Bài tập lớn : Thiết kế tính toán hệ thống lạnh bảo quản cà rốt dung tích 150 tấn đặt tại Hà Nội

LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm qua, kĩ thuật lạnh đã có những thay đổi trên thế giới
và cả ở Việt Nam ta. Nó thực sự đã đi saau vào hầu hết các ngành kinh tế
đang phát triển và hỗ trợ tích cực cho các ngành đó. Đặc biệt là ngành công
nghệ thực phẩm, cụ thể là chế biến và bảo quản thịt, cá, rau, quả, hải sản…
Ngày nay trình độ khoa học phát triển rất nhanh, những thành tựu về
khoa học kĩ thuật đã được áp dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp
cũng như nông nghiệp. Do đó năng suất lao động ngày càng tang mà nhu cầu
tiêu dung còn hạn chế dẫn đến sản phẩm dư thừa. Để tiêu thụ hết những sản
phẩm dư thừa đó người ta phải chế biến và bảo quản đông và xuất khẩu.
Nhưng nước ta còn rất ít những kho lạnh bảo quản, không đáp ứng đủ nhu
cầu.
Trước tình hình đó với những kiến thức đã học trên lớp và sự hướng
dẫn tận tình của thầy Bùi Đức Thuạn trong tổ môn Điện Lạnh em xin làm bài
tập với đề tài là “ Tính toán thiết kế kho lạnh bảo quảncà rốt dung tích 150
tấn” đặt tại Hà Nội
Do kiến thức còn rất hạn chế nên bài tập này sẽ không thể tránh khỏi
những sai sót. Em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô giáo và của
tất cả các bạn bài tập được hoàn thiện.
Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 5 năm 2012
Sinh viên
Hồ Văn Đạt


CHƯƠNG I: NHỮNG SỐ LIỆU BAN ĐẦU
1.1. Những số liệu ban đầu
1.1.1. Các số liệu về không khí bên ngoài
Những thông số về khí tượng như nhiệt độ, không khí, độ ẩm tương đối
của không khí, bức xạ mặt trời, gió và hướng gió, lượng mưa là những thông

số quan trọng để tính toán, thiết kế xây dựng kho lạnh và hệ thống lạnh.
Địa phương được chọn để xây dựng kho lạnh là: Hà Nội
Có các số liệu về nhiệt độ và độ ẩm như sau
Nhiệt Độ ()
Địa Phương

Hà Nội

Độ Ẩm (%)

Trung
bình
Cả năm

Mùa Hè

Mùa
Đông

Mùa Hè

Mùa Đông

23,4

37,2

8,4

83

80

Bảng 1.1: Nhiệt độ của Hà Nội theo mùa
Trong hệ thống lạnh có sử dụng tháp giải nhiệt để làm mát nước đi ra từ
bình ngưng nên với điều kiện về không khí của tháng nóng nhất là: 37,2và độ
ẩm 83% như trên ta xác định được giá trị của nhiệt độ nhiệt kế ướt và nhiệt
độ đọng sương như sau: tư = 34,5, và ts = 34,6.
1.1.2. Chọn nhiệt độ nước làm mát bình ngưng
Nhiệt độ nước ra khỏi bình ngưng cũng chính là nhiệt độ nước vào tháp
giải nhiệt, Nhiệt độ nước vào bình ngưng: = + (3÷5) = 34,6+ (3÷5) = 37,6
÷39,6. Lấy nhiệt độ nước làm mát bình ngưng là = 40.
Lấy độ chênh nhiệt độ của nước qua tháp bình ngưng là Δ= – = 5.
Do đó nhiệt độ nước đi ra khỏi bình ngưng (vào tháp giải nhiệt) là = 45
1.2. Những số liệu về chế độ và phương pháp bảo quản sản phẩm


1.2.1. Chế độ bảo quản sản phẩm
Loại sản phẩm : Cà Rốt
Nhiệt độ kho bảo quản sản phẩm làm lạnh : 0 1

Hình 1.1. Kho lạnh cà rốt
1.2.2. Chọn phương pháp làm lạnh
Trong trường hợp này với sản phẩm là thịt bò ta chọn phương pháp làm
lạnh và kết đông bằng các loại dàn trực tiếp được bố trí trong buồng lạnh,
trên giàn lạnh có gắn các tổ quạt gió để tăng cường khả năng trao đổi nhiệt
giữa vật cần làm lạnh với môi chất lạnh sôi trong ống.
1.3. Tính năng của các buồng kho lạnh
Buồng bảo quản lạnh: Dựng để bảo quản sản phẩm sau khi đã được làm
lạnh, nhiệt độ của buồng này là : 0 1

Trong buồng lạnh được trang bị dàn lạnh không khí kiểu gắn tường, treo
trần đối lưu không khí tự nhiên hoặc sử dụng quạt.
1.2.4 Phân loại và chọn kho lạnh
+ Theo công dụng người ta có thể phân ra các loại kho lạnh như sau:


- 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 chế biến: Được sử dụng trong các nhà máy chế biến và bảo quản thực
phẩm. Các kho lạnh này thường có dung tích lớn cần phải chang bị hệ thống
có công suất làm lạnh lớn. Phụ tải của kho lạnh luôn thay đổi do phải xuất
nhập hang thường xuyên.
- Kho phân phối, kho trung chuyển: Dùng để điều hòa cung cấp thực phẩm
cho các khu vực dân cư, thành phố và dự trữ lâu dài. Kho lạnh phân phối
thường có dung tích lớn trữ nhiều mặt hàng.
- Kho thương nghiệp: Kho dùng bảo quản tạm thời các mặt hang đang được
doanh nghiệp bán trên thị trường.
- Kho vận tải: Đặc điểm của kho là dung tích lớn, hang bảo quản mang tính
tạm thời để vận chuyển từ nơi này sang nơi khác.
- Kho sinh hoạt: đây là kho rất nhỏ dùng trong các hộ gia đình, khách sạn,
nhà hang dùng để bảo quản một lượng hàng nhỏ.
+ Theo dung tích chứa.
Kích thước kho lạnh phụ thuộc chủ yếu vào dung tích chứa hang của nó. Do
đặc điểm về khả năng chất tải cho mỗi loại thuwcj phẩm có khác nhau nên
thường quy dung tích ra tấn.
+ Theo đặc điểm cách nhiệt ta chia ra:
- Kho xây: Là kho mà kết cấu là kiến trúc xây dựng và bên trong người ta
tiến hành bọc lớp cách nhiệt. Kho xây chiếm diện tích lớn, lắp đặt khó, giá
thành tương đối cao, khó tháo dỡ và di chuyển.
- Kho panel: Được lắp ghép từ các tấm panel tiền chế polyuretan và được

ghép với nhau bằng các móc khóa camlocking. Kho panel có hình thức đẹp,
gọn gang và giá thành tương đối rẻ, rất tiện lợi khi lắp đặt, tháo dỡ.


CHƯƠNG II
TÍNH DUNG TÍCH VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG KHO LẠNH
2.1 XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG VÀ KÍCH THƯỚC BUỒNG LẠNH
1. Dung tích kho lạnh
Dung tích kho lạnh được xác định theo công thức :
E = V.
Trong đó :
E - Dung tích kho lạnh [tấn]
V - Thể tích kho lạnh []
– Định mức của chất tải thể tích [tấn/m3] .Đối với sản phẩm cà rốt theo B ] ta
chọn : = 0,32
Thể tích của kho bảo quản sản phẩm làm lạnh
V = = =468.75 []
2. Diện tích kho lạnh
Diện tích chất tải lạnh được xác định theo công thức :F =
F - Diện tích chất tải lạnh []
h – Chiều cao của chất tải [ m]
h = 5 - ( 0,35 + 0,65 + 0,4 ) = 3,6 m
Tro:ng đó :

5 : Chiều cao xây dựng
0,35 :Khoảng cách treo dàn bay hơi
0,65 : Khoảng cách phần lồi của trần
0,32 : Khoảng cách từ dàn bay hơi đến sản phẩm.

-

Diện tích kho bảo quản sản phẩm làm lạnh


= = = 130.20 []
Chiều cao chất tải là chiều cao lô hàng chất trong kho, chiều cao này phụ
thuộc vào bao bì đựng hàng, phương tiện bốc xếp. Chiều cao h có thể tính
bằng chiều cao buồng lạnh trừ đi phần lắp đặt dàn lạnh treo trần vào khoảng
không gian cần thiết để chất hàng và dỡ hàng. Chiều cao chất tải phụ thuộc
vào chiều cao thực tế của kho. Chiều cao được xác định bằng chiều cao phủ bì
của kho lạnh trừ đi hai lần chiều dày cách nhiệt của trần và nền kho lạnh

3. Tải trọng của nền và của trần
. h = 0,32 . 3,6 = 1,152 t /
Trong đó:
: là định mức chất tải theo diện tích
Nền và trần được ghép từ các tấm panel có cường độ chịu nén từ 0,2 > 0,29
Mpa do đó đủ điều kiện chịu lực
4. Diện tích xây dựng từng buồng lạnh

= 21 , với kích thước 7 x 3
Chiều cao H = 3 m
2.2 QUI HOẠCH MẶT BẰNG KHO LẠNH
2.2.1 Cac số liệu về không khí bên ngoài.
Quy hoạch mặt bằng kho lạnh là bố trí những nơi sản xuất, xử lý lạnh, bảo
quản và những nơi phụ trợ phù hợp với dây chuyền công nghê. Để đạt được
mục đích đó cần tuân thủ các yêu cầu sau:
1)

Phải bố trí các buồng lạnh phù hợp với dây chuyền công nghệ. Sản

phẩm đi theo dây chuyền không gặp nhau, không đan chéo nhau. Các
cửa ra vào của buồng chứa phải quay ra hành lang, cũng có thể không
cần hành lang nhưng sản phẩm theo dây chuyền không đi ngược


2)

3)
4)
5)
6)

Quy hoạch cần phải đạt chi phí đầu tư thấp nhất. Cần sử dụng rộng rãi
các cấu kiện tiêu chuẩn, giảm đến mức tối thấp nhất các diện tích phụ
nhưng phải đảm bảo tiện nghi. Gỉa công suất thiết bị đến mức thấp
nhất.
Quy hoạch mặt bằng cần phải đảm bảo sự vận hành tiện lợi và rẻ tiền
Mặt bằng kho lạnh phải phù hợp với hệ thống lạnh đã chọn.
Mặt bằng kho lạnh phải đảm bảo kỹ thuật, an toàn buồng cháy chữa
cháy.
Khi quy hoạch cũng cần phải tính toán đến khả năng mở rộng kho lạnh,
phải để lại mặt mút tường để có thể mở rộng kho lạnh.

H2.1: Thiết kế buồng kho lạnh bảo quản
2.1.2 Yêu cầu đối với buồng máy và thiết bị
Bố trí máy và thiết bị hợp lý trong buồng máy là rất quan trọng nhằm mục
đích :
-

Vận hành máy thuận tiện ;

Rút ngắn chiều dài các đường ông ;
Sử dụng buồng máy hiệu quả nhất, buồng máy gọn nhất ;
Đảm bảo an toàn buồng cháy chữa cháy, vệ sinh công nghiệp
Đảm bảo thuận tiện cho việc sửa chữa thiết bị


Buồng máy và thiết bị có thể nằm chung trong một khối nhà của kho
lạnh hoặc tách rời. Chiều rộng chính của lối đi trong buồng máy là 1.5m trở
lên, các máy và thiết bị lớn đến 2,5m. Khoảng cách này để đi lại, tháo lắp sửa
chữa máy dễ dàng.
Van tiết và bảng điều khiển với các dụng cụ đo kiểm và báo hiệu phải bố
trí sao cho có thể quan sát được dễ dang từ bất kỳ vị trí nào trong buồng máy.
Do đó diện tích buồng máy là = 0,1.(150 + 21) =11,7 chọn diện tích
buồng máy là 12
Căn cứ vào những yêu cầu trên ta quy hoạch mặt bằng kho lạnh như sau :

2.3. SẢN PHẨM BẢO QUẢN.
Có rất nhiều loại rau củ quả có thể được bảo quản nhưng em xin trình bày
rõ hơn về sản phẩm được bảo quản là cà rốt:
Cà rốt là một loài cây có củ được sử dụng rất phổ biến trên thị trường hiện
nay. Khi nhu cầu của thị trường về loại củ này được mở dụng ra mang theo
tính tất yếu của sự bảo quản cà rốt sao luôn đảm bảo nguồn cung cấp cho
cuộc sống sinh hoạt hàng ngày. Trên thị trường hiện nay, cà rốt đã qua bảo
quản được cung cấp cho hệ thống siêu thị , chợ đầu mối và xuất khẩu ra nước
ngoài. Do tính chất nhanh héo úa có hiện tượng lẫu hoặc thối do điều kiện môi
trường nên quá trình bảo quản khá nghiêm ngặt để có thời gian sử dụng lâu
nên cà rốt đã được đưa vào làm lạnh.


2.3.1 Nhiệt độ bảo quản

Nhiệt độ: Theo lý thuyết thì nhiệt độ bảo quản càng thấp thì chất lượng
bảo quản càng tốt, thời gian bảo quản cang lâu nhưng tùy theo mặt hàng cụ
thể mà chúng có nhiệt độ bảo quản khác nhau. Nếu nhiệt độ bảo quản càng
thấp thì chi phí vận hành cang cao dẫn đến hiệu quả kinh tế không hợp lý.
Theo kinh nghiệm của các nhà thiết kế kho lạnh thì nhiệt độ bảo quản cà rốt
tốt nhất là 0 1 .
2.3.2 Độ ẩm không khí trong bảo quản
Độ ẩm không khí lạnh trong kho ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng, cảm
quan bề mặt của sản phẩm sau khi bảo quản. Bởi vì có liên quan đến hiện
tượng thăng hoa của nước đá trong sản phẩm. Do đó tùy từng loại sản phẩm
mà độ không khí trong kho là khác nhau. Cà rốt là sản phẩm khi đóng bao bì
hoặc bao goi vẫn xảy ra quá trình quang hợp vậy lên khi đóng bao bì người ta
thường dùng các bao bì mỏng nhưng không rễ rách để cho cà rốt quang hợp.
2.4 NGUYÊN TẮC XẾP DỠ HÀNG TRONG KHO
2.4.1. Nguyên tắc thông gió.
Yếu tố quan trọng trong kho bảo quản là nhiệt độ kho. Nhiệt độ này phải
đúng mức quy ddonhj và không khí lạnh phải tiếp xúc trực tiếp từng sản
phẩm, từng kiện hàng trong kho phải đảm bảo tác dụng bảo quản tốt nhất. Do
đó nguyên tắc thông gió là tạo điều kiện để không khí từ dàn lạnh tiếp xúc
trực tiếp đến tất cả các hàng hóa trong kho một cách điều hòa liên tục.
2.4.2 Nguyên tắc hàng vào trước và ra trước.
Mỗi sản phẩm vào kho đều có tuổi thọ của nó, nghĩa là khoảng thời gian tối
đa mà sản phẩm được phép lưu trong kho, nếu quá thời gian ấy sản phẩm bắt
đầu chuyển trạng thái biến đổi cho đến hư hỏng. Do đó các kiện hàng nhập
trước phải được ưu tiên xuất trước tránh trường hợp tồn tai và động hàng cũ
trong kho, quá tuổi thọ.
2.4.3 Nguyên tắc gom hàng.


Trong quá trình bảo quản lạnh luôn có sự bốc hơi nước ít nhiều từ bề mặt

sản phẩm, dần dần theo thời gian làm tổn hao lượng sản phẩm. Có thể giảm
bớt hiện tượng này bằng cách giảm diện tích kiện hàng . Nguyên tắc gom hàng
là làm cho diện tích bề mặt sản phẩm giảm, khả năng bốc hơi chậm lại và tạo
thành khối ổn định, vững chắc. Kho lạnh phải đảm bảo thường xuyên đầy
hàng vừa phải, không nên bảo quản quá ít hàng vì tang sự hao tổn và tang chi
phí vận hành.
2.4.4. Nguyên tắc an toàn
Trong kho những kiện hàng được xếp chồng lên để chiếm chiều cao của kho,
do đó rất nguy hiểm nết xếp các kiện hàng không an toàn. Có những kiểu xếp
hàng tùy thuộc vị trí trong kho để xây thành những khối kiện hàng vững chắc.
2.5 KỸ THUẬT XẾP KHO
2.5.1 Sử dụng kệ để hàng
Sản phẩm bảo quản là cà rốt làm lạnh và được đựng trong các bao bì. Vì
vậy muốn bảo bảo quản tốt sản phẩm chúng ta phải xếp chúng lên các kệ để
hàng có kích thước phù hợp đảm bảo cho không khí trong kho lưu thông và
tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm. Tránh hiện tượng sản phẩm bị hư hỏng vì vậy
việc chọn và thiết kế kệ để hàng là cực kì quan trọng
2.5.2 Tuần hoàn không khí trong kho.
Không nên xếp sản phẩm sát tường hoặc trực tiếp trên sàn kho. Bởi vì như
thế nhiệt vào kho đi qua lớp cách nhiệt sẽ đi qua sản phẩm trước rồi mới được
chuyển tới dàn lạnh. Để ngăn chặn sự truyền nhiệt ta cần chừa những khoảng
cách giữa sản phẩm với sàn, tường, trần, và dàn lạnh một khoảng cách để cho
không khí lưu thông dễ dàng.
- Cách sàn 100 – 150 mm.
- Cách tường: 200 -400 mm.
- Cách trần : 200 mm
- Cách dàn lạnh: 300mm


2.5.3 Chừa lối đi.

Trong kho ta cần chừa lối đi cho người và phương tiện bốc dỡ. Bề rộng của
lối đi phụ thuộc vào máy móc, thiết bị chuyên chở và chất xếp sản phẩm trong
kho.
2.6 THIẾT KẾ CẤU TRÚC KHO LẠNH
Cấu trúc xây dựng và cách nhiệt cho kho lạnh đòi hỏi hết sức nghiêm ngặt
và phải đáp ứng được một số yêu cầu sau:
- Đảm bảo độ bền vưỡng lâu dài và theo tuổi thọ dự kiến của kho
- Chịu được tải trọng chất hàng và của cấu trúc xây dựng.
- Đảm bảo cách nhiệt tốt.
- Đảm bảo cách ẩm và bề mặt tường không được đọng sương.
- An toàn chống cháy nổ.
- Thuận tiện cho việc bốc dỡ và sắp xếp hàng bằng cơ giới.
- Phải kinh tế.
2.6.1 Thiết kế cấu trúc nền.
Do kho lạnh xây dựng theo phương án lắp ghép nên toàn bộ kho được đặt
trên nền nhà xưởng, nền được đàm bằng một lớp đất đá để đảm bảo không bị
lún khi có vật nặng đè lên, phía rên được đổ một lớp bê tong chịu lực.
Nền kho lạnh được thiết kế cao khoảng 0,925m so với mặt sàn. Như vậy rất
thuận tiện cho việc bốc xếp hàng hóa lên xe và luôn giữ cho kho được khô ráo
tránh úng ngập trong mùa mưa.
+ Kết cấu nền phụ thuộc vào nhiều yếu tố
- Nhiệt độ kho lạnh.
- Tải trọng bảo quản hàng.
- Dung tích kho lạnh.


+ Yêu cầu ccuar nền phải có độ rắn chắc, tuổi thọ cao, vệ sinh dễ dàng, dễ
thoát nước.
Tải trọng của hàng bảo quản sẽ chi phối đến độ rắn của nền, khả năng chịu
lún của nền. Nếu tải trọng bảo quản càng lớn thì cấu truc nền kho lạnh phải

thiết kế có độ chịu nén cao.
+ Cấu trúc nền kho lạnh bao gồm
- Lớp cách nhiệt, cách ẩm là các tấm panel tiêu chuẩn
- Xây bằng gạch để tạo sự thông thoáng hạn chế rỉ sét cho panel và tránh
hiện tượng cơi nền.
- Lớp bê tong chịu lực.
- Lớp đất đá được đầm nén chặt
2.6.2. Cấu trúc vách và trần kho lạnh
Cấu trúc tường và trằn là các tấm panel tiêu chuẩn.
Các thông sỗ của panel cách nhiệt:
+ Vật liệu bề mặt.
-

Tôn mạ màu(colorbond) dầy 0,5-0,8mm.

-

Tôn phủ PVC dầy 0,5-0,8mm.

+ Lớp cách nhiệt polyuretan (PƯ).
-

Tỷ trọns:38-40 kg/m3.
Độ chịu nén: 0,2-0,29MPa.

-

Tỷ lệ bọt khí: 95%.

+ Chiều rộng tối đa: 1200 mm.

+ Chiều rộng tiêu chuẩn: 300, 600, 900, và 1200 mm.
+ Chiều dầy tiêu chuẩn: 50, 75, 100, 125, 150, 175, và 200 mm.


+ Chiều dài tiêu chuẩn: 1800, 2400, 3000, 3600mm và 6000mm

Vậy theo kích thước kho lạnh cần thiết kế ta lựa chọn kích thước panel
như sau:
- Chiều dài: + = 3600mm
+ h = 6000mm Dùng để lắp panel trần và nền.
- Chiều rộng: r = 1200mm
- Hệ số dẫn nhiệt : = 0,018 – 0,02 W/mK
2.6.3. Cấu trúc mái che của kho lạnh.
Mái che của kho lạnh dang thiết kể có nhiệm vụ bảo vệ cho kho trước
những biến đổi của thời tiết nắnơ mưa, bảo vệ sự làm việc của công nhân, che
chắn cho hệ thống máy lạnh, nên mái kho phải đạt được những yêu cầu sau.
Mái che của kho phải đảm bảo che mưa che nắng tốt cho cấu trúc kho và
hệ thống lạnh. Mái kho không được đọng nước, không được thấm nước, độ
dốc của mái kho ít nhất là 2%. Vì vậy trong phương án thiết kế này chọn mái
kho bàng tôn màu xanh lá cây, nâng đỡ bằng bộ phận khung sắt.
2.6.4. Cấu trúc cửa và màn chắn khí.
Hiện nay có các loại cửa như sau: cửa bản lề,cửa iắc vủ cửa lùa. cấu trúc
cửa là các tấm cách nhiệt có bản lề tự động, xune quanh có đệm kín bàng cao
su. Khỏa cửa mả được cả hai phía trons; và ngoài, xung quanh cửa được bố
trí dây điện trở sưởi cửa đề phòng băng dính chặt cửa lại.
Bên trong cửa được bố trí màn chắn khí làm bằng nhựa dẻo để hạn chê
dòng nhiệt tôn thất do mở cửa khi xuất nhập hàng. Nhựa để chế tạo màn
chắn khí phải đảm bảo khả năng chịu lạnh tốt và có độ bền cao. Màn được

ghép từ dải nhựa có chiều rộng 200 mm, dầy 2mm, chồng mí lên nhau 50
mm.

CHƯƠNG III
TÍNH CÁCH NHIỆT VÀ CÁCH ẨM CHO KHO LẠNH
3.1 Ý nghĩa của việc cách nhiệt và cách ẩm cho kho lạnh
Kho lạnh nơi luôn có nhiệt độ nhỏ và có độ ẩm tương đối cao hơn môi
trường xung quanh. Do có sự chênh lệch nhiệt độ nên luôn có một dòng nhiệt
và một dòng ẩm từ ngoài môi trường vào kho lạnh. Dòng nhiệt xâm nhập vào
sẽ gây tổn thất giảm năng suất của máy lạnh. Dòng ẩm xâm nhâp vào sẽ gây
tác động xấu đến vật liệu xây dựng và vật liệu cách nhiệt, làm hỏng vật liệu
cách nhiệt và dần dần mất khả năng cách nhiệt dẫn đến năng suất của kho
lạnh sẽ không đáp ứng được yêu cầu. Do yếu tố quan trọng đó nên việc cách
ẩm và cách nhiệt cũng phải được đặt lên hàng đầu nên việc cách ẩm và nhiệt
phải đạt được một số yêu cầu sau đây :
+) Đảm bảo độ bền vững lâu dài theo tuổi thọ dự kiến của kho ,có hệ số dẫn
nhiệt nhỏ
+) Phải chống được dòng ẩm xâm nhập từ ngoài vào và bề mặt tường ngoài
không được đọng sương. Độ thấm hơi nhỏ
+) Vật liệu cách nhiệt và cách ẩm phải không ăn mòn không phản ứng với
các vật liệu tiêp xúc, chịu được nhiệt độ thấp và nhiệt độ cao
+)Không bắt mùi và có mùi lạ, không cháy, không độc hại với con người và
với sản phẩm bảo quản .
+) Dễ mua, rẻ tiền dễ da công, vận chuyển, lắp đặt, không cần bảo dưỡng
đặc biệt
+)Mỗi vật liệu cách nhiệt đều có ưu điểm và nhược điểm nên chúng ta lợi
dụng được triệt để các ưu điểm và hạn chế mức thấp nhất các nhược điểm của
nó .

3.2. Các số liệu không khí bên ngoài.
Kho lạnh được đặt tại Hà Nội có các thông số như sau :
Theo Bảng nhiệt độ và độ ẩm dựng để tính toán hệ thống lạnh
Địa
Phương

Nhiệt độ,
TB cả năm

Mùa hè

Mùa đông

Độ ẩm, %
Mùa đông
Mùa hè

Hà Nội
23,4
37,2
8,4
83
80
Từ nhiệt độ t = 37,2 và φ = 83 % tra theo đồ thị i-d ta có= 34,5và = 34,6
3.3 Tính cách nhiệt và cách ẩm buồng lạnh
3.3.1 Tính chiều dày cách nhiệt và cách ẩm giữa phòng bảo quản lạnh
a) Tính chiều dày cách nhiệt và cách ẩm giữa tường phòng bảo quản lạnh và
không khí bên ngoài kho lạnh
+ Tính chiều dày cách nhiệt giữa phòng bảo quản lạnh và không khí bên ngoài
kho lạnh

Kết cấu tường như sau
STT

Tên Lớp

,m

Λ, W/mK

, g/mhMPa

1

Lớp vữa xi măng

0,02

0,88

90

2

Lớp gạch đỏ

0,2

0,82

105

3

Lớp vữa xi măng

0,02

0,88

90

0,004

0,18

0,86

?

0,047

7,5

0,02

0,88

90

5

Lớp bitum + giấy
dầu
Lớp cách nhiệt

6

Lớp vữa xi măng

4


Các thông số:
Nhiệt độ buồng : = 0 , = 90 %
Nhiệt độ ngoài : = 37,2 , là nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất tại Hà Nội (=
83% và = 34 )
Hệ số truyền nhiệt: k = 0,29 W/m2K. Tra bảng B
Hệ số toả nhiệt bên ngoài : = 23,3 W/K. Tra bảng B
Hệ số toả nhiệt bên trong : = 9 W/K . Tra bảng B
Tính tương tự như trên ta thu được kết quả như sau:
Chiều dày cách nhiệt

:

Hệ số truyền nhiệt thực :

δ = 0,139m => chọn δ = 0,15m.
= 0,272 W/K.

+ Kiểm tra đọng sương

Hệ số truyền nhiệt đọng sương : = 1,8628 W/m2K
=> Vậy không xảy ra hiện tượng đọng sương


Hình 3.8. Đồ thị phân áp suất phòng bảo quản lạnh
b) Tính chiều dày cách nhiệt và cách ẩm giữa phòng bảo quản lạnh với hành
lang
+ Tính chiều dày cách nhiệt giữa phòng bảo quản lạnh với hành lang
Kết cấu tường như vách giữa bảo quản lạnh với không khí bên ngoài:


Bảng 2.20. Kết cấu tường bao phong bảo quản lạnh và hành lang
STT
1
2
3
4
5
6

Tên lớp
Lớp vữa xi măng
Lớp gạch đỏ
Lớp vữa xi măng
Lớp bitum – giấy dầu
Lớp cách nhiệt polystirol
Lớp vữa xi măng

,m
0,02

0,2
0,02
0,004
?
0,02

Λ , W/mK
0,88
0,82
0,88
0,18
0,047
0,88

, g/mhMPA
90
105
90
0,86
7,5
90

Các thông số:
Nhiệt độ buồng : = 0 , = 83%.
Nhiệt độ ngoài : = 25, là nhiệt độ trung bình của hành lang ( = 83% và =
22.5 ).
Hệ số truyền nhiệt: k = 0,35 W/K. Tra bảng B
Hệ số toả nhiệt bên ngoài : = 23,3 W/K. Tra bảng B
Hệ số toả nhiệt bên trong : = 9 W/K. Tra bảng B
Tính tương tự như trên ta thu được kết quả như sau:

Chiều dày cách nhiệt

: δ = 0,111m => chọn δ = 0,15m.

Hệ số truyền nhiệt thực : = 0,373 W/K.
+ Kiểm tra đọng sương
Hệ số truyền nhiệt đọng sương : = 1,976 W/m2K
Vậy không xảy ra hiện tượng đọng sương
+ Kiểm tra đọng ẩm
Xác định dòng nhiệt qua vách
Mật độ dòng nhiệt q = 7,609 W/m2
Xác định nhiệt độ tại các bề mặt vách


Các nhiệt độ và phân áp suất bão hòa tương ứng:
Giá trị nhiệt 24,67 24,5
22,6
22,47
22,3
độ
Phân AS bão 3105, 3074,3 2748,3 2720,1 2695,0
hòa
6
5
2
8
5
Xác định dòng hơi nước riêng qua kết cấu bao che

1

0

554,46

418,46

ph1 : phân áp suất hơi không khí hành lang tn = 25 ()
= = 0,85.3166,3 = 2691,35 ( Pa)
Ph2 : phân áp suất hơi không khí trong buồng ( với=0 )
= = 0,90.475,426 = 427,88 ( Pa )
Trở kháng thấm hơi: H = 0,0227 (hMPa/g)
Dòng hơi thẩm thấu qua kết cấu bao che: ω = 0,083 (g/h)
Phân áp suất thực trên các bề mặt vách:
Như vậy là không xảy ra hiện tượng đọng ẩm.

Chương IV:Tính nhiệt kho lạnh
Dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh Q được xác định qua biểu thức
Q = + kW
Q1: Dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che của buồng lạnh
Q2: Dòng nhiệt do sản phẩm toả ra trong quá trình xử lý lạnh
Q3: Dòng nhiệt từ không khí bên ngoài do thông gió buồng lạnh
Q4: Dòng nhiệt từ các nguồn khác nhau khi vận hành kho lạnh
Q5: Dòng nhiệt từ sản phẩm toả ra khi sản phẩm hô hấp


4.1. Dòng nhiệt qua kết cấu bao che Q1
= +
: dòng nhiệt qua tường bao, trần và nền do chênh lệch nhiệt độ
= .F()

kt : hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che xác định theo chiều dày cách
nhiệt thực , 2/ W
F : diện tích bề mặt của kết cấu bao che ,
t1 : nhiệt độ môi trường bên ngoài ,
t2 : nhiệt độ trong buồng lạnh ,
4.1.1. Dòng nhiệt qua tường, trần và nền :
Bảng tính nhiệt qua tường:
Buồng
Tường – BBQL 1
Tường – BBQL 2
Tường – BBQL3

,W/
0,272
0,272
0,272

,K
38,4
38,4
38,4

F,
30
90
60

, kW
0,3133
0,9400

0,6903

Bảng tính nhiệt qua hành lang:
Buồng
HL – BBQL1
HL – BBQL2
HL – BBQL3

,W/
0,373
0,373
0,373

27
27
27

F,
30
30
30

, kW
0,2909
0,2909
0,2909

,W/

,W/

F,

, kW

0,268

38,4

72

0,7410

0,268

38,4

72

0,7410

Bảng tính nhiệt qua trần: Q11
Buồng
Trần –
BBQL1
Trần –


BBQL2
Trần –

BBQL3

0,268

38,4

72

0,7410

Bảng tính nhiệt qua nền : Q11
Buồng
Nền – BBQL1
Nền – BBQL2
Nền – BBQL3

,W/
0,341
0,341
0,341

,W/
24,3
24,3
24,3

F,
72
72
72

, kW
0,5967
0,5967
0,5967

4.1.2. Tính dòng nhiệt qua tường bao, trần do bức xạ mặt trời :

: hệ số truyền nhiệt thực của vách ngoài
F: diện tích nhận bức xạ mặt trời
: hiệu nhiệt độ dư, đặc trưng ảnh hưởng của bức xạ mặt trời vào mùa hè
Bảng tính nhiệt qua trần do bức xạ :
Buồng
Bức xạ trần –
BBQL 1
Bức xạ trần –
BBQL 2
Bức xạ trần –
BBQL 3

,W/

F,

, kW

0,268

20

72

0,3859

0,268

20

72

0,3859

0,268

20

72

0,3859

Vậy dòng nhiệt qua kết cấu bao che của
- BBQL 1 : 2,328 kW
- BBQL 2 : 2,955 kW
- BBQL 3 :3,582 kW => = 8,865 kW
4.2. Dòng nhiệt do sản phẩm toả ra :Q2


h1,h2 : Entanpi của sản phẩm trước và sau khi xử lý lạnh , kJ/kg.
M : Lượng hàng nhập vào buồng bảo quản lạnh, tấn/ ngày
Bảng tính nhiệt do sản phẩm tỏa ra :

Buồng
BBQL1
BBQL2
BBQL3

M , tấn
2,7
2,7
2,7

,h
10
10
10

340,0
340,0
340,0

130,5
130,5
130,5

15,71
15,71
15,71

4.3. Dòng nhiệt do thông gió : Q3
Do sản phẩm bảo quản là thịt lợn do vậy trong hệ thống ta không dùng thông
gió do đó lượng nhiệt do thông gió = 0.

4.4. Các dòng nhiệt vận hành :Q4
4.4.1. Dòng nhiệt do chiếu sáng buồng
= A.F ,W
Trong đó:
F: Diện tích buồng ,
A: Nhiệt lượng toả ra khi chiếu sáng 1diện tích buồng hay diện tích nền W/
Đối với buồng bảo quản A = 1,2 W/
.Bảng tính nhiệt do chiếu sáng :
Buồng
Buồng BBQL1
Buồng BBQL2
Buồng BBQL3
4.4.2. Dòng nhiệt do người toả ra :

F,
72
72
72

A , W/
1,2
1,2
1,2

,kW
0,0864
0,0864
0,0864

n : Số người làm việc trong buồng.
350 W/người là nhiệt lượng do 1 người thải ra khi làm việc nặng nhọc .
Tuỳ theo công nghệ và đặc thù công việc thì số người làm việc trong mỗi
phòng sẽ
khác nhau.
Bảng tính nhiệt do người tỏa ra :
Buồng
BBQL 1
BBQL 2
BBQL 3

Số người
2
2
2

, kW
0,7
0,7
0,7

4.4.3. Dòng nhiệt do các động cơ điện : Q43
=N.
N: Công suất của động cơ điện ,kW
: Là hiệu suất động cơ điện khi hoạt động lấy = 0,85
Bảng tính nhiệt do các động cơ điện :
Buồng
BBQL 1
BBQL 2
BBQL 3

N, kW
0
0
0

4.4.4. Dòng nhiệt khi mở cửa :
= B.F ,W
Trong đó :
B: Dòng nhiệt khi mở cửa, W/m2

Chọn
1
1
1

, kW
0,85
0,85
0,85


F: Diện tích buồng ,m2
Buồng
Buồng BQL 1
Buồng BQL 2
Buồng BQL 3

B, W/
12

12
12

F,
72
72
72

0,864
0,864
0,864

Với buồng bảo quản lạnh :
= = 8,865 kW
= = 47,13 kW
= 0 kW
= =7,48 kW
=> + 7,48 = 63,475 kW
Tải nhiệt cho thiết bị : = 63,475 kW
Tải nhiệt cho máy nén + 75%.
= + 75%.7,48 =

CHƯƠNG V
TÍNH CHỌN VÀ KIỂM TRA MÁY NÉN
Kho lạnh được lắp đặt tại Hà Nội , với thông số nhiệt độ trung bình tháng
nóng nhất về mùa hè là 37,2. Từ nhiệt độ này, ta xác định được độ ẩm tương
đối và nhiệt độ điểm sương bên ngoài kho lạnh tương ứng là φ = 83% và = 35.
Bình ngưng của hệ thống là loại ống vỏ nằm ngang được làm mát bằng
nước, với độ chênh nhiệt độ nước vào và ra là ∆tw = 1. Các thông số nước làm
mát như sau:

Nhiệt độ nước vào:
= + 5 = 35 + 1 = 36℃


Nhiệt độ nước ra:
= + �= 36 + 1 = 37℃
Nhiệt độ ngưng tụ:
+�
∆ : hiệu nhiệt độ ngưng tụ yêu cầu, chọn ∆ = 1 Vậy:
= 37 + 1 = 38℃
5.2. TÍNH CHỌN VÀ KIỂM TRA MÁY NÉN CHO BUỒNG BẢO QUẢN
LẠNH
Năng suất lạnh yêu cầu = 33,15 kW, nhiệt độ buồng = 0 1℃.
5.2.1.Tính toán chu trình
- Nhiệt độ sôi:
= − = 1 – 10 = −9 (℃)
- Nhiệt độ ngưng tụ ( tượng tự như trên):

= 38℃

Nhiệt độ hơi hút: = t0 + 5 = -9+ 1 = - 8℃
Độ quá lạnh : ∆ = 2℃
Độ quá nhiệt: ∆ = 2℃
Tra bảng và đồ thị ta có:{ = −8℃ ; = 0,3668 MPa ℃ ; = 1,8 MPa
- Chọn số cấp máy nén
Tỷ số nén:
� = = = 4,89 < 9
Vậy em chọn máy nén 1 cấp cho hệ thống lạnh chọn chu trình hồi nhiệt
Chọn chu trình máy lạnh nén hơi một cấp dựng môi chất lạnh là NH3 có quá
lạnh và quá nhiệt: