Thiết kế kho lạnh bảo quản thịt heo với năng suất cấp đông 1 5 tấn trên mẻ sử dụng môi chất lạnh r22 (link full bản vẽ trang cuối)

MỤC LỤC
Trang
CHƯƠNG MỞ ĐẦU: CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU
4
І. Mục đích và ý nghĩa của hệ thống lạnh
4
ІІ. Nội dung và thông số
4
1. Cấp đông:
2. Trữ đông:
3. Thông số môi trường:
CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG KHO LẠNH 5
§1.1 Tính kích thước phịng cấp đơng
5
1. Tính thể tích chất tải: Vct
2. Tính diện tích chất tải : Fct
3. Diện tích trong của phịng cấp đơng
4. Chiều cao trong của phịng cấp đơng
5. Xác định số phịng cấp đơng: n
§1.2 Tính kích thước phịng trữ đơng
6
1. Tính thể tích chất tải: Vct
2. Tính diện tích chất tải : Fct
3. Diện tích trong của phịng trữ đơng
4. Chiều cao trong của phịng trữ đơng
5. Xác định số phịng trữ đơng: n
§1.3 Bố trí mặt bằng kho lạnh
6
CHƯƠNG 2: TÍNH CÁCH NHIỆT CÁCH ẨM CHO KHO LẠNH7
§2.1 Tính cách nhiệt cho tường bao kho lạnh
7

1. Kết cấu và các số liệu của nó
2.Tính tốn
3. Kiểm tra nhiệt độ đọng sương
§2.2 Tính cách nhiệt trần kho lạnh
11
1. Kết cấu và các thơng số của nó
2.Tính tốn
3. Kiểm tra nhiệt độ đọng sương
§2.3 Tính cách nhiệt nền kho lạnh
13
1. Kết cấu và các thơng số của nó
2.Tính tốn
3. Kiểm tra nhiệt độ đọng sương
§2.4 Bố trí cách nhiệt cho kho lạnh
15
CHƯƠNG 3: TÍNH NHIỆT KHO LẠNH15
§3.1 Tính nhiệt cho phịng cấp đơng
17
1. Tính tổn thất lạnh qua kết cấu bao che : Q1
2. Tính tổn thất lạnh do làm lạnh sản phẩm và bao bì: Q2
3.Tính tổn thất lạnh do vận hành: Q4
4. Tính nhiệt kho lạnh
5. Cơng suất lạnh u cầu của máy nén
§3.2 Tính nhiệt cho phịng trữ đơng
20
1. Tính tổn thất lạnh qua kết cấu bao che : Q1
2. Tổn thất lạnh do làm lạnh sản phẩm và bao bì Q2:
SVTH: MAI VĂN TUÂN

Page 1

3.Tính tổn thất lạnh do vận hành: Q4
4. Tính nhiệt kho lạnh.
5. Công suất lạnh yêu cầu của máy nén
CHƯƠNG 4: LẬP CHU TRÌNH VÀ TÍNH CHỌN MÁY NÉN24
§4.1 Chọn mơi chất
24
§4.2 Hệ thống lạnh cho phịng trữ đơng
25
І. Thơng số ban đầu
ІІ. Tính tốn chu trình
1. Chọn nhiệt độ bay hơi :
2. Chọn nhiệt độ ngưng tụ :
3. Tính cấp nén của chu trình
4. Chọn chu trình lạnh
5. Chọn độ quá lạnh, độ quá nhiệt
6. Xây dựng đồ thị và lập bảng thông số các điểm nút
7. Xác định lưu lượng tuần hoàn qua hệ thống
8. Phụ tải nhiệt của thiết bị ngưng tụ
9. Xác định công của máy nén
10. Tính chọn cơng suất lạnh
11. Hệ số làm lạnh
Ш. Chọn máy nén
1.Chọn máy nén
2. Chọn động cơ kéo máy
§4.3 Hệ thống lạnh cho phịng cấp đơng
29
І. Thơng số ban đầu
ІІ. Tính tốn chu trình

1. Chọn nhiệt độ bay hơi :
2. Chọn nhiệt độ ngưng tụ :
3. Tính cấp nén của chu trình
4. Chọn chu trình lạnh
5. Chọn độ quá lạnh, độ quá nhiệt
6. Xây dựng đồ thị và lập bảng thơng số các điểm nút
7. Tính tốn chu trình
Ш. Tính chọn máy nén và động cơ kéo nó
1. Tính chọn máy nén
2.Chọn động cơ cho máy nén
CHƯƠNG 5: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT VÀ THIẾT BỊ
PHỤ35
§5.1 Tính chọn thiết bị ngưng tụ
35
1. Chọn thiết bị ngưng tụ
2. Mục đích của thiết bị ngưng tụ
3. Cấu tạo
5. Tính chọn thiết bị ngưng tụ
4. Ngun lý làm việc
§5.1 Tính chọn thiết bị bay hơi
37
1. Chọn thiết bị bay hơi
2. Mục đích của thiết bị bay hơi
3. Cấu tạo
SVTH: MAI VĂN TUÂN

Page 2


4. Nguyên lý làm việc.

5. Tính chọn thiết bị bay hơi
§5.3 Tính chọn thiết bị phụ
1. Bình chứa cao áp
2. Bình tách dầu
3. Thiết bị tách khí khơng ngưng
4. Bình hồi nhiệt
5. Bình trung gian
6. Tính chọn tháp giải nhiệt

39

7. Các thiết bị khác

CHƯƠNG 6: VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG LẠNH43
§6.1 Nhiệm vũ vận hành máy lạnh43
Các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật chủ yếu :
§6.2 Đặc điểm vận hành của hệ thống lạnh Freon
44
1.Dấu hiệu làm việc bình thường.
2.Khởi động máy
3.Ngừng máy
4.Điều chỉnh chế độ làm việc
§6.3 Bảo dưỡng và sữa chữa hệ thống lạnh
44
Tài liệu tham khảo

SVTH: MAI VĂN TUÂN

45

Page 3


CHƯƠNG MỞ ĐẦU: CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU
І. Ý NGHĨA VÀ MỤC ĐÍCH CỦA HỆ THỐNG LẠNH
- Từ xa xưa con người đã biết sử dụng lạnh cho đời sống, bằng cách cho vật cần làm
lạnh tiếp xúc với những vật lạnh hơn. Sau này kỹ thuật lạnh ra đời đã thâm nhập vào các
ngành kinh tế quan trọng và hỗ trợ tích cực cho các ngành đó như:
• Ngành cơng nghệ chế biến và bảo quản thực phẩm
• Trong cơng nghiệp nặng: làm nguội khn đúc
• Trong y tế: chế biến và bảo quản thuốc
• Trong cơng nghiệp hố chất
• Trong lĩnh vực điều hồ khơng khí
- Đóng vai trị quan trọng nhất là ngành cơng nghiệp chế biến và bảo quản thực
phẩm. Tuy nhiên để có thể giữ cho thực phẩm được lâu dài nhằm cung cấp, phân phối
cho nền kinh tế quốc dân,thì phải cấp đơng và trữ đông nhằm giữ cho thực phẩm ở 1
0

0

nhiệt độ thấp (-18 C ÷ - 40 C). Bởi vì ở nhiệt độ càng thấp thì các vi sinh vật làm ôi thiu
thực phẩm càng bị ức chế, các quá trình phân giải diễn ra rất chậm.Vì vậy mà có thể giữ
cho thực phẩm không bị hỏng trong thời gian dài.
ІІ. NỘI DUNG VÀ YÊU CẦU THIẾT KẾ
1.Cấp đông:
- Sản phẩm bảo quản: THỊT HEO
- Công suất:
E = 1,5 tấn/mẻ
- Nhiệt độ thịt đầu vào:
Làm lạnh sơ bộ Thịt Heo xuống 180c

- Nhiệt độ thịt đầu ra:
+ Nhiệt độ tại tâm sản phẩm:ttâm = -120c
+ Nhiệt độ bề mặt ngoài sản phẩm: tngồi = -180c
+ Nhiệt độ trung bình sản phẩm: ttb = 150c
- Thời gian cấp đơng:
11giờ
- Nhiệt độ phịng cấp đông:
-350c
2. Trữ đông:
- Công suất :
E = 25 tấn
- Nhiệt độ phịng trữ đơng:
-180c
3.Thơng số mơi trường:
- Địa điểm xây dựng:
Quảng Nam
- Nhiệt độ môi trường:
tn = 37,70c
- Độ ẩm môi trường:
φn = 77%

SVTH: MAI VĂN TUÂN

Page 4


CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG KHO LẠNH
 Mục đích: của chương này là xác định các kích thước của các phịng

lạnh cấp đơng và trữ đông của kho lạnh ,xác định số lượng các phịng

lạnh và cách bố trí hợp lí mặt bằng kho lạnh.
§1.1 Tính kích thước phịng cấp đơng
Cho biết: - Cơng suất : E = 1,5 tấn/mẻ
- Sản phẩm: Thịt Heo
1. Tính thể tích chất tải: Vct

Vct =

E
gv

, [m3]
Với: - E [tấn]: Cơng suất chất tải phịng cấp đơng
- gv= 0,17 tấn/m3 : định mức chất tải thể tích- Để tính tốn thể tích của
buồng cấp đơng có thể dùng tiêu chuẩn chất tải theo một mét chiều dài giá treo là 0,25
t/m. Nếu dùng xe đẩy có giá treo có thể dùng tiêu chuẩn chất tải theo diện tích m2. Mỗi
m2 có thể sắp xếp được 0,6 đến 0,7 t ( tương đương 0,17t/m3 )

Vct =

1,5
= 8,82
0,17

Suy ra:
2. Tính diện tích chất tải : Fct

m3

V

Fct =   ct
hct

, [m2]
Với: hct [m]: chiều cao chất tải, chọn hct= 2m
8,82
2

Suy ra:
Fct=
= 4,41 m2
3. Diện tích trong của phịng lạnh(diện tích lạnh cần xây dựng): Ftr
Fct
Ftr =
n × βF
, [m2]
Với : βF: là hệ số kể đến đường đi lại,diện tích chiếm chỗ của dàn bay hơi,quạt.
Ở dây ta chọn βF = 0,54 - theo bảng 2-4 –trang 30 - tài liệu[1]
n: số phịng buồng lạnh
4, 41
Ftr =
= 8,17
1× 0,54
Suy ra:
m2
4. Chiều cao trong của phịng cấp đơng
htr= hct+ ∆h , [m]
Với: ∆h là chiều cao kể đến gió đi đối lưu trong buồng, chọn ∆h = 1m
SVTH: MAI VĂN TUÂN

Page 5


Suy ra:
htr=2+1= 3 m
5. Chọn kích thước phịng cấp đơng
Ta có Ftr=8,17m2
Do tấm panel có chiều dài là tích số với 1,2 nên kích thước phịng cấp đơng là:
F= 3,6 x 3,6 = 12,96

m2

§1.2 Tính kích thước phịng trữ đơng
Cho biết:
- Cơng suất: E = 25 tấn
1. Tính thể tích chất tải: Vct

Vct =

E
gv

, [m3]
Với: - E [tấn]: Công suất chất tải phịng trữ đơng
- gv= 0,45tấn/m3 : định mức chất tải thể tích, tra theo bảng 2-3 trang 28, tài
liệu [1] đối với thịt heo đông lạnh

Vct =

25

= 55,56
0, 45

Suy ra:
2. Tính diện tích chất tải : Fct

m3

Vct
hct

Fct =
, [m2]
Với: hct [m]: chiều cao chất tải, chọn hct= 2m
55,56
2
Suy ra:
Fct =
= 27,78 m2
3. Diện tích trong của phịng lạnh: Ftr

Fct
n × βF

Ftr=
, [m2]
Với : βF: là hệ số kể đến đường đi lại, diện tích chiếm chỗ của dàn bay hơi, quạt.
Ở đây ta chọn theo bảng 2-4 trang 30, tài liệu[1] với diện tích buồng lạnh từ 20÷100 m2
có βF=0,7
n: số phịng buồng lạnh

27, 78
2 × 0, 7

Suy ra:
Ftr =
= 19,84 m2
4 . Chiều cao trong của phòng trữ đông
htr= hct+ ∆h , [m]
Với: ∆h là chiều cao kể đến gió đi đối lưu trong buồng. chọn ∆h = 1m
Suy ra:
htr = 2+1 = 3 m
5. Xác định số phịngtrữ đơng: n
Ta có Ftr = 19,84 m2
SVTH: MAI VĂN TUÂN

Page 6


Do tấm panel có chiều dài là tích số với 1,2 nên kích thước phịng trữ đơng là:
F= 4,8 x 4,8 = 23,04

m2

1.3 Bố trí mặt bằng kho lạnh

PHỊNG MÁY

CĐ
(-35°C)

VAN PHỊNG

TĐ
(-18°C)

TĐ
(-18°C)

CHƯƠNG 2: TÍNH CÁCH NHIỆT CÁCH ẨM CHO KHO LẠNH
Nhằm xác định chiều dày lớp cách nhiệt theo chỉ tiêu kinh tế, kĩ thuật( hệ số
truyền nhiệt tối ưu). Ngoài ra phải đảm bảo điều kiện không bị đọng sương ở mặt ngoài
kết cấu.
Cách ẩm : do nước trao đổi nhiệt tốt nên nếu xâm nhập vào lớp cách nhiệt sẽ phá
hủy tính chất chất cách nhiệt, vì vậy phải tiến hành cách ẩm cho lớp cách nhiệt.
Chiều dày lớp cách nhiệt tính theo cơng thức tính hệ số truyền nhiệt k qua vách phẳng
nhiều lớp lấy từ công thức (3-1) trang 64 tài liệu [1]

ktu

1

δ δ
1
1
+ ∑ i + cn +
α ng n =1 λi λcn α tr
n

,  w/m 2 k 

Suy ra chiều dày lớp cách nhiệt:
n
1  1
δ
1 
δ cn = λcn  − 
+∑ i +

÷

÷
k
α
λ
α
i
=
1

i
tr  
 tu  ng

Với:
-

, [m]
- δcn: Độ dày yêu cầu của lớp cách nhiệt, [m]
λcn: Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt , [W/mK]
ktu : Hệ số truyền nhiệt, [W/m2K]

SVTH: MAI VĂN TUÂN

Page 7


-

α1: hệ số toả nhiệt của mơi trường bên ngồi tới tường cách nhiệt, [W/m2K]
α2: hệ số toả nhiệt của vách buồng lạnh tới buồng lạnh, [W/m2K]
δi: Bề dày yêu cầu của lớp vật liệu thứ i, [m]
λi: Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, [W/mK]

§2.1 Tính cách nhiệt cho tường bao kho lạnh
Chúng ta sẽ tính cách nhiệt chung cho các tường và tính cho các tường khắc
nghiệt.
Chiều dày lớp cách nhiệt được xác định theo 2 yêu cầu cơ bản:
- Vách ngoài kết cấu bao che không được phép đọng sương, nghĩa là độ dày của lớp
cách nhiệt phải đủ lớn để nhiệt độ bề mặt vách ngoài ngoài lớn hơn nhiệt độ đọng
sương của môi trường ts.
- Chọn chiều dày cách nhiệt sao cho giá thành một đơn vị lạnh là rẻ nhất.
1. Kết cấu và số liệu của nó:

STT Lớp vật liệu
1 Tol sắt

0,002

2 Polyurethane cứng

0,2

3 Tol sắt

0,002

58
0,041
58

2. Tính tốn
a) Phịng trữ đơng

- Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của tường bao α1 :
αng= 23,3 W/m2K
- tra theo bảng 3-7 trang 65, tài liệu [1]
- Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thơng khơng khí cưỡng bức:
αtr=9 W/m2K
- tra theo bảng 3-7 trang 65, tài liệu [1]
- Đối với phịng trữ đơng thì nhiệt độ trong phịng là -18 0C.
- Tra bảng 3-3 trang 63 tài liệu [1] với nhiệt độ phịng -18 0C tính cho vách bao
ngồi. Ta có hệ số truyền nhiệt tối ưu qua tường :ktư= 0,22 W/m2K
Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phịng trữ đơng:
SVTH: MAI VĂN TN

Page 8


1

ktu =

n
δ
1 δ cn
1
+
+∑ i +
α tr λcn i =1 λi α ng

[w/m2k]

δ cn
Suy ra

n
 1  1
δ
1
= λcn 
−
+∑ i +
 ktu  α tr i =1 λi α ng


m
÷
÷ [ ]


 1  1 0,002 0,002 1  
δ cn = 0,041 
− +
+
+
÷ = 0,18 [ m]
0,
22
9
58
58
23,3



-Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó
chiều dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó
phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế của

δ cntt
tấm cách nhiệt là:

δ
Ứng với

ktd =

= 0,2 m

tt

cn

ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế:

1
1 δ cn n δ i
1
+
+∑ +
α tr λcn i =1 λi α ng
1
k =
= 0, 2  w / m 2 k 
td 1 0, 002 0, 2
0, 002
1
+
+
+
+
9
58
0, 041
58
23,3
Suy ra
b) Phịng cấp đơng:
- Hệ số toả nhiệt bề mặt ngồi của tường bao tra theo bảng 3-7 trang 65 tài
liệu [1]có :
αng= 23,3 W/m2K

- Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thơng khơng khí cưỡng bức
mạnh tra theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1] có: αtr= 10,5 W/m2K
- Đối với phịng cấp đơng thì nhiệt độ trong phòng là -35 0C.Tra bảng 3-3
trang 63 tài liệu [1] với nhiệt độ phịng -35 0C tính cho vách bao ngồi. Ta có
hệ số truyền nhiệt tối ưu qua tường : ktu= 0,19 W/m2K
Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phịng trữ
đơng:

SVTH: MAI VĂN TN

Page 9


ktu =

1
n
δ
1 δ cn
1
+
+∑ i +
α tr λcn i =1 λi α ng

[w/m2k]

δ cn
Suy ra:

n

 1  1
δ
1
= λcn 
−
+∑ i +
 ktu  α tr i =1 λi α ng


m
÷
÷ [ ]


 1  1 0,002 0,002 1  
δ cn = 0,041 
−
+
+
+
÷ = 0, 21[ m]
0,19
10,5
58
58
23,3



Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó

chiều dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó
phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế của

δ cntt
tấm cách nhiệt là:

= 0,25 m

δ cntt
Ứng với

ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế:

1

kcd =

1 δ cn n δ i
1
+
+∑ +
α tr λcn i =1 λi α ng

Suy ra:

kcd =

1
= 0,16  w / m 2 k 
1

0, 002 0, 25 0, 002
1
+
+
+
+
10,5
58
0, 041
58
23,3

3. Kiểm tra nhiệt độ đọng sương
Nếu bề mặt ngoài của tường bao đọng sương thì ẩm sẽ dễ xâm nhập vào phá huỷ lớp
cách nhiệt.Để tránh hiện tượng đọng sương xảy ra thì nhiệt độ bề mặt ngồi tường bao
phải lớn hơn nhiệt độ đọng sương của môi trường. Điều kiện để không xảy ra hiện tượng
đọng sương được xác định theo công thức (3-7) trang 66,tài liệu[1].

k ≤ ks = 0,95.α ng

tn − ts
,  w/m 2 k 
tn − t f

• Với:
 k : hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường, [W/m2K]
 ks :hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường khi bề mặt ngoài là nhiệt độ đọng sương,

[W/m2K]
SVTH: MAI VĂN TUÂN

Page 10


 αng=23,3 W/m2K hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của từơng bao che
 tf : nhiệt độ trong buồng lạnh, 0C
 tn= 380C : nhiệt độ mơi trường ngồi
 ts =32,50C nhiệt độ đọng sương của môi trường, tra theo đồ thị I-d với nhiệt độ môi

trường t1=37,70C và độ ẩm φ=77%
a. Phịng trữ đơng
Phịng trữ đơng có tf= -180C
37, 7 − 32, 5
ks = 0,95.23,3.
= 2, 07
37, 7 + 18
Suy ra:
W/m2K
Mà có ktd= 0,2 < ks = 2,07W/m2K
Vậy khơng có hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngồi của tường bao phịng trữ
đơng
b. Phịng cấp đơng
Phịng cấp đơng có tf= -350C
37, 7 − 32,5
ks = 0, 95.23,3.
= 1,58
37, 7 + 35
Suy ra:
W/m2K
Mà có kcd= 0,16 < ks = 1,58 W/m2K

Vậy khơng có hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngồi của tường bao phịng cấp đơng.
§2.2 Tính cách nhiệt trần kho lạnh
1. Kết cấu và các thông số của nó:
1
2
3

STT Lớp vật liệu
1 Tol sắt

0,002

2 Polyurethane cứng

0,2

58
0,041

3 Tol sắt
0,002
58
2. Tính tốn :
a. Phịng trữ đơng
- Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của mái trần tra theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1]
có :
αng= 23,3 W/m2K
- Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thông không khí cưỡng bức
vừa phải tra theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1] có: αtr=9 W/m2K
- Đối với phịng trữ đơng thì nhiệt độ trong phòng là -18 0C. Tra bảng 3-3 trang

63 tài liệu[1] với nhiệt độ phịng -18 0C tính cho mái bằng. Ta có hệ số truyền
nhiệt tối ưu qua mái trần : k= 0,22 W/m2K
SVTH: MAI VĂN TUÂN

Page 11


Do kho lạnh đặt trong nhà xưởng có mái che nên theo trang 62 tài liệu [1], hệ số
truyền nhiệt tối ưu lấy tăng 10%. Suy ra: k=0,242 W/m2K
Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phịng trữ đơng:

k=

δ cn
Suy ra

1
n
δ cn
δ
1
+
+∑ i +
α tr λcn i =1 λi α ng

1

n
1  1
δ

1
= λcn  − 
+∑ i +

 k  α tr i =1 λi α ng


m
÷
÷ [ ]


 1
1 
 1 0, 002 0, 002
δ cn = 0, 041 
− +
+
+
÷ = 0,163
0,
242
9
58
58
23,3




[m]
Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó
chiều dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó
phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế của

δ cntt
tấm cách nhiệt là:

δ

= 0,2 m
tt
cn

Ứng với

k=

ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế:

1
1 δ cn n δ i
1
+
+∑ +
α tr λcn i =1 λi α ng
k=

1
= 0, 2  w / m 2 k 

1 0, 002 0, 2 0, 002
1
+
+
+
+
9
58
0, 041
58
23,3

Suy ra
ktd = k= 0,2 W/m2K
b. Phịng cấp đơng
- Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của mái trần tra theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1]
có :
αng= 23,3 W/m2K
- Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thơng khơng khí cưỡng bức
mạnh tra theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1] có: αtr= 10,5 W/m2K
- Đối với phịng trữ đơng thì nhiệt độ trong phòng là -35 0C. Tra bảng 3-3 trang
63 tài liệu[1] với nhiệt độ phịng -35 0C tính cho mái bằng.Ta có hệ số truyền
nhiệt tối ưu qua mái trần : k= 0,17 W/m2K
Do kho lạnh đặt trong nhà xưởng có mái che nên theo trang 62 tài liệu [1], hệ số
truyền nhiệt tối ưu lấy tăng 10%. Suy ra: k= 0,187 W/m2K
SVTH: MAI VĂN TUÂN

Page 12

Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phịng cấp đơng:

k=

δ cn
Suy ra

1
n
δ cn
δ
1
+
+∑ i +
α tr λcn i =1 λi α ng

1

n
1  1
δ
1
= λcn  − 
+∑ i +
 k  α tr i =1 λi α ng


m
÷
÷ [ ]



 1
0, 002 0, 002
1 
 1
δ cn = 0, 041 
−
+
+
+
÷ = 0, 21
0,187
10,5
58
58
23,3




[m]
Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó
chiều dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó
phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế của
δ cntt
tấm cách nhiệt là: = 0,25 m
δ cntt
Ứng với
ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế:

k=

k=

1
1 δ cn n δ i
1
+
+∑ +
α tr λcn i =1 λi α ng
1
= 0,16  w / m 2 k 
1
0, 002 0, 25 0, 002
1
+
+
+
+
10,5
58
0, 041
58
23,3

Suy ra
Kcd= k= 0,16 W/m2K
3. Kiểm tra nhiệt độ đọng sương
Nếu bề mặt ngoài của tường bao đọng sương thì ẩm sẽ dễ xâm nhập vào phá huỷ lớp cách

nhiệt.Để tránh hiện tượng đọng sương xảy ra thì nhiệt độ bề mặt ngồi tường bao phải
lớn hơn nhiệt độ đọng sương của môi trường. Điều kiện để không xảy ra hiện tượng đọng
sương được xác định theo công thức (3-7) trang 66 tài liệu [1].

k ≤ ks = 0,95.α ng

tn − t s
tn − t f

[W/m2K]
Với: - k : hệ số truyền nhiệt thực tế qua mái trần, [W/m2K]
- ks :hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường khi bề mặt ngoài là nhiệt độ đọng
sương, [W/m2K]
- α1= 23,3 W/m2K hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của tường bao che
- tf : nhiệt độ trong buồng lạnh, 0C
,

SVTH: MAI VĂN TUÂN

Page 13


- tn= 380C : nhiệt độ mơi trường ngồi
- ts= 33,90C nhiệt độ đọng sương của môi trường, tra theo đồ thị I-d với
nhiệt độ môi trường t1=37,70C và độ ẩm φ=77%
a. Phịng trữ đơng
Phịng trữ đơng có tf = -180C
37, 7 − 32, 5
k s = 0,95.23,3.
= 2, 07

37, 7 + 18
Suy ra:
W/m2K
Mà có ktđ= 0,2< ks = 2,07 W/m2K
Vậy khơng có hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngồi của tường bao phịng trữ đơng
b. Phịng cấp đơng
Phịng cấp đơng có tf= -350C

ks = 0, 95.23, 3.

37, 7 − 33, 9
= 1,58
37, 7 + 35

Suy ra:
W/m2K
Mà có kcd= 0,16 < ks = 1,16 W/m2K
Vậy khơng có hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngồi của tường bao phịng cấp đơng.
§2.3 Tính cách nhiệt nền kho lạnh
1. Kết cấu và các số liệu của nó:

bê tơng
Đối với các kho lạnh có nhiệt độ âm sâu nếu đặt trực tiếp trên nền đất có nguy cơ
đóng băng lớp ẩm dưới nền đất giãn nở gây phá vỡ kho lạnh. Vì vậy phải sưởi ấm cho
nền của kho lạnh có nhiệt độ âm sâu.Đối với các nước nhiệt đới như Việt Nam chỉ cần
sưởi ấm nền bằng thơng gió tự nhiên là đủ.

STT Lớp vật liệu
1 Tol lạnh gân cứng

0,002

2 Polyurethane cứng
3 Tol lạnh gân cứng

58
0,041

0,002

58

2. Tính tốn:

a. Phịng trữ đơng
- Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thơng khơng khí cưỡng bức vừa
phải tra theo bảng 3-7 trang 65 tài liệu [1] có: αtr=9 W/m2K
SVTH: MAI VĂN TUÂN

Page 14


- Đối với phịng trữ đơng thì nhiệt độ trong phòng là -18 0C.Tra bảng 3-6 trang 63
tài liệu [1] với nhiệt độ phịng -18 0C tính cho nền có sưởi. Ta có hệ số truyền nhiệt
tối ưu qua nền có sưởi: ktư = 0,226 W/m2K.
- Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của nền :: αng = 7 W/m2K.
Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phịng trữ đơng:

k=

1
n
δ cn
δ
1
+
+∑ i +
α tr λcn i =1 λi α ng

1

δ cn
Suy ra

n
1  1
δ
1
= λcn  − 
+∑ i +
 k  α tr i =1 λi α ng


m
÷
÷ [ ]


 1
 1 0, 002 0, 002 1  

δ cn = 0, 041 
− +
+
+ ÷ = 0,17
58
58
7 
 0, 226  9

[m]
Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó
chiều dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó
phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế của

δ cntt
tấm cách nhiệt là:

δ

= 0,2 m
tt
cn

Ứng với

k=

ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế:

1

1 δ cn n δ i
1
+
+∑ +
α tr λcn i =1 λi α ng
k=

1
= 0, 2  w / m 2 k 
1 0, 002
0, 2 0, 002 1
+
+
+
+
9
58
0, 041
58
7

Suy ra
ktd = k= 0,2 W/m2K
b. Phịng cấp đơng
- Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thơng khơng khí cưỡng bức vừa
phải tra theo bảng 3-7 trang 65 tài liệu [1] có: αtr=10,5 W/m2K
- Đối với phịng trữ đơng thì nhiệt độ trong phòng là -18 0C.Tra bảng 3-6 trang 63
tài liệu [1] với nhiệt độ phịng -18 0C tính cho nền có sưởi. Ta có hệ số truyền nhiệt
tối ưu qua nền có sưởi: ktư = 0,20 W/m2K.
- Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của nền :: αng = 7 W/m2K.

Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phịng cấp đơng:
SVTH: MAI VĂN TN

Page 15


k=

1
1

α tr

δ cn
Suy ra

+

n
δ cn
δ
1
+∑ i +
λcn i =1 λi α ng

n
1  1
δ
1
= λcn  − 

+∑ i +
 k  α tr i =1 λi α ng


m
÷
÷ [ ]


 1  1
0, 002 0, 002 1  
δ cn = 0, 041 
−
+
+
+ ÷ = 0, 2
0,
2
10,5
58
58
7 



[m]
Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó
chiều dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó
phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế của
δ cntt

tấm cách nhiệt là: = 0,2 m
δ cntt
Ứng với
ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế:

k=

k=

1
1 δ cn n δ i
1
+
+∑ +
α tr λcn i =1 λi α ng
1
= 0, 2  w / m 2 k 
1
0, 002 0, 2
0, 002 1
+
+
+
+
10,5
58
0, 041
58
7

Suy ra
Kcd= k= 0,2 W/m2K

CHƯƠNG 3: TÍNH NHIỆT KHO LẠNH
* Mục đích của chương này để xác định tổng các tổn thất nhiệt của kho lạnh để
làm cơ sở tính tốn cơng suất yêu cầu của hệ thống lạnh.
Tổng các tổn thất nhiệt của kho lạnh bao gồm:
= [W]
Trong đó:
là tổng các tổn thất nhiệt do đối lưu và bức xạ qua kết cấu bao che. Do kho lạnh
đặt ở trong nhà xưởng nên = + = . [W]
là tổng các tổn thất lạnh đẻ làm lạnh sản phẩm và bao bì đóng gói.[W]
là tổng các tổn thất lạnh do thơng gió phịng lạnh. Tổn thất này chỉ có đối với các
sản phẩm hôi thối hoặc độc hại. Suy ra: = 0. [W]
là tổng các tổn thất lạnh do vận hành. [W]
SVTH: MAI VĂN TUÂN

Page 16


là tổng các tổn thất lạnh do sản phẩm “thở”, thường chỉ có đối với các sản phẩm
rau hoa củ quả. Suy ra: = 0 do sản phẩm ở đây là thịt heo.
 Tổng các tổn thất nhiệt của kho lạnh là:
= + +
[W]

Trần kho lạnh

Tường

Nền

Tường phịng cấp đơng

SVTH: MAI VĂN TN

Tường phịng trữ đơng

Page 17


§3.1 KHO TRỮ ĐƠNG
4.1.1 Thơng số cho trước:
E = 25 tấn
Sản phẩm :thịt heo
= -c
0

= 37,7 c
4.1.2 Tổn thất lạnh của phịng lạnh
a/ Tính tổn thất lạnh qua kết cấu bao che : Q1

∑Q = ∑Q

dl
1

1

Ta có :

Trong đó:

∑Q

dl
1

-

: Tổn thất lạnh qua kết cấu bao che do chênh lệch nhiệt độ

∑Q

dl
1

= ∑ ki .F .i ∆ti , [ w ]

Với:
- ki: hệ số truyền nhiệt của vách thứ i. Đối với các vách bao bên ngồi,
trần, nền thì ki đã được tính trong chương 2
Riêng
kAD = 0,58 W/m2K đối với tường ngăn giữa các phòng lạnh (theo bảng
(3-5) trang 64 tài liệu [1]. )
kCD= 0,29 W/m2KĐối với tường ngăn với hành lang (theo bảng (3-4)
trang 63 tài liệu [1]. )
- Fi: Diện tích bề mặt kết cấu, [m2]
SVTH: MAI VĂN TUÂN

Page 18

- ∆ti: Độ chênh nhiệt độ bên ngồi với mơi trường bên trong. Độ chênh
nhiệt độ giữa các vách ngăn được tính theo nhiệt độ định hướng.
+ Độ chênh nhiệt độ của tường ngăn giữa phịng trữ đơng với phịng đệm hành
lang:
∆tCD = 0,7( tn-tf) = 0,7(37,7 + 18) = 38,990C
+ Độ chênh nhiệt độ của tường ngăn giữa 2 phịng trữ đơng :
∆tDA = 0,6( tn-tf) = 0,6(37,7 + 18) = 33,420C
- Chiều cao tính tốn phịng trữ đơng là: htt = 3,4 m
Kết quả tính tốn được đưa vào bảng tổng hợp sau:
Ι
Phịng trữ đơng : ABCD
Kích thước,
Kết cấu
[m x m]
Tường AB
5,208 x 3,4
Tường BC
5,208 x 3,4
Tường CD
5,208 x 3,4
Tường DA
5,208 x 3,4
Nền
5,208 x 5,208
Trần
5,208 x 5,208
Tổng

Phòng trữ đơng

ki
[W/m2K]
0,2
0,2
0,29
0,58
0,2
0,2

∆ti
[0C]
55,7
55,7
38,99
33,42
55,7
55,7

Qi
[W]
197,3
197,3
200,2
343,2
302,2
302,2
1542,4

ΙΙ

: ADEG
Ι
Ι
Tương tự như phịng trữ đơng : ABCD, vì phịng trữ đơng trên đã tính cho trường hợp
khắc nghiệt nhất.
b/ Tổn thất lạnh do làm lạnh sản phẩm và bao bì Q2:
Đối với phịng trữ đơng thì Q2 = 0 do nhiệt độ thịt đưa vào phịng trữ đơng là – 150C
nhiệt độ thịt khi ra khỏi phòng là -120C, như vậy còn 30C ta dùng để làm lạnh cho bao bì

-

c/ Tính tổn thất lạnh do vận hành: Q4
Tổn thất lạnh do vận hành Q4 bao gồm các tổn thất lạnh do đèn chiếu sáng , do người làm
việc trong phòng, do các động cơ điện và do mở cửa:
Q4 = Q41 + Q42 + Q43 + Q44 , [W]
Với: - Q41: Tổn thất lạnh do đèn chiếu sáng buồng lạnh
Q42 : Tổn thất lạnh do người làm việc trong phòng
- Q43 : Tổn thất lạnh do các động cơ điện
- Q44 : Tổn thất lạnh do mở cửa
• Tổn thất lạnh do đèn chiếu sáng: Q41

Q41 được tính theo cơng thức (4-17) trang 86 tài liệu [1] ta có:
Q41 = A . F, [W]
Với: - F: diện tích phịng lạnh , [m2]
F = 4,8 x 4,8 = 23,04 m2
SVTH: MAI VĂN TUÂN

Page 19

- A: Nhiệt lượng toả ra khi chiếu sáng 1m2 diện tích buồng. Đối với phịng
bảo quản lạnh có A= 1,2 W/m2
=>
Q41 = 1,2 .23,04= 27,6 W
• Dịng nhiệt do người toả ra Q42:

Q42được tính theo cơng thức (4-18) trang 86 tài liệu [1] ta có:
Q42 = 350.n , [W]
Với: - 350: nhiệt lượng do 1 người toả ra khi làm việc nặng nhọc
- n là số người làm việc trong phịng ,vì phịng có diện tích < 200 m2 =>
chọn n = 2
Q42= 350.2 = 700 W
• Tổn thất lạnh do các động cơ điện Q43:

Ta biết rằng năng lượng điện cung cấp cho động cơ được chia làm 2 phần:
+ Một phần biến thành nhiệt năng toả ra mơi trường xung quanh. Do đó nếu động
cơ đặt trong phịng lạnh thì nhiệt toả ra này sẽ gây ra 1 phần tổn thất lạnh.
+ Phần lớn còn lại biến thành cơ năng có ích (như làm quay quạt thơng gió, quay
động cơ quạt dàn bay hơi…). Nhưng cơ năng này tới mơi trường sẽ cọ xát với khơng khí
trong môi trường biến thành nhiệt năng gây ra tổn thất lạnh cho kho lạnh.
Tổn thất lạnh do các động cơ điện được tính theo cơng thức:
∑η i . i
Q43 =
N , [kW]
ηi :
Với: Hiệu suất của động cơ
ηi
+ = 1 : Nếu động cơ đặt trong phòng

ηi
+ = 0 : Nếu động cơ đặt ở ngồi phịng lạnh
Đối với phịng trữ đông người ta định mức công suất của động cơ điện cho phịng
có cơngsuất E=2 tấn/mẻ là : N = 4 : 1,5 hp : 1,1 kW
Ta có thể tính cơng suất động cơ điện của phịng trữ đơng với cơng suất là 25
tấn/mẻ là:
4 ×1.1× 25
N tddc =
= 5,5 [ kw]
20
=> Tổn thất lạnh do động cơ điện
Q43 = η.N= 1 x 5,5 = 5,5 kW
( η=1 chọn động cơ đặt trong phịng )
• Tính dịng nhiệt khi mở cửa Q44:

Dịng nhiệt khi mở cửa được tính theo công thức (4-20) trang 87 tài liệu [1]
Q44 = B.F , [W]
Với: B: dòng nhiệt riêng khi mở cửa, [W/m2]. Tra bảng (4-4) trang 87 đối với
phịng trữ đơng có diện tích F= 23,04 m2 < 50 m2,ta có: B = 23(w/m2)
F= 4,8x4,8m2, diện tích buồng
=> Q44= 23,04x 23= 529,92 W
SVTH: MAI VĂN TUÂN

Page 20


Vậy tổng tổn thất lạnh do vận hành là:
Q4 = 27,6 + 700 + 5500 +529,92= 6757,52 W
d/ Tính nhiệt kho lạnh.
Đối với phịng trữ đơng ABCD

Ι
0

đơng

Ι
1

Q = Q + Q4 = 1542,4 + 6757,52 = 8299,92 W
Đối với phòng trữ đơng ADEG
Do ở đây đã tính tốn ở trường hợp điều kiện khắc nghiệt nhất là phòng trữ
Ι
Nên

ΙΙ
0

Ι
1

ΙΙ
1

Q = Q = 1542,4 W

ΙΙ
1

Q = Q + Q4 = 1542,4 + 6757,52 = 8299,92 W
Vậy

Q0

Ι
1

ΙΙ
0

= Q +Q

= 2 x 8299,92 =16599,84 W

e/ Công suất lạnh yêu cầu của máy nén
Ta thấy rằng ở 2 phịng trữ đơng І và ІІ đều có cùng 1 chế độ làm việc. Về nguyên
tắc ta có thể sử dụng mỗi phịng một 1 hệ thống lạnh riêng biệt.Tuy nhiên làm như thế là
tốn kém thêm 1 máy nén, tốn thêm nhiều thiết bị hơn, không tiện trong việc vận hành.
Vậy ta chọn 1 hệ thống lanh chung cho cả 2 phịng trữ đơng.
Tổn thất nhiệt của hệ thống là:
Q0

dl
1

=(0,85÷0,9)x Q + Q2 +(0,5÷0,75)Q4 , [W]
ã (0,85ữ0,9) h s tn tht ca Q

dl
1

do cú 2 phịng lạnh đặt cạnh liền kề

nhau nên ta lấy 0,9

• (0,5÷0,75) hệ số tổn thất khơng đồng thời về vận hành của Q4 , mà ở

đây chỉ hoạt động tối đa 2 phịng trữ đơng nên chọn 0,75.
=>

Q0

dl
1

= 0,9. Q + Q2 + 0,75Q4
Ι
1

ΙΙ
1

= 0,9.(Q + Q ) + 0 + 0,75.2.Q4
= 2x 0,9x 1542,4+ 0 + 0,75x 2x 6757,52
= 12912,6 W
Vậy công suất lạnh yêu cầu của hệ thống lạnh là:

Q0MN =

Q0 × k
b

Trong đó:
k: hệ số kể đến tổn thất lạnh trên đường ống và các thiết bị trong hệ thơng
lạnh. Đối với phịng trữ đơng thì nhiệt độ phòng là -180C nên nhiệt độ dàn bay hơi ta
chọn
tf= - 180C , vậy chọn k = 1,063 (trang 92 tài liệu [1])
b: hệ số kể đến thời gian làm việc của máy nén. Dự tính máy nén làm việc
khoảng 22h/1ngày đêm => chọn b = 0,9 (trang 92 tài liệu [1])
SVTH: MAI VĂN TUÂN

Page 21


Vậy công suất lạnh yêu cầu của máy nén là:
QoMN =

12912, 6 ì 1, 063
= 15251[ w]
0,9

Đ3.2 KHO CP ễNG
4.2.1 Thông số cho trước:
E = 1,5 tấn/mẻ
Sản phẩm : thịt heo
0

= 18 c
0

= -15 c

τ

= 11 h
a/ Tính tổn thất lạnh qua kết cấu bao che : ∑Q1
dl
1

Ta có : Q1 = Q = ∑ki .Fi.∆ti , [W]
Trong đó:
dl
1

Q : Tổn thất lạnh qua kết cấu bao che do chênh lệch nhiệt độ
dl
1

Q = ∑ki .Fi.∆ti , [W]
Với: - ki: hệ số truyền nhiệt của vách thứ i. Đối với các vách bao bên ngồi, trần,
nền thì ki đã được tính trong chương 2.
Riêng
kGF = 0,47 W/m2K đối với tường ngăn giữa buồng kết đông với bảo
quản đông (theo bảng (3-5) trang 64 tài liệu [1]. )
0

2

kKF = 0,27 W/m K đối với tường ngăn với hành lang mà = -35 c (theo
bảng (3-4) trang 63 tài liệu [1]. )
- Fi: Diện tích bề mặt kết cấu, [m2]
- ∆ti: Độ chênh nhiệt độ bên ngồi với mơi trường bên trong. Độ chênh

nhiệt độ giữa các vách ngăn được tính theo nhiệt độ định hướng.
+ Độ chênh nhiệt độ của tường ngăn giữa phịng cấp đơng với phịng đệm:
∆tFK = 0,7( tn-tf) = 0,7(37,7 + 35) = 50,890C
+ Độ chênh nhiệt độ của tường ngăn giữa phịng cấp đơng và phịng trữ đông :
∆tGF = 0,6( tn-tf) = 0,6(37,7 + 35) = 43,620C
Chiều cao tính tốn phịng lạnh là: htt = 3,45 m
Kết quả tính tốn được đưa vào bảng tổng hợp sau:
Kết cấu

Kích thước,
[m x m]

SVTH: MAI VĂN TUÂN

ki [W/m2K]

Page 22

∆ti
[0C]

Qi
[W]


Tường KH

4,108 x 3,45

0,16

72,7

164,9

Tường HG

4,108 x 3,45

0,16

72,7

164,9

Tường GF

4,108 x 3,45

0,47

43,62

290,6

Tường FK

4,108 x 3,45

0,27

50,89

194,7

Nền

4,108 x 4,108

0,2

72,7

245,4

Trần

4,108 x 4,108

0,16

72,7

196,3

Tổng

1256,8

b/ Tính tổn thất lạnh do làm lạnh sản phẩm và bao bì: Q2

sp
2

bb
2

Ta có :
Q2 = Q + Q , [W]
Trong đó:
sp
2

Q : Tổn thất lạnh do làm lạnh sản phẩm

-

bb
2

Q : Tổn thất lạnh do làm lạnh bao bì

-

sp
2

•

Tính Q :
sp

2

Ta có cơng thức tính Q :
G.(i1 − i2 )
sp
τ .3600
2
Q =
, [kW]
Với : - G: Công suất cấp đông, [t]
- i1: Entanpi của thịt Heo khi đưa vào. Ở nhiệt độ 180C, tra bảng (4-2) trang
81 tài liệu [1] ta có : i1 = 266,2 kJ/kg
- i2: Entanpi của thịt Heo khi đưa ra. Ở nhiệt độ -150C, tra bảng (4-2) trang
81 tài liệu [1] ta có : i2 = 12,2 kJ/kg
- τ =11h thời gian cấp đông cho 1 mẻ thịt

∑Q

sp
2

=>

=

1,5.(266, 2 − 12, 2).1000
= 9, 62 [ kw] = 9620 [ w]
11.3600
bb
2

•

Tính Q :
Ta có cơng thức tính tổn thất lạnh do bao bì:
bb
2

Gb .C b .( t1 − t 2 ).1000
τ .3600

Q =
, [kW]
Với: - Gb: Khối lượng bao bì đưa vào cùng sản phẩm,[t]. Do khối lượng bao bì
chiếm tới (10 ÷ 30)% khối lượng hàng (trang 84 tài liệu [1]) và bao bì bằng kim loại nên
lấy bằng 30% khối lượng sản phẩm Gb=30%G.
- Cb: Nhiệt dung riêng của bao bì, đối với bao bì bằng kim loại thì
Cb = 45kJ/kg.K (trang 84 tài liệu [1])
SVTH: MAI VĂN TUÂN

Page 23


-t1: Nhiệt độ đầu vào của bao bì lấy bằng nhiệt đầu vào của sản phẩm: 180C
-t2: Nhiệt độ đầu ra của bao bì lấy bằng nhiệt độ của phịng cấp đông: -150C
-τ = 11h thời gian cấp đông cho 1 mẻ sản phẩm
0,3 ×1,5 × 0, 45 × (18 + 15) ×1000
= 0,17 [ kw]
∑ Q2bb =
11.3600

=>
Vậy tổng tổn thất lạnh do làm lạnh sản phẩm và bao bì là:
Q2= 9,62 + 0,17 = 9,79 [kW]=9790[w]

-

c/ Tính tổn thất lạnh do vận hành: Q4
Tổn thất lạnh do vận hành Q4 bao gồm các tổn thất lạnh do đèn chiếu sáng , do
người làm việc trong phòng,do các động cơ điện và do mở cửa:
Q4= Q41 + Q42 + Q43 + Q44 , [W]
Với: - Q41: Tổn thất lạnh do đèn chiếu sáng buồng lạnh
Q42 : Tổn thất lạnh do người làm việc trong phòng
- Q43 : Tổn thất lạnh do các động cơ điện
- Q44 : Tổn thất lạnh do mở cửa
•

Tổn thất lạnh do đèn chiếu sáng: Q41
Q41 được tính theo cơng thức (4-17) trang 86 tài liệu [1] ta có:
Q41 = A . F, [W]
Với:
- F: diện tích phịng lạnh , [m2]
F = 3,6 x 3,6 = 12,96 m2
- A: Nhiệt lượng toả ra khi chiếu sáng 1m2 diện tích buồng. Đối với
phịng bảo quản lạnh có A= 1,2 W/m2
=>
Q41 = 1,2 .12,96 = 15,55 W
•

Dịng nhiệt do người toả ra Q42:
Q42được tính theo cơng thức (4-18) trang 86 tài liệu [1] ta có:

Q42 = 350.n , [W]
Với: - 350: nhiệt lượng do 1 người toả ra khi làm việc nặng nhọc
- n là số người làm việc trong phịng ,vì phịng có diện tích < 200 m2 =>
chọn n = 2
Q42= 350.2 = 700 W
•

Tổn thất lạnh do các động cơ điện Q43:
Ta biết rằng năng lượng điện cung cấp cho động cơ được chia làm 2 phần:
+ Một phần biến thành nhiệt năng toả ra mơi trường xung quanh. Do đó nếu động
cơ đặt trong phịng lạnh thì nhiệt toả ra này sẽ gây ra 1 phần tổn thất lạnh.
+ Phần lớn còn lại biến thành cơ năng có ích (như làm quay quạt thơng gió, quay
động cơ quạt dàn bay hơi…). Nhưng cơ năng này tới mơi trường sẽ cọ xát với khơng khí
trong môi trường biến thành nhiệt năng gây ra tổn thất lạnh cho kho lạnh.
Tổn thất lạnh do các động cơ điện được tính theo cơng thức:
∑η i . i
Q43 =
N , [kW]
SVTH: MAI VĂN TUÂN

Page 24


Với: -

ηi :

Hiệu suất của động cơ
ηi
+ = 1 : Nếu động cơ đặt trong phòng

ηi
+ = 0 : Nếu động cơ đặt ở ngồi phịng lạnh
Đối với phịng cấp đông người ta định mức công suất của động cơ điện cho phịng
có cơng suất E=2 tấn/mẻ là : N = 4 : 7,5 hp : 5,5 kW
Ta có thể tính cơng suất động cơ điện của phịng cấp đơngvới cơng suất là 60 tấn/mẻ
là:

N cddc =

4 × 5,5 ×1,5
= 16,5 [ kw]
2

=> Tổn thất lạnh do động cơ điện
Q43 = η.N= 1 x 16,5 = 16,5 [kW]=16500[w]
( η=1 chọn động cơ đặt trong phịng )
• Tính dịng nhiệt khi mở cửa Q44:

Dịng nhiệt khi mở cửa được tính theo công thức (4-20) trang 87 tài liệu [1]
Q44 = B.F , [W]
Với: B: dòng nhiệt riêng khi mở cửa, [W/m2]. Tra bảng (4-4) trang 87 đối với
phịng cấp đơng có diện tích F= 12,96 m2 < 50 m2 ta có: B = 32 m2
F= 3,6 x 3,6 m2: diện tích buồng cấp đông
=> Q44 = 12,96 x 32 = 414,7 W
Vậy tổng tổn thất lạnh do vận hành là:
Q4 = 15,55 +700 +16500 + 414,7=17630 W
d/ Tính nhiệt kho lạnh
Đối với hệ thống lạnh cấp đơng thì tổng tổn thất nhiệt cấp cho phòng này là:
Q = Q1 + Q2 + Q4 = 1256,8 + 9790 + 17630 = 28676,8 [W] = 28,6768[kW]
e/ Công suất lạnh yêu cầu của máy nén

Công suất nhiệt yêu cầu của máy nén phải đảm bảo bù lại tổn thất nhiệt cấp cho
phòng Q. Nhưng vì khi mơi chất đi từ máy nén đến dàn lạnh thì sẽ có các tổn thất trên
đường ống và tổn thất tại các thiết bị trong hệ thống. Bên cạnh đó thì máy nén khơng thể
vận hành liên tục 24h trong 1 ngày được vì nếu như thế sẽ gây ra ứng suất mỏi làm hỏng
máy nén. Vì vậy công suất lạnh yêu cầu của máy nén được xác định như sau:

Q×k
b

Q0 =
Trong đó:
k- hệ số kể đến tổn thất lạnh trên đường ống và các thiết bị trong hệ thơng lạnh.
Đối với phịng cấp đơng thì nhiệt độ phòng là -350C nên nhiệt độ dàn bay hơi ta chọn
t0= - 350C , vậy chọn k = 1,085 (trang 92 tài liệu [1])
b- hệ số kể đến thời gian làm việc của máy nén. Dự tính máy nén làm việc
khoảng 22h/1ngày đêm => chọn b = 0,9 (trang 92 tài liệu [1])
Vậy công suất lạnh yêu cầu của máy nén là:
SVTH: MAI VĂN TUÂN

Page 25