Thiết kế kho lạnh chế biến thịt lợn dung tích là 120 tấn , với địa điểm xây dựng là TP .HCM

LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây mặt hàng thịt lợn đông lạnh của Việt Nam đã có
tín nhiệm trên thị trường trong và ngoài nước . Ngoài việc tạo ra những giống lợn
và quy hoạch vùng chăn nuôi để tạo ra con lợn đạt tiêu chuẩn , kỹ thuật chế biến
thịt lạnh đông đúng tiêu chuẩn cũng rất quan trọng .
Đi từ sản xuất thủ công nhỏ lẻ , người ta đã dần sản xuất , chăn nuôi lợn theo
quy mô trang trại , dần dần đáp ứng được nhu cầu của trong nước và bước đầu xuất
khẩu sang các nước trên thế giới .
Một đặc điểm về vị trí địa lý đó là đất nước ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt
đới gió mùa quanh năm nóng ẩm thì việc giữ cho sản phẩm được lâu khỏi bị ôi thiu
là rất quan trọng.
Để đáp ứng được nhu cầu số lượng cũng như chất lượng về vệ sinh an toàn
thực phẩm , mà các nước đặt ra thì việc ra đời các kho lạnh chế biến là một nhu
cầu cấp thiết được đặt ra trong ngành công nghiệp chế biến thịt lợn . Nhằm thoả
mãn các yêu cầu mà thị trường trong và ngoài nước đặt ra .
Với yêu cầu của đề tài là : “ Thiết kế kho lạnh chế biến thịt lợn dung tích là
120 tấn , với địa điểm xây dựng là TP .HCM ”
Được sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo Nguyễn xuân Bình , sau một
thời gian em đã hoàn thành đề tài của mình .
Do đây là lần đầu tiên em làm một đồ án thiết kế , nên không tránh khỏi
những thiếu sót mắc phải trong quá trình thực hiện đồ án này, em mong được sự
chỉ bảo của thầy để em rút kinh nghiệm trong những đồ án sau .
Em xin chân thành cảm ơn !

1


CHƠNG 1 : CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG
1.1 . Mặt bằng xây dựng
Mặt bằng xây dựng kho lạng phải thân lợi cho các phương tiện giao thông , trang
trại để dễ dàng vận chuyển .trong việc xây dựng kho lạnh cũng như lắp đặt máy

móc , dây chuyền sản xuất , để sau này có thể mở rộng kho lạnh khi cần thiết . Phải
xác định được hướng gió thổi chủ dạo trong năm để bố trí các bộ phạn trong kho
cho hợp lý .
1.2 . Vệ sinh môi trường .
Nguồn cung cấp nước sạch và các hệ thống xử lý nước thải phải tốt, tránh ô
nhiễm, môi trường xung quanh kho phải đảm bảo và không gần khu công nghiệp
hoá chất.
1.3 . Nguồn cung cấp nhiên liệu
Để luôn ổn định về số lượng và chất lượng trong sản xuất, cần tính toán khu
dự trữ nguyên liệu hợp lý sao cho khi nguồn nguyên liệu nhập về gián đoạn nhưng
vẫn duy trì được sản xuất. Mặt khác cần có chế độ nuôi dưỡng nguyên liệu không
bị sút cân, ốm yếu và chết.
1.4.Nguồn cung cấp điện
Điện là nguồn nhiên liệu không thể thiếu trong hệ thống kho lạnh chế biến . Điện
được lấy từ các trạm hạ thế gần khu vực với kho, bên cạnh đó để chủ động trong
quá trình sản xuất khi mất điện lưới, kho cần có hệ thống máy phát điện dự phòng
tránh hư hỏng sản phẩm và sản xuất được liên tục.
1.5 . Nguồn cung cấp nước
Nước là nguyên liệu đóng vai trò rất quan trọng trong việc chế biến thực
phẩm. Nước sạch được lấy từ nguồn cung cấp của thành phố, nhưng do yêu cầu
sản xuất cần phải có hệ thống nước riêng của nhà máy để dự phòng khi hệ thống

2


cung cấp của thành phố không đầy đủ.
1.6 . Giới thiệu công nghệ chế biến thịt lợn hiện nay
Những năm gần đây mặt hàng thịt lạnh đông của Việt Nam đã có tín nhiệm
trên thị trường trong và ngoài nước. Ngoài việc tạo giống và khoanh vùng chăn
nuôi để tạo con thịt đạt tiêu chuẩn, kỹ thuật chế biến thịt lạnh đông đúng tiêu chuẩn

cũng rất quan trọng. Dây truyền chế biến thịt lợn gồm các công đoạn chính như
sau:
Nguyên liệu → giết mổ → cạo lông → moi nội tạng
Bảo quản lạnh ← Bảo quản đông
Căn cứ vào yêu cầu kỹ thuật của các công đoạn trong dây truyền công nghệ
ta phân bố các phân xưởng như sau: phân xưởng nguyên liệu, phân xưởng giết mổ,
phân xưởng chế biến.

3


CHƯƠNG 2: PHƯƠNG ÁN PHÂN BỐ MẶT BẰNG VÀ DIỆN TÍCH KHO
LẠNH
Quy hoạch mặt bằng kho lạnh là bố trí những nơi sản xuất , xử lý lạnh , bảo quản
và những nơi phụ trợ phù hợp với dây chuyền công nghệ . Để đạt được mục đích
đó cần tuân thủ theo các yêu cầu sau :
- Phải bố trí các buồng lạnh phù hợp với dây chuyền công nghệ . Sản phẩm đi
theo dây chuyền công nghệ khônh gặp nhau .Các của ra vào của buồng chứa
phải quay ra hành lang . Cũng có thể không càn hành lang , nhưng sản phẩm đi
theo dây chuyền không được đi ngược .
Quy hoạch cần phải đạt chi phí đầu tư bé nhất . Cần sử dụng rộng rãi các cấu
kiện tiêu chuẩn đạt đến mức thấp nhất các diện tích phụ nhưng phải đảm bảo
tiện nghi . Giảm công suất thiết bị đến mức thấp nhất .
-

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

- Quy hoạch phải đảm bảo lối đi và đường vận chuyển thuận lợi cho việc bốc
xếp thủ công hoặc cơ giới đã thiết kế .
- Chiều rộng kho lạnh không quá 40 m .

- Chiều rộng kho lạnh một tầng phải phù hợp với khoảng vượt lớn nhất 12 m ,
thường lấy 12,24 , 36, 48, 60, 72 m .
- Trong một vài trường hợp , kho lạnh có sân bốc dỡ nối liền rộng 3,5 m
nhưng thông thường các kho lạnh có hành lang nối ra cả hai phía , chiều
rộng 6 m .
Để giảm tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che , các buồng lạnh được nhóm lại từng
khối với một chế độ nhiệt độ .
- Mặt bằng kho lạnh phải đảm bảo phù hợp với hệ thống lạnh đã chọn . Điều
này đặc biệt quan trọng đối với kho lạnh một tầng vì không phải luôn luôn đảm
bảo đưa được môi chất lạnh từ các thiết bị lạnh về , do đó phải chuyển sang sơ đồ
lớn hơn với việc cấp lỏng từ dưới lên .
-

Mặt bằng kho lạnh phải đảm bảo kỹ thật , an toàn phòng cháy chũa cháy .

-

Khi quy hoạch cũng cần tính toán đến khả năng mở rộng kho lạnh . Phải để
4


lại một mặt mút tường để có thể mở rộng kho lạnh .
2.1 . Chọn phương án
2.1.1. Các số liệu về khí tượng tại thành phố Hồ Chí Minh
- Nhiệt độ :
+ Nhiệt độ

t tb = 27 0 C

trung bình cả năm

+ Nhiệt độ

t h = 37,30 C

trung bình mùa hè
t d = 17,4 0 C

+ Nhiệt độ
trung bình mùa đông

- Độ ẩm tương đối :
+ Mùa hè ϕ h = 74%
:
+

Mùa ϕ d = 74%

đông :
Ta lấy nhiệt độ trung bình của mùa hè để tính toán .
t h = 37,30 C

: Nhiệt độ trung bình của tháng nóng t h nhất .
Độ ẩm tương đối trong mùa hè ( ϕt hh ) dung để tính toán bề mặt cách ẩm
(tính kiểm tra đọng sương ) từ và
ta có thể xác định được nhiệt độ nhiệt kế
ướt và nhiệt độ đọng sương trên đồ thị I – d của không khí ẩm :

5

2.1.2. Số liệu về chế độ bảo quản sản phẩm .
Nhiệt độ bảo quản Độ ẩm không khí Thời gian bảo quản
0
C
%
Thịt lợn tươi ướp
lạnh

÷

÷

04

8085

÷
Thịt lợn tươi ướp
-18 -23
đông

+ Nhiệt độ phòng bảo quản : = - 20 0C
+ Độ ẩm phòng bảo quản :

=

10 12 tháng
÷

8085

÷
÷

1218 tháng

tf

80 ÷ϕ85
%
f

2.1.3. Chế độ xử lý lạnh đông sản phẩm
- Xử lý lạnh là làm lạnh các sản phẩm xuống đến nhiệt độ bảo quản lạnh yêu
cầu . Nhiệt độ bảo quản này phải nằm trêm đường đóng băng của sản phẩm . Đặc
điểm là sau khi xử lý lạnh , sản phẩm còn mềm , chưa bị hoá cứng do đóng băng .
- Xử lý lạnh đông là làm lạnh đông sản phẩm. Sản phẩm sau khi được làm
lạnh đông hoàn toàn bị hoá cứng đo toàn bộ nước và địch trong sản phẩm đóng
thành băng. Nhiệt độ tâm sản phẩm đạt tới - 80C nhiệt độ bề mặt đạt tới -180C ÷
-120C.
- Chọn phương pháp làm lạnh đông một pha để thiết kế sản phẩm thịt sau
khi ra khỏi lò mổ (370C) được đưa ngay vào thiết bị kết đông, nhiệt độ tâm thịt đạt
tới -80C.

6


2.2 . Phân bố mặt bằng và diện tích kho lạnh
Thiết kế kho lạnh loại kho chế biến thịt lợn dung tích 120 tấn
2.2.1. Dung tích kho lạnh

E = V.

gv

Trong đó : E - dung tích kho lạnh , t
V - thể tích kho lạnh , m3
-định mức chất tải định g v mức t/m3
Theo bảng (2-3 ) quyển hướng dẫn thiết g v kế hệ thống lạnh - Nguyễn Đức Lợi ta
có: = 0,45 t/m3
Ta có thể tích buồng :

(m3)

V=

120
= 266,67
0,45

Chọn cách xếp hàng là đổ
đống và phủ bằng bạt tráng băng với chiều cao chất tải h 1 = 3,5 m . h2 = 0,8 m
( chiều cao để lắp đặt giàn lạnh)
Vậy diện tích chất tải :
2.2.2. Diện tích chất tải :
F=

V
h1

=

266 , 67
3, 5

= 76,2m 2

2.2.3. Tải trọng trên 1m2 nền buồng :
0,45 .3,5 = 1,575 t/m2

Với tải trọng nền này thì panel sàn đủ điều kiện chịu

được lực nén bởi vì độ chịu nén của panel tiêu chuẩn là 0,2÷0,29Mpa.
2.2.4. Diện tích lạnh cần thiết : : Hệ số β f sử dụng diện tích các buồng chiếm
( đường đi và diện tích các lô hàng , giữa các lô hang và cột tường ) tra theo
bảng 2-4 - hướng dẫn TKHTL - Nguyễn Đức Lợi . Với diện tích buồng từ 20 đến
100 m2 có :
=0,7 0,75

ta chọn = 0,7 β÷f ta có :
F1 =

76 , 2
0,7

= 108,86 ≈ 109m 2

7


2.2.5. Số lượng buồng lạnh :

Buồng lạnh tiêu chuẩn có kích thước là bội số của 6 ( 6,12, 18 )m ở đây ta chọn f =
12.6 = 72 m2 phù hợp với xí nghiệp giết mổ
Z = =1,5

109
72

f. Có thể chọn Z1 = 2 cỡ kho lạnh sẽ là 144 m2
vậy dung tích thực tế của buồng sẽ là : Z12,51 Et = E. =120.=160t
Z

18.0000
dong
6.0000
nam

buong bao quan
lanh 1

9.0000

buong bao quan lanh2

bac

tay

3.0000

buong ket

dong

buong de dung
, thay quan
4.0000 cuao

buong dem

buong bao
quan dong

buong che bien

6.0000

Ngoài rat a còn bố trí thêm một buồng chế biến có diện tích 48 m 2
một buồng đệm có diện tích là : 18 m 2 và một buồng thay quần áo và để
dụng cụ là : 24 m2 .
vậy tổng diện tích kho lạnh cần xây dựng là : 234 m 2

8


CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN CÁCH NHIỆT CÁCH ẨM VÀ KIỂM TRA
ĐỌNG SƯƠNG
Trong xu thế ngày nay thì các doanh nghiệp sử dụng tấm panel để xây dựng
kho lạnh ngày càng nhiều . Sở dĩ có sự chuyển dịch đó là do các doanh nghiệp sản
xuất đã và đang đáp ứng được hầu hết các yêu cầu được đặt ra trong thời kỳ hội
nhập hiện nay .Các doanh nghiệp trong nước đã sản xuất được những tấm panel rất
phù hợp với nhu cầu của các doanh nghiệp , và chúng có những đặc điểm sau :

- Do đặc tính định hình cao nên việc sử dụng lắp đặt nhà xưởng công nghiệp
bằng panel , tiết kiệm được chi phí xây dựng móng rút ngắn được thời gian
thi công , đưa công trình vào sử dụng sớm đồng thời quay nhanh được vốn
đầu tư .
- Panel có khả năng tạo kết cấu nhẹ , vượt nhịp lớn nên việc thiết kế bố trí
không gian bên trong không cần nhiều cột chống đỡ .
- Lắp đặt không yêu cầu vij trí rộng tay nghề cao , không làm ảnh hưởng đến
hiện trạng hiện có
- Vật liệu và phụ kiện có sẵn
- Không sử dụng thiết bị cẩu lắp đặt
- Có khả năng thay đổi vị trí các loại cửa , ngay cả sau khi lắp đặt
- Có khả năng đáp ứng được việc phát sinh mở rộng công trình theo hai hướng
: mặt bằng hoặc cơi tầng
-

Panel có khả năng tạo song , rãnh hoặc làm bằng phẳng theo yêu cầu của
từng công trình .

- Cách nhiệt cách ẩm tốt
- Thân thiện với môi trường , không chứa các chất gây ung thư , an toàn khi
sử dụng chứa thực phẩm .
- Không chứa các tác nhân gây hiệu ứng nhà kính (CFC).

9


Sau đây là khái quát về tấm panel cách nhiệt:
Vật liệu bề mặt:
– Tôn mạ màu (colorbond) ÷ dày 0,5 0,8 mm
÷

– Tôn phủ PVC dày 0,5 0,8 mm
– Inox dày 0,5 0,8 mm

÷

Lớp cách nhiệt polyurethane (PU):
– Tỷ trọng: 38 40 kg/m3
– Độ chịu nén: 0,20,29 MPa

÷
÷

– Tỷ lệ bọt kín: 95%
Chiều dài tối đa: 12m
Rộng tối đa 1,2m
Chiều dày tiêu chuẩn: 50, 75, 100, 125, 150, 175 và 200 mm.
Hệ số dẫn nhiệt = 0,018 0,020 λ÷ W/mK
Ở đây sử dụng phương pháp lắp ghép là dùng các khoá camlocking , vì dùng
Khoá này thì tiện lợi và nhanh chóng .

10


Cấu tạo của tấm panel gồm 3 lớp chính: hai bên là các lớp tôn dày 0,5÷0,6
mm, ở giữa là lớp polyurethane cách nhiệt dầy từ 50÷200mm tuỳ thuộc phạm vi
nhiệt độ làm việc. Hai chiều cạnh có dạng âm dương để thuận lợi cho việc lắp
ghép.
Một đặc điểm cần nói đến giữa panel trần và tường thì panel nền do phải
chịu tải trọng lớn của hàng nên ta sử dụng tấm panel

có mật độ cao, khả năng

chiệu nén tốt. Tấm panel được đặt nên trên các con lươn thông gió.
Panel trần cũng được gắn lại với nhau bằng các khoá camlocking . Và khi
tấm panel có chiều dài và chiều rộng lớn thì ta cần lắp thêm các khung đỡ để cho
tấm panel không bị võng xuống .

11


Sau khi lắp xong, cần phun silicon hoặc sealant để làm kín các khe hở lắp
ghép. Do có sự biến động về nhiệt độ nên áp suất trong kho luôn thay đổi, để cân
bằng áp suất bên trong và bên ngoài kho, người ta gắn trên tường các van thông áp

12


a- Tường-trần; bTrần-trần;
cTường-nền;
Hình

ảnh

trên

được lấy từ trang
web :
:

13


/>3.1 Tính chiều dầy cách nhiệt tường, trần và nền:
Do trần kho có mái che và nền kho lạnh có con lươn thông gió nên ta lấy hệ số
truyền nhiệt của nền và trần kho bằng hệ số truyền nhiệt của vách kho. Vì vậy ta
xác định chiều dày cách nhiệt chung cho cả tường, trần và nền.
Ở đây ta chọn vật liệu cách nhiệt cho kho là các tấm panel tiêu chuẩn (panel
có tác dụng cách nhiệt, cách ẩm).
3.1.1. Tính chiều dày cách nhiệt cho tường:
Từ công thức tính hệ số truyền nhiệt k cho vách phẳng nhiều lớp:
k

=

1

δ δ
1
1
+ ∑ i + cn +
α 1 i =1 λi λcn α 2
n

(3.1)

Chiều dày lớp cách nhiệt được xác định theo công thức 3.2 ta có:
(3.2)
Trong đó:

n
1  1
δ
1 
δ cn = λcn  −  + ∑ i + 
 k  α 1 i =1 λi α 2 

- độ dày yêu cầu của lớp δ cn cách nhiệt , m.
- hệ số dẫn nhiệt của vật λcn liệu cách nhiệt , W/mK.
hệ số dẫn nhiệt của lớp λcn cách nhiệt, W/mK ( vì vật liệu là tấm
panel cách nhiệt nên ta có = 0,02 W/mK).
K - hệ số truyền nhiệt qua kết cấu bao che, W/m2K.
- hệ số tỏa nhiệt của môi α1 trường bên ngoài tới vách, W/m2K.
- hệ số tỏa nhiệt của vách α 2 buồng lạnh vào buồng lạnh, W/m2K.

14


- bề dày lớp vật liệu thứ i, δ i m.
- hệ số dẫn nhiệt của lớp λi vật liệu thứ i, W/m2K.
( hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh – Nguyễn Đức Lợi )
Theo bảng 3.7 ta có: α1 = 23,3 W/m2K; α2 = 8 W/m2K.
Vì theo cấu tạo tấm panel nằm giữa hai lớp tôn lá và hai lớp sơn.Với:
Vật liệu

Chiều dày δ, m

Hệ

số

λ

dẫn nhiệt , W/mK

Tôn lá

0,0006

45,36

Sơn

0,0005

0,291

3.1.2. Đối với buồng chế biến . ( các số liệu dưới dây được lấy trong bảng 3.9
- hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh - Nguyễn Đức Lợi )
Chọn nhiệt đọ trong buồng là 18oC
Do đó ta có độ dày panel là = 50 mm; δ Hệ số truyền nhiệt K = 0,43 W/m2K
Theo công thức 3.2 ta có:
m
= 43mm

 1
0,0006
0,0005 1 
 1
δ cn = 0,02.

−
+2
+2
+  = 0,043
0
,
43
23
,
3
45
,
36
0
,
291
8 



Theo tiêu chuẩn chọn

=

50 δ cn mm.

Hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che là:
kt =
2

W/m K

1
1
0,0006
0,0005 0,05 1
+2
+2
+
+
23,3
45,36
0,291 0,02 8

= 0,374

Vậy kt = 0,374 W/m2K.

15


3.1.3. Buồng bảo quản lạnh .
Chọn nhiệt độ trong buồng là 0 0C
Do đó ta có độ dầy của tấm panel là 75 mm, hệ số truyền nhiệt K = 0,3 W/m2K
Theo công thức 3.2 ta có:
m
= 63mm

 1  1
0,0006

0,0005 1 
δ cn = 0,02  − 
+2
+2
+  = 0,063
45,36
0,291 8 
 0,3  23,3

Theo tiêu chuẩn chọn δcn = 75 mm.
Hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che là:
kt

=

W/m2K

1
= 0,255
1
0,0006
0,0005 0,075 1
+2
+2
+
+
23,3
45,36
0,291
0,02 8

3.1.4 . Buồng bảo quản đông .
Chọn nhiệt độ trong buồng là -18 0C
Do đó ta có độ dầy của tấm panel là 100 mm; hệ số truyền nhiệt k = 0,22 W/m2K
Theo công thức 3.2 ta có:


m =87,5 mm δ cn = 0,02 1 −  1 + 2 0,0006 + 2 0,0005 + 1  = 0,0875
 0,22

 23,3

45,36

0,291

8 

Theo tiêu chuẩn chọn δcn = 100 mm.
Hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che là:
kt
W/m2K

=

1
= 0,193
1
0,0006
0,0005 0,1 1

+2
+2
+
+
23,3
45,36
0,291 0,02 8

16


3.2. . Tính toán chiều dầy cách nhiệt cho nền .
Trong kho lạnh lắp ghép thì tải trọng của tấm panel nền chịu lực là lớn nhất
Và các buồng được lắp ghép lại với nhau một cách đòng nhất nên ta chỉ cần tính
cho buồng có nhiệt độ là thấp nhất , đó là buồng bảo quản đông với nhiệt độ bảo
quản là -180C tra bảng 3.9 ta có : K = 0,22W/m2K
=

100 δ mm

Như đã tính toán ở trên ta có : kt = δ 0,193 W/m2K . Vì tấm panel cách nhiệt
có cường độ chiệu nén là 0,2 đến 0,29 Mpa; tương ứng với 0,2 đến 0,29 tấn/m 3 nên
để đảm bảo an toàn ta chọn chiều dầy của tấm panel là : = 125mm.
3.3. Tính toán chiều dày cách nhiệt của vách ngăn giữa các buồng
3.3.1. Vách ngăn giữa buồng bảo quản đông với buồng bảo quản lạnh.
Tra bảng 3.5 ta được k =0,28 W/m2K.
Chiều dày cách nhiệt là:
m
Theo

 1
0,0006
0,0005 1 
 1
δ cn = 0,02
−
+2
+2
+  = 0,068
45,36
0,291 8 
 0,28  23,3

tiêu chuẩn chọn δcn = 75mm
Hệ số truyền nhiệt thực của tường là:
Kt
W/m2K

=

1
= 0,255
1
0,0006
0,0005 0,075 1
+2
+2
+
+
23,3

45,36
0,291
0,02 8

3.3.2. Vách ngăn giưa buồng kết đông với buồng bảo quản
lạnh .
Tra bảng 3.5 ta được k = 0,26 W/m2K.
17


Chiều dày cách nhiệt là:

Theo tiêu

 1
0,0006
0,0005 1 
 1
δ cn = 0,02
−
+2
+2
+  = 0,07
45,36
0,291 8 
 0,26  23,3

m

chuẩn chọn δcn = 100 mm

Hệ số truyền nhiệt thực của tường là:
Kt

=

W/m2K

1
= 0,2
1
0,0006
0,0005 0,1 1
+2
+2
+
+
23,3
45,36
0,291 0,02 8

C .Vách ngăn giữa buồng chế biến và buồng bảo quản đông:
Tra bảng 3.5 ta được k= 0,33 W/m2K.
Chiều dày cách nhiệt là:
m
Theo

 1
0,0006
0,0005 1 
 1

δ cn = 0,02
−
+2
+2
+  = 0,057
0
,
33
23
,
3
45
,
36
0
,
291
8 



tiêu chuẩn chọn δcn = 75 mm.
Hệ số truyền nhiệt thực của tường là
Kt
W/m2K

=

1
= 0,26

1
0,0006
0,0005 0,075 1
+2
+2
+
+
23,3
45,36
0,291
0,02 8

3.4. Tính kiểm tra đọng sương trên bề mặt ngoài vách cách nhiệt .

18


α1

Hình : truyền nhiệt qua

α2

t1

vách phẳng

tw1

q

tw2
t2

3.4.1. Kiểm tra tường
bao quanh .
Để không đọng sương, nhiệt độ bề mặt bên ngoài của vách phải cao hơn
nhiệt độ đọng sương của không khí bên ngoài, tức là:
tw > t s

1

Trong đó: tw là nhiệt độ bề mặt 1 vách bên ngoài.
ts là nhiệt độ đọng sương.
Ở TP. Hồ Chí Minh nhiệt độ trung 1 bình nóng nhất tf=37,3 0C và độ ẩm
φ= 74%. Tra trên đồ thị I –d ta được ts= 33 0C.
≤ sương của tường bao quanh đối với
Ở đây ta chỉ cần kiểm tra đọng ⇒

buồng bảo quản đông .Nếu t2 nhỏ ks nhỏ. Mà điều kiện để vách ngoài không bị
đọng sương là: kt ks Vì vậy chỉ cần kiểm tra đọng sương cho tường bao quanh đối
với buồng bảo quản đông.
Theo công thức 3.7 ta có:
ks = 0,95α1

t1 − t s
t1 − t 2
19


Với nhiệt độ trong buồng bảo quản đông là : -18 0C và α1 = 23,3 W/m2K.

ks = 0,95.23,3.= 1,35 37,3⇒− 33

37,3 − ( − 18)

W/m2K

ks = 1,35 W/m2K > kt = 0,193 ⇒ W/m2K Vậy vách ngoài không bị đọng
sương.
3.4.2. Kiểm tra trần .
Ta cũng chỉ cần kiểm tra cho buồng bảo quản đông là được .
Do trần thiết kế có mái che cho nên ϕ nhiệt độ của trần kho lạnh sẽ

giảm

xuống một khoảng từ 4 đến 60C do đó ta có t1 = 330C (lấy tròn ) và = 74%
Tra trên đồ thị I – d ta được ts = 280C
Theo công thức 3.7 ta có:
ks = 0,95α1

t1 − t s
t1 − t 2
33 − 28
33 − ( − 18)

Vậy ks = 0,95.23,3.= 2,17 W/m2K

ks = 2,17 W/m2K > kt = 0,193 W/m2K. Do đó trần của kho không bị đọng
sương
3.4.3. Kiểm tra đọng sương qua nền .
÷

Do kho lạnh xây dựng theo phương án lắp ghép nên toàn bộ kho
được đặt trên nền nhà xưởng. Tải trọng của hàng bảo quản sẽ chi phối đến độ rắn
chắc của nền, khả năng chịu lún của nền. Nếu tải trọng của hàng bảo quản càng lớn
thì cấu trúc nền kho lạnh phải thiết kế có độ chịu nén cao. Các tấm panel nền được
đặt trên các con lươn thông gió. Các con lươn thông gió được xây bằng bê tông

20


hoặc gạch thẻ, cao khoảng 10 15 cm . Khoảng cách giữa các con lươn thường là
25cm. Bề mặt các con lươn dốc về hai phía 2% để tránh đọng nước.
Cấu trúc nền kho lạnh được thiết kế như hình
3.5. Tính kiểm tra đọng ẩm trong cơ cấu cách nhiệt :
Ở đây ta đã chọn kho lạnh là loại kho lắp ghép bằng các tấm panel , trong
quá trình sản xuất các tấm panel đã tuân thủ theo các quy định nghiêm ngặt theo
các tiêu chí đặt ra về cách ẩm cách nhiệt , và đã được kiểm nghiệm và chứng
nhận cho nên ta không cần tính kiểm tra đọng ẩm trong cơ cấu cách nhiệt .
CHƯƠNG 4 : TÍNH NHIỆT CHO KHO LẠNH .
Dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh Q, được xác định bằng biểu thức :

Q = Q 1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 , W
Trong đó:
Q1 – dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che của kho lạnh.
Q2 – dòng nhiệt do sản phẩm và bao bì tỏa ra trong quá trình xử lý lạnh.
Q3 là dòng nhiệt do không khí bên ngoài mang vào khi thông gió
buồng lạnh.
Q4 – dòng nhiệt từ các nguồn khác nhau khi vận hành kho lạnh.
Q5 – dòng nhiệt từ sản phẩm tỏa ra khi sản phẩm hô hấp, nó chỉ có ở
kho lạnh bảo quản rau quả, Q5 = 0.

4.1. Dòng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che .
Q1 = Q11 + Q12
21


Q11: là dòng nhiệt tổn thất qua tường bao, trần và nền do chênh lệch nhiệt độ.
Q12 : là dòng nhiệt tổn thất qua tường bao và trần do bức xạ mặt trời. Do kho
lạnh là kho được lắp ghép bằng các tấm panel được đặt trong phân xưởng nên bức
xạ nhiệt là không đáng kể do đó ta có thể bỏ qua .
Tính Q11: Được xác định từ biểu thức:
Q11 = k.F.(t1–t2)
k là hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che, W/m2K
F là diện tích bề mặt của kết cấu bao che, m2.
t1 là nhiệt độ bên ngoài môi trường, 0C
t2 là nhiệt độ trong buồng bảo quản đông, 0C.
Theo công thức trên ta có bảng tổng hợp kết quả tính toán dòng nhiệt qua
kết cấu bao che như sau:

22


bao che

hướng W/m2K dài

tường ngoài
t
tường ngăn , b.
quản đông
nền

tường ngoài
b
trần
tường ngăn ,p.
phòng thay

diện t1 , t2
rộng cao tích 0C 0C

∆

Q

0.374

Buồng chế biến
12
4,5 54

37,3 18 19.3

389.7828

0.26
0.193
0.374
0.193

3
12

4
12

4,5 13.5
48
4,5 18
48

25
33
37,3
33

18
18
18
18

150.93
138.96
129.9276
138.96

0.193

4

4,5 18

33

18 15

4
4

43
15
19.3
15

52.11

buồng bảo quản
đông
tường ngoài
tường ngăn b.
chế biến
tường ngăn b.
quản lạnh

0.193

3

0.26

6

0.255

6

nền

0.193

6

trần

0.193
6
3
buồng bảo quản
lạnh

tường ngoài
d
tường ngoài
b
tường ngoài
n
trần
nền
tường ngăn b.

0.255
0.255
0.255

0.193
0.193
0.2

18
6
6
18
18
6

3

6
6

4,5 13.5 37,3 18
4,5 27
18
18
4,5 27
0
18
18
33
18
18
33
18

4,5 81
4,5 27
4,5 27
108
108
4,5 27

37,3
37,3
37,3
33
33
-35

0
0
0
0
0
0

19.3

50.28615

36

252.72

18

123.93

51

177.174

51

177.174

37.3
37.3
37.3
33
33
35

770.4315
256.8105
256.8105
687.852
687.852
189
23


kết đông
tường ngăn b.
quản đông

Q11

0.255

6

4,5 27

-25

0

25

172.125
4500.976

vậy dòng nhiệt qua kết cấu bao che : đối với phòng bảo quản đông ta có
Q1=781 W.
Đối với buồng bảo quản lạnh ta có : Q1 = 3020 W
4.2. Dòng nhiệt do sản phẩm toả ra Q2.
Dòng nhiệt do bao bì và sản phẩm tạo ra xác định theo công thức:
Q2 = Q21 + Q22, W
Trong đó:
Q21 – dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra,W
Q22 – dòng nhiệt do bao bì tỏa ra,W
4.2.1. Dòng nhiệt do sản phẩm toả ra :
đối với sản phẩm ở buồng bảo quản lạnh và buồng bảo quản đông trước khi
được đưa vào thì đã được đưa vào buồng kết đông và được kết đông ở nhiệt độ âm
350C do đó nhiệt độ do sản phẩm toả ra là không đáng kể do dó ta có :

Q2 =0
4.2.2 . Dòng nhiệt từ bao bì .
Do ta chon phương án xếp hàng là đổ đống nên bỏ qua dòng nhiệt từ bao bì
vậy dòng nhiệt do sản phẩm tạo ra là : Q2 = 0
24


4.3 .Dòng nhiệt do thông gió buồng lạnh Q3.
Dòng nhiệt tổn thất do thông gió buồng lạnh chỉ tính toán cho các buồng
lạnh đặc biệt bảo quản rau hoa quả và các loại sản phẩm hô hấp. Vì kho lạnh chế
biến thịt không cần thông gió nên Q3 = 0.
4.4 . Các dòng nhiệt vận hành Q4;
Các dòng nhiệt do vận hành Q4 gồm các dòng nhiệt do đèn chiếu sang Q 41,
do người làm việc trong các buồng Q 42, do các động cơ điện Q43 và do mở cửa Q44.
Các dòng nhiệt do vận hành được tính riêng. Tổng của chúng sẽ được tính vào phụ
tải nhiệt của máy nén và thiết bị.
4.4.1. Dòng nhiệt do đèn chiếu sáng buồng Q41:
Ta có:

Q41 = A.F ,

W

(4-17)

Trong đó: F là diện tích của buồng, m2
A là nhiệt lượng toả ra khi chiếu sang 1m 2 diện tích buồng hay
diện tích nền, W/m2; đối với buồng chế biến A = 4,5 W/m2.
- Đối với buồng bảo quản đông ta có:
≈

Q41d = (6.3).1,2 = 21,6 22 W
- Đối với buồng bảo quản lạnh ta có:
≈

Q41l = (18.6).1,2 = 129,6 130 W
4.4.2. Dòng nhiệt do người làm việc toả ra Q42:
Dòng nhiệt do người toả ra được xác định bằng biểu thức:
Q42 = 350.n

,

W

Trong đó: n là số người làm việc trong buồng

25