Thiết kế hệ thống lạnh bảo quản hạt giống ngô thuộc Viện nghiên cứu ngô tại Đan Phượng, Hà Nội

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS. Hà Mạnh Thư

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Họ và tên: Phạm Tùng Lâm
Khóa: K57
Khoa: Viện KH&CN Nhiệt – Lạnh
Ngành: Máy và thiết bị lạnh
1. Đề tài đồ án:
Thiết kế hệ thống lạnh bảo quản hạt giống ngô thuộc Viện nghiên cứu ngô tại
Đan Phượng, Hà Nội.
Số liệu ban đầu:
Địa điểm: Đan Phượng, Hà Nội.
Kích thước kho mát: 01 kho có kích thước không gian chứa hàng:
DxRxC=(36x12x3,9)m chia thành 03 phòng bảo quản, kích thước 1 phòng
DxRxC=(12x12x3,9)m.
Số phòng: 03 phòng.
Khối lượng bảo quản: 500 tấn hạt ngô.
Quy cách: Hạt giống đóng bao 50kg.
Thời gian bảo quản: 6 – 18 tháng.
Nhiệt độ bảo quản: 10–14oC.
2. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
Viện nghiên cứu ngô giống tại Đan Phượng, Hà Nội cần bảo quản 500 tấn hạt
ngô dùng để nghiên cứu.

3. Các bản vẽ và đồ thị (ghi rõ loại bản vẽ và kích thước bản vẽ):
Bản vẽ mặt bằng, sơ đồ nguyên lý, bản vẽ kho lạnh, bản vẽ hệ thống điện
động lực……
4. Ngày giao đề tài đồ án: 08/09/2016.
5. Ngày hoàn thành đề tài đồ án: 04/01/2017.
Ngày 04 tháng 01 năm 2017
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN
CÁN BỘ HƯỚNG
DẪN
(Ký, ghi rõ họ tên)
(Ký, ghi rõ họ tên)

SVTH: PHẠM TÙNG LÂM
MSSV: 20120538


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS. Hà Mạnh Thư

Ngày bảo vệ:
Ngày…..tháng…...năm 2017
- Điểm HD: ………Điểm duyệt:…….

Sinh viên đã hoàn thành đồ án
và nộp toàn bộ đồ án cho bộ

môn
- Điểm BV:……….Điểm chung:…….
Chủ tịch hội đồng

(Ký và ghi rõ họ tên)

SVTH: PHẠM TÙNG LÂM
MSSV: 20120538

Trưởng bộ môn
(Ký và ghi rõ họ tên)

2


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS. Hà Mạnh Thư

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan bản đồ án này do tôi tự tính toán, thiết kế và nghiên
cứu dưới sự hướng dẫn của thầy giáo PGS. Hà Mạnh Thư.
Để hoàn thành đồ án này tôi chỉ sử dụng những tài liệu được ghi trong
mục tài liệu tham khảo, ngoài ra không sử dụng bất kỳ tài liệu khác nào mà
không được ghi.
Nếu sai tôi xin chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định.
Sinh viên thực hiện

SVTH: PHẠM TÙNG LÂM
MSSV: 20120538

3

MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU...........................................................................................................1
BẢNG KÝ HIỆU..............................................................................................2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÔ VÀ KHO LẠNH BẢO QUẢN..........4
1.1 Phân bố, phân loại, năng suất...............................................................4
1.1.1

Phân bố........................................................................................4

1.1.2

Phân loại......................................................................................4

1.1.3

Năng suất.....................................................................................6

1.2 Cấu tạo và thành phần hóa học của ngô...............................................6
1.2.1

Cấu tạo.........................................................................................6

1.2.2

Thành phần hóa học....................................................................7

1.3 Ý nghĩa kinh tế xã hội của ngô.............................................................8
1.3.1

Ngô làm thực phẩm cho con người.............................................8

1.3.2

Ngô làm thức ăn chăn nuôi..........................................................8

1.3.3

Cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp......................................8

1.3.4

Ngô là nguồn hàng xuất khẩu......................................................8

1.4 Tính chất nhiệt vật lý của ngô...............................................................9
1.5 Chỉ tiêu hạt giống ngô trước khi bảo quản...........................................9
1.6

Quy trình xử lý hạt giống ngô..............................................................9

1.7 Sơ lược về kho lạnh bảo quản.............................................................10
1.7.1

Vị trí kho...................................................................................10

1.7.2

Xây lắp kho...............................................................................10

1.8 Đặc điểm khí hậu khu vực thiết kế.....................................................10
CHƯƠNG 2: TÍNH CÁCH NHIỆT - CÁCH ẨM CHO KHO LẠNH...........13
2.1 Yêu cầu bài toán thiết kế....................................................................13


2.2 Bố trí mặt bằng sản phẩm trong kho...................................................13
2.3 Đặc điểm cấu trúc kho lạnh và các thông số cơ bản của panel...........15
2.3.1

Đặc điểm cấu trúc kho lạnh.......................................................15

2.3.2

Các thông số cơ bản của panel..................................................16

2.4 Lựa chọn panel và quy cách lắp ghép.................................................17
2.5 Tính kiểm tra đọng sương...................................................................19
CHƯƠNG 3: TÍNH NHIỆT KHO BẢO QUẢN............................................21
3.1 Dòng nhiệt qua kết cấu bao che, Q1....................................................21
3.2 Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra, Q2.....................................................22
3.3 Các dòng nhiệt vận hành, Q4...............................................................23
3.3.1

Dòng nhiệt do chiếu sáng, Q41...................................................23

3.3.2

Dòng nhiệt do người tỏa ra Q42.................................................23

3.3.3

Dòng nhiệt do các động cơ điện, Q43.........................................24

3.3.4

Dòng nhiệt khi mở cửa Q44........................................................24

3.3.5

Xác định tải nhiệt cho thiết bị và cho máy nén.........................24

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CHU TRÌNH LẠNH TÍNH CHỌN MÁY NÉN 27
4.1 Lựa chọn môi chất lạnh......................................................................27
4.2 Lựa chọn hệ thống lạnh......................................................................28
4.3 Các thông số làm việc.........................................................................28
4.3.1

Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh..................................................29

4.3.2

Nhiệt độ ngưng tụ môi chất lạnh...............................................29

4.3.3

Độ quá nhiệt và độ quá lạnh của thiết bị...................................30

4.3.4

Chu trình lạnh............................................................................30

4.4 Tính toán chu trình..............................................................................31
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG
LẠNH…..........................................................................................................34
5.1 Tính chọn cụm máy nén thiết bị ngưng tụ..........................................34


5.2 Tính toán thiết bị ngưng tụ và thiết bị bay hơi...................................38
5.2.1

Ưu điểm của phần mềm EES....................................................38

5.2.2

Tính thiết bị ngưng tụ................................................................39

5.2.3

Tính thiết bị bay hơi..................................................................44

5.3 Chọn thiết bị bay hơi..........................................................................56
5.4 Chọn bình chứa cao áp........................................................................58
5.5 Chọn van tiết lưu và các thiết bị phụ..................................................60
5.5.1

Chọn van tiết lưu.......................................................................60

5.5.2

Chọn van điện từ.......................................................................61

5.5.3

Chọn phin sấy, phin lọc.............................................................62

5.5.4

Chọn mắt gas.............................................................................63

5.5.5

Chọn van 1 chiều.......................................................................64

5.5.6

Chọn bình tách dầu....................................................................65

5.5.7

Chọn bình tích lỏng...................................................................66

5.6 Chọn đường ống kết nối.....................................................................66
5.7 Chọn van thông áp..............................................................................67
CHƯƠNG 6: LẮP ĐẶT HỆ THỐNG LẠNH.................................................68
6.1 Lắp đặt kho lạnh.................................................................................68
6.1.1

Lắp ghép các tấm panel.............................................................68

6.2 Lắp đặt cụm máy nén thiết bị ngưng..................................................70

6.3 Lắp đặt thiết bị bay hơi.......................................................................71
6.4 Lắp van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài và các thiết bị phụ..................72
6.5 Trang bị tự động hóa cho hệ thống.....................................................73
6.5.1

Các ký hiệu trên bản vẽ.............................................................73

6.5.2

Hệ thống điện động lực cho hệ thống........................................73

6.6 Mạch khởi động sao - tam giác máy nén............................................74
6.7 Các mạch điện bảo vệ trong hệ thống lạnh.........................................76


6.7.1

Mạch bảo vệ hiệu áp dầu...........................................................77

6.7.2

Mạch giảm tải............................................................................79

6.7.3

Mạch bảo vệ áp suất cao...........................................................80

6.7.4

Mạch bảo vệ quá dòng..............................................................80

6.8 Mạch cấp dịch, điều khiển quạt thiết bị bay hơi.................................81
6.9 Mạch chuông báo động sự cố.............................................................82
6.10

Bảo dưỡng hệ thống lạnh.................................................................83

6.10.1

Bảo dưỡng máy nén..................................................................83

6.10.2

Bảo dưỡng thiết bị ngưng tụ và thiết bị bay hơi........................84

6.10.3

Bảo dưỡng van tiết lưu..............................................................84

CHƯƠNG 7: TÍNH KINH TẾ CỦA CÔNG TRÌNH.....................................85
KẾT LUẬN.....................................................................................................87
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................88


MỞ ĐẦU
Dân số hiện nay của thế giới đã là hơn 7,3 tỷ người. Con số này sẽ đạt
tới 8 tỷ vào năm 2030. Trong khi dân số tăng thì diện tích đất canh tác bị thu
hẹp dần do đất được chuyển sang các mục đích sử dụng khác. Áp lực của tăng
dân số cùng với áp lực từ thu hẹp diện tích đất trồng trọt lên sản xuất lương
thực của thế giới ngày càng tăng. Cách duy nhất để con người giải quyết vấn

đề này là ứng dụng khoa học kỹ thuật tìm cách nâng cao năng suất các
loại cây trồng.
Ngô là một trong những loại lương thực chính cung cấp nguồn lương
thực cho chăn nuôi. Về lý thuyết, ngô có khả năng cho sản lượng cao hơn nếu
điều khiện canh tác như hệ thống tưới tiêu, chất lượng đất, biện pháp thâm
canh và giống được cải thiện. Trong tất cả các yếu tố đó, cải tạo giống đóng
vai trò rất quan trọng.
Hiện nay, trên thế giới cũng như Việt Nam có rất nhiều phương pháp bảo
quản giống như: Phơi khô xong để giống, treo lên giàn bếp, bảo quản bằng túi
yếm khí….Theo nghiên cứu của viện nghiên cứu ngô giống, tỷ lệ nảy mầm
của giống phụ thuộc rất nhiều vào quá trình bảo quản. Nếu bảo quản bằng kho
lạnh 12 oC thì sau 12 tháng tỷ lệ nảy mầm vẫn đạt 95,6%, màu sắc vỏ ít bị
biến đổi. Nếu bảo quản kín trong phòng thì sau 6 tháng tỷ lệ nảy mầm đạt
89,5%, sau 8 tháng đạt 76,1%, nhưng nếu để từ 9 – 12 tháng thì tỷ lệ nảy
mầm giảm mạnh còn khoảng 50%. Vai trò của bảo quản lạnh với giống cây
trồng là không thể phủ nhận.
Tuy nhiên, việc bảo quản giống của nước ta hiện nay còn chưa được
quan tâm đúng mức, số lượng các kho lạnh bảo quản hạt giống còn ít chưa
đáp ứng được nhu cầu thị trường.
Chính vì vậy, em được giao nhiệm vụ thực hiện đề tài “Tính toán thiết
kế hệ thống lạnh bảo quản ngô giống thuộc viện nghiên cứu ngô”.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Hà Mạnh Thư và các bạn sinh viên đã
tạo điều kiện giúp đỡ em trong thời gian em làm đồ án này.


1

ST
T

Ký hiệu

1
2

Q1
Q2

3

Q3

4

Q4

5

Q11

6

Q12

7

M

8

Q41

9

A

10
11
12
13
14
15
16
17

Q42
Q43
Q44
B
Qtb
QMN
Q0
b

1
2

t0
tb

3

tk

4

tw

5
6
7
8
9

tqn
tql
Po
Pk


BẢNG KÝ HIỆU
Ý nghĩa

CHƯƠNG 3
Dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che
Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra
Dòng nhiệt đi từ ngoài vào do thông gió
phòng lạnh
Dòng nhiệt từ các nguồn khác nhau khi
vận hành

Tổn thất do chênh lệch nhiệt độ giữa
ngoài và trong buồng lạnh
Tổn thất do bức xạ mặt trời
Năng suất nhập vào buồng bảo quản lạnh
trong một ngày đêm
Dòng nhiệt do chiếu sáng
Nhiệt lượng tỏa ra khi chiếu sáng 1 m2
diện tích nền
Dòng nhiệt do người tỏa ra
Dòng nhiệt do các động cơ điện
Dòng nhiệt khi mở cửa
Dòng nhiệt riêng khi mở cửa
Tải nhiệt cho thiết bị
Tải nhiệt cho máy nén
Năng suất lạnh
Hệ số thời gian làm việc
CHƯƠNG 4
Nhiệt độ sôi môi chất
Nhiệt độ kho
Nhiệt độ ngưng tụ của môi chất
lạnh
Nhiệt độ không khí ngoài môi
trường
Độ quá nhiệt
Độ quá lạnh
Áp suất bay hơi của môi chất
Áp suất ngưng tụ của môi chất
Tỉ số nén

Đơn vị

W
W
W
W
W
W
Tấn/ngày
W
W/m2
W
W
W
W/m2
W
W
W
22h/ngày
o
o

C
C

o

C

o

C

o

C
C
Bar
Bar
o


10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26

q0
qv

l
qk

mtt
Vtt

Vlt
Ns
Qk
i
Ni
Nms
pms
Ne
Nel

1
2
3
4
5
6
7
8
9

th
ZMN
KF1
KF2

1
2
max

10

Fd

11
12
13

tln
VCA
Vd

14

GCA



pc

Năng suất lạnh riêng
Năng suất lạnh riêng thể tích
Công nén riêng
Năng suất nhiệt riêng
Hệ số làm lạnh của chu trình
Lưu lượng hơi thực tế

Thể tích hút thực tế
Hệ số cấp máy nén
Thể tích hút lý thuyết
Công nén đoạn nhiệt
Nhiệt thải thiết bị ngưng tụ
Hiệu suất chị thị
Công suất chị thị
Công suất ma sát
Áp suất ma sát riêng
Công suất hữu ích
Công suất điện
CHƯƠNG 5
Nhiệt độ hơi hút về máy nén
Số máy nén cần sử dụng
Hệ số truyền nhiệt mặt trong ống
Hệ số truyền nhiệt bề mặt phía làm cánh
Hệ số tỏa nhiệt trong ống
Hệ số tỏa nhiệt phía có cánh
Vận tốc không khí qua khe hẹp
Hệ số trở kháng thủy lực qua thiết bị
Trở kháng thủy lực qua thiết bị
Tổng diện tích bề mặt phía làm cánh của
thiết bị
Nhiệt độ trung bình logarit
Thể tích bình chứa cao áp
Thể tích toàn bộ hệ thống bay hơi
Khối lượng moi chất trong bình chứa cao
áp

kJ/kg

kJ/m3
kJ/kg
kJ/kg
kg/s
m3/h
m3/h
kW
kW
kW
kW
kPa
kW
kW
o

C

W/m2K
W/m2K
W/m2K
W/m2K
m/s
N/m2
m2
o

C

l
l

kg


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ NGÔ VÀ KHO LẠNH BẢO QUẢN
1.1 Phân bố, phân loại, năng suất.
1.1.1

Phân bố.

Theo Wikipedia, Ngô, bắp hay bẹ là một loại cây lương thực được thuần
canh tại khu vực Trung Mỹ và sau đó lan tỏa ra khắp châu Mỹ. Ngô lan tỏa ra
phần còn lại của thế giới sau khi có tiếp xúc của người châu Âu với châu Mỹ
vào cuối thế kỷ 15, đầu thế kỷ 16.
Ngô là cây lương thực được gieo trồng nhiều nhất tại châu Mỹ (chỉ riêng
tại Hoa Kỳ thì sản lượng đã là khoảng 270 triệu tấn mỗi năm, [2])
Theo nguồn tổng cục thống kê, ta có bảng cung cấp thông tin diện tích
trông ngô chính của nước ta hiện nay:

1.1.2

Phân loại.

Theo tài liệu [2], sự phân loại các giống ngô được thể hiện qua bảng 1.1:


Loại
ngô

Đặc điểm chính

Hàm
lượng
tinh bột

Amiloza
trong
tinh bột

Ngô
răng
ngựa

-Hạt to, dẹt, đầu hạt có
vết lõm như hình cái
răng

60-65%

21%

79%

56 - 75%

21%

79%

Ngô

đá

-Vỏ hạt màu vàng hoặc
trắng
-Hạt tròn, nội nhũ chứa
nhiều tinh bột miền
sừng

Ngô
nếp

- vỏ hạt có màu trắng
ngà, vàng hay đỏ
- Hạt tròn, to, nhẵn,
trắng đục hoặc vàng

Ngô
bột

-Hạt bẹt và tròn đầu,
mặt hạt nhẵn

Ngô
đườn
g

Amilopectin
trong tinh bột

60%

0%

100%

55 - 80%

20%

80%

- Nội nhũ có trắng đục,
xốp, dễ hút nước
- Hạt thường nhăn
25 - 47% 60 - 90% 10 - 40%
nheo, vỏ có màu vàng,
trắng hoặc tím
Bảng 1.1: Phân loại các giống ngô hiện nay.


1.1.3

Năng suất.

Theo bộ NN và PTNT, năng suất ngô của nước ta trong năm 2015, 2016
và dự báo năm 2017 được thể hiện qua bảng 1.2:

Bảng 1.2: Năng suất ngô của nước ta.
1.2 Cấu tạo và thành phần hóa học của ngô.
1.2.1

Cấu tạo.

Hạt ngô thuộc loại quả dính gồm 5 phần chính: vỏ hạt, lớp alơron, phôi,
nội nhũ và chân hạt. Vỏ hạt là một màng nhẵn bao xung quanh hạt. Lớp
alơron nằm dưới vỏ hạt và bao lấy nội nhũ và phôi. Nội nhũ là phần chính của
hạt chứa các tế bào dự trữ chất dinh dưỡng. Nội nhũ có 2 phần: nội nhũ bột và
nội nhũ sừng. Tỷ lệ giữa nội nhũ bột và nội nhũ sừng tùy vào chủng ngô,
giống ngô.
Phôi ngô chiếm 1/3 thể tích của hạt và gồm có các phần: ngù (phần ngăn
cách giữa nội nhũ và phôi), lá mầm, trụ dưới lá mầm, rễ mầm và chồi mầm.
Các hạt ngô có kích thước cỡ hạt đậu Hà Lan, và bám chặt thành các
hàng tương đối đều xung quanh một lõi trắng để tạo ra bắp ngô. Mỗi bắp ngô
dài khoảng 10 – 25 cm, chứa khoảng 200 - 400 hạt. Các hạt có màu như ánh
đen, xám xanh, đỏ, trắng và vàng.
Theo [2], hình 1.1 thể hiện cấu tạo của hạt ngô như sau:


Hình 1.1: Cấu tạo hạt ngô.
1.2.2

Thành phần hóa học.

Thành phần hóa học của ngô được thể hiện trong bảng 1.3, [2] :

Bảng 1.3: Thành phần hóa học của hạt ngô.


1.3 Ý nghĩa kinh tế xã hội của ngô.
1.3.1

Ngô làm thực phẩm cho con người.

-Ngô là cây lương thực quan trọng thứ 3 trên thế giới sau lúa mì và lúa
gạo.Đặc biệt ở Mỹ latin và châu Phi ngô còn là lương thực chính.
-Việt Nam là quốc gia truyền thống lúa nước, lương thực chính là gạo
song ngô vẫn được dùng làm thức ăn dưới nhiều hình thức ở nhiều nơi.
-Ngô bao tử được sử dụng làm rau
-Bắp ngô non được luộc ăn khá phổ biến
-Hạt ngô già cho nổ thành bỏng ngô ăn vặt
-Râu ngô cũng được sử dụng như 1 loại thảo dược có tác dụng lợi tiểu.
1.3.2

Ngô làm thức ăn chăn nuôi.

-Ngô là cây thức ăn chăn nuôi quan trọng nhất hiện nay. 70% chất tinh
trong thức ăn tổng hợp của gia súc là từ ngô, [2].
-Cây ngô còn là thức ăn xanh và ủ chua lí tưởng cho đại gia súc. Hiện
nay Việt Nam cũng dùng ngô làm thức ăn chăn nuôi là chính (khoảng 90%).
-Nhu cầu ngô sẽ ngày một gia tăng vì ngành chăn nuôi đang phát triển
mạnh, kết hợp với ngành thủy sản cũng tiêu thụ một lượng ngô rất lớn làm
thức ăn cho nuôi tôm, cá.
1.3.3

Cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp.

-Ngô là nguyên liệu chính cho các nhà máy thức ăn chăn nuôi tổng hợp.
-Ngô còn là nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất rượu cồn, tinh bột,
dầu, glucoza, bánh kẹo. Theo Bộ Nông nghiệp Mỹ, lượng bắp dùng để sản
xuất ethanol của nước này niên vụ 2009/10 lên đến 107 triệu tấn, [2].

1.3.4

Ngô là nguồn hàng xuất khẩu.

-Trên thế giới hàng năm lượng ngô xuất nhập khẩu khoảng trên 80 triệu
tấn, bằng 11,5% tổng sản lượng ngô với giá bình quân trên 150 USD/tấn
(tháng 3/2011 là trên 300 USD/tấn), [2].
-Các nước xuất khẩu chính là Mỹ (50%), Argentina, Trung Quốc,
Hunggari, Nam Phi, Rumani.
-Các nước nhập khẩu chính là Nhật Bản, Hàn Quốc, Mehico, EU,
Braxin, Chile và Venexuela.


1.4 Tính chất nhiệt vật lý của ngô.
Vật liệu bảo quản bắp ngô, có các thông số vật lý cơ bản như sau:
 Độ ẩm ban đầu: 1  35% .
3
 Khối lượng riêng hạt khối hạt:  r  850kg / m

(Phụ lục 4/230 –

[5])

 Nhiệt dung riêng; Ck  1,2  1.7 kJ / kg.K

(Trang 20 -

[6])
1.5 Chỉ tiêu hạt giống ngô trước khi bảo quản.
Sau các quá trình kiểm định, kiểm nghiệm mẫu giống ngô trên Ruộng

nhân dòng bố, mẹ và sản xuất hạt giống ngô lai F1 thì ngô giống sẽ được đánh
giá trên các chỉ tiêu sau theo [7] trang 3:
Chỉ tiêu
Đơn vị tính
Dòng bố mẹ
Hạt lai F1
1. Độ sạch, không nhỏ hơn % khối lượng 99,0
99,0
2. Tỷ lệ nẩy mầm, không
% số hạt
85
85
nhỏ hơn a
3. Độ ẩm, không lớn hơn
% khối lượng 11,5
11,5
CHÚ THÍCH: a đối với ngô ngọt, tỷ lệ nảy mầm không nhỏ hơn 80%
1.6 Quy trình xử lý hạt giống ngô.
Phân loại bắp ngô.
Chọn giống ngô tốt

Tách hạt, loại bỏ
sâu mọt.

Làm sạch, làm khô.
Ngâm hóa chất tăng tỉ
lệ nảy mầm

Đưa
Đóng

vàobao
khochống
bảo
quản
thấm
(xếp
(50kg/bao).
lên kệ).
1.7 Sơ lược về kho lạnh bảo quản.
Theo [3] ta có các quy chuẩn về kho lạnh bảo quản hạt giống như sau:
Kho bảo quản có thiết bị làm mát (gọi tắt là kho mát), điều chỉnh được
nhiệt độ, ẩm độ theo yêu cầu và có thể thông khí tự nhiên khi cần thiết.
Kho mát bảo quản hạt giống lúa và ngô yêu cầu duy trì nhiệt độ tối đa
22oC, ẩm độ tương đối nhỏ hơn 65%.


Đối với kho mát: các bao hạt giống được xếp thành từng lô giống, đặt
trên kệ, đảm bảo đi lại dễ thiết bị trong việc lấy mẫu kiểm tra chất lượng và
thuận lợi cho việc xử lý các tình huống khi có sự cố xảy ra. Tạo các giếng và
rãnh thông thoáng trong khi xếp các bao hạt giống trong kho.
1.7.1

Vị trí kho.

Kho bảo quản phải được xây dựng ở nơi cao ráo, thuận tiện giao thông
và xuất nhập giống, cách xa các điểm có nguy cơ về cháy nổ và các nguồn ô
nhiễm, hoá chất độc hại, xung quanh kho phải quang đãng, đảm bảo thoát
nước tốt.
1.7.2

Xây lắp kho.

- Tường kho: Vững chắc, không thấm nước, không ẩm ướt, cách nhiệt tốt,
đảm bảo kín tránh được xâm nhập của côn trùng và động vật gây hại.
- Móng kho: Bằng bê tông đảm bảo độ cứng vững, không bị lún, cao hơn
cốt chuẩn xây dựng tối thiểu 20 cm.
- Nền kho: Bằng bê tông, có lớp cách ẩm, vững chắc, cao hơn mặt đất bên
ngoài kho.
- Mái kho: Bằng bê tông hoặc tôn cách nhiệt, có trần cách nhiệt, không
thấm nước; đảm bảo kín tránh được xâm nhập của côn trùng và động vật gây
hại.
- Hệ thống cửa kho: Phải có 2 lớp, đảm bảo vững chắc, kín, cách nhiệt,
cách ẩm và ngăn ngừa được sự xâm nhập của côn trùng và động vật gây hại.
- Máy điều hoà nhiệt độ hoặc hệ thống làm lạnh, máy hút ẩm: Đảm bảo
duy trì nhiệt độ, ẩm độ như quy định.
1.8 Đặc điểm khí hậu khu vực thiết kế.
Theo yêu cầu thiết kế tại Đan Phượng, Hà Nội. Nên ta sẽ lấy số liệu khí
tượng trong điều khiện khí hậu ở thành phố Hà Nội.
Bản đồ địa lý của thành phố Hà nội được thể hiện qua hình 1.2 sau:


Hình 1.2: Bản đồ địa lý thành phố Hà Nội.
Nằm trong vùng nhiệt đới, Hà Nội quanh nǎm tiếp nhận được lượng bức
xạ mặt trời rất dồi dào và có nhiệt độ cao. Lượng bức xạ tổng cộng trung bình
hàng nǎm ở Hà Nội là 122,8 kcal/cm² với 1641 giờ nắng và nhiệt độ không
khí trung bình hàng năm là 23,6ºC, cao nhất là tháng 6 (29,8ºC), thấp nhất là
tháng 1 (17,2ºC). Hà Nội có độ ẩm và lượng mưa khá lớn. Ðộ ẩm tương đối
trung bình hàng nǎm là 79%. Lượng mưa trung bình hàng nǎm là 1.800 mm
và mỗi nǎm có khoảng 114 ngày mưa.
Ðặc điểm khí hậu Hà Nội rõ nét nhất là sự thay đổi và khác biệt của hai mùa

nóng, lạnh. Từ tháng 5 đến tháng 9 là mùa nóng và mưa, nhiệt độ trung bình
29,2ºC. Từ tháng 11 đến tháng 3 nǎm sau là mùa đông, thời tiết khô ráo, nhiệt
độ trung bình 15,2ºC. Giữa hai mùa đó lại có hai thời kỳ chuyển tiếp (tháng 4
và tháng 10). Cho nên có thể nói rằng Hà Nội có đủ bốn mùa Xuân, Hạ, Thu,


Ðông. Bốn mùa thay đổi như vậy đã làm cho khí hậu Hà Nội thêm phong phú,
đa dạng.
Theo [4] trang 54 ta có đặc điểm khí hậu của Hà Nội được thể hiện qua bảng
1.4:

Bảng 1.4: Đặc điểm khí hậu của Hà Nội.


2

CHƯƠNG 2

TÍNH CÁCH NHIỆT - CÁCH ẨM CHO KHO LẠNH.
2.1 Yêu cầu bài toán thiết kế.
Thiết kế hệ thống lạnh bảo quản hạt giống ngô thuộc Viện nghiên cứu
ngô tại Đan Phượng, Hà Nội.
Kích thước kho mát: 01 kho có kích thước không gian chứa hàng:
DxRxC=(36x12x3,9)m chia thành 03 phòng bảo quản, kích thước 1 phòng
DxRxC=(12x12x3,9)m.
Số phòng: 03 phòng.
Khối lượng bảo quản: 500 tấn hạt ngô.
Quy cách: Hạt giống đóng bao 50kg, bao ngô xếp trên kệ.
Thời gian bảo quản: 6 – 18 tháng.
Nhiệt độ bảo quản: 10–14oC. Ở trong đồ án này ta chọn

tb=12oC.
2.2 Bố trí mặt bằng sản phẩm trong kho.
Ta bảo quản 500 tấn ngô trong bao 50kg vậy ta sẽ có 10.000 bao.
Ta có 3 phòng bảo quản, vậy mỗi phòng bảo quản 3334 bao.
Theo [2], chọn bao bì có kích thước: DxRxC= (0,9x0,48x0,13)m.
Thiết kế kệ để bao ngô giống:
Ta chọn giá kệ của công ty Vinarack với kích thước mỗi kệ như sau:
Dài 11 m, rộng 0.9 m. Mỗi hàng kệ ta sẽ xếp được 22 bao (đã dự trù
khoảng cách mỗi bao).
Hình ảnh minh họa của kệ được thể hiện qua hình 2.1:



Hình 2.1: Ảnh minh họa kệ để hàng kho lạnh.
Cách bố trí mặt bằng sản phẩm1 phòng trong kho được thể hiện qua hình
2.2 như sau:

Hình 2.2 : Bố trí mặt bằng kệ chứa sản phẩm trong mỗi phòng bảo quản.


Như vậy mỗi kho ta có 9 kệ hàng.
3334
 371
=> Mỗi kệ xếp 9
bao.
371
 17
=> Có tổng cộng 22
hàng. Ta sẽ bố trí 3 hàng bao, ta sẽ đặt 1 khay
như vậy ta sẽ có 6 khay và khay trên cùng sẽ xếp 2 hàng bao.

=> Chiều cao hàng trong kho là: 17 x 0,13 = 2,21 m (chưa kể độ dày
khay và khoảng cách các khay).
Mỗi khay hàng dày 0,05 m và khoảng cách mỗi khay là 0,05 m. Như
vậy, hàng trong kho sẽ cao khoảng 2,8 m.
2.3 Đặc điểm cấu trúc kho lạnh và các thông số cơ bản
của panel.
2.3.1

Đặc điểm cấu trúc kho lạnh.

Chất lượng cách nhiệt có tính chất quyết định đối với chất lượng kho
lạnh. Lớp cách nhiệt cách ẩm cần đáp ứng các yêu cầu sau:
 Hệ số dẫn nhiệt  nhỏ.
 Khối lượng riêng nhỏ.
 Độ thấm hơi nhỏ.
 Độ bền cơ học cao.
 Không ăn mòn không phản ứng với các vật liệu tiếp xúc, chịu được
nhiệt độ thấp và nhiệt độ cao.
 Không có mùi lạ, không cháy, không độc hại với con người và với sản
phẩm bảo quản.
 Dễ mua, rẻ, dễ gia công, vận chuyển, lắp đặt, không cần bảo dưỡng
cao.
Ngày nay kho lạnh lắp ghép được sử dụng rất rống rãi do kết cấu đơn
giản, có thể lắp ráp nhanh chóng và khi cần có thể tháo ra di chuyển đến địa
điểm khác. Kho lạnh lắp ghép ngày nay rất đa dạng có thể chứa được vài ba
tấn hàng đến hàng ngàn chục tấn hàng. Em lựa chọn kho lạnh lắp ghép cho
phần đồ án của mình.


Kết cấu kho lạnh được lắp ráp bởi các tấm panel tiêu chuẩn do nhà sản

xuất quy định. Cách nhiệt là polyurethane, bên ngoài được bọc bởi các tấm
nhôm hoặc thép không rỉ.
2.3.2

Các thông số cơ bản của panel.

Theo [1,8] ta có các thông số của panel cách nhiệt được thể hiện qua
bảng 2.1 sau:
STT

Chiều
Dày
(mm)

Hệ số truyền nhiệt
K,
(W/m2.K)

Nhiệt độ phòng

1

50

0,43

>5oC

2

75

0,3

0 oC đến 5 oC

3

100

0,22

4

125

0,18

5

150

0,15

6

175

0,13

-40 oC đến -45 oC

7

200

0,11

<-45oC

-18 oC
-20 oC đến -25 oC
-25 oC đến -30 oC

Bảng 2.1: Thông số của panel cách nhiệt.
 Một số thông số kỹ thuật khác:
- Vật liệu bề mặt: Hai mặt bọc tole colorbond, inox 304-2B, composite.
- Tỷ trọng foam: 40 - 45 kg/m3.
- Chiều dài tối đa: 8,000 mm.
- Chiều rộng tối đa: 1,208 mm.
- Hệ số dẫn nhiệt : 0,018 - 0,022 W/mK.
- Hệ số hấp thụ nước thấp so với các vật liêu khác.
- Cường độ nén cao : 200 kpa.
- Các tấm panel liên kết với nhau : ngàm âm dương , khóa Camblock.


- Kiểu ngàm làm kín bằng foam PU, Sealant cho liên kết tường – trần,
tường nền & các góc.
2.4 Lựa chọn panel và quy cách lắp ghép.
 Lựa chọn panel tường.

Dựa vào yêu cầu của kho bảo quản và thông số của panel ta chọn panel
tường có độ dày 50 mm. Hệ số truyền nhiệt K = 0,43 W/m2K.
Để tăng hiệu quả cách nhiệt các panel tường được lắp ghép với nhau thôi
nguyên tắc mộng âm dương kết hợp với khóa cam. Các khe được làm kín
bằng silicone.
 Lựa chọn panel trần giống với panel tường.
Hiện nay, các tấm trần dài đến 5 m chưa cần phải đỡ. Khi dài hơn 5 m ta
bố trí dầm đỡ phía dưới hoặc treo bằng khung thép hàn phía trên.
 Lựa chọn panel nền.
Để đảm bảo trọng tải kho nên ta chọn panel dày 100 mm để làm nền kho,
và phía trên đặt tấm inox chống trượt dày 3 mm để chống trơn trượt cũng như
bảo vệ cấu trúc nền panel.
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. Nhiệt độ dưới nền đất lấy
bằng nhiệt độ trung bình của Hà Nội là 23 oC, [2].
 Lựa chọn cửa kho bảo quản.
Theo [8], ta lựa chọn cửa bản lề CHILBLOCK chuyên dùng cho kho
lạnh, sản xuất trong nước sử dụng linh kiện ngoại nhập (Ý, Pháp).
– Vật liệu bề mặt: Cửa tôn thép mạ màu (tole colorbond) / inox.
– Vật liệu cách nhiệt bằng Polyurethane.
– Tỷ trọng xốp PU cách nhiệt: 40 kg/m3.
– Hệ số truyền nhiệt ổn định: λ = 0.018 ± 0.020 (W/mK).
– Cường độ chịu nén: 0.20 – 0.29 Mpa.
– Tỷ lệ bọt kín: 95%.
Cánh cửa kho lạnh dày 75 mm – Nhiệt độ phòng : 0oC ÷ 5oC.
Kích thước chuẩn: 900 mmW x 2000 mmH.

Hình 2.3 cửa kho theo [8] như sau:

Hình 2.4: Cửa bản lề Chilblock kho lạnh.

2.5 Tính kiểm tra đọng sương.
Theo phần 1.4 trang 19 trong [1], vì panel đặt sau vách bê tông nên ta lấy
nhiệt độ ngoài vách panel là: