BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
--------
1
LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian nghiên cứu và tham khảo để hoàn thành đồ án ‘ tính toán thiết
kế kho lạnh 500 tấn dùng để trữ đông bơ” em xin chân thành cảm ơn:
Trường ĐH Công Nghiệp Thực Phẩm Tp. Hồ Chí Minh đã tạo mọi điều kiện
tốt nhất về cơ sở vật chất kĩ thuật, trang thiết bị để chúng em có thể hoàn thành
đồ án trong thời gian ngắn.
Thư viện trường đã cung cấp những tư liệu hết sức có giá trị, là tài liệu tham
khảo tốt và quý báu.
Đặc biệt gửi lời cảm ơn đến thầy Đào Thanh Khê, người trực tiếp hướng dẫn
tận tình để nhóm chúng em hoàn thành đồ án đúng thời hạn.
Mặc dù rất cố gắng nhưng do thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế nên đồ án
không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được những ý kiến nhận xét
đóng góp từ quý thầy cô để đồ án được hoàn thiện hơn. Chúng em xin chân
thành cảm ơn!
TP. Hồ Chí Minh, ngày 05 tháng 07 năm 2016
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
2
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
..............................................................................................................................
Chữ ký của GVHD
NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG PHẢN BIỆN
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
3
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
............
Chữ ký của giáo viên nhận
xét
4
Mục Lục:
5
1.1. TỔNG QUAN
1.2. Tổng quan về kho lạnh
1.1.1.
Khái niệm về kho lạnh bảo quản
Kho lạnh là các kho có cấu tạo kiến trúc đặc biệt dùng để bảo quản các sản
phẩm và hàng hóa khác nhau ở nhiệt độ lạnh và điều kiện không khí thích hợp.
Do không khí trong buồng lạnh có tính chất khác xa không khí ngoài trời nên kết
cấu xây dựng, cách nhiệt, cách ẩm của kho lạnh và kho lạnh đông có những yêu
cầu đặc biệt nhằm bảo vệ hàng hóa bảo quản và kết cấu công trình khỏi hư
hỏng do các điều kiện không khí bên ngoài cũng vì các lý do đó, kho lạnh khác
biệt hẳn với các công trình xây dựng khác.
Kho lạnh đầu tiên được xây dựng ở Mỹ năm 1890. Qua hơn 100 năm phát triển,
ngày nay kho lạnh các chủng loại khác nhau đã được xây dựng khác nơi, đóng
góp một phần không nhỏ vào việc bảo quản, dữ trữ và phân phối lương thực,
thực phẩm một cách có hiệu quả trên phạm vi toàn thế giới, đồng thời hỗ trợ
cho nhiều ngành kinh tế phát triển.[1]
1.1.2.
Phân loại kho lạnh
Dung tích và công dụng của các kho lạnh và kho đông rất khác nhau. Dung tích
và mục đích sự dụng ảnh hưởng rất nhiều tới hình dáng cũng như thể tích mặt
bằng cụ thể của kho.
1.3. Theo kết cấu kho lạnh người ta phân ra:
Kho lạnh truyền thống: là các kho lạnh được xây dụng từ các vật liệu
xây dựng như : bê tông cốt sắt, vôi vữa và các vật liệu cách nhiệt, cách ẩm
phù hợp.
+
Kho lạnh lắp ghép: là các kho lạnh lắp ghép từ các panel chế tạo sẵn
từ nhà máy. Ưu điểm vượt trội của nó là đơn giản, nhẹ gọn, thi công nhanh
có thể di chuyển từ vị trí này đến vị trí khác, nhược điểm là giá thành cao
không thể xây dựng kho lạnh lắp ghép nhiều tầng.
+
1.4. Theo công dụng của kho lạnh người ta phân ra:
Kho lạnh chế biến: là một bộ phận của cơ sở chế biến lạnh các loại
thực phẩm như: thịt, cá, sữa, rau, hoa quả…các sản phẩm được chế biến và
bảo quản tậm thời ở xí nghiệp sau đó chuyển đến các kho lạnh phân phối,
trung chuyển, thương nghiệp hoặc xuất khẩu. Chúng là mắt xích đầu tiên
của dây chuyền kho lạnh, dung tích không lớn.
+
6
Kho lạnh phân phối: dùng để bảo quản các sản phẩm trong mùa thu
hoạch, phân phối, điều hòa cho cả năm dùng cho các thành phố, trung tâm
công nghiệp lớn.
+
Kho lạnh trung chuyển: thường đặt ở các hải cảng, những điểm nút
đường sắt, bộ…dùng để bảo quản ngắn hạn tại những nơi trung chuyển.
Kho lạnh trung chuyển có thể kết hợp làm một với kho lạnh phân phối hoặc
thương nghiệp.
+
Kho lạnh thương nghiệp: dùng để bảo quản ngắn hạn thực phẩm sắp
đưa ra thị trường. Nguồn hàng chủ yếu là từ kho lạnh phân phối. Kho lạnh
thương nghiệp được chia làm 2 loại theo dung tích: cỡ lớn từ 10 đến 150t
dùng cho các trung tâm công nghiệp, thị xã…;cỡ nhỏ đến 10t dùng cho các
cửa hàng, quầy hàng, khách sản…Thời gian bảo quản khoảng 20 ngày.
+
Kho lạnh vận tải: thực tế là các ôtô, tàu hỏa và tàu thủy lạnh dùng để
dùng để chuyên chở, vận tải các sản phẩm bảo quản lạnh.
+
Kho lạnh sinh hoạt: thực chất là các tủ lạnh, tủ đông các loại sử dụng
tại gia đình. Chúng được coi là mắt xích cuối cùng của dây truyền lạnh,
dùng để bảo quản thực phẩm trong một tuần lễ.
+
1.5. Theo nhiệt độ người ta chia ra:
Kho bảo quản lạnh: nhiệt độ bảo quản thường trong khoảng 20C đến
50C. Đối với một số rau quả nhiệt đới cần bảo quản nhiệt độ cao hơn.
+
Kho bảo quản đông: kho được sử dụng để bảo quản các mặt hàng đã
qua cấp đông. Nhiệt độ bảo quản tùy thuộc vào thời gian, loại thực phẩm
bảo quản. Tuy nhiên nhiệt độ bảo quản tối thiệu phải đạt – 180C để cho vi
sinh vật không thể phát triển làm hư hại thực phẩm trong quá trình bảo
quản.
+
+
Kho đa năng: nhiệt độ bảo quản là – 120C.
Kho gia lạnh: nhiệt độ 00C, dùng để gia lạnh các loại sản phẩm trước
khi chuyển sang khâu chế biến khác.
+
+
Kho bảo quản nước đá: nhiệt độ kho tối thiểu 40C.
1.6. Theo dung tích chứa:
Kích thước kho lạnh phụ thuộc chủ yếu vào dung tích chứa hàng của
nó. Do đặc điểm về khả năng chất tải cho mỗi loại thực phẩm có khác nhau
nên thường quy dung tích ra tấn thịt (MTMeat Tons)
+
7
1.7. Theo đặc điểm cách nhiệt người ta chia ra:
Kho xây: là kho mà kết cấu kiến trúc xây dựng và bên trong người ta
tiến hành bọc các lớp cách nhiệt. Kho xây dựng chiếm diện tích, khó lắp
đặt, giá thành tương đối cao, khó tháo dỡ và di chuyển. Mặt khác về mặt
thẩm mỹ và vệ sinh kho xây dụng không đảm bảo tốt. Vì vậy ở nước ta
người ta ít sử dụng kho xây dựng để bảo quản thực phẩm.
+
Kho panel : được lắp ghép từ các tấm panel tiền chế polyurethan và
được lắp ghép với nhau bằng các móc khóa cam locking. Kho panel có hình
thức đẹp, gọn và giá thành tương đối rẻ, tiện lợi lắp đặt, tháo đỡ. Hiện nay
ở nước ta đã sản xuất các tấm panel cách nhiệt đạt tiêu chuẩn cao. Vì thế
hầu hết các xí nghiệp công nghiệp thực phẩm đều xử dụng kho panel để
bảo quản hàng hóa.
+
1.1.3.
Các phương pháp xây dựng kho lạnh
1.1.3.1.
Phương pháp truyền thống:
Phương pháp này kho lạnh được xây dựng bằng vật liệu xây dựng và lớp cách
nhiêt, cách ẩm vào phía trong kho. Quá trình xây dựng phức tạp qua nhiều công
đoạn.
Ưu điểm:
+
Tận dụng được nguyên liệu sẵn có tại địa phương.
+
Có thể sự dụng công trình kiến trúc sẵn có để chuyển thành kho.
+
Chi phí xây dựng thấp.
Nhược điểm:
+
Khó khăn khi cần di chuyển kho lạnh, hầu như bị phá hỏng.
+
Cần nhiều thời gian và nhân công.
+
Chất lượng công trình có độ tin cậy không cao.
1.1.3.2.
Phương pháp hiện đại
Đó là phương án xây dựng các kho bằng cách lắp các tấm panel tiêu chuẩn
trên nền, khung và mái của kho.
8
Ưu điểm:
Các chi tiết cấu trúc cách nhiệt, cách ẩm là các tấm tiêu chuẩn
chế tạo sẵn, nên dễ dàng vận chuyển đến nơi lắp đặt và lắp ráp
nhanh chóng.
+
+
Dễ dàng di chuyển kho khi cần, không bị hư hỏng.
Kho chỉ cần khung và mái che, nên không cần đến vật liệu xây
dựng nhiều, nên xây dựng đơn giản.
+
Nhược điểm:
+
Giá thành cao.
1.8. Tổng quan về nguyên liệu
1.2.1.
Nguồn gốc, phân bố và phân loại
Đa số các giống bơ đều xuất xứ từ các vùng nhiệt đới Trung Mỹ như Mexico,
Guatemala và quần đảo Antilles. Trong những xứ này, người ta thường phát
hiện những cây bơ mọc hoang dại.
Bơ gồm rất nhiều giống thuộc họ Lauraceae. Phần lớn các giống có tính cách
thương mại đều thuộc vào 3 chủng: chủng Mexico, chủng Guatemala và chủng
Antilles hay West Indian.
Chủng Guatemala và West indian (Antilles) được xếp vào loài Persea americana
Mill.
Chủng Mexico được xếp vào loài Persea drymyfolia.
Đặc tính của 3 chủng loại bơ quan trọng:
Chủng Mexico: Có lá thay đổi nhiều về kích thước, lá có màu xanh lục, mặt
dưới nhạt hơn mặt trên, đặc biệt khi vò lá ngửi có mùi hôi anique. Trái thường
dài dạng quả lê, dạng đu đủ. Chất lượng rất tốt do hàm lượng chất béo rất cao:
1530% (trên thị trường gọi là bơ sáp). vỏ trái mỏng, thường trơn tru, khi chín có
màu xanh, vàng xanh, hay đỏ tím, đỏ sẫm tùy giống. hạt hơi lớn, vỏ hạt mỏng,
mặt ngoài hạt trơn láng, khi chín hạt nằm lỏng trong lòng quả nhưng lắc không
kêu. Thời gian từ khi ra hoa đến lúc trái chín thường từ 89 tháng. Đây là chủng
bơ có chất lượng cao nhất và có đặc tính chịu rét tốt nhất.
Chủng Guatemala: có lá màu xanh sẫm hơn chủng mexico và chủng Antilles,
khi vò lá không có mùi hôi. Đọt non màu đỏ tối. Thời gian từ lúc trổ hoa đến lúc
trái chín thường từ 912 tháng. Trái nhiều cuống trái dài, vỏ hơi dày và có sớ gỗ.
Da thường sần sùi như da cá sấu. Hạt nhỏ và nằm sát trong lòng quả. Thịt quả
dày cơm, có hàm lượng dầu béo 1015%. Mặt ngoài hạt láng hoặc trơn láng.
Chủng này có sức chống chịu rét khá tốt.
9
Chủng Antilles hoặc West Indian: có lá to, lá thường có màu sắc gần như đồng
đều ở hai mặt lá; khi vò nát lá, ngửi không thấy mùi vị gì cả. Thời gian từ lúc
trổ hoa đến lúc trái chín thường từ 69 tháng. Trái thường to, có trái rất to.
Cuống trái ngắn. Vỏ trái hơi ngắn và dai, dày trung bình 0,81,5 mm. Da trái có
màu xanh và khi chín thì đổi sang màu xanh hơi vàng. Thịt quả có hàm lượng
dầu 310%. Hạt khá lớn và nằm lỏng trong lòng quả, khi chín lắc qua nghe
tiếng kêu. Mặt ngoài của hạt sần sùi, vỏ bao quanh hạt không dính liền với hạt.
Chủng Antilles chịu rét yếu nhưng chịu nóng và chịu mặn (3% trong nước tưới).
ĐẶC ĐIỂM PHÂN BIỆT 3 LOẠI BƠ:
Chủng bơ
Mexico
Guatemal
a
Antilles
Cở
trái
Vỏ trái
Dầ u
trong
cơm
Cao
Hạ t
Mùi hôi Nhỏ
Anique
Mỏng
0.8mm
Nhỏ Dày từ Trung
lớn
1.5
bình
đều 1.8mm
có
Không Rất Trung Thấp
hôi
lớn và bình
nhỏ
0.8
1.5mm
Nhỏ
Màu lá
Không
hôi
To
To
Khoản
g rỗng
hạt
Lỏng
không
sát thịt
Chụi
rét
Dính
chặt
vào
cơm
Lỏng,
khi
chín
lắc kêu
Khá
tốt
Tốt
Yếu
Ưu
điểm
chung
Chịu
rét
chất
lượng
tốt
Chịu
rét khá
tốt
Chịu
nóng
chịu
mặn
Hiện nay trên thị trường đẵ xuất hiện1 giống bơ có tên Booth mới , nguồn gốc
từ Mỹ được nghiện cứu và tiến hành khảo nghiệm từ Cty TNHH Tư vấn đầu
tư phát triển nông lâm nghiệp EaKmát (Viện KHKTNLN Tây Nguyên).
Ưu điểm nổi trội của bơ Booth là hàm lượng chất béo cao, đạt 15% so với 5%
ở giống bơ nước và dưới 10% ở giống bơ địa phương, có hương vị thơm ngon.
Ngoài ra, trái bơ có vỏ dày, thời gian bảo quản có thể kéo dài trên 10 ngày, đáp
ứng yêu cầu cho xuất khẩu. Đặc biệt thời vụ thu hoạch bơ Booth vào tháng 10
– tháng 11, muộn hơn so với các giống bơ địa phương trên 2 tháng.
Căn cứ vào các đặc điểm trên, có thể nghi nhận các vùng phân bố của các
chủng bơ ở Việt Nam cụ thể Đà LạtLâm Đồng như sau:
Vùng Đà Lạt: hiện diện chủ yếu các giống thuộc chủng Mexico do đặc điểm
chịu rét rất giỏi của nó, bên cạnh đó còn phát hiện các giống thuộc chủng
Guatemala, nhưng chủng này chiếm tỷ lệ rất ít.
10
Vùng Đức Trọng, Đơn Dương, Bảo Lộc: trong các huyện này, chủng Antilles
chiếm tỷ lệ cao nhất so với các chủng khác.
Vùng Di Linh: được xem là vùng phân bố chủng Guatemala.
Vùng chuyên canh bơ Tây Nguyên: tại tỉnh ĐăkLăk có khoảng 80.000 người
trồng bơ với diện tích đạt gần 2.700ha, sản lượng hàng năm bán ra thị trường
hơn 40.000 tấn.
1.2.2.
Thành phần hóa học
Thành phần hoá học chính của phần nạc có các số liệu sau:
Bảng 1.1: Bảng thành phần hoá học chính của phần nạc trái bơ:
Nước(% theo trọng lượng mẫu
tươi)
77 81
Protêin thô(N*6.25)(%theo chất
khô)
6 . 47
Lipid thô (% theo chẩt khô)
42.652.7
Tinh bột(% theo chất khô)
12.513.8
Đường Saccharose(% theo chất
khô)
19.121.5
Đường khử(tính theo glucose)
(nt)
12.514.3
Từ các số liệu trên ta thấy thành phần hoá học chính trong chất khô của phần
ăn được là Lipid và Glucid. Do đó có thể xem trái bơ là loại thức ăn sinh năng
lượng cao.
Môt số đãc điểm của nhóm Lipid trong phần nạc trái bơ:
Lipid là thành phần hoá học chỉnh của phần nạc trái bơ. Các đặc điểm của lipid
trong trái bơ vỏ màu xanh và trong trái bơ vỏ màu tím không khác nhau và chúng
có các chỉ số hoá lý, thành phần các acid béo khá gần với dầu cọ nhóm
olein(olein palm oil) và như sau:
Bảng 1.2: Một số chỉ tiêu hoá lý và thành phần các acid béo của chất béo
trong phẩn ăn được của trái bơ xanh, bơ tím và dầu cọ olein:
11
Chỉ số hoá lý và thành
phần acid béo
Bơ
xanh
Bơ tím
Dầu cọ
nhóm olein
1.Lipid không xà phòng
hoá(%/dầu)
1.67
1.78
2.Chi số Iode(g iode/100g
dầu)
77.4
77.4
58
3.Chỉ số khúc xạ (n20)
1.4643
1.4652
Acid myristic (C14:0)
1.0
Acid Palmitic (C16:0)
31.13
30.98
39.8
Acid Palmitoleic (C16:1)
9.23
8.47
Acid Stearic (C18:0)
0.44
0.53
4.4
Acid Oleic (C18:1)
47.35
48.04
42.5
Acid Linoleic (C18:2)
9.66
10.98
11.2
Acid Linolenic (C18:3)
0.71
0.56
Acid Arachidic (C20:0)
1.48
0.44
4.Thành phần acid béo(%
tổng acid béo)
Chất béo của trái bơ chứa các acid béo không no (các acid Palmitioleic,
Olein,linoleic ) nhiều hơn một ít so với dầu cọ nhóm olein, do đó có chỉ số iode
lớn hơn tương ứng.
Giá trị sinh học của một chất béo thực phẩm được đánh giá qua hàm lượng acid
Linoleic (C18:2) và Linolenic (C18:3). Hàm lượng của acid béo Linolenic, trong
chất béo của trái bơ (10%) thấp hơn nhiều so với trong dầu đậu phông (20%),
bẳp (55%) và dầu đậu nành (53%).
Các thành phần thuôc nhóm Glucid:
Trong 150g thịt trái bơ, các thành phần thuộc nhóm glucid được tìm thấy như
sau:
Bảng 1.3: Các thành phần thuộc nhóm glucid trong 150 g thịt trái bơ:
Tổng các chất Glucid
12.8
g
4%
Chất xơ (xenluloza)
10.1
g
40%
Tinh bột
0.2
g
Đường
1.0
8
Sucrose
90.0
mg
12
Glucose
555
mg
fructose
180
mg
Lactose
0.0
mg
Maltose
0.0
mg
Galactose
150
mg
Thành phần protein và các amino Acid:
Trong 150g thịt trái bơ, các thành phần thuộc nhóm protein và amino acid được
tìm thấy như sau:
Bảng 1.4: Protein và các amino Acid
Các thành
phần
%DV
Protein
3.0
tryptophan
37.5 mg
threonine
109
mg
Isoleucine
126
mg
Leucine
214
mg
Lysine
198
mg
Methionine
57.0 mg
cystine
40.5 mg
phenylalanine
348
tyrosine
73.5 mg
Valine
160
mg
arginine
132
mg
Histidine
73.5 mg
Alanine
163
mg
Aspartic acid
354
mg
Glutamic acid
431
mg
Glycine
156
mg
13
g
mg
6%
Proline
147
mg
Serine
Hydroxyproline
171
~
mg
Các Vitamin và nguyên tố khoáng:
Trong 150g thịt trái bơ, các thành phần thuộc nhóm Vitamin và khoáng chất được tìm
thấy như sau:
Bảng 1.5: Các vitamin
Các
Các
STT
Vitamin %DV STT
Vitamin %DV
1
Vitamin A
219
IU 4% 12
2
Retinol
0.0
meg
13
3
Retinol Activity 10.5 meg
4
Alpha Carotene
5
6
7
8
9
10
11
meg
39%
mg
7%
14
Vitamin K
31.5
Thiamin(sinh tổ 0.1
B)
Riboflavin(B2) 0.2
mg
11%
36.0 meg
15
Niacin(B3)
2.6
mg
13%
Beta Carotene
Beta
Cryptoxanthin
Lycopene
Lutein +
Zeaxanthin
Vitamin C
93.0 meg
16
Vitamin B6
0.4
mg
19%
42.0 meg
17
Folic
122
meg
30%
meg
18
Food Folate
122
meg
406 meg
19
Folic Acid
0.0
meg
15.0 mg 25% 20
Dietary Folate
122
meg
Vitamin D
~
Vitamin B12
Vitamin E
3.1
0.0
2.1
0.0
21
mg 16% 22
Bảng 1.6: Các ngụyên tố khoáng.
Các
nguyên
tố
khoáng %DV
Canxi
18.0
mg
2%
Sắt
0.8
mg
5%
14
Vitamin B5
25%
0%
mg
21%
Magiê
43.5
mg
11%
Photpho
78.0
mg
8%
Kali
727
mg
21%
Natri
10.5
mg
0%
Kẽm
1.0
mg
6%
Đồng
0.3
mg
14%
Mangan
0.2
mg
11%
Lưu huỳnh 0.6
mcg
1%
Flo
mcg
10.5
1.9. Nội dung và yêu cầu thiết kế:
1.3.5.1. Bảo quản lạnh:
Sản phẩm bảo quản: cơm bơ.
Dung tích: 500 tấn
Nhiệt độ kho lạnh bản quản: 18oC
Độ ẩm tương đối: 90%.
1.3.5.2.
Thông số môi trường:
Địa điểm xây dựng: kho lạnh đặt tại Hồ Chí Minh.
1.3.5.3.
Môi chất lạnh
Môi chất lạnh sử dụng trong kho lạnh bảo quản là R22
Môi chất lạnh R22 có công thức hóa học CHClF2 là một chất khí không màu, có
mùi thơm rất nhẹ.
Nếu làm mát bằng nước ở nhiệt độ ngưng tụ 30oC áp suất ngưng tụ là 1,19
MPa, làm mát bằng không khí ở nhiệt độ ngưng tụ 42oC, áp suất ngưng tụ sẽ là 1,6
MPa.
15
Nhiệt độ sôi ở áp suất khí quyển là 40,80C nên áp suất bay hơi thường lớn hơn
áp suất hí quyển.
R22 có áp suất trung bình giống như ammoniac nhưng có ưu điểm là tỷ số nén
thấp hơn bởi vậy với máy nén 2 cấp có thể đạt nhiệt độ đến 60 70oC. Nhiệt độ
hóa rắn của R22 cũng thấp hơn.
Năng suất lạnh riêng khối lượng lớn hơn của R12.
Năng suất lạnh riêng thể tích lớn hơn của R12 khoảng 1,6 lần nên có thể nạp
R22 cho máy nén R12 để nâng cao năng suất lạnh nếu độ bền máy nén cũng như công
suất động cơ cho phép. Máy nén gọn nhẹ hơn.
Khả năng trao đổi nhiệt lớn hơn của R12 khoảng 1,3 lần. Trong các thiết bị trao
đổi nhiệt với nước, có bố trí cánh tản nhiệt về phía môi chất R22. Các thiết bị tao đổi
nhiệt gọn hơn.
Khả năng lưu động của môi chất lớn hơn trong các đường ống nhỏ hơn.
R22 hòa tan hạn chế dầu gây khó khan phức tạp cho việc bôi trơn, ở khoảng
môi chất không hòa tan dầu (40oC 20oC) dầu có nguy cơ bám lại dàn bay hơi làm
cho máy nén thiếu dầu. Thường người ta tránh không cho máy lạnh làm việc ở chế độ
này.
R22 không hòa tan nước nhưng mức độ hòa tan lớn gấp 5 lần của R12 nên nguy
cơ tắc ẩm củng giảm đi.
R22 cũng có tính rửa sạch bẩn, cát trên thành máy nén và thiết bị ngưng ở mức
độ ít hơn R12.
R22 không dẫn điện ở thể hơi nhưng có thể dẫn điện ở thể lỏng nên tuyệt đối
không được để lỏng lọt về động cơ máy rửa kín và kín. Tất cả các tính chất về điện
của R22 đều kém hơn của R12. Đặc biệt khi có ẩm, bẩn, các chỉ số này giảm xuống
16
nhanh chóng, ẩm tuy rất ít nhưng vẫn có thể gây ra các vùng đọng sương gây chập
vòng dây hoặc phóng điện ở các cọc tiếp điện. Sự cố về động cơ điện và sự cố về
điện nói chung ở máy nén kín R22 nhiều hơn rõ rệt so với R12.
R22 bền vững ở phạm vi nhiệt độ và áp suất làm việc. Có chất xúc tác là thép,
R22 phân hủy ở nhiệt độ 550oC có thành phần clo và phosgen rất độc giống như R12.
R22 không tác dụng với kim loại và phi kim loại chế tạo máy nhưng hòa tan và
làm trương phồng một số chất hữu cơ như R12.
R22 không cháy và không nổ, tuy độ an toàn cháy nổ thấp hơn của R12.
R22 không độc đối với cơ thể sống, khi hàm lượng cao trong không khí chỉ gây
ngạt thở vì thiếu oxi.
R22 không làm biến chất thực phẩm bảo quản.
R22 đắt nhưng dễ kiếm, dễ vận chuyển, dễ bảo quản.
R22 được sử dụng cho máy lạnh có năng suất trung bình, lớn và rất lớn, được
ứng dụng cho nhiều mục đích khác nhau, đặc biệt trong kỹ thuật điều tiết không khí.
Mức độ phá hủy tầng ozon của R22 nhỏ nhưng nó lại gây hiệu ứng nhà kính
làm nhiệt độ trái đất tăng lên. Tuy nhiên do chưa tìm được môi chất thay thế hiệu quả,
R22 còn được sử dụng đến năm 2045 ở Việt Nam.
17
1.10. TÍNH TOÁN KHO LẠNH
2.1
Xác định số lượng và kích thước các buồng lạnh
Kho lạnh có dung tích nguyên liệu yêu cầu ENL= 500 tấn
Công suất : 5 tấn/ ngày đêm
Định mức chất tải thể tích của sản phẩm cơm bơ đóng trong bao PE : gv=
0,9892 tấn/m3
Chọn chiều cao kho lạnh H= 4800 mm;
Chiều cao chất tải h= 3500 mm
Diện tích phòng lạnh quy chuẩn f= 72 m2 mạng lưới cột 6 x 12 m
2.1.1
Thể tích kho lạnh
Thể tích kho lạnh được xác định bởi biểu thức: V=
Trong đó:
+ E dung tích kho lạnh,t;
+ V thể tích kho lạnh, m3;
+ gv tiêu chuẩn chất tải theo thể tích, t/m3;
+ với E = 500 tấn;
+ gv = 0,9892 tấn/m3 ( thực nghiệm).
Ta có: V = = 502,459 (m3)
2.1.2
Diện tích chất tải trong kho lạnh
Diện tích chất tải hữu ích của buồng lạnh F, m2 được xác định qua thể tích
buồng lạnh và chiều cao chất tải h, m.
Diện tích chất tải: F=
Trong đó:
18
+
F diện tích chất tải, m2;
+
h chiều cao chất tải.
+
h=3,5 m
Ta có: F = = 143,56m2
Diện tích cần xây dựng
2.1.3
Diện tích lạnh cần thiết được xác định bởi biểu thức:
Fl=
Trong đó:
+
F1 diện tích tổng thể cần thiết kế, m2;
+
F
+
Với diện tích phòng 72m2 lấy F = 0,7
hệ số sử dụng diện tích của các phòng lạnh;
Ta có: F1= = 205,085 (m2)
Diện tích phòng lạnh, m2
F
Đến 20
0,500,60
Từ 20 đến 100
0,700,75
Từ 100 đến 400
0,750,80
Từ 400 trở lên
0,800,85
2.1.4
Tải trọng của nền
Tải trọng của nền xác định theo tiêu chuẩn chất tải và chiều cao tải:
gF = gvh
Trong đó:
+
gF định mức chất tải theo diện tích;
+
gv – tiêu chuẩn chất tải, tấn/m3;
+
h chiều cao chất tải, h = 3,5 m.
vậy gF= 0,9892 3,5 = 3,4622 (t/m2)
2.1.5
Số lượng buồng lạnh
Số lượng buồng lạnh : Z=
Trong đó:
+
19
Z số buồng lạnh ( lấy giá trị số nguyên);
+
F1 diện tích tổng thể cần thiết kế, m2;
+
f diện tích phòng lạnh quy chuẩn, m2;
+
chọn f = 72 m2
Ta có: Z == 2,848
Chọn Z = 3 cỡ kho lạnh sẽ là 12x18m
2.1.6
Dung tích thực tế
Ett= 500 = 526,685 (tấn)
Trong đó Ett dung tích thực tế của buồng
20
Chọn kích thước kho lạnh:
+
Chọn F1 = 252 (m2)
+
Kích thước kho lạnh 12 21 3,5 (m)
1.11. TÍNH TOÁN CÁCH NHIỆT CÁCH ẨM
3. 1
Tính toán cho vách kho lạnh
Hệ số truyền nhiệt ở 200C là: k = 0,21
(W/m2K) : hệ số cấp nhiệt của không khí bên ngoài (tường có chắn gió).
(W/m2K) : hệ số cấp nhiệt của không khí trong phòng (đối lưu cưỡng bức).
Các lớp tường bao
Chiều dày (m)
Hệ số dẫn nhiệt λ
Lớp vữa ximăng
0,01
0,88
Lớp gạch đỏ
0,36
0,93
Lớp bitum chống ẩm
0,003
0,18
Lớp vữa có lưới thép
0,01
0,86
Lớp cách nhiệt stiropo
3.1.1.
(W/mK)
0,047
Xác định chiều dày cách nhiệt:
Ta có hệ số truyền nhiệt k cho bởi biểu thức:
k =
Trong đó:
+
α1 = 23.3 W/m2 .K : hệ số cấp nhiệt của không khí bên ngoài (tường có chắn
gió).
+
21
α2 = 8 W/m2.K : hệ số tỏa nhiệt của vách.
+
δi bề dày của vật liệu làm tường (bảng 3.1).
+
λi hệ số truyền nhiệt của vật liệu làm vách (bảng 3.1).
Ta có bề dày cách nhiệt của vách là:
= 0,047[ – ( + + ) ]
= 0,195 (m) = 195 (mm)
Để đảm bảo tốt cho cách nhiệt chọn chiều dày cách nhiệt là 230 (mm).
Ta có hệ số truyền nhiệt thực:
Kt =
= 0,18 (W/m2K)
Các lớp tường bao
ST
T
1
2
3
4
5
2 Lớp vữa ximăng
Lớp gạch đỏ
Lớp bitum chống ẩm
Lớp vữa có lưới thép
Lớp cách nhiệt stiropo
6
Tổng cộng
3.1.2.
Chiều dày (m)
Hệ số dẫn nhiệt λ
0,02
0,36
0,003
0,01
0,23
0,88
0,93
0,18
0,86
0,047
(W/mK)
0,623
Kiểm tra đọng sương
Để vách không đọng sương thì hệ số truyền nhiệt phải thỏa mãn điều kiện
sau:
Kt < Ks. Để an toàn thì Kt < 0,95 x Ks.
Với Ks =
Trong đó :
22
+
t1 nhiệt độ không khí ngoài môi trường. t1 = 400C
+
t2 nhiệt độ không khí trong kho lạnh. t2 = 180C
ts nhiệt độ điểm đọng sương của không khí ngoài môi trường, 0C.
+
Từ đồ thị Molier hx tra t1 = 400C; 74 => tS = 31,875
Vậy ta có:
Ks = = 3,05
Xét Kt < 0,95 x Ks 0,182< 0,95 x 3,05 0,182 < 2,8975
Kết luận: với cấu trúc bề dày lớp cách nhiệt của lớp cách nhiệt là 0,23 m là
đảm bảo nhất.
3. 2
Cách nhiệt, cách ẩm cho nền
Nền lửng được kết cấu:
ST
T
1
2
3
4
5
6
Các lớp nền
Chiều dày (m)
Hệ số dẫn nhiệt λ
(W/mK)
Bê tông tấm
Cách ẩm nhựa đường
Lớp bitum chống ẩm
Bê tông cốt thép
Lớp vữa có lưới thép
0,1
0,002
0,005
0,15
0,02
1
0,86
0,18
1,5
0,88
Lớp cách nhiệt
polyurethane cứng
0,041
3.2.1. Xác định bề dày lớp cách nhiệt
Ta có hệ số truyền nhiệt k cho bởi biểu thức:
k =
Trong đó:
+
α1 = 23.3 W/m2 .K : hệ số cấp nhiệt của không khí bên ngoài (tường có chắn
gió).
23
+
α2 = 7 W/m2.K : hệ số cấp nhiệt của nền .
+
δi bề dày của vật liệu làm nền (bảng 3.3).
+
λi hệ số truyền nhiệt của vật liệu làm nền (bảng 3.3).
+
Hệ số truyền nhiệt ở 200C là: k = 0,21
Ta có bề dày cách nhiệt của nền là:
= 0,041[ – ( + + ) ]
= 0,173 (m)= 173 (mm)
Để đảm bảo tốt cho cách nhiệt chọn chiều dày cách nhiệt là 230 mm.
Ta có hệ số truyền nhiệt thực:
Kt =
= 0,163(W/m2K)
ST
T
1
2
3
4
5
Các lớp nền
Chiều dày (m)
Hệ số dẫn nhiệt λ
(W/mK)
Bê tông tấm
Cách ẩm nhựa đường
Lớp bitum chống ẩm
2 lớp bê tông cốt thép
Lớp vữa có lưới thép
0,1
0,002
0,005
0,3
0,02
1
0,86
0,18
1,5
0,88
6
Lớp cách nhiệt
polyurethane cứng
0,23
0,041
7
Tổng cộng
0,657
Giống như trên, kiểm tra độ đọng sương, độ ẩm thì không bị đọng sương, đọng
ẩm trên bề mặt kết cấu của nền.
3. 3
Cách nhiệt, cách ẩm cho trần
Trần bằng bê tông cách nhiệt phía dưới có kết cấu
ST
T
1
24
Các lớp trần
Chiều dày (m)
Hệ số dẫn nhiệt λ
(W/mK)
Lớp gạch chống nóng
0,22
0,93
Lớp bê tông cốt thép
Lớp bitum
Lớp cách nhiệt bằng
stiropo
Lớp vữa trát lưới thép
2
3
4
5
0,15
0,005
1,5
0,18
0,047
0,02
0,88
Ta có hệ số truyền nhiệt k cho bởi biểu thức:
k =
Trong đó:
+
α1 = 23.3 W/m2 .K : hệ số cấp nhiệt của không khí bên ngoài (tường có chắn
gió).
+
α2 = 7 W/m2.K : hệ số cấp nhiệt của trần.
+
δi bề dày của vật liệu làm trần (bảng 3.5).
+
λi hệ số truyền nhiệt của vật liệu làm trần (bảng 3.5).
+
Hệ số truyền nhiệt ở 200C là: k = 0,21
Ta có bề dày cách nhiệt của trần là:
= 0,047[ – ( + + ) ]
= 0,197 (m)= 197 (mm)
Để đảm bảo tốt cho cách nhiệt chọn chiều dày cách nhiệt là 230 mm.
Ta có hệ số truyền nhiệt thực:
Kt =
= 0,183 (W/m2K)
STT
Các lớp trần
Chiều dày (m)
Hệ số dẫn nhiệt λ
(W/mK)
1
25
Lớp gạch chống nóng
0,22
0,93