Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh
lời nói đầu
Trong những năm qua kỹ thuật lạnh đã có những thay đổi quan trọng
trên
thế giới và ở cả Việt Nam ta. Nó thực sự đã đi sâu vào hết các ngành kinh
tế đang
phát triển nhanh và hỗ trợ tích cực cho các ngành đó. Đặc biệt là
ngành công
nghệ thực phẩm, biến bảo quản thịt cá, rau quả
Ngày nay trình độ khoa học kỹ thuật phát triển rất nhanh. Những thành
tựu về khoa học kỹ thuật đã đợc ứng dụng rộng rãi vào trong các ngành công
nghiệp cũng nh nông nghiệp. Do đó năng suất lao động ngày càng tăng, sản
phẩm làm ra ngày càng nhiều mà nhu cầu tiêu dùng còn hạn chế dẫn đến sản
phẩm d thừa. Để tiêu thụ hết những sản phẩm d thừa đó thì ngời ta phải
chế biến và bảo quản nó bằng cách làm lạnh đông để xuất khẩu. Nhng nớc
ta hiện nay còn rất ít những kho lạnh bảo quản, không đáp ứng đủ nhu cầu.
Trớc tình hình đó với những kiến thức đã học và cùng với sự hớng
dẫn tận
tình của thầy giáo Nguyễn Ngọc Quý và toàn thể các thầy cô trong bộ môn: "Kỹ
thuật Nhiệt" (trờng Cao đẳng công nghiệp Hà Nội) em xin làm đồ án tốt nghiệp với
để tài "Thiết kế kho lạnh bảo quản rau quả với dung tích 500 tấn" đợc đặt tại
Đà Lạt.
Đề tài của em đợc chia ra làm các phần nh sau:
Chơng I: Nêu ý nghĩa của kỹ thuật lạnh ứng dụng trong kho bảo quản rau
quả:
Chơng II: Lựa chọn phơng án thiết kế và bố trí mặt bằng kho lạnh Chơng
III: Tính nhiệt
Chơng IV: Tính chọn máy nén
Chơng V: Tính chọn dàn bay hơi
Chơng VI: Tính chọn bình ngng

năm 4
mùa rõ rệt. Do vậy mà rất thích hợp cho thực vật phát triển mạnh mẽ.
Điều này đã
tạo nên nguồn lợi rau quả ở nớc ta trở nên vô cùng phong phú và đa dạng nh: xoài,
táo, hoa, da hấu, xu hào, cải bắp
Hiện nay ngời ta đa rất nhiều giống rau quả vào trồng với giá trị cao
không những cho tiêu dùng trong nóc mà còn xuất khẩu ra nớc ngoài. Đặc
điểm của những loại rau quả nói trên mang tính chất mùa vụ. Do vậy muốn để
bảo quản rau quả tơi đợclâu đó là nhiệm vụ của ngành kỹ thuật lạnh.
2. ý nghĩa kỹ thuật lạnh trong công nghiệp bảo quản thực phẩm ra
quả.
- Xuất phát từ những vai trò và nhiệm vụ hơn nữa Việt Nam ta nằm ở
vùng nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, phần lớn các loại thực phẩm từ rau, quả, thịt,
cá chứa nhiều chất và cấu trúc phức tạp. Rau quả tơi thờng bị thay đổi về
chất lợng, có thể bị thối, héo úa, h hỏng Làm giảm giá thành của sản
phẩm dới tác dụng của môi trờng xung quanh nh nóng, ẩm, gió và vi sinh
vật hoạt động.
Vậy để hạn chế những thay đổi về mặt cấu trúc sinh học không tốt đối
với rau quả bằng cách hạ nhiệt độ của rau quả và tăng thêm độ ẩm của không
khí môi trờng xung quanh. Vì ở nhiệt độ thất và độ ẩm cao thì những biến
đổi có hại cho rau quả sẽ bị kìm hãm làm cho quá trình đó lâu hơn, giữ đợc
Trần văn hoàn
3
KTN - K49
Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh
cho hoa, rau quả tơi lâu hơn, chất lợng vẫn giữ nguyên về mùi vị cũng nh màu sắc.
Muốn làm đợc điều này thì ngày nay bằng các phơng pháp làm lạnh nhân
tạo mà ngành kỹ thuật lãnh đã làm đợc và đó cũng là phơng pháp đạt hiệu quả cao
trong trong những điều kiện nhiệt độ ở nớc ta.
4

kk
f
Giả, dòng nhiệt xâm nhập khi mở cửa kho bảo quản thực hiện những
cách sau:
5
Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh
+ Dùng màng che chắn việc đi lại khó khăn trong khi làm việc.
+ Xây dựng hành lang đệm, nhấ đối với kho bảo quản lớn.
+ Làm màng gió để chắn (quạt đặt trên cửa) công tắc quạt gắn liền với cánh
cửa, khi cửa mở thì quạt chạy, ngợc lại khi đóng quạt dừng.
+ Quy hoạch phải tính đến đặc điểm của hệ thống lạnh
Hệ thống lạnh kho bảo quản lạnh nhiệt để không khí là 0
0
C
Nền kho phải tiếp xúc với mặt đất sau một thời gian dài làm cho nền
kho
hạ thất nhiệt độ xuống. Khi nền hạ xuống nhiệt độ 0
0
C thì có hiện tợng nớc trong
đất đóng băng.
Nền kho về mặt vật lý khi đạt 0
0
C, nớc trong nền đất đóng băng có
hiện t-
ợng chuyển pha từ lỏng sang rắn. Do đó nó sẽ hồi lên phá vỡ cấu trúc xây dựng
của kho. Vậy để tránh hiện tợng này ta làm nh sau:
+ Không bố trí kho bảo quản có nhiệt độ thấp sát mặt đất, khi có điều
kiện
nên bố trí trên cao.
+ Nền kho xây các ống thông gió đờng kính 200 300mm, đợc xây

quả t-
ơi với nhiệt độ 0
0
C.
sản phẩm ở đây đã đợc sơ chế, bao gói, đóng hộp đã đợc gia lạnh ở
nơi khác đa đến bảo quản. Hơn nữa kho lạnh của em là kho lạnh phân phối.
Thờng dùng cho các trung tâm thành phố, các khu công nghiệp để bảo quản
các thực phẩm trong mùa thu hoạc phân phối điều hoà cho cả năm.
Phần lớn các sản phẩm đa đến đây đợc gia lạnh chế biến ở nơi khác
đa đến
để bảo quản.
Dung tích của kho lạnh rất lớn từ 30t 3500t
2. Phân loại buồng lạnh
+ Buồng bảo quản lạnh
- Buồng bảo quản lạnh thờng có nhiệt độ -1,50
0
C
Với độ ẩm tơng đối từ 90 95% các sản phẩm bảo quản nh thịt cá,
rau quả
có thể đợc đóng trong các bao bì đặt lên giá kho lạnh
7
Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh
- Buồng lạnh đợc trang bị các dàn lạnh không khí kiểu gắn tờng treo trên trần
đối lu không khí tự nhiên hoặc cỡng bức bằng quạt.
+ Buồng tiếp nhận:
- Buồng tiếp nhận sản phẩm trợc khi đa đến đợc kiểm tra, cân đo
đong đếm
và phân loại sản phẩm.
- Nếu nh trong xí nghiệp lạnh thì buồng tiếp nhận cũng giống nh
buồng

) TT
2
- TK - HTL (Nguyễn Xuân Tiên)
Vậy:
V
500
0,35
=14281572 (m
3
)
2. Diện tích chất tải
Diện tích chất tải đợc xác định qua thể tích buồng lạnh và chiều cao
chất
tải.
F
V
h
F: Diện tích chất tải; m
2
Trần văn hoàn
8
KTN - K49

Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh
h: chiều cao chất tải (m)
Chiều cao chất tải là chiều cao lô hàng chất trong kho. Chiều cao này
phụ
thuộc vào phơng pháp bốc dỡ, bao bì đựng hàng nó có thể đợc xác định
bằng chiều
cao buồng lạnh trừ đi phần lắp đặt dàn lạnh và không gian cần

: Diện tích lạnh cần xây dựng (m
2
)

F
: Hệ số sử dụng diện tích các buồng, đợc tính cho cả đờng đi và
diện tích
giữa các lô hàng.
Theo bảng 2-4 (TL1) chọn
F
= 0,75
Vậy Ft
285,7144
380,9525
m
2

0,75
5. Xác định số buồng lạnh cần xây dựng
Ta có:
F
Z


t
f
Trong đó:
f: diện tích lạnh quy chuẩn đã chọn f = 72(m
2
)

cửa lớn đợc kéo ra để cho xe cơ giới bốc xếo hàng hoá.
Vì kho lạnh của em là kho bảo quản lạnh rau quả do vậy để thuận tiện
chi việc xây dựng và giảm chi phí em sẽ gộp 6 buồng lạnh lại thành 3 buồng
(buồng 1 và buồng 2 dùng để bảo quản lạnh lại thành 3 buồng số 3 dùng để
bảo quản rau:
V: Quy hoạch mặt bằng kho lạnh
Quy hoạch và những nơi phụ trợ với dây truyền công nghệ. Để đạt đợc mục
đích đó cần phải tuân thủ yêu cầu sau:
- Phải bố trí các buồng lạnh phù hợp với dây truyền công nghệ sản
phẩm
đi theo dây truyền không gặp nhau, không đan chéo nhau, các cửa ra
vào cửa
buồng phải quay ra hành lang.
Cũng cơ thể không dùng hành lang nhng sản phẩm theo dây truyền
không
đợc gặp nhau.
- Quy hoạch cần phải đạt chi phí đầu t nhỏ nhất. Cần sử dụng rộng rãi
các
điều kiện tiêu chuẩn giảm đến mức thấp nhất các diện tích lạnh phụ trợ nhng vẫn
đảm bảo tiện nghi.
Giảm công suất thiết bị đến múi thấp nhất. Giảm công suất thiết bị thấp
nhất.
- Quy hoach mặt bằng cần phải đảm bảo sự vận hành tiện lợi và dẻ tiền.
Trần văn hoàn
10
KTN - K49
Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh
- Quy hoạch phải đảm bảo lối đi lại thuận tiện cho việc bốc xếp thủ
công hay cơ giới thiết kế.
Chiều rộng kho lạnh một tầng không quá 40(m)

x x
Phòng máy
I II
x x
Phòng phụ
Mái hiên Hành lang
x
Đờng ô tô
12m
x x
III
Hành lang
x
x
N
T
Trần văn hoàn
Đ
N
12 KTN - K49
Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh
Chơng III
tính cách nhiệt, các ẩm kho lạnh và tính phụ tải
máy nén
I. Cấu trúc cách nhiệt và cấu trúc xây dựng kho lạnh
1. Mục đích của việc cách nhiệt phòng lạnh
Nhiệt độ t
x
, trong đó nhiệt độ môi trờng (t
f

trong kho và nhiệt độ của bề mặt phía trong kho và nhiệt độ không khí trong
kho
t = t

2
- t
k
Khi hiện nhiệt độ lớn sẽ làm tăng sự tuần hoàn của không khí gần vách,
sự
tuần hoàn của không khí tăng lên làm tăng sự khô ngót của sản phẩm vào mùa hè
và ngợc lại làm tăng sự quá lạnh của sản phẩm vào mùa đông.
Trần văn hoàn
13
KTN - K49
Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh
Để tránh hiện tợng khi sắo xếp sản phẩm vào trong kho lạnh không
đợc
xếp sản phẩm vào sát vách kho. Từ những lý do trên ta thấy rằng việc
cách nhiệt
cho kho là rất cần thiết
2. Mục đích của việc cách ẩm
Nhiệt độ của môi trờng không khí xung quanh bao giờ cũng lớn hơn
nhiệt độ của không khí trong phòng lạnh cho nên độ ẩm (d = g/kgk
3
) của
không khí xung quanh lớn hơn phòng lạnh, kết quả phát sinh độ chênh độ
chứa ẩm.
d = d
ng
- d

Việc chấm dứt hoàn toàn dòng nhiệt ẩm đi qua vách khi mà luôn luôn tồn tại
t và P là điều không thể thực hiện đợc. Vì khi đó vách kho có trở lực nhiệt trở và
ẩm trở thì cơ thể giảm đợc dòng nhiệt ẩm.
Nếu để cho âm xâm nhập vào qua vách kho lạnh gây ra một số tác hại:
- Nó làm cho các vật liệu tham gia vào cấu trúc xây dựng kho lạnh, làm cho
nhanh ẩm ớt, mục nát
- Nó làm ẩm vật liệu cách nhiệt làm giảm khả năng cách nhiệt của vật
liệu
Trần văn hoàn
14
KTN - K49
Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh
- ẩm đi vào trong mang theo nhiệt làm tăng nhiệt tải của thiết bị lạnh
(tăng
nhiệt tải của buồng) đồng thời nó làm tăng khả năng mất khối lợng của
sản phẩm
(do chuyển pha lỏng hơi). Để khắc phục tác hại trên ngời ta cách ẩm chi kho lạnh.
II. Cấu trúc của cách nhiệt cách ẩm
1. Cấu trúc cách nhiệt:
Cấu trúc cách nhiệt đảm bảo sự liên tục không tạo ra các cầu nhiệt hiện tợng
đột nhiệt. Đối với kho lạnh khi xây lắp cách nhiệt cho công trình không nên để hở
mép giữa các tấm cách nhiệt.
- Vị trí lắp đặt.
+ Đối với tờng cách nhiệt đặt phía trong hay phía ngoài đều đợc.
Nhng
thông thờng là lắp bên trong vách kho.
+ Đối với nền lắp dới mặt nền.
+ Đối với trần thì lắp phía trên hay phía dới đều đợc tuỳ thuộc vào
diện
tích trần.

bảo quản. Bởi vậy móng phải kiên cố, vững chắc và lâu bền. Móng có thể
đợc làm
theo kiểu sàn móng hoặc theo kiểu từng ô không liên tục. Khi đó
móng ngời ta
phải chừa trớc những lỗ để lắo cột chụi lực. Trong kho lạnh một tầng sử dụng cột
có tiết diện vuông (400 x 400)
1.2. Tờng ngăn và tờng bao
- Có rất nhiều phơng án xây dựng tờng bao và tờng ngăn nhng
phơng
pháp cổ điển nhất hiện nay vẫn phù hợp ở Việt Nam
- Tờng gạch chịu lực có hai vữa trát 2 phía. Cách nhiệt ở phía trong
phòng
lạnh. Trớc khi cách nhiệt phủ lên một lớp bitum dày 2,5 3(mm) để cách ẩm sau
đó dán lớp cách nhiệt lên. Cách nhiệt có thể gán 2 lớp tránh cần nhiệt. Cách nhiệt đ-
ợc cố định vào tờng có thể cách nhiệt bằng gạch hoặc bê tông bọt cách nhiệt.
1.3.Mái
Các kho lạnh có các tấm mái tiêu chuẩn đi kèm theo cột, xà tiêu chuẩn. Mái
của kho không đợc đọng và thấm nớc.
Nếu mái có độ rộng lớn có thể làm mái dốc về một phía thờng làm dốc
về 2 phía có độ nghiêng 2%, chống thấm nớc bằng bitiem và giấy dầu.
Chống bức xạ bằng cách phủ lên trên một lớp sợi trắng kích thớc 5015
(mm).
Đối với kho lạnh của em thiết kế ngoài việc bố trí nh trên còn bố trí
thê mái
lợp bằng pơlô xi măng hoặc bằng tô.
1.4. Nền
- Nhiệt độ phòng lạnh
- Tải trọng của kho hàng bảo quản
Trần văn hoàn
16

2 Gạch đỏ
3 Vữa trát xi măng
4 Cách ẩm bitiem
5 Cách nhiệt palystirol
6 Vữa trát xi măng lới thép
Bề dày Hệ số dẫn nhiệt
(m) (/mk)
0,01 0,92
0,2 0,82
0,01 0,92
0,005 0,18
0,047
0,01 0,92
Hệ số khuyếch
tán ẩm phụ g/mh
MPa
90
150
90
0,86
7,5
90
Trần văn hoàn
17
KTN - K49
Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh
1.1. Biểu diễn kết cấu tờng bao
1 2 3 4 5 6
| | | | | |
tf

i
CN 2

1 n

i 1

SCN
=

CN

K

1
i1

i; m TL
1

2

: Hệ số toả nhiệt bên trong tờng đối với kho lạnh đối lu cỡng bức
2
= 9
/m
2
K (TL
1
)
i
: Bề dày của lớp vật liệu thứ i

i
: hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i:
Theo kết cấu kể trên, dựa vào bảng 1 ta có chiều dày lớp cách nhiệt.

1

1 0,01 0,2 0,005
1



CN
= 0,047




3


1

9
1.3. Kiểm tra đọng sơng vách ngoài tờng bao.
Theo bảng 1-1(TL
1
) thì nhiệt thì nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất ở Đà
Lạt (lấy theo Pleiku) là tổng đài = 32,2
0
C; độ ẩm 83%. Tra đồ thị h-x (TL
1
) ta đợc t
s
= 27
0
C
.
Nhiệt độ buồng lạnh t
2
= 0
0
C
Từ công thức
k
s
= 0,95.23,3.
32,22
7
32,2
= 3,5745/m

Mật độ dòng nhiệt qua tờng bao là:
q = K.t = 0,274.(32,2 - 0) = 8,8228 (/m
2
) (TL
1)
Mật độ dòng nhiệt qua vách thứ nhất là: Ta
có: q = q
1
=
1
(t
1
- t
f
) (W/m)
q 8,8225
0
Vậy t
f1
= t
1
-
2
Tơng tự ta có:

1
32,2

23,3
31,82 C

29,57
8,82
28
0,92
29,47 C
tf5 = tf4
-q

4

4
29, 478,8228.
0, 005
0,18
0
29, 23 C
tf6 = tf5
- q
5 0,15 0
29,238,8228
1,07 C
5 0,017
6 0,01 0
tf7 = tf6
= q
q

6
1,078,8228
.

hoàn
20
5 6 7
29,23 1,07 0,957
4114 623 615
KTN - K49
Đồ án tốt nghiệp
P
h1
P
h2
Xây dựng kho lạnh
=
H
Với: P
h1
: phân áp suất thực của hơi nớc bên ngoài
P
h2
: Phân áp suất thực của hơi nớc bên trong
Ta có: nhiệt độ bên ngoài tổng đài = 32,2
0
C độ ẩm Y = 83% P
h1
=
P''
x
(t=32,2
0
C). (=83%) = 4867.0,83 = 4039,61 (Pa) Với nhiệt độ


105 0,86 7,5

0,02805

m2hMPa

=
4039,61512,55
0,02805
6
.10

0,12574

g / m
2
h.MPa

Vậy phân áp suất thực của hơi nớc trên các bề mặt các lớp vật lý
Ta có: P
i
= P
h1
-


i



6

4025,64
0,12574.
.10
3786,13

Pa

105
P
x4
- P
x3
-

3

3
6
.10
3786,13
0,12574
0,01
90
6
10
3772,16

Pa

.10
526,32Pa 
TrÇn v¨n hoµn
21
KTN - K49