Trường ñại học Nông nghiệp 1 – Giáo trình Kỹ thuật Lạnh & lạnh ñông thực phẩm

71


Hình 4.3. Quan hệ giữa t

vào các giá trị của trạng thái không khí (Nhiệt độ t
KK
và

).
4.2.2. Chọn nhiệt độ nớc làm mát.
Khi sử dụng nớc tuần hoàn qua tháp giải nhiệt để làm mát bình ngng, có thể lấy nhiệt
độ qua bình ngng của nớc bằng nhiệt độ nhiệt kế ớt cộng thêm 3 - 5
0
C.

gây ra sự phức tạp trong tính toán, thiết kế.
Đối với các sản phẩm hô hấp nh rau, quả tơi khi bảo quản lạnh không đợc đa nhiệt
độ xuống thấp hơn quy định, vì có thể gây chết rau quả tơi.
Để bảo quan lạnh có hai chế độ xử lý: xử lý lạnh và xử lý đông.
Xử lý lạnh là làm lạnh các sản phẩm xuống tới nhiệt độ bảo quản lạnh yêu cầu. Nhiệt
độ bảo quản phải ở trên nhiệt độ đóng băng của sản phẩm, có nghĩa là sản phẩm không bị hoá
cứng do đóng băng.
Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut Lnh & lnh ủụng thc phm

73
Xử lý lạnh đông là làm lạnh đông các sản phẩm (thịt, cá ). Sản phẩm hoàn toàn hoá
cứng do nớc trong sản phẩm đóng băng. Nhiệt độ sản phẩm - 8
0
C và nhiệt độ trên bề
mặt - 12
0
C đến - 18
0
C.
Trong một kho lạnh có thể có buồng gia lạnh riêng hoặc sử dụng buồng bảo quản lạnh
để gia lạnh, khi đó lợng sản phẩm đa vào phải phù hợp với năng suất lạnh của buồng.
4.2.4. Hiệu nhiệt độ giữa các vách ngăn.
Đối với các kho lạnh lớn, không cần xác định nhiệt độ hành lang buồng đệm và buồng
đợi. Dòng nhiệt tổn thất qua các tờng ngăn giữa các buồng đợc làm lạnh (lạnh, lạnh đông) và
các buồng không đợc làm lạnh (hành lang, buồng đợi, buồng đệm) tính theo hiệu nhiệt độ
định hớng nh sau:


Bằng 70% hiệu nhiệt độ giữa buồng lạnh và bên ngoài, nếu hành lang và buồng đệm
có cửa thông ra ngoài.

ữ
10
Xe nĩa nâng chạy điện
4004 A sức nâng 075t,
chiều cao nâng 2,3 m
Để vận chuyển và xếp
hàng trong kho chiều
cao không qua 4m
2,0
ữ
1,6 1,35
ữ
1,3

1,3
ữ
1,0

H103 - sức nâng 1,0 t độ
cao 2,8 m

Nh trên
2,0 ữ 1,6 1,35 ữ 1,3

1,3 ữ 1,0

EB677 - 45 sức nâng 0,8t Nh trên
Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut Lnh & lnh ủụng thc phm

74

3 ữ 4 6 ữ 8 9 ữ 11
Tấm phẳng 2 lớp 4 cửa Để xếp hàng dạng kiện

800ữ1000

800ữ1000

800ữ1000

cột chống đỡ hàng Để bảo vệ hàng khỏi
đổ
300ữ500 300ữ500 300ữ500

Cân tĩnh tại Để cân ôtô
ôtô có trọng tải giới hạn
30000 kg 1 1 1
10000 kg 1 1 1
Cân tĩnh tại ở hiên ôtô, tàu
hoả 2000 kg
Cân ở hiên ôtô
4 ữ 7 4 ữ 7 4 ữ 7
Cân lu động 1000 kg Cân trong buồng lạnh
4 ữ 7 4 ữ 7 4 ữ 7
Công nhân phục vụ Để đóng gói, phân loại
sản phẩm và phục vụ
chung
100 150 200
Ghi chú: Xe nĩa, xe rùa cho 1000 T sản phẩm còn lại cho toàn bộ kho lạnh.
4.3. Tính diện tích xây dựng và mặt bằng kho.
4.3.1. Dung tích và tiêu chuẩn chất tải.

a
Thịt bò kết đông 1/4 con 0,40 0,88
1/2 con 0,30 1,17
1/2 và 1/4 con 0,35 1
Thịt cừu kết đông 0,28 1,25
Thịt lợn kết đông
0,45 0,78
Gia cầm kết đông trong hòm gỗ 0,38 0,92
Cá kết đông trong hòm gỗ hoặc cactông 0,45 0,78
thịt thăn, cá kết đông trong hòm cactông
0,70 0,50
Mỡ trong hòm cactông 0,80 0,44
Trứng trong hòm cactông 0,27 1,30
Đồ hộp trong hòm gỗ hoặc hộp cactông
0,60 ữ 0,65 0,58 ữ 0,54
Cam, quýt trong các hộp gỗ mỏng 0,45 0,78
Khi xếp trên giá

Mỡ trong các hộp cactông 0,70 0,50
Trứng trong các ngăn cactông 0,26 1,35
thịt hộp trong các ngăn gố
0,38 0,92
Giò trong các ngăn gỗ 0,30 1,17
thịt gia cầm kết đông - trong ngăn gỗ
O,44 0,79
- trong ngăn cactông 0,38 0,92
Nho và cà chua ở khay 0,30 1,17
Táo lê trong ngăn gỗ 0,31 1,03
Cam quýt - trong các hộp gỗ mỏng 0,32 1,09
- trong ngăn gỗ, cactông 0,30 1,17

V
F
h
=
(m
2
), trong đó h - chiều cao chất tải (m) chiều cao
chất tải bằng chiều cao phòng lạnh trừ đi chiều cao dàn lạnh trên trần và khoản dự trữ cần thiết
để chất tải và thoát tải hàng hoá.
Tải trọng của nền đợc tính theo định mức chất tải m
đ
và
chiều cao chất tải

n
m m h
=
đ
(t/m
2
)
Diện tích lạnh xây dựng

l
F
F

=

Trong đó:

ữ
15% so với diện tích lạnh cần thiết.
Ngoài các phòng lạnh cần tính thêm các phòng phụ trợ: phòng chất tải, thoát tải, phòng kiểm nghiệm
Để xác định thể tích bên trong buồng lạnh, ngời ta đa vào khái niệm thể tích hữu ích.
Đó là trọng tải của hàng hoá chiếm một số thể tích.
Thể tích hữu ích của một số buồng lạnh xác định bởi khối lợng thực phẩm có thể chứa
trong kho đồng thời, xuất phát từ mật độ hữu ích của kho.
Đặc điểm của thực phẩm, kiểu đóng gói vv. Bảng 4.3 cho thấy mật độ hữu ích của
những sản phẩm khác nhau xác định bằng kg khối lợng tinh chia cho 1 m
3
thể tích hữu ích.
Bảng 4.4 liên quan tới bộ khung xơng động vật, mật độ tính bằng kilôgam trên mét chiều dài của ray.
Thể tích bên trong phòng lạnh hoặc thể tích thô (thể tích xây dựng) là thể tích hữu ích
công thêm thể tích cần thiết để di chuyển không khí, thể tích tháo tải, đặt thiết bị lạnh
Trớc một đồ án thiết kế. xây dựng ngời ta có thể chấp nhận thể tích thô bằng hai lần
thể tích hữu ích. Đối với các phòng chứa các sản phẩm khác nhau, có thể đạt 160 kg/m
3
khi
làm lạnh và 300 kg/m
3
khi lạnh đông.
Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut Lnh & lnh ủụng thc phm

77
Để xác định chính xác thể tích thô, cần phải biết kế hoạch bốc hàng và tính toán thể
tích dành cho đi lại và thông gió.


Hình 4.5. Khái niệm về thể tích hữu ích và thổ tích thô
a - Thể tích hữu ích
b - Thể tích thô

a/

b
/

Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut Lnh & lnh ủụng thc phm

78
4.3.2. Sự thoát tải và kích thớc bên trong.
Chiều cao bên trong phụ thuộc vào cách thoát tải và kiện hàng. Trờng hợp kho rất lớn,
kiện hàng đợc nâng lên và di chuyển nhờ cầu trục, cao tới 8,5 m đối với kiện xếp chồng, mỗi
kiện có chiều cao 1,7m đến 1,8m hoặc chiều cao 10m nếu có tới 5 kiện.
Xếp chồng.
Trờng hợp xuất hàng khỏi phòng lạnh bằng tay, chiều cao kiện hàng không quá 3m thì
chiều cao phòng lạnh vào khoảng 3,5 ữ 4m, bảo đảm thông gió tốt.
Xe vận chuyển các kiện trong buồng lạnh chạy bằng điện hoặc bằng động cơ khí hoá
lỏng; có 3 hoặc 4 bánh. Công suất nâng thông thờng 1250 và 2000kg. Chiều cao nâng từ 7,5
đến 8m thì xe vận chuyển cần có dụng cụ để có thể dịch chuyển ngang kiện hàng dễ dàng. Tốc
độ cực đại của xe nâng 8 ữ 10km/h khi có tải và không. Tốc độ nâng 0,25m/s khi có tải
0,35m/s khi không tải. Khả năng thoát tải 10 ữ20 tấn/h đối với xe vận chuyển.

). 5200

26001770

1450

1160900

780
Tỷ số diện tích so với kho 7 tầng
(%)
665 334 227 186 149 115 100
Diện tích bên ngoài (m
2
) 11580

6770

5440 5160 4840

4460

Tỷ số thể tích chất cách nhiệt
dùng nhiều hơn so vơi kho 7 tầng
(%)

269

157

124

117,5

109

101

100
Nhiệt tổn thất qua vách (kw)
127

76

63

60

58

55



Dung tích kho
lạnh (tấn)
Phòng bảo quản
đông
Phòng bảo quản
lạnh
Phòng vạn năng

Công suất phòng
kết đông t/24h
hoặc % dung tích
chung
50 - 600 50 - 75

25 - 50 đến 5t/24h
1000 - 2000 75

25 đến 1%
3000 - 5000 75

25 đến 0,5%
> 5000 60 20 20 đến 0,5%
Việc bố trí các phòng cần lu ý:
Thiết bị kết đông thực phẩm nên bố trí ở tầng 1 để tránh vận chuyển thực phẩm cha
kết đông lên tầng cao và khi kết đông xong, giảm nguy cơ h hỏng sản phẩm.
Các phòng có nhiệt độ dơng nên chọn các phòng có tổn thất nhiệt qua vách lớn. Dòng
nhiệt tổn thất tạo điều kiện giữ ẩm vừa phải trong phòng.
Các phòng lạnh đông thơng nghiệp hoặc xuất nhập thờng xuyên nên bố trí ở tầng 1.
Các kho lạnh ở Mỹ chia buồng theo hớng thẳng đứng, nghĩa là một bên cánh gà kho


H×nh 4.6. MÆt b»ng kho l¹nh 1 tÇng H×nh 4.7. MÆt b»ng kho l¹nh nhiÒu tÇng cã hai mÆt giao th«ng
4.4. CÊu tróc vµ c¸ch nhiÖt c¸ch Èm cho kho l¹nh.
Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut Lnh & lnh ủụng thc phm

81
4.4.1. Đặc tính của cách nhiệt.
Thông thơng đối với các kho lạnh có diện tích lạnh khoảng 500 - 700 m
2
nghĩa là
0
W
C m

Độ dẫn nhiệt của các vật liệu truyền thống (lie, bông thuỷ tinh ) dao động trong
khoảng 0,04
ữ
0,05 W/
0
C m tuỳ theo trạng thái ẩm của nó (xem phần sau). Đối với nhựa xốp
(polysterene, polyurethane, PVC ) nằm trong khoảng 0,03 và 0,022 W/m
0
C. Tuỳ theo xốp
đợc dn nở bằng không khí hoặc bằng R11; khối lợng thể tích của nó 20 - 25kg/m
3
.
Truyền nhiệt của tấm hỗn hợp, gồm nhiều lớp vật liệu dẫn nhiệt có hệ số dẫn nhiệt

,
dầy e (bằng m) đặt giữa hai môi trờng khí hoặc lỏng có hệ số trao đổi nhiệt đối lu h
e
và h
i


Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut Lnh & lnh ủụng thc phm

82
Ta có: K
e



Trong trờng hợp này có thể tính chiều dày vật liệu cách nhiệt e nhanh chóng và với độ
gần đúng đủ.
e
K



Lợng nhiệt P trao đổi bởi 1 m
2
của tấm phân chia các môi trờng có nhiệt độ là
e
và

i
(
e
>
i
) là.

(
)

C thì e = 0,075 m (trong
thực tế là 8cm)
4.4.2. Tính kín khít - chống cháy.
Những vật liệu cách nhiệt có những đặc tính khác nhau, trong đó quan trọng nhất đó là:
tính bền cơ học, tính chống cháy, tính thấm, tính hút ẩm vv.
Đặc biệt, sự có mặt của nớc trong tấm cách nhiệt là nguyên nhân giảm hiệu quả của
nó, hoặc là mặt nóng và ẩm ở bên ngoài, hơi nớc xâm nhập vào bên trong tấm cách nhiệt, gây
ra ngng tụ và đóng băng (đóng băng cục bộ). Dẫn nhiệt của nớc lỏng lớn hơn từ 10 đến 12
lần, vật liệu cách nhiệt khô, vật liệu đóng băng có thể lớn hơn 40 - 50 lần. Việc đóng băng của
nớc làm tăng thể tích, làm hỏng vật liệu cách nhiệt và sự cách nhiệt.
Vấn đề quan trọng là phải bảo vệ vật liệu cách nhiệt và chống lại hiện tợng đọng nớc
và hình thành đá. Để đạt đợc điều này:

Phải lựa chọn vật liệu cách nhiệt có độ kín khít về bản chất.

Phải bố trí một màng kín khít (màng cản nớc) trên bề mặt nóng của cách nhiệt (về
bên ngoài).

Mặt trong của vật liệu cách nhiệt đợc bảo vệ chống va chạm.

Chống việc hình thành các cầu nhiệt.
Các kho lạnh bảo quản quả cần đợc kiểm tra khí quyển thờng xuyên, độ kín có thể
thực hiện bằng phủ bên ngoài tấm cách nhiệt các tấm kim loại.
Đối với buồng lạnh có kích thớc lớn; đ đảm bảo độ kín, cần lắp thêm van để giữ sự.
Cân bằng áp suất bên trong và bên ngoài.
Trong mọi trờng hợp, phải đảm bảo chống cháy tốt. Đối với vật liệu polysteren và
polyurethane sản phẩm cháy cuả nó rất độc.
Đối với vật liệu có nguồn gốc thực vật (nhất là li - e) ngọn lửa có thể âm ỉ trong nhiều
giờ và nhiều ngày, do đó cần phải kiểm tra và cảnh báo kịp thời.
Đối với vật liệu có nguồn gốc khoáng chất (bông thuỷ tinh, ) không cháy.

nhiệt
,
W/mK
ứng dụng
Vật liệu cách nhiệt

Tấm polystirol
25
ữ 40
0,047
Tấm polyurethane cứng 100 0,041
Cách nhiệt tờng bao,
tờng ngăn cột, trần, các
tấm bê tông cốt sắt địn
hình, đờng.
Polyurethan rót ngập 50 0,047
Chất dẻo xốp
70
ữ 100
0,035
Polyvinylclorit
100
ữ 130
0,047
Bọt xốp phênol phormađêhit
70
ữ 100
0,058
ống, thiết bị và dụng cụ,
các tấm ngăn, khung, giá.

100
ữ 200 0,08 ữ 0,098
Xỉ lò cao 500 0.19
Xỉ nói chung 700 0,29 Trần, nền
Vật liệu cách ẩm

Nhựa đờng
1800
ữ 2000

0,75 ữ 0,87

Bitum dầu lửa 1050 0,18
Bôrulin
700
ữ 900 0,29 ữ 0,35

Bia amiăng
700
ữ 900 0,29 ữ 0,35

Perganin và giấy dầu
600
ữ 800 0,14 ữ 0,18

Vật liệu xây dựng


ữ 1500

0,46 ữ 0,7

Đá túp
1100
ữ 1300

0,46 ữ 0,58

Bêtông xỉ
1200
ữ 1500

0,46 ữ 0,7

Vữa trát xi măng
1700
ữ 1800

0,88 ữ0,93 Bảng 4.9. Hệ số truyền nhiệt của vách ngoài phụ thuộc nhiệt độ phòng lạnh ,W/m
2 0
K.
- 40 - 25 - 15
Nhiệt độ
0
C

0
C; kể cả khí nặng R11 hoặc
R12 hoặc còn CO
2
.
Những vật liệu sản xuất tại địa phơng rất khác nhau, khó cho ta những tính
chất chính, ứng suất của nó và giới hạn sử dụng. Hơn nữa, độ dẫn nhiệt của các vật liệu có
nguồn gốc thực vật (lie, mạt ca, vỏ hạt nông sản ) hoặc chất khoáng (bột đá) phụ thuộc vào
vật liệu, độ ẩm và công nghệ của nó. Vật liệu này không kín, nên dễ bị hoá ẩm. ở trạng thái
ẩm, sự dẫn nhiệt có thể gấp hai lần so với khô. ở trạng thái khô các loại vật liệu này đáp ứng
đợc yêu cầu, nhng khi nó chứa nớc lỏng hoặc nớc đá,thì hiệu quả của nó giảm đi rất
nhiều; làm hỏng sự cách nhiệt của chất cách nhiệt, do đó tăng giá tổng thể của công trình.
+ Cách nhiệt thành thẳng đứng và trần.