Tài liệu ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH - KHO LẠNH, chương VII pptx

CHƯƠNG VII: TÍNH NHIỆT TẢI, CHỌN MÁY NÉN VÀ
CÁC THI
ẾT BỊ CỦA HỆ THỐNG LẠNH
3.1 TÍNH TOÁN NHIỆT TẢI
Việc tính toán nhiệt tải kho lạnh là tính toán các dòng nhiệt
từ môi trường xâp nhập vào kho lạnh. Đây chính là dòng nhiệt tổn
thất mà máy lạnh phải có đủ công suất để thải nó trở lại môi trường
nóng, đảm bảo sự ch
ênh lệch nhiệt độ ổn định giữa buồng lạnh và
không khí bên ngoài.
M
ục đích cuối cùng của việc tính toán nhiệt tải kho lạnh là để
xác định năng suất lạnh của máy lạnh cần lắp đặt. Nhiệt tải Q của
kho lạnh sẽ được tính theo công thức sau:
Q = Q
1
+ Q
2
+ Q
3
+ Q
4
+ Q
5
, W
Trong đó:
Q
1
– dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che của kho lạnh.
Q
2

– dòng nhiệt do sản phẩm và bao bì tỏa ra trong quá
trình xử lý lạnh.
Q
3
– dòng nhiệt từ không khí bên ngoài do thông gió
bu
ồng lạnh, ở đây Q
3
= 0 do kho bảo quản sản phẩm thủy sản
không thông gió buồng lạnh.
Q
4
– dòng nhiệt từ các nguồn khác nhau khi vận hành
kho l
ạnh.
Q
5
– dòng nhiệt từ sản phẩm tỏa ra khi sản phẩm hô
hấp, nó chỉ có ở kho lạnh bảo quản rau quả, Q
5
= 0.
3.1.1 Dòng nhiệt qua kết cấu bao che Q
1
Dòng nhiệt qua kết cấu bao che là tổng các dòng nhiệt tổn
thất qua tường bao, trần và nền do sự chênh lệch nhiệt độ giữa môi
trường b
ên ngoài và bên trong kho lạnh cộng với dòng nhiệt tổn
thất do bức xạ mặt trời qua tường bao và trần.
Dòng nhiệt Q
1

được xác định theo công thức:
Q
1
= Q
11
+ Q
12
, W.
Trong đó:
Q
11
– dòng nhiệt qua tường bao, trần và nền do chênh
l
ệch nhiệt độ.
Q
12
– dòng nhiệt qua tường bao và trần do ảnh hưởng của
bức xạ mặt trời.
Kho lạnh được thiết kế vách và trần kho đều có tường bao và
mái che nên b
ỏ qua dòng nhiệt qua tường và trần do ảnh hưởng của
bức xạ mặt trời, Q
12
= 0.
Dòng nhi
ệt qua tường bao, trần và nền do chênh lệch nhiệt độ
được xác định theo biểu thức:
Q
11
= K

t
.F(t
1
– t
2
), W
Trong đó:
K
t
- hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che xác
định theo chiều d
ài cách nhiệt thực.
F - diện tích bề mặt kết cấu bao che.
t
1
– nhiệt độ môi trường bên ngoài kho,
0
C.
t
2
– nhiệt độ không khí trong kho,
0
C.
Chi
ều dài kho L
1
= 32 m
Chi
ều rộng kho L
2

= 12 + 2.0,125 = 12,25 m
Chi
ều cao H = 3,6 + 0,125 = 3,725 m
Bảng 3-1 Bảng tổng hợp dòng nhiệt xâm nhập qua kết cấu bao
che
Bao che
K
t
( W/m
2
K)
F
(m
2
)
t
(
0
C)
Q
i
(W)
Vách phía
đông
0,198 45,6 46 415,3
Vách phía
tây
0,198 45,6 46 415,3
Vách phía
nam

0,198 119,2 46 1085,7
Vách phía
b
ắc
0,198 119,2 46 1085,7
Trần
0,198 392 50 3881
Nền
0,198 392 46 3570,3
Tổng Q
11
10453,3
Do kho lạnh được đặt trong xưởng chế biến có tường bao
xung quanh và có mái che nên nhiệt độ không khí xung quanh kho
lạnh sẽ lấy bằng nhiệt độ của khu thành phẩm, t
1
= 26
0
C. Chỉ có
trần kho lạnh có nhiệt độ cao hơn ta lấy nhiệt độ không khí phía
trên trần là 30
0
C.
Vậy dòng nhiệt xâm nhập qua kết cấu bao che là Q
1
= Q
11
=10453,3W
3.1.2 Dòng nhiệt do sản phẩm và bao bì tỏa ra Q
2

Dòng nhiệt do bao bì và sản phẩm tạo ra xác định theo công
thức:
Q
2
= Q
21
+ Q
22
, W
Trong đó:
Q
21
– dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra,W
Q
22
– dòng nhiệt do bao bì tỏa ra,W
1. Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra Q
21
Được xác định theo công thức:

3600.24
1000
)(
2121
iiMQ 
, W
Trong đó:
M – công suất buồng gia lạnh hay khối lượng hàng
nh
ập vào kho bảo quản trong một ngày đêm, tấn/ngày đêm. Tại

công ty TNHH Minh Đăng
– Sóc Trăng khối lượng hàng nhập vào
kho b
ảo quản trong một ngày đêm là M = 30 tấn/ngày đêm.
i
1
, i
2
– enthalpy của sản phẩm vào kho và của sản phẩm
ở nhiệt độ bảo quản, J/kg. Với sản phẩm mực, tôm, cá đông lạnh i
1
= 24600 J/kg, [TL-4,74].
V
ới kho bảo quản đông, các sản phẩm khi đưa vào kho bảo
quản đã được cấp đông đến nhiệt độ bảo quản. Tuy nhiên trong
quá trình x
ử lý đóng gói và vận chuyển nhiệt độ sản phẩm tăng lên
ít nhiều nên đối với sản phẩm bảo quản đông lấy nhiệt độ vào là: t
1
= -12
0
C, [TL-4,74].
Thay s
ố:
W7,8402
3600.24
1000
24600.30
21
Q

2 Dòng nhiệt do bao bì tỏa ra Q
22
Được xác định theo biểu thức:
9,2331
3600.24
1000
)2026(1460.3
3600.24
1000
)(.
2122
 ttCMQ
bb
W
Trong đó:
M
b
- khối lượng bao bì đưa vào cùng sản phẩm trong
một ngày đêm, tấn/ngàyđêm. Ta lấy M
b
= 10%.M = 3 tấn/ngày
đêm.
C
b
- nhiệt dung riêng của bao bì,J/kgK, với bao bì là bìa
cactong thì C
b
= 1460 J/kgK.
t
1

,t
2
- nhiệt độ bao bì trước và sau khi làm lạnh bao
bì,
0
C.
Ta l
ấy nhiệt độ bao bì trước khi đưa vào kho cùng sản phẩm
bằng nhiệt độ của khu thành phẩm, t
1
= 26
0
C.
V
ậy: Q
2
= Q
21
+ Q
22
= 8402,7 + 2331,9 = 10734,6 W
3.1.3 Dòng nhiệt tỏa ra khi vận hành Q
4
Các dòng nhiệt do vận hành bao gồm các dòng nhiệt do đèn
chi
ếu sáng Q
41
, do người làm việc trong buồng Q
42
, do các động cơ

điện Q
43
, do mở cửa kho lạnh Q
44
và dòng nhiệt do xả băng dàn
l
ạnh Q
45
.