Đồ án thiết kế kho lạnh chế biến hải sản ở hải phòng, Chương 3

Chương 3: TÍNH TOÁN NHIỆT TẢI VÀ TÍNH CHỌN MÁY
NÉN
3.1. TÍNH TOÁN NHI
ỆT TẢI THIẾT BỊ CẤP ĐÔNG, KHO
BẢO QUẢN, MÁY ĐÁ VẨY.
3.1.1.CHỌN CÁC THIẾT BỊ CẤP ĐÔNG.
Với yêu cầu của nguồn nguyên liệu do đó chọn năng suất cấp
đông 10 tấn nguy
ên liệu trong ngày, nguyên liệu là tôm và cá mực,
do đó ta phải tính toán để chọn loại tủ cấp đông sao cho ph
ù hợp
với yêu cầu. Do sản phẩm chính là tôm và mực nên ta chọn thiết bị
cấp đông IQF và tủ đông tiếp xúc.
Ta chọn thiết bị cấp đông cho hệ thống là tủ đông băng
chuyền năng suất 500kg/h, tủ đông tiếp xúc hai chiếc loại
1000kg/mẻ. Thời gian làm việc của tủ đông băng chuyền là 10 giờ,
trừ các chí phí thời gian khởi động máy và thời gian ra hàng coi như
thời gian chạy cấp đông của tủ chỉ còn 9 giờ. Tủ đông tiếp xúc ta cho
làm việc 5 mẻ/ngày, mỗi mẻ là 2 giờ, thao tác công nghệ 1giờ.
Công suất tủ đông tiếp xúc 1000 kg/mẻ. Do khay còn chứa
nước châm khuôn n
ên khối lượng thực chỉ có 720 kg/mẻ.
Công suất tủ đông tiếp xúc:
720 x 5 = 3600 kg/ngày
Công su
ất của tủ đông băng chuyền:
500 x 9 = 4500 kg/ngày
T
ổng công suất nhà máy là:
3600 x2 + 4500 =11700 kg/ngày hay 11,7 t
ấn/ngày

Vậy chọn hai tủ đông tiếp xúc 1000kg/mẻ, một tủ đông băng
chuyền 500kg/h
3.1.2.TÍNH NHIỆT TỦ ĐÔNG TIẾP XÚC.
3.1.2.1.Kích thước tủ đông tiếp xúc, số lượng khay và các
t
ấm lắc cấp đông.
Do hai tủ có năng suất như nhau nên ta chỉ tính một cái sau
đó nhân đôi ta được công suất hai tủ.
Với tủ đông tiếp xúc khay đựng thực phẩm 2kg thì kích
thước khay như sau:
- Đáy trên: 290 x 210 mm
-
Đáy dưới: 280 x 200 mm
- chiều cao khay: 70 mm
Kích thước tủ 1000kg/mẻ, theo thông số kỹ thuật của
SEAREE ta có:
Kích thước tấm lắc: 2200 x 1250 x 22 mm
Mỗi tấm lắc đặt 36 khay vậy tủ có 11 tấm lắc.
Kích thước phủ b
ì: 3300 x 1660 x 1900 mm.
C
ấu trúc cách nhiệt chủ yếu là polyurethan, bên ngoài bọc inox
bảo vệ cấu trúc bên trong khỏi tác động cơ học, chống ẩm và chống
đọng sương bên mặt ngo
ài của tủ.
Bảng 3 - 1: Cấu trúc cách nhiệt của tủ đông tiếp xúc.
Đối tượng
Chiều dầy
lớp
Hệ số

dẫn nhiệt,
Chiều dầy lớp
inox bọc, mm
Hệ số
dẫn nhiệt,
polyurethan,
mm
W/m.K W/m
2
.K
Vách tủ 150 0,03 1,2(2 lớp) 22
Thân tủ 150 0,03 1,2(2 lớp) 22
Cửa tủ 120 0,03 1,2(2 lớp) 22
Sàn tủ 150 0,03 1,2(mặt trên) 22
3.1.2.2.Tính nhiệt tổn thất cho tủ đông tiếp xúc.
Q
01
= Q
SP
+ Q
N
+ Q
K
+ Q
KK
+ Q
T
+ Q
TL
- Q

SP
: Tổn thất nhiệt làm đông sản phẩm.
- Q
K
:Tổn thất nhiệt từ khuôn khay
- Q
N
: Tổn thất nhiệt làm đông nước châm khuôn.
- Q
KK
: Tổn thất nhiệt của không khí trong kho.
- Q
T
: Tổn thất nhiệt do truyền nhiệt qua thân tủ.
- Q
TL
: Tổn thất nhiệt làm lạnh tấm lắc.
Nhiệt tổn thất làm đông sản phẩm
Để làm giảm nhiệt độ sản phẩm thuỷ sản đến nhiệt độ yêu
c
ầu, hệ thống lạnh phải lấy đi ở sản phẩm một lượng nhiệt nào đó
trong suốt quá trình làm đông.
Nhiệt tổn thất để làm đông thực phẩm lấy theo công thực sau:

)(
21
ii
GQ
SP



,W
G - kh
ối lượng sản phẩm của một mẻ cấp đông.
i
1
- entanpy của sản phẩm ở nhiệt độ bặt đầu đưa vào
cấp đông.
i
2
- entanpy của sản phẩm ở nhiệt độ sau khi cấp đông.
 - thời gian cấp đông một mẻ sản phẩm.
Do sản phẩm đã được bảo quản trước khi đưa vào làm đông
nên nhiệt độ sản phẩm ta chọn là 15
0
C.
Nhi
ệt độ trung bình của sản phẩm lấy ra là -18
0
C, với cấp
đông cưỡng bức bằng bơm dịch do đó thời gian
cấp đông 2 giờ
Mực là dòng cá gây nên với nhiệt độ 15
0
C, entanpy i
1
= 314,4
kJ/kg, t
2
= - 18

0
C, i
2
= 5 kJ/kg
V
ậy:
31
36002
54,314
720




SP
Q
kW
Nhiệt tổn thất làm đông nước châm khuôn.
Năng suất tủ 1000kg mà khối lượng sản phẩm thực là
720kg v
ậy khối lượng nước châm khuôn là 280 kg/mẻ, để hạ
nhiệt độ nước châm khuôn từ nhiệt độ đầu đến nhiệt độ cuối quá
trình cấp đông cần qua ba giai đoạn:
Q
N
= Q
1
+ Q
2
+ Q

3
- Q
1
: nhiệt lượng để làm hạ nước châm khuôn từ nhiệt độ ban
đầu đến nhiệt độ đ
iểm băng của nước.
- Q
2
: nhiệt tổn thất để làm đóng băng nước châm khuôn.
- Q
3
: nhiệt tổn thất để hạ nhiệt độ nước châm khuôn từ nhiệt
độ điểm băng đến nhiệt độ cuối của sản phẩm.
Q
1
= M
nck
C (t
N1
– t
N2
)
- M
nck
: khối lượng nước châm khuôn M
nck
= 280 kg/ mẻ
- C: nhiệt dung riêng của nước, C = 4,186 kJ/kg.K
- t
N1

: nhiệt độ của nước châm khuôn 5
0
C
- t
N2
: nhiệt độ điểm băng của nước 0
0
C
Q
1
= 280 x 4,186 x ( 5 - 0 ) = 5860,4 kJ/mẻ
Thời gian làm việc mỗi mẻ là 2 giờ
81,0
36002
4,5860
1


Q
kW
Q
2
= M
nck
L
L - Nhi
ệt lượng đóng băng của nước L = 335 kJ/kg
Q
2
= 280 x 335 = 93800 kJ/mẻ = 13 kW

Q
3
= C
3
M
nck
(t
N2
– t
N2’
)
C
3
- Nhiệt dung riêng của nước đá C
3
= 2,18 kJ/kg k
t
N2’
- Nhiệt độ của nước cuối quá trình cấp đông t
N2’
= -
18
0
C
Q
3
= 280 x 2,18 x { 0 – (-18) } = 16027,2 kJ/mẻ =
1,52 kW
V
ậy nhiệt tổn thất làm đông nước châm khuôn

Q
N
= 0,81 + 13 + 1,52 = 15,33 kW
Tổn thất nhiệt do khuôn khay