Thiết kế hệ thống cấp đông , trữ đông sản phẩm thịt Heo

Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn
CHƯƠNG MỞ ĐẦU
I. Ý NGHĨA CỦA LẠNH

Từ xa xưa , loài người đã biết sử dụng lạnh để phục vụ cho đời sống , bằng cách cho
vật cần làm lạnh tiếp xúc với những vật lạnh hơn như dùng băng tuyết để bảo quản sản
phẩm mà họ săn bắt được…đó là phương pháp làm lạnh tự nhiên. Nhưng muốn làm lạnh ở
nhiệt độ tùy ý và giữ nhiệt độ đó trong một thời gian tùy ý thì cần dùng hệ thống làm lạnh
nhân tạo.Cho đến nay kỹ thuật lạnh ngày càng phát triển mạnh mẽ và được ứng dụng rộng
rãi trong các ngành kinh tế quan trọng và hỗ trợ tích cực cho các ngành như:
- Ngành công nghệ chế biến và bảo quản thực phẩm
- Trong công nghiệp nặng: làm nguội khuôn đúc
- Trong y tế: chế biến và bảo quản các sản phẩm thuốc
- Trong công nghiệp hoá chất : điều khiển các phản ứng hóa học
- Trong lĩnh vực điều hoà không khí cho sản xuất và đời sống.
II. MỤC ĐÍCH CẤP, TRỮ ĐÔNG

Để có thể giữ cho thực phẩm được lâu dài nhằm cung cấp, phân phối cho nền kinh tế
quốc dân,thì phải cấp đông và trữ đông nhằm giữ cho thực phẩm ở một nhiệt độ thấp (-
18
0
C ÷ - 40
0
C). Bởi vì ở nhiệt độ càng thấp thì các vi sinh vật làm ôi thiu thực phẩm càng
bị ức chế, các quá trình phân giải diễn ra rất chậm. Vì vậy mà có thể giữ cho thực phẩm
không bị hỏng trong thời gian dài.
III. NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN
Thiết kế hệ thống cấp đông , trữ đông sản phẩm thịt Heo với các thông số như
sau:
1. Cấp đông :
- Môi chất : R22

- Sản phẩm bảo quản : Thịt Heo
- Công suất : E = 2,5 tấn/mẻ
- Nhiệt độ thịt đầu vào :
vao
sp
t
= 18
0
C
- Nhiệt độ thịt đầu ra : t
tb
= -15
0
C
- Thời gian cấp đông : τ = 11 h
- Nhiệt độ phòng cấp đông :
cd
f
t
= -35
0
C
2. Trữ đông :
- Công suất : E = 35 tấn
- Nhiệt độ phòng trữ đông :
td
f
t
= -18
0

C
3. Địa điểm lắp đặt hệ thống lạnh :


Thành phố Huế, từ bảng 1-1, trang 8, tài liệu [1],ta có các thông số về nhiệt độ và độ
ẩm như sau :
SVTH : Trần Thanh Sang _ Lớp 07N2 Trang : 1
Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn
Nhiệt độ,
0
C
Độ ẩm, %
TB cả năm Mùa hè Mùa đông Mùa hè Mùa đông
25,2 37,3 13,1 73 90
4. Quy trình công nghệ :

Thịt Heo sau khi qua phân xưởng chế biến được đưa vào phòng cấp đông có
nhiệt độ là :
cd
f
t
= - 35
0
C
. Sau đó qua đóng gói rồi đưa vào phòng trữ đông có nhiệt độ
là :
td
f
t
= -18

0
C
.
SVTH : Trần Thanh Sang _ Lớp 07N2 Trang : 2
Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn
CHƯƠNG 1 : XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC VÀ BỐ TRÍ MẶT
BẰNG KHO LẠNH
Chương này nhằm mục đích là xác định kích thước phòng kho lạnh để đảm bảo công
suất lạnh yêu cầu và bố trí hợp lí mặt bằng kho lạnh.
1.1 TÍNH KÍCH THƯỚC PHÒNG CẤP ĐÔNG
Cho biết: - Công suất : E = 2,5 tấn/mẻ
- Sản phẩm: Thịt Heo
1. Tính thể tích chất tải: V
ct
Theo công thức (2-1)trang 29, tài liệu [1] :
V
ct
=
v
g
E
, [m
3
]
Với: - E : là công suất chất tải phòng cấp đông , [tấn]
- g
v
: là định mức chất tải thể tích ,[t/m
3
]

Theo trang 29 , tài liệu [1] thì mỗi m
2
có thể sắp xếp được 0,6 đến 0,7t (tương
đương 0,7t/m
3
) do đó ta có : g
v
= 0,17 [t/m
3
].
Suy ra: V
ct
=
17,0
5,2
= 14,7 m
3
2. Tính diện tích chất tải : F
ct

Theo công thức (2-2)trang 29, tài liệu [1] :
F
ct
=
ct
ct
h
V
, [m
2

]
Với: h
ct
: là chiều cao chất tải, [m] chọn h
ct
= 2m
Suy ra: F
ct
=
2
7,14
= 7,35 m
2
3. Diện tích trong của phòng lạnh: F
tr
Theo công thức (2-4)trang 30, tài liệu [1] :
F
tr
=
F
Fct
β
, [m
2
]
Với : β
F
: là hệ số kể đến đường đi lại,diện tích chiếm chỗ của dàn bay hơi,quạt. Ở
dây ta chọn β
F

= 0,54 theo bảng 2-4, tài liệu[1]
Suy ra: F
tr
=
54,0
35,7
= 13,6 m
2
4. Chiều cao trong của phòng cấp đông
h
tr
= h
ct
+ ∆h , [m]
Với: ∆h là chiều cao kể đến gió đi đối lưu trong buồng, chọn ∆h = 1m
Suy ra: h
tr
=2+1= 3 m
5. Xác định số phòng cấp đông: Z
Theo công thức (2-5)trang 30, tài liệu [1] :
Z =
f
F
tr
,
Với: f là diện tích buồng lạnh quy chuẩn. chọn f= 4x4 m
2
Suy ra: Z =
16
6,13

= 0,85
chọn Z=1 phòng => Cỡ buồng cấp đông sẽ là: F
tr
= f = 4x4 m
2
SVTH : Trần Thanh Sang _ Lớp 07N2 Trang : 3
Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn
1.2 TÍNH KÍCH THƯỚC PHÒNG TRỮ ĐÔNG.
Cho biết: - Công suất: E = 35 tấn
1. Tính thể tích chất tải: V
ct
Theo công thức (2-1)trang 29, tài liệu [1] :
V
ct
=
v
g
E
, [m
3
]
Với: - E: Công suất chất tải phòng cấp đông , [tấn]
- g
v
= 0,45 [t/m
3
] : định mức chất tải thể tích, tra theo bảng 2-3 tài liệu [1] đối
với thịt heo đông lạnh
Suy ra: V
ct

=
35
0,45
= 77,77 m
3
2. Tính diện tích chất tải : F
ct

Theo công thức (2-2)trang 29, tài liệu [1] :
F
ct
=
ct
ct
h
V
, [m
2
]
Với: h
ct
[m]: chiều cao chất tải, chọn h
ct
= 2m
Suy ra: F
ct
=
77,77
2
= 38,88 m

2
3. Diện tích trong của phòng lạnh: F
tr
Theo công thức (2-4)trang 30, tài liệu [1] :
F
tr
=
F
Fct
β
, [m
2
]
Với : β
F
: là hệ số kể đến đường đi lại, diện tích chiếm chỗ của dàn bay hơi, quạt.
Ở dây ta chọn theo bảng 2-4 tài liệu[1] với diện tích buồng lạnh từ 20÷100 m
2
có β
F
=0,7
Suy ra: F
tr
=
38,88
0,7
= 55,54 m
2
4. Chiều cao trong của phòng cấp đông
h

tr
= h
ct
+ ∆h , [m]
Với: ∆h là chiều cao kể đến gió đi đối lưu trong buồng. chọn ∆h = 1m
Suy ra: h
tr
= 2+1 = 3 m
5. Xác định số phòng cấp đông: Z
Theo công thức (2-5)trang 30, tài liệu [1] :
Z=
f
F
tr
,
Với: f là diện tích buồng lạnh quy chuẩn. chọn f = 6x6 m
2
Suy ra: Z =
55,54
36
= 1,54
chọn Z = 2 phòng => Cỡ buồng cấp đông sẽ là: F
tr
= f = 6x6 m
2
SVTH : Trần Thanh Sang _ Lớp 07N2 Trang : 4
Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn
1.3 . BỐ TRÍ MẶT BẰNG KHO LẠNH

PX. CHÃÚ BI ÃÚN

TÂ
TÂ
HAÌNH LANG
CÂ
WC
P. TRÆÛC
GI AÌN MAÏY
SVTH : Trần Thanh Sang _ Lớp 07N2 Trang : 5
Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn
CHƯƠNG 2: TÍNH CÁCH NHIỆT CHO KHO LẠNH
Mục đích chương này : nhằm xác định chiều dày lớp cách nhiệt của kết cấu kho lạnh
thỏa mãn điều kiện tối ưu về kinh tế và kĩ thuật (thỏa mãn tối ưu lượng lạnh tiết kiệm được
với vốn đầu tư ) và đảm bảo tránh hiện tượng đọng sương .
Chiều dày lớp cách nhiệt tính theo công thức tính hệ số truyền nhiệt k qua vách phẳng
nhiều lớp lấy từ công thức (3-1) trang 64, tài liệu [1]
k

=
2
1
1
11
1
αλ
δ
λ
δ
α
+++
∑

=
cn
cn
n
n
i
i
, [W/m
2
K]
Suy ra chiều dày lớp cách nhiệt:
δ
cn
=λ
cn
















++−
∑
=
2
1
1
111
αλ
δ
α
n
i
i
i
k
, [m]
Với: - δ
cn
: Độ dày yêu cầu của lớp cách nhiệt, [m]
- λ
cn
: Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt , [W/mK]
- k : Hệ số truyền nhiệt, [W/m

- α
1
: hệ số toả nhiệt của môi trường bên ngoài tới tường cách nhiệt, [W/m
2
K]
- α

2
: hệ số toả nhiệt của vách buồng lạnh tới buồng lạnh, [W/m
2
K]
- δ
i
: Bề dày yêu cầu của lớp vật liệu thứ i, [m]
- λ
i
: Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, [W/mK]
2.1 TÍNH CÁCH NHIỆT CHO TƯỜNG BAO KHO LẠNH
Chúng ta sẽ tính cách nhiệt chung cho các tường và tính cho các tường khắc nghiệt.
Chiều dày lớp cách nhiệt được xác định theo 2 yêu cầu cơ bản:
- Vách ngoài kết cấu bao che không được phép đọng sương, nghĩa là độ dày của lớp
cách nhiệt phải đủ lớn để nhiệt độ bề mặt vách ngoài ngoài lớn hơn nhiệt độ đọng sương
của môi trường t
s.
- Chọn chiều dày cách nhiệt sao cho giá thành một đơn vị lạnh là rẻ nhất.

SVTH : Trần Thanh Sang _ Lớp 07N2 Trang : 6
Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn
1. Kết cấu và các số liệu của nó
8 96 7
3
4 5
2
1
t
f
t

n
Lớp Vật liệu δ [m] λ [W/m
2
K]
1 Vữa trát xi măng 0,015 0,9
2 Lớp Gạch 0,200 0,82
3 Vữa trát xi măng 0,005 0,9
4 Bitum 0,002 0,18
5 Giấy dầu 0,005 0,15
6 Xốp 0,047
7 Giấy dầu 0,002 0,15
8 Lưới mắt cáo,vữa mắc
cao
0,020 0,9
9 Móc sắt ∅ 4
2.Tính toán
a. Phòng trữ đông
- Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của tường bao tra theo bảng 3-7, trang 65, tài liệu [1] có
α
1
= 23,3 W/m
2
K
- Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thông không khí cưỡng bức vừa phải
tra theo bảng 3-7 trang 65, tài liệu [1] có: α
2
=9 W/m
2
K
SVTH : Trần Thanh Sang _ Lớp 07N2 Trang : 7

Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn
- Đối với phòng trữ đông thì nhiệt độ tron g phòng là -18
0
C. Tra bảng 3-3 trang 63 tài
liệu [1] với nhiệt độ phòng -18
0
C tính cho vách bao ngoài. Ta có hệ số truyền nhiệt tối ưu
qua tường : k
tư
= 0,22 W/m
2
K
Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng trữ đông:
δ
cn
= 0,047[
1 1 0,015 0,2 0,005 0,002 0,005 0,002 0,02 1
( )]
0,22 23,3 0,9 0,82 0,9 0,18 0,15 0,15 0,9 9
− + + + + + + + +
= 0,19 m
Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó chiều
dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó phải lớn
hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế của tấm cách
nhiệt là:
tt
cn
δ
= 0,2 m
Ứng với

tt
cn
δ
ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế:
k
td
=
1
1 0,015 0,2 0,005 0,002 0,005 0,2 0,002 0,02 1
23,3 0,9 0,82 0,9 0,18 0,15 0,047 0,15 0,9 9
+ + + + + + + + +
= 0,2 W/m
2
K
b. Phòng cấp đông
- Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của tường bao tra theo bảng 3-7 trang 65 tài liệu [1] có :
α
1
= 23,3 W/m
2
K
- Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thông không khí cưỡng bức mạnh tra
theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1] có: α
2
= 10,5 W/m
2
K
- Đối với phòng cấp đông thì nhiệt độ trong phòng là -35
0
C. Tra bảng 3-3 trang 63 tài

liệu [1] với nhiệt độ phòng -35
0
C tính cho vách bao ngoài. Ta có hệ số truyền nhiệt tối ưu
qua tường : k
tư
= 0,19 W/m
2
K
Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng cấp đông:
δ
cn
= 0,047[
1 1 0,015 0,2 0,005 0,002 0,005 0,002 0,02 1
( )]
0,19 23,3 0,9 0,82 0,9 0,18 0,15 0,15 0,9 10,5
− + + + + + + + +
= 0,22 m
Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó chiều
dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó phải lớn
hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế của tấm cách
nhiệt là:
tt
cn
δ
= 0,3 m
Ứng với
tt
cn
δ
ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế:

k
cd
=
1
1 0,015 0,2 0,005 0,002 0,005 0,3 0,002 0,02 1
23,3 0,9 0,82 0,9 0,18 0,15 0,047 0,15 0,9 10,5
+ + + + + + + + +
= 0,145
W/m
2
K
3. Kiểm tra nhiệt độ đọng sương
Nếu bề mặt ngoài của tường bao đọng sương thì ẩm sẽ dễ xâm nhập vào phá huỷ lớp
cách nhiệt. Để tránh hiện tượng đọng sương xảy ra thì nhiệt độ bề mặt ngoài tường bao
phải lớn hơn nhiệt độ đọng sương của môi trường. Điều kiện để không xảy ra hiện tượng
đọng sương được xác định theo công thức (3-7) trang 66,tài liệu[1].
k ≤ k
s
= 0,95.α
1
fn
sn
tt
tt
−
−
,
[W/m
2
K]

SVTH : Trần Thanh Sang _ Lớp 07N2 Trang : 8
Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn
Với: - k : hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường, [W/m
2
K]

- k
s
:hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường khi bề mặt ngoài là nhiệt độ đọng
sương, [W/m
2
K]

- α
1
=23,3 W/m
2
K hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của từơng bao che
- t
f
: nhiệt độ trong buồng lạnh,
0
C

- t
n
= 37,3
0
C : nhiệt độ môi trường ngoài

- t
s
= 32
0
C nhiệt độ đọng sương của môi trường, tra theo đồ thị I-d với nhiệt
độ môi trường t
1
=37,3
0
C và độ ẩm φ=73%

a. Phòng trữ đông
Phòng trữ đông có t
f
= -18
0
C
Suy ra: k
s
= 0,95.23,3.
37,3 32
37,3 ( 18)
−
− −
= 2,13 W/m
2
K
Mà có k
tđ
= 0,2 < k

s
= 2,13 W/m
2
K
Vậy không có hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngoài của tường bao phòng trữ đông
b. Phòng cấp đông
Phòng cấp đông có t
f
= -35
0
C
Suy ra: k
s
= 0,95.23,3.
37,3 32
37,3 ( 35)
−
− −
= 1,6 W/m
2
K
Mà có k
cđ
= 0,145< k
s
= 1,6 W/m
2
K
Vậy không có hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngoài của tường bao phòng cấp đông.
2.2 TÍNH CÁCH NHIỆT TRẦN KHO LẠNH

1. Kết cấu và các thông số của nó
SVTH : Trần Thanh Sang _ Lớp 07N2 Trang : 9
Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn
2
7
9
8
4
6
5
3
1
t
f
t
n
Lớp Vật liệu δ [m] λ [W/m
2
K]
1 Vữa trát xi măng 0,015 0,9
2 Bê tông cốt thép 0,100 1,5
3 Vữa trát xi măng 0,005 0,9
4 Bitum 0,002 0,18
5 Giấy dầu 0,005 0,15
6 Xốp 0,047
7 Giấy dầu 0,002 0,15
8 Lưới mắt cáo,vữa mắc
cao
0,020 0,9

9 Móc sắt ∅ 4

2. Tính toán
a Phòng trữ đông
- Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của tường bao tra theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1] có :
α
1
= 23,3 W/m
2
K
- Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thông không khí cưỡng bức vừa phải tra
theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1] có: α
2
= 9 W/m
2
K
SVTH : Trần Thanh Sang _ Lớp 07N2 Trang : 10
Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn
- Đối với phòng trữ đông thì nhiệt độ trong phòng là -18
0
C. Tra bảng 3-3 trang 63 tài
liệu[1] với nhiệt độ phòng -18
0
C tính cho mái bằng. Ta có hệ số truyền nhiệt tối ưu qua
tường : k
tư
= 0,218 W/m
2
K
Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng trữ đông:

δ
cn
= 0,047[
1 1 0,015 0,1 0,005 0,002 0,005 0,002 0,02 1
( )]
0,218 23,3 0,9 1,5 0,9 0,18 0,15 0,15 0,9 9
− + + + + + + + +
= 0,199 m
Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó chiều
dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó phải lớn
hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế của tấm cách
nhiệt là:
tt
cn
δ
= 0,2 m
Ứng với
tt
cn
δ
ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế:
k
td
=
1
1 0,015 0,1 0,005 0,002 0,005 0,2 0,002 0,02 1
23,3 0,9 1,5 0,9 0,18 0,15 0,047 0,15 0,9 9
+ + + + + + + + +
= 0,218 W/m
2

K
b. Phòng cấp đông
- Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của tường bao tra theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1] có :
α
1
= 23,3 W/m
2
K
- Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thông không khí cưỡng bức mạnh tra
theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1] có: α
2
= 10,5 W/m
2
K
- Đối với phòng trữ đông thì nhiệt độ trong phòng là -35
0
C. Tra bảng 3-3 trang 63 tài
liệu[1] với nhiệt độ phòng -35
0
C tính cho mái bằng.Ta có hệ số truyền nhiệt tối ưu qua
tường : k
tư
= 0,17 W/m
2
K
Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng cấp đông:
δ
cn
= 0,047[
1 1 0,015 0,1 0,005 0,002 0,005 0,002 0,02 1

( )]
0,17 23,3 0,9 1,5 0,9 0,18 0,15 0,15 0,9 10,5
− + + + + + + + +
= 0,26 m
Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó chiều
dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó phải lớn
hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế của tấm cách
nhiệt là:
tt
cn
δ
= 0,3 m
Ứng với
tt
cn
δ
ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế:
k
cd
=
1
1 0,015 0,1 0,005 0,002 0,005 0,3 0,002 0,02 1
23,3 0,9 1,5 0,9 0,18 0,15 0,047 0,15 0,9 10,5
+ + + + + + + + +
= 0,15W/m
2
K
3. Kiểm tra nhiệt độ đọng sương
Nếu bề mặt ngoài của tường bao đọng sương thì ẩm sẽ dễ xâm nhập vào phá huỷ lớp cách
nhiệt. Để tránh hiện tượng đọng sương xảy ra thì nhiệt độ bề mặt ngoài tường bao phải lớn

hơn nhiệt độ đọng sương của môi trường. Điều kiện để không xảy ra hiện tượng đọng
sương được xác định theo công thức (3-7) trang 66 tài liệu [1].
SVTH : Trần Thanh Sang _ Lớp 07N2 Trang : 11
A
A
11
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn
k ≤ k
s
= 0,95.α
1
fn
sn
tt
tt
−
−
,
[W/m
2
K]

Với: - k : hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường, [W/m
2
K]

- k
s
:hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường khi bề mặt ngoài là nhiệt độ đọng
sương, [W/m
2
K]

- α
1
= 23,3 W/m
2
K hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của từơng bao che
- t
f
: nhiệt độ trong buồng lạnh,
0
C

- t
n
= 37,3
0
C : nhiệt độ môi trường ngoài
- t
s

= 32
0
C nhiệt độ đọng sương của môi trường, tra theo đồ thị I-d với nhiệt
độ môi trường t
1
=37,3
0
C và độ ẩm φ=73%

a. Phòng trữ đông
Phòng trữ đông có t
f
= -18
0
C
Suy ra: k
s
= 0,95.23,3.
37,3 32
37,3 ( 18)
−
− −
= 2,13 W/m
2
K
Mà có k
tđ
= 0,218 < k
s
= 2,13 W/m

2
K
Vậy không có hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngoài của tường bao phòng trữ đông
b. Phòng cấp đông
Phòng cấp đông có t
f
= -35
0
C
Suy ra: k
s
= 0,95.23,3.
37,3 32
37,3 ( 35)
−
− −
= 1,6 W/m
2
K
Mà có k
cđ
= 0,15< k
s
= 1,6 W/m
2
K
Vậy không có hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngoài của tường bao phòng cấp đông.
2.3 TÍNH CÁCH NHIỆT NỀN KHO LẠNH
1. Kết cấu và các số liệu của nó
Lớp Vật liệu δ [m] λ [W/m

2
K]
1 Đất nền
SVTH : Trần Thanh Sang _ Lớp 07N2 Trang : 12
Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn
2 Bê tông sỏi 0,100 1,2
3 Vữa trát xi măng 0,005 0,9
4 Bitum 0,002 0,18
5 Giấy dầu 0,005 0,15
6 Xốp 0,047
7 Giấy dầu 0,002 0,15
8 Bê tông cốt thép 0,100 1,5
9 Vữa trát 0,005 0,9
10 Gỗ đỡ bê tong
11 Ống PVC ∅ 100
2. Tính toán
Đối với nền có sưởi thì ta chỉ cần tính các lớp phía trên lớp có sưởi. Cụ thể ở đây trong
lớp bê tông sỏi thường nguời ta thi công với chiều dày 300 mm.
Gần đúng xem trao đổi nhiệt với không khí dưới nền với một lớp bê tông dày 100mm
a. Phòng trữ đông
- Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của tường bao tra theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1] có :
α
1
= 6 W/m
2
K
- Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thông không khí cưỡng bức vừa phải
tra theo bảng 3-7 trang 65 tài liệu [1] có: α
2
=9 W/m

2
K
- Đối với phòng trữ đông thì nhiệt độ trong phòng là -18
0
C. Tra bảng 3-6 trang 63 tài
liệu [1] với nhiệt độ phòng -18
0
C tính cho nền có sưởi. Ta có hệ số truyền nhiệt tối ưu qua
nền có sưởi: k
tư
= 0,226 W/m
2
K
Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng trữ đông:
δ
cn
= 0,047[
1 1 0,1 0,005 0,002 0,005 0,002 0,1 0,005 1
( )]
0,226 6 1,2 0,9 0,18 0,15 0,15 1,5 0,9 9
− + + + + + + + +
= 0,19 m
Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó chiều
dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó phải lớn
hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế của tấm cách
nhiệt là:
tt
cn
δ
= 0,2 m

Ứng với
tt
cn
δ
ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế:
k
td
=
1
1 0,1 0,005 0,002 0,005 0,2 0,002 0,1 0,005 1
6 1,2 0,9 0,18 0,15 0,047 0,15 1,5 0,9 9
+ + + + + + + + +
= 0,217 W/m
2
K
b. Phòng cấp đông
- Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của tường bao tra theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1] có :
α
1
= 6 W/m
2
K
- Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thông không khí cưỡng bức mạnh tra
theo bảng 3-7 trang 65 tài liệu [1] có: α
2
= 10,5 W/m
2
K
- Đối với phòng cấp đông thì nhiệt độ trong phòng là -35
0

C. Tra bảng 3-6 trang 64 tài
liệu [1] với nhiệt độ phòng -35
0
C tính cho mái bằng. Ta có hệ số truyền nhiệt tối ưu qua
tường : k
tư
= 0,17 W/m
2
K
Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng cấp đông:
SVTH : Trần Thanh Sang _ Lớp 07N2 Trang : 13
Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn
δ
cn
= 0,047[
1 1 0,1 0,005 0,002 0,005 0,002 0,1 0,005 1
( )]
0,17 6 1,2 0,9 0,18 0,15 0,15 1,5 0,9 10,5
− + + + + + + + +
= 0,26 m
Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó chiều
dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó phải lớn
hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế của tấm cách
nhiệt là:
tt
cn
δ
= 0,3 m
Ứng với
tt

cn
δ
ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế:
k
cd
=
1
1 0,1 0,005 0,002 0,005 0,002 0,1 0,005 0.3 1
6 1,2 0,9 0,18 0,15 0,15 1,5 0,9 0.047 10,5
+ + + + + + + + +
= 0,15W/m
2
K
3. Kiểm tra nhiệt độ đọng sương
Nếu bề mặt ngoài của tường bao đọng sương thì ẩm sẽ dễ xâm nhập vào phá huỷ lớp
cách nhiệt. Để tránh hiện tượng đọng sương xảy ra thì nhiệt độ bề mặt ngoài tường bao
phải lớn hơn nhiệt độ đọng sương của môi trường. Điều kiện để không xảy ra hiện tượng
đọng sương được xác định theo công thức (3-7) trang 66 tài liệu [1].
k ≤ k
s
= 0,95.α
1
fn
sn
tt
tt
−
−
,
[W/m

2
K]

Với: - k : hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường, [W/m
2
K]

- k
s
:hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường khi bề mặt ngoài là nhiệt độ đọng
sương, [W/m
2
K]

- α
1
= 6 W/m
2
K hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của từơng bao che
- t
f
: nhiệt độ trong buồng lạnh,
0
C

- t
n
= 37,3
0
C : nhiệt độ môi trường ngoài

- t
s
= 32
0
C nhiệt độ đọng sương của môi trường, tra theo đồ thị I-d với nhiệt
độ môi trường t
1
=37,3
0
C và độ ẩm φ=73%

a. Phòng trữ đông
Phòng trữ đông có t
f
= -18
0
C
Suy ra: k
s
= 0,95.6.
37,3 32
37,3 ( 18)
−
− −
= 0,54 W/m
2
K
Mà có k
tđ
= 0,217 < k

s
= 0,54 W/m
2
K
Vậy không có hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngoài của tường bao phòng trữ đông
b. Phòng cấp đông
Phòng cấp đông có t
f
= -35
0
C
Suy ra: k
s
= 0,95.6.
37,3 32
37,3 ( 35)
−
− −
= 0,42 W/m
2
K
Mà có k
cđ
= 0,15 < k
s
= 0,42 W/m
2
K
Vậy không có hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngoài của tường bao phòng cấp đông.
2.4 BỐ TRÍ CÁCH NHIỆT KHO LẠNH

Đối với tường ngăn giữa 2 phòng lạnh có nhiệt độ âm như nhau vẫn phải cách nhiệt với
chiều dày như tường bao ngoài vì đề phòng trường hợp chỉ có một phòng làm việc.
Để thuận tiện cho việc thi công thì chiều dày lớp cách nhiệt tường bao ngoài được dùng
chung cho các tường còn lại .
SVTH : Trần Thanh Sang _ Lớp 07N2 Trang : 14
Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn
CHƯƠNG 3 : TÍNH NHIỆT HỆ THỐNG LẠNH
- Chương này nhằm tính tổng tổn thất nhiệt của kho lạnh . Để từ đó tính ra công suất
yêu cầu của máy lạnh.
- Tổn thất lạnh từ kho lạnh ra môi trường được xác định theo biểu thức 4-1, trang 75 ,
tài liệu [1] :
SVTH : Trần Thanh Sang _ Lớp 07N2 Trang : 15
A
TĐ
(-18°C)
TĐ
(-18°C)
CĐ
(-35°C)
300
100
200
100
Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn
Q = Q
1
+ Q
2
+ Q
3

+ Q
4
+ Q
5
, [W]
Trong đó: Q
1
: Tổn thất lạnh qua kết cấu bao che, [W]
Q
2
: Tổn thất lạnh để làm lạnh sản phẩm và bao bì, [W]
Q
3
: Tổn thất lạnh do thông gió. Tổn thất này chỉ có đối với các
phòng lạnh có phát sinh nguồn hôi thối hoặc các chất độc hại. Ở đây sản phẩm bảo quản là
thịt heo đã qua chế biến nên không cần phải thông gió buồng lạnh => Q
3
=0
Q
4
: Tổn thất lạnh do vận hành , [W]
Q
5
: Tổn thất lạnh do sản phẩm thở (Rau, hoa quả…), ở đây sản
phẩm là thịt heo => Q
5
= 0
=> Tổn thất lạnh của kho lạnh thiết kế dược tính theo công thức:
Q = Q
1

+ Q
2
+ Q
4
, [W]
- Các số liệu và cách bố trí buồng :
SVTH : Trần Thanh Sang _ Lớp 07N2 Trang : 16
CĐ
(-35°C)
TĐ
(-18°C)
TĐ
(-18°C)
A
D
C
E
F
G
H
K
B
4500
4500
6000 6500
6500
6000
40002250
4000
6000 6000

Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn
3.1 TÍNH NHIỆT PHÒNG CẤP ĐÔNG
Số liệu cho trước :E = 2,5 t/ mẻ, t
1
= 18
0
C, t
2
= −15
0
C , t
f
= −35
0
C
1. Tính tổn thất lạnh qua kết cấu bao che : Q
1
Ta có : Q
1
= Q
dl
1
+ Q
bx
1
Trong đó:
Q
dl
1
: Tổn thất lạnh qua kết cấu bao che do chênh lệch nhiệt độ

Q
dl
1
= ∑k
i
.F
i
.∆t
i
, [W]
- Q
bx
1
: Tổn thất lạnh qua kết cấu bao che do bức xạ mặt trời. Vì kho
lạnh có thiết kế thêm 1 mái che nắng mưa ở phía trên trần kho lạnh do đó bức xạ từ mặt
trời vào kho lạnh là không có => Q
bx
1
= 0
Vậy: Q
1
= Q
dl
1
= ∑k
i
.F
i
.∆t
i

, [W]
Với: - k
i
: hệ số truyền nhiệt của vách thứ i. Đối với các vách bao bên ngoài,
trần, nền thì k
i
đã được tính trong chương 2. Riêng đối với tường ngăn giữa các phòng lạnh
thì ta chọn k tối ưu theo bảng (3-5) trang 64 tài liệu [1]. Đối với tường ngăn giữa buồng
cấp đông và trữ đông có: k
BC
=0,47, [W/m
2
K] .Đối với tường ngăn CD với hành lang tra
bảng 3-4,trang 63 , tài liệu [1] bằng phương pháp nội suy ta được k
CD
=0.265[W/m
2
K].
- F
i
: Diện tích bề mặt kết cấu, [m
2
]
- ∆t
i
: Độ chênh nhiệt độ bên ngoài với môi trường bên trong theo mục
1.4 , trang 17, tài liệu [1] :
+ Độ chênh nhiệt độ của tường ngăn giữa phòng cấp đông với môi trường
ngoài :
∆t

AB
= ∆t
AD
= t
n
− t
f
= 37,3− (−35) = 72,3
0
C
+ Độ chênh nhiệt độ của tường ngăn giữa phòng cấp đông với phòng đệm:
∆t
DC
= 0,7( t
n
− t
f
) = 0,7[37,3− (−35)] = 50,61
0
C
+ Độ chênh nhiệt độ giữa phòng cấp đông với phòng trữ đông qua tường
ngăn là :
∆t
BC
= 0,6(t
n
– t
f
) = 0,6[37,3− (−35)] = 43,38
0

C
- Chiều cao tính toán phòng lạnh là: tính từ mặt nền đến mặt trên của
trần cấp đông :
h
tt
= 3,6 m
- Kích thước chiều dài tường ngoài : theo mục a), trang 77, tài liệu [1]
+ Đối với buồng góc kho : lấy chiều dài từ mép tường ngoài đến trục tâm tường
ngăn
=> chiều dài tường AB = AD = 4,5m
- Kích thước chiều dài tường ngăn : tính từ bề mặt trong của tường ngoài đến tâm của
tường ngăn
=> chiều dài tường BC = CD = 4m
- Kích thước chiều dài nền và trần tính từ bề mặt trong của tường ngoài đến tâm của
tường ngăn
SVTH : Trần Thanh Sang _ Lớp 07N2 Trang : 17
Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn
=> chiều dài nền và trần = 4m.
Kết quả tính toán được đưa vào bảng tổng hợp sau:
Kết cấu Kích thước,
[m x m]
Diện tích F,
[m
2
]
k
i
[W/m
2
K]

∆t
i
[
0
C]
Q
i
[W]
Tường AB 4,5 x 3,6 16,2 0,145 72,3 169,83
Tường AD 4,5 x 3,6 16,2 0,145 72,3 169,83
Tường BC 4,0 x 3,6 14,4 0,47 43,38 293,59
Tường CD 4,0 x 3,6 14,4 0,265 50,61 193,12
Nền 4,0 x 4,0 16 0,15 72,3 173,52
Trần 4,0 x 4,0 16 0,15 72,3 173,52
Tổng Q
1
= ∑ Q
i
1173,41
2. Tính tổn thất lạnh do làm lạnh sản phẩm và bao bì: Q
2
Ta có : Q
2
= Q
sp
2
+ Q
bb
2
, [W]

Trong đó:
- Q
sp
2
: Tổn thất lạnh do làm lạnh sản phẩm
- Q
bb
2
: Tổn thất lạnh do làm lạnh bao bì
a.Tính Q
sp
2
:
Ta có công thức tính Q
sp
2
: theo trang 80, tài liệu [1]
Q
sp
2
=
1 2
.
i i
E
τ
−
, [kW]
Với : - E: Khối lượng sản phẩm đưa vào cấp đông 1 mẻ, [t]
- i

1:
Entanpi của thịt Heo khi đưa vào ở nhiệt độ 18
0
C, tra bảng (4-2) trang
81 tài liệu [1] , bằng nội suy ta có : i
1
= 266,2 kJ/kg
- i
2
: Entanpi của thịt Heo khi đưa ra ở nhiệt độ −15
0
C, tra bảng (4-2) trang
81 tài liệu [1] ta có : i
2
= 12,2 kJ/kg
- τ =11h thời gian cấp đông cho 1 mẻ thịt
=> Q
sp
2
=
3600.11
1000).2,122,266.(5,2
−
= 16,035 kW
b. Tính Q
bb
2
:
Ta có công thức tính tổn thất lạnh do bao bì:
Q

bb
2
=
1 2
. .( )
bb bb
G C t t
τ
−
, [kW]
Với: - G
b
: Khối lượng bao bì đưa vào cùng sản phẩm,[t]. Do khối lượng bao bì
chiếm tới (10 ÷ 30)% khối lượng hàng (trang 84 tài liệu [1]) và bao bì bằng kim loại nên
lấy bằng 30% khối lượng sản phẩm G
b
=30%G.
- C
bb
: Nhiệt dung riêng của bao bì, đối với bao bì bằng kim loại thì : C
bb
=
0,45kJ/kg.K (trang 84 tài liệu [1])
SVTH : Trần Thanh Sang _ Lớp 07N2 Trang : 18
Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn
- t
1
: Nhiệt độ đầu vào của bao bì lấy bằng nhiệt đầu vào của sản phẩm
- t
2

: Nhiệt độ đầu ra của bao bì lấy bằng nhiệt độ của phòng cấp đông
- τ = 11h thời gian cấp đông cho 1 mẻ sản phẩm
=> Q
bb
2
=
0,3.2,5.0,45.[18 ( 15)].1000
11.3600
− −
= 0,281 kW
Vậy tổng tổn thất lạnh do làm lạnh sản phẩm và bao bì là:
Q
2
= 16,035 + 0,281 = 16,316 kW
3.Tính tổn thất lạnh do vận hành: Q
4
Tổn thất lạnh do vận hành Q
4
bao gồm các tổn thất lạnh do đèn chiếu sáng , do
người làm việc trong phòng,do các động cơ điện và do mở cửa:
Q
4
= Q
1
4
+ Q
2
4
+ Q
3

4
+ Q
4
4
, [W]
Với: - Q
1
4
: Tổn thất lạnh do đèn chiếu sáng buồng lạnh
- Q
2
4
: Tổn thất lạnh do người làm việc trong phòng
- Q
3
4
: Tổn thất lạnh do các động cơ điện
- Q
4
4
: Tổn thất lạnh do mở cửa
a. Tổn thất lạnh do đèn chiếu sáng: Q
1
4
Q
1
4
được tính theo công thức (4-17) trang 86 tài liệu [1] ta có:
Q
1

4
= A . F, [W]
Với: - F: diện tích phòng lạnh , [m
2
]
F = 4x4=16 m
2
- A: Nhiệt lượng toả ra khi chiếu sáng 1m
2
diện tích buồng. Đối với phòng bảo
quản lạnh có A= 1,2 W/m
2
=> Q
1
4
= 1,2 .16 = 19,2 W
b. Dòng nhiệt do người toả ra Q
2
4
:
Q
2
4
dược tính theo công thức (4-18) trang 86 tài liệu [1] ta có:
Q
2
4
= 350.n , [W]
Với: - 350: nhiệt lượng do 1 người toả ra khi làm việc nặng nhọc
- n là số người làm việc trong phòng . Vì phòng có diện tích < 200 m

2
=>
chọn n = 2
Q
2
4
= 350.2 = 700 W
c. Tổn thất lạnh do các động cơ điện Q
3
4
:
Ta biết rằng năng lượng điện cung cấp cho động cơ được chia làm 2 phần:
+ 1phần biến thành nhiệt năng toả ra môi trường xung quanh. Do đó nếu động cơ đặt
trong phòng lạnh thì nhiệt toả ra này sẽ gây ra 1 phần tổn thất lạnh.
+ Phần lớn còn lại biến thành cơ năng có ích (như làm quay quạt thông gió, quay động cơ
quạt dàn bay hơi…). Nhưng cơ năng này tới môi trường sẽ cọ xát với không khí trong môi
trường biến thành nhiệt năng gây ra tổn thất lạnh cho kho lạnh.
Tổn thất lạnh do các động cơ điện được tính theo công thức (4-19), trang 87, tài liệu [1]:
SVTH : Trần Thanh Sang _ Lớp 07N2 Trang : 19
Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn
Q
3
4
=
∑
.
i
η
N
i

, [kW]
Với: -
:
i
η
Hiệu suất của động cơ
+
i
η
= 1: Nếu động cơ đặt trong phòng
+
i
η
=
dc
η
: Nếu động cơ đặt ở ngoài phòng lạnh
Đối với phòng cấp đông người ta định mức công suất của động cơ điện cho phòng có
công suất E=2 tấn/mẻ là : N = 4x2,2 kW
Ta có thể tính công suất động cơ điện của phòng cấp đông với công suất là 2,5tán/mẻ là:
N
dc
cd
=
2
5,2.2,2.4
= 11kW
=> Tổn thất lạnh do động cơ điện
Q
3

4
= N
dc
cd
= 11kW
d. Tính dòng nhiệt khi mở cửa:Q
4
4

Dòng nhiệt khi mở cửa được tính theo công thức (4-20) trang 87 tài liệu [1]
Q
4
4
= B.F , [W]
Với: B- dòng nhiệt riêng khi mở cửa, [W/m
2
]. Tra bảng (4-4) trang 87 đối với
phòng cấp đông có diện tích F= 16 m
2
< 50 m
2
ta có: B = 32 m
2
F= 4x4m
2
: diện tích buồng
=> Q
4
4
= 16.32 = 512 W

Vậy tổng tổn thất lạnh do vận hành là:
Q
4
= 19,2 + 700 + 11000 + 512 = 12231,2W
4. Tính nhiệt kho lạnh
Đối với hệ thống lạnh cấp đông thì tổng tổn thất nhiệt cấp cho phòng này là:
Q
0
= Q
1
+ Q
2
+ Q
4
= 1173,4 +16316 + 12231,2 = 29720,6 W = 29,7206 kW
5. Công suất lạnh yêu cầu của máy nén
Công suất nhiệt yêu cầu của máy nén phải đảm bảo bù lại tổn thất nhiệt cấp cho phòng
Q. Nhưng vì khi môi chất đi từ máy nén đến dàn lạnh thì sẽ có các tổn thất trên đường ống
và tổn thất tại các thiết bị trong hệ thống. Bên cạnh đó thì máy nén không thể vận hành liên
tục 24h trong 1 ngày được vì nếu như thế sẽ gây ra ứng suất mỏi làm hỏng máy nén. Vì
vậy công suất lạnh yêu cầu của máy nén được xác định như sau:
Q
0
MN
=
b
kQ.
Trong đó:
k : hệ số kể đến tổn thất lạnh trên đường ống và các thiết bị trong hệ thống lạnh.
Đối với phòng cấp đông thì nhiệt độ phòng là −35

0
C nên dùng nội suy ta tính được nhiệt
độ dàn bay hơi k = 1,085 (trang 92, tài liệu [1])
b : hệ số kể đến thời gian làm việc của máy nén. Dự tính máy nén làm việc
khoảng 22h/1ngày đêm => chọn b = 0,9 (trang 92, tài liệu [1])
Vậy công suất lạnh yêu cầu của máy nén là:
Q
0
MN

=
29720,6.1,085
0,9
= 35829,83 W
SVTH : Trần Thanh Sang _ Lớp 07N2 Trang : 20
Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn

3.2 TÍNH NHIỆT CHO PHÒNG TRỮ ĐÔNG
Số liệu cho trước : E = 35 tấn , t
f
= -18
0
C
Vì 2 phòng trữ đông có công suất như nhau nên ta chỉ tính cho phòng GHKF là phòng làm
việc khắc nghiệt nhất
1. Tính tổn thất lạnh qua kết cấu bao che : Q
1
Ta có : Q
1
= Q

dl
1
+ Q
bx
1
= Q
dl
1
= ∑k
i
.F
i
.∆t
i
, [W]
Với : - k
i
: hệ số truyền nhiệt của vách thứ i. Đối với các vách bao bên ngoài, trần,
nền thì k
i
đã được tính trong chương 2. Riêng đối với tường ngăn giữa các phòng lạnh thì
ta chọn k tối ưu theo bảng (3-5) trang 64 tài liệu [1]. Đối với tường ngăn giữa 2 buồng trữ
đông có: k
GF
= 0,58 W/m
2
K
- F
i
: Diện tích bề mặt kết cấu, [m

2
]
- ∆t
i
: Độ chênh nhiệt độ bên ngoài với môi trường bên trong
+ Độ chênh nhiệt độ của tường ngăn giữa phòng trữ đông với môi trường ngoài :
∆t
GH
= ( t
n
−t
f
) = 37,3 −(− 18) = 55,3
0
C
+ Độ chênh nhiệt độ của tường ngăn giữa phòng trữ đông với phòng đệm:
∆t
FK
= 0,7( t
n
−t
f
) = 0,7[37,3 −(− 18)] = 38,71
0
C
+ Độ chênh nhiệt độ của tường ngăn giữa 2 phòng trữ đông :
∆t
GF
= 0,6( t
n

−t
f
) = 0,6[37,3 −(− 18)] = 33,18
0
C
- Chiều cao tính toán phòng lạnh là: h
tt
= 3,6 m
- Kích thước chiều dài tường ngoài : theo mục a), trang 77, tài liệu [1]
+ Đối với buồng góc kho : lấy chiều dài từ mép tường ngoài đến trục tâm tường
ngăn
=> chiều dài tường GH = HK = FK = 6,5m
- Kích thước chiều dài tường ngăn : tính từ bề mặt trong của tường ngoài đến tâm của
tường ngăn
=> chiều dài tường GF = 6m, EC = 2,25m,
- Kích thước chiều dài nền và trần tính từ bề mặt trong của tường ngoài đến tâm của
tường ngăn
=> chiều dài nền và trần = 6m.
Kết quả tính toán được đưa vào bảng tổng hợp sau:
Phòng trữ đông II: GHKF
Kết cấu
Kích thước,
[m x m]
Diện tích F,
[m
2
]
k
i
[W/m

2
K]
∆t
i
[
0
C]
Q
i
[W]
Tường GH 6,5 x 3,6 23,4 0,2 55,3 258,8
Tường GF 6 x 3,6 21,6 0,58 33,18 415,68
Tường HK 6,5 x 3,6 23,4 0,2 55,3 258,8
SVTH : Trần Thanh Sang _ Lớp 07N2 Trang : 21
Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn
Tường FK 6,5 x 3,6 23,4 0,2 38,71 181,16
Nền 6 x 6 36 0,218 55,3 434
Trần 6 x 6 36 0,218 55,3 434
Tổng 1982,44
2. Tổn thất lạnh do làm lạnh sản phẩm và bao bì Q
2
:
Đối với phòng trữ đông thì Q
2
= 0 đó là do nhiệt độ thịt đưa vào phòng trữ đông là – 15
0
C
nhiệt độ thịt khi ra khỏi phòng là -12
0
C, như vậy còn 3

0
C ta dùng để làm lạnh cho bao bì
3.Tính tổn thất lạnh do vận hành: Q
4
Tổn thất lạnh do vận hành Q
4
bao gồm các tổn thất lạnh do đèn chiếu sáng , do người làm
việc trong phòng,do các động cơ điện và do mở cửa:
Q
4
= Q
1
4
+ Q
2
4
+ Q
3
4
+ Q
4
4
, [W]
Với: - Q
1
4
: Tổn thất lạnh do đèn chiếu sáng buồng lạnh
- Q
2
4

: Tổn thất lạnh do người làm việc trong phòng
- Q
3
4
: Tổn thất lạnh do các động cơ điện
- Q
4
4
: Tổn thất lạnh do mở cửa
a. Tổn thất lạnh do đèn chiếu sáng: Q
1
4
Q
1
4
dược tính theo công thức (4-17) trang 86 tài liệu [1] ta có:
Q
1
4
= A . F, [W]
Với: - F: diện tích phòng lạnh , [m
2
]
F = 6 x 6 = 36 m
2
- A: Nhiệt lượng toả ra khi chiếu sáng 1m
2
diện tích buồng. Đối với phòng bảo
quản lạnh có A= 1,2 W/m
2

=> Q
1
4
= 1,2 .36 = 43,2 W
b. Dòng nhiệt do người toả ra Q
2
4
:
Q
2
4
dược tính theo công thức (4-18) trang 86 tài liệu [1] ta có:
Q
2
4
= 350.n , [W]
Với: - 350: nhiệt lượng do 1 người toả ra khi làm việc nặng nhọc
- n là số người làm việc trong phòng ,vì phòng có diện tích < 200 m
2
=> chọn
n = 2
=> Q
2
4
= 350.2 = 700 W
c.Tổn thất lạnh do các động cơ điện Q
3
4
:
Tổn thất lạnh do các động cơ điện được tính theo công thức (4-19), trang 87, tài liệu [1]:

Q
3
4
=
∑
.
i
η
N
i
, [kW]
Với: -
:
i
η
Hiệu suất của động cơ
+
i
η
= 1 : Nếu động cơ đặt trong phòng
+
i
η
=
dc
η
: Nếu động cơ đặt ở ngoài phòng lạnh
Đối với phòng trữ đông người ta định mức công suất của động cơ điện cho phòng có
công suất E=20 tấn/mẻ là : N = 4 x 0,75 kW
SVTH : Trần Thanh Sang _ Lớp 07N2 Trang : 22

Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn
Ta có thể tính công suất động cơ điện của phòng trữ đôngvới công suất là 35 tán/mẻ là:
N
dc
cd
=
4.0,75.20
35
= 1,71 kW
=> Tổn thất lạnh do động cơ điện
Q
3
4
= η.N= 1.1,71= 1,71 kW
( η=1 chọn đông cơ đặt trong phòng )
d.Tính dòng nhiệt khi mở cửa:Q
4
4

Dòng nhiệt khi mở cửa được tính theo công thức (4-20) trang 87 tài liệu [1]
Q
4
4
= B.F , [W]
Với: B: dòng nhiệt riêng khi mở cửa, [W/m
2
]. Tra bảng (4-4) trang 87 đối với
phòng trữ đông có diện tích F= 36 m
2
< 50 m

2
ta có: B = 22 m
2
F= 6x6m
2
: diện tích buồng
=> Q
4
4
= 36.22 = 792 W
Vậy tổng tổn thất lạnh do vận hành là:
Q
4
= 43,2+ 700 + 1710 + 792 = 3245,2W
4. Tính nhiệt kho lạnh.
0
Q
∑
=
∑
1
Q
+
∑
2
Q
+ 0,7.
∑
4
Q

=
1
Q
∑
+ 0,7.
∑
4
Q
( vì
∑
2
Q
= 0)
Ta lấy 0,7.
∑
4
Q
là do có sự không dồng thời về vận hành. Mà ở đây chỉ có 2 phòng
trữ đông nên chọn 0,7.
∑
4
Q
.
=>
0
Q
∑
=
∑
1

Q
+ 0,7.
∑
4
Q
= 2. Q
1
ΙΙ
+ 0,7.2.Q
4
= 2.1982,44 + 0,7.2.3245,2
= 8508,16W
5. Công suất lạnh yêu cầu của máy nén
Công suất lạnh yêu cầu của hệ thống lạnh là:
Q
0
MN
=
.
o
k Q
b
∑
Trong đó:
k- hệ số kể đến tổn thất lạnh trên đường ống và các thiết bị trong hệ thông lạnh.
Đối với phòng cấp đông thì nhiệt độ phòng là -18
0
C nên bằng phương pháp nội suy ta tính
được k = 1,034 (trang 92 tài liệu [1])
b- hệ số kể đến thời gian làm việc của máy nén. Dự tính máy nén làm việc

khoảng 22h/1ngày đêm => chọn b = 0,9 (trang 92 tài liệu [1])
Vậy công suất lạnh yêu cầu của máy nén là:
Q
0
MN

=
1,034.8508,16
0,9
= 9774,93 W

SVTH : Trần Thanh Sang _ Lớp 07N2 Trang : 23
Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn
SVTH : Trần Thanh Sang _ Lớp 07N2 Trang : 24
Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn
CHƯƠNG 4 : LẬP CHU TRÌNH VÀ TÍNH CHỌN MÁY NÉN
Mục đích chương này nhằm tính chọn chu trình của hệ thống lạnh để tính công suất yêu
cầu của thiết bị trong hệ thống lạnh từ đó làm cơ sở để tính chọn các thiết bị này .

4.1 TỔNG QUÁT
1.Chọn môi chất lạnh
Môi chất sử dụng trong hệ thống lạnh là R22 vì nó có những ưu nhược điểm sau:
−Ưu điểm :
+ Không độc hại
+ Không dễ cháy, dễ nổ
+ Không ăn mòn kim loại đen và kim loại màu
+ Khi rò rỉ , không làm hỏng thực phẩm cần bảo quản
+ Hòa tan hạn chế dầu , ở khoảng nhiệt độ -20
0
C ÷ -40

0
C không hòa tan dầu
+ Năng suất lạnh riêng thể tích lớn
+ Áp suất ngưng tụ ở điều kiện bình thường < NH3
+ Nhiệt độ hóa rắn thấp hơn so với NH3
+ Dễ vận chuyển và bảo quản
−Nhược điểm :
+ Đắt tiền hơn NH3 .
+ Không hòa tan nước
+ Có tính rửa cặn bẩn nên dễ gây tắc nghẽn hệ thống
+ Gây ô nhiễm môi trường (phá hủy tầng ôzôn và gây hiệu ứng nhà kính)
Nói chung R22 có độ hoàn thiện nhiệt động cao nên được sử dụng rộng rãi .Vì vậy
chọn môi chất R22 là phù hợp .
2. Chọn môi trường giải nhiệt
Chọn môi trường giải nhiệt là nước tuần hoàn qua tháp trao đổi nhiệt vì so với
không khí thì nước làm mát có những ưu điểm sau :
+ Hệ số tỏa nhiệt cao hơn nên làm mát tốt hơn
+ Ít chịu ảnh hưởng của thời tiết
4.2. HỆ THỐNG LẠNH TRỮ ĐÔNG
I. Thông số ban đầu
- Năng suất lạnh yêu cầu Q
0
MN

= 9774,93W = 9,77493 kW
- Nhiệt độ và trạng thái của đối tượng làm lạnh : t
f
= - 18
0
C

- Chọn môi trường giải nhiệt là nước tuần hoàn qua tháp giải nhiệt :
+ Nhiệt độ nước khi vào bình theo trang 159, tài liệu [1] :
t
1w
= t
ư
+ (3÷4)
0
C
Với: t
ư
: là nhiệt độ nhiệt kế ướt của không khí được tra theo đồ thị i-d với t
n
= 37,3
0
C
và độ ẩm φ = 73% ,ta có: t
ư
= 33
0
C
=> t
1w
= 33 + (3÷4)
0
C = 36
0
C
+ Nhiệt độ nước ra khỏi bình ngưng:
t

2w
= t
1w
+ (2÷6)
0
C
SVTH : Trần Thanh Sang _ Lớp 07N2 Trang : 25