Tính kiểm hệ thống kho lạnh công suất 75kw, sử dụng mn trục vít kết hợp bộ economizer của công ty cơ điện lạnh tân long

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài: TÍNH TỐN KIỂM TRA HỆ THỐNG KHO LẠNH CÔNG SUẤT
75KW, SỬ DỤNG MÁY NÉN TRỤC VÍT KẾT HỢP BỘ ECONOMIZER
CỦA CƠNG TY CƠ ĐIỆN LẠNH TÂN LONG.

SVTH: Nguyễn Văn Tín;

MSSV: 16147208

SVTH: Nguyễn Ngọc Suốt;

MSSV: 16147188

GVHD: PGS.TS Hồng An Quốc

TP.HỒ CHÍ MINH – 02/2021


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài: TÍNH TỐN KIỂM TRA HỆ THỐNG KHO LẠNH CÔNG SUÂT
75KW, SỬ DỤNG MÁY NÉN TRỤC VÍT KẾT HỢP BỘ ECONOMIZER
CỦA CƠNG TY CƠ ĐIỆN LẠNH TÂN LONG.

SVTH: Nguyễn Văn Tín;

MSSV: 16147208

SVTH: Nguyễn Ngọc Suốt;

MSSV: 16147188

GVHD: PGS.TS Hồng An Quốc

TP.HỒ CHÍ MINH – 02/2021


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ
THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
Tp. HCM, ngày 15 tháng 11 năm 2020

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên:

1. Nguyễn văn Tín.

MSSV: 16147208.

(E-mail: Điện thoại: 0366795192)
2. Nguyễn Ngọc Suốt.

MSSV: 16147188.

(E-mail: Điện thoại: 0328526776)
Ngành : Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt.

Khóa: K16.

1) Tên đề tài.
Tính tốn kiểm tra hệ thống kho lạnh công suất 75kW sử dụng máy nén trục vít
kết hợp bộ Economizer của cơng ty cơ điện lạnh Tân Long.
2) Nhiệm vụ đề tài.
− Thiết lập được chu trình tính tốn.
− Tính tốn chọn thiết bị và kiểm tra so sánh.
− Nghiên cứu hệ thống van trong sơ đồ.
3) Sản phẩm của đề tài.
− Cuốn đồ án tốt nghiệp.

i


4) Ngày giao nhiệm vụ đề tài.
− 15/11/2020.
5) Ngày hoàn thành nhiệm vụ.
− 25/01/2021.

TRƯỞNG BỘ MÔN

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

ii


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Tên đề tài: Tính tốn kiểm tra hệ thống kho lạnh cơng suất 75kW sử dụng máy
nén trục vít kết hợp bộ Economizer của công ty cơ điện lạnh Tân Long.
Họ và tên sinh viên:

1. Nguyễn Văn Tín

MSSV: 16147208

2. Nguyễn Ngọc Suốt

MSSV: 16147188

Ngành : Cơng nghệ Kỹ thuật Nhiệt
I.

Khóa: K16

Ý kiến nhận xét.

1. Về hình thức trình bày & tính hợp lý của cấu trúc đề tài:
...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
2. Về nội dung (đánh giá chất lượng đề tài, ưu/khuyết điểm và giá trị thực tiễn)
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

II.

Những nội dung cần điều chỉnh bổ sung.

...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
iii


...........................................................................................................................................
III. Đề nghị và đánh giá.
1. Đề nghị (cho phép bảo vệ hay không): .............................................................
2. Điểm đánh giá (theo thang điểm 10): ................................................................
Tp. Hồ Chí Minh, ngày …. tháng .... năm 2021
Giảng viên hướng dẫn
(ký & ghi rõ họ và tên)

PGS.TS Hoàng An Quốc

iv

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
Tên đề tài: Tính tốn kiểm tra hệ thống kho lạnh 75kW sử dụng máy nén trục vít
kết hợp bộ Economizer của công ty cơ điện lạnh Tân Long.
Họ và tên sinh viên:

1. Nguyễn Văn Tín

MSSV: 16147208

2. Nguyễn Ngọc Suốt

MSSV: 16147188

Ngành : Cơng nghệ Kỹ thuật Nhiệt
I.

Khóa: K16

Ý kiến nhận xét.

1. Về hình thức trình bày & tính hợp lý của cấu trúc đề tài:
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
2. Về nội dung (đánh giá chất lượng đề tài, ưu/khuyết điểm và giá trị thực tiễn)
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

II.

Những nội dung cần điều chỉnh bổ sung.

...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
v


...........................................................................................................................................
III. Đề nghị và đánh giá.
1. Đề nghị (cho phép bảo vệ hay không): ...............................................................
2. Điểm đánh giá (theo thang điểm 10): ..................................................................
Tp. Hồ Chí Minh, ngày …. tháng .... năm 2021
Giảng viên phản biện
(ký & ghi rõ họ và tên)

TS. Đặng Hùng Sơn

vi


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

XÁC NHẬN HỒN THÀNH ĐỒ ÁN
Tên đề tài: Tính tốn kiểm tra hệ thống kho lạnh cơng suất 75kW sử dụng máy

nén trục vít kết hợp bộ Economizer của công ty cơ điện lạnh Tân Long.
Họ và tên sinh viên:

1. Nguyễn Văn Tín

MSSV: 16147208

1. Nguyễn Ngọc Suốt

MSSV: 16147188

Ngành : Cơng nghệ Kỹ thuật Nhiệt

Khóa: K16

Sau khi tiếp thu và điều chỉnh theo góp ý của Giảng viên hướng dẫn, Giảng viên
phản biện và các thành viên trong Hội đồng bảo về. Đồ án tốt nghiệp đã được hoàn
chỉnh đúng theo yêu cầu về nội dung và hình thức.

Chủ tịch Hội đồng:…………………………………….

……………………….

Giảng viên hướng dẫn:………………………………..

……………………….

Giảng viên phản biện:………………………………...

……………………….

Tp. Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 02 năm 2021
vii


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt bốn năm học tập và gắn bó với trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật
Thành phố Hồ Chí Minh, chúng em được tiếp cận nhiều kiến thức bổ ích và phấn đấu
vượt qua những khó khăn trong công viêc, đời sống và học tập. Trong ngần ấy thời
gian làm đồ án tốt nghiệp vừa qua, nhóm chúng em đã nhận được sự hổ trợ và giúp đỡ
từ quý Ban Giám Hiệu nhà trường và các thầy, cơ trong khoa Cơ Khí Động Lực. Với
tình cảm sâu sắc và chân thành cho phép nhóm chúng em được bày tỏ lòng biết ơn sâu
sắc.
Chúng em xin trân thành gửi tới thầy PGS.TS Hoàng An Quốc lời chúc sức khỏe
và lời cảm ơn sâu sắc. Với sự quan tâm, dạy dỗ, chỉ bảo tận tình chú đáo của thầy, đến
nay nhóm chúng em đã có thể hồn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài: “tính tốn kiểm
tra hệ thống kho lạnh 300mt sử dụng máy nén trục vít kết hợp bộ economizer của công
ty cơ điện lạnh Tân Long”.
Ngồi ra nhóm chúng em cũng xin chân thành cảm ơn tới quý thầy, cô trong Hội
đồng bảo vệ đồ án tốt nghiệp, những ý nhận xét và đánh giá từ quý thầy, cô sẽ là hành
trang kinh nghiệm để hoàn thành tốt đồ án này và trong việc làm ở mai sau.
Với thời gian, kinh nghiệm và kiến thức cịn hạn chế của sinh viên nhóm em, đồ
án này khơng tránh được những thiếu sót. Nhóm chúng em mong nhận sự chỉ bảo,
đóng góp ý kiến từ quý thầy, cơ để có điều kiện bổ sung, nâng cao sự hiểu biết của
mình để hồn thành một cách tốt đẹp hơn.
Nhóm em xin chân thành cám ơn!
Nhóm sinh viên thực hiện

viii

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .........................................................................................1
1.1 Giới thiệu về đề tài nghiên cứu: ............................................................................1
1.2 Lí do chọn đề tài: ...................................................................................................1
CHƯƠNG 2. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY VÀ CÔNG NGHỆ KHO LẠNH .........3
2.1. Giới thiệu về công ty ............................................................................................ 3
2.1.1. Vài nét về sự hình thành và phát triển. ..........................................................3
2.1.2. Các lĩnh vực và sản phẩm sản xuất chính. ....................................................4
2.2. Tổng quan về công nghệ đông lạnh và bảo quản sản phẩm bằng kho lạnh. ........4
2.2.1. Công nghệ làm lạnh đông. .............................................................................4
2.2.2. Một số biến đổi của sản phẩm trong quá trình làm đơng và bảo quản đơng. 5
a. Biến đổi về vật lý. ............................................................................................ 5
b. Biến đổi về hóa học. ........................................................................................6
c. Biến đổi về vi sinh vật. ....................................................................................6
2.2.3. Công nghệ bảo quản sản phẩm bằng kho lạnh. .............................................6
a. Giới thiệu chung. ............................................................................................. 6
b. Phân loại kho lạnh. ..........................................................................................9
2.3. Hệ thống máy nén trục vít sử dụng bộ economizer. ...........................................11
2.3.1. Khái niệm máy nén trục vít. ........................................................................11
2.3.2. Khái niệm bộ Economizer trong máy nén trục vít. .....................................12
2.3.3. Phân loại Economizer. .................................................................................13
a. Flash Tank Economizer. ................................................................................13
b. Liquid Subcooled Economizer (LSE). .......................................................... 18
CHƯƠNG 3. TÍNH TỐN CHU TRÌNH, TÍNH CHỌN THIẾT BỊ VÀ SO SÁNH
VỚI BẢN VẼ. ...............................................................................................................24
3.1. Sơ đồ hệ thống và chu trình hệ thống. ............................................................. 24
3.1.1. Sơ đồ hệ thống và đường đi môi chất theo bản vẽ hệ thống. ......................24
3.1.2. Chu trình hệ thống. ......................................................................................25

3.2. Tính tốn các thơng số điểm nút của chu trình...................................................25
ix


3.2.1. Các Thông số đã cho. ..................................................................................25
3.2.2. Các thông số tính tốn. ................................................................................26
3.2.3. Thiết lập chu trình và tính các thơng số. .....................................................27
3.3. Tính chọn thiết bị và đường ống góp: ................................................................ 31
3.3.1. Tính chọn máy nén: .....................................................................................31
3.3.2. Tính chọn Thiết bị ngưng tụ. .......................................................................33
3.3.3. Tính tốn bình chứa lỏng cao áp. ................................................................ 33
CHƯƠNG 4. TÌM HIỂU VỀ VAN TRONG HỆ THỐNG KHO LẠNH MÁY
NÉN TRỤC VÍT SỬ DỤNG MƠI CHẤT R507A. ...................................................36
4.1. Van chặn: ............................................................................................................36
4.2. Van 3 ngã. ...........................................................................................................38
4.3. Lọc y. ..................................................................................................................38
4.4. Van Điện từ. .......................................................................................................39
4.5. Van an toàn (safety valve): .................................................................................41
4.6. Rơle áp suất (pressure switches) : ......................................................................42
4.6.1. Rơle áp suất thấp (LPG): .............................................................................42
4.6.2. Rơle áp suất cao (HPG): ..............................................................................44
4.7. Van chặn góc: .....................................................................................................45
4.8. Cơng tắc dịng chảy (FZ). ...................................................................................46
4.9 Lọc dầu (oil filter): .............................................................................................. 48
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................. 49

x


DANH MỤC CÁC BẢNG & HÌNH ẢNH.

Bảng 3-1: Các thơng số điểm nút của chu trình. ........................................................... 27
Hình 2-1: Bộ Flash Tank Economizer ........................................................................... 14
Hình 2-2: Hệ thống máy nén trục vít 1 cấp sử dụng bộ FTE. ....................................... 14
Hình 2-3: Hệ thống máy nén trục vít 1 cấp sử dụng bộ FTE. ....................................... 15
Hình 2-4: Hệ thống máy nén trục vít 2 cấp sử dụng bộ FTE. ....................................... 15
Hình 2-5: Sơ đồ hệ thống máy nén trục vít sử dụng bộ FTE ........................................ 16
Hình 2-6: Đồ thị P-H của chu trình R22 khơng sử dụng bộ FTE và chu trình có sử
dụng bộ FTE .................................................................................................................. 17
Hình 2-7: Đồ thị P-H của chu trình sử dụng bộ FTE .................................................... 18
Hình 2-8: Bình Economizer dạng LSE .......................................................................... 19
Hình 2-9: Sơ đồ hệ thống lạnh sử dụng LSE. ................................................................ 19
Hình 2-10: Đồ thị P-H của chu trình sử dụng bộ LSE. ................................................. 20
Hình 2-11: Đồ thị P-H của chu trình R22 khơng sử dụng bộ LSE và chu trình có sử
dụng bộ LSE. ................................................................................................................. 21
Hình 2.12: Đồ thị log p-h và sơ đồ hệ thống lạnh sử dụng bộ eco dạng tấm. ............... 22
Hình 2.13: So sánh 2 bộ economizer trên cùng một đồ thị logp-h. ............................... 23
Hình 3-1: Đồ thị logp-h và T-s của chu trình. ............................................................... 25
Hình 3-2: Cấu tạo bình ngưng ống chùm nằm ngang. .................................................. 33
Hình 3-3: Cấu tạo bình chứa cao áp. ............................................................................. 33
xi


Hinh 3-4: Bộ economizer dạng tấm............................................................................... 34
Hình 3-5: Đường đi mơi chất trong bộ economizer. ..................................................... 35
Hình 4-1: Van chặn. ...................................................................................................... 37
Hình 4-2: Cấu tạo lọc Y................................................................................................. 39
Hình 4-3: Cấu tạo van điện từ. ...................................................................................... 40
Hình 4-4: Kí hiệu van an tồn. ...................................................................................... 41
Hình 4-5: Cấu tạo van an tồn. ...................................................................................... 41
Hình 4-6: Cấu tạo rơle áp suất thấp Danfoss. ................................................................ 43

Hình 4-7: Cấu tạo rơ le áp suất cao. .............................................................................. 44
Hình 4-8: Ký hiệu van chặn góc. ................................................................................... 45
Hình 4-9: Van chặn góc. ................................................................................................ 45
Hình 4-10: Cấu tạo van chặn góc. ................................................................................. 46
Hình 4-11: ký hiệu cơng tắc dong chảy. ........................................................................ 46
Hình 4-12: Cấu tạo cơng tắc dịng chảy. ....................................................................... 46
Hình 4-13: Cơng tắc dong chảy. .................................................................................... 48
Hình: 4-14: Hình lọc dầu. .............................................................................................. 48

xii


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1 Giới thiệu về đề tài nghiên cứu:
Hệ thống kho lạnh được hiểu là nhà một nhà kho được thiết kế phù hợp với đặc
tính lý, hóa học của lô hàng để bảo vệ và bảo quản, hay hiểu một cách đơn giản thì kho
lạnh cũng giống như tủ lạnh được lắp đặt và thiết kế với hệ thống dàn lạnh cơng
nghiệp với nhiệt độ thích hợp để bảo quản thực phẩm, thuốc, thuỷ hải sản, rau sạch,
hoa nhập nội và ngoại v.v…
Để cho nhóm nắm vững hơn những kiến thức đã được truyền thụ trong trường
Đại Học, sau khi nghiên cứu, học tập nhóm của chúng em được sự phân cơng của thầy
PGS.TS Hồng An Quốc, nên đã chọn đề tài nghiên cứu là “ hệ thống kho lạnh
300MT sử dụng môi chất lạnh R507A và máy nén trục vít sử dụng bộ economizer.” để
làm đồ án tốt nghiệp. Bản vẽ được thiết kế và thi công bởi công ty Tân Long.
Từ bản vẽ, sử dụng các số liệu về cơng suất và tìm hiểu ngun lý hoạt động của
hệ thống để có thể thiết lập chu trình và tính tốn các thơng số và tính chọn các thiết bị
để tiến hành so sánh với các số liệu trên bản vẽ. Từ đó rút ra được các kết luận về hệ
thống cũng như là sự hiệu quả và tìm ra được cách tối ưu tốt nhất cho hệ thống.
1.2 Lí do chọn đề tài:
Với nghành kỹ thuật lạnh, trong những năm gần đây nước ta đang ngày càng phát

triển và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: sản xuất bia
rượu, sinh học, điện tử, y tế, …và đặc biệt là trong chế biến và bảo quản rau củ quả và
thủy hải sản.
Nước ta là một trong những nước mạnh về nông nghiệp và hải sản, hàng phải
suất khẩu với số lượng hàng rất lớn mà giá trị kinh tế cao chủ chốt. Vì thế sau khi khai
thác thời gian sử dụng khơng được lâu và với sản lượng như thế thì cần phải có hệ
thống kho lạnh đạt chuẩn để bảo quản cho lượng thủy hải sản không bị hư hỏng và giữ
lại chất dinh dưỡng cũng như hình dáng cần thiết của nó. Chính vì thế mà ngày nay có
rất nhiều công ty chuyên sản xuất và thi công lắp đặt cấp đông, kho lạnh như công ty
Arico, công ty cơ điện lạnh Tân Long, công ty TNH điện lạnh SàiGòn, ...

1


Nhận biết được sự quan trọng đó nhóm chúng em chọn đề tài hệ thống kho lạnh
có cơng suất 300MT sử dụng môi chất lạnh R507A và máy nén trục vít sử dụng bộ
economizer làm đề tài luận văn tốt nghiệp. Với mong muốn qua đồ án này giúp chúng
em củng cố lại kiến thức đã được học trên lớp cũng như học hỏi thêm nhiều kiến thức
thực tế hơn.
Trong q trình tính tốn nhóm chúng em khơng tránh những thiếu sót. Nhóm
chúng em rất mong được sự chỉ bảo và góp ý của các thầy cơ và các bạn để đồ án của
chúng em được hoàn chỉnh hơn.

2


CHƯƠNG 2. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY VÀ CÔNG NGHỆ KHO LẠNH
2.1. Giới thiệu về công ty
2.1.1. Vài nét về sự hình thành và phát triển.
Cơng ty TNHH Cơ Điện Lạnh Tân Long thành lập năm 2005 chuyên hoạt động

trong lĩnh vực lạnh cơng nghiệp, với đội ngũ nịng cốt hơn 20 năm kinh nghiệm trong
lĩnh vực hoạt động công ty đã tham gia hồn thành nhiều cơng trình dự án trọng điểm
khắp nơi trên cả nước. Tân Long cung cấp các dịch vụ trọn gói từ tư vấn cung cấp các
giải pháp kỹ thuật, thiết kế và thi công lắp đặt các hệ thống lạnh công nghiệp, kho
lạnh, kho mát.
Với tầm nhìn sứ mệnh Tân Long cung cấp các dịch vụ trọn gói từ tư vấn cung
cấp các giải pháp kỹ thuật, thiết kế và thi công lắp đặt các hệ thống lạnh công nghiệp,
kho lạnh, kho mát. Cung cấp đến khách hàng các sản phẩm và dich vụ tốt nhất áp dụng
công nghệ mới nhất giảm tối đa tiêu hao năng lượng và tiết kiệm tối đa chi phí đầu tư,
chi phí sản xuất.
Với số lượng khách hàng lớn đến với Tân Long thì cơng ty đã cho xây dựng nhà
máy sản xuất thiệt bị lạnh ở Long An (2008), với công việc sản xuất các thiết bị lạnh
như: thiết bị cấp đông băng chuyền IQF, băng chuyền mạ băng, băng chuyền tái đông,
dàn ngưng INOX… Bên cạnh đó, cung cấp các giải pháp kỹ thuật, thiết kế và thi công
lắp đặt các hệ thống lạnh công nghiệp, kho lạnh, kho mát, phục vụ tốt hơn cho người
tiêu dùng.
Công ty Tân Long đã thuộc vào top 5 công ty điện lạnh công nghiệp tại Việt
Nam (2010). Chuyên về thiết bị cấp đông, hệ thống máy lạnh công nghiệp, kho lạnh,
kho mát, giải pháp kỹ thuật nhà máy chế biến thủy sản, nông sản…
Năm 2011, Tân Long sản xuất thành công băng chuyền IQF, REF: Belt phẳng và
belt lưới đầu tiên tại Việt Nam. Sự kiện này đã đánh dấu mốc quan trọng trong lịch sử
phát triển của ngành công nghiệp Chế Biến Thủy Sản tại Việt Nam, kể từ đó, thay vì
việc nhập khẩu các thiết bị lạnh từ các nước Nhật Bản, Mỹ hay châu Âu, các cơng ty
khác có thể lựa chọn IQF sản xuất từ chính Việt Nam, giúp giảm chi phí đầu tư từ đó
có thể nâng cao khả năng cạnh tranh trên thị trường quốc tế.

3


2.1.2. Các lĩnh vực và sản phẩm sản xuất chính.

Cơng ty TNHH cơ điện lạnh Tân Long sản xuất và cung cấp rất nhiều thiết bị và
máy móc trong lĩnh vực cơng nghiệp lạnh, một số lĩnh vực có thể kể đến như sau:
−

Băng chuyền cấp đông siêu tốc (IQF) dạng lưới, phẳng.

−

Băng chuyền tái đông.

−

Tủ đông tiếp xúc.

−

Tủ đông gió, hầm đơng gió.

−

Dàn ngưng, dàn bay hơi INOX.

−

Máy làm đáy vẩy, thiết bị làm lạnh nước.

−

Mán nén lạnh, cụm máy nén lạnh.

−

Thiết kế và lắp đặt hệ thống lạnh liên hồn.

−

Bình áp lực, ống áp lực, bình chứa, van và thiết bị điều khiển.

−

Hệ thống tủ điện động lực và điều khiển, hệ hống điều khiển trung tâm

(SCADA) sử dụng cơng nghệ màn hình touch HMI, PLC, kết nối mạng - nên điều
khiển tốt, tiết kiệm điện năng, dễ theo dõi cũng như thay thế sửa chữa.
−

Kho lạnh, kho mát.
2.2. Tổng quan về công nghệ đông lạnh và bảo quản sản phẩm bằng kho

lạnh.
2.2.1. Công nghệ làm lạnh đông.
a. khái niệm.
Làm lạnh đơng là q trình làm cho sản phẩm hạ nhiệt độ xuống thấp nhất để
đóng băng (sản phẩm có thể là thịt động vật gia cầm, gia súc, nông sản, hải sản). do sự
hấp thụ nhiệt của hơi chất tải lạnh hay môi chất lạnh, đưa nhiệt độ ban đầu xuống nhiệt
độ đóng băng hóa rắn, nhiệt độ điểm đóng băng thường từ -8oC đến 10oC. Hoặc có thể
thấp hơn tới mức -55oC đến 60oC để lượng nước trong sản phẩm bị đóng băng hồn
tồn, tuy nhiên trong ngành công nghiệp chế biến hàng đông lạnh hiện nay, công nghệ
chưa cho phép đạt đến nhiệt độ lạnh sâu như trên nên thông thường nhiệt độ của sản
phẩm chỉ đạt mức 40oC và giữ được tính thẩm mỹ của sản phẩm đơng lạnh.

b. Mục đích của việc làm lạnh đông.
Làm lạnh đông là để hạ thấp nhiệt độ của sản phẩm có tác dụng làm chậm sự ươn
thối và hư hỏng của sản phẩm, giữ được những yếu tố gần như ban đầu của sản phẩm
4


trong một thời gian dài. Bên cạnh đó, việc làm lạnh đơng cịn hạn chế tối đa sự hoạt
động của các vi sinh vật, các enzim trong sản phẩm để hạn chế tối đa sự biến đổi về
chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản. Ngoài ra, đối với mặt hàng sản phẩm là thủy
sản, với các tàu đánh bắt xa bờ, việc trữ đông thủy sản là cần thiết để khi đưa vào bờ
tiêu thụ vẫn giữ được độ tươi mới của thủy sản. Hầu hết các sản phẩm thủy sản hiện
nay nếu muốn xuất khẩu đi nước ngồi đều phải trải qua q trình trữ đơng và bảo
quản lạnh để giữ được chất lượng sản phẩm tốt nhất.
2.2.2. Một số biến đổi của sản phẩm trong quá trình làm đơng và bảo quản
đơng.
a. Biến đổi về vật lý.
Trong q trình làm đơng các cấu trúc tế bào trong sản phẩm trở nên rắn chắc,
màu sắc bị biến đổi do quá trình mất nước và quá trình oxy hóa, sự biến đổi này phụ
thuộc vào nhiệt độ và thời gian làm lạnh đơng hoặc kích thước và hình dạng của sản
phẩm. Nhiệt độ cấp đông càng thấp hay thời gian làm đơng càng ngắn thì mức độ mất
nước càng ít. Làm lạnh bằng khí hóa lỏng, tủ đơng tiếp xúc sẽ mất nước ít hơn so với
làm lạnh đơng bằng khơng khí lạnh đối lưu cưỡng bức. Trọng lượng của sản phẩm sẽ
thay đổi do sự khuếch tán của các tinh thể nước trong quá trình kết tinh và sự thăng
hoa, bay hơi của nước đá, sự hao hụt về khối lượng của sản phẩm còn phụ thuộc vào
bản chất nguyên liệu, độ tươi và phương pháp làm đơng.
Tương tự đối với q trình bảo quản đơng, nếu nhiệt độ bảo quản khơng được
duy trì ở mức ổn định thì nước đá hay các tinh thể đá trong sản phẩm sẽ kết tinh lại
gây ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm. Sự tăng về kích thước các tinh thể nước
đá do sự tăng lên hoặc giảm xuống của nhiệt độ bảo quản sẽ ảnh hưởng xấu đến thực
phẩm cụ thể là các cấu trúc tế bào bị phá vỡ, khi sử dụng sản phẩm sẽ mềm hơn, hao

phí chất dinh dưỡng tăng do sự mất nước tự do tăng làm mùi vị sản phẩm giảm. Do
vậy, độ chênh lệch của nhiệt độ bảo quản phải rơi vào khoảng cho phép là ± 2 oC để
tránh xảy ra hiện tượng kết tinh của nước đá.
Sự thăng hoa của nước đá trên bề mặt của sản phẩm đông lạnh cũng là một
nguyên nhân dẫn đến sự hoa hụt về khối lượng, xấu đi về hình dạng và mất mùi vị của
sản phẩm. Hiện tượng này xảy ra khi quá trình bảo quản đơng xuất hiện hơi nước trong

5


khơng khí ngưng tự thành tuyết trên các dàn lạnh làm giảm độ ẩm trong khơng khí,
dẫn đến sự chênh lệch áp suất bay hơi của nước đá trên bề mặt sản phẩm và trong
khơng khí, kết quả là xảy ra hiện tượng nước đá thăng hoa kéo theo sự thăng hoa của
các chất trong sản phẩm. Vì vậy, để tránh xảy ra hiện tượng trên, trước khi đưa sản
phẩm vào bảo quản, người ta thường đóng gói kín sản phẩm bằng bao bì và cho hết
khơng khí trong đó ra ngồi, khơng có khơng khí thì sẽ khơng thể xảy ra hiện tượng
thăng hoa của nước đá.
b. Biến đổi về hóa học.
Q trình làm lạnh đơng và bảo quản đơng diễn ra sinh ra các biến đổi hóa sinh
và hóa học thường chậm và khơng đáng kể. Các chất và thành phẩn biến đổi chủ yếu là
protein hòa tan và chất béo.
Protein hòa tan bị biến đổi khi xảy ra hiện tượng thăng hoa của nước đá trên bề
mặt sản phẩm và kết tinh nước đá, sản phẩm bị mất protein sẽ bị giảm chất lượng và
độ dinh dưỡng.
Chất béo trong sản phẩm bị phân giải và gây ra sự oxy hóa chất béo, q trình
này làm giảm mùi vị và chất lượng của sản phẩm. Đấy chính là nguyên nhân gây ra
làm hết hạn thời gian bảo quản của sản phẩm, bên cạnh đó cũng ảnh hưởng đến màu
sắc của sản phẩm.
c. Biến đổi về vi sinh vật.
Quá trình làm lạnh đơng giảm nhiệt độ và đóng băng nước làm cho hầu hết vi

sinh vật chết hoặc ngừng hoạt động, bên cạnh đó, các tinh thể đá bị đóng băng gây ảnh
hưởng trực tiếp đến vi sinh vật.
Cịn đối với quá trình bảo quản, các vi sinh vật trong thực phẩm sẽ giảm theo thời
gian bảo quản do ảnh hưởng của nhiệt độ thấp. Tuy nhiên, nếu nhiệt độ bảo quản
khơng ổn định hoặc q trình làm lạnh đông không tốt sẽ sản sinh ra nhiều hơn vi sinh
vật trong sản phẩm, gây thối rửa và làm hư hỏng sản phẩm.
2.2.3. Công nghệ bảo quản sản phẩm bằng kho lạnh.
a. Giới thiệu chung.
6


−

Khái niệm.
Kho lạnh là một phòng hay kho chứa được thiết kế, lắp đặt với hệ thống làm mát,

làm lạnh hay cấp đơng để bảo quản, lưu trữ hàng hóa lâu và giữ được chất lượng tốt
nhất.
Bảo quan bằng phương pháp kho lạnh là phương pháp đơn giản và phổ biến nhất
dùng để lưu giữ cho sản phẩm ở một nhiệt độ đông lạnh nhất định. Thời gian bảo quản
sản phẩm trong kho phụ thuộc vào lượng xuất nhập và cung cầu của người sử dụng.
Việc sử dụng kho lạnh mang lại hiệu quả và giá trị cao cho doanh nghiệp. Kho
lạnh bảo quản có thể sử dụng cho nhiều loại sản phẩm và hàng hóa khác nhau. Các
mặt hàng sản phẩm được bảo quản bằng kho lạnh phổ biến nhất hiện nay là: thủy sản,
nông sản, thịt động vật, sữa, bia, vật tư và dược phẩm y tế và rất nhiều loại sản phẩm
cần thiết cho nhu cầu cuộc sống của con người.
−

Lợi ích của việc bảo quản sản phẩm bằng kho lạnh.
Lưu trữ hàng hóa số lượng lớn: kho lạnh thường có diện tích lớn vì thế có khả

năng lưu trữ nhiều hàng hóa. Bảo quản sản phẩm trong thời gian dài.
Dễ xếp hàng, tháo dỡ và vệ sinh: Không gian kho lạnh rộng rãi để người dùng có
thể dễ sắp xếp hàng hóa, tiến hành vệ sinh sạch sẽ, an tồn.
Tiết kiệm chi phí, tiết kiệm điện: So với sử dụng tủ lạnh để bảo quản lắp đặt kho
lạnh sẽ giảm chi phí có khơng gian lớn và tiết kiệm điện năng.
Nhiệt độ có thể tùy chỉnh phù hợp cho từng loại sản phẩm.
−

Cấu tạo của một kho lạnh bảo quản.
Mục đích chính của kho lạnh là cách nhiệt và cách ẩm để giữ nhiệt độ trong kho

lạnh luôn đạt ở mức yêu cầu và không bị ảnh hưởng từ mơi trường bên ngồi. Kho
lạnh được cấu tạo từ hai phần chính là: phần cách nhiệt và phần làm lạnh.
Phần làm lạnh: hệ thống làm lạnh có vai trị tạo ra và duy trì ổn định nhiệt độ
trong kho lạnh để bảo quản sản phẩm. Tùy vào yêu cầu sử dụng của sản phẩm mà hệ

7


thống làm lạnh trong kho sẽ khác nhau về công suất, tuy nhiên một hệ thống làm lạnh
bắt buộc phải có những thiết bị sau: máy nén, dàn nóng, dàn lạnh, tủ điều khiển và một
số thiết bị vật tư khác.
Phần cách nhiệt: bao gồm vỏ kho lạnh và cửa kho lạnh. Vỏ kho thường được làm
từ những tấm cách nhiệt panel ngăn cách giữa không gian bên trong và bên ngồi. Tấm
panel có độ nhẵn bóng cao, 2 mặt ngồi là Inox hoặc tơn sơn tĩnh điện. Vật liệu lõi làm
từ xốp cứng có khổi lượng nhẹ, khả năng cách nhiệt tốt và độ bền cao. Có 2 loại Panel
thường được sử dụng trong kho lạnh là: Panel EPS và Panel PU.
Cửa kho lạnh được sản xuất với nhiều chủng loại và kích thước khác nhau như
cửa bản lề, cửa trượt... nhưng đều đảm bảo được độ kín của kho khi sử dụng. Cửa

thường được chế tạo bằng Inox - 304 khơng gỉ bên trong có chất cách nhiệt, bản lề và
tay khóa bằng vật liệu atimon hoặc inox đảm bảo độ cứng chắc và sáng bóng của cánh
cửa. Kết cấu joint bao quanh để ngăn chặn khí lạnh thất thốt ra ngồi. Khung bao cửa
được thiết kế nhiều tầng rất vững chắc và điện trở sấy, giúp cách cửa luôn được khô
ráo sạch sẽ và dễ thay thế.
Tủ điều khiển: dùng để kiểm soát và điều chỉnh các hoạt động của kho lạnh. Với
các thông số được cài đặt sẵn, thiết bị điều chỉnh sẽ điều phối hoạt động của các thiết
bị để nhiệt độ được giữ ổn định ở mức yêu cầu. Bên cạnh đó, tủ cần có bộ phận để
thực hiện báo hiệu khi thiết bị gặp phải trục trặc trong vận hành. Cần lưu ý đến khả
năng lưu trữ thông số để người sử dụng đánh giá hoạt động và đưa ra quyết định bảo
trì bảo dưỡng.
Máy nén: là bộ phận đóng vai trị quan trọng trong cấu tạo làm lạnh của kho lạnh.
Có nhiều loại máy nén như máy nén piston, trục vít, xoắn ốc… với cấu tạo và nguyên
lý hoạt động khác biệt. Thông thường, máy nén sẽ được nhập khẩu nguyên chiếc từ
nước ngoài. Khi thiết kế và lắp đặt sẽ dựa trên thể tích kho và nhiệt độ bảo quản để
chọn cơng suất máy sử dụng. Một số kho lạnh có thể sử dụng cụm máy nén dàn ngưng
8


thay vì sử dụng các thiết bị riêng biệt để đem đến hiệu quả hoạt động tốt hơn. Máy nén
lạnh dùng trong kho lạnh công nghiệp thường được lắp đặt trên bê tông cốt thép vững
chắc. Giúp cho máy chạy ổn định, tránh bị ẩm ướt khi vệ sinh dàn máy, không gây ảnh
hưởng tiếng động, tiếng rung tới xung quanh.
Dàn lạnh và dàn nóng: dàn lạnh và dàn nóng thường được nhập khẩu và có nhiều
thương hiệu để lựa chọn. Các dàn máy thường chia thành model tương ứng với nhiệt
độ sử dụng kho. Dàn lạnh được lắp bên trong phải đảm bảo có lớp vỏ chắc chắn, có
tính thẩm mỹ. Bên trong dàn lạnh có một số bộ phận quan trọng cần được chú ý khi
lựa chọn và sử dụng: bức cánh, quạt li tâm, điện trở xả đá…
Các thiết bị vật tư khác: tủ điện, đèn kho lạnh, rèm cửa, điện trở sưởi nền, sưởi
cửa…

b. Phân loại kho lạnh.
Kho lạnh có nhiều loại và được phân chia theo nhiều tiêu chí khác nhau như theo
cơng dụng, theo nhiệt độ, theo dung tích chứa và theo đặc điểm cách nhiệt.
−

Theo công dụng:
Kho lạnh sơ bộ: dùng để lưu trữ và bảo quản tạm thời thực phẩm sau khi qua làm

lạnh rồi thực phẩm sẽ chuyển qua khâu tiếp theo, thường được sử dụng ở các nhà máy
chế biến thực phẩm.
Kho lạnh phân phối, trung chuyển: là kho lanh có dung tích lớn, có thể tích trữ
nhiều mặt hàng, dùng để cung cấp và phân phối thực phẩm với số lượng lớn hoặc dự
trữ lâu dài phịng khi có trường hợp nguy cấp.
Kho lạnh thương nghiệp: là kho lạnh dùng để bảo quản của các công ty, nhà
máy, doanh nghiệp, sản phẩm có thể được cung cấp đi nhiều nơi hoặc lưu trữ tạm thời
để xuất khẩu.

9


Kho lạnh vận tải: thường được sử dụng trên các phương tiện vận chuyển lớn như
tàu thủy, tàu hỏa, có dung tích lớn dùng để lưu trữ hàng hóa vận chuyển đi nơi khác.
Kho lạnh dân dụng, gia đình: có dung tích nhỏ, chủ yếu sử dụng trong các hộ gia
đình, nhà hàng, khách sạn, dùng để bảo quản và lưu trữ thực phẩm sinh hoạt.
−

Theo nhiệt độ:
Kho lạnh bảo quản đông: được sử dụng để bảo quản các sản phẩm sau khi cấp

đơng, vì vậy có nhiệt độ lạnh sâu, có thể đạt đến -40oC và tối thiểu là khoảng -20oC.

Sản phẩm được bảo quản trong kho này thường là các loại thịt có nguồn gốc từ động
vật, thủy sản, vì vậy nhiệt độ bảo quản có thể dao động và tùy thuộc vào thời gian bảo
quản và loại sản phẩm.
Kho gia lạnh trung gian: dùng để lưu trữ tạm thời sản phẩm trong q trình làm
lạnh đơng xuống nhiệt độ lạnh sâu, được sử dụng trong các nhà máy chế biến thực
phẩm cấp đơng, kho có thể làm lạnh sản phẩm xuống nhiệt độ âm rồi sau đó đem đi
cấp đơng.
Kho lạnh bảo quản lạnh: có nhiệt độ trung bình khoảng từ -3 oC đến 5oC, dùng
để bảo quản các loại sản phẩm cần độ tươi như rau sạch, trái cây, chủ yếu là nông sản.
Kho bảo quản đá: thường sử dụng trong các nhà máy sản xuất nước đá, đá cây,
có nhiệt độ trung bình khoảng -5oC.
Kho lạnh đa dụng: có thể điều chỉnh nhiệt độ tùy biến, khi cần có thể lên 0oC để
trữ sản phẩm bình thường, xuống -20oC để trữ đơng sản phẩm cấp đơng hoặc có thể
dùng để gia lạnh. Tuy nhiên, loại kho lạnh này có chi phí lắp đặt cao vì độ tùy biến của
nó.
−

Theo dung tích chứa:
Kho lạnh có thể chia theo dung tích chứa hoặc cơng suất, có các dạng là: kho

nhỏ, kho trung bình, kho lớn và kho cực đại.
− Theo kết cấu cách nhiệt:

10


Kết cấu xây dựng vỏ kho cũng là một tiêu chí để phân loại sự khác nhau của kho
lạnh.
Kho lạnh Panel: có kết cấu là được lắp đặt từ các tấm panel làm từ vật liệu cách
nhiệt như polyurethane. Vì vậy kho có thiết kế khá đơn giản và đẹp mắt, dễ dàng lắp

ráp và tháo ra di chuyển khi cần thiết, giá thành tiết kiệm. Tuy nhiên, có cơng suất lạnh
và dung tích khơng được cao, chủ yếu được sử dụng để bảo quản các loại mặt hàng
như nông sản, dược liệu, sữa…
Kho xây thông thường: là loại kho có kết cấu xây dựng phức tạp, bên ngồi là lớp
vật liệu xây dựng, bên trong là nhiều lớp cách nhiệt có kích thước và chất liệu khác
nhau được sắp xếp xen kẽ để tạo ra hiệu quả cách nhiệt. Kho này có diện tích xây dựng
rất lớn, giá thành xây dựng cao, cố định và không được đẹp.
2.3. Hệ thống máy nén trục vít sử dụng bộ economizer.
2.3.1. Khái niệm máy nén trục vít.
Máy nén trục vít là một loại máy nén pittong quay, hai trục quay nằm song song
với nhau có răng xoắn theo hình ốc. Hai trục nằm gọn trong thân máy có cửa hút và
cửa đẩy bố trí ở hai đầu thân. Hai trục chính là hai roto, một trục chính (lồi) và một
trục phụ (lõm) có 4 – 6 răng xoắn. Khi hai trục quay, thể tích đầu cuối trục vít giới hạn
giữa hai răng giảm dần thực hiện q trình nén. Mơi chất được nén qua các rãnh giữa
hai trục và di chuyển từ đầu đến cuối thân trục.
Hai trục vít khi quay trong thân máy không hề tiếp xúc với nhau và không tiếp
xúc với thân máy, khoang nén được giữ kín bằng dầu bơi trơn. Vì vậy, các chi tiết
chuyển động trong máy nén trục vít rất ít khi bị mịn, mơi chất có nhiệt độ cuối tầm
nén thấp vì nhiệt lượng của mơi chất sinh ra trong q trình nén được làm mát bởi dầu
bơi trơn và thải ra ngồi.

11