Tính toán thiết kế kho lạnh bảo quản cá với nhiệt độ bảo quản là -18 o C

Lêi nhËn xÐt cña gi¸o viªn híng dÉn
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................

Trang 1


Mục lục
DANH Mục trang
Tên đồ án 1
Lời nhận xét 2
Mục lục
Lời nói đầu
ChơngI : Trình bày ý nghĩa của kỹ thuật lạnh

trong trong công nghiệp thực phẩm 8
I. Vai trò nhiệm vụ
II. ý nghĩa của kỹ thuật lạnh
Chơng II: Bố trí mặt bằng và dung tích kho lạnh 10
I .Yêu cầu khi thiết kế mặt bằng kho lạnh
II. Yêu cầu chung đối với phòng máy
III. phân loại kho lạnh
1. Đặc điểm kho lạnh
2. Phân loại buồng lạnh
IV. Xác định số lợnh và kích thớc buồng lạnh
1. Dung tích kho lạnh
2. Diện tích chất tải
3. Tải trọng của nền và trần
4.Diện tích lạnh cần xây dựng
5. Số buồng lạnh cần xây dựng
6. Diện tích thực tế của kho
7. Buồng kết đông
8. Xác định dung tích buồng kết đông
Trang 2


9. Xác định diện tích hầm đá cây
V. Quy hoạch mặt bằng kho lạnh
1. Yêu cầu chung với quy hoạch mặt bằng kho
2.Bố chí mặt bằng kho lạnh
ChơngIII. Tính cách nhiệt cách ẩm 22
I. Cấu trúc xây dựng và cách nhiệt kho lạnh
1. Mục đích ý nghĩa của việc cách nhiệt kho lạnh
2.Mục đích cách ẩm
II. Cấu trúc cách nhiệt cách ẩm

1. Cấu trúc cách nhiệt
2.Câu trúc cách ẩm
II. Phơng pháp xây dựng kho bảo quản
1. kết cấu xây dựng kho
1.1 Móng và cột
1.2 Tờng bao và tờng ngăn
1.3 Mái
1.4 Nền
II. Tính cách nhiêt kho lạnh
1. Kết cấu tờng bao
2. kêt cấu nền kho
3. Kết cấu trần kho lạnh
ChơngIV: Tính phụ tải máy nén 41
I.Mục đích tính toán nhiệt kho lạnh
1. Xác định dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh
2. Xác định năng suất lạnh của máy nén
ChơngV: Tính chọn máy nén 58
Trang 3


I. Chọn các thông số của chu trình
ChơngVI :Tính chọn thiết bi ngng tụ, thiết bị bay
hơi 67
I. Dàn ngng
II. Dàn bay hơi
ChơngVII : Tính chọn thiết bị phụ 73
ChơngVIII. Tính toán thiêt kế phần mạch điện 82
I. Yêu cầu của tự động hoá hệ thống lạnh
II. Tính chọn khí cụ điện
III.Thuyết minh mạch điều khiển và hệ thống

Tài liệu tham khảo 89
Trang 4


Lời Nói Đầu
Việt Nam là một quốc gia có bờ biển dài trên 3200 km dọc suốt chiều dài từ
Bắc tới Nam, phía Bắc giáp với vịnh Bắc Bộ phía Nam giáp với vịnh Thái Lan, với
cả một vùng thềm lục địa rộng lớn khoảng hơn một triệu km
2
, cộng với hệ thống
sông ngói chằng chịt. Nói chung Việt Nam là một môi trờng rất thuận lợi, cung
cấp nguồn thuỷ hải sản rất phong phú.
Trong những năm gần đây việc xây dựng và mở rộng các kho lạnh bảo quản
thuỷ hải sản xuất khẩu thu lại ngoại tệ cho đất nớc đang là mối quan tâm hàng
đầu của Đảng và nhà nớc ta.
Dựa vào những đặc điểm trên nên em chọn đồ án là: Thiết kế kho lạnh bảo
quản cá với nhiệt độ bảo quản là -18
0
c .
Trong quá trình thực hiện đồ án em se không tránh khỏi những thiếu
sót. Vậy em kính mong đợc sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo.
Em xin chân thành cảm ơn !

Hà Nội Ngày 11 tháng 8 năm 2004

Trang 5


Chơng I.
Trình bày ý nghĩa của kỹ thuật lạnh

trong công nghiệp thực phẩm
I. Vai trò và nhiệm vụ:
Nguồn lợi thủy sản ở nớc ta vô cùng phong phú và đa dạng nh:
Cá, tôm, mực hiện nay ng ời ta đã xác định trên 800 loài thủy hải sản trong đó
có hơn 40 loài thủy hải sản có giá trị cao .
Nhu cầu về thực phẩm thủy sản đông lạnh luôn có xu hớng tăng nhanh đặc
biệt ở các nớc phát triển, mức sống của họ cao nên họ có xu hớng sử dụng các
loài thc phẩm thủy sản để hạn chế nguy cơ gây một số bệnh nh :bệnh tim , bệnh
béo phì , bệnh cao huyết áp, bệnh bới cổ.
Chính vì thế mà thc phẩm lạnh nói chung và thực phẩm đông lạnh nói
riêng luôn là nguồn hấp dẫn ngời tiêu dùng trong và ngoài nớc . Nó không ngừng
mang lại ngoại tệ cho đất nớc.
II. ý nghĩa của kỹ thuật lạnh trong công nghiệp thực phẩm:
Xuất phát từ những vai trò và nhiệm vụ, mặt khác Việt Nam nằm ở vùng
nhiệt đới nóng ẩm , phần lớn các loại thực phẩm từ rau quả, thịt, cá chứa nhiều
chất và cấu trúc rất phức tạp. các thông số về chất lợng thực phẩm thay đổi dới tác
dụng của các quá trình lên men trong thực phẩm cũng nh các quá trình phát triển
của vi sinh vật và quá trình ô xi hoá của không khí làm tro thực phẩm đó có cấu
trúc vi sinh vật bị phá huỷ. Do đó làm giảm giá trị của thực phẩm. Mặt khác ở
thực phẩm nóng có thể xuất hiện nhiều chất có hại cho cơ thể ngời.
Vậy để hạn chế những biến đổi không có lợi có hại cho thực phẩm bằng cách
hạ nhiệt độ của thực phẩm vì ở nhiệt độ thấp thì những biến đổi có hại cho thực
phẩm sẽ bị kìm hãm làm cho quá trình đó lâu hơn. do đó, đã làm cho chất lợng
thực phẩm tăng cao và thời gian giữ đợc thực phẩm lâu hơn . Muốn làm đợc điều
này thì ngày nay bằng các phơng pháp làm lạnh nhân tạo mà ngành kỹ thuật lạnh
đã làm đợc và nó cũng là phơng pháp đạt hiệu quả cao trong các điều kiên nhiệt
độ nh ở nớc ta.
Trang 6

Chơng II
Bố trí mặt bằng và dung tích kho lạnh
I.Yêu cầu khi thiết kế mặt bằng kho lạnh:
1.Yêu cầu chung đối với mặt bằng kho bảo quản:
Quy hoạch mặt bằng là bố trí các nơi sản xuất cho phù hợp với dây chuyền
công nghệ, để đạt đợc mục tiêu đó thì cần phải phù các yêu cầu sau:
- Phải bố trí mặt bằng kho bảo quản phù hợp với dây chuyền công nghệ,
sản phẩm đi theo dây truyền không gặp nhau, không chồng chéo lên nhau, đan
xen lẫn nhau.
- Đảm bảo sự vận hành tiện lợi, dẻ tiền, chi phí đầu t thấp
- Phải đảm bảo kỹ thuật an toàn, chống cháy nổ.
- Mặt bằng khi quy hoạch phải tính đến khả năng mở rộng phân xởng
hoặc xí nghiệp.
Quy hoạch mặt bằng kho bảo quản cần phải đảm bảo việc vận hành xí
nghiệp dẻ tiền và thuận lợi. Cơ sở chính để giảm chi phí vận hành là giảm dòng
nhiệt xâm nhập kho bảo quản, giảm thể tích và giảm nhẹ các công việc chồng
chéo nhau, để giảm dòng nhiệt qua vách thì cần giảm diện tích xung quanh. Vì
trong các dạng hình học thấy hình khối chữ nhật có diện tích lớn nhất. Để giảm
cần làm dạng hình lập phơng khi đó đứng về mặt sắp xếp hàng hoá thì không có
lợi , do đó chúng ta phải từ bỏ kiến thức 1 x 1 cho nên để tăng khả năng xếp hàng
hoá chúng ta sử dụng tỷ lệ 2 x 1 đến 5 x 1 hoặc để giảm dòng nhiệt qua vách cần
hợp nhất các phòng lạnh thành một khối gọi là block lạnh bởi vì việc này xây lắp
phân tán các kho lạnh ra không những lần tăng tổn thất nhiệt qua vách , còn làm
tăng phân tán các kho lạnh ra. Không những làm tăng tổn thất nhiệt qua vách, còn
làm tăng các chi phí và nguyên vật liệu khác.
Trang 7


- Biện pháp để giảm dòng nhiệt xâm nhập vào kho bảo quản chúng ta tìm
cách ngăn chặn, khi chúng ta mở cửa kho bảo quản đối với những kho tiếp xúc

bên ngoài.
P
k
kk
< P
f
kk
-
Giảm dòng nhiệt xâm nhập khi mở cửa kho bảo quản thực hiện những
cách sau:
+ dùng màng che chắn việc đi lại khó khăn trong khi làm việc .
+ Xây dựng hành lang đêm, nhất đối với hệ thống kho bảo quản lớn.
+ làm màng gió để chắn (đặt quạt ở cửa) công tắc điện điều khiển quạt
gắn liền với cánh cửa, khi cửa mở thì quạt chạy, ngợc lại khi đóng cửa
thì quạt dừng.
Quy hoạch phải tính đến đặc điểm của hệ thống lạnh. Hệ thống lạnh kho bảo
quản đông nhiệt độ không khí kho rất thấp nhiệt độ 25
0
C. Nền kho phải tiếp
xúc với mặt đất sau một thời gian dài làm cho nhiệt độ của nền kho hạ thấp dần
xuống khi nhiệt độ của nền đất giảm thì xảy ra hiện tợng nớc trong đất đóng
băng.
Nền kho về mặt lý thuyết khi đạt 0
0
C nớc trong nền đất đóng băng chuyển pha từ
lỏng sang rắn. Do đó kho sẽ lồi lên dễ phá vỡ cấu trúc xây dựng của kho. Vì vậy
để tránh hiện tợng này ta làm nh sau :
+ Không nên bố trí những kho bảo quản có nhiệt độ thấp sát mặt đất có
điều kiện nên bố trí trên cao .
+ Nền kho xây các ống thông gió đờng kính 200 ữ 300 mm, đợc xây dựng

cách nhau 1 ữ 1,5 m tạo điều kiện cho không khí tuần hoàn qua hệ thống ống này
làm cho nền đất nhiệt độ không thay đổi
+ ở nớc ta thờng xảy ra lũ lụt cho nên các kho bảo quản thờng đợc xây lắp
cao hơn mặt đất, khi đó khoảng trống dới nền kho chính là khoảng thông gió.
+ Sởi ấm sàn kho, nền kho bằng cách lắp đặt các dây điện trở, đờng kính
dây điện trở là 8 ữ 12 mm đặt vào đây điện trở một điện áp U nằm trong 24 ữ 26
V, nhiệt độ điều khiển tự động không nhỏ hơn 1 ữ 2
0
C( lắp rơle nhiệt độ ) làm
Trang 8


việc theo nguyên tắc sự thay đổi nhiệt độ, sự thay đổi vể sự giảm nở hoặc thay đổi
nhiệt độ, sự thay đổi dịch chuyển các đòn bẩy.
II. Yêu cầu chung đối với phòng máy:
Phòng máy là khu vực hết sức quan trọng của xi nghiệp. Do đó nó cần đạt các yêu
câu sau:
- Phong máy nên bố trí tầng trệt.
- Bệ máy và tổ hợp máy không đợc làm liền với các móng tờng và các kết
cấu xây dựng khác của nhà xởng kho bảo quản.
- Khoảng cách giữa các tổ hợp máy phải đảm bảo lớn hơn 1 m và giữa tổ
hợp máy với tờng không nhỏ hơn 0,8 m.
- Phòng máy phải có 2 cửa riêng biệt cách xa nhau trong đó ít nhất phải
có một cửa thông trực tiếp với bên ngoài.
- Các cửa phòng máy phải mở về phía bên ngoài.
- phòng máy và các thiết bị phải có hệ thống thông gió, phải đảm bảo thay
đổi không khí 3 lần /ngày. Hệ thông gió phải đảm bảo lu lợng không khí thay đổi
7lần/ngày.
- Phòng máy và thiết bị phải đợc trang bị những phơng tiện phòng
chống cháy nổ và an toàn điện.

III.Phân loại kho lạnh:
1. Đặc điểm kho lạnh:
Do kho lạnh của em là kho bảo quản cá mà nhiệt độ bảo quản là: -18
0
c. Sản
phẩm bảo quản ơ đây đã đợc chế biến, bao gói và đã đơc kết đông hoặc da lạnh ở
nơi khác đa đến đây để bảo quản. Do nó có đặc điểm nh kho lạnh phân phối nên
viêc tính toán thiết kế kho lạnh nh là kho lạnh phân phối.
- Đặc điểm của kho lạnh phân phối:
Thờng dùng cho các thành phố các trung tâm công nghiệp để bảo quản các sản
phẩm thực phẩm trong mùa thu hoạch, phân phối điều hoà cho cả năm.
Phần lớn các sản phẩm đơc gia lạnh hoặc kết đông ở xí nghiệp chế biến nơi
khác đa đến đây để bảo quản. Một phần nhỏ có thể
Trang 9


đợc kết đông hoặc gia lạnh tại kho từ 3 đến 6 tháng. Dung tích kho lạnh rất lớn,
tới 30t đến 3500t.
Kho lạnh chuyên dùng để bảo quản một loại mặt hàng và vạn năng để bảo
quản nhiều loại mặt hàng: thịt, cá, rau quả
Nếu kho lạnh có các phân xởng nớc đá kèm theo, phân xởng chế biến đóng
gói, kết đông thì gọi là xí nghiệp lạnh.
2. Phân loại buồng lạnh:
Kho lạnh chuyên dùng chỉ bảo quản một mặt hàng và cùng một nhiệt độ bảo
quản .Với kho lạnh thơng nghiệp thì ngoài việc có buồng bảo quản đông ra còn
có thêm buồng kết đông phụ, buồng cân đo đong đếm, và buồng bảo quản đá.
2.1 Buồng bảo quản đông: -18
o
c : -20
o

c.
Buồng bảo quản đông dùng để bảo quản các sản phẩm thịt, cá, rau, đã đ -
ợc kết đông ở máy kết đông hoăc buồng kết đông. Nhiệt độ buồng thờng là -18
o
c .
Khi có yêu cầu đặc biệt nhiệt độ có thể đa xuống đến 23
o
c.
Buồng bảo quản đông thờng bố trí dàn lạnh quạt đối lu không khí tự nhiên
hoặc cỡng bức, dàn lạnh treo trần hoặc ốp tờng.
2.2 Buồng kết đông phụ:-35
0
c.
Do trong quá trình vận chuyển sản phẩm bị tăng nhiệt vậy để đảm bảo sản
phẩm trớc khi vào buồng bảo quản đạt nhiệt độ bảo quản .Ta phải tinh thêm
buồng kết đông phụ cho kho lạnh đặc điểm của buồng kết đông phụ không khác
gì so với kho lạnh khác.
2.3 Buồng tiếp nhận:
Với buồng tiếp nhận sản phẩm trớc khi đến đây đơc kiểm tra, cân đo đong
đếm và phân loại sản phẩm. Nếu nh trong xí nghiêp lạnh thì buồng tiếp nhận cũng
giống nh buồng tháo tải và chất tải về đặc điểm.
2.4 Buồng bảo quản đá:
Trang 10


Buồng bảo quản đá có nhiệt độ không khí 4
0
c đi kèm bể đá khối. Dung
tích buồng tuỳ theo yêu cầu trữ đá, thờng có thể trữ đá từ 2đến 5 lần năng suất
ngày đêm của bể đá.

Buồng bảo quản đá thờng đợc trang bị dàn lạnh treo trần, đối lu không khí
tự nhiên.
Nhiệt đô buồng bảo quản thờng không cần phải cao do nớc đá tan ở 0
0
C.
IV. Xác định số lợng và kích thơc kho lạnh:
Dung tích kho lạnh là đại lợng cơ bản cần thiết để xác định số lợng buồng lạnh.
Dung tích kho lạnh là lợng hàng đợc bảo quản đồng thời lớn nhất trong kho. Số l-
ợng và kích thớc buồng lạnh phụ thuộc vào loại hàng đợc bảo quản trong kho, đặc
điểm kho lạnh.
1. Dung tích kho lạnh:
Dung tích kho lạnh đợc xác định theo biểu thức:
E=V.g
v
(TL1)
Trong đó:
E là dung tích kho lạnh t;
V- là thể tích kho lạnh m
3
;
g
v
- định mức chất tải thể tích t/m
3
;
tra bảng 2.3 TL1: g
v
= 0.45 t/m
3

V=E/g
v
= 350/0.45=777,78 m
3

2. Diện tích chất tải:
Diện tích chất tải đợc xác định qua thể tích buồng lạnh và chiều cao chất
tải:
Trong đó:
F- là diện tích chất tải, m
2
;
h- là chiều cao chất tải, m;
Chiều cao chất tải là chiều cao lô hàng chất trong kho. Chiều cao này phụ
thuộc vào phơng pháp bốc dỡ, bao bì đựng hàng nó có thể đợc xác định bằng
Trang 11


chiều cao buồng lạnh trừ đi phần lắp đặt dàn lạnh và không gian cần thiết để
nâng hàng và dỡ hàng với kho lạnh một tầng chọn: h=6 m khi đó chiều cao chất
tải là: 5 m
F=V/h =777,78/5=155,56 m
2

3. Tải trọng của trần và nền :
Đợc tính toán theo định mức chất tải và chiều cao chất tải của nền và
giá treo hoặc móc treo của trần.
g
f
=g

v
.h (TL1)
Trong đó:
g
f
- là định mức chất tải theo diện tích , t/m
2
g
f
=g
v
.h = 0,45.5= 2,25 t/m
2
4. Diện tích lạnh cần xây dựng:
F
l
=F/
F
(TL1)
Trong đó:
F
l
- diện tích lạnh cần xây dựng, m
2
;

F-
hệ số sử dụng diện tích các buồng , đợc tính cho cả đờng đi và các
diện tích giữa các lô hàng.
Theo bảng 2.4 (TL1) chọn

F
=o,75
Vậy:
F
l
=155,56/0,75=207,4 m
2

5. Xác định số buồng lạnh cần xây dựng:
Ta có:
Z=F
l
/f (TL1)
Trong đó :
f- diện tích lạnh quy chuẩn đã cho chọn f=72 m
2
.
Vậy:
Z= F
l
/f=207,4/72=2.88
Trang 12


Chọn ba buồng mỗi buồng có diện tích là: (6.12) thêm một gian máy, một
buồng phụ trợ, một buồng kết đông phụ,một buồng bảo quản đá và một hành lang
ô tô.
6. Dung tích thực tế của kho sẽ là:
E
t

=E.Z
t
/Z=350ì3/2.88=364,2 (TL1)
Để có hớng mở rộng kho lạnh lên gấp đôi chọn mặt bằng xây dựng kho
lạnh là . Có một hành lang dộng 6 m ở giữa các phơng tiện xe cơ giới để đi lại .
Đây là kho lạnh nhỏ nên không cần bố trí đờng sắt, Trong diện tích này có ba
buồng bảo quản đông , một buồng bảo quản đá, buông phụ trợ, một hành lang
7. Xác định buồng kết đông phụ:
Trong quá trình vận truyển hàng vào kho bảo quản sản phẩm bi nóng lên
trên ( -8
0
C) nó chiến khoảng từ (15ữ35) tổng khối lợng hàng nhập vào trong
kho. Sẽ đợc chuyển vào trong buồng kết đông phụ để hạ nhiết độ tiếp đến nhiệt
độ bảo quản (-18
0
C).
Vậy ta có :
M
kđ
= M
kđ
x (1-) x B x m/365 (TL3)
Với :
1- : Tỷ lệ hàng có nhiệt độ cao hơn 8
0
C đợc đa vào phòng kết đông tr-
ớc khi đa vào phòng bảo quản.
E
kđ
: Dung tích buồng kết đông.

B : Hệ số vòng quay B = 5 ữ6 (TL3)
m : Hệ số nhập hàng không kể đến m=2,5 (TL3)
suy ra:
E
kđ
= M
kđ
x 365/(1-) x B x m (TL3
Ta có :
M
kđ
= (15 ữ35)M
đ
Mà ta có : M
đ
= 10 kg/s (theo phần 4 )
Vậy : M
kđ
= 15x 10/100 = 1,5 (t)
Suy ra : E
kđ
= 1,5 x 365 /(1-0,65) x 6 x 2,5 = 104 (t)
Trang 13


8. Xác định dung tích buồng lạnh:
Ta có :
E
kđ
= V x g

v
(TL1)
Với : g
v
= 0,45 (t/m
3
) (TL1)
Vậy : V = E/g
v
= 104 /0,45 =321,11 (m
3
)
Chọn chiều cao chất tải h= 5
Suy ra : F =V/h =231,11/0,75 = 46,22 (m
2
)
Vậy : F
l
= 46,22/0,75 =61,63 (m
2
)
Z = F
l
/ Z = 61,63/72 = 0,86 (m
2
)
9. Xác định diện tích hầm bảo vệ đá cây:
Trong kho lạnh các sản phẩm động lạnh luôn đợc ớp đá để kìm hãm sự phát
triển của vi sinh vật, mặt khác khi vận chuyển hàng từ kho lạnh phân phối đến
nơi tiêu dùng thì đá lúc này phục vụ cho các xe lạnh, và nó cũng trữ lạnh khi xảy

ra sự cố . mặt khác nó có thể trữ đá để phục vụ cho lợi ích của ngời dân > theo thể
tích của em chọn lợng nớc đá dùng cho một ngày là : 200 cây do đó em xây dựng
kho bảo quản nớc đá trong một ngày là :
Kích thớc của kho là:
F = G/ x
F
xH
Với :
G : Sức chứa của kho
: Tiêu chuẩn xếp đá của kho bảo quản =0,8 ( t/m)

F
: Hệ số chứa đầy ,
F
=0,5
H : chiều cao hữu ích , chọn H = 1,5
Vậy :
F = 10/0,8 x 0,5 x 1,5 = 25 (m
2
)
Vậy chọn kích thớc hầm bảo quản là: S = 5 x 5 (m)
H = 2,4 (m) chiều cao kho bảo quản.
V.Quy Hoạch Mặt Bằng Kho Lạnh:
1. Yêu cầu chung đối với quy hoạch mặt bằng kho lạnh
Trang 14


Quy hoạch mặt bằng kho lạnh là bố trí những nơi làm việc , sản xuất, xử lý
lạnh, bảo quản và những nơi phụ trợ với dây chuyền công nghệ. Để đạt đợc mục
đích đó cần phải tuân thủ những yêu cầu sau:

- Phải bố trí các buồng lạnh phù hợp với dây chuyền công nghệ. Sản
phẩm đi theo dây chuyền không gặp nhau, không đan chéo nhau. Các
cửa ra vào cửa buồng chứa phải đều quay ra hành lang. Cũng có thể
không dùng hành lang nhng sản phẩm theo dây chuyền không đợc
gặp nhau.
- Quy hoạch cần phải đạt chi phí đầu t nhỏ nhất, Cần sử dụng rộng rãi
các điều kiện tiêu chuẩn giảm đến mức thấp nhất các diện tích lạnh phụ trợ nhng
vẫn đảm bảo tiện nghi. Giảm công suất thiết bị đến mức thấp nhất.
- Quy hoạch mặt bằng cần phải đảm bảo sự vận hành tiên lợi và dẻ tiền.
- Quy hoạch phải đảm bảo lối đi lại thuận tiệncho việc bốc xếp thủ
công hay cơ gíới đã thiết kế.
Chiều rộng kho lạnh nhiều tầng không quá 40 m.
Chiều rộng kho lạnh một tầng phù hợp với khoảng vợt lớn nhất là :12 m.
Chiều dài của kho lạnh có đờng sắt nên chọn để chứa đợc năm toa tàu bốc xếp
cùng một lúc.
Kho lạnh có thể tích đến 600t không cần bố trí đờng sắt, chỉ có một
sân bốc dỡ ô tô dọc theo chiều dài kho lạnh.
Để đảm tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che, các kho lạnh cùng nhiệt độ đợc
nhóm lại một khối.
- Mặt bằng kho lạnh phải phù hợp với hệ thống đã chọn. điều này rất
quan trọng với kho lạnh một tầng vì không phải luôn luôn đa đợc môi chất lạnh từ
các thiết bị lạnh về, do đó phải chuyển sang sơ đồ lớn hơn với việc cấp lỏng từ dới
lên.
- Mặt bằng kho lạnh phải đản bảo kỹ thuật, an toàn phòng cháy chữa
cháy.
- Khi thiết kế kho lạnh cần phải tính toán đến khả năng mở rộng kho
lạnh.
Trang 15

sơ đồ mặt bằng kho bảo quản cá
Trạm biến áp
i ii III
phòng máy
kho đá
phòng
kết đông phụ
phòng phụ
hành lang
đuờng ôtô
gvhd: Nguyễn ngọc quý
svth: nguyễn văn phuơng
kho bảo quản
Bản vẽ theo mặt cắt
Trang 16


Chơng III
Tính cách nhiệt, cách ẩm kho lạnh.
I.Cấu trúc xây dựng và cách nhiệt kho lạnh.
1.Mục đích của việc cách nhiệt phòng lạnh:
Nhiệt độ t
k
, trong khi đó nhiệt độ môi trờng (t
f
> t
k
). lạnh trong xí nghiệp
đông lạnh. Cấu trúc cách nhiệt chiếm 25 ->40 % chi phí xây dựng xí nghiêp. Do
đó phải đặc biệt chú ý đến việc chọn cấu trúc cách nhiệt. Thiết kế và khi thi công

nếu cấu tạo của vách cách nhiệt là điểm cấu trúc xây dựng cách nhiệt xấu thì nó
không đảm bảo chế độ nhiệt và ẩm theo yêu cầu làm tăng sự khô ngót sản phẩm,
h hỏng sản phẩm và tăng chi phí sản xuất lạnh (tăng chi phí vận hành).
Do vậy việc cách nhiệt cho kho lạnh đợc xem xét và coi trọng vấn đề này.
Đặc biệt đối với hệ thống kho lạnh xây dựng trong phòng lạnh luôn luôn phải duy
trì nhiệt độ thấp.
Do đó sự chênh lệch nhiệt độ nh trên luôn luôn xuất hiện dòng nhiệt xâm
nhập từ ngoài môi trờng vào.
Đối với kho lạnh của chúng ta, mục đích xây dựng giảm dòng nhiệt
xâm nhập từ ngoài môi trờng vào trong kho, chỉ còn bằng cách tăng R
w
lên.
R
W
: nhiệt trở của vách (tức là cản trở dòng nhiệt ) muốn tăng dòng nhiệt
trở của vách có nhiều cách nhng tốt nhất là xây tờng dày lên một cách phù hợp
nhất lắp vật liệu cách nhiệt.
*) ý nghĩa :
Việc cách nhiệt cho vách kho lạnh nó sẽ làm giảm bớt hiệu số nhiệt độ của
bề mặt phía trong kho và nhiệt độ không khí trong kho.
t = t
W2
t
k
Khi hiệu nhiệt độ lớn sẽ làm tăng sự tuần hoàn của không khí gần vách, sự
tuần hoàn không khí tăng lên làm tăng sự khô ngót của sản phẩm vào mùa hè, ng-
ợc lại làm sản phẩm quá lạnh vào mùa đông .
Trang 17

Để tránh hiện tợng này khi xắp xếp sản phẩm vào trong kho lạnh
không đợc xếp sản phẩm vào sát vách kho. Từ những lý do trên việc cách nhiệt
cho kho lạnh rất là tất yếu.
2. Mục đích của việc cách ẩm :
Nhiệt độ môi trờng xung quanh bao giờ lớn hơn nhiệt độ của không khí
trong phòng lạnh cho lên độ ẩm (d=g/kg k
3
) của không khí xung quanh lớn hơn
phong lạnh, kết quả phát sinh độ chênh lệch độ chứa ẩm.
d = d
ng
- d
n
hay là áp suất riêng phần của hơi nớc nó sinh ra :

p
= p
f
h
- p
k
h
Đây là nguyên nhân tạo ra môi trờng ẩm trong vách kho lạnh. Sự
chênh lệch về áp suất hơi nớc trong và ngoài tạo nên dòng hơi nớc tạo nên dòng
hơi nớc khyếch tán qua vách kho vào trong phòng lạnh nó đợc đánh giá qua
thông số gọi là mật độ dòng ẩm .
=
H
PhPh 21

Trong đó:
P
h1
: áp suất hơi nớc bên ngoài
P
h2
: áp suất hơi nớc bên trong
H : Trở lực dẫn ẩm m
2
sp/kg.
Việc chấm dứt hoàn toàn dòng nhiệt ẩm đi qua vách khi mà luôn luôn tồn
tại t và
p
là điều không thể thực hiện đợc. Vì khi đó vách kho có trở lực nhiệt
và ẩm vô cùng lớn nhng nếu tăng một cách hợp lý nhiệt trở và ẩm trở và ẩm trở
thì có thể giảm đợc dòng nhiệt và ẩm.
để giải quyết vấn đề này ta phải thực hiện việc cách nhiệt và cách ẩm
của kho lạnh .
Trang 18


Nếu để cho ẩm xâm nhập vào qua vách qua vách kho lạnh gây ra một
số tác hai:
- Nó làm ẩm vật liệu cách nhiệt làm giảm khả năng cách nhiệt của vật liệu.
- Nó làm cho các vật liệu tham gia vào cấu trúc vào kho lạnh làm ớt
nhanh , mục nát.
- ẩm đi vào mang theo nhiệt vào làm tăng nhiệt tải của thiết bị lạnh lên
(tăng nhiệt tải của buồng) đồng thời nó làm tăng khả năng mất khối l-
ợng của sản phẩm (do chuyển pha từ lỏng sang hơi ) . Để khắc phục
những tác hại nêu trên ngời ta phải cách ẩm cho kho.

II.cấu trúc của cách nhiệt cách ẩm :
1. Cấu trúc cách nhiệt:
Cấu trúc cách nhiệt đảm bảo sự liên tục không tạo ra các cầu nhiệt hiện t-
ợng đột nhiệt. Đối với kho xây khi lắp cách nhiệt cho công trình không nên để hở
các mạch ghép giữa các tấm cách nhiệt .
-Vị trí lắp đặt :
+ Đối với tờng cách nhiệt đặt phía trong hay phía ngoài đều đợc cả nhng để
bảo vệ lớp cách nhiệt, cấu trúc tốt thì lắp bên trong tờng có lợi hơn.
+ Đối với nền lắp dới mặt nền.
+ Đối với trần thì lắp lớp cách nhiệt phía trên hay phía dới đều đợc tuỳ
thuộc vào diện tích.
Theo để tài thiết kế của em, em chọn cấu trúc cách nhiệt là polystyrol
(styrofor) để cách nhiệt cho kho (trần ,tờng, nền).
2. Cấu trúc cách ẩm:
Về nguyên tắc cấu trúc cách ẩm lắp về phía có độ ẩm cao (về phía nóng) .
Khi lắp cấu trúc cách ẩm cho kho em chọn là nhựa đờng và giấy dầu dùng
để cách ẩm cho tờng, nền còn trần dùng tôn để lợp đồng thời cũng để cách ẩm.
III. Phơng pháp xây dựng kho bảo quản
Trang 19


Trong thực tế sản xuất hiện nay có 2 phơng pháp xây dựng kho thờng
sử dụng là kho xây và kho lắp ghép.
- Kho lắp ghép : có u điểm là kích thớc lắp ghép tiêu chuẩn, thao tác
lắp ghép dễ dàng, cách ẩm hoàn toàn , thời gian thi công ngắn, hiệu
quả cao .tuy nhiên nó có nh ợc điểm là giá thành cao, chi phí đầu t
lớn , không tận dụng đợc nguồn nhiên liệu sẵn có tại địa phơng.
- Kho xây : có u điểm là có khả năng tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn
có tại địa phơng, các nguyên vật liệu sẵn có của xí nghiệp, giá thành
rẻ, chi phí đầu t thấp. Tuy nhiên nó có nhợc điểm là thời gian thi

công kéo dài cấu trúc xây dựng phức tạp.
Qua cân đối giữa kho lắp ghép và kho xây, đối chiếu với tình hình của xí
nghiệp em chọn phơng án xây dựng kho bảo quản đông của xí nghiệp là kho xây.
1 .kết cấu xây dựng kho:
Để giảm tổn thất lạnh, cũng nh đảm bảo tính an toàn và kinh tế cho kho lạnh
hoạt động trong thời gian dài thì kho lạnh cần đợc xây dựng theo kết cấu nh
sau:
1.1 Móng và cột.
Móng phải chịu đợc tải trọng của toàn bộ kết cấu xây dựng và hàng hoá bảo
quản, bởi vậy móng phải kiên cố, vững chắc và lâu bền. Móng có thể làm theo
kiểu rầm móng hoặc có thể theo kiểu từng ô không liên tục. Khi đó móng ngời ta
phải chừa trớc những lỗ để lắp cột chịu lực. Trong kho lạnh một tầng sử dụng cột
có tiết diện vuông (400ì400).
1.2 Tờng bao và tờng ngăn.
Có rất nhiều phơng án xây dựng tờng bao tờng ngăn nhng phong pháp cổ
điển nhất cho đến nay vẫn phù hợp với Việt Nam.
Tờng gạch chịu lực có hai lớp vữa trát hai phía. Cách nhiệt ở phía trong phòng
lạnh. Trớc khi cách nhiệt phủ lên tờng một lớp bitum dày 2,5ữ3 mm để cách ẩm
sau đó dán lớp cách nhiệt lên.
Trang 20


Cách nhiệt có thể dán hai lớp tránh cầu nhiệt. Cáchnhiệt có thể cố định vào t-
ờng nh đinh móc bằng thép. Nẹp gỗ.
Đối với tờng ngăn có thể cách nhiệt bằng gạch hoặc bằng bêtông bọt cách
nhiệt. Nếu hai phòng có nhiệt độ quá chênh lệch có thể bố trí cách nhiệt ở phòng
lạnh hơn.
1.3 Mái.
Các kho lạnh có các tấm mái tiêu chuẩn đi kèm theo với cột, rầm , xà tiêu
chuẩn. Mái kho lạnh không đợc đọng nớc, không đợc thấm nớc.

Nếu kho lạnh có chiều rộng lớn có thể làm mái dốc về một phía, thờng làm
dốc về hai phía và có độ nghiêng 2%. Chống thấm nớc bằng bitum và giấy
dầu.Chống bức xạ mặt trời bằng cách phủ lên trên cùng một lớp sỏi trắng kích th-
ớc 5ữ15 mm.
Đối với kho lạnh em thiết kế ngoài việc bố trí nh trên còn bố trí thêm
lớp mái lợp bằng bờ lô xi măng hoặc bằng thép.
1.4 Nền.
Kết cấu nền phụ thuộc vào nhiều yếu tố ;
- Nhiệt độ phòng lạnh;
- Tải trọng của kho hàng bảo quản;
-Dung tích kho lạnh;
Yêu cầu của nền kho lạnh phải vững chắc , tuổi thọ cao ,vệ sinh sạch sẽ,
không thấm nớc.
Theo tiêu chuẩn thì nền có nhiệt độ dơng không cần cách nhiệt.Nếu nền có
nhiệt độ âm khi đó có nhiều phơng án thiết kế khác nhau;
Với khí hậu việt nam thì nhiêt độ tơng đối cao ngay cả khi mùa đông vậy với
nhng kho lạnh mà có nhiệt âm nhỏ thì cũng không nhất thiết phải dùng điên trở s-
ởi nền .Nhng những kho lanh có nhiệt âm cao thi để tránh xẩy ra đọng ẩm nền ta
có thể bố trí thêm điện trơ sởi nền.
1.5 Cửa kho lạnh
Trang 21


Các kho lạnh có rất nhiều loại khác nhau, khoá cửa cũng có nhiều loại hác
nhau. Cửa kho lạnh lắp ghép giống cửa của tủ lạnh. Cửa là một tấm cách nhiệt, có
bản lề tự động, chung quanh có đệm kín bằng cao su, có bố trí nam châm mạnh
để hút mạnh cửa đảm bảo độ kín và giảm tổn thất nhiệt.Cửa một cánh có chiều
rộng 1m và cửa hai cánh có chiều rộng 1.8 m.
Với kho của em chon cửa cho xe nâng hạ chọn cửa rộng 3m và cao 2.3m cửa
bố bánh xe chuyển động trên thanh ray sát tờng nên đóng mở nhẹ nhàng, tiết kiện

diên tích.
II. Tính toán cách nhiệt kho lạnh:
1. Kết cấu tờng bao:
Theo kinh nghiệm thc tế thì em chọn vách kho lạnh có kết cấu nh bảng sau:
Bảng 1
STT Vật liệu
Bề dày (m)
Hệ số dẫn
nhiệt (w/
m
0
k)
Hệ số khuyếch tán
ẩm à g/mhàpa
1
Lớp vữa ximăng
0,02 0,88 90
2
Lớp tờng gạch
0,2 0,81 105
3
Lớp vữa ximăng
0,02 0,88 90
4
Lớp bitum cách ẩm
0,004 0,33 0,86
5
Lớp vật liệu cách
nhiệt polistyrol

cn
=?
0,047 7,5
6
Lớp vữa cộng tấm
thép
0,02 0,88 90
1.1Sơ đồ biểu diễn kết cấu tờng bao:
Hình vẽ
Trong đó :
Trang 22
1
2
3
4
5
6


1-3 : Lớp vữa xi măng
2 : Lớp tờng gạch
4 : Lớp bitum cách ẩm
5 : Lớp polistyrol cách nhiệt
6 : Lớp vữa xi măng cộng thép
2. Xác định chiều dầy lớp cách nhiệt tơng bao:
Chiều dầy cách nhiệt của lớp vật liệu đợc xác định từ phơng trình hệ số truyền
nhiệt k:
Ta có: K =

=

+++
n
i
cn
cn
i
i
1
2
1
1
1
1





Suy ra :
cn
=
cn
x

++

=
n
i
i
cn
K
1
2
1
1
11



Với:

cn
: độ dày lớp cách nhiệt polistyrol

cn
: hệ số dẫn nhiệt cửa polistyrol
k: hệ số truyền nhiệt qua tờng bao, ứng với kho nhiệt độ 18
0

c ta có
k=0,21 w/m
20
k (TL1).

1
:hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài tờng ngăn,
1
=23,3 w/m
20
k (TL1).

2
:hệ số toả nhiệt của vách phía trong kho lạnh, đối với kho lạnh không
khí đối lu cỡng bức
2
=9 w/m
20
k (TL1).

i
: bề dày của lớp vật liệu th i.

i
: hệ số dẫn nhiệt của vât liệu thứ i.
Theo kết cấu vách bể nh trên, dựa vào bảng 1 ta có chiều dày của lớp cách
nhiệt là:

cn
= 0,047 x

++++
9
1
33,0
004,0
81,0
2,0
88,0
02,03
3,23
11 x
k
Trang 23



cn
= 0,2 m

Vậy với
cn
= 0,2 m thì khi đó hệ số truyền nhiệt thực của vách là:
K
t
=
9
1
33,0
004,0
047,0
2,0
81,0
2,0
88,0
02,03
3,23
1
1
+++++
x
= o,21 W/m
20
K
3. Kiểm tra đọng sơng vách tờng bao:
Điều kiện để kho không bị đọng sơng là:
t
w1
> t
s

Với: t
s
: Là nhiệt độ điểm sơng đợc xác định qua đồ thi (I-d) của không khí ẩm:
Với : t
f
= 37
0
C và =83 % ta có t
s
= 34
0
C (TL1).
: t
w1
: Nhiệt độ bề mặt vách tờng ngoài đợc xác định nh sau: ta có
q =
1
x t
1
= 23,3 x (37- t
w1
)
Mà ta lại có q = k x t = 0,21 x (37+18) = 11,55 W/m
2

Vậy : t
w1
=t
f
-

1

q
= 37 -
3,23
55,11
= 36,5
0
C
Ta thấy T
w1
> T
s
nên vách kho không bị đọng sơng.
4. Kiểm tra đọng ẩm trong kết cấu bao che:
Điều kiên để ẩm không đọng lại trong lớp cách nhiệt(làm ớt kết câu cách nhiệt
làm tăng khả năng trao đổi nhiệt) là áp suất riêng phần hơi nớc thực tế luôn phải
nhỏ hơn áp suất bão hoà hơi nớc ở mọi điểm trong cơ cấu cách nhiệt:
p
x
< p
hmax
Ta đi xác định p
x
:
Do mật đọ dòng nhiệt qua mọi điển trong vách là nh nhau và bằng mật độ dòng
nhiệt qua tờng bao vậy ta có :
Mật độ dòng nhiệt qua kết cấu cách nhiệt tờng bao là
q= kt = 0,21 x (37 (-18)) =11,55 W/m
2

(TL1)
Mật độ dòng nhiệt qua vách thứ nhất là:
Ta có : q= q
1
=
1
x (t
f1
t
1
)
Vậy: t
1
= t
f1
-
1

q
= 37 11,55/23,3 =36,5
0
C
Trang 24


Tơng tự ta có :
t
2
= t
1

- q
1
1


= 36,5 11,55 x 0,02/0,88 = 36,24
0
C
t
3
= t
2
- q
2
2


= 36,24 11,55x 0,2 /0,81 = 33,388
0
C

t
4
= t
3
- q
3
3

= 33,388 11,55 x 0,02/0,88 = 33,125
0
C
t
5
= t
4
- q
4
4


= 33,125 - 11,55 x 0,004/0,33 = 32,985
0
t
6
= t
5
- q
5
5


= 32,985 -11,55 x 0,2/0,047 = - 16,16
-0
C
t
7
= t
6

- q
6
6


= -16,16 11,55 x 0,02/ 0, 88 =-16,43
0
C
Vậy t
f2
= t
7
- q
7
7


= -16,43 11,55/9 = -18
0
C
Từ nhiệt độ tính toán ta tra bảng tính chất vật lý của không khí ẩm (TL7 bảng
7-10 ) ta đợc áp suất bão hoà theo bảng sau:
Vách
1 2 3 4 5 6 7
Nhiệt độ t
0
C
36,5 36,24 33,388 33,125 32,985 -16,16 -16,43
áp suât p
hmax

bar
6152 6120 5123 5093 5012 153,3 156,278
Xác định phân áp suất thực của hơi nớc:
Dòng hơi thẩm thấu qua kết cấu bao che:
=
H
PhPh 21

(TL1)
Với : P
h1
: Phân áp suất của không khí bên ngoài.
P
h2
: Phân áp suất của không khí bên trong .
Ta có : P
h1
= P
x
x (t=37
0
C) x = 6274 x 0,83 = 5207,42 pa
P
h2
= P
x
x (t=-18
0
C) x = 124,655 x 0,9 = 112 1904 pa
H : Trở kháng thấm hơi của kết cấu bao che:

H =

i
i
à

(TL1)
Trang 25