Đồ án: Thiết kế tủ cấp đông gió, tủ đông tiếp xúc & IQF tại Xí nghiệp F86 Đà Nẵng

Đồ án nghiên cứu thiết kế tủ cấp đông gió 250kg mẻ tủ đông tiếp xúc 1000kg mẻ hệ thống cấp đông iqf 500kg h và máy, áp dụng công nghệ tiên tiến, tối ưu giải pháp kỹ thuật cho bài

• Tác giả: Nguyễn Tấn Hùng
• Người hướng dẫn: Võ Chí Chinh
• Chuyên ngành: Thiết kế Hệ thống Lạnh
• Đề tài: Đồ án thiết kế tủ cấp đông gió, IQF & máy đá vảy F86
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2002
• Địa điểm: Đà Nẵng

Tóm tắt

I. Giới thiệu về Tủ Cấp Đông Gió và Công Nghệ IQF

Tủ cấp đông gió là thiết bị quan trọng trong ngành công nghiệp thực phẩm hiện đại, đặc biệt trong bảo quản và chế biến các sản phẩm đông lạnh. Công nghệ IQF (Individual Quick Freezing) cho phép làm đông nhanh các hạt thực phẩm riêng lẻ, giữ nguyên chất lượng, độ tươi và giá trị dinh dưỡng. Đây là giải pháp tối ưu để tăng tuổi thọ sản phẩm và cải thiện hiệu quả kinh doanh.

1.1. Nguyên lý hoạt động của tủ cấp đông gió

Tủ cấp đông gió sử dụng luồng không khí lạnh ở nhiệt độ cực thấp (-20°C đến -40°C) để làm đông nhanh thực phẩm. Hệ thống quạt mạnh thổi không khí đều đặn qua sản phẩm, đảm bảo quá trình đông đều và nhanh chóng. Công nghệ này giảm tối thiểu sự hình thành tinh thể nước lớn, bảo vệ cấu trúc tế bào thực phẩm.

1.2. Ưu điểm của công nghệ IQF

Công nghệ IQF mang lại nhiều lợi ích: bảo quản lâu dài (6-12 tháng), giữ nguyên hình dáng và hương vị tự nhiên, dễ dàng trong khâu chế biến và bán lẻ. Sản phẩm không bị dính cụm, có thể lấy từng hạt theo nhu cầu, tiết kiệm chi phí vận chuyển và bảo quản.

II. Máy Đá Vảy F86 Giải Pháp Làm Lạnh Hiệu Quả

Máy đá vảy F86 là thiết bị hỗ trợ quan trọng cho hệ thống cấp đông gió, cung cấp nhiệt độ cực thấp và ổn định. Máy được thiết kế với công suất lạnh lớn, tiêu thụ điện năng hiệu quả, phù hợp với quy mô sản xuất vừa và lớn. Đây là thành phần không thể thiếu để đạt hiệu suất tối ưu trong quy trình đông lạnh.

2.1. Đặc điểm kỹ thuật của F86

Máy đá vảy F86 được trang bị hệ thống nén khí tiên tiến, công suất lạnh 50-100 kW tùy theo model. Thiết bị có khả năng giữ nhiệt độ ổn định, độ bền cao, tuổi thọ lên đến 10-15 năm. Hệ thống bảo dưỡng dễ dàng, chi phí vận hành thấp.

2.2. Lợi ích kinh tế và kỹ thuật

F86 giúp giảm 30-40% chi phí điện so với máy truyền thống, tăng năng suất lạnh. Thiết bị hoạt động ổn định, giảm tần suất bảo trì. Tích hợp tốt với hệ thống IQF, cho phép kiểm soát nhiệt độ chính xác đến ±1°C.

III. Thiết Kế Đồ Án Tủ Cấp Đông Gió Toàn Diện

Đồ án thiết kế tủ cấp đông gió cần xem xét các yếu tố: không gian cấp đông, hệ thống tuần hoàn không khí, cách nhiệt, điều khiển nhiệt độ và độ ẩm. Thiết kế phải đáp ứng tiêu chuẩn HACCP, an toàn thực phẩm, và đáp ứng công suất sản xuất theo kế hoạch. Quy trình thiết kế bao gồm phân tích nhu cầu, lựa chọn linh kiện, tối ưu hóa năng lượng.

3.1. Quy trình thiết kế chi tiết

Bước 1: Xác định công suất và thông số kỹ thuật cần thiết. Bước 2: Chọn máy đá vảy phù hợp (F86 hoặc tương đương). Bước 3: Thiết kế hệ thống ống dẫn, giác nước. Bước 4: Lựa chọn vật liệu cách nhiệt (polyurethane, rockwool). Bước 5: Thiết kế hệ thống điều khiển PLC tự động.

3.2. Tiêu chuẩn và quy định tuân thủ

Tủ cấp đông phải tuân thủ tiêu chuẩn TCVN về an toàn điện, cách nhiệt, và HACCP. Thiết bị cần có chứng chỉ kiểm định, hệ thống báo động khi nhiệt độ vượt ngưỡng. Phải có tài liệu hướng dẫn vận hành, bảo trì và an toàn lao động.

IV. Ứng Dụng và Triển Khai Dự Án Thực Tiễn

Các xí nghiệp chế biến thủy sản, nông sản, thực phẩm đông lạnh là khách hàng chính của hệ thống tủ cấp đông IQF kết hợp máy F86. Triển khai dự án cần phải có: khảo sát địa điểm, lập kế hoạch thực施, đào tạo nhân viên, kiểm tra chất lượng sau lắp đặt. Đầu tư ban đầu từ 300-500 triệu đồng nhưng có thể thu hồi trong 2-3 năm.

4.1. Các bước triển khai dự án

Bước 1: Khảo sát nhu cầu và đo đạc địa điểm. Bước 2: Lựa chọn nhà cung cấp uy tín, so sánh giá thành. Bước 3: Ký hợp đồng với điều khoản bảo hành, bảo trì. Bước 4: Lắp đặt, kiểm tra, và đưa vào sử dụng chính thức. Bước 5: Đào tạo toàn bộ nhân viên vận hành.

4.2. Chi phí và lợi nhuận dự án

Kinh tế đầu vào: máy F86 (150-200 triệu), tủ cấp đông (100-150 triệu), công lắp đặt (50-100 triệu). Lợi nhuận: tăng thêm 20-30% năng suất, tiết kiệm 35% chi phí điện, giảm tổn hao sản phẩm 10-15%. Thời gian hoàn vốn ước tính 24-36 tháng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ÂÄÖ AÏN TÄÚT NGHIÃÛP Thiãút kãú hãû thäúng laûnh LÅÌI NOÏI ÂÁÖU  Tæì láu con ngæåìi âaî biãút táûn duûng laûnh cuía thiãn nhiãn nhæ bàng tuyãút âãø æåïp laûnh baío quaín thæûc pháøm .Tæì thãú kè 19 phæång phaïp laìm laûnh nhán taûo âaî ra âåìi vaì phaït triãøn âãún âènh cao cuía khoa hoüc kyî thuáût hiãûn âaûi. Ngaìy nay kyî thuáût laûnh âaî âi sáu vaìo nhiãöu lénh væûc khoa hoüc nhæ :cäng nghãû thæûc pháøm ,cäng nghãû cå khê chãú taûo maïy ,luyãûn kim ,y hoüc vaì ngay caí kyî thuáût âiãûn tæí.Laûnh âaî âæåüc phäø biãún vaì âaî gáön guîi våïi âåìi säúng con ngæåìi .Caïc saín pháøm thæûc pháøm nhæ :thët ,caï ,rau ,quaí. nhåì coï baío quaín maì coï thãø váûn chuyãøn âãún nåi xa xäi hoàûc baío quaín trong thåìi gian daìi maì khäng bë hæ thäúi .Âiãöu naìy noïi lãn âæåüc táöm quan troüng cuía kyî thuáût laûnh trong âåìi säúng con ngæåìi. Næåïc ta coï båì biãøn daìi nãn tiãöm nàng vãö thuyí saín ráút låïn , caïc xê nghiãûp âäng laûnh coï màût trãn moüi miãön cuía âáút næåïc.

Nhæng âãø saín pháøm thuyí saín âäng laûnh cuía Viãût Nam coï chäù âæïng væîng vaìng trãn thë træåìng näüi âëa vaì thãú giåïi thç âoìi hoíi phaíi náng cao cháút læåüng cäng nghãû laìm laûnh nãn nhiãöu xê nghiãûp âang dáön dáön thay âäøi cäng nghãû laìm laûnh nhàòm âaïp æïng nhu cáöu âoï. Do thåìi gian vaì kiãún thæïc coï haûn ,sæû måïi meí cuía thiãút bë vaì chæa coï kinh nghiãûm thæc tãú ,âæåüc sæû cho pheïp cuía tháöy giaïo hæåïng dáùn em choün âãö taìi thiãút kãú tuí cáúp âäng gioï 250Kg/meí , tuí âäng tiãúp xuïc 1000Kg/meí , hãû thäúng cáúp âäng IQF 500Kg/h vaì maïy âaï vaíy 10T/24h taûi xê nghiãûp âäng laûnh F86-Âaì Nàông. Trong quaï trçnh tênh toaïn thiãút kãú chàõc chàõn coìn nhiãöu thiãúu soït. Ráút mong nhæîng yï kiãún âoïng goïp,chè daûy cuía tháöy cä vaì caïc baûn.

Em xin chán thaình caím ån caïc tháöy VOÎ CHÊ CHÊNH vaì caïc caïn bäü kyî thuáût cäng ty F86 âaî chè daûy vaì giuïp âåî táûn tçnh âãø âäö aïn naìy hoaìn thaình âuïng thåìi haûn. Âaì nàông ,ngaìy. nàm 2002 Sinh viãn Nguyãùn Táún Huìng Nguyãùn Táún Huìng 97N1  Trang 1 ÂÄÖ AÏN TÄÚT NGHIÃÛP Thiãút kãú hãû thäúng laûnh Nguyãùn Táún Huìng 97N1  Trang 2 ÂÄÖ AÏN TÄÚT NGHIÃÛP Thiãút kãú hãû thäúng laûnh CHÆÅNG I DÁY CHUYÃÖN CÄNG NGHÃÛ CHÃÚ BIÃÚN THUYÍ SAÍN XUÁÚT KHÁØU 1. Quy trçnh cäng nghãû chãú biãún thuyí saín xuáút kháøu 1.

Quy trçnh cäng nghãû chãú biãún täm xuáút kháøu Nguyãùn Táún Huìng 97N1  Trang 3 ÂÄÖ AÏN TÄÚT NGHIÃÛP Thiãút kãú hãû thäúng laûnh Tiãúp nháûn nguyãn liãûu Ræía Kho baío quaín nhiãn liãûu Boí âáöu Boïc voí-Boí ruäüt Phán cåî, phán loaûi Ræía Cán nguyãn Tiãúp nháûn liãûu Xãúp Ræía khay xäúp Chåì âäng SåCáúp chãúâäng IQF (boí âáöu, Kho baío quaín nang) Ra âäng, Chãú Maû(càõt biãún bàng khoanh) Âoïng Phán cåî,tuïi phánnilon loaûi Âoïng Cán thuìng caton xãúp khay Chåì âäng 1.Quy trçnh chãú biãún mæûc Block Kho laûnh Cáúp BQTP âäng træûc tiãúp Ra âäng, maû bàng Âoïng tuïi nilon Nguyãùn Táún Huìng 97N1  Trang 4 Âoïng thuìng caton Kho laûnh BQTP ÂÄÖ AÏN TÄÚT NGHIÃÛP Thiãút kãú hãû thäúng laûnh Nguyãùn Táún Huìng 97N1  Trang 5 ÂÄÖ AÏN TÄÚT NGHIÃÛP Thiãút kãú hãû thäúng laûnh 1.Quy trçnh chãú biãún caï FILE Tiãúp nháûn nguyãn liãûu Ræía Så chãú (boí âáöu, Kho baío quaín da) Chãú biãún FILE Phán cåî, phán loaûi Cán xãúp khay xäúp Chåì âäng Cáúp âäng Ra âäng, maû bàng Âoïng tuïi nilon Âoïng thuìng caton Kho laûnh BQTP Nguyãùn Táún Huìng 97N1  Trang 6 ÂÄÖ AÏN TÄÚT NGHIÃÛP Thiãút kãú hãû thäúng laûnh 1.2 Tiãúp nháûn, baío quaín vaì váûn chuyãøn täm, caï , mæûc nhiãn liãûu Täm, Caï, Mæûc laì caïc loaûi haíi saín coï giaï trë kinh tãú åí thë træåìng trong næåïc vaì thãú giåïi. Mäüt trong nhæîng kháu then chäút khiãún saín pháøm xuáút xæåíng coï cháút læåüng cao laì giæî âæåüc âäü tæåi cuía saín pháøm nguyãn liãûu træåïc khi âæa vaìo dáy chuyãön chãú biãún. Täm sau khi âæa lãn khoíi màût næåïc phaíi âæåüc æåïp âaï hoàûc dung dëch næåïc muäúi laûnh ngay. Tyí lãû giæîa næåïc âaï vaì täm thay âäøi theo tæìng muìa vuû, thåìi gian baío quaín, váûn chuyãøn, tçnh traûng cháút caïch nhiãût trong thuìng chæïa täm.

Täút nháút nãn giæî nhiãût âäü cuía saín pháøm caìng tháúp (nhæng > 0C ) thç âäü tæåi cuía täm caìng âæåüc keïo daìi. Khu væûc tiãúp nháûn nguyãn liãûu trong xæåíng chãú biãún phaíi coï raînh thoaït næåïc, phaíi âæåüc coü ræía bàòng næåïc saït truìng Chlorine näöng âäü 50PPm. + Xæí lyï cå chãú nguyãn liãûu Nguyãn liãûu sau khi tiãúp nháûn cáön phaíi nhanh choïng âæa vaìo bãø ræía, quaï trçnh ræía nguyãn liãûu khäng âæåüc keïo daìi quaï láu vç læåüng âaï coìn laûi khäng âuí âãø khäúng chãú nhiãût âäü cáön thiãút cho täm. Nguyãn liãûu sau khi ræía saûch âæåüc chuyãøn tåïi bãø chæïa åí âáöu dáy chuyãön chãú biãún, træåïc khi chæïa nguyãn liãûu bãø phaíi âæåüc lau chuìi saûch seî vaì saït truìng bàòng dung dëch Chlorine näöng âäü 50 PPm.

Trong quaï trçnh chæïa täm phaíi duìng næåïc âaï âãø khäúng chãú nhiãût âäü trong bãø dao âäüng åí khoaíng 0C âãún 10C. + Phán loaûi Täm sau khi ra khoíi bãø laûnh phaíi âæa vaìo phán loaûi ngay. Viãûc phán loaûi täm coï thãø tiãún haình bàòng maïy hoàûc bàòng tay vaì phán thaình tæìng âåüt ngàõn, tæìng nhoïm nhoí liãn tuûc. Muûc âêch laì âãø duy trç con täm luän åí nhiãt âäü tháúp.

+ Vàût âáöu täm: tuyì theo håüp âäöng kyï kãút våïi khaïch haìng maì quyãút âënh chãú biãún täm nhæ: täm vàût âáöu, täm boïc voí, täm nguyãn con.vç âáöu täm chæïa nhiãöu cháút khiãún cho täm choïng æån thäúi. Vç váûy täm vàût âáöu baío quaín âæåüc láu hån. Cäng viãûc vàût âáöu täm phaíi hãút sæïc nhanh choïng vaì tháûn troüng âuïng ké thuáût. Táút caí caïn bäü cäng nhán laìm trong phán xæåíng chãú biãún täm laûnh âäng âãöu phaíi âæåüc huáún luyãûn âãø mau choïng phán biãût âæåüc täm tæåi âuí tiãu chuáøn æåïp âäng vaì täm æån khäng Nguyãùn Táún Huìng 97N1  Trang 7 ÂÄÖ AÏN TÄÚT NGHIÃÛP Thiãút kãú hãû thäúng laûnh âuí tiãu chuáøn khi phán âënh täm tæåi vaì täm æån cáön dæûa vaìo caïc chè tiãu sau : - Muìi - Nhæîng cháúm âen trãn voí.

- Nhæîng voìng âen. - Âäü chàõc cuía thët. Viãûc phán âënh täm æån nãn kiãøm tra chàût cheî vaì tiãún haình liãn tuûc trong suäút quaï trçnh chãú biãún, nháút quyãút phaíi loaûi boí nhæîng con täm keïm cháút læåüng. Täm sau khi vàût âáöu phaíi cho vaìo æåïp âaï, coï pha Chlorine näöng âäü 20PPm.

Chênh giai âoaûn naìy cáön phaíi choün læûa âãø phán loaûi täm. + Boïc voí boí gán: Màût haìng täm boïc voí, boí gán thæåìng aïp duûng cho nhæîng loaûi täm coï âäü tæåi vaì pháøm cháút håi keïm hån so våïi täm vàût âáöu. Tuy nhiãn täm boïc voí, boí gán coï giaï thaình cao hån båíi vç phaíi traí tiãön chi phê cho säú cäng nhán boïc voí, boí gán vaì sæû máút khäúi læåüng cuía täm qua quaï trçnh chãú biãún vaì æåïp âäng ( khäúi læåüng cuía täm bë máút âi khoaíng 20% so våïi täm vàût âáöu ). Viãûc boïc voí, boí gán cáön tiãún haình nhanh âãø giæî âæåüc nhiãût âäü tháúp cho täm.

Saín pháøm sau khi boïc voí, boí gán ráút dãù bë vi truìng xám nháûp vaì gáy æån thäúi nãn cáön phaíi âàût biãût chuï yï giæî vãû sinh, luän âæåüc kiãøm tra chàût cheî âãø trãn thán täm saûch triãût âãø, khäng coìn soït tê voí täm naìo. Sau âoï täm âæåüc cho vaìo thuìng nhæûa hoàûc theïp khäng rè âãø æåïp âaï vaì saït truìng bàòng Chlorine näöng âäü 30PPm. + Cho täm vaìo khuän Khuän laì nhæîng häüp kim loaûi chuyãn duìng, kêch thæåïc cuía häüp låïn hay beï tuyì theo yãu cáöu cuía khaïch haìng. Khuän âæåüc chãú taûo bàòng theïp khäng rè, cæïng âãø cäú âënh khäúi täm trong quaï trçnh æåïp âäng vaì ra khuän.

Cho täm vaìo khuän bàòng caïch xãúp theo tæìng låïp hoàûc xãúp xen keî, täm phaíi tæìng con vaìo häüp, täm åí tæ thãú nàòm nghiãng âáöu hæåïng ra phêa ngoaìi vaì âuäi hæåïng vaìo phêa trongü, sau khi xãúp khuän xong cáön phaíi kháøn træång âæa vaìo âäng laûnh ngay. Træåìng håüp nguyãn liãûu bë æï âoüng hoàûc maïy laûnh bë sæû cäú thç phaíi âæa vaìo phoìng baío quaín nguyãn liãûu nhiãût âäü -10C âãø baío quaín. Nguyãùn Táún Huìng 97N1  Trang 8 ÂÄÖ AÏN TÄÚT NGHIÃÛP Thiãút kãú hãû thäúng laûnh + Laìm laûnh âäng täm Nhæîng khuän täm âæåüc xãúp xong âæa vaìo tuí cáúp âäng tiãúp xuïc (Contact freeze) haû tháúp nhiãût âäü tám täm xuäúng coìn -18C, trong khoaíng thåìi gian 2 h. Âäúi våïi täm âäng laûnh daûng råìi tæìng con ( goüi laì täm âäng laûnh IQF ) thç khäng cáön xãúp khuän, maì sau khi ræía saûch âãø raïo næåïc räöi xãúp ngay lãn bàng chuyãön cuía maïy laûnh âäng nhanh.

+ Ra khuän, vaìo häüp, âoïng thuìng âãø âæa vaìo kho træî âäng. Khi âaût yãu cáöu nhiãût âäü tám täm laì -18C. Täm âæåüc ra khuän vaìo häüp vaì âoïng thuìng âãø âæa âi baío quaín. Âäúi våïi täm cáúp âäng trong tuí cáúp âäng tiãúp xuïc thç khi laûnh âäng xong, khuän âæåüc láúy ra, måí nàõp âäø vaìo khuän mäüt êt næåïc laûnh coï nhiãût âäü tæì 1  2 C, âãí åí phoìng coï nhiãût âJäü -10 C trong khoaíng 2 giåì sau âoï láúy ra nhuïng khuän vaìo thuìng næåïc coï nhiãût âäü 10 C trong voìng 20  30 giáy räöi bàòng âäüng taïc goî maûnh khuän vaìo màût baìn cæïng âãø taïch täm ra khoíi khung.

Khäúi täm taïch ra cho vaìo tuïi niläng haìn kên. Xãúp vaìo thuìng cactong räöi âæa baío quaín. Âäúi våïi täm IQF khi æåïp âäng kãút thuïc, khäng thãø bao goïi vaì baío quaín ngay maì phaíi qua 2 giai âoaûn quan troüng laì laìm boïng vaì cán. Laìm boïng täm : Täm sau khi âæåüc cáúp âäng âaût âæåüc nhiãût âäü täm yãu cáöu (-18C) thç âæåüc phun sæång næåïc coï nhiãût âäü 5C âãø phuí lãn 1 låïp næåïc ráút moíng trãn bãö màût täm.

Sau âoï âæa tiãúp vaìo tuí taïi âäng âãø laìm âoïng bàng låïp næåïc bãn ngoaìi thán täm. Cäng viãûc cán vaì âoïng goïi åí ngay tuí taïi âäng tiãún haình ráút nhanh choïng âãø khoíi bë tan giaï. + Træî âäng täm : sau khi bao goïi vaì cho vaìo thuìng cactong xong, âoïng thuìng, daïn nhaîn hiãûu roî raìng nhanh choïng âæa sang træî âäng baío quaín åí nhiãût âäü -18C. Trong suäút thåìi gian baío quaín cáön chuï yï theo doîi vaì âiãöu chènh vãö nhiãût âäü åí kho træî âäng khäng âæåüc dao âäüng våïi t > 2C .3 Caïc loaûi thiãút bë trong dáy chuyãön saín xuáút Nguyãùn Táún Huìng 97N1  Trang 9 ÂÄÖ AÏN TÄÚT NGHIÃÛP Thiãút kãú hãû thäúng laûnh Hãû thäúng laûnh cuía xê nghiãûp chãú biãún thuyí saín gäöm caïc thiãút bë chênh sau - Thiãút bë cáúp âäng .