Thiết kế hệ thống lạnh công ty cổ phần thuỷ sản và thương mại thuận phước đà nẵng

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH

LỜI NÓI ĐẦU
Từ xưa loài người đã biết ứng dụng làm lạnh trong cuộc sống: cho vật cần làm
lạnh tiếp xúc với vật lạnh hơn, dùng băng tuyết để ướp các sản phẩm,... đó là phương
pháp làm lạnh tự nhiên. Nhưng muốn làm lạnh đến một nhiệt độ bất kì và duy trì nhiệt
độ ấy trong một khoảng thời gian tùy ý thì phải dùng máy lạnh nhân tạo.
Kĩ thuật lạnh đã thâm nhập vào hơn 70 nghành kinh tế quan trọng và hỗ trợ tích
cực cho các nghành đó, đặc biệt là các nghành công nghiệp thực phẩm, chế biến thịt cá,
rau quả, rượu bia, nước giải khát, đánh bắt và xuất khẩu thuỷ hải sản, sinh học hoá học,
hoá lỏng và tách khí, sợi dệt may mặc, thuốc lá, chè, in ấn, điện tử, thơng tin, tin học, y
tế, văn hố, thể thao và du lịch....
Lĩnh vực ứng dụng quan trọng nhất của kĩ thuật lạnh là bảo quản thực phẩm. theo
thống kê thì khoảng 80% cơng suất lạnh được sử dụng trong công nghệ bảo quản thực
phẩm.nước ta là một nước nhiệt đới có thời tiết nóng và ấm nên q trình ơi thiu thực
phẩm xảy ra càng nhanh. Muốn làm ngưng trệ hoặc làm chậm q trình ơi thiu, thì
phương pháp có hiệu quả và kinh tế nhất là bảo quản lạnh.
Nước ta có một nguồn tài nguyên biển rất đa dạng và phong phú. Khi đất nước
đang trên đà hội nhập nền kinh tế thế giới, thì việc phát triển nghành thuỷ sản là một
nhu cầu tất yếu. Do đó các nhà máy thuỷ sản đang được xây dựng ngày càng nhiều, và
quy mô hoạt động rất lớn. Nhằm cung cấp các mặt hàng thuỷ sản đạt chất lượng cao cho
thị trường trong nước và xuất khẩu.
Được sự giúp đỡ tận tình của thầy Phan Quý Trà, cùng tồn thể thầy cơ trong khoa
Nhiệt - Điện Lạnh, em đã hồn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Với đề tài: Thiết kế hệ
thống lạnh Công Ty Cổ Phần Thuỷ Sản Và Thương Mại Thuận Phước Đà Nẵng. Trong
quá trình hồn thành, khơng tránh khỏi những sai sót, em rất mong được sự chỉ bảo của
thầy cô!
Đà Nẵng, Ngày 20 tháng 01 năm 2008
Sinh viên thưc hiện

Ngọ Vương Tú

Sinh viên thực hiện: Ngọ Vương Tú - Lớp 03N1

Trang 1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH
CHƯƠNG I

ĐẶT VẤN ĐỀ VÀ NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
1.1. Tình hình thị trường thủy sản thế giới và trong nước:
1.1.1. Thị trường thuỷ sản thế giới:
Theo báo cáo của FAO, tổng sản lượng khai thác cá trên toàn thế giới năm 1994 là
108,94 triệu tấn. Đó là giới hạn khơng thể vượt qua mà ngược lại theo chiều hướng ngày
càng giảm. Trong lĩnh vực nuôi trồng thf tôm là nguồn lợi chủ yếu cũng đang giảm
nghiêm trọng ở các nước sản xuất chính như Thái Lan, Ấn Độ, Băngladesh…Sản lượng
sẽ dao động ở mức dưới 1.700.000 tấn trong những năm tới.
Nhu cầu về thuỷ sản toàn thế giới ngày càng tăng song mức cung chỉ có giới hạn.
Do đó để tận dụng những nguồn lợi hiện có sẽ có thêm một số sản phẩm mới dạng giá
trị gia tăng.
Ba thị trường Mỹ, Châu Âu và Nhật sẽ nhập nhiều sản phẩm giá trị gia tăng hơn
nữa. Tuy nhiên yêu cầu về chất lượng sẽ là yếu tố quan trọng nhất đối với cả loại truyền
thống cũng như giá trị gia tăng trong những năm sắp tới. Đồng USD ngày càng mạnh
theo với sự phục hồi của kinh tế Mỹ. Thị trường Mỹ sẽ nhập nhiều thuỷ sản hơn để đáp
ứng nhu cầu tiêu thụ thuỷ sản nội địa. Mỹ đã quy định ngày 17 tháng 12 năm 1997 là
thời hạn cuối cùng các nhà sản xuất và xuất khẩu sang Mỹ phải áp dụng HACCP. Nếu
Việt Nam đạt được quy chế tối huệ quốc (MFN) với Mỹ thì việc xuất khẩu thuỷ sản

Việt Nam sẽ tăng hơn nữa. Nhật là thị trường thuỷ sản lớn nhất thế giới hiện nay và sẽ
duy trì số lượng nhập cao, nhưng xu hướng là nhập các mặt hàng giá trị gia tăng cho
các hộ lớn. Các siêu thị Nhật sẽ tập trung vào việc nhập trực tiếp để giảm chi phí qua
trung gian. Đồng Yên giảm giá, người Nhật có chiều hướng tìm mua các nguồn cung
cấp thuỷ sản rẻ hơn.
Khai thác thị trường Trung Quốc: Đây là thị trường lớn, rất gần với Việt Nam.
Cùng với đà phát triển kinh tế rất nhanh, Trung Quốc là một thị trường có nhu cầu tiêu
thụ hải sản rất lớn, đa dạng từ sản phẩm cao cấp nhất - mặt hàng tươi sống đến các loại
hải sản ướp đá, chế biến khô, ướp muối nhạt. Đối với thị trường Trung Quốc thực tế
hiện nay ngành thuỷ sản Việt nam chỉ mới xuất theo đường tiểu ngạch và giao dịch với
các cơng ty nhỏ hoặc tư nhân, vì vậy giá xuất chưa cao, không ổn định và gặp nhiều rủi

Sinh viên thực hiện: Ngọ Vương Tú - Lớp 03N1

Trang 2


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH

ro trong thanh tốn. Cần hình thành các cơng ty liên doanh với các đối tác Trung Quốc
để thu hút vốn đầu tư xây dựng các cơ sở chế biến thuỷ sản.
Các nước châu Á mới phát triển sẽ trở thành những thị trường lớn hơn so với các
nước phương Tây.
Đông Nam Á sẽ trở thành khu vực xuất khẩu thủy sản lớn nhất, do đó cạnh tranh
về nguyên liệu cũng như giá xuất các mặt hàng thuỷ sản trong khu vực sẽ trở nên
gay gắt.
1.1.2. Thị trường trong nước và tình hình các doanh nghiệp chế biến thuỷ sản:
Theo báo cáo của Bộ Thuỷ sản, tổng sản lượng thuỷ sản sẽ tăng 7% hàng năm

trong các năm tới. Cá tươi, ướp đá, thuỷ sản tươi sống và đông lạnh sẽ chiếm tỷ trọng
lớn nhất cho yêu cầu tiêu dùng nội địa. Các sản phẩm chế biến sẵn để nấu hoặc ăn liền
cũng sẽ phát triển nhanh sau năm 2000. Do mức thu nhập dân cư đô thị ngày càng tăng
và số lượng du khách tăng cao, giá trị các hàng thuỷ sản tiêu thụ nội địa sẽ tăng theo và
một số thuỷ đặc sản thậm chí cịn cao hơn giá xuất khẩu.
Thị trường nội địa phát triển sẽ tạo thế cân bằng và giảm độ rủi ro trong kinh
doanh xuất khẩu.
* Tình hình chế biến xuất khẩu của các địa phương:
Chúng ta có trên 200 cơng ty tham gia chế biến và xuất khẩu mặt hàng thuỷ sản
xuất khẩu.
1.1.3. Kết luận về nhu cầu thị trường:
Nhu cầu tiêu thụ các sản phẩm thuỷ sản thế giới có xu hướng ngày càng gia tăng vì
tính an tồn và lợi ích dinh dưỡng của các mặt hàng này. Nhu cầu nhập khẩu thuỷ sản
ngày càng tăng đặc biệt là các sản phẩm xuất từ tôm, mực ống, mực nang.
Cùng với nhu cầu tăng về số lượng, chất lượng sản phẩm đòi hỏi ngày càng cao
đặc biệt tiêu chuẩn an toàn vệ sinh thực phẩm ngày càng nghiêm ngặt hơn và trở thành
mối quan tâm hàng đầu của các nhà nhập khẩu và được pháp luật các nước nhập khẩu
đặc biệt là các nước nhập khẩu chính quy định ngày càng chặt chẽ hơn. Ở nhiều nước,
đặc biệt là các nước thuộc liên minh châu Âu, Mỹ thì chất lượng thuỷ sản trước hết là
các chỉ tiêu về an toàn thực phẩm.
Sinh viên thực hiện: Ngọ Vương Tú - Lớp 03N1

Trang 3


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH

Các thị trường nhập khẩu thuỷ sản quan trọng nhất là: Nhật, Mỹ, Trung Quốc và

liên minh châu Âu. Mỗi thị trường có những nét đặc trưng riêng về cơ cấu tiêu thụ sản
phẩm, giá cả, thời gian cung cấp...Vì vậy trên cơ sở điều kiện nguồn lợi, thế mạnh của
từng địa phương và nhà máy cần nghiên cứu đặc điểm các thị trường để đề ra chiến lược
riêng cho mình, phát huy được lợi thế và tận dụng được thị trường.
Như vậy về vấn đề thị trường chúng ta ngày càng mở rộng và ổn định. Các chương
trình về đánh bắt xa bờ, nuôi trồng thuỷ hải sản tạo ra càng nhiều sản phẩm. Vì vậy việc
mở rộng tăng số lượng các xí nghiệp chế biến thuỷ hải sản là một tất yếu khách quan.
Mặt khác, để tận dụng nhân công rẻ của nước ta cần thiết phải tạo ra các mặt hàng có
giá trị gia tăng. Các mặt hàng này được các thị trường đánh giá cao và giá cả ổn định
hơn, khả năng chịu các rủi ro giảm.
1.2. Giới thiệu về nhà máy:
Nhà máy chế biến thuỷ sản và thực phẩm đông lạnh xuất khẩu ra đời dựa trên nhu
cầu phát triển tiềm năng thuỷ sản của Thành phố, nhằm đưa Đà Nẵng trở thành một
trong những thành phố phát triển mạnh về chế biến thuỷ sản và thực phẩm đơng lạnh
xuất khẩu.

•

Địa Điểm: Khu cơng nghiệp và dịch vụ thuỷ sản Thọ Quang, Thành phố Đà

Nẵng.

•

Chủ đầu tư : Cơng ty thủy sản và thương mại Thuận Phước.

•

Tồn bộ nhà máy chế biến thuỷ sản và thực phẩm đông lạnh xuất khẩu có 1

hệ thống lạnh trung tâm dùng môi chất NH3, bao gồm:
- 3 dây chuyền IQF, mỗi dây chuyền có năng suất 500 kg/giờ.
- 2 tủ đơng tiếp xúc, mỗi tủ 1.000 kg/mẻ
- 2 tủ đơng gió, mỗi tủ 250 kg/giờ.
- 1 hầm đơng gió 3.000 kg/3giờ.
- 2 máy đá vảy, mỗi máy 30 tấn/ngày.
- 3 máy đá vảy, mỗi máy 20 tấn/ngày.
- 1 kho lạnh thương mại bao gồm:
+ 1 kho 1.500 tấn.
+ 3 kho 250 tấn.
Sinh viên thực hiện: Ngọ Vương Tú - Lớp 03N1

Trang 4


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH

+ các hành lang kho .
- 2 kho chờ đông, mỗi kho 50 tấn.
- 1 kho làm mát sản phẩm 10 tấn.
- 1 thiết bị làm lạnh nước cho điều hồ khơng khí 900 KW.

- 1 thiết bị làm lạnh nước chế biến 20 m3/ h.
- Hệ thống điều hồ khơng khí tồn nhà máy.

♦ Nguồn vốn:
Vốn phát triển sản xuất của công ty thuỷ sản và thương mại Thuận Phước.
1.3. Sơ đồ mặt bằng nhà máy:

Nhà máy thuỷ sản Thuận Phước Đà Nẵng thuộc khu cơng nghiệp Thọ Quang. Sản
phẩm chính của công ty là các loại tôm, cá, mực đông lạnh phục vụ cho thị trường trong
nước và xuất khẩu. Công suất chế biến hằng năm đạt gần 2500 tấn. Tổng diện tích mặt
bằng của cơng ty là 7210m2, trong đó diện tích dùng cho sản xuất là 2400m2.
Ưu điểm lớn là công ty đặt tại nơi giáp ranh với bờ biển Thuận Phước, là nơi mà
ngành khai thác thủy sản phát triển mạnh cho nên có những ưu điểm trong thu mua thủy
sản, bảo đảm cung cấp nhanh và đầy đủ nguồn hàng để sản xuất. Vị trí của cơng ty cũng
khá thuận tiện trong việc vận tải hàng hoá của công ty.
Cùng với sự phát triển của ngành thủy sản Việt Nam, công ty thủy sản và thương
mại Thuận Phước đã không ngừng đầu tư phát triển công nghệ. Nhiều hệ thống lạnh
hiện đại như dây chuyền IQF, tủ cấp đơng gió, cấp đơng tiếp xúc, máy đá vảy, kho... đã
và đang được lắp đặt tại công ty. Qua thời gian đi vào vận hành sản xuất đã nâng cao
đáng kể chất lượng sản phẩm của công ty.

Sinh viên thực hiện: Ngọ Vương Tú - Lớp 03N1

Trang 5


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Sinh viên thực hiện: Ngọ Vương Tú - Lớp 03N1

THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH

Trang 6


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH

1.4. Nhiệm vụ thiết kế:
Do thời gian có hạn, được sự hướng dẫn của thầy, em đã tính tốn và thiết kế 1 hệ
thống lạnh bao gồm:
- 1 tủ đông tiếp xúc 1000 kg/mẻ.
- 1 hầm đơng gió 3000 kg/mẻ
- 1 máy đá vẩy 20 tấn/ngày.
- 1 dây chuyền cấp đông IQF tấm phẳng, mạ băng, tái đông 500 kg/giờ.
1.4.1. Tủ cấp đông tiếp xúc 1000 kg/mẻ:
- Năng suất: 1000 kg/mẻ.
- Thời gian cấp đông cho mỗi mẻ: 1,5 giờ.

- Nhiệt độ không khí trong tủ: t = - 35oC.
- Sản phẩm: Tơm, cá ( qua chế biến ) .

- Môi chất lạnh: NH3
- Phương pháp cấp dịch: bơm dịch.
- Kiểu cấp đông: Kiểu tiếp xúc trực tiếp 2 mặt.

- Nhiệt độ sản phẩm vào cấp đông: + 10oC
- Nhiệt độ nước châm: + 5oC
- Nhiệt đọ tâm sản phẩm cuối quá trình cấp đơng: - 18oC
1.4.2. Hầm cấp đơng gió 3000 kg/mẻ:
- Năng suất: 3000 kg/mẻ
- Thời gian cấp đông cho mỗi mẻ: 3 giờ
- Sản phẩm: cá

- Môi chất lạnh: NH3
- Nhiệt độ khơng khí trong hầm: t = - 35oC

- Nhiệt độ sản phẩm vào cấp đông: + 10oC
- Nhiệt độ tâm sản phẩm cuối q trình cấp đơng: - 18oC
- Số lượng khay cấp đông trong tủ: 600 cái

Sinh viên thực hiện: Ngọ Vương Tú - Lớp 03N1

Trang 7


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH

- Khối lượng sản phẩm trong mỗi khay: 5 kg sản phẩm dạng rời
- Phương pháp cấp dịch: tiết lưu trực tiếp vào dàn lạnh
1.4.3. Máy đá vảy 20 tấn/ngày:
- Năng suất: 20 tấn/ngày

- Nhiệt độ nước vào: + 25 oC
- Độ dày đá vẩy: 2,5 mm

- Môi chất lạnh: NH3
- Nhiệt độ bay hơi: - 23 oC
- Hiệu suất làm đá: 1 lít nước tạo ra 1 kg đá vẩy khơ.
1.4.4. Dây chuyền đông lạnh IQF:
Dây chuyền cấp đông dạng rời, kiểu xoắn bao gồm các thiết bị sau: Băng chuyền
cấp đông băng tải ra hàng, thiết bị mạ băng rung, băng chuyền làm cứng và băng chuyền
tái đông.
- Công suất: G = 500 kg/h
- Môi chất lạnh: NH3

- Thời gian làm lạnh yêu cầu: Từ 5→30phút, chọn T = 15 phút.
- Nhiệt độ tâm xử lý lạnh: tt = -18 °C
- Nhiệt độ sản phẩm đưa vào: tv = 10 °C
- Sản phẩm: tôm.
- Tỉ lệ mạ băng: 10 %
1.5. Chọn phương pháp làm lạnh:
1.5.1. Đối với kho lạnh bảo quản:
Theo yêu cầu chất lượng cũng như thời gian bảo quản sản phẩm thì trong buồng
bảo quản phải giữ cho nhiệt độ tâm sản phẩm từ (-18°C ÷ -20°C). Do đó u cầu nhiệt
độ khơng khí trong buồng phải đạt -25°C.
Chọn phương pháp làm lạnh khơng khí trực tiếp. Các dàn lạnh được treo lên panel
trần kho lạnh. Khơng khí trong buồng lạnh chuyển động cưỡng bức vừa phải bằng quạt.

Sinh viên thực hiện: Ngọ Vương Tú - Lớp 03N1

Trang 8


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH

1.5.2. Thiết bị kết đông:
Để làm lạnh đông sản phẩm sử dụng phương pháp cấp đông sau:
- Thiết bị kết đông kiểu tiếp xúc(contact freezer): sản phẩm đông dạng block.
- Thiết bị kết đông kiểu băng chuyền IQF(individual quickly freezer): sản phẩm
đông rời với số lượng lớn.
- Tủ đơng gió: sản phẩm đơng rời với số lượng nhỏ.
1.5.2.1. Thiết bị kết đông kiểu tiếp xúc:
Bằng cách cho tôm vào từng khuôn và đặt lên các tấm lắc kim loại trong tủ cấp

đông, bên trong các tấm lắc là dàn bay hơi trực tiếp của mơi chất lạnh. Khay làm bằng
thép khơng rỉ có kích thước tiêu chuẩn 150 ×200×50, bên trên có nắp đậy, mỗi khay
xếp được 2kg tôm. Khi xếp khay sản phẩm lên các tấm lắc xong, dầu xả từ xi lanh thuỷ
lực được xả ra bình chức tổ hợp các tấm lắc đi xuống và ép các khuôn sản phẩm lại làm
cho các khay sản phẩm có thể tiếp xúc cả 2 hai mặt trên và dưới. Nhiệt độ sôi của mơi
chất lạnh có thể đạt tới -400C. Sau khi nhiệt độ sản phẩm đạt yêu cầu là -18 oC thì dầu
được bơm vào 2 xi lanh thuỷ lực làm cho các tấm plate nâng lên để dễ dàng lấy các
khay ra. Thời gian cấp đông của thiết bị này là T =1÷2h. Các khay sản phẩm được
chuyển đến, đặt trong buồng tách khn và tiến hành đóng gói, đóng kiện, nhiệt độ
khơng khí trong buồng này khoảng -100C.
Đối với dây chuyền công nghệ mới, yêu cầu thời gian cấp đơng phải nhỏ hơn 2h.
Để đạt được điều đó địi hỏi ga lỏng trong các tấm lắc phải cho chuyển động cưỡng bức
bằng bơm. Vì vậy đối với tủ cấp đông tiếp xúc sử dụng cấp dịch bằng bơm nên hệ
thống địi hỏi phải có bình chứa hạ áp.
1.5.2.2. Thiết bị kết đông kiểu băng chuyền IQF:
Sản phẩm thô sau khi qua vệ sinh, chế biến bóc vỏ, bỏ đầu phân cỡ sẽ được đưa
vào băng chuyền. Tại thiết bị cấp đông nhanh sản phẩm sẽ được hạ nhiệt đến nhiệt độ
âm sâu, sau khi đạt đến nhiệt độ cần thiết, sản phẩm theo băng chuyền đến thiết bị mạ
băng phun hơi sương nước lạnh (nhiệt độ từ 2 0C đến 5°C). Sau khi sản phẩm được đưa
vào phòng tái đơng, ra khỏi phịng tái đơng sản phẩm được bao bọc lớp băng mỏng bảo
vệ.

Sinh viên thực hiện: Ngọ Vương Tú - Lớp 03N1

Trang 9


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH

Ở đây, ta sử dụng IQF loại xoắn vì IQF loại xoắn có những ưu điểm nổi bậc là:

Sinh viên thực hiện: Ngọ Vương Tú - Lớp 03N1

Trang 10


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH

* Ưu điểm:
- Băng chuyền cấp đơng dạng xoắn có các lớp băng tải chồng lên nhau, khơng
thể có được ở các kiểu máy xoắn truyền thống khác.
- Hệ thống này tạo thành khu vực cấp đơng kín bảo đảm cấp đơng liên tục, tính
vệ sinh và chất lượng thực phẩm rất cao và công suất đạt được tối đa.
- Thiết kế hợp vệ sinh thực phẩm, bởi sản phẩm đi trong thiết bị hầu như là kín.
- Tạo ra sản phẩm đơng lạnh có giá trị cao do phân bố dịng khí lạnh trao đổi
nhiệt với sản phẩm theo hướng khá đồng đều.
- Đảm bảo công suất cấp đông thực tế đúng cơng suất thiết kế.
- Thích hợp cho cơng việc cấp đơng nhiều loại sản phẩm có kích cỡ khác nhau,
đặc biệt phù hợp với các loại sản phẩm thủy sản.
- Tỉ lệ hao hụt thấp do tốc độ gió và hệ thống TĐN được tính tốn tối ưu.
- Diện tích lắp đặt thiết bị nhỏ nên tiết kiệm diện tích mặt bằng đặt thiết bị, cho
công suất cấp đông lý tưởng.
- Hướng vào ra sản phẩm có thể thay đổi cho phù hợp với diện tích lắp đặt và
mặt bằng công nghệ.
- Thuận tiện trong sử dụng, vận hành và bảo trì, bảo dưỡng.
* Nhược điểm:

- Do kích cỡ lưới không đồng đều khi di chuyển trong thiết bị: ô lưới gần tâm
quay sẽ nhỏ hơn ô lưới xa tâm quay, gây nên khó khăn trong việc tính tốn và chọn kích
cỡ lưới.
- Giá thành cao hơn các thiết bị băng chuyền phẳng.
1.5.3. Hầm đơng gió với cơng suất 3000 kg/mẻ:
Hầm đơng gió được ghép bởi các tấm panel cách nhiệt, thể tích hầm được thiết kế
phù hợp với yêu cầu. Sản phẩm cấp đông được đặt tron khay bằng nhơm tấm dày 2mm
được dập định hình, khay được thiết kế phù hợp với loại sản phầm cấp đông và kiểu
đóng bao bì, dễ vệ sinh tránh được việc tạo ra các ổ vi sinh trong suốt quá trình sử dụng.
Sức chứa 5 kg sản phẩm/khay. Số lượng 600 cái.
Đối với thiết bị cấp đông này sản phẩm được chứa trong khay và ở dạng xếp rời
trao đổi nhiệt trực tiếp với khơng khí lạnh được làm lạnh bằng dàn quạt đặt bên trong

Sinh viên thực hiện: Ngọ Vương Tú - Lớp 03N1

Trang 11


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH

buồng, khơng khí chuyển động cưỡng bức mạnh bằng quạt và có nhiệt độ âm sâu hơn so
với nhiệt độ của khơng khí trong kho trữ đông.
1.5.4. Máy đá vảy với công suất 20 T/ngày:
Để sản phẩm đông lạnh giữ được nhiệt độ thấp càng lâu địi hỏi diện tích đá phải
nhỏ để tránh sự xâm nhập của khơng khí có nhiệt độ cao. Máy đá cây có nhược

điểm

là:
- Cần phải trang bị thêm máy xay đá để được đá có kích thước nhỏ như yêu cầu.
- Chi phí đầu tư cao: Cẩu đá, bể đá, bể nhúng, kho chứa đá, máy xay đá.

- Chi phí điện năng cao: Điện cho cẩu, cho máy xay đá, cho bộ khấy nước.
- Thời gian tạo đá lâu và không đảm bảo vệ sinh do bể muối và khi xay đá.
Máy đá vảy đã khắc phục được những nhược điểm trên vì sản phẩm nước đá của
máy đá vảy mảnh có độ dày từ 0,5 đến 5 mm.
Xí nghiệp chế biến và xuất khẩu thuỷ sản Thuận Phước được trang bị máy đá vảy
với công suất của các loại máy là: 20T/ngày và 30 T/ngày. Đây là loại máy đá vảy bề
mặt lạnh nằm phía ngồi hình trụ 2 vỏ trụ đứng. Mơi chất lạnh NH 3 sơi phía trong rãnh
của 2 vỏ hình trụ, bên trên có vịi phun nước đều xuống bề mặt ngồi của hình trụ. Nước
gặp lạnh đóng băng lại thành những miếng đá mỏng bám trên vách trụ và được dao gạt
đá hình răng cưa quay trịn gạt lớp đá tạo thành dạng vảy rơi xuống phía dưới đi vào kho
bảo quản đá. Nước chưa kịp đóng băng được bơm tuần hồn bơm trở lại vịi phun.

Sinh viên thực hiện: Ngọ Vương Tú - Lớp 03N1

Trang 12


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH
CHƯƠNG II

THIẾT KẾ MẶT BẰNG, TÍNH TỐN KÍCH THƯỚC HỆ THỐNG
LẠNH
2.1. Tủ cấp đơng tiếp xúc 1000 kg/mẻ:
2.1.1. Đặc tính kĩ thuật:

Hình 2 – 1 Tủ cấp đông tiếp xúc
- Vỏ tủ đông cách nhiệt chế tạo bằng nguyên vật liệu ngoại nhập trên dây chuyền
thiết bị công nghệ mới, đồng bộ của Italya, sản xuất theo công nghệ sạch ( CFC free )
bằng máy phun foam áp lực cao.
- Vật liệu cách nhiệt là Polyurethane dày 150mm. Tỷ trọng đạt tiêu chuẩn 40

÷ 42

kg/m3, hệ số dẫn nhiệt λ = 0,018 ÷ 0,02 W/m.K có độ đồng đều và độ bám cao. Hai mặt
của vỏ tủ được bọc bởi thép không rỉ INOX dày 0,6mm.

Sinh viên thực hiện: Ngọ Vương Tú - Lớp 03N1

Trang 13


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH

- Khung đỡ ben bằng thép mạ kẽm được lắp ở mặt bên trên của tủ có kết cấu chịu
lực để đỡ ben và bơm dầu thuỷ lực.
- Ben thuỷ lực nâng hạ các tấm lắc đặt trên tủ. Pittông và cầu dẫn ben thuỷ lực làm
bằng thép không rỉ đảm bảo yêu cầu vệ sinh. Hệ thống có bệ phân phối dầu cho truyền
động bơm thuỷ lực.
- Các vật liệu bên trong tủ có khả năng tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm đều là loại
vật liệu không rỉ.
- Khung cùm plate, ống dẫn hướng và các ống góp hút cấp dịch bằng INOX.
- Các thanh đỡ của các tấm plate trên cùng và dưới cùng làm bằng nhựa PA.

- Vỏ tủ đông được trang bị 1 bộ cửa kiểu bản lề ở cả 2 bên, một bên 2 cánh và một
bên 4 cánh, vật liệu cách nhiệt là Polyurethane dày 150mm, 2 mặt cửa bọc bằng thép
không rỉ INOX. Các chi tiết bản lề, tay khố cửa bọc bằng thép khơng rỉ Inox, roăng cửa
bằng cao su chịu lạnh định hình đặc chủng với điện trở chống dịch .
- Vỏ tủ đơng được chế tạo ngun khối, bọc bằng Inox có kết cấu chống bọt nước
vào bên trong tủ. Khung sườn tủ bên trong cách nhiệt bằng các thanh thép chịu lực định
hình và gia cường, xương gổ khung tủ để tránh cầu nhiệt được làm bằng gổ satimex tẩm
dầu nhờ đó mà tủ có độ bền và cứng vững rất cao trong suốt quá trình sử dụng.
- Tấm trao đổi nhiệt dạng nhơm đúc có độ bền cơ học và chống ăn mòn cao, tiếp
xúc 2 mặt. Các ống cấp dịch cho các tấm lắc bằng cao su chịu áp lực cao.
- Tủ có trang bị nhiệt kế để theo dõi nhiệt độ bên trong tủ trong q trình

vận

hành.
2.1.2. Kích thước số lượng khay và các tấm lắc cấp đông:
Khi cấp đông các mặt hàng thuỷ sản và thịt, thường người ta cấp đơng sản phẩm
theo từng khay.
- Kích thước khay cấp đông tiêu chuẩn như sau:
+ Đáy trên : 277 x 217 mm
+ Đáy dưới : 267 x 207 mm
+ Cao

: 70 mm

- Kích thước tấm lắc cấp đơng tiêu chuẩn: (L2200 x W1250 x H22 mm)
- Số lượng sản phẩm chứa trên một tấm lắc:
Sinh viên thực hiện: Ngọ Vương Tú - Lớp 03N1

Trang 14

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH

Một tấm lắc chứa được 36 khay sản phẩm, 1 khay chứa 2 kg sản phẩm.
Như vậy, khối lượng sản phẩm trên 1 tấm lắc là: 36 x 2 = 72 kg
- Khối lượng trên một tấm lắc kể cả nước châm:
- Số lượng tấm lắc có chứa hàng:

N1 =

m=

72
= 103 kg
70%

E
E
=
m 103

* Trong đó:
E là Năng suất tủ cấp đơng; E = 1000 kg/mẻ.



N1 =

1000
= 9,7 . Chọn N1 = 10 tấm lắc.
103

- Số lượng tấm lắc thực tế:

N = N1 + 1 = 10 + 1 = 11 tấm lắc.

2.1.3. Kích thước tủ cấp đơng tiếp xúc:
Kích thước tủ cấp đơng được xác định dựa vào kích thước và số lượng các

tấm

lắc.
a. Xác định chiều dài trên tủ:
- Chiều dài các tấm lắc: L1 = 2200 mm
- Chiều dài tủ cấp đông: Chiều dài tủ cấp đông bằng chiều dài của tấm lắc cộng với
khoảng hở hai đầu.
- Khoảng hở hai đầu các tấm lắc vừa đủ để lắp đặt, xử lý các ống gas mềm và các
ống góp gas. Khoảng hở đó là 400 mm.
Vậy chiều dài của tủ là: L1 = 2200 + 2 x 400 = 3000 mm
Chiều dài phủ bì là:

L = 3000 + 2 . δCN

Trong đó: δCN là chiều dày của lớp cách nhiệt.
b. Xác định chiều rộng bên trong tủ:
Chiều rộng bên trong tủ bằng chiều rộng của các tấm lắc cộng thêm khoảng hở ở
hai bên, khoảng hở mỗi bên là 125 mm.

Vậy chiều rộng của tủ là: W1 = 1250 + 2 x 125 = 1500 mm
Chiều rộng phủ bì là:

W = 1500 + 2 . δCN

c. Xác định chiều cao bên trong tủ:

Sinh viên thực hiện: Ngọ Vương Tú - Lớp 03N1

Trang 15


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH

Khoảng cách cực đại giữa các tấm lắc: hmax = 105 mm
Chiều cao bên trong tủ: H1 = N1 x 105 + h1 + h2
Trong đó:
N1 : Số tấm lắc chứa hàng.
h1 : Khoảng hở phía dưới các tấm lắc, h1 = 100 mm
h2 : Khoảng hở phía trên, h2 = 400
Vậy ta có:

÷ 450 mm

H1 = 10 x 105 + 100 + 450 = 1600 mm

Chiều cao bên ngoài hay chiều cao phủ bì của tủ là: H = H1 + 2 . δCN = 1600 + 2 . δCN
Trong đó: δCN là chiều dày của lớp cách nhiệt.

2.1.4. Cấu trúc xây dựng tủ cấp đơng:
- Vỏ tủ cấp đơng có cấu tạo gồm các lớp: Lớp cách nhiệt poly-urethane dày 150
mm được chế tạo theo phương pháp rót ngập, có mật độ 40 ÷ 42 kg/m3, có hệ số dẫn
nhiệt

λ = 0,018

÷ 0,02 W/m.K, có độ đồng đều và độ bám cao, hai mặt được bọc

bằng Inox dày 0,6 mm.
Bảng 2.1: Các lớp vỏ tủ cấp đông:
STT

Lớp vật liệu

1
2
3

Lớp Inox
Lớp poly urethane
Lớp Inox

Độ dày

Hệ số dẫn nhiệt

mm
0,6
150

0,6

W/m.K
22
0,018 ÷ 0,02
22

- Khung sườn vỏ tủ được chế tạo từ thép chịu lực và gỗ để tránh cầu nhiệt. Để tăng
tuổi thọ cho gỗ người ta sử dụng loại gỗ satimex có tẩm dầu.
- Vật liệu bên trong tủ làm bằng thép không rỉ Inox, đảm bảo điều kiện vệ sinh
thực phẩm cho hàng cấp đông.

Sinh viên thực hiện: Ngọ Vương Tú - Lớp 03N1

Trang 16


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH

2.2. Hầm đông gió 3000kg/mẻ:
2.2.1 Đặc tính kĩ thuật của hầm đơng gió:
Hầm cấp đơng gió phải được thiết kế có kích thước và công suất đủ sức cấp đông
3000 kg cá hoặc mực trong 3 giờ, nhiệt độ tâm sản phẩm phải đạt -180C.
Vỏ hầm đơng gió được làm panel, panel hầm cấp đông được chế tạo bằng nguyên
vật liệu ngoại nhập trên dây chuyền thiết bị công nghệ mới, đồng bộ của Italy, sản xuất
theo công nghệ sạch ( CFC free ), bằng máy phun foam áp lực cao.
Tường và trần được lắp ráp bằng các tấm panel cách nhiệt tiền chế, vật liệu cách
nhiệt là Polyurethane PU, dày 150 mm. Tỷ trọng của tất cả các tấm panel đạt tiêu chuẩn

40 ÷ 42 kg/m3, hệ số dẫn nhiệt λ = 0,018

÷ 0,02 W/m.K, độ đồng đều và độ bám cao.

Bề mặt trong và ngoài của panel được bọc tole chống rỉ color-bond dày 0,5 mm, phía
ngồi lớp tole có phủ lớp nhựa PE chống trầy sướt.
Các tấm panel có gờ âm – dương và được liên kết với nhau bằng các móc khố
cam – block ở cả 4 mặt của panel.
Ở các góc tường được lắp tấm panel góc liền khối 90o để loại bỏ khe hở lắp ghép ở
các góc, chống hình thành các ổ vi sinh, đồng thời tăng thêm độ cứng vững của kho
trong suốt thời gian sử dụng.
Nền hầm cấp đông được cách nhiệt bằng Polyurethane dày 150 mm. Hai mặt trên
và dưới được phủ lớp giấy dầu dày 2mm, được dán kín bằng hắc ín nóng chảy. Bên
dưới và bên trên lớp cách nhiệt được đổ hai lớp bê tông cốt thép dày 100mm để chịu
được tải trọng của sản phầm. Bên dưới có bố trí hệ thống thơng gió nền nhằm tránh hiện
tượng co rút phá hỏng sàn hầm đông.
Hầm đông được trang bị 1 bộ cửa trượt tay, cửa hầm đều có trang bị điện trở sưởi,
cách nhiệt bằng Polyurethane dày 150mm, khung cửa làm bằng nhựa hỗn hợp chịu lạnh
sâu, định hình nhập ngoại để tránh cầu nhiệt và nhẹ nhàng khi mở, có độ thẩm mỹ cao.
Hai mặt trong, ngồi của cửa hầm đông được bọc bằng tole color- bond dày 0,5mm.
Cửa trang bị chốt mở từ bên trong để chống sự cố nhốt người vơ ý. Ngồi ra có trang bị
cho cửa một quạt màn chắn gió.
Khay cấp đơng bằng nhơm tấm dày 2mm được dập định hình, khay được thiết kế
phù hợp với loại sản phầm cấp đông và kiểu đóng bao bì, dễ vệ sinh tránh được việc tạo

Sinh viên thực hiện: Ngọ Vương Tú - Lớp 03N1

Trang 17

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH

ra các ổ vi sinh trong suốt quá trình sử dụng. Sức chứa 5 kg sản phẩm/khay, số lượng
600 cái.
2.2.2. Xác định kích thước hầm:
2.2.2.1. Dung tích hầm cấp đơng:
Dung tích hầm cấp đông được xác định theo biểu thức: E = V . gv , t
Với: E : Dung tích hầm cấp đông, E = 3000 kg = 3 tấn
V : Thể tích hầm cấp đơng, m3
gv : Định mức chất tải thể tích, t/m3
Đối với sản phẩm cấp đơng là cá được bỏ lên khay cấp đông và được để trên xe
đẩy vào trong hầm cấp đơng thì định mức chất tải gv = 0,2 t/m3.
E

Từ đó ta có: V = g =
V

3
0,2

= 15 m3

Do thể tích hầm cấp đơng thực tế cịn có thêm 30% là để lắp dàn lạnh và 30% là để
làm trần giả, vì vậy thể tích hầm cấp đông thực tế sẽ là: Vtt = 15 x 3 lần = 45 m3
2.2.2.2. Diện tích hầm cấp đông:
Chọn :

Chiều cao của hầm cấp đông là: h = 2850 mm = 2,85 m

Chiều cao phủ bì của hầm cấp đơng là: htt = 2850 + δCN mm

Trong đó:
δCN - chiều dày của lớp cách nhiệt, mm

Lúc đó diện tích của hầm cấp đơng sẽ là: F =

Vtt
45
=
= 16 m2
h
2,85

Với diện tích F = 16 m2 ta chọn:
Chiều dài của hầm cấp đông là:

l = 4,5 m

Chiều rộng của hầm cấp đông là:

R = 3,6 m

Chiều dài thực tế của hầm cấp đông là:

ltt = 4,5 + 2 δCN

Chiều rộng thực tế của hầm cấp đông là:

Rtt = 3,6 + 2 δCN

2.2.3. Cấu trúc xây dựng của hầm cấp đơng:
Như đã trình bày ở phần đặc tính kỹ thuật của hầm cấp đơng gió 3000 kg/mẻ.
Tường và trần hầm cấp đông được lắp ghép từ các tấm panel cách nhiệt, vật liệu cách

Sinh viên thực hiện: Ngọ Vương Tú - Lớp 03N1

Trang 18


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH

nhiệt là polyurethane, dày 150 mm bề mặt trong và ngoài của panel được bọc tole chống
rỉ Color – bond dày 0,5 mm, phía ngồi lớp tole có phủ lớp nhựa PE chống trầy sướt.
Các lớp vật liệu của panel tường, trần được liệt kê trong bảng sau:
Bảng 2.2 Các lớp kết cấu của panel tường, trần:
STT

Lớp vật liệu

Độ dày, mm

1

Lớp tôn

0,5

2

Lớp polyurethane

150

3

Lớp tơn

0,5

Hệ số dẫn nhiệt,
W/m . K
45,3
0,018

÷ 0,02

45,3

Nền hầm cấp đơng được cách nhiệt bằng Polyurethane dày 150 mm. Hai mặt trên
và dưới được phủ lớp giấy dầu dày 2mm, được dán kín bằng hắc ín nóng chảy. Bên
dưới và bên trên lớp cách nhiệt được đổ hai lớp bê tông cốt thép dày 100mm để chịu
được tải trọng của sản phầm. Bên dưới có bố trí hệ thống thơng gió nền nhằm tránh hiện
tượng co rút phá hỏng sàn hầm đông.
Bảng 2-3 : Các lớp kết cấu nền kho cấp đông:
STT

Lớp vật liệu

1
2
3
4
5
6
7

Lớp vữa tráng nền
Lớp bê tông cốt thép
Lớp giấy dầu chống thấm
Lớp cách nhiệt
Lớp giấy dầu chống thầm
Lớp hắc ín qt liên tục
Lớp bê tơng cốt thép

Chiều dày,

Hệ số dẫn nhiệt

mm
20
100
2
200
2
0,1
100

W/ m.K
0,78
1,28
0,175
0,018 ÷ 0,02
0,175
0,7
1,28

2.3. Máy đá vảy năng suất 20Tấn/ngày:
2.3.1. Đặc tính kĩ thuật:
Máy đá vảy loại cối đá đặt đứng với trống cố điịnh và dao quay. Phần cối tạo đá có
vách đơi được chế tạo bằng thép mạ Crom. Dao gạt đá được chế tạo bằng thép khơng rỉ,
có dạng xoắn ốc kiểu trục vít tạo sự chắc chắn, khi dao quay tạo lực ép nhưng không hề
ma sát hay tiếp xúc lên bề mặt ống tạo đá và lực tác động lên dao sẽ giảm đi nhiều so
với các loại thông thường, làm tăng độ bền thiết bị. Mô tơ dẫn động trục trung tâm được
gắn trên cối, khi trục trung tâm quay sẽ làm quay dao gạt đá theo kiểu chuyển động vệ

Sinh viên thực hiện: Ngọ Vương Tú - Lớp 03N1

Trang 19


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH

tinh. Máy đá vảy được thiết kế với cấu trúc để làm ra đá vảy khô đảm bảo hiệu quả làm
lạnh cao nhất của đá vảy.
Bơm nước được gắn trên thiết bị và đưa nước vào khay phun nước bên trên. Nước

được phun vào bề mặt ống tạo đá, tạo ra lớp đá trên bề mặt ống và nước còn dư sẽ rơi
xuống khay hứng bên dưới bằng thép không rỉ, rồi được bơm tuần hoàn trở lại khay
phun nước. Hệ thống thu hồi nước được hoạt động rất hữu hiệu.
Mô tơ dẫn động trục quay của máy đá vảy được trang bị bộ điều tốc để có thể điều
khiển thay đổi tốc độ của mô tơ truyền động trục quay dao gạt đá để có thể làm ra đá
vảy có kích thước dày mỏng theo ý muốn, giảm tải khi khởi động và tránh hỏng dao
hoặc bộ truyền động khi lớp đá quá dày.
Kèm theo thiết bị cối tạo đá vảy là bình giử mức ngập dịch, có trang bị van phao
điện từ khống chế mức dịch, van điều chỉnh cấp dịch tự động.
2.3.2. Kết cấu và kích thước của cối đá vảy:
a. Kết cấu:
Kho chứa đá đặt ngay dưới cối đá, có kích thước là: 3600W x 3600D x 3000H
(mm)
Tường, trần, nền kho đá vảy được lắp ráp bằng các tấm panel cách nhiệt tiền chế,
vật liệu cách nhiệt là Polyurethane PU, dày 100 mm. Tỷ trọng của tất cả các tấm panel
đạt tiêu chuẩn 40 ÷ 42 kg/m3, hệ số dẫn nhiệt λ = 0,018 ÷ 0,02 W/m.K, độ đồng đều và
độ bám cao. Bề mặt trong kho được bọc Inox dày 0,6 mm và mặt ngoài của panel kho
được bọc tole color – bond dày 0,5 mm.
Các tấm panel có gờ âm – dương và được liên kết nhau bằng các móc khố cam –
block ở cả 4 mặt của panel.
Ở góc tường được lắp tấm panel góc liền khối 90 0 với kích thước 600 x 600 mm,
để loại bỏ khe hở lắp ghép ở các góc, chống hình thành các ổ vi sinh, đồng thời tăng
thêm độ cứng vững của kho trong suốt thời gian sử dụng.
Kho được trang bị 1 cửa có kích thước 980 mm W x 1980 mm H, cửa kho cách
nhiệt bằng Polyurethane dày 100 mm, khung cửa làm bằng nhựa hỗn hợp chịu lạnh sâu,
định hình nhập ngoại để tránh cầu nhiệt và nhẹ nhàng khi mở, có độ thẩm mỹ cao. Hai

Sinh viên thực hiện: Ngọ Vương Tú - Lớp 03N1

Trang 20

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH

mặt trong, ngoài của cửa kho được bọc bằng Inox dày 0,6 mm. Cửa có trang bị chốt mở
từ bên trong để chống sự cố nhốt người vô ý.
b. Chọn cối đá vảy:
Dựa vào năng suất của máy đá vảy là 20 tấn/ngày ta chọn máy đá vảy của hãng
MYCOM có các đặc tính kỹ thuật sau:
- Loại máy

: K – 200

- Ống ga ra

: 32 mm

- Năng suất

:20 tấn/ngày

- Ống nước vào

: 20 mm

- Cơng suất lạnh

:90000 KCal/h

- Chiều cao

- Diện tích cối đá

: 5,55 m2

- Chiều rộng

: 1600 mm

- Công suất ngưng tụ : 60 kW

- Chiều dài

: 1600 mm

- Công suất mô tơ dao cắt đá: 2,5 kW

- Khối lượng : 3500 kg

- Ống dịch vào

: 2600 mm

: 32 mm

Hình 2-2 Cối đá vảy
1
2

1 - Mô tơ
3

2 - Hộp số
3 - Ống gas ra

7
5

6

4

4 - Bơm nước tuần hoàn
5 - Ống gas vào
6 - Thân cối đá vảy
7 - Dao cắt đá dạng cánh xoắn

c. Xác định kích thước:
Kích thước cối đá vảy được xác định theo diện tích yêu cầu của cối đá vảy. Diện
tích trao đổi nhiệt yêu cầu của cối đá được xác định theo công thức sau:
F = π . Dt . ht , m2
Trong đó:
F : Diện tích của cối đá, F = 5,55 m2
Dt : Đường kính trong cối đá, m
ht : Chiều cao bên trong cối đá, m

Sinh viên thực hiện: Ngọ Vương Tú - Lớp 03N1

Trang 21


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH

Cối đá vảy có đường kính bao ngồi là 1600 mm, chiều dày lớp cách nhiệt là 100 m, 2
lớp Inox mỗi lớp dày 5 mm, ở giữa là lớp môi chất dày 50mm
Do đó đường kính trong của cối đá sẽ là:
Dt = 1600 – ( 100 x 2 + 10 x 2 + 50 x 2)= 1280 mm = 1,28 m
Từ đó ta có:

F

5,55

ht = π.D = 3,14.1,28 = 1,38 m
t

2.4. Dây chuyền cấp đơng IQF:
2.4.1. Tính kích thước phịng cấp đông của hệ thống IQF (dạng xoắn):
a. Thông số ban đầu:
- Công suất:
- Môi chất lạnh:

G = 500kg/h
NH3

- Thời gian làm lạnh yêu cầu: từ 5→30phút, chọn T = 15 phút.

- Nhiệt độ tâm xử lý lạnh: tt = -18 °C
- Nhiệt độ sản phẩm đưa vào: tv = 10 °C.
Khối lượng chất tải (tôm) tức thời trong tủ: g t =

G.T 500.15
=
= 125 kg
60
60

Giả sử trên 1m2 băng chuyền được 2kg sản phẩm thì diện tích sản phẩm chiếm chỗ trên
băng chuyền trong tủ:

Fsp =

g t 125
=
= 62,5 m2
2
2

Chọn chiều rộng băng chuyền:

Bbc = 0,45 m

Chiều rộng thực tế để xếp sản phẩm:

Bsp = 0,4 m.
Lsp =

Như vậy chiều dài băng chuyền có chứa tơm:

Fsp
Bsp

=

62,5
= 156,25
0,4

m

Chọn chiều dài của một tầng băng chuyền: Lbc = 6,5 m
Suy ra số tầng băng chuyền chồng lên nhau:
Vận tốc của băng tải:

vbt =

Lsp
T

=

n=

156,25
= 24 tầng
6,5

156,25
= 10,4 m/phút.
15

Sinh viên thực hiện: Ngọ Vương Tú - Lớp 03N1

Trang 22


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH

Đường kính của băng chuyền xoắn:

D=

Lbc 6,5
=
= 2,1 m
π
π

Chọn chiều cao giữa các tầng băng chuyền: h = 60 mm.
Suy ra chiều cao băng chuyền xoắn:

H = n.ht = 60.24 = 1440 mm =1,44 m.

Từ kích thước của khối băng chuyền xoắn, chọn kích thước phủ bì của IQF:
Chiều dài: L = 6,8 m; Chiều cao: H = 3,6m; Chiều rộng: B = 3,6m.

2.4.2 Cấu tạo băng chuyền IQF:

3
2
1

450

4

Hình 2-3. Cấu tạo băng truyền IQF
Chú thích :
1: Băng chuyền.

2: Động cơ quay băng chuyền.

3: Kết cấu cách nhiệt.

4: Quạt dàn lạnh.

Sinh viên thực hiện: Ngọ Vương Tú - Lớp 03N1

Trang 23


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH
CHƯƠNG III

TÍNH TỐN CÁCH NHIỆT, CÁCH ẨM
3.1. Tính tốn cách nhiệt cách ẩm tủ đông tiếp xúc 1000 kg/mẻ:
3.1.1. Xác định chiều dày cách nhiệt:
1

Từ cơng thức tính hệ số truyền nhiệt k: k = 1 + ∑ δ i + δcn + 1
n

α1

j =1

λi

λcn α 2

, W/m2.K

n
1  1
δ
1 
δ cn = λcn  −  + ∑ i +  
Ta có thể tính được chiều dày lớp cách nhiệt:
α

 k  1 i =1 λ i α 2  



Trong đó:
δ : độ dày yêu cầu của lớp cách nhiệt, m
cn
λcn : hệ số dẫn nhiệt của vật liệu, W/m.K

k : hệ số truyền nhiệt, W/m2.K

α : hệ số toả nhiệt của mơi trường bên ngồi tới tủ cấp đơng, W/m2.K
1
α2 : hệ số toả nhiệt của vách tủ cấp đông vào tủ cấp đông, W/m2.K

Tra bảng 3.7 TL[I]- Tr 65 chọn: α = 23,3 W/ m2.K; α2 = 10,5 W/ m2 .K
1
Trang bảng 3.3TL[I]- Tr 63 chọn: k = 0,19 W/ m2.K
δi : Bề dày của lớp vật liệu thứ i, m
λ : Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, W/mK
i
1  1
δ
1 
Vậy ta có: δCN = λCN  −  + 2 1 +   = 0,02
α
λ1 α 2  
k  1



 1
0,6
1 

 1
−
+2
+


22 10,5 
 0,19  23,3

= 0,1014 m.
Ta chọn chiều dày cách nhiệt là: δCN = 150 mm
Lúc đó ta có hệ số truyền nhiệt thực là:
1

kt = 1 + 2 δ 1 + δ CN + 1
α1

λ1

λCN

α2

=

1
1
0,6 0,15
1 = 0,13 W/m2.K
+2

+
+
23,3
22 0,02 10,5

3.1.2. Tính kiểm tra hiện tượng đọng sương:
Điều kiện để vách ngồi khơng đọng sương là: kt ≤ ks
Sinh viên thực hiện: Ngọ Vương Tú - Lớp 03N1

Trang 24


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH

ks : Hệ số truyền nhiệt lớn nhất cho phép để bề mặt ngồi khơng bị đọng sương
ks = 0,95 α1

t1 − t S
t1 − t2

Trong đó:
t1: Nhiệt độ khơng khí bên ngồi 0C
t2 : Nhiệt độ khơng khí bên trong tủ đơng 0C
tS : Nhiệt độ đọng sương 0C
Tra bảng 1.1/ TL[I] - Tr 7: Nhiệt độ vào mùa hè ở Đà Nẵng là: t 1= 380C; Độ ẩm là: ϕ =
77%
Ta tra đồ thị h-x/ TL[I] - Tr9 Ta được: Nhiệt độ đọng sương tS = 340C
Nhiệt độ nhiệt kế ướt tư = 34,50C

Mặt khác ta có nhiệt độ bên trong tủ cấp đơng là: t2 = -350C
38 − 34

Do đó: ks = 0,95. 23,3 38 − ( − 35) = 1,2128
Ta thấy kt = 0,13 < ks = 1,2128. Như vậy vách ngồi khơng bị đọng sương.
3.1.3. Tính kiểm tra đọng ẩm:
Đối với tủ cấp đông, vở tủ được bao bọc bằng Inox ở cả hai bên nên hồn tồn
khơng có ẩm lọt vào lớp cách nhiệt nên hồn tồn khơng có hiện tượng ngưng tụ ẩm
trong lịng kết cấu.
3.2. Tính tốn cách nhiệt cách ẩm cho hầm đơng gió:
3.2.1. Tính chiều dày cách nhiệt tường và trần:
Từ cơng thức tính hệ số truyền nhiệt:
1

δ δ
1
k= 1 +
∑ i + CN +
n

α1

i =1

λi

λ CN

α2

, W/m .K
2

1  1
δ
1 
Ta có thể tính được chiều dày cách nhiệt: δ CN = λCN  −  + 2 1 +  
α
λ1 α 2  
k  1



Vật liệu cách nhiệt sử dụng cho tường và trần của hầm đơng gió cũng là ghép bởi
các tấm panel, Polyurethan Foam, hai mặt được bọc bởi tole. Do đó tính tốn tương tự
như phần trên ta có:
δCN = 0,107 m. Chọn chiều dày cách nhiệt là: δCN = 150 mm

Sinh viên thực hiện: Ngọ Vương Tú - Lớp 03N1

Trang 25