chương 1 (TL [1]) ta lấy nhiệt độ tính toán là 37,6 + 10%.37,6 = 41,36 ℃ vậy ta chọn luôn nhiệt độ tính toán là 41℃, độ ẩm tính toán là 83% như trên ta xác định được giá trị của nhiệt độ nhiệt kế ướt và nhiệt độ đọng sương như sau: tư = 34 ℃, ts = 38,5 ℃. Chọn phương pháp giải nhiệt ngưng tụ Có 2 phương pháp giải nhiệt ngưng tụ phổ biến hiện nay là: giải nhiệt làm mát bằng nước và giải nhiệt làm mát bằng gió. - Giải nhiệt, làm mát bằng nước: Với phương pháp giải nhiệt này thì có thể khá cồng kềnh nhưng nó lại rất thích hợp với môi trường có nhiều khói, bụi bẩn và nhiệt độ cao. - Giải nhiệt, làm mát bằng gió: Với phương pháp này có ưu điểm khá gọn nhẹ, tính cơ động cao.
Và với kho lạnh hiện tại có dung tích không quá lớn cho nên chọn phương pháp giải nhiệt làm mát bằng gió. Chọn phương pháp làm lạnh Có nhiều phương pháp làm lạnh kho và xử lý lạnh sản phẩm. Trong trường hợp này là kho lạnh trong KCN Quang Châu dùng để bảo quản thịt bán thân. Trên dàn lạnh có gắn các tổ hợp quạt để tăng cường khả năng trao đổi nhiệt giữa vật cần làm lạnh với môi chất lạnh sôi trong ống.
Quy trình xử lý lạnh Hình 1. 2: Sơ đồ quy trình xử lý lạnh Sinh Viên: Nguyễn Hoàng Huy – Lớp DCKTN8.10 4 Đồ án tốt nghiệp Khoa Nhiệt- Điện Lạnh Trong đó: - Bảo quản đông là sẽ bảo quản sản phẩm thịt bán thân tại nhiệt độ -24℃. - Bảo quản lạnh là sẽ bảo quản sản phẩm rau củ quả tại nhiệt độ -5℃. Phương pháp xếp dỡ Kho lạnh trong KCN sẽ có kích thước vừa và thực phẩm sẽ là thịt bán thân và rau, củ, quả nên ta sẽ dùng phương pháp thủ công.
Trong đó thịt và rau, củ, quả sẽ được chế biến làm sạch rồi sau đó được đóng vào các bao bì tiêu chuẩn. Thông số trong nhà Có 2 kho lạnh được thiết kế để bảo quản thịt bán thân và rau củ quả, theo bảng chế độ bảo quản sản phẩm (bảng 1-2 TL [1]) và (bảng 1-4 TL [1]). 2: Chế độ bảo quản sản phẩm thịt Thời gian Sản Nhiệt Độ Chế độ bảo quản, phẩm độ, ℃ ẩm, % thông gió ngày Thịt bán -24 85 Đóng 12 ÷ 18 tháng thân Bảng 1. 3: Chế độ bảo quản sản phẩm rau, củ, quả Thời gian Sản Nhiệt Độ Chế độ bảo quản, phẩm độ, ℃ ẩm, % thông gió ngày Rau, củ, -5 85 Đóng 7 ÷ 10 ngày quả Sinh Viên: Nguyễn Hoàng Huy – Lớp DCKTN8.10 5 Đồ án tốt nghiệp Khoa Nhiệt- Điện Lạnh CHƯƠNG 2: MẶT BẰNG KHO LẠNH.
CÁCH NHIỆT, CÁCH ẨM KHO LẠNH Hình 2. 1: Mặt bằng kho lạnh và kho đông 2. Mặt bằng kho lạnh a, Mặt bằng kho bảo quản thịt bán thân Mặt bằng kho lạnh để bảo quản thịt bán thân trong KCN đã cho sẵn trong bản vẽ với diện tích Skho lạnh = 33,2 m2 và chiều cao hkho lạnh = 3,5 m. Vậy dung tích của kho lạnh được xác định như sau: G = V.
Trong đó: - G: Dung tích kho lạnh (tấn). - V: Thể tích kho lạnh (m3). - gv: Định mức chất tải thể tích (gv = 0,35 tấn/m3). Thay số liệu vào ta có kết quả như sau: G = 116,2.
b, Mặt bằng kho bảo quản rau, củ, quả Mặt bằng kho lạnh để bảo quản rau, củ, quả trong KCN đã cho sẵn trong bản vẽ với diện tích Skho lạnh = 33,2 m2 và chiều cao hkho lạnh = 3,5 m. Sinh Viên: Nguyễn Hoàng Huy – Lớp DCKTN8.10 6 Đồ án tốt nghiệp Khoa Nhiệt- Điện Lạnh Cho nên V = S. Vậy dung tích của kho lạnh được xác định như sau: G = V. Trong đó: - G: Dung tích kho lạnh (tấn).
- V: Thể tích kho lạnh (m3). - gv: Định mức chất tải thể tích (gv = 0,25 tấn/m3). Thay số liệu vào ta có kết quả như sau: G = 116,2. Tính cách nhiệt, cách ẩm cho kho lạnh 2.
Tính cách nhiệt Chiều dày lớp cách nhiệt được tính từ biểu thức hệ số truyền nhiệt k cho vách phẳng nhiều lớp: 1 k= 1 δi δcn 1 (∗) + ∑n i=1λ + λcn + α2 α1 i 1 1 δ 1 => δcn = λcn [ − ( + ∑ni=1 i + )] (∗∗) k α1 λi α2 Trong đó: - δcn : Độ dày yêu cầu của lớp cách nhiệt (m). - λcn : Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt (W/mK); (bảng 3-1 TL [1]). - k: Hệ số truyền nhiệt (W/m2 K); (bảng 3-3 ÷ 3-6 TL [1]). - α1 : Hệ số tỏa nhiệt của môi trường bên ngoài (phía nóng) tới tường cách nhiệt (W/m2 K).
- α2 : Hệ số tỏa nhiệt của vách buồng lạnh vào buồng lạnh (W/m2 K). - δi : Bề dày của lớp vật liệu xây dựng thứ i (đã cho), (m). - λi : Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu xây dựng thứ I (bảng 3-1 TL [1]), (W/mK). Tính kiểm tra đọng sương trên bề mặt ngoài của cách nhiệt Để vách không đọng sương thì hệ số truyền nhiệt thực kt phải thỏa mãn điều kiện sau: k t < k s Để an toàn thì: k t < 0,95.
k s Ở đây k s là hệ số truyền nhiệt đọng sương nó được xác định theo biểu thức sau: t − ts k s =0,95. α1 (∗∗∗) t1 − t2 Trong đó: Sinh Viên: Nguyễn Hoàng Huy – Lớp DCKTN8.10 7 Đồ án tốt nghiệp Khoa Nhiệt- Điện Lạnh - t1 : Nhiệt độ không khí ngoài môi trường, (℃). - t 2 : Nhiệt độ không khí trong kho lạnh, (℃). - t s : Nhiệt độ điểm sương của không khí ngoài môi trường, (℃).
Kiểm tra đọng ẩm trong cơ cấu cách nhiệt Do có độ chênh nhiệt độ dẫn tới có độ chênh phân áp suất hơi nước giữa bên ngoài và bên trong buồng lạnh nên ngoài dòng nhiệt còn có một dòng ẩm thẩm thấu từ ngoài vào phòng lạnh. Càng đi sâu vào trong vách cách nhiệt, ẩm càng gặp và có xu hướng ngưng đọng lại trong cấu trúc cách nhiệt. Nếu bị đọng ẩm, cách nhiệt sẽ bị mất tác dụng và dần dần bị phá hủy. Vì vậy phải bố trí cách ẩm cho cấu trúc cách nhiệt.
Điều kiện để ẩm không đọng lại làm ướt sũng cơ cấu cách nhiệt là phân áp suất riêng phần hơi nước thực tế luôn luôn phải nhỏ hơn phân áp suất bão hòa hơi nước ở mọi điểm trong cơ cấu cách nhiệt: px < phmax Phân áp suất hơi nước thực px và phân áp suất hơi nước bão hòa Ph có thể tính toán được theo nhiệt độ phân bố trên vách. Tính chiều dày cách nhiệt cho kho bảo quản thịt bán thân 2. Tính chiều dày cách nhiệt của tường bao Hình 2. 2: Kết cấu kho lạnh Theo bảng vật liệu cách nhiệt, cách ẩm và xây dựng (bảng 3-1 Tl [1]) và bảng hệ số khuếch tán ẩm của một số vật liệu (bảng 3-2 TL [1]) ta có: Sinh Viên: Nguyễn Hoàng Huy – Lớp DCKTN8.10 8 Đồ án tốt nghiệp Khoa Nhiệt- Điện Lạnh Bảng 2.
1: Vật liệu cách ẩm, cách nhiệt tường bao STT Tên lớp 𝛅, m 𝛌, W/mK 𝛍, g/mhMpa 1 Vữa xi măng 0,02 0,88 90 2 Tường gạch 0,22 0,82 105 3 Vữa xi măng 0,02 0,88 90 4 Bitum 0,004 0,3 0,86 5 Polystyrol ? 0,047 7,5 6 Vữa cộng lưới thép 0,02 0,88 90 a. Kho bảo quản thịt bán thân tiếp xúc với môi trường bên ngoài Bảng 2. 2: Thông số trong kho lạnh và ngoài trời Trong kho lạnh Ngoài trời Nhiệt độ và độ ẩm t f2 = -24℃ t f1 = 41℃ φ 2 = 85% φ1 = 83% Hệ số tỏa nhiệt 𝛂 (bảng 3-7 TL [1]) α2 = 9 W/m2 K α1 = 23,3 W/m2 K Hệ số trao đổi nhiệt k = 0,21 W/𝐦𝟐 K (bảng 3-3 TL [1]) Thay vào công thức (∗∗) ta tính được: 1 1 3.[ −( + + + + )] = 0,19 (m) 0,21 23,3 0,88 0,82 0,3 9 Chọn δcn = 0,2m => Thay δcn = 0,2m vào công thức (∗) ta tính được hệ số truyền nhiệt thực tế: 1 kt = 1 3. - Nhiệt độ ngoài trời: t f1 = 41(℃ ).
- Hệ số tỏa nhiệt bên ngoài của tường bao: α1 = 23,3 (W/m2 K). - Nhiệt độ đọng sương: ts = 38,5(℃ ). Thay vào công thức (∗∗∗) ta tính được: Sinh Viên: Nguyễn Hoàng Huy – Lớp DCKTN8.10 9 Đồ án tốt nghiệp Khoa Nhiệt- Điện Lạnh 41 −38,5 k s = 0,95. = 0,85 (W/m2 K) 41+24 Vậy k s > k t do đó không có hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngoài của tường bao.
Kiểm tra đọng ẩm - Mật độ dòng nhiệt qua kết cấu cách nhiệt tường bao: q = kΔt = 0,21.(41+24) = 13,65 (W/m2 ) - Xác định nhiệt độ bề mặt các lớp: q 13,65 Từ q = α1 .0,02 => t 2 = t1 − = 40,4 − = 40,1℃ λ1 0,88 Tương tự ta có nhiệt độ tại các lớp cắt còn lại là: Bảng 2. 3: Nhiệt độ các lớp cách nhiệt Lớp 3 4 5 6 7 Nhiệt độ, ℃ 36,44 36,13 35,95 -22,13 -22,44 Từ nhiệt độ tính toán ta dùng bảng tính chất vật lý của không khí ẩm (bảng 7-10 TL [2]) để tra phân áp suất bão hòa Ph và Ph max. Kết quả được dẫn vào bảng sau đây. 4: Thông số nhiệt độ và áp suất của các lớp Vách 1 2 3 4 5 6 7 Nhiệt độ, 40,4 40,1 36,44 36,13 35,95 -22,13 -22,44 ℃ Áp xuất 7535,82 7415,13 6087 5983,5 5924,18 83,75 81,27 𝐏𝐡𝐦𝐚𝐱 , Pa - Xác định phân áp suất thực của hơi nước: Ph1 −Ph2 Dòng hơi thẩm thấu qua kết cấu bao che : ω = H Sinh Viên: Nguyễn Hoàng Huy – Lớp DCKTN8.10 10 Đồ án tốt nghiệp Khoa Nhiệt- Điện Lạnh Trong đó: Ph1 , Ph2 là phân áp suất hơi nước của không khí bên ngoài trời và trong phòng.0,85 = 59 (Pa) Phương án A: Giữ nguyên lớp cách ẩm 𝛿4 = 0.0,02 0,22 0,004 0,2 H=∑ i= + + + = 0,034 (m2 hMPa/g) μi 90 105 0,86 7,5 => ω = 0,1877 (g/ m3 h) => Phân áp suất thực của nước trên bề mặt: δ1 0,02 Px2 = Ph1 − ω = 6455,1 − 0,1877.
106 = 6413,37 (Pa) μ1 90 Tương tự ta tính được phân áp suất của hơi nước trên bề mặt của các lớp cắt: Bảng 2. 5: Phân áp suất thực của nước trên bề mặt các lớp (A) Vách 3 4 5 6 7 Áp suất 6020,14 5978,43 5105,51 100,75 59 Px, (Pa) So sánh kết quả ở bảng (2.5) ta rút ra Kết quả: vì Px6 > Ph6max cho nên không đạt yêu cầu cách ẩm. Phương án B: Qua quá trình chọn lựa và tính toán thì em sẽ thêm 1 lớp cách ẩm δ2′ = 0,03m δ 3.