Thiết kế hệ thống lạnh liên hoàn cho nhà mảy chế biến thuỷ sản xuất khấu hải phòng
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (884.45 KB, 60 trang )
21
Chương 1: LUẬN
CHỨNG
LỜI NÓI
ĐẦU KINH TÉ
1.1.Xã
sự hội
CẦN
THIẾT
LẮPthìĐẶT
ngày
càng VIỆC
phát triển
nhu NHÀ
cầu vềMÁY.
kỹ thuật lạnh càng lớn, trong những
năm gần
đây
ngành
kỳ
thuật
lạnh
đang
trong
đà
triểnPhòng
ở nước
lạnh
Việc xây dựng nhà máy chế biến thủy sản phát
tại Hải
căntacứnhất
vào lànhững
công
nghiệp.
Đặc
biệt
là
ngành
công
nghệ
chế
biến
thực
phẩm
và
chế
biến
thuỷ
sản.
vấn đề như khả năng đầu vào của nguồn nguyên liệu, khả năng đầu ra của sản
phẩm, về
mặtsựbằng
dựng
đường
Được
phânxây
công
của nhà
Khoamáy,
Chếkhả
biến,năng
Bộ về
môngiao
kỹ thông
thuật lạnh
emxá,
đã điện
tiến
nước,
nguồn
lao
động,
giải
quyết
công
ăn
việc
làm
cho
người
lao
động,
nguồn
hành thực hiện đồ án với nội dung: “- Thiết kế hệ thống lạnh liên hoàn cho công
nhà
nhân
kỹ thuật
khả
năng
vềkhấu
vốn đầu
xây dựng
mảy chế
biến và
thuỷ
sản
xuất
HảituPhòng”.
Vớinhà
cácmáy...
nội dung chính sau:
Chương
1: Luận
chứng
kỉnhlàtế.tỉnh ven biển nên việc đánh bắt xa bờ rất có
về
nguyên
liệu Hải
Phòng
hiệu quả
và
ngày
càng
phát
triển
chóngthực
nhất
là những năm gần đây theo bộ
Chương 2: Tổng quan về kỹnhanh
thuật lạnh
phẩm.
thống kê
số
tàu
đánh
bắt
xa
bờ
năm
2005
của
Hải
Phòng
là 587 tàu do đó số lượng
Chương 3: Tính toán nhiệt tải và chọn mảy nén.
cá đánh bắt được cần được chế biến xuất khẩu. Vùng biền vịnh bắc bộ là vùng có
Chươngliệu
4: Thiết
lập lớn,
dự ánmặt
vậtkhác
tư. diện tích nuôi tôm của Hải
nguồn nguyên
mực kế
vớimặt
trữbằng
lượngvàkhá
Sơ theo
đồ hệbộ
thống
lạnh
mạch
điệntôm
tự động
hoá.Phòng năm 2005 là
Phòng Chương
cũng rất 5:lớn
thống
kêvàsản
lượng
tại Hải
37483 tấn
nếu
như
nguồn
nguyên
liệu
này
chỉ
bán
trong
nội
địasửa
thìchữa.
giá trị kinh tế
Chương 6: Lập quy trình lắp đặt, thử nghiệm, vận hành và
thấp do đó cần được xuất khâu đê có giá trị kinh tế cao hơn làm thúc đấy ngành
Em phát
xin chân
thầychung
Ts.Lêvào
Văn
Trung
nuôi trồng
triên, thành
do đó cảm
công ơn
ty tập
chếKhẩn,
biến vàthầy
xuấtKhổng
khâu hai
mặt
Thắngchính
và các
cô trong
bộ môn
kỳ thuật
lạnhtyđãcòn
giúp
emthêm
hoàn một
thànhsốđồmặt
án này.
hàng
đóthầy
là mực
và tôm,
ngoài
ra công
làm
hàng như
cua, nghẹ...Mặt khác thành phố luôn coi trọng ngành
thuỷ sản
là 11
ngành
Nha Trang,
tháng
nămkinh
2007tế mũi
nhọn, do đó rất thuận lợi trong việc thi công nhà máy.
Sinh viên thực hiện
Lưu Văn Tuấn
về thị trường, đó là mối lo ngại đối với ngành xuất khẩu thủy sản nói riêng
cũng như ngành công nghiệp xuất khâu nói chung, về ngành xuất khấu thủy sản
hiện nay đã chiếm lĩnh được thị trường hết sức mạnh mẽ đặc biệt là các thị trường
khó tính như Nhật Bản, Mỳ, Châu Âu... đây là những thị trường đòi hỏi sản phâm
xuất khấu có độ vệ sinh an toàn thực phấm và chất lượng rất cao. Trung Quốc là thị
trường mới hiện nay đang được thủy sản Việt Nam Khai thác vì đây là nước có dân
số đông và khá phát triển sự đòi hỏi về mặt chất lượng không cao mà Hải Phòng
cách Trung Quốc khoảng 300km về phía Bắc do đó ngoài xuất khẩu sang các nước
Nhật Bản, Châu Âu, Mỹ... công ty còn có lợi thế rất lớn đối với thị trường Trung
Quốc.
về dân số, Thành Phổ có dân số đông, lao động đông cả về lao động phổ
thông và cả về lao động kỳ thuật do đó đáp ứng được nhu cầu về lao động lớn của
3
nhà máy và giải quyết công ăn việc làm cho người lao động, ngoài những người nội
tỉnh còn có người ngoại tính lân cận.
về nguồn lực lao động có khả năng đào tạo đông được đào tạo tại các trường
trung cấp nghề Thuỷ sản I của Sở Thuỷ Sản Hải Phòng, Trường trung cấp Thuỷ sản
I Hải Phòng thuộc Bộ Thuỷ Sản.
Như vậy qua sự phân tích trên thì việc ra đời nhà máy chế biến thủy sản xuất
khẩu Hải Phòng là cần thiết và hợp lý. Công ty ra đời không những giải quyết công
ăn việc làm cho người công nhân tại công ty mà còn thúc đậy sự phát triển nuôi
trồng của tỉnh và các địa phương lân cận như Thái Bình, Nam Định, Quảng Ninh...
về giải pháp cho xây dựng nhà máy: về công nghệ được cung cấp bới công
ty Cổ Phần Cơ Điện Lạnh SEAREE Đà Nằng, về vốn xây dựng do Bộ Thuỷ Sản
đầu tư. về thị trường chủ yếu là xuất khấu sang Mỹ, Châu Ảu, Nhật...
1.2. NHŨNG YÊU CẦU CHUNG VÀ KHẢ NĂNG ĐÁP ỨNG
Sự ra đời của nhà máy luôn kèm theo nhũng yêu cầu có tính bắt buộc có liên
quan đến khả năng hoạt động và phát triển của nhà máy như giao thông, điện, nước,
công nhân... khi xây dựng nhà máy phải khảo sát xem các nhu cầu đó đáp ứng được
đến đâu.
Yêu cầu về vị trí địa lý, công ty nằm trên đường quốc lộ lớn, cách cảng Hải
Phòng khoảng 3km rất thuận tiện cho việc xuất khẩu hàng bàng đường thủy đến
Nhật, Mỹ, Châu Âu... Công ty cách cảng cá khoảng lkm đường bộ rất thuận lợi
cho việc thu mua và trở nguyên liệu vê nhà máy, công vận chuyên không cao và
thời gian vận chuyên ngắn do đó nguyên liệu sè ít bị biến đôi và không làm ảnh
hưởng đến chất lượng sản phâm, công ty cách cửa biên khoảng lkm về phía đông,
Nước thải được xử lý bởi khu xử lý của cụm công nghiệp.
Yêu cầu về điện nước thì cả hai yếu tố đều thuận lợi vì công ty nằm trên khu
vực cụm công nghiệp mặt khác Hải Phòng có nhà máy nhiệt điện nên đáp úng được
nhu cầu cho thành phố, ngoài ra công ty còn bố trí máy phát điện để dự phòng.
Nước thì rất thuận tiện trong việc sử dụng nước thành phố.
Yêu cầu về công nhân chủ yếu là công nhân kỹ thuật đã được đào tạo qua
trường lớp, Hải Phòng có nhiều trường đào tạo về thủy sản do đó đáp ứng rất tốt về
lao động có kỳ thuật.
4
Chương2: TỎNG QUAN VÈ KỸ THUẬT LẠNH
THỰC PHẨM
2.1. QUÁ TRÌNH KÉT ĐỒNG THỤC PHẨM.
2.1.1. Mục đích của quá trình kết đông.
Quá trình kết đông là làm giảm nhiệt độ sản phẩm xuống dưới điểm băng của
sản phẩm kết đông nhằm mục đích làm giảm khả năng hoạt động của enzym và vi
sinh vật vì chính vi sinh vật và enzym là nhân tố gây lên hư hỏng trong quá trình
bảo quản, nó là tác nhân gây ra các phản ứng hóa sinh làm biến đổi chất trong thực
phẩm do đó khi ta muốn vận chuyền (xuất nhập khẩu) thì ta phải kết đông sản phẩm
không làm hư hỏng và mất trọng lượng sản phẩm. Thường nhiệt độ bề mặt cấp đông
khoảng -18°c còn nhiệt độ tâm sản phẩm khoảng -25°c.
2.1.2. Các phưong pháp kết đông thực phẩm
2.1.2.1. Kết đông chậm.
Đây là phương pháp kết đông cổ điển thời gian kết đông kéo dài khoảng
15^-20 giờ, nhiệt độ không khí khoảng -25 °c [3]. Phương pháp này có ưu điểm đơn
giản dễ thực hiện. Nhược điểm là thời gian kết đông kéo dài nên các tinh thể nước
đá lớn do đông chậm nên khi một tinh thể nước đá kết đông các tinh thể bên cạnh bị
khuếch tán và kết đông lại do đó tinh thể nước đá lớn làm chèn ép tế bào gây vờ tế
bào làm mất nước, mất chất dinh dường làm giảm trọng lượng và chất lượng sản
phấm. Chính vì vậy phương pháp này hiện nay rất ít được sử dụng.
2.1.2.2. Kết đông nhanh.
Là phương pháp kết đông với thời gian nhanh hơn, thời gian kết đông phụ
thuộc từng loại sản phẩm, có thể thực hiện trong môi trường không khí hoặc trong
chất tải lạnh lỏng, phương pháp kết đông trong không khí là phương pháp cho thực
phẩm cần kết đông tiếp xúc trực tiếp lên bề mặt lạnh gọi là phương pháp dẫn nhiệt,
phương pháp này có ưu điểm là khả năng trao đổi nhiệt lớn, tốc độ kết đông nhanh,
năng suất lạnh yêu cầu giảm, tiêu tốn cho một đơn vị sản phấm giảm. Nhưng có
nhược điểm là nó chỉ có the kết đông loại thực phẩm được đặt trong khuôn có kích
thước cổ định như tủ đông tiếp xúc, tủ IQF.
Ket đông trong chất lỏng lạnh là phương pháp nhúng thực phâm vào nước
muối lạnh hay chất lỏng lạnh chuyên động, phương pháp này có tốc độ kết đông cao
5
do hệ số trao đôi nhiệt của chất tải lạnh lớn, có ưu điêm thực phâm đưa vào kết
đông không cần hình dạng cố định và có thê làm kết đông loại thực phấm có kích
thước lớn như cá ngừ nguyên con...Phương pháp kết đông nhanh có ưu điếm hon
so với phương pháp đông chậm là tinh thể nước đá mịn hơn nhỏ hơn khi tan rã, sự
vờ tế bào giảm hơn ít làm giảm trọng lượng và mất chất dinh dường, ít làm giảm
chất lượng của sản phẩm.
2.1.2.3. Kết đông cực nhanh.
Đặc điểm của phương pháp này là kết đông cực nhanh thời gian kết đông chỉ
còn từ 5 - 10 phút, tốc độ kết đông có thề đạt tới 300 - 500cm/h [3].
Thực hiện bằng cách nhúng thực phấm vào trong khí hóa lỏng, thường thực
hiện với nitơ lỏng có nhiệt độ sôi -196°c. Phương pháp này so với hai phương pháp
kia thì phương pháp kết đông cực nhanh có độ chênh lệch nhiệt độ quá 1ÓT1 giữa
thực phâm với nhiệt độ sôi của chât tải lạnh, do đó làm đông thực phâm gân như tức
thời, nó có thể giữ nguyên vẹn tế bào và chất lượng thực phẩm, phương pháp này
bảo quản rất tốt sản phẩm nhưng chi phí quá đắt và thực hiện rất khó.
2.1.2.4. Điều kiện đế có sản phấm kết đông tốt
Chất lượng kết đông phụ thuộc vào các điều kiện sau:
- Chất lượng ban đầu của thực phẩm khi đưa vào kết đông.
- Điều kiện vệ sinh khi ra công chế biến.
- Phụ thuộc vào chín tới của sản phâm.
- Phụ thuộc vào bao bì bảo quản.
- Phụ thuộc vào quá trình kết đông.
- Phụ thuộc vào quá trình làm ấm sản phâm.
- Phụ thuộc vào quy trình vận hành và chất lượng máy...
Qua phân tích các phương pháp cấp đông, ưu nhược điểm và khả năng ứng
dụng của các phương pháp thì hệ thống cấp đông nhanh là phù hợp nhất, phương
pháp kết đông nhanh trong luồng không khí lạnh, hay trong kết đông tiếp xúc.
2.1.3. Các yêu cầu trong quá trình cấp đông.
Trong quá trình cấp đông thì yếu tố được quan tâm đó là nhiệt độ cấp đông
và thời gian cấp đông. Nhiệt độ cấp đông phải đảm bảo yêu cầu về công nghệ, nhiệt
độ tối thiểu của bề mặt phải đạt -18°c, còn tâm sản phẩm phải đạt -12°c. Với
phương pháp kết đông nhanh thời gian kết đông phải đạt yêu cầu, tránh sản phâm
6
cấp đông bị giảm trọng lượng và chất lượng sản phấm. Đối với tôm, mực thời gian
kết đông khoảng từ 1,5
2 giờ.
2.2. QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN THỤC PHẨM
2.2.1. Mục đích của quá trình bảo quản đông.
Sau quá trình kết đông sản phẩm phải được đưa vào bảo quản đông để hạn
chế quá trình biến đổi về mặt hóa học, hóa sinh, vật lý, sinh vật, biến đổi chất trong
thực phẩm, nhằm mục đích giữ nguyên chất lượng, trạng thái của thực phẩm đến
người tiêu dùng. Nhiệt độ kho bảo quản đông phụ thuộc vào yêu cầu quy định, tùy
thuộc vào vị trí địa lý cũng như yêu cầu của đối tác đòi hỏi.
2.2.2. Các biến đổi của sản phẩm trong quá trình bảo quăn đông.
2.2.2.1. Biến đổi vật lý.
Biến đổi vật lý là biến đổi về màu sắc, hình dạng cũng như sự mất nước gây
khô hao ngót sản phẩm, có hiện tượng này là vì sản phẩm bị đè nén, làm biến dạng,
còn hiện tượng co ngót là do hơi nước của sản phẩm bị bốc hơi vào dàn lạnh, điều
này phụ thuộc vào diện tích trao đổi nhiệt của dàn lạnh và tốc độ gió của quạt dàn
lạnh, do sự tan rã và tái kết tinh, bao gói...
Ngoài ra sự kết tinh nước trong cấu trúc thực phâm cũng có thê làm hư hỏng
thực phâm, sự thăng hoa của nước đá sẽ tạo ra cấu trúc rỗng, xốp trong sản phâm
làm không khí dễ xâm nhập vào gây ôxy hóa sản phâm, khi làm tan băng do nước
tự do trong sản phấm lớn làm hao hụt trọng lượng cũng như chất lượng của sản
phấm, giảm mùi vị, màu sắc đặc trưng của sản phấm...
2.2.2.2. Biến đoi về mặt hóa học.
Trong quá trình bảo quản đông thực phẩm ở nhiệt độ thấp nên sự biến đổi về
mặt hóa học diễn ra chậm và chỉ xảy ra ở một số thành phần hóa học và chúng chỉ
xảy ra khi nhiệt độ kho bảo quản không ổn định, không đồng đều như chất béo,
protein, đường, vitamin... các thành phần cơ bản của cấu trục như xenlulo, protit,
muối khoáng không bị biến đôi.
2.2.2.3. Biến đối về mặt sinh lý, sinh hóa.
Biến đôi sinh lý chỉ chủ yếu xảy ra ở nhũng sản phấm có hô hấp như rau, củ,
quả... Những loại này sau khi tách khỏi cây tế bào của chúng vẫn còn hô hấp do đó
chúng trao đổi chất cho nhau.
7
Sự biên đôi hóa sinh của thực phâm làm cho thực phâm bị hư hỏng, phân
hủy, thối rữa... nó làm giảm giá trị sử dụng hoặc không còn giá trị sử dụng.
2.2.2.4.
Biến đối về mặt vi sinh vật.
Biến đổi về mặt vi sinh vật sẽ giảm nếu trong quá trình chế biến đảm bảo
đúng quy trình, quy trình vận hành hệ thống sao cho nhiệt độ kho lạnh phải ổn định
và đồng đều, nếu nhiệt độ không ổn định sè là nguyên nhân gây ra sự biến đổi vi
sinh vật. Neu bị nhiễm vi sinh vật chúng sè là tác nhân gây ra các phản ứng có hại
cho sản phẩm và gây thổi rữa sản phẩm, chật lượng sản phẩm sê giảm từ loại I
xuống loại II hoặc III thậm chí còn là phế phẩm.
2.2.3. Các yêu cầu trong bảo quản đông thực phẩm.
Trong bảo quản đông thực phấm có các yêu cầu về mặt nhiệt độ, yêu cầu về
không khí tuần hoàn trong kho, nhiệt độ ốn định trong kho. Nhiệt độ trong kho phải
đảm bảo yêu cầu về nhiệt độ bảo quản, nhiệt độ phải giao động trong mức cho phép,
không được quá cao, không khí tuần hoàn trong kho phải đều, tốc độ của không khí
tuần hoàn không được quá lớn sẽ gây ra hao ngót sản phẩm.
2.2.4. Các nguyên tắc xếp hàng trong kho.
Sản phẩm trong kho không được xếp vào và lấy ra cùng một lúc vì thời gian
sản phẩm lưu kho là khác nhau, vì vậy sản phẩm nhập kho trước phải được lấy ra
trước do đó khi xếp hàng phải theo một quy luật nào đó trong kho như từ trong ra
ngoài hay từ trái sang phải sao cho thuận tiện trong việc xếp hàng điều này nhằm
mục đích hàng cũ không bị tồn đọng qúa lâu trong kho sẽ bị hư hỏng.
Trong quá trình bảo quản đông sản phẩm luôn bị bốc hơi, tốc độ bốc hơi phụ
thuộc vào diện tích tiếp xúc của sản phẩm, do đó ta phải duy chì lượng hàng trong
kho vừa phải không được quá ít và phải xếp lại thành khối.
Qua phân tích các quá trình biến đổi của thực phẩm coa ảnh hưởng rất lớn
của nhiệt độ, do đó ta chọn các loại thiết bị có nhiệt độ cấp đông thấp tối thiều nhiệt
độ bề mặt sản phẩm là -25°C[1]. Chọn loại thiết bị cấp đông ĨQF và tủ đông tiếp
xúc cấp dịch cưỡng bức bằng bơm dịch.
Chiều dầy lớp
Hệ số dẫn
Đổi tượng
polyurethan,
nhiệt,
mm
Vách tủ
150
Thân tủ
150
Cửa tủ
120
Sàn tủ
150
Chiều dầy Hệ
lớpsố dẫn
inox bọc, mm
W/m.K
0,03
1,2(2 lớp)
nhiệt,
9
W/m2.K
22
0,03
1,2(2 lớp)
22
Chương
3: TÍNH
TOÁN NHIỆT
TẢI VÀ TÍNH CHỌN
- Đáy trên: 290 X 210 mm
0,03
1,2(2 lớp)
0,03
22
MÁY22 NÉN
1,2 (mặt trên)
- Đáy dưới: 280 X 200 mm
3.1. TÍNH TOÁN NHIỆT TẢĨ THIÉT BỊ CÁP ĐÔNG, KHO BẢO QUẢN,
cao khay: 70 mm
MÁY -ĐÁchiều
VẨY.
3.1.1. CHỌN CÁC THIẾT BỊ CÁP ĐÔNG.
Kích thước tủ lOOOkg/mẻ, theo thông số kỳ thuật của SEAREE ta có:
Với yêu cầu của nguồn nguyên liệu do đó chọn năng suất cấp đông 10 tấn
nguyên liệu trong
tôm và
cámm
mực, do đó ta phải tính toán đồ
Kíchngày,
thước nguyên
tấm lắc: liệu
2200làX 1250
X 22
chọn loại tủ cấp đông sao cho phù hợp với yêu cầu. Do sản phẩm chính là tôm và
mực nên ta chọn thiết bị cấp đông IQF và tủ đông tiếp xúc.
Mỗi tấm lắc đặt 36 khay vậy tủ có 11 tấm lắc.
Ta chọn thiết bị cấp đông cho hệ thống là tủ đông băng chuyền năng suất
500kg/h, tủ đông tiếp xúc hai chiếc loại lOOOkg/mẻ. Thời gian làm việc của tủ đông
thướctrừphủ
3300
1660gian
X 1900 mm.
băng chuyền làKích
10 giờ,
cácbì:chí
phíXthời
khởi động máy và thời gian ra hàng
coi như thời gian chạy cấp đông của tủ chỉ còn 9 giờ. Tủ đông tiếp xúc ta cho làm việc
5 mẻ/ngày, mỗi mẻ là 2 giờ, thao tác công nghệ lgiờ.
Công suất tủ đông tiếp xúc 1000 kg/mẻ. Do khay còn chứa nước châm khuôn
nên khối lượng thực chỉ có 720 kg/mẻ.
Công suất tủ đông tiếp xúc:
720 X 5 = 3600 kg/ngày
Công suất của tủ đông băng chuyền:
3.1.2.2.
Tính nhiệt tổn thất cho tủ đông tiếp xúc.
500=XQ9SP=+4500
Qoi
Q N + kg/ngày
Q K + Q KK + Q T
+
Ọ TL
- Qsp:
thất nhiệt
Tông công
suất Tổn
nhà máy
là: làm đông sản phẩm.
-3600
Qicx2:Tổn
thất =11700
nhiệt tù-kg/ngày
khuôn khay
+ 4500
hay 11,7 tấn/ngày
- hai
Qn: tủ
Tổn
thấttiếp
nhiệt
đông nước một
châmtủkhuôn.
Vậy chọn
đông
xúclàm
lOOOkg/mẻ,
đông băng chuyền 500kg/h
3.1.2.
- NHIỆT
Qkk: TổnTỦ
thấtĐÔNG
nhiệt của
không
TÍNH
TIẾP
xúc.khí trong kho.
3.1.2.1.
Kích thước tủ đông tiếp xúc, số lượng khay và các tấm lắc cấp đông.
10
Nhiệt tốn thất làm đông sản phấm
Đẻ làm giảm nhiệt độ sản phẩm thuỷ sản đến nhiệt độ yêu cầu, hệ thống lạnh
phải lấy đi ở sản phẩm một lượng nhiệt nào đó trong suốt quá trình làm đông.
Nhiệt tổn thất để làm đông thực phẩm lấy theo công thực sau:
0^ = 0—^,w
T
G - khối lượng sản phẩm của một mẻ cấp đông.
i] - entanpy của sản phẩm ở nhiệt độ bặt đầu đưa vào cấp đông.
i2 - entanpy của sản phấm ớ nhiệt độ sau khi cấp đông.
T - thời gian cấp đông một mẻ sản phấm.
Do sản phẩm đã được bảo quản trước khi đưa vào làm đông nên nhiệt độ sản
phẩm ta chọn là 15°c.
Nhiệt độ trung bình của sản phẩm lấy ra là -18°c, với cấp đông cưỡng bức
bàng bơm dịch do đó thời gian cấp đông 2 giờ
3144-5
Nhiệt tốn thất làm đông nước châm khuôn.
Năng suất tủ lOOOkg mà khối lượng sản phẩm thực là 720kg vậy khối lượng
nước châm khuôn là 280 kg/mẻ, để hạ nhiệt độ nước châm khuôn tù’ nhiệt độ đầu
đến nhiệt độ cuối quá trình cấp đông cần qua ba giai đoạn:
QN — QI + Q2 + Ọ3
- Ọ,: nhiệt lượng để làm hạ nước châm khuôn từ nhiệt độ ban đầu đến nhiệt
độ điểm băng của nước.
- Ọ2: nhiệt tôn thất đế làm đóng băng nước châm khuôn.
- Q3: nhiệt tổn thất đế hạ nhiệt độ nước châm khuôn từ nhiệt độ điểm băng
đến nhiệt độ cuối của sản phẩm.
QI — MnckC (tN 1 — tN2)
11
- Mnck: khối lượng nước châm khuôn Mnck = 280 kg/ mẻ
- C: nhiệt dung riêng của nước, c = 4,186 kJ/kg.K
- tNI: nhiệt độ của nước châm khuôn 5°c
- tN2: nhiệt độ điểm băng của nước 0°c
Q, =280x4,186x(5 - 0) = 5860,4 kJ/mẻ
Thời gian làm việc mỗi mẻ là 2 giờ
=
5860,4
2x3600
=081kw
Q2 — MnckL
L - Nhiệt lượng đóng băng của nước L = 335 kJ/kg
Q2 = 280 X 335 = 93800 kJ/mẻ = 13 kw
Q3 = C3 Mnck(tN2 — tN2’)
c3 - Nhiệt dung riêng của nước đá C3 = 2,18 kJ/kg k
tN2’ - Nhiệt độ của nước cuối quá trình cấp đông tN2' = -18°c
Ọ3 = 280 X 2,18 X { 0 - (-18)} = 16027,2 kJ/mẻ = 1,52 kw
Vậy
nhiệt
QN
=
tổn
0,81
thất
+
làm
13
đông
+
1,52
nước
=
châm
15,33
khuôn
kw
Ton thất nhiệt do khuôn khay
Qk =
Mk
T
Mk - Khối lượng khuôn khay
ck - Nhiệt dung riêng của vật liệu làm khay, với vật liệu làm khay bằng kẽm
a =1 013x7x
‘ ’
(™)=0-06kW
12
Ta có 11 tấm lắc, 10 tấm đựng sản phấm, mỗi tấm có 36 khay, mỗi khay
nặng 2kg vậy ta có tông số khay là : 10 X 36 = 360 khay,
Khối lượng mỗi khay là 2kg vậy: Mk = 2 X 360 = 720 kg/mẻ
Qk = 0,39 X 72025~(~18) = 1,68 kw
*
2x3600
Tốn thất nhiệt do không khí trong tủ
Nhiệt tổn thất do không khí trong tủ được tính như sau:
Qkk — CkkGkk(td — tc)
- td: nhiệt độ không khí lúc bắt đầu chạy máy 25°c
- tc: nhiệt độ không khí cuối quá trình cấp đông -35°c
- ckk: nhiệt dung riêng của không khí trong tủ ckk =0,242 Kcal/kg.K
ckk =l,013kJ/kgK
- Gkk: khối luọTìg của không khí có trong tủ, được xác định:
Gkk
=
VkkPkk
Kích thước trong của tủ:
L = 2200 +2x400 = 3000 mm
w = 1250 + 2x125 = 1500 mm
H = 1600 mm
-Vkk: thể tích của không khí có trong tủ
vkk = 2/3 Vtù
Vtủ = 3x1,5x1,6 = 7,2 m3
vkk = 2/3x7,2 = 4,8 m3
- pkk: khối lượng riêng trung bình của không khí trong tủ ở -30°c
p =1,453 kg/m3
Gkk = 4,8x1,453 = 6,97 » 7kg/mẻ
13
Tốn thất nhiệt qua thân tủ
Tổn thất nhiệt qua thân tủ gồm vách tủ, cửa tủ được tính như sau:
QT = (kvFv + kcFc) X (tKKN — tKKT)
- KV,KC: Hệ số truyền nhiệt qua vách và qua thân tủ
- FV,FC: Diện tích của cửa tủ và vách tủ.
- t^K : Nhiệt độ cúa không khí bên ngoài tủ. t|
= 2x1,66x1,9+2x1,66x3,3 = 17,26nr
Fc = 2x3,3x1,9 = 13m
Hệ số truyền nhiệt được tính theo công thức sau
k=
1
+++
Ãị CX-I
- CL\: Hệ số toả nhiệt bên ngoài tường a,|= 23,3W/m2K
- ot2: Hệ sổ toả nhiệt đối lưu tự nhiên trong tủ a2 = 9 W/m2K
- ÔỊ: Be dầy lớp cánh nhiệt cách ẩm.
k„ -
2
ì
0,15 0,0012 Ị_
K
0,0012 Ị_
= (0,194x17,26+0,24x13X25+35) = 388 w = 0,388 kw
14
Tốn thất nhiệt làm lạnh tẩm lắc
Tủ đông tiếp xúc làm việc từng mẻ sau khi làm đông xong sẽ dừng máy và ra
hàng, khối lượng và diện tích của tấm lắc rất lớn do đó nhiệt để làm lạnh các tấm
lắc là rất lớn vì vậy ta phải tính lượng nhiệt này.
QTL=MnClL(,t-,i)
T
- Mtl: khối lượng các tấm lắc.
- CTL: nhiệt dung riêng của các tấm lắc, tấm lắc chế tạo bằng nhôm
nên có C TL = 0,92 KJ/kgK
- x: Thời gian cấp đông.
- ti, t2: Nhiệt độ trước và sau khi cấp đông, ti = 25°c, t2 = -35°c
Vật liệu tấm lắc làm bằng nhôm đúc p = 2670 kg/m3
V = 2,2x1,25x0,022 = 0,06 m3
Khối lượng một tấm lắc:
M
=
0,06x2670=
161
kg
Tủ 1000 tấn trên mẻ gôm 11 tấm lắc
MTL= 11 X 161 = 1771 kg
QTL =
1771xQ,92
2x3600
x(25 + 35)= 13,57kW
Vậy năng suất lạnh yêu cầu của hệ thống tủ đông tiếp xúc:
Qoi
=2x(31
+
15,33+1,68+0,06+0,388+13,57)=
124
kw
Để tủ hoạt động an toàn ở mọi điều kiện ta nên nhân thêm hệ số an toàn 1,1
Qo, = 124 X 1,1 = 136,4 kw.
Qo = 136,4 kw
cấp đông
Kg/h
500
ản phẩm vào /ra
~~°c
+ 15/-18
“^c“
-40
không khí trong buồng
háp cấp dịch
Bơm dịch
ạnh
BảngNH33- 3 : Các thông số của buồng tái đông.
- TÍNH
ô:Thép
Bề dầy
lớp gỉ
cách
cách BĂNG
âm.
3.1.3.
NHIỆT
TỦnhiệt,
ĐÔNG
CHUYÊN VÀ BUỒNG TÁI
không
ĐÔNG.
- X: Hệ số cách nhiệt
của lớp dẫn nhiệt, dẫn ẩm.
mm
1400
3.1.3.1. mm
Chọn tủ đông. Bảng 3150
-3 cấu trúc bao che
ăng chuyền
g băng tải
cách nhiệt vở buồng
buồng cấp đông
mm lạnh IỌF được viết
10000
Hệ thống
tắt bàng tiếng Anh là inđiviual Ọuickly Freezer,
mm
3400
nghĩa là hệ thống cấp đông nhanh của sản phẩm rời.
mm
3200
g buồng cấp đông
buồng cấp đông
Một Phút
trong những đặc điểm 4-6
của hệ thống IQF là các sản phẩm được đặt trên
Tính toán
nhiệtnước
tủ đông
tái đông.
các 3.1.3.2.
băng chuyền,
chuyển
động
với băng
tốc độchuyền,
chậm, buồng
trong quá
trình đó nó tiếp xúc với
Bằng
cấp đông
háp xả băng
c 3 chiều
tái đông
quạt
động cơ dẫn động
ch nhiệt
Vật liệu
Lóp inox
Lóp polyurethan
Lóp inox
Vật liệu
17
15
18
16
pha /380V
không khí lạnh ớ3nhiệt
độ thấp/ 50HZ
và hạ xuống rất nhanh.
+
Q02 —
~Q
+TV+Q
—SP
+—
QDC+QC+QBC+QMB
LxWxH
=
3600x3000x2500
2
k
=
—-—ĩ——---------—
W/mphẩm
K rời,
cXị
Ả
a
Buồng cấp đông
chuyên+2sử3,2.10
dụng để
cấp= 0,194
đông= sản
F =IQF
2(3,4.10
+
3,4.3,2)
153,76
m 2 tốc độ băng
500kg/h
Q02.'
nhiệt
tổn
thất
cho
tủ
IQF
và
tủ
tái
đông
2
1 nhiệt
0,15thuộc
0,0012
_Ị_
ơ|: Hệvô
số toả
phía ngoài
d| sản
= 23,3
W/mvàK yêu cầu công nghệ.
tải có thế điều- chỉnh
cấp
tuỳ
vào tủ.
loại
phẩm
0,6 mm
QT, = 0,194x153,76x(25
+ 40) = 1939 w = l,94kw
Trong quá trình
băngđối
tảilưu
sảncưỡng
phấmbức
tiếpkhông
xúc với
khí đối 2lưu
- dia2:chuyên
Hệ số totrên
ả nhiệt
khí.không
a2 = 10,5W/m
K tốc
mồi
cái
2,2kW
Q
T3: cái
nhiệt
ton
thất
do
xâm
nhập
qua
thân
tủ.
b,
Buồng
tái
đông.
độ lớn, nhiệt độ thấp -40°c. vỏ bao che buồng cấp đông là các tấm cách nhiệt
0,25kW
polyurethan dầy
200mm,
nhiệt.sản
Hệphẩm.
thống băng tải rất đơn
- 150
Qsp:-ỉnhiệt
tổn
thấthai
domặt
quá bọc
trìnhcách
làm đông
180
mm
Bảng
3 -4: cấu trúc buồng tái đông.
giản, được thết kế đề giảm thiểu bảo dưỡng.
k=
J_
- Qdc: nhiệt tổn thất do động cơ trong tủ.
Khung
đờ băng
thiếtbăng
bị cũng
làmtheo
bàng
iox, dàn
lạnh làm
Bảng 3 - 2;Các
thôngtải
số và
củacác
tủ đông
chuyền
số vật
liệu liệu
của hãng
SEAREE
Độ dầy, mm
Hệ số dẫn nhiệt, W/mK
bằng thép không
các cánh
tảnqua
nhiệt
bàng
- Qrỉc: nhiệt
tổn thất
khelàm
hở của
tủ. nhôm. Chiều cao cho thông sản
0,6 phâm khoảng 35 -ỉ-22
50mm.
- Qbc: nhiệt tổn thất do làm lạnh băng tải.
150
0,03
Các tấm- phân
khí phía
bên trên
có thế dễ dàng nâng lên và hạ xuống đê
QMBphối
-' Nhiệt
tôn thất
do mạ
0,6
22và bảo dường cho khu vực tiếp xúc.
băngthường xuyên
vệ sinh
Nhiệt tốn thất do xăm nhập qua thăn tủ
Dàn lạnh bố trí cả hai phía đê dễ dàng kiêm tra khi ngừng máy.
Độ dầy, mm
Lớp inox
0,6
Polyurethan
180
Lóp inox
0,6
QT = k F (t] - t2)
k = —- - - -—- ĩ— -----------— = 0,162 W/m2K
1 0,18 0,0012
1
- F: tổng diện tích sáu mặt của tủ đông
Hệ số dẫn nhiệt, W/mK
233 + 04)3 + 22 +IÕ5
-22 K: hệ số Truyền nhiệt
0,03
F = 2( 3,6.3 + 3.2,5 + 3,6.2,5) = 54,6 m 2
- t], t2: Nhiệt độ bên trong và ngoài của tủ đông
22
QT2 = 0,162.54,6.(25+40) = 575W = 0,58 kw
t,
t2 kw
=
QT = =0,58 +25°c,
1,94 = 2,52
a, Với tủ đông băng truyền
-40°c
X
23,3
+
22
+
0,03
10,5
+
SP
3600
19
Tôn thât nhiệt do quá trình làm đông sản phâm
Qsp
3600
kw
- E: năng suất của tủ. E = 500kg/h
- i], i2: entanpy của sản phẩm ở nhiệt độ vào và ra sản phẩm
nhiệt độ của sản phẩm khi vào là 15°c. i| = 314,4kJ/kg
nhiệt độ của sản phẩm sau quá trình cấp đông là -18°c
314 4-5
Nhiệt tốn thất do động cơ trong
tủ
Qv = 500. »
= 43 kw
Tủ đông băng chuyền sử dụng 8 quạt mồi quạt công suất 2 kw, tủ tái đông
có 3 quạt công suất mỗi quạt 2,2 kw, công suất của đông cơ dẫn động băng chuyền
là 1,5 kw, công suất dẫn động tái đông là 0,25 kw Vậy nhiệt tổn thất do động cơ là:
QDC = rì.N
- n: số lượng quạt sử dụng trong tủ.
- N: công suất mồi quạt
QDC = 8.2 + 3.2,2 +1,5 + 0,25 = 24,35 kw
Nhiệt tổn thất qua khe hở của tủ
Đối với hệ thống cấp đông băng chuyền trong quá trình hoạt động có gió lọt
vào qua khe của cửa đưa sản phẩm vào và sản phẩm ra (cửa nạp liệu và lấy sản
phẩm). Nhiệt tổn thất này được tính như sau:
Qc = CkkGkk(t| — t2)
- ckk: nhiệt dung riêng của không khí, nhiệt dung riêng của không khí
trong khoảng nhiệt độ -40°c 4- 20°c ckk = 1,009 kJ/kg độ
- ti, t2: nhiệt độ không khí ngoài và trong tủ ti = 25°c, t2 = - 40°c
Gkk - pkkcoF
pkk = 1,205kg/m3 tra trong bảng nhiệt độ trung bình - 40°c
20°c
20
F: Tông diện tích khoảng hở ra và vào cửa băng tải.
co: Vận tốc của băng tải, phụ thuộc vào sản phẩm cần cấp đông, để
tính được nhiệt tổn thất do khoảng hở lấy co = 0,04 m/s.
Chiều cao khoảng hớ là 50mm, chiều rộng ben là 1200mm
F = 2x0,05x1,2 = 0,12m2
Qc = 1,009x1,35x0,3x0,12x60 = 2,94kW
Với buồng tái đông lượng nhiệt này cũng lấy bằng 2,94kW
Vậy tổng lượng nhiệt tổn thất do khe hở là:
Qc = 2,94x2 = 5,88 kw
Ton thất nhiệt do làm lạnh băng chuyền
Băng chuyền có một phần nằm bên ngoài đề nạp liệu và tháo liệu. Khi băng
chuyền chuyển động tù- tủ đông ra băng chuyền có nhiệt độ thấp sẽ trao đổi nhiệt
với môi trường xung quanh. Băng chuyền chạy từ đầu vào đến đầu ra mất 5 phút,
chiều dài của băng chuyền là:
Lbc = 2(ltù + 1,2 +0,2) = 2.(10 + 1,2 + 0,5 ) = 23,4 m
ltủ: Chiều dài tủ.
1,2: Chiều dài đầu nạp liệu
0,5: Chiều dài đầu tháo liệu.
Vậy vận tốc băng chuyền là:
co = 23,4/5 = 4,68m/phút = 281m/h
Khối lưọng lm băng chuyền là 5 kg.
Trong lgiờ khối lượng băng chuyền là:
MB
Vật liệu
3600
Chiều dầy, mm
Hệ số dẫn nhiệt,
22
21
W/m.K
Polyurethan
0,03
Tôn
- Gn: khối lượng
0,5
45,3 nước mạ băng cho sản phẩm, tỉ lệ nước mạ băng
At
= t|KHO
-115%.
3.1.4. TÍNH-NHIỆT
LẠNH BẢO QUẢN
2
khoảng
Sơn
0,25
3.1.4.1.
0,29
Xây dựng
lạnh theo
phương pháp lắp ghép.
G kho
= 500.0,15
= 75kg/h
-1]: nhiệtn độ của băng tải khi tiếp xúc với môi trường bên ngoài
Xây dựng kho lạnh lắp ghép là dùng các tấm panel tiêu chuẩn chế tạo sằn đổ
- q0: Nhiệt
lượng cần làm lạnh lkg nước từ nhiệt độ mạ băng đến
t, = -10°C
lắp ghcp kho.
khi nước đóng băng hoàn toàn, q0 = Cpn.tv + r + Cpđ. \t .|, kJ/kg.
Kho lắp ghép có đặc điểm:
- t2: Nhiệt độ của băng tải trong tủ đông t2 = -30°c
- tv: Nhiệt độ nước phun vào sản phẩm. Nhiệt độ này bằng nhiệt độ
- Tiêu
chuẩn các tấm panel có sẵn nên ta có thể thay đổi kích thuớc
nước chế biến ty = 5°c
kho
theo
tiêu chuẩn.
a, Với tủ đông băng
chuyền
- cpn: Nhiệt dung riêng của nước, Cpn = 4,186 kJ/kg
- Chất
lượng kho tốt, cách nhiệt,cách ấm hoàn toàn.
Qbc =1405.0,394.20 =11071 kJ/h = 3,07 kw
- r: Nhiệt ấn đông đặc của nước, r = 33,6 kJ/kg
- Thi công có tính cơ giới cao.
b, Đối với tủ tái đông
- Cpđ! Nhiệt dung riêng của đá, Cpđ = 2,18 kJ/kg.K
- Tiếp kiệm vật liệu xây dựng, có thế di chuyên dễ dàng.
Nhiệt ở tủ tái đông do làm lạnh băng chuyền được lấy như tủ đông băng chuyền.
Bảng 3 - 5 : Thông số các tấm panel lắp ghép.
tc: Nhiệt
độ sản
Tổn thất-nhiệt
do nước
mạ phẩm
băng lúc ra khỏi buồng tái đông, tc = -18°c
Q
KW
^q0 = 4,186.5
+
333,6
+
2,18.|-18|
=
393, su
/
kg
Q6 = 75.393,8/3600 = 8,2kW
Vậy ọ02 = 2,52 +43 + 24,35 + 5,88 + 6,14+ 8,2 = 91 kw
Đẻ hệ thống làm việc an toàn ở mọi điều kiện và bù vào những lượng nhiệt
quá nhỏ mà ta không tính đến. Năng suất máy nén đáp ứng cho tủ IQF
Chiều dài tối đa 12000mm.
Chiều rộng tối đa 1200mm
Chiều rộng tiêu chuẩn 300, 600, 900, 1200mm
Chiều dầy tiêu chuẩn 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200mm
Phương pháp lắp ghép, ghép bàng khoá cam locking, hoặc ghép bàng mộng
âm dương. Phương pháp lắp ghép bàng khoá cam locking được sử dụng nhiều vì nó
Qo= 1,1.91 =100,1 kw
23
c
Hình 3.1: Các chi tiết lắp đặt panel.
a, Lắp tường - trần; b, Lắp trần - trần; c, Lắp trần - nền; d, Lắp tường - tường
1 -Thanh nhôm góc, 2 - Thanh nhựa, 3 - dầm mái, 4 - thanh treo
5 - Thanh nhựa , 6 - cấu trúc nền, 7 - khoá cam clocking
Cấu tạo tam panel gồm có 3 lóp chính: Hai bên có hai lóp tôn dầy 0,5 -ỉ- 0,6 mm,
ở giữa là lóp polyurethan cách nhiệt dầy khoảng 50 -ỉ- 200 mm tưỳ thuộc vào phạm vi
nhiệt độ làm việc của kho.
Sau khi lắp ghép xong ta phải phun Silicon để làm kín các khe hở ở chỗ lắp
ghép. Do có sự biến động về nhiệt độ nên áp suất trong kho thay đối, để cân bàng áp
bên trong và bên ngoài kho, người ta lắp trên tường các van thông áp, nếu không có
van thông áp thì ta rất khó khăn khi mở cửa hoặc cửa sẽ tự mở khi áp suất trong kho
lớn hơn áp suất bên ngoài.
Đê tôn thât nhiệt khi mở cửa người ta làm một cửa nhỏ đê ra vào hàng vì tôn
thất nhiệt do mớ cửa là rất lớn do đó hạn chế mớ cửa lớn.
3.1.4.2. Tính toán thế tích và mặt bằng kho lạnh.
Dung tích và chất tải tiêu chuẩn kho lạnh.
Chỉ tiêu cơ bản đe đánh giá kho lạnh là dung tích. Dung tích là khối lượng hàng
hoá có thể đồng thời bảo quản trong kho, ở đây dung tích kho lạnh là 33 tấn và 15 tấn
Với mực đông lạnh đựng trong thùng cactông theo bảng 2 -3 [2] có gv = 0,45
3
tấn/m , hệ số tính thể tích a = 0,78W/m2.K
24
Xác định kích thước kho.
Thế tích kho.
-
E:dung tích kho.
-
V: thể tích kho
-
Gv: tiêu chuẩn chất
tải.
Kho bảo quản 15T:
V = —— = 33,33 m
0,45
Kho chờ đông
14
3
Diện tích chất tải.
F=
-
h: chiều cao chất tải lạnh. Chọn h =
3m
-
F: diện tích chất tải
33,33
Kho bảo quản 33T
F = 1-^- = 24,44 m2
3
2
Vật liệu
Chiều dầy, mm
polyuretan
Hệ số dẫn nhiệt w/m k
0,03
Lớp tôn
0,5
45,3
Sơn
0,25
0,29
25
26
- Tránh ngưng âm bê mặt, nâng cao tnôi thọ cho vật liệu cách nhiệt
Kho chò' đông
và tránh hư hỏng hàng hóa tại vị trí tiếp xúc với tường.
F = tỉnh như
37 m2
= 10sau.
Chiều dài cách nhiệt được
3
s 1 vuông nền.
Định mức chấtà tải
CN ~lạnh
^C. trên một1mét
a, tr Ả:
a 2
gF =gvh = 0,45x3 = 1,35 tấn/m2
lạnh thực tế cần xây dựng
- ỖCN-' độXác
dầyđịnh
lớp diện
cách tích
nhiệt.
- Ằ,CN: hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt.
- FXD-‘ Diện tích lạnh cần xây dựng
- k: hệ sô truyên nhiệt.
- Ị3f: Hệ số sử dụng diện tích buồng chứa chọn theo bảng 2 - 5 [2]
-Kho
Cí|:
hệquản
số tỏa
nhiệt của môi trường bên ngoài, di = 23,3kJ/m2K
bảo
15T
Z7 _ 1 1,1 1
2
- a2: hệ sổ tỏa nhiệt của vách buồng lạnh vào kho lạnh.
Fyn = —— = 18,5 m
X D 3 - 6 . thông sô kích thước kho.
Bảng
0,6
Kho bảo quản 33T
24 44
9
Kho bảo chờ đông.
Kho lạnh có nhiệt độ - 20 °c, không khí lưu thông cường bức, tra bảng 3 - 3 [2] và
3 - 7[2] có k = 0,21 W/m2K.
Vậy chiều
là: có kích thước nhỏ nhất là 300mm, do đó ta
Chiều
rộngdầy
củacách
tấm nhiệt
panelcủa
tiêukho
chuẩn
chọn kích thước chiều dài và chiều rộng kho sao cho bội của chúng là 300 .Vậy với kho
15T ta chọn kích thước 4800L X 4200W X 3600H. Kho bảo quản 33T chọn kích thước
J_v
7200L X 4800W&CN
X 3600H. 0,21
Kho chò đông —
chọn kích
X 3600W X 3600H.
+ thướcm4800L
= 138 mm
45,3 0,29 +9,
Theo Tính
chiều toán
dầy tiêu
của các tấm panel ta chọn ÔCN = 150 mm
3.1.4.3
nhiệtchuẩn
kho lạnh.
Chiều dầy cách nhiệt của kho chờ đông là:
Kho bảo quản được xây dựng tại Hải Phòng theo bảng 1-1 [2] thông số nhiệt
độ và độNhiệt
ẩm được
nhiệt
trung
tháng
nóng knhất
là 37°c,
độ kho
chờđộđông
là"bình
0°c
nên
ta chọn
= 0,3
[2] (p = 83%.
1 0,001
. 0,0005
= 0,096w = 96 mm
Cách nhiệt cho kho lạnh nhằm mục đích:
+
0,29
- Hạn chế dòng nhiệt xâm nhập qua vách vào trong kho.
Vật liệu
Bê tông
Polyuretan
Giấy dầu chống thấm
Lớp tôn
Sơn
CN Giấy dầu chống thấm
+
~Õị + 9,
Hệ số dẫn nhiệt,W/m2K
1,4
0,03
29
30
28
27
4
0,16
0,5
45,3
0,25
0,29
Chiều
dài
cách
nhiệt
nền
1
0,8 được tính như sau.
chiềuthông
dầy gió
cách nhiệt của kho chờ đông theo chiều dầy các tấm panel
1Vậy
- Kênh
Bảng 3 - 7 : thông số kích thước nền.
chọn ỖCN = 100 mm.
f t2 - Ket cấu nền
Chiều dầy,mm
200
S
t
Kiểm
tra
đọng
sương
3 - tấm panel nền.
Điều kiện đê vách không bị đọng sương là:
t t
t t t
kt < ks
Hình 3.3: Vị trí các kho lạnh
1
- kt: Hệ số tmyền nhiệt thực sau khi tính được chiều dài cách nhiệt.
Kho lạnh 33T
gồm 2 kho nhưng chúng đặt ở vị trí sát nhau nên ta tính diện
2
= 0,21
K. vào thành một diện tích. Các kho đều có nhiệt độ trong kho bàng
tíchkcủa
hai W/m
kho 33T
7200-----k =4200----------------0,95
a, —---—
nhau -20°c do đó các vách
giápXnhau
không có nhiệt xâm nhập do đó không tính đến.
\10'3 r
3
3
2.0,25.10~
200.10“
4.10
t —
2.0,5.10
Kho chờ0,21
đôngHình
được
lập
lạnh do đó ta tính tất cả các
3.2:lắp
cấubiệt
trúc
nềnvới
khocác
lạnhkho
lắp ghép.
t
tường và vách
45,3
M 12
Do
công
ty
đã
có
kho
lạnh
bảo kho
quảnlạnh.
chạy máy riêng bằng máy bán kín do đó
3.1.4.4.
Tính nhiệtXtổn thất
=
hệ thốngÔCN
này132mm.
chỉ lắp thêm kho vì vậy diện tích kho nhỏ.
ơi: Hệ số tởa nhiệt của môi trường bên ngoài kho.
2
Chọn KÔCN = 150mm.
Dòng nhiệt tôn thất
t)
Bảng
3-8.kho
Tổng
kho.Q(W)
Dòng nhiệt tổnF,m
thất của
lạnhnhiệt
gồmcác
những
dòng nhiệt sau:
ti: Nhiệt độ không khí bên ngoài kho, ti =37°c
k, thực
= k: 25-20
Qua tường bao 2 kho lạnh 33T Hệ số dẫn nhiệt
138,24
1207=
QO4 Ql + Q2 + Q3
11
t2: 69,12
Nhiệt
độ
không
khí
trong
kho. 2K
Ọua trần 2 kho bảo lạnh 33T
25
-20
603,4
a Ả a -----= 0,194
k, =--------W/m
kho 33T
kho 33T
0
t
Qua tường kho lạnh 15T
2
- Q04:
Nhiệt tôn25
thất
47,52
-20của kho lạnh. 414,84
Hệ số tmyền nhiệt thực của kho
lạnh 25-20
Qua trần kho lạnh 15T
20,16
176
1
Qi:
Nhiệt
tổn
thất
do
kết
cấu
bao che.
Qua trần kho chờ đông
17,28
25
123,55
Tương tự như trên bề dầy cách nhiệt nền kho chờ đông là 100 mm.
Qua tường kho chờ đông
60,48 1 250,15 0,001 432,4
0,0005 Ị_
- Qđất
tôn thât
ra. thể tích riêng của nước đá lớn
Do trong
có nước
nên do
khisảnbịphâm
đóngtoả
băng
2: Nhiệt
2 kho lạnh 33T
1810
hon thể tích riêng của nước do đó khi nước đóng băng sẽ làm phồng nền do đo
Tổng Kho lạnh 15T
33 gió ở590,84
2
người ta khắc phục bằng
làm
lỗ 37
thông
dưới nền,
lắp đặt kho lạnh trên các
k = cách
0,95
23,3
- ọ3: Nhiệt
tổn Xthất
từ _dòng= 1,55
nhiệt W/m
khácKnhau do vận hành kho.
con
lươn,
các
con
lươn
'
được
xây
dựng
37
bằng
+
20
bê
tông
hoặc
gạch
thẻ cao khoảng 200 mm
Kho chờ đông
556
và đảm
bảo
thông
gió
tốt,
khoảng
cách
giữa
các
con
lươn
tối
đa
là
400 mm
Tính dòng nhiệt tổn thất do kết cấu bao che
Vậy kho
không
đóng
băng
thoả
mãn
kiện tiêu
chuẩn.
Nhiệt
độ lạnh
bay Qi
hơi
củabị+môi
chất
quado
dàn
lạnh
khođiều
là -33°c,
nhiệt
độ không khí
=Q|1
Q12
trong kho
là
-25°c,
xả
tuyết
bàng
nước.
Hệ số truyền nhiệt thực của kho chờ đông.
- Qn: Dòng 1nhiệt qua tường bao, tường, nền do chênh lệch nhiệt độ
0,286 W/mK
*,=
~T ặĩ
0,001
- Qi2- Dòng nhiệt qua tường
bao và trần +do—bức xạ mặt trời.
0,0005
2
k =thất
1,55
W/m
K trần.
a, Dòng nhiệt tôn
qua
tường,
Vậy kho chờ đông không bị đọng sương vách ngoài kho.
Q’| I = k.F(ti — t2)
3
k
ệt tổn thất qua nền
t2,°c
ti
q
32
31
33
Q,w
2 kho lạnh 33T
69,12
25
-20
190
Bảng 3 - 9 . Nhiệt xâm nhập qua nên các kho
t|; Nhiệt
bên -20
ngoài
khohainằm
trong phải
phòngđạtđiều
hoà
vào độ
khoớ25bảo
quản kho,
nhiệt dođộ
xuống
-20°c.
Kho 15T ta lấy vào là -12°c. Sau khi
20,16
55,43
nên
tjvào
= 25°c
Nhiệt
độ
sản
phẩm
đua
kho
chờ
đông
20°c
và
hạ
xuống
0°c
Kho chờ đông
17,28
25
0
26,4
Kho
2x33T
Ì5TMực và tôm
Chờ
đông
thuộc
cá gầy
tra 4 - 2[2] ta được hi, h2.
t2:làNhiệt
độloại
trong
kho,nên
t2 =ta-20°c
Qi, w
2000
642
603,5
BảngHệ
3-11:
Lượng
tổn tăng
thất do
sản phẩm.
số tính
đếnnhiệt
sự gia
tương
đối trở nhịêt của nền khi có lớp
21
cách nhiệt
24.3600
m1 ọ+2i1,25
Kho
hi
h2
M
,w
Kho 33T
24,8
0
2640
758
ẦỊ Ẫ2
Ần y
Kho 15T
24,8
0
1200
334
Bảng 3 - 1 0 . Nhiệt xâm nhập qua bao che.
Kho chờ đông 336
265,8
1120tốn thất do
910
b, Dòng nhiệt
hao bì toả ra:
u
3\
Kho
Mb, kg Cb, kJ/kg.K
t2, c
Q22. w
3
3
_+
150.10
4.10”
0,25.10
33T
246 1,46
25
-20187
0,29 "Õ8
15T
120
1,46
25
-20
91,25
Q =
,w
Chờ đông
112 1,46
25
47,3 -12)
Đẻ tính
được
diện
tích do
từng
vùng
nền
người
ta chia các vùng nền khác nhau
Tính
dòng
nhiệt
tổn
thất
sản
phẩm
toả
ra.
Kho
2x33T
15T
đông
^22chờ
6 24.3600
có chiều rộng 2m mồi vùng tính từ tường bao vào giữa buồng.
=
Q2,W
1890
425
Ch
Q21
+ Q22
- Mb: 957
Khối
lượng
bao bì đựng sản phấm.
Giá trị của hệ số kq được quy ước lấy theo từng vùngtheo tài liệu [2] là:
22
-- cQ21:
riêng
bao phấm
bì, bao
bì đựng= sản phẩm là bìa
b: Nhiệt
Dòngdung
nhiệt ton
thấtcủa
do sản
toả ra.
kq
0,47
-- tj,Vùng
rộng
2m
dọc
theo
chu
vi
tường
bao:
t2: nhiệt độ của bao bì trước vào sau khi làm lạnh. Do bao gói
kq = 0,23
trongrồng
phòng
điều
hoà
nền ta lấytâm
t| = buồng
25°c.
2m
tiếptổn
theo
kq = 0,12
- Vùng
Q22: Dòng
nhiệt
thấtvềdophía
bao bì toả
ra.
Khối lượng bao bì cáctông coi như chiếm 10% khối lượngkq
sản= phẩm
0,07
- Vùng rộng 2m tiếp theo
a, Dòng nhiệt tôn thât do sản phâm to ả ra được tỉnh theo công thức sau:
Bảng 3-12: Lượng nhiệt do bao bì toả ra.
Qv =M(h t -Ã,) 1000 ,w LL
-
M: Công suất buồng ra lạnh hoặc khối lượng hàng nhập vào kho
bảo quản trong một ngày đcm.
-
hi, h2: Entanpy của sản phẩm trước và saư khi đưa vào kho bảo
quản.
1000/24.3600:
Hệ số
đổi ra
t/ngày
Vậy tổng lượng
nhiệt tổn thất
dochuyển
bao bì toả
là: đêm sang kg/s
Khi tính Ọ2 cho
tải thiết
bị, +lấy
khối
lượng whàng
nhậpkwtrong một ngày
Ọ22 phụ
= 187x2
+ 91,25
47,3
= 512,55
= 0,512
đêm vào buồng bảo quản lạnh và buồng bảo quản đông bằng 8% dung tích buồng
Hình
3.4.
cách
chia
vùng
Vậy tông lượngdonhiệt
thất
dođều
tường
vàtổng
trần
của
các
kho200T.
là: thất
Bảng
3-13:
lượng
nhiệt
tổn
donền.
sản phẩm tỏa ra:
tất cảtôn
các
kho
có dung
tích
nhó
hơn
2
Q’n = 1810 + 590,84 + 556 = 2957 w~3 kw.
Do diện tích kho nhỏ hơn 50m do đó ta tính toàn bộ là vùng I
M = 0,08.E
Vậy tổng lượng nhiệt
tổn thất qua nền của 3 kho lạnh và 1 kho chờ đông là:
Đối với kho bảo quản đông, các sản phẩm đưa vào kho bảo quản đã được cấp
b, nhiệt
Dòngđộnhiệt
thấttuy
quanhiên
nền. trong quá trình xử lý đóng gói và vận chuyển
đông đến
bảotôn
quản,
nhiệt độ sản phẩm tăng lên ít nhiều, vì vậy đối với nhiệt độ sản phẩm bảo quản đông
Q”n = ZkqFj(trt2).m
1
2
10
Kho
Q_„w
Kho
Qo,kW
33T
4243
33T
8,13
15T
1607
15T
2,7
Chờ đông
1549
Chơ đông
3,1
34
35
Nhiệt tốn thất từ dòng nhiệt khác nhau do vận hành kho.
N: Công suất của động cơ điện, kw
Các dòng nhiệt do vận hành bao gồm dòng nhiệt do đèn chiếu sáng Q 31 , do
Kho lạnh 33T mỗi kho một quạt dàn lạnh công suất 0,62kW, kho lạnh 15T
người làm việc trong các buồng Ọ32, do các động cơ điện Q33, do mở cửa Q34. Các
và kho chờ đông mồi kho một quạt dàn lạnh công suất 0,43 kw.
dòng nhiệt do vận hành sẽ được tính riêng tổng của chúng được tính vào phụ tải của
máy nénKho
và thiết
33T:bị.
Q33 = 0,62 X 2 = 1,24 kw
a,
buồng.
KhoDòng
15T: nhiệt do chiếu
Q33sảng
= 0,43
kw
Kho chờ đông:Q 31
=
A.F,W
Q33 = 0,43 kw
d, Dòng
tôntích
thấtcủa
do buồng
mở cửa.
- nhiệt
F: Diện
Q3 4 lượng
= B.F,W
- A: Nhiệt
tỏa ra khi chiếu sáng lm2 diện tích buồng hay diện
tích nền, đối với buồng bảo quản A = 1,2W/m2
- B: Dòng nhiệt riêng khi mớ cửa.
Kho lạnh 33T:
-
F: Diện tích buồng.
Q31
=34,56
X
1,2
x2
=
83
w
Kho lạnh 15T:
Dòng nhiệt riêng khi mở cửa phụ thuộc vào diện tích buồng và chiều cao là
Ọ31 = 20,6 X 1,2 = 24,2 w
6m, theo báng 4-4 [2] ta đuợc B = 22, kho chờ đông ta chọn B = 23
Kho chờ đông:
Q31 = 17,28 x 1,2 = 20,7 w
Kho lạnh 33T: Q34 = 22 X 34,56 X 2 = 1520 w
Tông lượng
nhiệt tôn thấtQdo
chiếu sáng của 4 kho là:
Kho 15T:
34= 22 X 20,6 = 453,2 w
Q31 =41,472 x2 + 24,2 + 20,7= 127,84 w = 0,278 kw
Bảng 3-15: tổng lượng nhiệt tổn thất của các kho lạnh là
b, Dòng nhiệt do người tỏa ra.
Q32 = 350.n, w
- n: Sổ người làm việc trong buồng, chọn n = 2
Do các tốn thất trong kho lạnh không đồng thời xảy ra, nên công suất nhiệt yêu
cầu thực tế sê nhỏ hơn tổng tổn thất nhiệt. Đe tránh lựa chọn có công suất quá lớn, gây
- đầu
350:tư,
Nhiệt
lượngcủa
do máy
một nén
người
khiphần
làmcủa
công
việc
tốn kém, lãng phí
tải nhiệt
chỉtỏa
lấyramột
nhiệt
tổnnặng
thất.nhọc.
Kho 33T:
Nhiệt tải của máy nén:
Kho 15T:
Q32 = 350.2.2 = 1400 w
Q32 = 350.2 = 700 w
Kho lạnh
3 3 =N, kw Q32 = 350.2 = 700W
Kho chờỌđông:
QMN = 85%Q] + Q2 + 75%Q3 = 0,85.2,642+ 1,37 + .0,75.5,85 = 8 k w
Kho chờ đông QMN = 0,85.0,6 + 0,96 + 0,75.1,55 = 2,63 kw
Model
0
0,9
0
0,9
Đơn vị
SRE 10A(F)
37
36
Công suất
Tấn/ngày
10
Công suất động cơ cắt đá
kw
370
Kho
đông
Qmáy
= ^Qã-2,63
2 Ị 24 giờ nhưng thường làm 22/24h do
3.1.5.TÍNH
NHIỆT
{) VẨY.
Trongchờ
một
ngàyCỐI
đêmĐÁ
nén làm _việc
Công suất động cơ bơm nước
kw
100
3.1.5.2.
Nguyên lý hoạt
động của cối đá vấy.
đó
năng
suất
lạnh
máy
nén
được
tính
như
sau:
Ống môi chất vào
mm
2x25A
3.1.5.1.
Chọn cối đá
vẩy.
Hiện nay hầu hết các
nhà máy chế biến thủy sản đều sử dụng máy đá vấy.
Ồng môi chất ra
mm
2x50A
n
Máy đámm
vẩy làphân
máyxưởng
sản xuất
đá đá
ở dạng
mảnh
Quáđếtrình
được thực
Trong
chế
vẩy chủ
yếunhỏ.
dùng
bảo tạo
quảnđánguyên
liệu
Ống nước cấp
20Arabiến
hiện
ở
bên
trong
ống
trụ
có
hai
lớp
ở
giừa
là
môi
chất
bay
hơi
đó
là
cối
đá.
trong
thời
gian
xử
lý,
chế
biến,
phân
cỡ
và
xếp
khuôn.
Do
tỉ
lệ
nước
đá
và
cá
là
1:1
Công suất lạnh
Kcal/h
50.000
b
do
đó
chọn
cối
đá
vẩy
lOT/ngày
Môi chất lạnh
Cối đá cấu NH
tạo3 hình trụ tròn được chế tạo bàng vật liệu inox, có hai lóp ở
Kiêu cấp dịch
Cấp
dịch
từ
bình
giữ mứcbão hòa chảy qua, nước được bơm tuần hoàn từ bể
giữa hai lớp có
môisố
chất
b: Hệ
làm lỏng
việc, b = 0,9
Nhiệt độ bay hơi
°c
-23
- - khay
25 chứa nước bên trên, nước ở trên khay chảy theo
chứa nước đặt ở dưới bơm lên
Nhiệt độ nước vào làm đá
hệ thống°c ống và phun vào 26
bề mặt bên trong của trụ và được làm lạnh, một phần
k: Hệ
số còn
lạnhlại
tính
tới xuống
tôn thấtbếtrên
đường
Kíchđông
thướclạingoài
thành đá,
phần
chảy
chứa
tuần ống,
hoàn.k = 1,06.[2]
Chiều cao
mm
1780
Kho lanh
Q0 =
= 9,42 kw
Khi đá đông đủ độ 1130
dầy thì được hệ thống dao cắt rơi xuống phía dưới, phía
Chiều rộng
mm
Chiều dài
1130 sử dụng chỉ việc mở cửa xúc đá ra.
dưới cốimm
đá là kho chứa đá. Muốn
Khối lượng
kg
1000
Dao cắt quay được là được gắn đồng trục với trục quay của cối đá và được
xoay nhờ động cơ phía trên. Tốc độ quay có thể điều chỉnh được do đó đá cắt ra sẽ
có kích thước khác nhau tuy thuộc vào tốc độ dao. Vân tốc dao chậm nhờ hộp giảm
tốc. Khi cắt dao tì vào đá do đó ma sát cao.
Theo bảng 3 - 13[1] chọn được cối đá vậy do CÔNG TY cơ ĐIỆN LẠNH
ĐÀ NẴNG SEAREE CHẾ TẠO. Các đặt tính kỳ thuật của máy.
Bảng 3-16. Thông sổ của máy đá vẩy.
Thán 2
lóp Inox
Dao
cit
Bơm nước I
tu án hòan Ị
Cách nhiệt
foam p.u.
Hình 3.5. Cấu tạo máy đá vẩy.
38
3.1.5.3. Tính nhiệt tổn thất của cối đá vẩy.
Trong hệ thống lạnh cối đá vẩy có các tổn thất nhiệt sau:
-
Tổn thất nhiệt do truyền nhiệt ở cối đá vẩy và bình giữ mức.
+ Tổn thất nhiệt do kết cấu bao che cối đá vẩy.
+ Tổn thất nhiệt do kết cấu bao che bể tuần hoàn.
+ Tôn thất nhiệt do kết cấu bao che bình giữ mức.
-
Tổn thất nhiệt do làm lạnh nước đá.
-
Tổn thất nhiệt do động cơ dao cắt đá tạo ra.
-
Tổn thất ở kho chứa đá.
Tốn thất nhiệt do truyền nhiệt.
Tổn thất nhiệt do chuyền nhiệt được xác định theo công thức sau:
Qi
=
Q n + Q1 2 + Q13
-
Qi I: Tôn thật nhiệt qua kết cấu bao che của cối đá.
-
QI2: Tôn thất nhiệt qua kết cấu bao che của be nước tuần hoàn.
-
Q]3: Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao chê của bình giữ mức
a, Ton thất nhiệt qua kết cẩu hao che của coi đả.
Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che cối đá gồm tổn thất qua vách và lắp cối
đá. Ớ vách đứng, nhiệt truyền từ môi trường không khí bên ngoài vào môi chất lạnh
sôi trong cối đá. Ở nắp, nhiệt truyền từ không khí bên ngoài vào bên trong cối đá.
Nhiệt truyền qua vách coi đả
ỌnT = kTÀt.h
39
kT
- 0C|: Hệ số tỏa nhiệt từ không khí bên ngoàilên mặt ngoài cối đá,
a, = 23,3 W/m.K
- a2: Hệ số tỏa nhiệt khi sôi môi chất mặt trong đá
- Àp Hệ số dẫn nhiệt của các lóp vật liệu
- di, dj+i: Đường kính trong và ngoài của các lớp vật liệu.
JX 1=660
H 2 = 50X
SXl
Hình 3.6.Kết cấu cách nhiệt cối đá vẩy
1. Lóp vỏ vật liệu inox dầy 0,5 mm; 2. Lóp giấy dầu chống thấm 1,5 mm; 3. Lóp
cách nhiệt dầy 70 mm; 4. Lóp inox dầy 4 mm; 5. Môi chất lạnh, bề dầy 20 mm
Để xác định được dị, dj+i, dị, d2, phải xác định được đường lóp trong cùng
của máy đá, như vậy phải xác định được diện tích yêu cầu của máy đá theo bảng 3 11 lấy sơ bộ F = 2,88 m2, chiều cao bên trong của cối đá là ht = 2m
F = 7i.dT.hT => d-[ = F/ĩu.hT = 2,88/3,14.2 = 0,46m
d2 = 460 + 8 + 40 = 508 mm = 0,508m
Đường kính lớp tiếp theo
d3 = 508 +8 = 516 mm
Đường kính lóp tiếp theo
d4 = 516 + 140 = 656 mm
