Thiết kế tủ cấp đông gió 250Kg-mẻ , tủ đông tiếp xúc 1000Kg-mẻ , hệ thống cấp đông IQF 500Kg-h và máy đá vảy 10T-24h tại xí nghiệp đông lạnh F86-Đà Nẵng

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (650.93 KB, 101 trang )

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống lạnh
Thiết kế hệ thống lạnh
LỜI NÓI ĐẦU
LỜI NÓI ĐẦU

Từ lâu con người đã biết tận dụng lạnh của thiên nhiên như băng tuyết để ướp lạnh
bảo quản thực phẩm .Từ thế kỉ 19 phương pháp làm lạnh nhân tạo đã ra đời và phát triển
đến đỉnh cao của khoa học kỹ thuật hiện đại.
Ngày nay kỹ thuật lạnh đã đi sâu vào nhiều lĩnh vực khoa học như :công nghệ thực
phẩm ,công nghệ cơ khí chế tạo máy ,luyện kim ,y học và ngay cả kỹ thuật điện tử...Lạnh
đã được phổ biến và đã gần gũi với đời sống con người .Các sản phẩm thực phẩm như :thịt
,cá ,rau ,quả... nhờ có bảo quản mà có thể vận chuyển đến nơi xa xôi hoặc bảo quản trong
thời gian dài mà không bị hư thối .Điều này nói lên được tầm quan trọng của kỹ thuật lạnh
trong đời sống con người . Nước ta có bờ biển dài nên tiềm năng về thuỷ sản rất lớn , các
xí nghiệp đông lạnh có mặt trên mọi miền của đất nước . Nhưng để sản phẩm thuỷ sản
đông lạnh của Việt Nam có chỗ đứng vững vàng trên thị trường nội địa và thế giới thì đòi
hỏi phải nâng cao chất lượng công nghệ làm lạnh nên nhiều xí nghiệp đang dần dần thay
đổi công nghệ làm lạnh nhằm đáp ứng nhu cầu đó.
Do thời gian và kiến thức có hạn ,sự mới mẻ của thiết bị và chưa có kinh nghiệm
thưc tế ,được sự cho phép của thầy giáo hướng dẫn em chọn đề tài thiết kế tủ cấp đông gió
250Kg/mẻ , tủ đông tiếp xúc 1000Kg/mẻ , hệ thống cấp đông IQF 500Kg/h và máy đá vảy
10T/24h tại xí nghiệp đông lạnh F86-Đà Nẵng .
Trong quá trình tính toán thiết kế chắc chắn còn nhiều thiếu sót . Rất mong những ý
kiến đóng góp,chỉ dạy của thầy cô và các bạn ..
Em xin chân thành cảm ơn các thầy VÕ CHÍ CHÍNH và các cán bộ kỹ thuật công
ty F86 đã chỉ dạy và giúp đỡ tận tình để đồ án này hoàn thành đúng thời hạn.
Đà nẵng ,ngày... tháng... năm 2002
Sinh viên

Nguyễn Tấn Hùng
Nguyễn Tấn Hùng 97N1
Nguyễn Tấn Hùng 97N1 
Trang
Trang
1
1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống lạnh
Thiết kế hệ thống lạnh

CHƯƠNG I
CHƯƠNG I
DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
CHẾ BIẾN THUỶ SẢN XUẤT
CHẾ BIẾN THUỶ SẢN XUẤT

KHẨU
KHẨU
1.1. Quy trình công nghệ chế biến thuỷ sản xuất khẩu
1.1.1. Quy trình công nghệ chế biến tôm xuất khẩu
Nguyễn Tấn Hùng 97N1
Nguyễn Tấn Hùng 97N1 
Trang
Trang
2

2
Tiếp nhận nguyên liệu
Rửa
Kho bảo quản nhiên liệu
Bóc vỏ-Bỏ ruột
Phân cỡ, phân loại
Rửa
Xếp khay xốp
Cấp đông IQF
Ra đông, Mạ băng
Kho lạnh BQTP
Đóng túi nilon
Đóng thùng caton
Bỏ đầu
Cân
Chờ đông
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống lạnh
Thiết kế hệ thống lạnh
1.1.2.Quy trình chế biến mực Block
Nguyễn Tấn Hùng 97N1
Nguyễn Tấn Hùng 97N1 
Trang
Trang
3
3
Tiếp nhận nguyên liệu
Rửa
Sơ chế (bỏ đầu, nang)

Chế biến (cắt khoanh)
Phân cỡ, phân loại
Cân xếp khay
Ra đông, mạ băng
Đóng túi nilon
Đóng thùng caton
Kho lạnh BQTP
Kho bảo quản
Cấp đông trực tiếp
Chờ đông
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống lạnh
Thiết kế hệ thống lạnh
Nguyễn Tấn Hùng 97N1
Nguyễn Tấn Hùng 97N1 
Trang
Trang
4
4
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống lạnh
Thiết kế hệ thống lạnh
1.1.3.Quy trình chế biến cá FILE
Nguyễn Tấn Hùng 97N1
Nguyễn Tấn Hùng 97N1 
Trang
Trang
5

5
Tiếp nhận nguyên liệu
Rửa
Sơ chế (bỏ đầu, da)
Chế biến FILE
Phân cỡ, phân loại
Cân xếp khay xốp
Ra đông, mạ băng
Đóng túi nilon
Đóng thùng caton
Kho lạnh BQTP
Kho bảo quản
Cấp đông
Chờ đông
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống lạnh
Thiết kế hệ thống lạnh
1.2 Tiếp nhận, bảo quản và vận chuyển tôm, cá , mực nhiên liệu
Tôm, Cá, Mực là các loại hải sản có giá trị kinh tế ở thị trường trong nước và thế
giới. Một trong những khâu then chốt khiến sản phẩm xuất xưởng có chất lượng cao là giữ
được độ tươi của sản phẩm nguyên liệu trước khi đưa vào dây chuyền chế biến. Tôm sau
khi đưa lên khỏi mặt nước phải được ướp đá hoặc dung dịch nước muối lạnh ngay. Tỷ lệ
giữa nước đá và tôm thay đổi theo từng mùa vụ, thời gian bảo quản, vận chuyển, tình trạng
chất cách nhiệt trong thùng chứa tôm. Tốt nhất nên giữ nhiệt độ của sản phẩm càng thấp
(nhưng > 0°C ) thì độ tươi của tôm càng được kéo dài.
Khu vực tiếp nhận nguyên liệu trong xưởng chế biến phải có rãnh thoát nước, phải
được cọ rửa bằng nước sát trùng Chlorine nồng độ 50PPm.
+ Xử lý cơ chế nguyên liệu
Nguyên liệu sau khi tiếp nhận cần phải nhanh chóng đưa vào bể rửa, quá trình rửa

nguyên liệu không được kéo dài quá lâu vì lượng đá còn lại không đủ để khống chế nhiệt
độ cần thiết cho tôm.
Nguyên liệu sau khi rửa sạch được chuyển tới bể chứa ở đầu dây chuyền chế biến,
trước khi chứa nguyên liệu bể phải được lau chùi sạch sẽ và sát trùng bằng dung dịch
Chlorine nồng độ 50 PPm. Trong quá trình chứa tôm phải dùng nước đá để khống chế
nhiệt độ trong bể dao động ở khoảng 0°C đến 10°C .
+ Phân loại
Tôm sau khi ra khỏi bể lạnh phải đưa vào phân loại ngay. Việc phân loại tôm có thể
tiến hành bằng máy hoặc bằng tay và phân thành từng đợt ngắn, từng nhóm nhỏ liên tục.
Mục đích là để duy trì con tôm luôn ở nhiêt độ thấp.
+ Vặt đầu tôm: tuỳ theo hợp đồng ký kết với khách hàng mà quyết định chế biến
tôm như: tôm vặt đầu, tôm bóc vỏ, tôm nguyên con...vì đầu tôm chứa nhiều chất khiến cho
tôm chóng ươn thối. Vì vậy tôm vặt đầu bảo quản được lâu hơn. Công việc vặt đầu tôm
phải hết sức nhanh chóng và thận trọng đúng kĩ thuật .
Tất cả cán bộ công nhân làm trong phân xưởng chế biến tôm lạnh đông đều phải
được huấn luyện để mau chóng phân biệt được tôm tươi đủ tiêu chuẩn ướp đông và tôm
ươn không đủ tiêu chuẩn khi phân định tôm tươi và tôm ươn cần dựa vào các chỉ tiêu sau :
- Mùi
- Những chấm đen trên vỏ.
- Những vòng đen.
- Độ chắc của thịt.
Việc phân định tôm ươn nên kiểm tra chặt chẽ và tiến hành liên tục trong suốt quá
trình chế biến, nhất quyết phải loại bỏ những con tôm kém chất lượng.
Tôm sau khi vặt đầu phải cho vào ướp đá, có pha Chlorine nồng độ 20PPm.
Chính giai đoạn này cần phải chọn lựa để phân loại tôm.
Nguyễn Tấn Hùng 97N1
Nguyễn Tấn Hùng 97N1 
Trang
Trang
6

6
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống lạnh
Thiết kế hệ thống lạnh
+ Bóc vỏ bỏ gân:
Mặt hàng tôm bóc vỏ, bỏ gân thường áp dụng cho những loại tôm có độ tươi và
phẩm chất hơi kém hơn so với tôm vặt đầu. Tuy nhiên tôm bóc vỏ, bỏ gân có giá thành cao
hơn bởi vì phải trả tiền chi phí cho số công nhân bóc vỏ, bỏ gân và sự mất khối lượng của
tôm qua quá trình chế biến và ướp đông ( khối lượng của tôm bị mất đi khoảng 20% so với
tôm vặt đầu ). Việc bóc vỏ, bỏ gân cần tiến hành nhanh để giữ được nhiệt độ thấp cho tôm.
Sản phẩm sau khi bóc vỏ, bỏ gân rất dễ bị vi trùng xâm nhập và gây ươn thối nên
cần phải đặt biệt chú ý giữ vệ sinh, luôn được kiểm tra chặt chẽ để trên thân tôm sạch triệt
để, không còn sót tí vỏ tôm nào. Sau đó tôm được cho vào thùng nhựa hoặc thép không rỉ
để ướp đá và sát trùng bằng Chlorine nồng độ 30PPm.
+ Cho tôm vào khuôn
Khuôn là những hộp kim loại chuyên dùng, kích thước của hộp lớn hay bé tuỳ theo
yêu cầu của khách hàng. Khuôn được chế tạo bằng thép không rỉ, cứng để cố định khối
tôm trong quá trình ướp đông và ra khuôn. Cho tôm vào khuôn bằng cách xếp theo từng
lớp hoặc xếp xen kẽ, tôm phải từng con vào hộp, tôm ở tư thế nằm nghiêng đầu hướng ra
phía ngoài và đuôi hướng vào phía trongü, sau khi xếp khuôn xong cần phải khẩn trương
đưa vào đông lạnh ngay. Trường hợp nguyên liệu bị ứ đọng hoặc máy lạnh bị sự cố thì phải
đưa vào phòng bảo quản nguyên liệu nhiệt độ -10°C để bảo quản.
+ Làm lạnh đông tôm
Những khuôn tôm được xếp xong đưa vào tủ cấp đông tiếp xúc (Contact freeze) hạ
thấp nhiệt độ tâm tôm xuống còn -18°C, trong khoảng thời gian 2 h .
Đối với tôm đông lạnh dạng rời từng con ( gọi là tôm đông lạnh IQF ) thì không cần
xếp khuôn, mà sau khi rửa sạch để ráo nước rồi xếp ngay lên băng chuyền của máy lạnh
đông nhanh.
+ Ra khuôn, vào hộp, đóng thùng để đưa vào kho trữ đông .

Khi đạt yêu cầu nhiệt độ tâm tôm là -18°C. Tôm được ra khuôn vào hộp và đóng
thùng để đưa đi bảo quản .
Đối với tôm cấp đông trong tủ cấp đông tiếp xúc thì khi lạnh đông xong, khuôn
được lấy ra, mở nắp đổ vào khuôn một ít nước lạnh có nhiệt độ từ 1 ÷ 2 °C, đêí ở phòng có
nhiệt đJộ -10 °C trong khoảng 2 giờ sau đó lấy ra nhúng khuôn vào thùng nước có nhiệt độ
10 °C trong vòng 20 ÷ 30 giây rồi bằng động tác gõ mạnh khuôn vào mặt bàn cứng để tách
tôm ra khỏi khung. Khối tôm tách ra cho vào túi nilông hàn kín. Xếp vào thùng cactong rồi
đưa bảo quản .
Đối với tôm IQF khi ướp đông kết thúc, không thể bao gói và bảo quản ngay mà
phải qua 2 giai đoạn quan trọng là làm bóng và cân .
Làm bóng tôm : Tôm sau khi được cấp đông đạt được nhiệt độ tôm yêu cầu (-
18°C) thì được phun sương nước có nhiệt độ 5°C để phủ lên 1 lớp nước rất mỏng trên bề
mặt tôm. Sau đó đưa tiếp vào tủ tái đông để làm đóng băng lớp nước bên ngoài thân tôm .
Nguyễn Tấn Hùng 97N1
Nguyễn Tấn Hùng 97N1 
Trang
Trang
7
7
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống lạnh
Thiết kế hệ thống lạnh
Công việc cân và đóng gói ở ngay tủ tái đông tiến hành rất nhanh chóng để khỏi bị
tan giá .
+ Trữ đông tôm : sau khi bao gói và cho vào thùng cactong xong, đóng thùng, dán
nhãn hiệu rõ ràng nhanh chóng đưa sang trữ đông bảo quản ở nhiệt độ
-18°C. Trong suốt thời gian bảo quản cần chú ý theo dõi và điều chỉnh về nhiệt độ ở kho
trữ đông không được dao động với ∆t > 2°C .
1.3 Các loại thiết bị trong dây chuyền sản xuất

Hệ thống lạnh của xí nghiệp chế biến thuỷ sản gồm các thiết bị chính sau
- Thiết bị cấp đông .
+ Tủ cấp đông kiểu tiếp xúc ( contact freezer ) : 1000kg/mẻ
+ Tủ cấp đông gió : 250kg/mẻ
+ Cấp đông kiểu băng chuyền ( IQF ) : 500kg/h
+ Máy đá vảy : 10T/24h
+ Kho bảo quản đông
+ Kho lạnh 01 :
+ Kho lạnh 02 :
- Buồng chờ đông, tủ tái đông.
- Thiết bị ngưng tụ : dàn ngưng
- Tháp giải nhiệt nước làm mát bình ngưng, máy nén .
- Máy nén và các thiết bị phụ .
- Hệ thống cung cấp nước sạch cho nhà máy
1.4 Các số liệu về khí tượng
Các số liệu về khí tượng như nhiệt độ, độ ẩm của không khí, bức xạ mặt trời, gió và
hướng gió, lượng mưa. Đó là những yếu tố quan trọng để tính toán thiết kế hệ thống lạnh.
Chúng là những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến tổn thất nhiệt của hệ thống lạnh qua vách
bao che. Dòng nhiệt tổn thất này là giá trị cơ bản để tính toán thiết kê úhệ thống lạnh.
Ở đây công ty chế biến được xây dựng tại Quận Sơn Trà-Thành Phố Đà Nẵng và có
các thông số khí tượng sau :
Nhiệt độ trung bình cao nhất : t
max
tb
= 37,7°C.
Độ ẩm trung bình cao nhất : ϕ
1
= 77%.
Từ đó ta xác định được nhiệt độ, nhiệt kế ướt (t
ư

) nhiệt độ điểm đọng sương ( t
ư
)
trên đồ thị I - d của không khí
I ϕ = 77%
ϕ = 100%
Nguyễn Tấn Hùng 97N1
Nguyễn Tấn Hùng 97N1 
Trang
Trang
8
8
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống lạnh
Thiết kế hệ thống lạnh
t
1
=37,7°C I = const

t
s
= 33°C
d
Hình 2 - 1: Phương pháp xác định trên đồ thị I - d của không khí ẩm
Trạng thái không khí lấy làm chuẩn để tính toán
t
1

= 37,7°C.
Suy ra : t
s
= 33 °C ;t
ư
=34°C
1.5 Các số liệu về chế độ xử lý lạnh sản phẩm
Sản phẩm chính của xí nghiệp là chế biến tôm , cá, mực bán thành phẩm để xuất
khẩu.
Tôm sau khi chế biến xong cần thiết phải cấp đông đạt nhiệt độ tâm là-18°C để có
thể bảo quản được dài ngày trong các kho trữ đông.
1.6 Các số liệu về chế độ bảo quản sản phẩm
Sau khi được cấp đông sản phẩm được đóng thành từng gói, mỗi gói 2 kg và cho
vào thùng giấy cactông mỗi thùng nặng 12kg ( 6 block ) đưa vào kho trữ tại đây nhiệt độ
tâm sản phẩm vẫn được duy trì ở -18 °C.
1.7 Chọn phương pháp xếp dỡ hàng
Kho lạnh bảo quản ở đây chỉ phục vụ cho xí nghiệp nên có khối lượng hàng bảo
quản không lớn lắm, nên ta chọn phương pháp xếp dỡ hàng thủ công.hàng được xếp chồng
lên nhau theo kiểu sole, nhằm tăng độ vững chắc của lô hàng và có bố trí lối đi để dễ dàng
bốc dỡ, sắp xếp hàng và ngoài ra còn tạo điều kiện cho không khí trong kho lưu thông.
Nguyễn Tấn Hùng 97N1
Nguyễn Tấn Hùng 97N1 
Trang
Trang
9
9
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống lạnh
Thiết kế hệ thống lạnh

CHƯƠNG II
CHƯƠNG II
CHỌN PHƯƠNG PHÁP
CHỌN PHƯƠNG PHÁP
LÀM LẠNH
LÀM LẠNH
2.1. Đối với kho lạnh bảo quản
Theo yêu cầu chất lượng cũng như thời gian bảo quản sản phẩm thì trong buồng bảo
quản phải giữ cho nhiệt độ tâm sản phẩm từ (-18°C ÷ -20°C). Do đó yêu cầu nhiệt độ
không khí trong buồìng phải đạt -25°C .
Ở đây ta chọn phương pháp làm lạnh không khí trực tiếp. Các dàn lạnh được treo
lên panel trần kho lạnh. Không khí trong buồng lạnh chuyển động cưỡng bức vừa phải
bằng quạt. Chọn kho kiểu panel polyuretal
Nguyễn Tấn Hùng 97N1
Nguyễn Tấn Hùng 97N1 
Trang
Trang
10
10
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống lạnh
Thiết kế hệ thống lạnh
2.2. Thiết bị kết đông
Để làm lạnh đông sản phẩm sử dụng phương pháp cấp đông sau :
- Thiết bị cấp đông kiểu tiếp xúc ( Contact freezer) :sản phẩm đông dạng
block
- Thiết bị kết đông kiểu băng chuyền ( IQF ) :sản phẩm đông rời với số lượng
lớn
- Tủ đông gió : sản phẩm đông rời với số lượng lớn

2.2.1. Thiết bị kết đông kiểu tiếp xúc
Bằng cách cho tôm vào từng khuôn và đặt lên các tấm kim loại trong tủ cấp đông,
bên trong các tấm lắc là giàn bay hơi trực tiếp của môi chất lạnh. Khay làm bằng thép
không rỉ có kích thước tiêu chuẩn 150 x 200 x 50, bên trên có nắp đậy, mỗi khay xếp được
2 kg tôm. Khi xếp khay sản phẩm lên các tấm lắc xong dầu xả từ xi lanh thuỷ lực được xả
ra bình chứa tổ hợp các tấm lắc đi xuống và ép các khuôn sản phẩm lại làm cho các khay
sản phẩm có thể tiếp xúc cả 2 mặt trên và dưới. Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh có thể đạt
tới -40°C. Sau khi nhiệt độ sản phẩm đạt yêu cầu là -18°C thì dầu được bơm vào 2 xilanh
thuỷ lực làm cho các tấm plate nâng lên để dễ dàng lấy các khay ra. Thời gian cấp đông
của thiết bị này là T= 2 h. Các khay sản phẩm được chuyển đến, đặt trong buồng tách
khuôn và tiến hành đóng gói đóng kiện, nhiệt độ không khí ở buồng này ở nhiệt độ -10°C.
Đối với dây chuyền công nghệ mới, yêu cầu thời gian cấp đông phải nhỏ hơn 2 giờ.
Để đạt được điều đó đòi hỏi ga lỏng trong các tấm lắc phải cho chuyển động cưỡng bức
bằng bơm. Vì vậy đối với tủ đông tiếp xúc sử dụng cấp dịcn bằng bơm nên hệ thống đòi
hỏi phải có bình chứa hạ áp
Nguyễn Tấn Hùng 97N1
Nguyễn Tấn Hùng 97N1 
Trang
Trang
11
11
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống lạnh
Thiết kế hệ thống lạnh
2.2.2. Thiết bị kết đông kiểu băng chuyền IQF
Sản phẩm thô sau khi qua vệ sinh, chế biến bóc vỏ , bỏ đầu phân cỡ sẽ được đưa
vào băng chuyền bắt đầu công đoạn luộc sản phẩm . Thiết bị luộc sản phẩm là một băng
chuyền thép đặt cách nhiệt , thiết bị được cung cấp nhiệt bằng hơi bảo hoà ở nhiệt độ 100
°C (trích từ lò hơi) tốc độ băng chuyền có thể điều chỉnh được . Sau khi ra khỏi băng

chuyền, sản phẩm được làm nguội bằng hệ thống vòi phun nước đã được xử lí vi sinh , rồi
qua băng chuyền rung làm ráo nước . Tại thiết bị cấp đông nhanh sản phẩm sẽ được hạ
nhiệt đến nhiệt độ âm sâu ,sau khi đạt đến nhiệt độ cần thiết , sản phẩm theo băng chuyền
đến thiết bị mạ băng phun hơi sương nước lạnh (nhiệt độ từ 2 đến 5 °C) . Sau khi sản
phẩm được đưa vào phòng tái đông ,ra khỏi phòng tái đông sản phẩm được bao bọc lớp
băng mỏng bảo vê.Sử dụng IQF có những ưu nhượt điểm là
Ưu điểm:
- Băng chuyền cấp đông dạng xoắn có những đặc điểm riêng của nó chứng tỏ sự ưu
việt, thiết kế các lớp băng tải chồng lên nhau, không thể có được ở các kiểu máy xoắn
truyền thồng khác.
- Hệ thống này tạo thành khu vực cấp đông kín bảo đảm cấp đông liên tục, tính vệ
sinh và chất lượng thực phẩm rất cao và công suất đạt được tối đa.
- Thiết kế hợp tiêu chuẩn vệ sinh thực phẩm, bởi sản phẩm đi trong thiết bị hầu như
là kín.
- Tạo ra sản phẩm đong lạnh có giá trị cao do phân bố dòng khí lạnh trao đổi nhiệt
với sản phẩm theo hướng khá đồng đều.
- Đảm bảo công suất cấp đông thực tế đúng công suất thiết kế.
- Thích hợp cho công việc cấp đông nhiều loại sản phẩm có kích cỡ khác nhau, đặc
biệt phù hợp với các loại sản phẩm thủy sản.
- Tỉ lệ hao hụt thấp do tốc độ gió và hệ thống trao đổi nhiệy được tính toán tối ưu.
- Diện tích lắp đặt thiết bị nhỏ nên tiết kiệm diện tích mặt bằng đặt thiết bị, cho
công suất cấp đông lý tưởng.
- Hướng vào ra sản phẩm có thể thay đổi cho phù hợp với diện tích lắp đặt và mặt
bằng công nghệ.
- Thuận tiện trong sử dụng, vận hành và bảo trì, bảo dưỡng.
Nhược điểm:
- Do kích cỡ lưới không đồng đều khi vận chuyển trong thiết bị: ô lưới gần tâm
quay sẽ nhỏ hơn ô lưới xa tâm quay, gây nên khó khăn trong việc tính toán lựa chọn kích
cỡ lưới.
- Giá thành cao hơn các thiết bị băng chuyền phẳng.

2.2.3 Tủ đông gió
Đối với thiết bị cấp đông này sản phẩm được chứa trong khay và ở dạng từng con
trao đổi nhiệt trực tiếp với không khí lạnh được làm lạnh bằng dàn quạt đặt bên trong
buồng, không khí chuyển động cưỡng bức mạnh bằng quạt và có nhiệt độ âm sâu hơn so
với nhiệt độ của không khí trong kho trữ đông.
2.2.4. Máy đá vảy 10 T/ngày
Nguyễn Tấn Hùng 97N1
Nguyễn Tấn Hùng 97N1 
Trang
Trang
12
12
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống lạnh
Thiết kế hệ thống lạnh
Để sản phẩm đông lạnh giữ được nhiệt độ thấp càng lâu đòi hỏi diện tích đá phải
nhỏ để tránh sự xâm nhập của không khí có nhiệt độ cao. Máy đá cây có nhược điểm là
cần phải trang bị thêm máy xay đá để được đá có kích thước nhỏ như yêu cầu. Máy đá vảy
đã khắc phục được những nhược điểm trên vì sản phẩm nước đá của máy đá vảy mảnh có
độ dày từ 0,5 đến 5 mm.
Xí nghiệp đông lạnh F86 được trang bị máy đá vảy Noblêicerdo hãng MYCOM của
Nhật Bản sản xuất với công suất của máy là 10 tấn/ngày. Đây là loại máy đá vảy bề mặt
lạnh nằm phía ngoài hình trụ 2 vỏ trụ đứng. Môi chất lạnh NH
3
sôi phía trong rãnh của 2
vỏ hình trụ, bên trên có vòi phun nước đều xuống bề mặt ngoài của hình trụ. Nước gặp
lạnh đóng băng lại thành những miếng đá mỏng bám trên vách trụ và được dao gạt đá hình
răng cưa quay tròn gạt lớp đá tạo thành dạng vảy rơi xuống phía dưới đi vào kho bảo quản
đá. Nước chưa kịp đóng băng được bơm tuần hoàn bơm trở lại vòi phun.

Ngày nay người ta thường sử dụng máy đá vảy vì máy đá cây có những nhược điểm
như
-Chi phí đầu tư cao: Cẩu đá, bể đá, bể nhúng, kho chứa đá, máy xay đá.
-Chi phí điện năng cao: Điện cho cẩu, cho máy xay đá, cho bộ khấy nước
-Thời gian tạo đá lâu: Khoảng 18 giờ
-Không đảm bảo vệ sinh do bể muối và khi xay đá... nên muốn xuất khẩu hàng
Thủy sản sang thị trường Mỹ và E.U thì phải sử dụng đá vảy để chế biến là điều kiện bắt
buộc.
Còn máy đá vảy thì ngược lại chính vì vậy ta chọn công nghệ sản xuất sử dụng đá vảy
Nguyễn Tấn Hùng 97N1
Nguyễn Tấn Hùng 97N1 
Trang
Trang
13
13
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống lạnh
Thiết kế hệ thống lạnh
CHƯƠNG III
CHƯƠNG III
THIẾT KẾ THỂ TÍCH, MẶT
THIẾT KẾ THỂ TÍCH, MẶT

BẰNG VÀ KÍCH THƯỚC TỦ
BẰNG VÀ KÍCH THƯỚC TỦ

ĐÔNG

ĐÔNG
TIẾP XÚC, TỦ ĐÔNG GIO Ï,
TIẾP XÚC, TỦ ĐÔNG GIO Ï,
DÂY CHUYỀN IQF, MÁY ĐÁ VẢY
DÂY CHUYỀN IQF, MÁY ĐÁ VẢY

Nguyễn Tấn Hùng 97N1
Nguyễn Tấn Hùng 97N1 
Trang
Trang
14
14
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống lạnh
Thiết kế hệ thống lạnh
3.1 Thiết kế tủ cấp đông tiếp xúc 1000kg/mẻ
3.1.1 Các thông số chi tiết
Vỏ tủ làm bằng Inox, kích thước vỏ phụ thuộc vào các cấu trúc bên trong tủ
Tấm trao đổi nhiệt có dạng tấm, làm lạnh sản phẩm bằng tiếp xúc trực tiếp, được
cấp dịch bằng bơm dịch.
Khay đựng sản phẩm
+ Kiểu : có nắp tiếp xúc hai mặt trực tiếp, loại 2 kg tiêu chuẩn
+ Kích thước phủ bì : Dài 290mm x Rộng 210mm x Cao 60mm
+ Vật liệu : Nhôm tấm dày 2mm
3.1.2 Tính kích thước tủ cấp đông 1000kg/mẻ
3.1.2.1.Tính kích thước: Các sản phẩm cho vào tủ cấp đông đều được đặt vào
trong các khay nhỏ và đặt trên các tấm trao đổi nhiệt ( tấm plate ).
Ta chọn tấm plate chứa 36 khay mỗi khay 2Kg

→ một tấm plate chứa 36x2=72Kg sản phẩm
Châm nước từ 25→30% chọn 28%
Vậy 1 plate nặng
%72
72
= 100Kg/plate
-Số plate chất tải n
p
=
100
E
=
100
1000
=10
→Số plate của tủ n= n
p
+1 =10+1 =11
Nguyễn Tấn Hùng 97N1
Nguyễn Tấn Hùng 97N1 
Trang
Trang
15
15
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống lạnh
Thiết kế hệ thống lạnh
• Ta bố trí 36 khay trên 1 plate như sau :
-Từ hình vẽ trên ta có

Chiều rộng của tấm plate W = 4.290+3.30 = 1250mm
Chiều dài của tấm plate L = 9.210+8.13+206 = 2200mm
→Tấm plate có kích thước : 2200L x 1250 W x 22mm
- Chiều cao của phần chứa sản phẩm và tấm trao đổi nhiệt là :
22+11.105=1177mm
- Tấm lót nhôm hoặc nhựa PA trên và dưới là : 50+50=100mm
- Khoảng cách khung đến trần là : 223mm
→Vậy chiều cao phủ bì của tủ là :
1177+100+223+2.150 = 1800mm
- Khoảng cách giữa tấm plate và 2 bên tủ là :2.125mm
→ Vậy chiều rộng phủ bì của tủ là :
Nguyễn Tấn Hùng 97N1
Nguyễn Tấn Hùng 97N1 
Trang
Trang
16
16
2200
1994
210
Tr
ữ
đô
ng
(-
18
°C)
13
2
9

0
3
0
Hình 3.1:Bố trí khay trên các tấm lăc
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống lạnh
Thiết kế hệ thống lạnh
1250+2.125+2.150 = 1800mm
→ Vậy chiều dài phủ bì của tủ là :
2200+2.400+2.150 = 3300mm
3.1.2.2.Hình vẽ tiết diện tủ cấp đông tiếp xúc 1000kg/mẻ
1645mm

1700mm

3700mm
3.2.Thiết kế tủ đông gió 250kg/mẻ:
3.2.1 Các thông số chi tiết
Vỏ tủ làm bằng Inox, kích thước tủ phụ thuộc vào cấu tạo các thiết bị bên trong
buồng :
+ Khay cấp đông : Được làm bằng nhôm tấm dày 2mm hoặc Inox , có đục lỗ trên
bề mặt khay nhằm tạo được sự lưu thông gió dễ dàng, khay được thiết kế phù hợp với loại
sản phẩm cấp đông như tôm, ca,ï mực . Mỗi khay cấp đông chứa được 2,5kg sản phẩm
Nguyễn Tấn Hùng 97N1
Nguyễn Tấn Hùng 97N1 
Trang
Trang
17
17

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống lạnh
Thiết kế hệ thống lạnh
+ Giá đỡ khay : được làm bằng Inox, dùng để đỡ khay cấp đông bên trong tủ đông.
Giá đỡ có kích thước sau : Dài810mm x Rộng500mm x Cao1900mm.Với 25 tầng để bố trí
các khay cấp đông, Khoảng cách giữa các khay được bố trí hợp lý nhằm tăng khả năng lưu
thông gió. Mỗi giá bố trí được 25 khay cấp đông.
Vậy mỗi giá chứa được : 25.2,5 = 62,5 kg sản phẩm.
Với buồng đông gió năng suất 250kg/h ta cần 250 : 62,5 = 4 giá đỡ
3.2.2.Tính kích thước tủ đông gió
3.2.2.1.Chiều cao
Với chiều cao phủ bì của giá đặt khay là 1900mm, để thuận tiện cho gió lưu thông
tốt, ta lấy thêm chiều cao từ giá đến trần của tủ là 500mm.
Vậy chiều cao của buồng là H = 1900 + 500 = 2400mm.
3.2.2.2.Chiều rộng
Chiều rộng của giá đặt khay là 500mm, ta lấy thêm 1700mm để lắp đặt thêm các
dàn lạnh, quạt, van, đường ống và các thiết bị khác.
Vậy chiều rộng phủ bì của buồng là W = 500 + 1700 = 2200mm.
3.2.2.3.Chiều dài
Ta có chiều dài của mỗi giá đỡ là 810mm. Suy ra tổng chiều dài của các giá đỡ là
3240mm. Ta lấy
+ Khoảng cách từ giá đến vỏ tủ mỗi bên là 270mm
+ Khoảng cách giữa các giá đỡ là 100mm
+ Khoảng cách 2 giá 195mm
Vậy chiều dài phủ bì là :
4.810+2.195+2.270+1120+2.150 = 5500mm
3.2.3 Hình vẽ tiết diện tủ đông gió
Nguyễn Tấn Hùng 97N1
Nguyễn Tấn Hùng 97N1 

Trang
Trang
18
18
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống lạnh
Thiết kế hệ thống lạnh
Nguyễn Tấn Hùng 97N1
Nguyễn Tấn Hùng 97N1 
Trang
Trang
19
19
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống lạnh
Thiết kế hệ thống lạnh
3.3.Tính kho chứa đá vảy
3.3.1.Thông số kỹ thuât.
1- Môtơ. 4- Bơm nước tuần hoàn.
2- Hộp số. 5- Ống ga vào.
3- Ống ra ga. 6- Thân cối đá vảy. 7- Dao cắt đá dạng cánh
xoắn
.
Công suất làm đá 10 tấn/ngày
Công suất môtơ cắt đá 370W
Công suất môtơ bơm nước 100W
Nhiệt độ nước cấp 28°C
Nhiệt độ tâm đá -5°C

Kích thước bao ngoài 1780Hx1130Wx1130W
(mm)
Kích thước trống tạo đá φ1000x900H (mm)
Trống tạo đá, dao thẳng kiểu răng cưa thẳng thép mạ crôm.
Gồm 2 tay dao l = 740mm.
Nguyễn Tấn Hùng 97N1
Nguyễn Tấn Hùng 97N1 
Trang
Trang
20
20
1
2
3
4
5
6
7
Hình 3-1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống lạnh
Thiết kế hệ thống lạnh
3.3.2. Thể tích kho đá vảy
v
g
E
V
=
, m

3
[3-1]
Trong đó : E : dung tích kho chứa đá : E = 10tấn
V : thể tích kho
g
v
: định mức chất tải thể tích .
Tra bảng ( 2-3) TL1 ta có : g
v
= 0,45t/m
3
.
Từ [3-1] :
3
22.22
45,0
10
mV
==
3.3.3. Diện tích chất tải
2
, m
h
V
F
=
[3-2].
Trong đó : h = 2,7 : chiều cao chất tải trong kho
Từ [3-2] :
2

2296,8
7,2
22,22
mF
==
3.3.4.Tải trọng trên 1m
2
diện tích nền kho
g
f
≥ g
v
.h
g
v
.h = 0,45.2,7 =1,2157 tấn/m
2
3.3.5. Diện tích lạnh cần xây dựng
F
t
=
F
F
β
, m
2
Trong đó : F
t
: diện tích cần xây dựng.
β

F
: hệ số sử dụng diện tích của buồng, tra bảng ( 2-4) TL1 ta có :
β
F
= 0,57
Vậy F
t
=
2
4,14
57,0
2296,8
m
=
3.3.6 Bố trí kho chứa đá vảy
Từ diện tích F
t
= 14,4m
2
và các tấm panel có kích thước tiêu chuẩn là rộng 1,2m ta
suy ra chiều dài và rộng của kho là : 4 x 3,6m
3.4. Tính kích thước cho tủ đông kiểu băng chuyền IQF
Thông số ban đầu
- Công suất : G = 500kg/h
- Môi chất lạnh NH3
Nguyễn Tấn Hùng 97N1
Nguyễn Tấn Hùng 97N1 
Trang
Trang
21

21
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống lạnh
Thiết kế hệ thống lạnh
- Thời gian làm lạnh yêu cầu :từ 5→30phút chọn T = 15 phút.
- Nhiệt độ tâm xử lý lạnh : t
t
= -18°C
- Nhiệt độ sản phẩm đưa vào : t
v
= 37°C.
Khối lượng chất tải (tôm) tức thời trong tủ :
kg
TG
g
t
125
60
15.500
60
.
===
Giả sử trên 1m
2
băng chuyền được 2kg sản phẩm thì diện tích sản phẩm chiếm chỗ
trên băng chuyền trong tủ :
2
5,62
2

125
2
m
g
F
t
sp
===
Chọn chiều rộng băng chuyền : B
bc
= 0,45m
Chiều rộng thực tế để xếp sản phẩm : B
sp
= 0,4m.
Như vậy chiều dài băng chuyền có chứa tôm :
m
B
F
L
sp
sp
sp
25,156
4,0
5,62
===
Chọn chiều dài của một tầng băng chuyền L
bc
= 6,5m
. Suy ra số tầng băng chuyền chồng lên nhau

24
5,6
25,156
==
n
tầng
Vận tốc của băng tải
4,10
15
25,156
===
T
L
v
sp
bt
m/phút.
Đường kính của băng chuyền xoắn
m
L
D
bc
1,2
5,6
===
ππ
.
Chọn chiều cao giữa các tầng băng chuyền h = 60mm.
Suy ra chiều cao băng chuyền xoắn
H = n.h

t
= 60.24 = 1440 mm =1,44m.
Từ các kích thước của khối băng chuyền xoắn, chọn kích thước phủ bì của tủ kết
đông IQF : Chiều dài L = 5,4 m.
Chiều rộng B = 2,4m.
Chiều cao H = 2,7m
Nguyễn Tấn Hùng 97N1
Nguyễn Tấn Hùng 97N1 
Trang
Trang
22
22
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống lạnh
Thiết kế hệ thống lạnh
CHƯƠNG IV
CHƯƠNG IV
CÁCH NHIỆT, CÁCH ẨM
CÁCH NHIỆT, CÁCH ẨM
Nguyễn Tấn Hùng 97N1
Nguyễn Tấn Hùng 97N1 
Trang
Trang
23
23
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống lạnh
Thiết kế hệ thống lạnh

4.1.Tính toán cách nhiệt cách ẩm cho máy đá vảy và kho chứa đá vảy
4.1.1.Máy đá vảy :
Phía bên trong của 2 lớp vỏ hình trụ đứng của cối đá vảy được phun polyurethane
có độ dày : δ
CN
= 0,2m nên hoàn toàn cách nhiệt.
Hệ số truyền nhiệt thực qua vách trụ đứng của cối đá được tính theo biểu thức :
KmW
Ln
dd
d
Ln
d
k
t
./453,1
9,0.8.14,3.2
1
9,0
1
.14,3.2
3,23.14,3.2
1
1
...2
1
..2
...2
1
1

2
221
2
11
=
++
=
++
=
απ
π
απ
theo TL6
* Kiểm tra đọng sương
Để vách ngoài và trần không bị đọng sương thì : k
t
< k
s
Mà
21
1
1
..95,0
tt
tt
k
s
s
−
−

=
α
W /m
2
k (TL1trang 66)
Với : t
1
: nhiệt độ môi trường bên ngoài
t
2
:nhiệt độ môi trường bên trong
t
s
:nhiệt độ đọng sương

1
α
:hệ số toả nhiệt về phía không khí
Máy đá vảy đặt trong phòng điều hoà nên t
1
=25 °C
ϕ =70%
→ t
s
=18°C
Nên ta có
16,5
525
1825
.3,23.95,0

=
+
−
=
s
k
7 W /m
2
k
→ k
t
< k
s
Như vậy không xảy ra hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngoài thiết bị.
Nguyễn Tấn Hùng 97N1
Nguyễn Tấn Hùng 97N1 
Trang
Trang
24
24
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế hệ thống lạnh
Thiết kế hệ thống lạnh
4.1.2.Kho chứa đá vảy
Các kho đá vảy ngày nay thường được làm bằng các tấm panel gồm : hai lớp thép
cacbon bên ngoài và ở giữa là lớp cách nhiệt polyuretal
1,2 : Tole Colorbond dày 0.6mm
3 : Lớp cách nhiệt

4.1.2.1 Tính chiều dày cách nhiệt của vách
Vách bao và trần kho lạnh có chung kết cấu, được lắp ghép bằng các tấm panel,
được xác định theo biểu thức sau :














++−=
∑
21
111
αλ
δ
α
λδ
i
i
CNCN
k
, m(TL1 trang 64)

Trong đó : δ
CN
: chiều dày của lớp cách nhiệt.
λ
CN
: hệ số đẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt.
α
1
: hệ số toả nhiệt của môi trường bên ngoài vách cách nhiệt.
α
2
: hệ số toả nhiệt của vách vào buồng lạnh.
k : hệ số truyền nhiệt lấy theo tiêu chuẩn.
δ
i
: chiều dày của lớp vật liệu thứ i.
λ
i
: hệ số đẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i.

mm
cn
08,85
8
1
35,45
0006,0.2
3,23
1
28,0