CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG VÀ KÍCH THƯỚC CÁC BUỒNG LẠNH CỦA KHO LẠNH 1.1 Buồng bảo quản lạnh đông 1.1 Tính toán thể tích kho bảo quản lạnh đông Áp dụng công thức: E = V .1) Trong đó: E – Dung tích kho lạnh, t; V – thể tích kho lạnh, m3; gv – định mức chất tải thể tích, t/m3. Sản phẩm cần bảo quản là thịt lợn, tra bảng 2-4 tài liệu [1], ta có : gv = 0,45 (t/m3) Kết hợp với dữ liệu từ đề bài đã cho E = 1500 t, ta tính được thể tích kho bảo quản lạnh đông: E 1500 V= g = = 3333,33 m3.2 Diện tích chất tải của buồng bảo quản lạnh đông Áp dụng công thức: V F= (1.2) h Trong đó: F – Diện tích chất tải hoặc diện tích hàng chiếm trực tiếp, m2 ; h – Chiều cao chất tải, m. Ta chọn h = 4 m Diện tích chất tải của buồng bảo quản lạnh đông: V 3333,33 F= h = 4 = 833,33 m2.3 Tải trọng trên 1 m 2 nền buồng 0,45.4 = 1,8 t/m2 nhỏ hơn tải trọng lớn nhất cho phép.4 Xác định diện tích lạnh cần xây dựng Áp dụng công thức F F1 = (1.3) βF Trong đó: β F là hệ số sử dụng diện tích các buồng chứa , tra bảng 2-5 tài liệu [1] thì với F lớn hơn 400m2 chọn β F = 0,85. Diện tích lạnh cần xây dựng là: F 833,33 F1 = β F = 0,85 = 980,4 m 2 1.5 Số lượng buồng lạnh Từ diện tích lạnh cần xây dựng là F 1 = 980,4 m2, ta chọn các kích thước buồng bảo quản lạnh đông như sau: Buồng bảo quản đông kích thước 6x12: 6 buồng.
Buồng bảo quản đông kích thước 12x12: 4 buồng. Tổng diện tích lạnh: F2 = 6x72 + 4x144 = 1008 m2. Ta thấy F2 chênh lệch không quá lớn so với F 1 nên ta có thể chọn cách bố trí như trên cho buồng bảo quản lạnh đông.2 Bảo quản lạnh 1.1 Dung tích buồng bảo quản lạnh Ta áp dụng công thức 1.1 Sản phẩm là thịt lợn , tra bảng 2-4 tài liệu [1], ta có : gv = 0,45 t/m3. Kết hợp với dữ liệu đề bài cho E = 135 t, ta tính được thể tích buồng bảo quản lạnh: E 150 V= g = 0 , 45 = 333,33 m .2 Diện tích chất tải Áp dụng công thức 1.2 Với h = 4m 8 Diện tích chất tải của buồng bảo quản lạnh là: 333,33 F= = 83,33 m2.3 Tải trọng trên 1 m 2 nền buồng 0,45.4 Xác định diện tích lạnh cần xây dựng Diện tích lạnh cần xây dựng được tính theo công thức 1.
Trong đó: β F là hệ số sử dụng diện tích các buồng chứa , tra bảng 2-5 tài liệu [1], chọn β F = 0,75. Diện tích lạnh cần xây dựng của buồng bảo quản lạnh là: F 83,33 β F = 0,75 = 111,1 m .5 Số lượng buồng lạnh Áp dụng công thức: F1 Z= (1. Số buồng bảo quản lạnh cần xây dựng là: 111,1 Z= = 1,03. 108 Có thể chọn số buồng lạnh Z = 1 với diện tích là 9 x 12 m.3 Buồng kết đông 1.1 Xác định diện tích lạnh cần xây dựng buồng kết đông Áp dụng công thức : M .5) Trong đó: M – Công suất các buồng lạnh và buồng kết đông ( làm lạnh đông), t/24h; T – Thời gian hoàn thành một mẻ sản phẩm bao gồm thời gian xử lý lạnh, chất tải, tháo tải, phá băng cho dàn lạnh, h; g1 – Tiêu chuẩn chất tải trên 1 m chiều dài giá treo, t/m; k – Hệ số tính chuyển từ tiêu chuẩn chất tải trên 1 m chiều dài ra 1 m 2 diện tích cần xây dựng; k = 1,2.
Từ đó ta tính được diện tích lạnh cần xây dựng buồng làm lạnh đông theo công thức 1.2 Số lượng buồng kết đông Áp dụng công thức 1.4 với f =84 m2, ta có: Số buồng quy chuẩn là: 76,8 Z= = 0,91 84 Vậy có thể chọn 1 buồng kết đông có diện tích là 7 x 12 m. 10 CHƯƠNG 2: TÍNH CHỌN PANEL VÀ KIỂM TRA CÁC THÔNG SỐ 2.1 Tổng quát về Panel Cấu tạo của Panel gồm: 2 bề mặt bên ngoài panel được phủ một lớp vật liệu hoàn toàn cách ẩm có tuổi thọ và độ bền cao. Những vật liệu thông dụng hiện này là: + Tôn mạ màu ( colorbond steel sheet ): Độ dày từ 0,5 mm đến 0,7 mm. + Tôn phủ lớp PVC ( PVC coated steel sheet ): Độ dày từ 0,6mm.
+ Tôn inox ( stainless steel sheet ): Độ dày từ 0,5 mm đến 1,2 mm. Vật liệu cách nhiệt là polyurethan phun. Khối lượng riêng 38 ÷ 42 kg/m3, cường độ chịu nén 0,2 đến 0,2 MPa, tỷ lệ điền đầy bọt trong panel là 95%, chất tạo bọt là R141B không phá hủy tầng ôzôn.1: Độ dày Panel theo nhiệt độ ( Theo tài liệu [1] ) STT Chiều Hệ số truyền nhiệt K, Ứng dụng dày, mm W/m2K 1 50 0,43 Phòng có nhiệt độ 20oC 2 75 0,3 Kho lạnh có nhiệt độ 0 đến 5 oC 3 100 0,22 Kho lạnh có nhiệt độ -18oC 4 125 0,18 Kho lạnh có nhiệt độ từ -20 đến - 25oC 5 150 0,15 Kho lạnh có nhiệt độ từ -25 đến - 30oC 6 175 0,13 Kho lạnh có nhiệt độ đến -35 oC 7 200 0,11 Kho lạnh đông sâu đến -60 oC 11 Từ bảng trên kết hợp với tìm hiểu thực tế, ta chọn panel cho kho lạnh là panel của công ty TST. Chi tiết về các thông số kích thước, màu sắc, hệ số dẫn nhiệt,…xem thêm ở phụ lục [I] Các thông số về nhiệt độ của các buồng trong kho lạnh + Buồng kết đông : Nhiệt độ -39oC + Buồng bảo quản đông : Nhiệt độ -21oC + Buồng bảo quản lạnh : Nhiệt độ 6 oC 2.2 Chọn độ dày Panel cho buồng bảo quản đông ( nhiệt độ -21oC) Nhiệt độ phòng là: -21oC Dựa vào phụ lục I ta chọn độ dày panel ứng với nhiệt độ của phòng là: δ CN = 125 (mm).
Chọn vật liệu phủ bề mặt bên ngoài của panel tôn mạ màu: Độ dày 0,5mm Độ dày của lớp vật liệu cách nhiệt polyurethan là: δ PU = 125 – 1 = 124 mm = 0,124 m 2.3 Chọn độ dày Panel cho buồng bảo quản lạnh ( nhiệt độ 6 oC ) Nhiệt độ phòng là: 6oC Dựa vào phụ lục I ta chọn độ dày panel ứng với nhiệt độ của phòng là: δ CN = 50 (mm). Chọn vật liệu phủ bề mặt bên ngoài của panel tôn mạ màu: Độ dày 0,5mm Độ dày của lớp vật liệu cách nhiệt polyurethan là: δ PU = 50 – 1 = 49 mm = 0,049 m 2.4 Chọn độ dày Panel cho buồng kết đông ( nhiệt độ -39 oC ) Nhiệt độ phòng là: -39oC Dựa vào phụ lục I ta chọn độ dày panel ứng với nhiệt độ của phòng là: δ CN = 150 (mm). Chọn vật liệu phủ bề mặt bên ngoài của panel tôn mạ màu: Độ dày 0,5mm Độ dày của lớp vật liệu cách nhiệt polyurethan là: δ PU = 150 – 1 = 149 mm = 0,149 m 12 2.2 Kiểm tra các thông số Hệ số truyền nhiệt được tính theo công thức: 1 k= 1 δ i δ CN 1 (2.1) +Σ + + α1 λ i λ CN α 2 Trong đó: δCN – độ dày yêu cầu của lớp panel cách nhiệt, m λCN – Hệ số dẫn nhiệt của panel cách nhiệt, W/m K k – Hệ số truyền nhiệt α1 – Hệ số tỏa nhiệt của môi trường bên ngoài tới lớp cách nhiệt, W/m2K α2 – Hệ số tỏa nhiệt từ vách buồng lạnh vào buồng lạnh, W/m2K δi – Chiều dày lớp vật liệu thứ i, m ( ở đây là lớp tôn mạ màu ). λi – Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, W/m2K Theo bảng 3.7 tài liệu [1], ta có: α1 = 23,3 W/m2K.
Mặt khác: λ cn = λ PU = 0,02 W/mK Hệ số dẫn nhiệt của lớp tôn mạ màu: λ Tôn = 45,36 W/mK Chiều dày của lớp tôn mạ màu: δ Tôn = 0,5 mm = 0,0005 m Ta có bảng sau: Bảng 2.2: Hệ số truyền nhiệt của panel theo từng buồng : TT Buồng kết đông Buồng bảo quản Buồng bảo quản đông lạnh k 0,132 0,157 0,384 13 Kiểm tra đọng sương theo công thức: t −t k s = α 1 1 s , kt < 0,95.2) t 1 −t 2 Xét theo nhiệt độ ngoài trời mùa hè của Hà Nội là: t = 37,8oC, φ = 53,4%. Nhiệt độ bên trong xưởng là: tN = 0,7.t = 26,5 oC => ts = 11,5 oC. Vậy ta xác định được giá trị của kS cho các buồng bảo quản đông, bảo quản lạnh và buồng kết đông lần lượt theo bảng sau theo bảng sau: Bảng 2.3: Hệ số truyền nhiệt ks của từng buồng theo mùa. Buồng α1 α2 δtôn δCn λtôn λcn R k BQ Đông 23.131784 Kiểm tra đọng sương mùa hè Buồng t1 t2 ϕ ts k kpn Xác nhận BQ Đông 26.15738 OK BQ Lạnh 26.384017 OK Kết Đông 26.131784 OK mùa đông Buồng t1 t2 ϕ ts k kpn Xác nhận BQ Đông 8.15738 OK BQ Lạnh 8.131784 OK 14 Đông Áp dụng công thức 2.2 để kiểm tra, ta thấy độ dày của các tấm panel đã lựa chọn theo từng phòng đều thỏa mãn.
Vậy ta có độ dày các tấm panel theo từng buồng như sau: Bảng 2.4: Độ dày của các tấm Panel theo từng buồng (mm): Buồng kết đông Buồng bảo quản đông Buồng bảo quản lạnh 150 125 50 2.3 Cấu tạo nền kho lạnh Kết cấu nền kho lạnh phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: + Nhiệt độ trong phòng lạnh; + Tải trọng của kho hàng bảo quản; + Dung tích kho lạnh Với kho lạnh đang thiết kế, chiều cao của kho lạnh là 5m, chiều cao chất tải của kho lạnh là 4m. Trong quá trình vận hành có sử dụng xe nâng để bốc dỡ hàng hóa. Vì vậy ở đây bắt buộc phải chọn nền bê tông để đảm bảo chịu được tải trọng của hàng hóa cũng như của xe nâng và người trong quá trình hoạt động. Để tránh hiện tượng đóng băng làm phồng nền và phá vỡ cấu trúc xây dựng kho lạnh, ta sử dụng biện pháp là bố trí sàn kho cao hơn nền đất tự nhiên nhờ hệ thống cột chịu lực, có các con lươn thông gió.Các con lươn thông gió được đổ bằng bê tông hay xây bằng gạch thẻ cao khoảng 100 mm - 200 mm.
Bề mặt con lươn dốc về 2 phía 2 % để tránh đọng nước. Như vậy, nhiệt độ nền ở đây có thể lấy bằng nhiệt độ môi trường bên trong xưởng, nghĩa là nhiệt độ nền bằng 26,5 oC với thời tiết mùa hè và 8,6 với thiết mùa đông. 15 Chương 3: TÍNH TOÁN NHIỆT CHO KHO LẠNH 3.
