THIẾT KẾ KHO LẠNH BẢO QUẢN 1000 TẤN TÔM LẮP ĐẶT TẠI BẠC LIÊU

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC

  
BÁO CÁO ĐỒ ÁN
TÊN ĐỀ TÀI:


BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC

  

ĐỒ ÁN MƠN QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ

ĐỀ TÀI
THIẾT KẾ KHO LẠNH BẢO QUẢN 1000 TẤN TƠM
LẮP ĐẶT TẠI BẠC LIÊU

GVHD: ĐỖ HỮU HỒNG
SVTH: PHẠM THỊ THANH HƯƠNG
LỚP :07DHHH3
MSSV: 2004160279

HỒ CHÍ MINH, THÁNG 6 NĂM 2019



LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian nghiên cứu và tham khảo để hoàn thành đồ án, em xin chân thành
cảm ơn:
Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp. Hồ Chí Minh đã tạo mọi điều kiện tốt
nhất về cơ sở vật chất kĩ thuật, trang thiết bị để chúng em có thể hoàn thành đồ án
trong thời gian ngắn.
Thư viện trường đã cung cấp những tư liệu hết sức có giá trị, là tài liệu thanh khảo
tốt và quý báu.
Đặc biệt gửi lời cảm ơn đến thầy ĐỖ HỮU HOÀNG, người trực tiếp hướng dẫn tận
tình để nhóm chúng em hồn thành đồ án đúng thời hạn.
TP. Hồ Chí Minh, ngày tháng 06 năm 2019

1


NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
SINH VIÊN THỰC HIỆN: PHẠM THỊ THANH HƯƠNG
MSSV: 2004160279
NHẬN XÉT: ........................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................

..............................................................................................................................
ĐIỂM ĐÁNH GIÁ:...............................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
NGÀY… THÁNG…NĂM 2019

(Ký, ghi rõ họ tên)


MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN.................................................................................

1

1.1 Nội dung và yêu cầu thiết kế...............................................................................1
1.1.1 Vị trí địa lý tỉnh Bạc Liêu................................................................................1
1.1.2Nguồn thủy sản phong phú tại Bạc Liêu............................................................1
1.1.3 Đặc điểm đánh bắt và năng suất khai thác tôm ở Bạc Liêu.................................2
1.2 Tổng quan về kỹ thuật lạnh.................................................................................3
1.2.1 Lịch sử phát triển của kỹ thuật lạnh..................................................................3
1.2.2 Kho lạnh bảo quản trong thủy sản....................................................................4
1.2.3 Tiến trình lạnh đơng........................................................................................4
1.2.4Nhiệt độ và thời gian bảo quản thủy sản............................................................5
1.2.5 Phân loại kho lạnh...........................................................................................6
CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ KHO LẠNH VÀ TÍNH TỐN PHỤ TẢI NHIỆT................8
2.1.Thể tích và diện tích phịng lạnh.........................................................................8
2.1.1Thể tích chứa sản phẩm của phịng lạnh.............................................................8
2.1.2 Diện tích chứa sản phẩm của phịng lạnh..........................................................8

2.1.3 Tính tốn thiết kế số lượng thùng chứa sản phẩm trong kho...............................9
2.2. Tính tốn bề dày lớp cách nhiệt.........................................................................9
2.2.1 Vật liệu cách nhiệt...........................................................................................9
2.2.2 Tính cách nhiệt cách ẩm cho kho lạnh............................................................10
2.2.3 Kết cấu tường bao.........................................................................................10
2.3 .Kết cấu cách nhiệt nền kho lạnh.......................................................................13
2.3.1 Kết cấu trần:.................................................................................................13
2.4. Tính tốn nhiệt phịng lạnh:.............................................................................14
2.4.1 Tổn thất lạnh ra môi trường xung quanh.........................................................14
2.4.2 Tổn thất làm lạnh sản phẩm...........................................................................15
2.4.3 Tổn thất lạnh để thơng gió phòng lạnh............................................................15
2.4.4 Tổn thất lạnh do vận hành..............................................................................15

1


2.4.5 Tổng tổn thất lạnh.........................................................................................15
CHƯƠNG 3 XÂY DỰNG CHU TRÌNH LẠNH VÀ TÍNH TỐN CHU TRÌNH.....16
3.1 Tác nhân lạnh..................................................................................................16
3.3.1 Giới thiệu tác nhân lạnh NH3.........................................................................16
3.3.2 Ưu điểm của R717........................................................................................16
3.2 Tính tốn thơng số làm lạnh của máy lạnh.........................................................16
3.3 Xây dựng chu trình lạnh...................................................................................18
CHƯƠNG 4 TÍNH CHỌN THIẾT BỊ CHÍNH........................................................19
4.1 Tính và chọn máy nén......................................................................................19
4.2 Chọn thiết bị ngưng tụ......................................................................................20
4.3 Chọn dàn lạnh..................................................................................................22
CHƯƠNG 5 CHỌN THIẾT BỊ PHỤ......................................................................23
5.1 Bình chứa cao áp..............................................................................................23
5.1.1 Mục đích :.....................................................................................................23

5.1.2Cấu tạo:.........................................................................................................23
5.2 Tháp giải nhiệt.................................................................................................23
5.2.1 Mục đích.......................................................................................................23
5.2.2 Cấu tạo.........................................................................................................25
5.3 Bình tách dầu...................................................................................................26
5.3.1 Mục đích.......................................................................................................26
5.3.2 Cấu tạo.........................................................................................................26
5.4 Bình chứa dầu..................................................................................................28
5.4.1 Nhiệm vụ......................................................................................................28
5.4.2 Cấu tạo........................................................................................................28
5.5 Bình tách lỏng.................................................................................................30
5.5.1 Mục đích.......................................................................................................30
5.5.2 Cấu tạo.........................................................................................................30
5.6 Phin sấy lọc....................................................................................................31
5.7 Mắt gas............................................................................................................31
5.8 Van.............................................................................................................................

.............................................................................................................................31
2


Y
KẾT LUẬN.................................................................................................................33
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................34

3


BẢNG BIỂU

Bảng 1.1

Nhiệt độ và thời gian bảo quản thực phẩm........................................5

Bảng 1.2 Khả năng phan giản phụ thuộc nhiệt độ.............................................6

4


HÌNH VẼ

Hình 1.1 Đánh bắt tơm ở Bạc Liêu.......................................................................2
Hình 1.2 Mơ hình ni tơm ở Bạc Liêu..............................................................2
Hình 3.1 Sơ đồ chu trình né 1 cấp....................................................................16
Hình 5. 1 Bình chứa cao áp................................................................................20
Hình 5. 2 Tháp giải nhiệt....................................................................................21
Hình 5. 3 Bình tách dầu.....................................................................................22
Hình 5. 4 Bình chứa dầu....................................................................................23
Hình 5. 5 Bình tách lỏng...................................................................................24
Hình 5. 6 Mắt gas..............................................................................................25

5


CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1

Nội dung và yêu cầu thiết kế

Yêu cầu thiết kế: Kho lạnh
Sản phẩm bảo quản: Tơm
Dung tích: 1000 tấn
Địa điểm lắp đặt: Tỉnh Bạc Liêu
1.1.1 Vị trí địa lý tỉnh Bạc Liêu
Bạc Liêu là tỉnh thuộc đồng bằng Sông Cửu Long, nằm ở vùng đất cực Nam của Tổ
quốc. Phía Bắc giáp tỉnh Hậu Giang và Kiên Giang; phía Đơng và Đơng Bắc giáp tỉnh
Sóc Trăng; phía Tây và Tây Nam giáp tỉnh Cà Mau; phía Đơng và Đông Nam giáp
biển Đông với bờ biển dài 54 km. Bạc Liêu có địa hình khá bằng phẳng. Địa hình cơ
bản ở Bạc Liêu là đồng bằng với những cánh đồng rộng, sơng ngịi, kinh rạch chằng
chịt. Bạc Liêu nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, thời tiết chia làm hai mùa rõ
rệt: Mùa nắng và mùa mưa.
Bạc Liêu có diện tích tự nhiên 2.542 km2, dân số 856.059 người (thời điểm
1/4/2009).
1.1.2 Nguồn thủy sản phong phú tại Bạc Liêu
Từ xa xưa, Bạc Liêu đã nổi tiếng là một miền đất trù phú, thiên nhiên ưu đãi, mưa
thuận gió hịa. Bạc Liêu có nguồn tài ngun phong phú và đa dạng để phát triển
ngành kinh tế biển, nông - ngư nghiệp , thương mại, dịch vụ và du lịch. Thế mạnh của
tỉnh là nông – ngư nghiệp, với diện tích canh tác nơng nghiệp và ni trồng thủy sản
khá lớn, cùng với thềm lục địa tương đối rộng là một ngư trường khai thác thủy hải sản
lớn và giàu tiềm năng.
Chính vì lí do đó mà một trong những nguồn hải sản có tiềm nằng khai khác cũng
như ni nhiều nhất ở Bạc Liêu đó là “tơm”. Từ năm 2019, Bạc Liêu tiếp tục thu hút
các doanh nghiệp đầu tư xây dựng mơ hình ni tơm cơng nghệ cao song song với
việc hướng dẫn nông dân áp dụng các mơ hình ni tốm sinh thái hiệu quả bền vững.

6


a)

Hình 1.1

b)
Đánh bắt tơm ở Bạc Liêu

1.1.3 Đặc điểm đánh bắt và năng suất khai thác tôm ở Bạc Liêu

Mô hình ni tơm siêu thâm canh khơng cịn mới lạ với nông dân địa phương.
Họ đầu tư ao nuôi theo 2 dạng là nuôi trải bạt và nuôi trong nhà kính. Ao ni trải bạt,
nhà lưới, khơng kiểm sốt được mưa, chi phí đầu tư thấp, từ 400 - 500 triệu đồng/ha.
Đặc điểm, của mơ hình này là tỷ lệ rủi ro rất thấp, cho năng suất và hiệu quả kinh tế
cao.
Ni theo mơ hình nhà kính đầu tư tiền tỷ, mật độ tôm nuôi 500 con/m2, đạt sản
lượng thu hoạch trung bình từ 180 - 240 tấn/ha/năm, ni 3 vụ/năm. Ni theo mơ
hình nhà lưới, mật độ thả ni từ 250 - 300 con/m2, năng suất từ hơn 150 tấn/ha, ni
3 vụ/năm.

Hình 1.2 Mơ hình ni tơm ở Bạc Liêu

7


Tính đến thời điểm này, tổng sản lượng khai thác, đánh bắt thủy hải sản của tỉnh đạt
gần 60.000 tấn trong đó sản lượng tơm đạt hơn 7600 tấn, cá và thủy sản khác đạt gần
52.000 tấn, đạt gần 54% so với kế hoạch và hơn 101% so với cùng kỳ.
 Kết luận: Chính vì những lí do trên mà bài báo cáo này mục đích nhằm thiết kế
xây dựng kho lạnh để bảo quản sản lượng tôm sau khi khai thác nhằm mục đích bảo
quản tơm được lâu hơn, vận chuyển và chế biến thành những loại hình đem xuất khẩu
trong và ngoài nước, nẩng cao giá trị kinh tế.
1.2............................................................................................................

g quan về kỹ thuật lạnh

Tổn

1.2.1 Lịch sử phát triển của kỹ thuật lạnh
Đã mấy ngàn năm trôi qua, từ khi con người còn chưa đạt tới những thành tựu to
lớn về khoa học, chúng ta đã biết sử dụng lửa vào việc sưởi ấm vào mùa đông và cũng
biết sử dụng băng tuyết vào việc giữ gìn, bảo quản thực phẩm. Cách đây khoảng 2000
năm người Ấn Độ và Trung Quốc đã biết trộn muối vào nước hoặc nước đá để tạo
nhiệt độ thấp hơn. Nhưng kỹ thuật lạnh hiện đại bắt đầu phải kể từ khi Giáo sư Black
tìm ra nhiệt ẩn hóa hơi và nhiệt ẩn nóng chảy vào năm 1761 ‒ 1764. Từ đó mà con
người đã biết làm lạnh bằng cách cho bay hơi chất lỏng ở áp suất thấp.
Thế kỷ XIX là thời kỳ phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật lạnh. Năm 1810, máy lạnh
hấp thu chu kì với cặp mơi chất H 2O/H2SO4 đầu tiên do Leslie (Pháp) đưa ra. Đến giữa
thế kỉ XIX nó được phát triển rầm rộ nhờ vào kỹ sư người Pháp là Carre với hàng loạt
bẳng phát minh về máy lạnh hấp thụ chu kì và liên tục với các cặp môi chất khác nhau.
Năm 1823, Faraday bắt đầu cơng bố những cơng trình về hóa lỏng khí SO 2, H2S, CO2,
N2O, C2H2, NH3 và HCl. Đến 1845, ơng đã hóa lỏng được hầu hết các loại khí kể cả
êtylen, nhưng vẫn phải bó tay trước các khí O2, N2, CH4, CO, NO và H2. Người ta cho
rằng chúng là các khí khơng hóa lỏng được và ln ln chỉ ở thể khí nên gọi là các
khí “vĩnh cửu ‒ permenant”, lý do là vì Natlerev (Áo) đã nén chúng tới một áp lực cực
lớn 3600 atm mà vẫn khơng hóa lỏng được chúng. Mãi tới 1869, Andrew (Anh) mới
giải thích được điểm tới hạn của khí hóa lỏng, nhờ đó Cailletet và Picle (Đức) đã hóa
lỏng được O2, N2 và tách bằng chưng cất, K.Onnes (Hà Lan) hóa lỏng được Heli. Máy
lạnh nén khí đầu tiên do bác sĩ người Mỹ Gorrie chế tạo vào năm 1845. Dựa vào các
kết quả nghiên cứu của các nhà lý thuyết, bác sĩ Gorrie đã thiết kế chế tạo thành cơng
máy lạnh nén khí dùng để điều tiết khơng khí cho trạm xá chữa bệnh sốt cao của ơng.
Nhờ thành tích đặc biệt này mà ơng và trạm xá của ông trở nên nổi tiếng thế giới.
Năm 1873, Vander Waals cơng bố phương trình trạng thái,cùng lúc đó nhà bác học
Pháp là Charler Tellier trình bày luận án ở viện hàn lâm Pháp về việc dùng lạnh để bảo

quản thịt, ông là người được cả thế giới xem như là ông tổ ngành lạnh. Máy lạnh
Êjectơ hơi nước đầu tiên do Leiblanc chế tạo năm 1910. Đây là một sự kiện có ý nghĩa
rất trọng đại vì máy lạnh Êjectơ hơi nước rất đơn giản. Năng lượng tiêu tốn cho nó lại

8


là nhiệt năng nên có thể tận dụng được các nguồn năng lượng phế thải để làm lạnh.
Một sự kiện quan trọng nữa của lịch sử phát triển kỹ thuật lạnh là việc sản xuất và ứng
dụng các freôn ở Mỹ vào năm 1930. Freôn thực chất là các chất hữu cơ hydrocacbua
no hoặc chưa no như mêtan (CH4), êtan (C2H6)… được thay thế một phần hoặc toàn bộ
các nguyên tử hyđrô bằng các nguyên tử gốc halôgen như clo (Cl), flo (F) hoặc brôm
(Br).
Đây là những môi chất lạnh có nhiều tính chất q báu như khơng cháy, khơng nổ,
khơng độc hại, phù hợp với chu trình làm việc của máy 2 lạnh nén hơi, do đó nó đã
góp phần tích cực vào việc thúc đẩy kỹ thuật lạnh phát triển, nhất là kỹ thuật điều hịa
khơng khí.
Ngày nay, kỹ thuật lạnh hiện đại đã tiến những bước rất xa, có trình độ khoa học kỹ
thuật ngang với các ngành kỹ thuật tiên tiến khác. Phạm vi nhiệt độ của kỹ thuật lạnh
ngày nay được mở rộng rất nhiều.
Ngày nay kỹ thuật lạnh được ứng dụng rất nhiều trong đời sống. Như trong bảo
quản thực phẩm, đây là lĩnh vực quan trọng nhất trong kỹ thuật lạnh, nhằm đảm bảo
cho rau củ, thịt, cá,… không bị phân hủy thối rửa do vi khuẩn gây ra. Đặc biệt nhất là
những nước có khí hậu nóng và ẩm như Việt Nam chúng ta. Chính vì vậy, việc bảo
quản thực phẩm bằng kỹ thuật lạnh là hoàn toàn cần thiết và hợp lý.
1.2.2 Kho lạnh bảo quản trong thủy sản
Kho lạnh bảo quản là kho được sử dụng để bảo quản các loại thực phẩm, nông sản,
rau quả, các sản phẩm của cơng nghiệp hóa chất, cơng nghiệp thực phẩm, cơng nghiệp
nhẹ,…
Hiện nay, kho lạnh đc sử dụng trong công nghiệp chế biến thực phẩm rất rộng rãi và

chiếm một tỷ lệ lớn nhất. Các dạng mặt hàng bảo quản gồm:
-

Kho lạnh bảo quản thực phẩm chế biến như: Thịt, hải sản, đồ hộp
Bảo quản nông sản thực phẩm, rau quả
Bảo quản các sản phẩm ý tế
Bảo quản sữa
Kho lạnh và lên men bia
Bảo quản các sản phẩm khác,…

1.2.3 Tiến trình lạnh đông
Chọn nhiệt độ bảo quản của thực phẩm phải được lựa chọn trên cơ sở kinh tế kỹ
thuật. Nó phụ thuộc vào từng loại sản phẩm và thời gian bảo quan của chúng. Thời
gian bảo quản càng lâu càng đòi hỏi nhiệt độ bảo quản càng thấp

9


Đối với các mặt hàng dự trữ đông ở các nước Châu Âu người ta thường chọn nhiệt
độ bảo quản khá thấp từ -25oC đến -30oC, ở nước ta thường chọn trong khoảng từ
-18oC ± 2oC. Các mặt hàng trữ đông cần bảo quản ở nhiệt độ ở nhiệt độ ít nhất bằng
nhiệt độ của sản phẩm sau cấp đông tránh không để rã đông và tái kết tinh lại làm
giảm chất lượng sản phẩm.
1.2.4 Nhiệt độ và thời gian bảo quản thủy sản
Bảng 1.1 Nhiệt độ và thời gian bảo quản thực phẩm
Sản phẩm

Nhiệt độ bảo quản (0C)

Thời gian bảo quản (tháng)

Thịt bị, thịt cừu các loại

-18

12

Thịt heo có da

-18

8

Không da

-18

6

Phủ tạng

-18

12

Mỡ tươi làm lạnh đông

-18

12

Mỡ muối

-18

12

Bơ

-18

3

Cá muối

-20

8

Cá các loại

-25

10

Tôm, mực

-25

6

Quýt không đường

-18

9

Quýt với siro đường

-18

12

Chanh

-18

9

Hồng

-18

8

 Cơ chế nhiệt độ thấp đối với thực phẩm
Thực chất biến đổi của thực phẩm tăng nhanh ở nhiệt độ 40 50oC vì ở nhiệt độ này
rất thích hộ cho hoạt hóa của men phân giải enzim của bản thân thực phẩm và vi sinh
vật.

10


Ở nhiệt độ thấp các phản ứng hóa sinh trong thực phẩm bị ức chế. Trong phạm vi vì
nhiệt độ bình thường cứ giảm 10oC thì tốc độ phản ứng giảm xuống ½ đến 1/3 lần.
nhiệt đọ thấp tác dụng đến hoạt động của các men phân giải nhưng không tiêu diệt
được chúng, nhiệt độ xuống thấp dưới 10oC, phần lớn các hoạt động của enzim bị đình
chỉ. Tuy nhiên một số men như lipaza,trypsin,… ở nhiệt độ -191 oC cũng khơng bị phá
hủy. Nhiệt độ càng thấp thì khả năng phân giải giảm, ví dụ men lipaza phân giải mỡ.
Nhiệt độ giảm thì hoạt động sống của tế bào giảm là do:
- Cấu trúc tế bào bị co rút
- Độ nhớt dịch tế bào

11


Bảng 1.2 Khả năng phan giản phụ thuộc nhiệt độ

Nhiệt độ,oC
Khả năng phân giải,%

40
11,9

10
3,89

0
2,26

-10
0,70

Tế bào động vật có cấu trúc và hoạt động sống phức tạp, gắn liền với thể sống. Vì
vậ, khả năng chịu lạnh kém. Đa số tế bào động vật chất khi nhiệt độ giảm xuống dưới
4oC so với thân nhiệt bình thường của nó. Tế bào động vật chết là do chủ yếu độ nhớt
tăng và sự phân lớp của các chất tan trong cơ thể.
Một số lồi động vật có khả năng tự điều chỉnh hoạt động sống khi nhiệt độ giảm,
cơ thể giảm các hoạt động sống đến mức nhu cầu bình thường ở điều kiện môi trường
trong một khoảng thời gian nhất định. Khi tăng nhiệt độ, hoạt động sống của chúng
phục hồi, điều này được ứng dụng trong vận chuyển động vật đặc biệt là thủy sản ở
dạng tươi sống, đảm bảo chất lượng tốt và giảm phí vận chuyển.
1.2.5 Phân loại kho lạnh
Có nhiều kiểu kho bảo quản dựa trên những căn cứ phân loại khác nhau:
 Theo công dụng người ta có thể phân ra các loại kho lạnh như sau:
Kho lạnh sơ bộ: Dùng làm lạnh sơ bộ hay bảo quản tạm thời thực phẩm tại các nhà
máy chế biến trước khi chuyển sang một khâu chế biến khác.
Kho chế biến: Được sử dụng trong các nhà máy chế biến và bảo quản thực phẩm
(nhà máy đồ hộp, nhà máy sữa, nhà máy chế biến thuỷ sản, nhà máy xuất khẩu thịt
vv..) Các kho lạnh loại này thường có dung tích lớn cần phải trang bị hệ thống có công
suất lạnh lớn. Phụ tải của kho lạnh luôn thay đổi do phải xuất nhập hàng thường
xuyên.
Kho phân phối, kho trung chuyển: Dùng điều hoà cung cấp thực phẩm cho các khu
vực dân cư, thành phố và dự trữ lâu dài. Kho lạnh phân phối thường có dung tích lớn
trữ nhiều mặt hàng và có ý nghĩa rất lớn đến đời sống sinh hoạt của cả một cộng đồng.
Kho thương nghiệp: Kho lạnh bảo quản các mặt hàng thực phẩm của hệ thống
thương nghiệp. Kho dùng bảo quản tạm thời các mặt hàng đang được doanh nghiệp
bán trên thị trường.
Kho vận tải (trên tàu thuỷ, tầu hoả, xe ôtô ): đặc điểm của kho là dung tích lớn, hàng
bảo quản mang tính tạm thời để vận chuyển từ nơi này sang nơi khác.

Kho sinh hoạt: đây là loại kho rất nhỏ dùng trong các hộ gia đình, khách sạn, nhà
hàng dùng bảo quản một lượng hàng nhỏ.

12


 Theo nhiệt độ người ta chia ra:
Kho bảo quản lạnh: Nhiệt độ bảo quản thường nằm trong khoảng -2 oC đến 5oC. Đối
với một số rau quả nhiệt đới cần bảo quản ở nhiệt độ cao hơn (chuối > 10 oC, chanh >
4oC). Nói chung các mặt hàng chủ yếu là rau quả và các mặt hàng nông sản.
Kho bảo quản đông: Kho được sử dụng để bảo quản các mặt hàng đã qua cấp đơng.
Đó là hàng thực phẩm có nguồn gốc động vật. Nhiệt độ bảo quản tuỳ thuộc vào thời
gian, loại thực phẩm bảo quản. Tuy nhiên nhiệt độ bảo quản tối thiểu cũng phải đạt
-18oC để cho các vi sinh vật không thể phát triển làm hư hại thực phẩm trong quá trình
bảo quản.
Kho đa năng: Nhiệt độ bảo quản là -12oC
Kho gia lạnh: Nhiệt độ 0oC, dùng gia lạnh các sản phẩm trước khi chuyển sang
khâu chế biến khác.
Kho bảo quản nước đá: Nhiệt độ kho tối thiểu -4oC.
 Theo dung tích chứa. Kích thước kho lạnh phụ thuộc chủ yếu vào dung tích chứa
hàng của nó. Do đặc điểm về khả năng chất tải cho mỗi loại thực phẩm có khác nhau
nên thường qui dung tích ra tấn thịt (MT-Meet Tons). Ví dụ kho 50MT, Kho 100MT.

Theo đặc điểm cách nhiệt người ta chia ra:
Kho xây: Là kho mà kết cấu là kiến trúc xây dựng và bên trong người ta tiến hành
bọc các lớp cách nhiệt. Kho xây chiếm diện tích lớn, lắp đặt khó, giá thành tương đối
cao, khơng đẹp, khó tháo dỡ và di chuyển. Mặt khác về mặt thẩm mỹ và vệ sinh kho
xây khơng đảm bảo tốt. Vì vậy hiện nay ở nước ta người ta ít sử dụng kho xây để bảo
quản thực phẩm.
Kho panel: Được lắp ghép từ các tấm panel tiền chế polyurethan và được lắp ghép

với nhau bằng các móc khố camlocking. Kho panel có hình thức đẹp, gọn và giá
thành tương đối rẻ, rất tiện lợi khi lắp đặt, tháo dỡ và bảo quản các mặt hàng thực
phẩm, nông sản, thuốc men, dược liệu vv... Hiện nay nhiều doanh nghiệp ở nước ta đã
sản xuất các tấm panel cách nhiệt đạt tiêu chuẩn cao. Vì thế hầu hết các xí nghiệp cơng
nghiệp thực phẩm đều sử dụng kho panel để bảo quản hàng hoá.

13


CHƯƠNG 2

THIẾT KẾ KHO LẠNH VÀ TÍNH TỐN PHỤ TẢI NHIỆT

2.1.Thể tích và diện tích phịng lạnh
Sản phẩm cần làm lạnh là tơm, với tổng dung tích quy ước (G q, tấn). Theo đề bài thì
tổng dung tích quy ước Gq= 1000 (tấn). Đây là loại dung tích trung bình vì dựa vào
bảng sau:
Loại dung tích
Loại rất nhỏ
Loại nhỏ
Loại trung bình
Loại trung bình
Loại rất lớn

Gq (tấn)
Gq < 100 tấn
Gq < 500 tấn
Gq < 3000 tấn
Gq < 10000 tấn
Gq >10000 tấn

Để chuyển từ dung tích thực tế G của phịng lạnh ra dung tích quy ước Gq ta sử
dụng cơng thức sau:
Gq= ( tấn)
Với qvq, qv lượng sản phẩm có trong 1m3 phòng lạnh (tấn/m3), ứng với qvq= 0,35
(tấn/m3) và qv= 0,4 (tấn/m3) ( qui ước bảng 11.1, sách “TrầnThanh Kỳ”, trang 395).
2.1.1 Thể tích chứa sản phẩm của phịng lạnh
Vsp= = = 2500 (m3)
2.1.2 Diện tích chứa sản phẩm của phịng lạnh
Fsp= = = 500 (m2)
Trong đó Vsp: là thể tích của sản phẩm, m3
Với hsp: là chiều cao của lớp sản phẩm chứa trong phòng, m. do kho lạnh chỉ có
một tầng trệt nên chọn chiều cao sản phẩm từ 4,5, m
Suy ra : Diện tích xây dựng của phòng lạnh:
Fxd = = = 588,24 (m2) (nhận giá trị)
Trong đó : là hệ số sử dụng phịng lạnh
Vì diện tích xây dựng phải lớn hơn diện tích sản phẩm một giá trị do sự choán chỗ của
các lối đi lại, các cột và các dàn lạnh đặt trong phịng
Vì Fxd > 300 m2 nên = 0,85 (sách “Trần Thanh Kỳ”, chương 11,trang 396).

14


Như vậy phụ tải diện tích tiêu chuẩn của phịng lạnh q F (lượng sản phẩm chứa trên
1m2 mặt nền của phịng lạnh) sẽ được xác định từ cơng thức:
qF= qvhsp= 0,4 = 2 (tấn/m2).
 Chọn diện tích một kho nhỏ khoảng 816




S= 8 = 128 (m2)
= = 4 (kho)
Sẽ có 4 kho nhỏ với chiều dài là 8m và chiều rộng là 16m

2.1.3 Tính tốn thiết kế số lượng thùng chứa sản phẩm trong kho
Diện tích mỗi kho nhỏ : 8-16-7 (D-R-C) (m)
Diện tích sản phẩm : 8-16-6 (D-R-C) (m)
Thể tích một thùng chứa tơm khoảng Vsp= 0,3 m3/thùng
Ước tính kích thước một thùng vào khoảng : 0,75-0,8-0,5 ( D-R-C) (m)
Vậy thể tích một kho: V1kho= 8 = 896 (m3)
Số lượng thùng trong 4 kho: = 8400 (thùng)
Vậy mỗi kho sẽ có = 2100 (thùng )
2.2.

Tính tốn bề dày lớp cách nhiệt

2.2.1

Vật liệu cách nhiệt
Cách nhiệt lạnh có nhiệm vụ hạn chế dịng nhiệt tổn thất từ mơi trường ngồi có
nhiệt độ cao vào buồng lạnh có nhiệt độ thấp qua kết cấu bao che. Chất lượng của vách
cách nhiệt phụ thuộc chủ yếu vào tính chất của vật liệu cách nhiệt theo các yêu cầu
sau:

-

Hệ số dẫn nhiệt nhỏ
Khối lượng riêng nhỏ.
Độ thấm hơi nước nhỏ.

Độ bền cơ học và độ dẻo cao.
Bền ở nhiệt độ thấp và khơng ăn mịn các vật liệu xây dựng tiếp xúc
Khơng cháy hoặc khơng dể cháy
Khơng bắt mùi và khơng có mùi lạ.
Không gây nấm mốc và phát sinh vi khuẩn, không bị chuột, sâu bọ đục phá.
Không độc hại đối với con người.
Không độc hại đối với sản phẩm bảo quản, làm biến chất và làm giảm chất lượng
sản phẩm.

15


-

Vận chuyển, lắp ráp, sửa chữa, gia công dễ dàng.
Rẻ tiền và dễ kiếm.
Khơng địi hỏi bảo dưỡng đặc biệt.
Ta chọn vật liệu cách nhiệt cho tường bao và tường ngăn, mái và nền là polystirol vì
có tính chất cách nhiệt tốt, sản suất với quy mô công nghệ ổn định về chất lượng, kích
thước, gia cơng dễ dàng, dễ lắp ghép và kinh tế hơn.
2.2.2 Tính cách nhiệt cách ẩm cho kho lạnh
Do chênh lệnh nhiệt độ giữa kho lạnh và mơi trường rất lớn. Do đó để giảm tối
đa tổn thất nhiệt ra mơi trường thì chúng ta phải bọc cách nhiệt. Biết rằng lớp cách
nhiệt càng dày thì tổn thất nhiệt càng ít. Xác định chiều dày lớp cách nhiệt theo chỉ
tiêu kinh tế kĩ thuật và đảm bảo tránh hiện tượng đọng sương bên ngoài kết cấu. Trong
khn khổ đồ án chúng ta khơng cần tính lớp cách ẩm.
2.2.3 Kết cấu tường bao
STT

Vật liệu

Sơn

Bề dày
i (mm)
0,5

Hệ số dẫn nhiệt
i(W/mk)
0,64

1
2

Vữa xi măng

10

0,93

3

Gạch

200

0,52

4

Vữa xi măng

10

0,93

5

Cách ẩm bitum

3

0,18

6

Lớp cách nhiệt polystirol

cn

0,047

7

Vữa xi măng

10

0,93

Tính tốn bề dày cách nhiệt:

Từ cơng thức tính hệ số truyền nhiệt k cho vách phẳng nhiều lớp:
k=

( CT (11.7), trang 407, [1])

Suy ra: CN = (m) ( CT (11.6), trang 406, [2])
Với:
 CN: Chiều dày lớp cách nhiệt polystirol (m)
 CN :hệ số dẫn nhiệt của polystirol, 0,047 W/mK.
 K: hệ số truyền nhiệt , ứng với kho nhiệt độ -220C ta có:
K = 0,21 W/m2K (tra bảng 11.2),trang 406

16


 1: Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài tường: 1 = 23,3 W/m2K
(trang 407,(bảng 11.4),[1]).
 2: Hệ số toả nhiệt bên trong tường ,đối với mặt trong kho lạnh
2 = 8 /m2 K (trang 407(bảng 11.4),[1]).
 i: Bề dày của lớp vật liệu thứ i,(m)
 i: hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, W/m2K [3]

= 0,19 (m)
Tính tốn hệ số truyền nhiệt thật của vách

= 0,2 (W/m2.K)
Kiểm tra đọng sương
Ta có : tng= 28oC, => Pmax= 0,3081
t tr= -22 oC mà =>= = 0,25

 tđọng sương= 24,23 oC
 Ks= 0,95 = 0,95
= 1,67 (W/m2.K)

17


Từ kết quả trên ta thấy: Ks>K (1,67>0.2)
 Sẽ không có trường hợp đọng sương
2.3. Kết cấu cách nhiệt nền kho lạnh
STT

Vật liệu xây dựng

1
2
3
4
5
6

Lớp bê tông bọt (cách nhiệt )
Lớp bê tông xỉ
Lớp cát
Lớp cách ẩm bitum
Lớp bê tông đặt điện trở
Lớp bê tông đệm

Bề dày
i (mm)

cn
120
30
5
20
40

Hệ số dẫn nhiệt
i(W/mk)
0,15
0,7
0,66
0,18
0,89
1,55

CN =
= 0,15
= 0,655 (m)
 Chọn bề dày cách nhiệt của nền là 0,6 (m)
2.3.1 Kết cấu trần:
STT

Vật liệu xây dựng

1
2
3
4
5

Bê tông giằng
Lớp cách ẩm (bitum)
Cách nhiệt polystirol
Bê tông cốt thép
Vữa xi măng

Bề dày
i (m)
0,04
0,01
cn
0,2
0,01

Hệ số dẫn nhiệt
i(W/mk)
1,4
0,2
0,047
1,5
0,92

Tính tóa bề dày cách nhiệt của trần:

CN =
= 0,047
= 0,21 (m)

18

2.4. Tính tốn nhiệt phịng lạnh:
2.4.1 Tổn thất lạnh ra môi trường xung quanh
 Q1: Tổn thất nhiệt do môi trường xung quanh
Q1= Q1’+Q1’’+Q1’’’
 Q1’: Tổn thất qua vách, mái
Tng: Là nhiệt độ khơng khí bên ngồi (oC) , với vách phịng lạnh tiếp xúc với ngồi trời
Tng = ttb+0,25*tmax= 28+0,25*38=37,5(oC)
(Với ttb là nhiệt độ tháng nóng nhất của nơi lắp đặt kho lạnh tra theo khí tượng thủy
văn, và tmax= 38oC được lấy theo nhiệt độ cực đại ở nước ta).
K: hệ số truyền nhiệt của vách và mái chọn theo bảng 11.2 và 11.3 trang 448,449
K= 0,2 W/m2K
F: diện tích mặt ngồi của vách (m2)
F= 8*7*4+16*7*8= 1120(m2)
 Q1’= K*Fvách*(tng-ttr) = 0,2*1120*(37,5-(-22))=13328(W)=13,328(KW)
 Q1’’:Tổn thất lạnh qua nền (KW)
Q1’’= K*F*(t-ttr)
Với F: Diện tích mặt nền phịng lạnh (m2) F= 16*32=512 (m2)
t=2oC nhiệt độ phịng lạnh dưới nền có thơng gió
 Q1’’= K*F*(t-ttr) = 0,35*512*(2-(-22))=4300,8(W)=4,3(KW)
Q1’’’: Tổn thất lạnh do tổn thất bởi bức xạ mặt trời
Q1’’’=K*F*
Với F: Bề mặt của vách bao che chịu bức xạ mặt trời (m2)
là nhiệt độ dư đặc trưng do bức xạ mặt trời (oC)/ tra bảng 11.5 trang 433 [2].
= 2,5 hướng chiếu nắng là Nam Bắc, = 6,5 hướng chiếu nắng là Đông Tây.
 Q1’’’=K*F*= 0,2*(8*7*4*6,5+16*7*4*2,5)=515,2 (W)=0,5152 (KW)
Suy ra

Q1= Q1’+ Q1’’+ Q1’’’= 13,328+4,3+0,5152=18,14 (KW)

19


2.4.2

Tổn thất làm lạnh sản phẩm
 Q2: Tổn thất làm lạnh sản phẩm
Q2 = = =

2.4.3

Tổn thất lạnh để thông gió phịng lạnh
 Q3 : Tổn thất lạnh để thơng gió phịng lạnh
 Q3= = = 14,14 (KW)

2.4.4 Tổn thất lạnh do vận hành
 Q4: Tổn thất lạnh do vận hành
Q4 = Q4’+ Q4’’+Q4’’’+Q4””
Với Q4’: Tổn thất lạnh do chiếu sáng
Q4’’: Tổn thất lạnh do có người làm việc trong phịng (=0)
Q4’’’: Tổn thất lạnh do các loại máy cơng tác làm việc trong phòng lạnh (=0)
Q4’’’’: Tổn thất lạnh do mở cửa phòng lạnh
A: Lượng nhiệt tỏa ra do chiếu sáng trên 1m2 phịng lạnh (KW/m2)
F: Diện tích phịng lạnh (m2)
B: tổn thất lạnh do mở cửa trên 1 m2 phòng lạnh, KW/m2 (tra bảng 11.7 trang 437)
 Q4= Q4’+Q4’’’’= A*F + B*F = 0,001163*512+ *512= 1,77 (KW)

2.4.5 Tổng tổn thất lạnh
 Suy ra Q = Q1+Q2+Q3+Q4

= 18,14+1774,7+14,14+1,77) + (18,14+1774,7+14,14+1,77)
=1989,3 (KW)

20