt quy chuẩn.

=> chọn δ3 = 0.2 m => Hệ số truyền nhiệt của trần K = 0.288 W/m2.K
Kiểm tra tương tự trên ==> Khơng có đọng sương đọng ẩm trên bề mặt kết cấu.

GVHD: Th.s Đào Thanh Khê

Trang 18


Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây năng suất 120 tấn

CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN CÂN BẰNG NHIỆT
Việc tính tốn nhiệt tải kho lạnh là tính tốn các dịng nhiệt từ mơi trường xâm
nhập vào kho lạnh. Đây chính là dịng nhiệt tổn thất mà máy lạnh phải có đủ cơng suất để
thải 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 tải kho lạnh là để xác định năng suất
lạnh của máy lạnh cần lắp đặt.
Dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh được xác định bằng biểu thức:
Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 (W)
Trong đó:
Q1: dịng nhiệt thất thốt qua vách.
Q2: dịng nhiệt do sản phẩm tỏa ra.
Q3: dòng nhiệt do vận hành kho.
Q4: dịng nhiệt do thong gió buồng lạnh.
4.1

TÍNH DỊNG NHIỆT TỔN THẤT

4.1.1 Tính nhiệt thất thốt qua vách
Bao che

K (w/m2k)

F(m2)

ΔT (k)

Q1 =K×F×ΔT (w)

Tường ngồi

0.202

60

62.3

755.076

Tường ngồi

0.202

60

62.3

755.076

Tường ngồi

0.202

60

62.3

755.076

Tường ngồi

0.202

60

62.3

755.076

Nền

0.215

144

62.3

1928.808

Trần

0.288

144

62.3

2583.7056

Tổng Q1

7532.8176 (w)

GVHD: Th.s Đào Thanh Khê

Trang 19


Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây năng suất 120 tấn

4.1.2 Tính dịng nhiệt do sản phẩm tạo ra
✴ Dịng nhiệt do trái cây tỏa ra:
𝑄21 =

𝑀×(ℎ1−ℎ2)×1000×1000
24×3600

(𝑊)

M: năng suất buồng bảo quạn lạnh đơng (t/24h)
Q21 :Dịng nhiệt do tôm tỏa ra
h1 ,h2 : enthapi của sản phẩm trước và sau khi xử lý lạnh :
Theo bảng 4-2 p.81
Chọn nhiệt độ hàng nhập thẳng vào kho bảo quản lạnh đông là:
t1 = 8 oC
t2 = 4 oC

⇒h1 = 302 kJ/kg
⇒h2 = 286.7 kJ/kg

M = 8%E = 0.08×120 = 9.6 ( t/24h)
Với: M: khối lượng hàng nhập vào bảo quản lạnh đơng
E: dung tích phịng bảo quản lạnh đơng
Vậy :
𝑄21 =

𝑄21 =

𝑀×(ℎ1−ℎ2)×1000×1000

24×3600
9.6×(302−286.7)×1000×1000
=
24×3600

(𝑊)

1700(𝑊)

✴ Dịng nhiệt do trái cây hơ hấp:
Q22 = E× (0.1×qn + 0.9×qhp) ,W
=120× (0.1×40.7 + 0.9×14) = 1667 (W)
Với: E : dung tích kho lạnh

GVHD: Th.s Đào Thanh Khê

Trang 20


Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây năng suất 120 tấn

qn và qhp :dòng nhiệt tỏa ra khi có sản phẩm nhập vào kho lạnh, sau đó là
nhiệt độ bảo quản kho lanh . W/t (bảng 4-5)
✴ Dịng nhiệt do bao bì tỏa ra:
𝑄23 =

𝑀𝑏×𝐶𝑏(𝑡1−𝑡2)×1000×1000
24×3600

Với: Mb : khối lượng bao bì đưa vào cùng sản phẩm (t/24h)
Cb : Nhiệt dung riêng của bao bì (kJ/kgK)
t1, t2 : nhiệt độ bao bì trước và sau khi bảo quản lạnh đơng
1000/(24×3600) : hệ số chuyển đổi t/24h ra kg/s
Ta có :Khối lượng bao bì gỗ : Mb = 10%M = 10% ×9.6 =0.96 (t/24h)
Nhiệt dung riêng của bao bì gỗ : Cb = 2.5 (kJ/kgK)
Nhiệt độ bao bì trước khi bảo quản: t1= 8 oC
Nhiệt độ bao bì sau khi bảo quản : t2 =4 oC
𝑄23 =

0.96×2.5×(8−4)×1000×1000
24×3600

= 111. 11 (𝑘𝑊)

Tổng nhiệt do sản phẩm tỏa ra là :
Q2 = Q21 + Q22 + Q23 = 1700 + 1667 + 111.11 = 3478.11 (W)
4.1.3 Dòng nhiệt do vận hành kho
✴ Dịng nhiệt do đèn chiếu sang:
Q31 = A ×F ,W
A: định mức chiếu sáng trên một m2 phòng, A = 1.2 W/m2
F: Diện tích phịng lạnh,

F= 144 m2
Q31= 1.2×144 = 172.8 W

GVHD: Th.s Đào Thanh Khê

Trang 21


Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây năng suất 120 tấn

✴ Dòng nhiệt do người tỏa ra:
Q32= 350×n ,W
350: nhiệt lượng do người tỏa ra khi làm việc nặng
n: số người làm việc trong phòng, chọn n=3
Q32= 350×3 = 1050 W
✴ Dịng nhiêt do động cơ điện:
Q33= 1000×N ,W
N: cơng suất động cơ điện , N = 2
Q33= 1000×2= 2000 W
✴ Dịng nhiệt khi mở cửa:
Q34 = B×F ,W
B: dịng nhiệt do tổn thất kho lạnh mở cửa cho 1 m2 phòng lạnh, B= 15 (tra bảng
4-4)
F: diện tích phịng lạnh, F = 144 m2
Q34= 15×144 = 2160 W
Vậy dòng nhiệt vận hành:
Q3 = 172.8 + 1050 + 2000 + 2160 =5382.8 (W)
4.1.4 Dịng nhiệt do thơng gió buồng lạnh
Tra đồ thị h-x ta có : h1 =105 kj/kg

GVHD: Th.s Đào Thanh Khê

Trang 22

Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây năng suất 120 tấn

h2 =13 kj/kg
Khối lượng riêng của không khí trong buồng pk=1.28m3/kg
Bội số tuần hồn khơng khí a=3
𝑀𝑘 =

𝑀𝑘 =

𝑉×𝑎×𝑝𝑘

𝑘𝑔/𝑠

24×3600
−3
144×3×1.28
=
6.
4×10
24×3600

𝑘𝑔/𝑠

✴ Dịng nhiệt tổn thất do khơng khí nóng đưa vào:
Q4 = Mk× (h1-h2) ×1000 = 6.4×10-3× (105-13) ×1000 = 588.8 (W)
Dịng nhiệt tổn thất cho tồn bộ kho
Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4
= 7532.82 + 3478.11 + 5382.80 + 588.80 = 16982.53 W

4.2

XÁC ĐỊNH TẢI NHIỆT CHO THIẾT BỊ VÀ MÁY NÉN

Tải nhiệt cho thiết bị là tổng các tải nhiệt thành phần có giá trị cao nhất :
QMN = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 W

(4-15) (NĐL)

⇒ QMN =7532.82 + 3478.11 + 5382.80 + 588.80 = 16982.53 (W)
Năng suất lạnh của máy nén được xác định theo biểu thức:
Q0=

(4-17) (NĐL)

∑Q - Tổng nhiệt tải của máy nén
b - Là hệ số thời gian làm việc, chọn b= 0.9
k - Là hệ số tính đến tổn thất trên đường ống và thiết bị của hệ thống lạnh, lấy k=1.12
(dùng phương pháp nội suy trong tài liệu hdtk NĐL)
⇒ 𝑄0 =

GVHD: Th.s Đào Thanh Khê

𝑘×
𝑏

=

1.12×16982.53
0.9

Trang 23

= 21133. 81 𝑊


Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây năng suất 120 tấn

CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN CHU TRÌNH LẠNH, TÍNH CHỌN MÁY NÉN
5.1

CHỌN CÁC THƠNG SỐ CỦA CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC

Chế độ làm việc của một hệ thống lạnh được đặc trưng bằng 4 nhiệt độ sau.
+ Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh t0.
+ Nhiệt độ ngưng tụ của môi chất lạnh tk.
+ Nhiệt độ quá lạnh của lỏng trước van tiết lưu tql.
+ Nhiệt độ hơi hút về máy nén ( nhiệt độ quá nhiệt ) tqn.
5.1.1 Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh
Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh phụ thuộc vào nhiệt độ của kho lạnh. Có thể lấy như sau:
t0 = tb - Δt 0, 0C

[ 1, 204 ]

Trong đó:
tb - là nhiệt độ kho lạnh.
tb = 4 0C;
Δt0 - là hiệu nhiệt độ yêu cầu.
Kho lạnh lựa chọn phương pháp làm lạnh trực tiếp, độ ẩm của khơng khí trong kho
cao, hiệu nhiệt độ yêu cầu là 8 ÷ 130C nên chọn Δt0 = 13 0C

[ 1, 204 ]

Vậy t0 = 4 - 13 = -9 0C.
5.1.2 Nhiệt độ ngưng tụ
Nhiệt độ ngưng tụ của hơi môi chất lạnh phụ thuộc vào môi trường làm mát và
nhiệt độ của chất tải nhiệt chạy qua thiết bị ngưng tụ.
Thiết bị ngưng tụ của hệ thống lạnh có tác nhân làm mát là nước lấy từ nguồn nước
ngầm qua hệ thống xử lý được tuần hồn khép kín qua tháp giải nhiệt.
Nhiệt độ ngưng tụ được xác định theo biểu thức:
tk = tw2 + Δt k, 0C

[ 1, 205 ]

Trong đó:
tw2 - là nhiệt độ nước ra khỏi bình ngưng, 0C;
GVHD: Th.s Đào Thanh Khê

Trang 24