thiết kế kho lạnh bảo quản hoa 10 tấn

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.52 MB, 53 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HCMKHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

BÁO CÁO TIỂU LUẬN

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

Bản phân cơng cơng việc nhóm 4.

Họ và TênCơng việc

1Nguyễn Minh LnTính Q4, làm pp ,tổng hợp pp2Phạm Văn ĐứcTính tốn mặt bằng (chương 2).

Tính tốn chọn máy nén thiết bị phụ khác. Sửa lại bài về phần tính tốn.

3Nguyễn Thị ThảoGiới thiệu tổng quan phần chương1

4Võ Nguyên BinTính Q2, làm pp, chỉnh sửa world.5Nguyễn Hữu BảoTính Q3, làm pp

6Thái Đình LâmTính Q1,Q5,sửa lại bài phần mở đầu.

78

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

LỜI MỞ ĐẦU

Kỹ thuật lạnh đã ra đời hàng trăm năm nay và được sử dụng rất rộng rãi trongngành kĩ thuật như: Trong công nghiệp chế biến và bảo quản thực phẩm, công nghiệp hóachất, cơng nghiệp rượu, bia, sinh học, đo lường tự động, xây dựng, công nghiệp dầu mỏ,chế tạo vật liệu, dụng cụ, thiết kế chế tạo máy, y học , ... Ngày nay kĩ thuật lạnh đã đượcphát triển rất mạnh mẽ, được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau, phạm vi ngày càngđược mở rộng và trở thành ngành kĩ thuật vô cùng quan trọng, không thể thiếu đượctrong cuộc sống và kĩ thuật của tất cả các nước. Một trong số đó là ứng dụng trong việcthiết kế các loại kho lạnh để bảo quản thực phẩm. Và trong đồ án này, nhóm chúng emtìm hiểu và thiết kế hệ thống kho bảo quản trữ hoa

Hoa được xếp vào loại thực vật khó bảo quản hoa rất dễ héo dễ úng thối gây ra thất thoát kinh tế . Việc lắp đặt kho lạnh bảo quản hoa là rất cần

thiết ,có nhiều nhà cung cấp hoa đã nói ” Số lượng trữ hoa rất là nhiều và được bảo quản ở phương pháp truyền thống hoa rất dễ bị héo ,thời gian bảo quản ngắn ,cơng sức tưới hoa chăm sóc hoa nhiều gây ra tốn kém và tốn cả công sức lẫn kinh tế và cả vận chuyển…..”

Bảo quản hoa tươi luôn là khâu quan trọng nhất đối với các cửa hàngkinh doanh hoa. Ngay khi thu hoạch nếu khơng có phương pháp bảo quản hiệuquả thì hoa rất nhanh héo và gây mất thẩm mỹ.Phương pháp bảo quản phổthông không thể đáp ứng được lượng hoa cần bảo quản với số lượng nhiều. Vìvậy kho lạnh là phương pháp giải quyết hiệu quả nhất. Giúp cho hoa không bịsâu bệnh, non yếu và giảm chất lượng sau khi cắt. Điều này giúp cho hoa giữnguyên chất lượng và sau khi bán ra thị trường khơng bị ép giá.Vì vậy chúngta nên áp dụng kho lạnh bảo quản cho hoa.

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

LỜI CẢM ƠN

Báo cáo là kết quả của cả một quá trình tham gia học hỏi, so sánh, nghiên cứu và ứng dụng những kiến thức đã học vào đồ án. Báo cáo vừa là cơ hội để sinh viên trình bày những nghiên cứu về vấn đề mình quan tâm trong quá trình học tập, đồng thời cũng là một tài liệu quan trọng giúp giảng viên, sinh viện kiểm tra đánh giá quá trình học tập và kết quả học tập của mỗi sinh viên.Để hoàn thành báo cáo thiết kế kho lạnh bảo quản hoa này, ngoài sự nỗ lực của bản thân, chúng em trân trọng gửi lời cảm ơn sâu sắc đến các thầy cô ở khoa Công nghệ Nhiệt - Lạnh trường Đại học Cơng Nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh đã cùng với tri thức và tâm huyết của mình đã truyền những kiến thức và kinh nghiệm quý báu cho chúng em trong suốt quá trình học tập, đặc biệt trong học kì này khoa đã lập kế hoạch cho chúng em tiếp cận với môn: “Đồ án chuyên ngành kỹ thuật lạnhứng dụng ”. do thầy TRẦN ĐÌNH ANH TUẤN đảm nhiệm. Và chúng em đặc biệt biết ơn thầy đã tận tình hướng dẫn, sửa chữa cũng như truyền đạt kiến thức về chun mơn để chúng em có thể kịp tiến độ của bài làm. Nếu khơng có sự hướng dẫn của cơ thì phần đồ án của chúng em khó có thể hoàn chỉnh cũng như đạt yêu cầu về tiến độ, nội dung và hình thức. Một lần nữa chúng em xin chân thành cảm ơn thầy.

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Mục lục

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ NGÀNH LẠNH...38

1. TỔNG QUAN VỀ NGÀNH LẠNH...38

1.1.Lịch sử phát triển ngành lạnh...38

1.2.Ứng dụng của kỹ thuật lạnh...39

1.3.Tổng quan về công nghệ làm đông và bảo quản sản phẩm đông lạnh...40

1.3.1.Khái niệm kho lạnh bảo quản...40

1.3.2.Tác dụng của việc bảo quản lạnh...40

1.3.3.Một số biến đổi của thực phẩm trong quá trình bảo quản...40

1.3.3.1.Biến đổi vật lý...40

1.3.3.2. Biến đổi về hoá học...41

1.3.3.3.Sự biến đổi của protêin...41

1.3.3.4. Sự biến đổi của chất béo...41

1.3.3.5. Sự biến đổi về vi sinh vật:...42

1.3Cách phân loại hệ thống kho lạnh bảo quản...42

1.3.1.Phân loại theo công dụng:...42

1.4.2.Phân loại theo nhiệt độ:...43

1.4.3.Phân loại theo dung tích chứa:...44

CHƯƠNG 2 : TÍNH TỐN MẶT BẰNG KHO LẠNH...46

2. Tính tốn mặt bằng kho lạnh...46

2.1.Khảo sát sơ đờ mặt bằng lắp đặt kho lạnh...46

2.2.Tính cách nhiệt cách ẩm...51

2.3.Cấu trúc kho lạnh...53

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

Vào năm 1761-1764, giáo sư Black đã tìm ra nhiệt ẩn hố hơi và nhiệt ẩn nóng chảy. Từđó mà con người đã biết làm lạnh bằng cách cho bay hơi chất lỏng ở áp suất thấp.

Đến thế kỉ XIX, thì kỹ thuật lạnh mới thật sự phát triển mạnh mẽ. Năm 1810, máy lạnh hấp thụ chu kì với cặp môi chất H2O/H2SO4 đầu tiên do Leslie (Pháp) đưa ra. Đến giữathế kỉ XIX nó được phát triển rầm rộ nhờ vào kĩ sư Carré (Pháp) với hàng loạt bằng phát minh về máy lạnh hấp thụ chu kì và liên tục với các cặp môi chất khác nhau.Năm 1873, Van der Waals cơng bố phương trình trạng thái, cùng lúc đó nhà bác học Pháp là Charler Tellier trình bày luận án ở Viện hàn lâm Pháp về việc dùng lạnh để bảo quản thịt, ông là người được cả thế giới xem như là ông tổ ngành lạnh.

Năm 1898, Dewar hoá lỏng được H2 và Linde hoá lỏng O2, N2 và tách bằng chưng cất.Đến cuối thế kỉ XIX, với hàng loạt cải tiến của Linde với việc sử dụng môi chất NH3 cho máy lạnh nén hơi, làm cho máy lạnh nén hơi được sử dụng phổ biến ở nhiều nơi.Năm 1904: Mollier xây dựng đồ thị i – s và logP – i.

Năm 1930, sự kiện quan trọng phát triển kĩ thuật lạnh là việc sản xuất và ứng dụng môi chất lạnh Freon ở Mĩ. Môi chất lạnh Freon là hợp chất hữu cơ hydro cacbua no hoặckhông no như metal (CH4) hoặc etan (C2H6)…, được thay thế một phần hoặc toàn bộ các nguyên tử hydro bằng các nguyên tử halogen như Clo (Cl), Flo (F) hoặc Brom (Br).

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

1.2. Ứng dụng của kỹ thuật lạnh.

Ứng dụng trong bảo quản thực phẩm: Đây là lãnh vực quan trọng nhất của kỹ thuật lạnh, nhằm đảm bảo cho các thực phẩm: rau, quả, thịt, cá, sữa, …không bị phân hủy (thối rữa) do vi khuẩn gây ra. Đặc biệt những nước có thời tiết nóng và ẩm như nước ta thì quá trìnhphân hủy (thối rữa) sẽ diễn ra càng nhanh. Vì thế việc áp dụng kỹ thuật lạnh vào việc bảo quản thực phẩm là hết sức cần thiết.

Ứng dụng kỹ thuật lạnh trong thể dục thể thao: Nhờ có kỹ thuật lạnh mà người ta có thể tạo ra sân trượt băng, đường đua trượt băng và trượt tuyết nhân tạo cho các vận động viênluyện tập hoặc cho các đại hội thể thao ngay cả khi nhiệt độ khơng khí cịn rất cao, hoặc có thể để sưởi ấm bể bơi.

Ứng dụng kỹ thuật lạnh trong công nghiệp hố chất: Những ứng dụng quan trọng nhất trong cơng nghiệp hố chất là sự hố lỏng khí bao gồm hố lỏng các chất khí là sản phẩmcủa cơng nghiệp hoá chất như: Cl2 , NH3 , CO2 , SO3 , HCl và các loại khí đốt khác. Người ta thường dùng kỹ thuật lạnh để cô đặc nước quả, rượu nho, nhằm làm tăng hiệu suất ép nước rau, quả.

Ứng dụng kỹ thuật lạnh trong ngành Công nghiệp: Luyện kim, Chế tạo máy, Y học, Dược phẩm, ngành Vải sợi, Cao su nhân tạo.

Ứng dụng trong Nông nghiệp: nhằm bảo quản giống, lai tạo giống, điều hồ khí hậu cho các trại chăn nuôi trồng trọt, bảo quản và chế biến cá, nông sản thực phẩm.

Ứng dụng trong ngành Y học: Trong y tế người ta ứng dụng lạnh để bảo quản thuốc và các phẩm vật y tế… kỹ thuật lạnh được sử dụng trong y tế ngày càng nhiều và càng đem lại những hiệu quả hết sức to lớn. Phần lớn những loại thuốc quí, hiếm đều cần được bảo quản lạnh ở nhiệt độ thích hợp: như các loại vacxine, kháng sinh, gây mê….

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

Ứng dụng trong đời sống: Sản xuất nước đá và dùng nước đá cho việc trữ lạnh khi vận chuyển, bảo quản nông sản, thực phẩm, cho chế biến thuỷ sản và cho sinh hoạt của con người, nhất là ở các vùng nhiệt đới để làm mát và giải khát.

1.3.Tổng quan về công nghệ làm đông và bảo quản sản phẩm đông lạnh

1.3.1.Khái niệm kho lạnh bảo quản

Kho lạnh bảo quản là kho được sử dụng để bảo quản các loại thực phẩm, nông sản, rau quả, các sản phẩm của cơng nghiệp hố chất, cơng nghiệp thực phẩm, công nghiệp nhẹ, vv… Hiện nay kho lạnh được sử dụng trong công nghiệp chế biến thực phẩm rất rộng rãi và chiếm một tỷ lệ lớn nhất. Các dạng mặt hàng bảo quản bao gồm:

- Kho bảo quản thực phẩm chế biến như: Thịt, hải sản, đồ hộp- Bảo quản nông sản thực phẩm, rau quả.

- Bảo quản các sản phẩm y tế, dược liệu- Kho bảo quản sữa.

- Kho bảo quản và lên men bia.- Bảo quản các sản phẩm khác.

1.3.2. Tác dụng của việc bảo quản lạnh

Bảo quản thực phẩm là quá trình bảo về và hạn chế những biến đổi về chất lượng và hình thức của thực phẩm trong khi chờ đợi đưa đi sử dụng. Thực phẩm sau khi thu hoạch về chế biến được bảo quản ở nhiệt độ thấp cùng với chế độ thơng gió và độ ẩm thích hợp trong kho lạnh, khi hạ nhiệt độ thấp thì enzyme và vi sinh vật trong nhiên liệu bị ức chế hoạt động và có thể bị đình chỉ hoạt động. Như vậy nguyên liệu được giữ tươi lâu thêm một thời gian nữa. Nói chung khi nhiệt độ nhở hơn 10 °C thì vi sinh vật gây thối rữa và vikhuẩn gây bệnh bị kiềm chế phần nào hoạt động của chúng. Khi nhiệt độ nhỏ hơn 0°C.1.3.3. Một số biến đổi của thực phẩm trong quá trình bảo quản

Sự kết tinh lại của nước đá: Đối với các sản phẩm đơng lạnh trong q trình bảo quản nếuchúng ta khơng duy trì được nhiệt độ bảo quản ổn định sẽ dẫn đến sự kết tinh lại của nước đá. Đó là hiện tượng gây nên những ảnh hưởng xấu cho sản phẩm bảo quản. Do nồng độ chất tan trong các tinh thể nước đá khác nhau thì khác nhau, nên nhiệt độ kết tinhvà nhiệt độ nóng chảy cũng khác nhau.

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

Khi nhiệt độ tăng thì các tinh thể nước đá có kích thước nhỏ, có nhiệt độ nóng chảy thấp sẽ bị tan ra trước tinh thể có kích thước lớn, nhiệt độ nóng chảy cao. Khi nhiệt độ hạ xuống trở lại thì quá trình kết tinh lại xảy ra, nhưng chúng lại kết tinh thể nước đá lớn do đó làm cho kích thước tinh thể nước đá lớn ngày càng to lên. Sự tăng về kích thước các tinh thể nước đá sẽ ảnh hưởng xấu đến thực phẩm cụ thể là các cấu trúc tế bào bị phá vỡ, khi sử dụng sản phẩm sẽ mềm hơn, hao phí chất dinh dưỡng tăng do sự mất nước tự do tăng làm mùi vị sản phẩm giảm.

Để tránh hiện tượng kết tinh lại nước đá, trong quá trình bảo quản nhiệt độ bảo quản phải được giữ ổn định, mức dao động nhiệt độ cho phép là ± 20C.

Sự thăng hoa của nước đá: Trong quá trình bảo quản sản phẩm đơng lạnh do hiện tượng hơi nước trong khơng khí ngưng tụ thành tuyết trên dàn lạnh làm cho lượng ẩm trong khơng khí giảm. Điều đó dẫn đến sự chênh lệch áp suất bay hơi của nước đá ở bề mặt sảnphẩm với môi trường xung quanh. Kết quả là nước đá bị thăng hoa, hơi nước đi vào bề mặt sản phẩm với mơi trường khơng khí. Nước đá ở bề mặt bị thăng hoa, sau đó các lớp bên trong của thực phẩm cũng bị thăng hoa.

Sự thăng hoa nước đá của thực phẩm làm cho thực phẩm có cấu trúc xốp, rỗng. Oxy khơng khí dễ thâm nhập vào oxy hoá sản phẩm. Sự oxy hoá xảy ra làm cho sản phẩm haohụt về trọng lượng, chất tan, mùi vị bị xấu đi, đặc biệt trong q trình oxy hố lipit. Để tránh hiện tượng thăng hoa nước đá của sản phẩm thì sản phẩm đơng lạnh đem đi bảo quản cần được bao gói kín và đuổi hết khơng khí ra ngồi. Nếu có khơng khí bên trong sẽ xảy ra hiện tượng hố tuyết trên bề mặt bao gói và quá trình thăng hoa vẫn xảy ra.

Trong quá trình bảo quản đơng lạnh các biến đổi sinh hố, hố học diễn ra chậm. Các thành phần dễ bị biến đổi là protêin hoà tan, lipit, vitamin, chất màu.

Trong các loại protêin thì protêin hồ tan trong nước dễ bị phân giải nhất, sự phân giải chủ yếu dưới dạng dưới tác dụng của enzyme có sẵn trong thực phẩm.

Sự khuếch tán nước do kết tinh lại và thăng hoa nước đá gây nên sự biến tính của protêin hồ tan.

Biến đổi protêin làm giảm chất lượng sản phẩm khi sử dụng.

1.3.3.4. Sự biến đổi của chất béo

Dưới tác động của enzyme nội tạng làm cho chất béo bị phân giải cộng với quá trình thăng hoa nước đá làm cho oxy xâm nhập vào thực phẩm. Đó là quá trình thuận lợi cho q trình oxy hố chất béo xảy ra. Q trình oxy hố chất béo sinh ra các chất có mùi vị xấu làm giảm giá trị sử dụng của sản phẩm. Nhiều trường hợp đây là nguyên nhân chính làm hết thời hạn bảo quản của sản phẩm. Các chất màu bị oxy hoá cũng làm thay đổi màusắc của thực phẩm.

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

1.3.3.5. Sự biến đổi về vi sinh vật:

Đối với sản phẩm đơng lạnh có nhiệt độ thấp hơn -15oC và được bảo quản ổn định thì số lượng vi sinh vật giảm theo thời gian bảo quản. Ngược lại nếu sản phẩm làm đông không đều, vệ sinh không đúng tiêu chuẩn, nhiệt độ bảo quản không ổn định sẽ làm cho các sản phẩm bị lây nhiễm vi sinh vật, chúng hoạt động gây thối rữa sản phẩm và giảm chất lượng sản phẩm.

1.3 Cách phân loại hệ thống kho lạnh bảo quản

Kho lạnh là một phần quan trọng của mỗi doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực nông nghiệp, công nghiệp thực phẩm. Kho lạnh công nghiệp được áp dụng vào các khu công nghiệp, chế biến thực phẩm và bảo quản cấp đông thực phẩm tươi sống. Đặc điểm của các kho lạnh là phụ thuộc vào các cảm biến. Do đó có nhiều kho lạnh với mục đích sử dụng khác nhau thì sử dụng loại cảm biến khác nhau.

1.3.1.Phân loại theo công dụng:

– Kho lạnh sơ bộ: Dùng làm lạnh sơ bộ hay bảo quản tạm thời thực phẩm tại các nhà máy chế biến trước khi chuyển sang một khâu chế biến khác.

– Kho lạnh chế biến: Được sử dụng trongcác nhà máy chế biến và bảo quản thực phẩm(nhà máy đồ hộp, nhà máy sữa, nhà máy chếbiến thuỷ sản, nhà máy xuất khẩu thịt,…). Cáckho lạnh loại này thường có dung tích lớn, cầnphải trang bị hệ thống có cơng suất lạnh lớn. Phụtải của kho lạnh luôn thay đổi do phải xuất nhậphàng thường xuyên.

– Kho lạnh phân phối, trung chuyển: Dùngđiều hoà cung cấp thực phẩm cho các khu dâncư, thành phố và dự trữ lâu dài. Kho lạnh phân

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

phối thường có dung tích lớn, trữ nhiều mặt hàng và có ý nghĩa rất lớn đối với đời sống sinh hoạt của cả một cộng đồng.

– Kho lạnh thương nghiệp: Kho lạnh bảoquản các mặt hàng thực phẩm của hệ thốngthương nghiệp. Kho dùng bảo quản tạm thời cácmặt hàng đang được doanh nghiệp bán trên thịtrường.

– Kho lạnh vận tải (trên tàu thuỷ, tàu hoả,ôtô): Đặc điểm của kho là dung tích lớn, hàngbảo quản mang tính tạm thời để vận chuyển từnơi này đến nơi khác.

– Kho lạnh sinh hoạt: Đây là loại kho rấtnhỏ dùng trong các hộ gia đình, khách sạn, nhàhàng dùng bảo quản một lượng hàng nhỏ.

1.4.2. Phân loại theo nhiệt độ:

– Kho bảo quản lạnh: Nhiệt độ bảo quản nằm trong khoảng -2 oC đến 5 oC. Đối với một số rau quả nhiệt đới cần bảo quản ở nhiệt độ cao hơn (đối với chuối > 10 oC, đối với chanh > 4 oC). Nói chung các mặt hàng chủ yếu là rau quả và các mặt hàng nông sản.

– Kho bảo quản đông: Kho được sử dụng đểbảo quản các mặt hàng đã qua cấp đơng. Đó làhàng thực phẩm có nguồn gốc động vật. Nhiệt độbảo quản tuỳ thuộc vào thời gian, loại thực phẩmbảo quản. Tuy nhiên nhiệt độ bảo quản tối thiểu

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

cũng phải đạt -18 oC để các vi sinh vật không thể phát triển làm hư hại thực phẩm trong quá trình bảo quản.

– Kho đa năng: Nhiệt độ bảo quản là -12 oC, buồng bảo quản đa năng thường được thiết kế ở -12 oC nhưng khi cần bảo quản lạnh có thể đưa lên nhiệt độ bảo quản 0 oC hoặc khi cần bảo quản đơng có thể đưa xuống nhiệt độ bảo quản -18 oC tuỳ theo u cầu cơng nghệ. Khi cần có thể sử dụng buồng đa năng để gia lạnh sản phẩm. Buồng đa năng thường được trang bị dàn quạt nhưng cũng có thể được trang bị dàn tường hoặc dàn trần đối lưu khơng khí tự nhiên.

– Kho gia lạnh: Được dùng để làm lạnh sảnphẩm từ nhiệt độ môi trường xuống nhiệt độ bảoquản lạnh hoặc để gia lạnh sơ bộ cho những sảnphẩm lạnh đông trong phương pháp kết đơng 2pha. Tuỳ theo u cầu quy trình cơng nghệ gialạnh, nhiệt độ buồng có thể hạ xuống -5 oC vànâng lên vài độ trên nhiệt độ đóng băng của các

sản phẩm được gia lạnh. Buồng gia lạnh thường được trang bị dàn quạt để tăng tốc độ gialạnh cho sản phẩm.

– Kho bảo quản nước đá: Nhiệt độ tối thiểu -4 oC.

1.4.3. Phân loại theo dung tích chứa:

Kích thước kho lạnh phụ thuộc chủ yếu vào dung tích chứa hàng của nó. Do đặc điểm về khả năng chất tải cho mỗi loại thực phẩm khác nhau nên thường quy dung tích ratấn thịt (MT – Meat Tons). Ví dụ: Kho 50MT, kho 100MT, 200MT, 500MT,… là những kho có khả năng chứa 50, 100, 200, 500 tấn thịt.

– Kho xây: Là kho mà kết cấu là kiến trúc xây dựng và bên trong người ta bọc lớp cách nhiệt. Kho xây chiếm diện tích lớn, giá thành tương đối cao, khơng đẹp, khó tháo dỡ

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

và di chuyển. Mặt khác về mặt thẩm mỹ và vệ sinh kho xây không đảm bảo tốt. Vì vậy, hiện nay ở nước ta thường ít sử dụng kho xây để bảo quản thực phẩm.

– Kho panel: Được lắp ghép từ các tấm panel tiền chế polyuretan và được lắp ghép với nhau bằng các móc khố cam locking và mộng âm dương. Kho panel có hình thức đẹp, gọn và giá thành tương đối rẻ, rất tiện lợi khi lắp đặt, tháo dỡ và bảo quản các mặt hàng thực phẩm, nông sản, thuốc men, dược liệu… Hiện nay nhiều doanh nghiệp ở nước ta đã sản xuất các tấm panel cách nhiệt đạt tiêu chuẩn cao. Vì thế hầu hết các xí nghiệp, cơng nghiệp thực phẩm đều sử dụng kho panel để bảo quản hàng hố.

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

CHƯƠNG 2 : TÍNH TỐN MẶT BẰNG KHO LẠNH

2.1. Khảo sát sơ đồ mặt bằng lắp đặt kho lạnh

Yêu cầu chung đối với quy hoạch mặt bằng kho lạnh

Quy hoạch mặt bằng kho lạnh là bố trí những nơi sản xuất xử lý lạnh bảo quản và những nơi phụ trợ với dây chuyền công nghệ. Để đạt được mục đích đó cần tn thủ các yêu cầusau :

Quy hoạch cần phải đạt chi phí đầu tư bé nhất. Cần sử dụng rộng rãi các điều kiện tiêu chuẩn giảm đến mức thấp nhất các diện tích phụ nhưng phải đảm bảo tiện nghi. Giảm công suất thiết bị đến mức thấp nhất .

Quy hoạch mặt bằng cần phải đảm bảo sự vận hành tiện lợi rẻ tiền.

Quy hoạch phải đảm bảo lối đi và đường vận chyển thuận lợi cho việc bốc xếp thủ công hoặc cơ giới đã thiết kế .

Chiều rộng kho lạnh nhiều tầng không quá 40m.

Chiều rộng kho lạnh một tầng phải phù hợp với khoảng vượt lớn nhất 12m, thường lấy 12, 24, 36, 48, 60, 72m.

Chiều dài kho lạnh có đường sắt nên chọn để chứa được 5 toa tàu lạnh bốc xếp được cùngmột lúc.

Chiều rộng sân bốc dỡ 6 ÷ 7,5m; sân bốc dỡ ơ tơ cũng tương tự như vậy.

Trong một và trường hợp, kho lạnh có sân bốc dỡ nối liền rộng 3,5 m, nhưng thơng thường các kho lạnh có hành lang nối ra cả hai phía, chiều rộng 6m.

Kho lạnh thể tích tới 600 tấn khơng bố trí đường sắt chỉ có một sân bốc dỡ ô tô dọc theo chiều dài kho đảm bảo mọi phương thức bốc dỡ.

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

Để giảm tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che, các buồng lạnh được nhóm lại từng khối với một nhiệt độ.

Mặt bằng kho lạnh phải phù hợp với hệ thống lạnh đã chọn. Điều này đặc biệt quan trọng đối với kho lạnh một tầng vì khơng phải luôn luôn đảm bảo đưa được môi chất lạnh từ các thiết bị lạnh về, do đó phải chuyển sang sơ đồ lớn hơn với việc cấp lỏng từ dưới lên. Mặt bằng kho lạnh phải đảm bảo kỹ thuật, an tồn phịng cháy chữa cháy.

Khi quy hoạch cũng cần phải tính tốn đến khả năng mở rộng kho lạnh. Phải để lại một mặt mút tường để có thể mở rộng kho lạnh.

Phương án xây dựng kho lạnh

Có 2 phương án thiết kế kho lạnh: Kho xây và kho lắp ghép. Tôi lựa chọn phương án thiết kế là kho lạnh lắp ghép, mặc dù kho lạnh lắp ghép giá thành cao hơn khá nhiều so với kho lạnh xây. Nhưng nó có những ưu điểm vượt trội so với kho lạnh xây như sau : Tất cả các chi tiết của kho lạnh lắp ghép là các panel tiêu chuẩn chế tạo sẵn nên có thể vận chuyển dễ dàng đến nơi lắp ráp một cách nhanh chóng trong một vài ngày so với kholạnh truyền thống phải xây dựng trong nhiều tháng, có khi nhiều năm.

Có thể tháo lắp và di chuyển đến nơi mới cần thiết.

Không cần vật liệu xây dựng như kho xây dựng trừ nền có con lươn đặt kho nên cơng việc xây dựng đơn giản hơn nhiều .

Cách nhiệt là polyuretan có hệ số dẫn nhiệt thấp.

Tấm bọc ngồi của panel đa dạng từ chất dẻo đến nhôm tấm hoặc thép khơng gỉ.Hồn tồn có thể sản xuất được trong nước.

Thơng số địa lý, khí hậu của TP.HCM.

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

Các thông số này đã được thống kê trong nhiều năm, khi tính tốn thiết kế để đảm bảo độan toàn cao ta thướng lấy giá trị cao nhất ứng với chế độ khí hậu khắc nghiệt nhất. Từ đó sẽ đảm bảo cho kho vận hành an tồn trong mọi điều kiện khí hậu.

Đối với sản phẩm đông không được bao gói cách ẩm thì độ ẩm của khơng khí lạnh phải đạt là 95%. Còn đối với sản phẩm đã được bao gói cách ẩm thì độ ẩm của khơng khí lạnh khoảng 85 ÷ 90% .

Kho đang thiết kế chủ yếu bảo quản sản phẩm thực vật nên ta chọn độ ẩm khơng khílạnh trong kho là φ = 90 - 95%.

Chọn nhiệt độ bảo quản

Nhiệt độ bảo quản sản phẩm đông theo lý thuyết nhiệt độ càng thấp thì chất lượng sản phẩm càng tốt, thời gian bảo quản càng lâu nhưng tùy từng mặt hàng cụ thể mà chúng có nhiệt độ bảo quản khác nhau. Nếu nhiệt độ bảo quản càng thấp thì chi phí lạnh càng cao, điều đó làm tăng chi phí vận hành và hiệu quả kinh tế đạt được thấp. Nhiệt độ bảo quản

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

còn phụ thuộc vào thời gian bảo quan, nếu muốn bảo quản với thời gian dài thì phải giữ ởnhiệt độ thấp.

Ở việt Nam hiện nay, nhiệt độ bảo quản sản phẩm thủy sản đơng lạnh quy định chung là 1 ÷ 2 oC.

Đề tài chúng em chọn nhiệt độ bảo quản tôm thịt nên nhiệt độ bảo quản trong kho là 1 ÷ 2 oC.

1.1. Tính kích thước kho lạnh Tính Thể Tích Kho Lạnh

Thể tích kho lạnh được tính theo cơng thức :

V ≡E

gV (m3)Trong đó:

V – Thể tích kho lạnh , m3.

E – Dung tích của các buồng lạnh, tấn.

gv – Mức độ chất tải, tấn/m3. Kho được thiết kế với mặt hàng hoa, ta có:gv= 0,5 tấn/m3

E = 10 (tấn) (theo đề bài cho) Dung tích thật sự của buồng lạnh E = Esp + Ebb =10 (tấn)

Thể tích buồng lạnh

EV

</div>Trang 20<div class="page_container" data-page="20">

Được xác định qua thể tích buồng lạnh và chiều cao chất tải:

Ta có h1 = H - 2δ = 3,5 – 2.0,1 = 3,3 (m)

Chọn chiều cao phủ bì H = 3,5m là chiều dài lớn nhất của tấm panel.

+ Chọn chiều dày cách nhiệt δ= 100 mm. (Tùy theo nhiệt độ yêu cầu để sử dụng Panel cách nhiệt PU cho phù hợp vì nhiệt độ kho lạnh : 1 0C ÷ 2 0C)

Chiều cao chất tải thực h của kho bằng chiều cao phủ bì trừ đi khoảng hở phía trần để lưuthơng khơng khí chọn là 0,5m và phía dưới nền lát tấm palêt là: 0,1m.

Suy ra: h = 3,3 – (0,1 + 0,5) = 2,4m Tải Trọng Nền .

Công thức tính tải trọng nền:

gf = gv × h = 0,5 x 2,4 = 1,2 ( tấn/m2) Trong đó:

h – Chiều cao chất tải.

</div>Trang 21<div class="page_container" data-page="21">

Với tải trọng nền này thì panel sàn đủ điều kiện chịu được lực nén bởi vì độ chịu nén của panel tiêu chuẩn là 0,2 ÷ 0,29 Mpa.

Diện tích kho lạnh cần xây dựng.

Cơng thức xác định diện tích xây dựng kho lạnh:

FXD= FβF=

Chiều dài kho: 5m. + Chiều rộng kho: 3,5 m.

• Như vậy diện tích thực của kho cần xây dựng là 28 m2.• Diện tích phịng máy :10m2

2.2. Tính cách nhiệt cách ẩm.

Vật liệu cách nhiệt, cách ẩm.

</div>Trang 22<div class="page_container" data-page="22">

Mục đích của việc cách nhiệt.

Ngăn chặn dịng nhiệt xâm nhập từ bên ngồi có nhiệt độ cao hơn xâm nhập vào kho lạnh. Nhưng khi tính tốn ta phải tính tốn sao cho vừa có tính kinh tế mà vẫn hoạt động tốt (nghĩa là chiều dày cách nhiệt vừa đủ để giảm chi phí ban đầu mà dịng nhiệt không xâm nhập được vào kho lạnh).

Yêu cầu đối với vật liệu cách nhiệt.− Khả năng dẫn nhiệt kém (λ nhỏ) .− khối lượng riêng nhỏ ρ nhỏ.

− Khả năng hấp thụ hơi nước kém μ → 0.− Độ bền cơ học và độ bền dẻo cao.

− Bền ở nhiệt độ thấp và khơng gây ăn mịn hoặc phản ứng với vật liệu tiếp xúc nó .− Khơng dễ cháy

− Gia công dễ dàng.− Rẻ tiền, dễ kiếm.

− Không hấp mùi và không gây ra mùi lạ.

− Không tạo điều kiện cho nấm mốc và vi sinh vật phát triển,không độc hại với sản phẩmbảo quản và con người, hoặc khơng làm hư hại sản phẩm đó.

Trong thực tế khơng có vật liệu nào đáp ứng đủ các yêu cầu trên. Nên khi chọn vật liệu ta chọn vật liệu nào có nhiều ưu điểm nhất nhưng cũng ưu tiên vật liệu đáp ứng yêu cầu kỹ thuật và kinh tế nhất.

Chọn vật liệu cách nhiệt là polyurethan vì nó có ưu điểm lớn và tạo mà không cần gia nhiệt nên dễ dàng tạo bọt trong các thể tích rỗng bất kì. Chính vì vậy nó được dùng để làm các tấm panel cách nhiệt nhiều nhất với hiệu quả kinh tế cao và cách nhiệt tốt.

</div>Trang 23<div class="page_container" data-page="23">

Mục đích của việc cách ẩm.

Mục đích cách ẩm là để hạn chế sự xâm nhập ẩm vào kho lạnh sẽ làm huỷ hoại vật liệu cách nhiệt. Do vậy sẽ làm tăng chi phí vận hành. Việc cách ẩm là lớp tơn bọc ngồi tấm panel cách nhiệt. Lớp tơn này có sẵn khi ta mua tấm panel cách nhiệt.

2.3. Cấu trúc kho lạnh.

Kho lạnh bảo quản là nơi lưu trữ sản phẩm sau khi cấp đơng nên cần phải duy trì nhiệt độthấp, độ ẩm cao. Khơng khí bên ngồi có nhiệt độ cao, độ ẩm thấp do đó ln có sự chênh lệch nhiệt độ và độ ẩm giữa bên trong và bên ngồi kho lạnh. Vì vậy các dịng nhiệt và dịng ẩm ln ln có khuynh hướng xâm nhập từ bên ngồi vào mơi trường phịng lạnh. Vì vậy cấu trúc kho lạnh, vật liệu cách nhiệt và cách ẩm cần đảm bảo các yêucầu sau:

− Đảm bảo độ bền vững lâu dài theo tuổi thọ dự kiến của cơng trình (chịu được tải trọng của bản thân và của hàng hoá bảo quản trong kho, và phải chống được ẩm xâm nhập từ bên ngoài vào và bề mặt vách không đọng sương).

− Phải đảm bảo cách nhiệt tốt giảm chi phí đầu tư cho máy lạnh và vận hành.− Phải chống cháy nổ và an toàn .

− Thuận tiện cho việc vận chuyển và sắp xếp hàng.

Do các yêu cầu trên nên chọn kho là kho lạnh lắp ghép, kết cấu xây dựng gồm 2 phần:+ Phần chịu lực: gồm nền móng và các thanh dầm bằng thép (thanh dầm

</div>Trang 24<div class="page_container" data-page="24">

Hình 2-1. Cấu tạo tấm panel. 1 - Lớp sơn bảo vệ

2 - tôn lá3- polyurethan.

Các tấm panel này được bố trí sẵn các cơ cấu lắp với nhau (cách lắp đặt sẽ được giới thiệu ở chương 4).

2.4. Tính tốn cách nhiệt cách ẩm cho kho lạnh.2.4.1. Tính tốn cách nhiệt.

Chiều dày cách nhiệt được tính từ biểu thức hệ số truyền nhiệt k cho vách phẳng nhiều lớp.

k = 1

λi+δcnλcn+

</div>Trang 25<div class="page_container" data-page="25">

Trong đó:

α1 : Là hệ số toả nhiệt của mơi trường bên ngồi tới vách cách nhiệt, W/m2K;α2 : Là hệ số toả nhiệt của vách buồng lạnh và buồng lạnh, W/m2K;

δi : Là chiều dày của lớp vật liệu thứ i, m;

λi : Là hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, W/mK;δcn : Là chiều dày của lớp vật liệu cách nhiệt, m;

λcn : Là hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt, W/mK;K : Là hệ số truyền nhiệt của vách, W/m2K.

Bảng 2-2. Thông số của các lớp vật liệu của panel tiêu chuẩn.

Cấu trúc cách ẩm của kho.

Cấu trúc cách ẩm đóng vai trị quan trọng đối với kho lạnh. Nó có nhiệm vụ ngăn chặn dịng ẩm xâm nhập từ bên ngồi mơi trường vào trong kho lạnh qua kết cấu bao che. Nếu không tiến hành cách ẩm cho kết cấu bao che thì dịng ẩm từ mơi trường bên ngoài sẽ xâm nhập vào cấu trúc cách nhiệt theo sự chênh lệch nhiệt độ làm cho hàm ẩm trong cấu trúc cách nhiệt tăng lên và hệ số truyền nhiệt của cấu trúc bao che tăng lên thậm chí khơng cịn khả năng cách nhiệt. Đối với kho lạnh lắp ghép cấu trúc cách ẩm là lớp tơn bọc cách ẩm, tơn là vật liệu có hệ số dẫn ẩm nhỏ gần bằng 0 do đó viêc cách ẩm đối với kho lạnh là rất an toàn.

</div>Trang 26<div class="page_container" data-page="26">

Cấu trúc kho lạnh

Hình 2–2: Sơ đồ mặt bằng kho lạnh1. Panel cách nhiệt.

2. Dàn lạnh.3. Cửa lớn.4. Cửa sổ

</div>