Đề tài Tính toán thiết kế hệ thống lạnh cấp đông cho phân xưởng chế biến thủy sản xuất khẩu Đại Tây Dương

https://lop4.com/
i
MỤC LỤC
MỤC LỤC................................................................................................................... i
DANH MỤC BẢNG................................................................................................ vii
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................. ix
CHƯƠNG I TỔNG QUAN .......................................................................................1
1.1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY .........................................................................1
1.1.1. SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CÔNG TY.........................1
1.1.2. CƠ CẤU TỔ CHỨC VÀ QUAN LÝ CỦA CÔNG TY............................3
1.1.2.1. Sơ đồ bộ máy tổ chức của công ty TNHH Nam Việt .........................3
1.2. TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT LẠNH ĐÔNG..............................................4
1.2.1. ĐỊNH NGHĨA VÀ MỤC ĐÍCH CỦA VIỆC LÀM LẠNH ĐÔNG
THỦY SẢN .........................................................................................................4
1.2.1.1. Định nghĩa...........................................................................................4
1.2.1.2. Mục đích làm lạnh đông thủy sản.......................................................4
1.2.2. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA KỸ THUẬT LÀM LẠNH ĐÔNG THỦY
SẢN .....................................................................................................................5
1.2.2.1. Nước trong thuỷ sản............................................................................5
1.2.2.2. Cơ chế đóng băng trong việc làm lạnh đông ......................................5
1.2.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự kết tinh của nước trong thủy sản .........8
1.2.2.4. Thời gian làm đông .............................................................................9
1.2.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM LẠNH ĐÔNG THỦY SẢN ....................12
1.2.3.1. Làm lạnh đông bằng hỗn hợp nước đá và muối................................12
1.2.3.2. Làm lạnh đông thủy sản bằng nước muối lạnh.................................13
1.2.3.3. Làm lạnh đông thủy sản bằng không khí lạnh ..................................13
1.2.3.4. Làm lạnh đông thủy sản bằng tủ đông tiếp xúc ................................14
1.2.3.5. Làm đông thủy sản bằng tủ đông băng chuyền.................................14
1.2.3.6. Làm đông bằng khí hóa lỏng ............................................................15
1.2.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM ĐÔNG CHIA THEO DẠNG SẢN
PHẨM................................................................................................................15
1.2.4.1. Làm đông dạng khối (Block) ............................................................15
1.2.4.2. Làm đông dạng rời............................................................................15
1.2.5. NHỮNG BIẾN ĐỔI CỦA SẢN PHẨM THỦY SẢN TRONG QUÁ
TRÌNH LÀM ĐÔNG.........................................................................................16
1.2.5.1. Biến đổi về vật lý ..............................................................................16

https://lop4.com/
ii
1.2.5.2. Biến đổi về hóa học...........................................................................17
1.2.5.3 Biến đổi về vi sinh vật........................................................................18
CHƯƠNG II CHỌN SỐ LIỆU BAN ĐẦU..............................................................19
2.1. LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU..................................................19
2.1.1. LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP VÀ THIẾT BỊ LÀM ĐÔNG ................19
2.1.1.1. Chọn phương pháp làm đông............................................................19
2.1.1.2. Chọn môi chất ...................................................................................20
2.1.2. LỰA CHỌN MẶT HÀNG THỦY SẢN.................................................20
2.1.2.1. Nguyên liệu cấp đông .......................................................................20
2.1.2.2. Đặc điểm của sản phẩm cá Phile.......................................................20
2.1.3. SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CẤP ĐÔNG CÁ PHILE..............21
2.1.4. NĂNG SUẤT CẤP ĐÔNG.....................................................................22
2.1.5. LỰA CHỌN CHU TRÌNH LẠNH VÀ XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG
SỐ CỦA CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC.........................................................................22
2.1.5.1. Xác định nhiệt độ ngưng tụ...............................................................22
2.1.5.2. Xác định nhiệt độ sôi của môi chất...................................................23
2.1.5.3. Xác đinh nhiệt độ quá nhiệt của môi chất.........................................24
2.1.5.4. Xác định nhiệt độ quá lạnh lỏng trong thiết bị trao đổi nhiệt chéo
của bình trung gian.........................................................................................24
2.1.6. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ CÁC THÔNG SỐ TRẠNG THÁI TẠI
CÁC ĐIỂM MÚT CỦA CHU TRÌNH..............................................................26
2.1.6.1. Sơ đồ nguyên lý ................................................................................26
2.1.6.2. Thuyết minh chu trình.......................................................................26
2.2. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ CHỌN THIẾT BỊ...........................................29
2.2.1. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TỦ ĐÔNG TIẾP XÚC..................................29
2.2.1.1. Cấu tạo thân tủ ..................................................................................29
2.2.1.2. Cấu tạo của dàn lạnh tủ đông tiếp xúc ..............................................29
2.2.1.3 Tính toán kích thước tủ đông.............................................................31
2.2.1.4 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống ben thủy lựcError! Bookmark not
2.2.1.5. Hình dạng hoàn chỉnh của tủ đông tiếp xúcError! Bookmark not defined.
2.2.2 TÍNH CHỌN TỦ ĐÔNG BĂNG CHUYỀN IQF....................................32
2.2.3. TÍNH CHỌN KÍCH THƯỚC KHO LẠNH............................................33
2.2.3.1. Cấu trúc kho bảo quản ......................................................................33
2.2.3.2. Tính chọn kích thước kho .................................................................34

https://lop4.com/
iii
2.3 TÍNH TOÁN CHỌN SỐ LƯỢNG THIẾT BỊ ................................................37
2.3.1 TÍNH TOÁN CHỌN THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG CẤP ĐÔNG IQF...37
2.3.2. TÍNH TOÁN CHỌN THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG CẤP ĐÔNG TỦ
ĐÔNG TIẾP XÚC.............................................................................................37
2.3.3. TÍNH TOÁN CHỌN THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG KHO BẢO
QUẢN................................................................................................................38
CHƯƠNG III TÍNH TOÁN NHIỆT VÀ CHỌN THIẾT BỊ...................................38
3.1. TÍNH TOÁN NHIỆT CHO HỆ THỐNG LẠNH ..........................................38
3.1.1. TÍNH TOÁN NHIỆT CHO HỆ THÔNG TỦ ĐÔNG TIẾP XÚC..........38
3.1.1.1. Nhiệt lượng cần lấy ra từ sản phẩm để hạ nhiệt độ của sản phẩm
từ nhiệt độ ban đầu xuống nhiệt độ yêu cầu của quá trình làm đông ............38
3.1.1.2. Nhiệt lượng lấy ra để hạ nhiệt độ của khuôn đựng sản phẩm...........43
3.1.1.3. Nhiệt lượng lấy ra để làm lạnh không khí trong tủ...........................44
3.1.1.4. Nhiệt xâm nhập từ môi trường bên ngoài qua kết cấu bao che ........45
3.1.1.5. Dòng nhiệt xâm nhập vào tủ do mở cửa để kiểm tra sản phẩm........48
3.1.2. TÍNH NHIỆT TẢI CỦA TỦ ĐÔNG BĂNG CHUYỀN IQF .................49
3.1.2.1. TÍNH NHIỆT TẢI CỦA IQF ...........................................................49
3.1.2.2 TÍNH TOÁN NHIỆT CHO TÁI ĐÔNG AF. ....................................58
3.1.3 TÍNH TOÁN NHIỆT TẢI CHO KHO BẢO QUẢN...............................64
3.1.3.1 Dòng nhiệt xâm nhập qua kết cấu bao che. .......................................65
3.1.3.2 Dòng nhiệt lấy ra từ sản phẩm bảo quản............................................66
3.1.3.3. Dòng nhiệt do vận hành. ...................................................................67
3.2. TÍNH TOÁN CHU TRÌNH LẠNH VÀ CHỌN MÁY NÉN.........................68
3.2.1. TÍNH TOÁN PHẦN THẤP ÁP. .............................................................68
3.2.1.1. Năng suất lạnh riêng khối lượng.......................................................68
3.2.1.2. Lưu lượng gas qua máy nén tầm thấp...............................................69
3.2.1.3. Thể tích hơi hút thực tế. ....................................................................69
3.2.1.4. Hệ số cấp máy nén. ...........................................................................69
3.2.1.5. Công nén đoạn nhiệt. ........................................................................69
3.2.1.6. Hiệu suất chỉ thị. ...............................................................................70
3.2.1.7. Công suất chỉ thị. ..............................................................................70
3.2.1.8. Công suất ma sát. ..............................................................................71
3.2.1.9. Công suất hiệu dụng..........................................................................71
3.2.1.10. Công suất tiếp điện cấp hạ áp. ........................................................71

https://lop4.com/
iv
3.2.2. TÍNH TOÁN PHẦN CAO ÁP. ...............................................................72
3.2.2.1. Lưu lượng ga thực tế đi qua phần nén cao áp. ..................................72
3.2.2.2. Thể tích hơi hút thực tế. ....................................................................73
3.2.2.3. Hệ số cấp máy nén. ...........................................................................73
3.2.2.4. Công suất đoạn nhiệt.........................................................................73
3.2.2.5. Hiệu suất chỉ thị thể tích. .................................................................74
3.2.2.6. Công suất chỉ thị. .............................................................................74
3.2.2.7. Công suất ma sát. ..............................................................................74
3.2.2.8. Công suất hiệu dụng.........................................................................75
3.2.2.9. Tổng công suất của cả hai tầm nén. ..................................................75
3.2.2.10. Chọn công suất lắp đặt động cơ......................................................75
3.3. CHỌN MÁY NÉN .........................................................................................77
3.4. TÍNH TOÁN CHỌN THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG LẠNH .........................78
3.4.1. TÍNH CHỌN DÀN NGƯNG TỤ............................................................78
3.4.1.1. Nhiệt tải dàn ngưng...........................................................................78
3.4.1.2. Tính diện tích trao đổi nhiệt..............................................................78
3.4.2. TÍNH CHỌN BCTA................................................................................81
3.4.2.1. Vị trí lắp đặt bình chứa thấp áp.........................................................81
3.4.2.2. Tính chọn bình chứa thấp áp.............................................................81
3.4.3. TÍNH CHỌN BÌNH CHỨA CAO ÁP. ...................................................84
3.4.3.1. Vị trí lắp đặt và nhiệm vụ của bình chứa cao áp...............................84
3.4.3.2. Tính chọn bình chứa cao áp. .............................................................84
3.4.4. BÌNH TẬP TRUNG DẦU.......................................................................86
CHƯƠNG IV TRANG BỊ TỰ ĐỘNG HÓA– VẬN HÀNH HỆ THỐNG LẠNH..87
4.1. MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA CỦA VIỆC TRANG BỊ TỰ ĐỘNG HÓA. ......87
4.2. CÁC KÝ HIỆU DÙNG TRONG MẠCH ĐIỆN. ..........................................87
4.3. CÁC MẠCH ĐIỆN CỦA HỆ THỐNG .........................................................89
4.3.1. MẠCH ĐIỆN ĐỘNG LỰC.....................................................................89
4.3.2 MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN....................................................................90
4.4. THUYẾT MINH MẠCH ĐIỆN.....................................................................93
4.4.1. MẠCH KHỞI ĐỘNG BƠM NƯỚC VÀ QUẬT DÀN NGƯNG...........93
4.4.2. KHỞI ĐỘNG BƠM DẦU.......................................................................93
4.4.3. KHỞI ĐỘNG MÁY NÉN .......................................................................93
4.4.5. CẤP DỊCH VÀ BẢO VỆ MỨC DỊCH BÌNH TUẦN HOÀN. .............94

https://lop4.com/
v
4.4.6. MẠCH ĐIỀU KHIỂN BƠM CẤP DỊCH...............................................94
4.4.7. MẠCH CẤP DỊCH CHO TỦ ĐÔNG ....................................................95
4.4.8. MẠCH BÁO ĐỘNG SỰ CỐ ..................................................................95
4.5. VẬN HÀNH HỆ THỐNG LẠNH. ................................................................95
4.5.1. VẬN HÀNH MÁY NÉN.........................................................................95
4.5.1.1. Công tác chuẩn bị..............................................................................95
4.5.1.2. Khởi động máy nén và giám sát........................................................96
4.5.2. VẬN HÀNH THIẾT BỊ LẠNH ..............................................................97
4.5.2.1. Vận hành tủ đông tiếp xúc ................................................................97
4.5.2.2. Vận hành tủ đông băng chuyền.........................................................98
4.5.2.3. Vận hành kho bảo quản.....................................................................98
4.5.3. DỪNG MÁY ...........................................................................................98
4.5.3.1. Dừng máy bị động.............................................................................99
4.5.3.2. Dừng máy chủ động..........................................................................99
4.5.4. MỘT SỐ THAO TÁC TRONG QUÁ TRÌNH VẬN HÀNH .................99
4.5.4.1. Xả băng dàn lạnh...............................................................................99
4.5.4.2. Xả khí không ngưng........................................................................102
4.5.5. BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG LẠNH......................................................102
4.5.5.1. Nạp ga cho hệ thống lạnh................................................................102
4.5.5.2. Rút gas khỏi hệ thống lạnh..............................................................104
4.5.5.3 Nạp đầu bổ sung...............................................................................105
4.5.5.4 Xả dầu ..............................................................................................106
4.6 MỘT SỐ SỰ CỐ THƯỜNG GẶP VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC. ..........108
4.6.1 SỰ CỐ ÁP SUẤT NÉN.........................................................................108
4.6.1.1 Sự cố áp suất nén cao bất thường.....................................................108
4.6.1.2 Áp suất nén thấp bất thường. ..........................................................109
4.6.2. SỰ CỐ ÁP SUẤT HÚT........................................................................110
4.6.2.1. Sự cố áp suất hút thấp ....................................................................110
4.6.2.2. Sự cố áp suất hút cao.......................................................................110
4.6.2.3 Sự cố áp suất dầu thấp.....................................................................111
4.6.4 SỰ CỐ NGẬP DỊCH..............................................................................111
4.6.4.1. Định nghĩa, nhận biết, nguyên nhânvà hậu quả của sự cố ngập
dịch...............................................................................................................111
4.6.4.2. Xử lý ngập dịch...............................................................................112

https://lop4.com/
vi
CHƯƠNG V TỔ CHỨC PHƯƠNG ÁN LẮP ĐẶT, ĐÁNH GIÁ CHẤT
LƯỢNG, KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN.....................................................113
5.1. LẮP ĐẶT HỆ THÔNG LẠNH....................................................................113
5.1.1. CÔNG TÁC CHUẨN BỊ.......................................................................113
5.1.2. YÊU CẦU VỀ PHÒNG ĐẶT MÁY VÀ THIẾT BỊ.............................113
5.1.3. TRÌNH TỰ LẮP RÁP HỆ THỐNG LẠNH..........................................114
5.1.3.1. Lắp đặt tổ hợp máy nén...................................................................114
5.1.3.2. Lắp đặt thiết bị ngưng tụ................................................................115
5.1.3.3. Lắp đặt tủ đông ...............................................................................115
5.1.3.4. Lắp đặt các thiết bị phụ...................................................................115
5.1.3.5. Lắp đặt đường ống ..........................................................................116
5.2. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CÔNG TRÌNH..............................................118
5.3. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN ..........................................................119
5.3.1. KẾT LUẬN............................................................................................119
5.3.2. ĐỀ XUẤT Ý KIẾN ...............................................................................120

https://lop4.com/
vii
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.2.1. Quan hệ giữa lượng nước đóng băng và nhiệt độ làm đông....................4
Bảng 1.2.2 Quan hệ hạ nhiệt độ giữa tỷ lệ muối ăn và nước đá ...............................13
Bảng 2.1.1. Các thông số trạng thái của hệ thống lạnh cấp đông IQF......................27
Bảng 2.1.2. Các thông số trạng thái của hệ thống lạnh cấp đông tủ đông tiếp xúc ..28
Bảng 2.1.3. Các thông số trạng thái của hệ thống lạnh Kho bảo quản .....................28
Bảng 3.1.1. kết quả tính nhiệt của QI ........................................................................43
Bảng 3.1.2. Kết quả tính nhiệt của QIV .....................................................................48
Bảng 3.1.3. Tổng hợp kết quả tính nhiệt của tủ đông tiếp xúc .................................49
Bảng 3.1.4. Kết quả tính nhiệt của Qsp.....................................................................52
Bảng 3.1.5. Kết quả tính nhiệt của Qmt ....................................................................56
Bảng 3.1.6. Kết quả tính nhiệt của tủ đông băng chuyền .........................................58
Bảng 3.1.7. Kết quả tính nhiệt của Qsp......................................................................60
Bảng 3.1.8. Kết quả tính nhiệt của Qmt .....................................................................63
Bảng 3.1.9. Kết quả tính nhiệt kho lạnh nhóm 1 ......................................................65
Bảng 3.1.10. Kết quả tính nhiệt kho lạnh nhóm 2 ....................................................65
Bảng 3.1.11. Nhiệt tải của kho lạnh..........................................................................68
Bảng 3.1.12. Tổng kết nhiệt tải của hệ thống lạnh....................................................68
Bảng 3.2.1. Kết quả xác định thể tích hơi hút lý thuyết............................................69
Bảng 3.2.2. Kết quả xác định hệ só cấp máy nén .....................................................69
Bảng 3.2.3. Kết quả xác định công nén đoạn nhiệt cấp hạ áp. .................................70
Bảng 3.2.4. Kết quả xác định hiệu suất chỉ thị..........................................................70
Bảng 3.2.5. Kết quả xác định công nén chỉ thị. ........................................................70
Bảng 3.2.6. Kết quả xác định công suất ma sát. .......................................................71
Bảng 3.2.7. Kết quả xác định công suất hiệu dụng...................................................71
Bảng 3.2.8. Kết quả xác định công suất tiếp điện cấp hạ áp.....................................72
Bảng 3.2.9. Kết quả xác định lưu lượng gas thực tế qua phần nén cao áp ...............72
Bảng 3.2.10. Kết quả xác định thể tích hơi hút thực tế cấp cao áp...........................73
Bảng 3.2.11. Kết quả xác định hệ số cấp máy nén cấp cao áp .................................73
Bảng 3.2.12. Kết quả xác định công suất đoạn nhiệt................................................73
Bảng 3.2.13. Kết quả xác định hiệu suất chỉ thị thể tích...........................................74
Bảng 3.2.14. Kết quả xác định công suất chỉ thị.......................................................74
Bảng 3.2.15. Kết quả xác định công suất ma sát. .....................................................75
Bảng 3.2.16. Kết quả xác định công suất hiệu dụng.................................................75

https://lop4.com/
viii
Bảng 3.2.17. Kết quả xác định công suất của cả hai tầm nén...................................75
Bảng 3.2.18. Công suất động cơ tính toán ................................................................76
Bảng 3.2.19. Tổng công suất lắp đặt của đông cơ ....................................................76
Bảng 3.4.1. Các thông số kỹ thuật của BCCA..........................................................84
Bảng 4.6.1. Nguyên nhân và cách khắc phục sự cố áp suât nén cao bất thường....109
Bảng 4.6.2. Nguyên nhân và cách khắc phục sự cố áp suất nén thấp bất thường...109
Bảng 4.6.3. Nguyên nhân và cách khắc phục sự cố áp suất hút thấp......................110
Bảng 4.6.4. Nguyên nhân và cách khắc phục sự cố áp suất hút cao.......................111
Bảng 4.6.5. Nguyên nhân cà cách khắc phục sự cố áp suất dầu thấp .....................111

https://lop4.com/
ix
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.2.1. Quá trình hình thành điểm đóng băng......................................................6
Hình 1.2.2 Mô phỏng sự kết tinh của nước trong sản phẩm thuỷ sản ........................9
Hình 1.2.3. Làm lạnh đông thuỷ sản bằng tủ đông tiếp xúc ....................................14
Hình 2.1.1. Đồ thị i-d của không khí ẩm...................................................................22
Hình 2.1.2 Sơ đồ nguyên lý.......................................................................................26
Hình 2.1.3. Chu trình làm việc................................................................................. 26
Hình 2.2.1. Cấu tạo thân tủ .......................................................................................29
Hình 2.2.2. Cấu tạo tấm truyền nhiệt ........................................................................29
Hình 2.2.3 Cách ghép các tấm truyền nhiệt ..............................................................30
Hình 2.2.4. Cấu tạo hệ thống ben thủy lực................Error! Bookmark not defined.
Hình 2.2.5. Cấu tạo tấm panel cách nhiệt vách.........Error! Bookmark not defined.
Hình 2.2.6 Dàn lạnh hệ thống cấp đông IQF ............................................................33
Hình 2.2.7. Cách sắp xếp hàng trong kho .................................................................36
Hình 3.1.1. Cấu trúc tấm cách...................................................................................45
Hình 3.1.2. Cấu trúc của sàn tủ đông tiếp xúc ..........................................................46
Hình 3.1.3. Cấu trúc của cửa tủ đông tiếp xúc..........................................................47
Hình 3.4.1. Cấu tạo của dàn ngưng...........................................................................80
Hình 3.4.2. Hình dạng của dàn ngưng bay hơi .........................................................81
Hình 3.4.3. Hình dạng BCTA ...................................................................................83
Hình 3.4.5. Hình dạng của BCCA.............................................................................85
Hình 3.4.6. Cấu tạo bình tập trung dầu. ....................................................................86
Hình 3.4.7. Hình dạng của bình tập trung dầu ..........................................................86
Hình 4.5.1. Quy trình nạp gas .................................................................................103
Hình 4.5.2. Tiến hành rút gas..................................................................................105
Hình 4.5.3. Xả dầu từ BTTD...................................................................................107

https://lop4.com/
1
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY
1.1.1. SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CÔNG TY
Trước đây công ty Nam Việt trực thuộc của tỉnh đội An Giang. Hoạt động
sản xuất kinh doanh bao gồm rất nhiều ngành nghề khác nhau như: xây dựng dân
dụng, công nghiệp giao thông, cầu đường thủy lợi, sản xuất và kinh doanh vật liệu
xây dựng, trang trí nội thất, khai thác chăn nuôi thủy sản, chế biến thức ăn gia súc,
kinh doanh nông sản và kinh doanh lương thực.
Trong quá trình hoạt động kinh doanh nhiều ngành nghề như thế đã có sự
phát triển không ngừng và không bao lâu Công Ty TNHH Nam Việt ra đời, căn cứ
vào giấy phép số 363 GPUB ngày 2 tháng 1 năm 1993 của UBND Tỉnh An Giang
quyết định chính thức thành lập.
Tên được viết tắt là: NAVICO
Địa chỉ trụ sở chính: Đường Lê Văn Nhung, Phường Mỹ Bình. Thành Phố
Long Xuyên.
Sau khi thành lập thì công ty vẫn dựa trên nền tảng sản xuất kinh doanh
trước đây. Doanh số hàng năm của công ty thu được khoảng 5 triệu USD, chủ yếu
bán cho các công ty chế biến xuất khẩu thủy sản trong tỉnh.
Với sự phát triển của ngành nghề chế biến xuất khẩu thủy sản ngày càng tăng
thì nhu cầu về nguồn nguyên liệu ngày càng nhiều. Chính do lợi thế của nguồn
nguyên liệu này mà bà con ngư dân, các đại lý nguyên liệu, các công ty khác bắt
đầu đầu tư vào việc nuôi cá Tra, cá Basa, đã làm cho giá cá bắt đầu giảm đáng kể
gây ảnh hưởng không nhỏ đến doanh thu của công ty.
Tổng số vốn điều lệ là: 54 tỷ ĐVN
Để phát huy thế lực nguồn cá Tra, cá Basa, công ty không bỏ lỡ cơ hội tiếp
theo. Ngày 1 tháng 11 năm 2000, được sự đồng ý của sở kế hoạch đầu tư Tỉnh An
Giang của UBND Tỉnh An Giang. Chi nhánh của công ty TNHH Nam Việt được ra
đời.
Tên địa chỉ: Nhà Máy Đông Lạnh Chế Biến Thủy Hải Sản Nam Việt.

https://lop4.com/
2
Địa chỉ chi nhánh: 19D Trần Hưng Đạo, Phường Mỹ Quý, TP Long Xuyên
Tỉnh An Giang.
Ngành nghề kinh doanh chủ yếu của chi nhánh là: chế biến, kinh doanh thủy
hải sản xuất khẩu.
Trong quá trình hoạt động, công ty không ngừng phát triển đi lên, doanh thu
của công ty ngày càng lớn: Nhà Máy Đông Lạnh Chế Biến Thủy Sản là nguồn
doanh thu chủ lực của công ty hiện nay.
Năm 2001 doanh số 11,7 triệu USD
Năm 2002 doanh số 25,2 triệu USD
Năm 2003 doanh số 36 triệu USD
Năm 2004 doanh số 63 triệu USD
Sản phẩm xuất khẩu chính của công ty vẫn là cá Tra, Basa đông lạnh.
Thị trường chính của công ty là Châu Mỹ, Âu, Á, Úc.
Hiện nay công ty đang hoạt động theo dây truyền khép kín:
Trại giống
cá bố mẹ
Nuôi cá tra
bằng bè, ao
Nhà Máy Chế Biến
Cá Tra, Basa Xuất Khẩu
Phụ
phẩm
Thức ăn cho cá
Phụ Phẩm

https://lop4.com/
3
PHÒNG
QUẢN LÝ
NHÂN SỰ
GIÁM ĐỐC
ĐIỀU
HÀNH SẢN
XUẤT
GIÁM ĐỐC
QUẢN LÝ
CHẤT
LƯỢNG
GIÁM ĐỐC
XUẤT
NHẬP
KHẨU
GIÁM ĐỐC
TCKT
GIÁM ĐỐC CƠ
KHÍ, CƠ ĐIỆN
TỔNG GIÁM ĐỐC
PHÓ TỔNG GIÁM ĐỐC
GIÁM ĐỐC NHÀ MÁY
BAO BÌ
GIÁM ĐỐC NHÀ MÁY
PHỤ PHẨM
1.1.2. CƠ CẤU TỔ CHỨC VÀ QUAN LÝ CỦA CÔNG TY
1.1.2.1. Sơ đồ bộ máy tổ chức của công ty TNHH Nam Việt
+ SƠ ĐỒ MẶT BẰNG CỦA PHÂN XƯỞNG ẤN ĐỘ DƯƠNG

https://lop4.com/
4
1.2. TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT LẠNH ĐÔNG
1.2.1. ĐỊNH NGHĨA VÀ MỤC ĐÍCH CỦA VIỆC LÀM LẠNH ĐÔNG THỦY
SẢN
1.2.1.1. Định nghĩa
Làm lạnh đông thủy sản là quá trình làm lạnh thủy sản do sự thu nhiệt của
hơi môi chất lạnh hay chất tải lạnh để đưa nhiệt độ ban đầu của thủy sản xuống dưới
điểm đóng băng t <-80
C.
Để cho toàn bộ nước trong thủy sản đóng băng thì nhiệt độ phải là
t = (–55 -65)0
C, đây gọi là điểm Eutectic (đóng băng tuyệt đối). Tuy nhiên trong
công nghiệp chế biến thủy sản hiện nay người ta không dùng đến mức nhiệt độ này
vì chi phí rất cao hơn nữa về phương diện kỹ thuật sản phẩm thủy sản ở điểm
Eutectic sẽ không đạt giá trị thẩm mỹ và độ bền mà chỉ cần đến -400
C là đã đảm bảo
chất lượng sản phẩm.
Bảng 1.2.1. Quan hệ giữa lượng nước đóng băng và nhiệt độ làm đông.
Nhiệt độ
t0
C
-1 -1.5 -2 -3 -4 -5 -10
Độ ẩm
W%
0 8 52,4 66,5 73 76,7 84,3
Nhiệt độ
t0
C
-14 -18 -20 -26 -30 -36 -40
Độ ẩm
W%
86,9 88,4 89 90 90,3 90,5 90,5
1.2.1.2. Mục đích làm lạnh đông thủy sản
Như chúng ta đã biết cứ giảm nhiệt độ đi 100
C thì tốc độ các phản ứng sinh
hóa giảm đi từ 2  4 lần. Do vậy làm lạnh đông thủy sản là hạ thấp nhiệt độ thủy sản
xuống thấp thì có tác dụng làm chậm sự ươn thối của thủy sản, giữ được những
phẩm chất gần giống như ban đầu của thủy sản trong một khoảng thời gian khá dài.

https://lop4.com/
5
Nếu như đánh bắt xa cảng cá và việc vận chuyển kéo dài ngày và khoảng
cách từ cảng cá đến nơi tiêu thụ, chế biến là quá xa thì người ta sử dụng kỹ thuật
lạnh đông ngay trên tàu để bảo quản nguyên liệu được tươi.
Vì sản phẩm đánh bắt không đồng đều, quan hệ cung cầu luôn biến động cho
nên phải làm lạnh đông và trữ đông thủy sản lúc rộ mùa để kịp thời điều hòa và
phân phối mọi lúc mọi nơi các loại thủy sản chất lượng cao và giá cả ổn định.
Nếu để xuất khẩu thủy sản thường được bảo quản lạnh đông và trữ đông.
Việc xuất khẩu thủy sản đông lạnh ngày càng được chú trọng vì nó đem lại lợi
nhuận cao hơn tiêu thụ nội địa nên việc làm lạnh đông thủy sản rất có ý nghĩa vì
không gian và thời gian vận chuyển thủy sản ngày càng xa rộng hơn.
1.2.2. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA KỸ THUẬT LÀM LẠNH ĐÔNG THỦY SẢN
1.2.2.1. Nước trong thuỷ sản
Nước chiếm đa phần trong cơ thể thủy sản đến khoảng 80%. Tùy mức độ
liên kết của nước trong thủy sản, người ta phân chia làm hai loại:
+ Nước tự do
+ Nước liên kết
Nước tự do: là các phân tử nước có ở trong cấu trúc của các mô thủy sản và
có các tính chất cấu trúc giống như nước thường. Loại nước này rất linh động, dễ
dịch chuyển đến các vùng khác nhau, điểm đóng băng của nó từ t = (–1-1,5)0
C.
Nước liên kết: là nước được duy trì trong tổ chức các mô và các tế bào bằng
lực liên kết vững chắc với các chất tan vô cơ và hữu cơ. Năng lượng để hình thành
liên kết rất lớn nó khó tách ra khỏi các mô và tế bào, nó bền vững cho nên điểm
đóng băng rất thấp.
1.2.2.2. Cơ chế đóng băng trong việc làm lạnh đông
Ta biết rằng nước nguyên chất đóng băng ở 00
C. Nước tự do trong tế bào
thủy sản không giống như nước nguyên chất cho nên điểm đóng băng của nó phải
dưới 00
C. Tùy theo nồng độ chất tan trong nước mà có các điểm đóng băng khác
nhau.
a. Điểm quá lạnh

https://lop4.com/
6
Ở nhiệt độ dưới 00
C mà nước chưa kết tinh thành đá gọi là hiện tượng quá
lạnh. Hiện tượng quá lạnh phụ thuộc vào nộng độ chất tan, cấu tạo mạng tế bào và
độ hạ nhiệt độ của môi trường xung quanh.
Môi trường lỏng luôn luôn chuyển động nhiệt (chuyển động Brao) và chuyển
động tương hỗ. Ở nhiệt độ thấp chuyển động nhiệt giảm mà tăng cường chuyển
động tương hỗ nhằm tăng cường khả năng kết hợp các phân tử với nhau để kết tinh
thành đá. Nước nguyên chất ở 00
C chuyển động nhiệt đã bé và lực tương tác đủ để
tạo thành cơ cấu tinh thể. Đối với nước trong tế bào khi hạ nhiệt độ xuống 00
C vẫn
chưa đóng băng vì các chất tan ở nhiệt độ >00
C, cho nên phải hạ nhiệt độ xuống đến
độ quá lạnh để dung chất đạt 00
C hay thấp hơn thì mới sinh mầm tinh thể.
Điểm quá lạnh là nhiệt độ quá lạnh thấp nhất để có kết tinh đá. Ở thủy sản
điểm quá lạnh bình quân là –50
C.
Các tinh thể đá xuất hiện ở điểm quá lạnh tỏa ra nhiệt ẩn đóng băng làm tăng
nhiệt độ sản phẩm (do tốc độ thải nhiệt không kịp với tốc độ sinh nhiệt do tạo mầm
tinh thể đá). Ở điểm này chủ yếu nước tự do cấu trúc bị tách ra và kết tinh, nhiệt độ
sản phẩm tăng nên đến một mức cao nhất và dừng ở đó một lúc để hoàn thành quá
trình đóng băng (đây là điểm đóng băng) sau đó tiếp tục giảm nhiệt độ. Quá trình
này được biểu diễn bởi hình vẽ sau.
Hình 1.2.1. Quá trình hình thành điểm đóng băng
t ( 0
C)
T ( phút)
Điểm đóng băng
Điểm quá lạnh
0
-1,45
-5,2

https://lop4.com/
7
b. Cơ chế đóng băng của thủy sản
Khi hạ nhiệt độ dưới 00
C các dạng nước trong thủy sản đóng băng dần dần
tùy mức độ liên kết của chúng trong tế bào, liên kết yếu thì nhiệt độ lạnh đông càng
cao, liên kết mạnh thì nhiệt độ lạnh đông thấp hơn. Tổng quát:
Nước tự do _cấu trúc: tql = (-1 ÷ -1,5)0
C
Nước bất động: tql = (-1,5 ÷ -20)0
C
Nước liên kết: tql = (-20 ÷ -65)0
C
Trước tiên điểm quá lạnh làm xuất hiện mầm tinh thể đá gian bào (khoảng
trống giữa các tế bào) mà không xuất hiện trong tế bào vì nồng độ chất tan trong
nước tự do ở gian bào rất thấp so với trong tế bào. Khi đến điểm đóng băng, đa
phần nước tự do ở gian bào kết tinh và làm tăng nồng độ chất tan lên, cao hơn nồng
độ chất tan trong tế bào. Do áp suất thẩm thấu tăng lên làm cho nước trong tế bào ra
ngoài gian bào qua màng bán thấm của tế bào. Nếu tốc độ thoát nhiệt kết tinh thấp
hơn mức độ vận chuyển của nước ra (tức độ hạ nhiệt chậm) thì có sự sinh dưỡng,
nghĩa là không có sự tạo thành tinh thể mới mà nước từ trong tế bào ra gian bào làm
các tinh thể hiện diện lớn lên. Ứng với từng mức hạ nhiệt ngày càng thấp, hiện
tượng đóng băng nước tự do trong gian bào vẫn tiếp tục và các tinh thể đá ngày
càng lớn thêm, vì nồng độ chất tan trong gian bào vẫn thấp hơn trong tế bào và điểm
đóng băng ở gian bào hầu như luôn luôn cao hơn trong tế bào vì nhiệt độ lạnh khó
xâm nhập vào trong tế bào.
Nếu tốc độ thoát nhiệt lớn (độ hạ nhiệt nhanh) tinh thể đá tạo thành cả ở
trong tế bào và gian bào thì tinh thể đá sẽ nhuyễn và đều khắp. Vì vậy hạ nhiệt độ
sản phẩm với tốc độ chậm sẽ làm tế bào mất nước, tinh thể đá to ở gian bào chèn ép
làm rách màng tế bào, cấu tạo mô cơ bị biến dạng, giảm sút phẩm chất sản phẩm.
Khi nước tự do đã đóng băng hết thì tới nước liên kết đóng băng, bắt dầu từ
nước có mối liên kết yếu nhất dần dần tới nước liên kết mạnh.

https://lop4.com/
8
1.2.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự kết tinh của nước trong thủy sản
a. Nồng độ chất tan
Trong thủy sản, nước hòa tan các chất vô cơ, hữu cơ và các hợp chất đạm,
đường, chất béo... tạo thành một dung dịch dạng keo. Khi nước muối kết tinh nó
phải thoát ra khỏi sự liên kết với các thành phần chất tan. Vì vậy nhiệt độ kết tinh
phụ thuộc vào nồng độ các chất tan. Độ giảm nhiệt độ của nước được tính theo công
thức:
Δt = -1,84n (1.1)
n: nồng độ phân tử gam các chất tan.
Khi nhiệt độ kết tinh càng giảm thì tốc độ kết tinh tăng sẽ làm tăng số các
tinh thể. Nhờ đó giảm tác động xấu đến cấu trúc tế bào thực phẩm.
Người ta phân chia kích thước tinh thể đá ra làm các mức sau:
+ Tinh thể lớn: d = (0,2  0,6)mm
+ Tinh thể trung bình: d = (0,1  0,2)mm
+ Tinh thể nhỏ: d < 0,1mm
Kích thước các tinh thể đá phụ thuộc vào nhiệt độ.
+ Ở khoảng t = (>-2)0
C các tinh thể nước đá tạo thành có kích thước lớn.
+ Ở khoảng nhiệt độ t = (-10 ÷-20)0
C các tinh thể nước đá tạo thành có kích
thước nhỏ đều, số lượng lớn.
b. Tốc độ làm đông
Tốc độ làm đông được xác định dựa vào kết tinh của nước v(cm/giờ). Nó tỷ
lệ với tốc độ trao đổi nhiệt của thủy sản với môi trường lạnh. Nước bắt đầu kết tinh
ở bề mặt sản phẩm sau đó sẽ được chuyển dần vào trung tâm sản phẩm.
Nếu v < 3 cm/h thì gọi là quá trình làm đông chậm, tinh thể đá lớn không
đều.
Nếu v > 3 cm/h gọi là quá trình làm đông nhanh, tinh thể đá đều.
Nếu v >100 cm/h gọi là quá trình làm đông cực nhanh, tinh thể đá rất nhỏ
và chất lượng sản phẩm thủy sản hầu như không thay đổi.
Mặt khác tốc độ làm đông còn phụ thuộc các yếu tố sau:
Loại máy và thiết bị làm đông.

https://lop4.com/
9
Nhiệt độ vận hành máy.
Tốc độ gió ở máy đông dùng không khí lạnh.
Diện tích tiếp xúc giữa sản phẩm với môi trường lạnh.
Bao gói sản phẩm.
Loại sản phẩm.
Nhiệt độ ban đầu của sản phẩm và nhiệt độ yêu cầu của sản phẩm ở cuối
quá trình làm đông.
1.2.2.4. Thời gian làm đông
Xác định thời gian làm đông là cơ sở cho việc tính toán nhiệt, tổ chức quá
trình sản xuất đồng thời cho biết những yếu tố có thể tác động để làm giảm thời
gian làm đông một cách hợp lý nhất.
Trong quá trình làm đông luôn luôn có hiện tượng kết tinh của nước vì vậy
có thể xác định thời gian làm đông dựa vào việc xác định thời gian kết tinh của
nước trong thực phẩm.
Giả sử thực phẩm thủy sản có dạng hình hộp. Sau một khoảng thời gian ở lớp
gần bề mặt đã có sự kết tinh của nước, lớp tiếp theo nước đang kết tinh.
Hình 1.2.2. Mô phỏng sự kết tinh của nước trong sản phẩm thuỷ sản
Lượng nhiệt sinh ra từ sự kết tinh của nước trong lớp bề dày dX được xác
định:
ñb
F
t
Q
X
dX



https://lop4.com/
10
dQ = L × ρn × F × dX × φ × W (1.2)
Trong đó:
L: nhiệt đông đặc của nước ( kcal/kg)
F: diện tích bề mặt truyền nhiệt ( m2
)
ρn khối lượng riêng của nước ( kg/m3
)
W: tỷ lệ nước đóng băng trong thực phẩm ( %)
φ: hàm lượng nước trong thực phẩm trước khi có sự đóng băng của nước(%)
dX: bề dày lớp thực phẩm đang đóng băng, (m)
Nhiệt sinh ra từ sự đóng băng của nước được truyền ra ngoài theo phương
trình:
dQ =



X
d
F
t
t o
db
+
−
1
.
).
(
(1.3)
Trong đó:
τ: thời gian truyền nhiệt ( phút)
α: hệ số cấp nhiệt của thực phẩm ( W/m2
.K)
λ: hệ số dẫn nhiệt của thực phẩm ( W/m.K)
tdb: nhiệt độ đóng băng của nước trong thực phẩm ( 0
C)
t0: nhiệt độ của môi trường lạnh( 0
C )
Từ (1.2) và (1.3) suy ra:
)
1
(
.
.
.
.





X
t
t
W
dX
L
d
o
db
n
+
−
=

  −
+
−
=







)
(
.
.
.
.
.
)
(
.
.
.
.
o
db
n
o
db
n
t
t
X
W
dX
L
t
t
X
W
L
d

https://lop4.com/
11
=> C
t
t
X
W
L
t
t
X
W
L
o
db
n
o
db
n
+
−
+
−
=







)
(
2
.
.
.
.
)
(
.
.
.
. 2
(1.4)
Trong đó C: là hằng số tích phân được xác định với điều kiện ở thời điểm
ban đầu nước đắt đầu kết tinh ở bề mặt thực phẩm.
0
0
,
0 =

=
= C
x

Vậy )
2
1
.(
)
(
.
.
.
.





X
t
t
X
W
L
o
db
n
+
−
= (1.5)
Trong quá trình làm đông sự kết tinh của nước diễn ra liên tục. Ngoài sự
đóng băng của nước sản phẩm còn giảm nhiệt độ. Vì vậy ta có thể tìm công thức
tính thời gian làm đông từ công thức tính thời gian kết tinh của nước. Ngoài lượng
nhiệt lấy ra để nước đóng băng còn có lượng nhiệt lấy ra để giảm nhiệt độ của nước
đá và các thành phần khác của thực phẩm. Vì vậy có thể thay i
L 
= là độ biến đổi
hàm nhiệt của thực phẩm. Khi đó:
db
t : được thay bằng t là nhiệt độ trung bình của thực phẩm.
n
 : được thay bằng  là khối lượng riêng trung bình của thực phẩm.
X: được thay bằng R là kích thước tương đương của thực phẩm.

, : được tính với những giá trị trung bình của chúng khi đó 1
. =
W

=> )
2
1
(
.
.




R
t
t
R
i
o
+
−

= (1.6)
Đối với thực phẩm ở dạng hình trụ hoặc hình cầu với cách làm tương tự sẽ
thu được công thức tính thời gian làm đông tương tự như với hình hộp. Nhưng thời
gian làm đông của thực phẩm hình trụ và hình cầu nhỏ hơn của hình hộp và công
thức chung cho các thực phẩm có hình dạng khác nhau được viết như sau:
)
2
1
(
.
.
.




R
t
t
R
i
A
o
+
−

= (1.8)
A = 1: hình hộp
2
1
=
A : hình trụ
3
1
=
A : hình cầu

https://lop4.com/
12
Trong thực tế thực phẩm được đưa vào thiết bị làm đông khi nước trong nó
chưa bắt đầu đóng băng. Vì vậy phải cộng thêm thời gian khi nước đóng băng.
Khoảng thời gian này được xác định như sau:
o
o
t
t
t
t
m −
−
= 1
ln
1
 (1.9)
Trong đó:
t1 : nhiệt độ ban đầu của sản phẩm ( 0
C)
t0 : nhiệt độ của môi trường lạnh ( 0
C)
t: nhiệt độ của sản phẩm sau khi làm lạnh ( 0
C)
m: nhịp độ làm lạnh được tính bởi công thức sau:
m =
)
1
.(
.
.
1




l
C +
(1.10)
Trong đó:
C: nhiệt dung riêng của thực phẩm , kcal/kg.K
 : khối lượng riêng của thực phẩm , kg/m3
 : bề dày theo phương truyền nhiệt của thực phẩm , m
 : hệ số cấp nhiệt của thực phẩm , W/m2
K
l: khoảng cách truyền nhiệt , m
 : hệ số dẫn nhiệt của thực phẩm , W/m.K
Vậy tổng thời gian của quá trình làm đông thực tế là:
)
2
1
(
.
.
.
ln
1 1




R
t
t
R
i
A
t
t
t
t
m o
o
o
+
−

+
−
−
= (1.11)
1.2.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM LẠNH ĐÔNG THỦY SẢN
1.2.3.1. Làm lạnh đông bằng hỗn hợp nước đá và muối
Dựa vào sự hòa tan của muối NaCl và nước đá tạo ra hỗn hợp sinh hàn. Tùy
theo tỷ lệ pha trộn giữa nước đá và muối ăn mà ta có các nhiệt độ hạ thấp khác
nhau. Quan hệ giữa sự hạ nhiệt độ với tỷ lệ muối ăn và nước đá được thể hiện dưới
bảng sau:

https://lop4.com/
13
Bảng 1.2.3 Quan hệ nhiệt độ theo tỷ lệ muối ăn và nước đá
Độ ẩm W % NaCl % Nhiệt độ t0
C
100 0 0
95 5 -2,8
90 10 -6,6
85 15 -11,6
80 20 -16,6
75 25 -21,1
1.2.3.2. Làm lạnh đông thủy sản bằng nước muối lạnh
Thủy sản được bao gói PE chống ẩm, nhúng vào bể chứa dung dịch nước
muối lạnh có nhiệt độ từ t = (-18-25)0
C nhờ dàn bay hơi NH3 kiểu xương cá.
1.2.3.3. Làm lạnh đông thủy sản bằng không khí lạnh
Môi trường không khí bảm bảo điều kiện vệ sinh cao dễ cơ giới hóa và tự
động hóa sản xuất, rẻ tiền, thủy sản đưa vào làm lạnh đông không phụ thuộc vào
hình dạng, kích thước, tốc độ làm lạnh đông nhanh nhưng sản phẩm dễ bị oxy hóa
bởi oxy không khí và tăng mức độ mất nước của sản phẩm.
Không khí được đối lưu cưỡng bức nhờ quạt gió qua dàn lạnh, nhiệt độ
không khí sau khi trao đổi nhiệt với môi chất ở dàn lạnh có nhiệt độ từ t = (-35-
40)0
C do vậy sản phẩm được làm đông rất đều trong một thời gian ngắn.
+ Đối với những loại thủy sản có kích thước và khối lượng nhỏ hơn 200 gam
người ta dùng thiết bị làm đông kiểu tầng sôi. Thủy sản được đặt trên băng chuyền
lưới, dàn lạnh quạt gió thổi không khí từ dưới lên làm cho sản phẩm chuyển động
lên khỏi bề mặt của băng chuyền lưới rồi lại rớt xuống (hiện tượng giả sôi) do đó
nhiệt độ phân phối rất đều và nhanh.
+ Đối với những sản phẩm có kích thước và trọng lượng lớn thì được làm
đông theo kiểu hầm Tunnel. Các sản phẩm thủy sản được treo trên móc hoặc đặt

https://lop4.com/
14
2
1
trên các giá đỡ, dàn lạnh được bố trí thích hợp sao cho không khí lạnh đối lưu phân
bố đều khắp buồng đông, năng suất làm đông khá lớn, thời gian làm đông tùy thuộc
vào khối lượng sản phẩm, kích thước sản phẩm và mật độ sản phẩm.
1.2.3.4. Làm lạnh đông thủy sản bằng tủ đông tiếp xúc
Ở phương pháp làm đông này thủy sản được đặt trong các khay và được đặt
ở giữa các tấm truyền nhiệt. Bên trong tấm truyền nhiệt có môi chất lạnh do đó sự
trao đổi nhiệt chủ yếu nhờ dẫn nhiệt của kim loại.Vì vậy tốc độ trao đổi nhiệt lớn,
hạn chế được ảnh hưởng của oxy không khí và sự mất nước của thủy sản. Chính vì
vậy mà thời gian kết đông rất nhanh, năng suất cấp đông lớn. Nhược điểm chủ yếu
của phương pháp này là chỉ sử dụng kết đông những sản phẩm được đặt trong
khuôn.
Hình 1.2.4. Làm lạnh đông thuỷ sản bằng tủ đông tiếp xúc
1. Khuôn đựng sản phẩm
2. Tấm truyền nhiệt
1.2.3.5. Làm đông thủy sản bằng tủ đông băng chuyền
Phương pháp làm đông này kết hợp giữa trao đổi nhiệt tiếp xúc với kim loại
và không khí lạnh đối lưu cưỡng bức nên có khả năng trao đổi nhiệt rất lớn, tốc độ
làm đông nhanh, hoạt động liên tục, có thể tự động hóa quá trình sản xuất. Tuy
nhiên sử dụng chất mang lạnh lỏng nên chi phí lạnh tăng lên rất nhiều khi hoạt động
sản xuất không ổn định. Thiết bị này thường được ứng dụng để làm lạnh đông các
sản phẩm dạng rời (IQF), có khối lượng và kích thước nhỏ và đều, quá trình sản
xuất có tính ổn định cao.
Thủy sản được đặt trên băng chuyền được làm bằng thép không rỉ có bề dày
rất nhỏ, bên trên có các dàn lạnh không khí thổi không khí lạnh xuống sản phẩm.
Bên dưới băng chuyền được làm lạnh bằng chất tải lạnh là CaCl2, CaCl2 tuần hoàn

https://lop4.com/
15
qua thiết bị bay hơi kiểu ống chùm vỏ bọc nằm ngang được làm lạnh sau đó phun
lên bề mặt dưới của băng chuyền tấm phẳng, làm lạnh băng chuyền và sản phẩm đặt
trên băng chuyền, không khí lạnh trong thiết bị có nhiệt độ t = (-35-45)0
C, vận tốc
chuyển động của không khí trong khoảng v = (46)m/s, thời gian làm đông tùy
thuộc vào sản phẩm. Tốc độ băng chuyền được điều chỉnh theo thời gian làm đông.
1.2.3.6. Làm đông bằng khí hóa lỏng
Dùng khí hóa lỏng phun trực tiếp lên bề mặt của sản phẩm. Chúng sẽ bay hơi
trực tiếp trên bề mặt của sản phẩm do đó độ chênh lệch nhiệt độ giữa sản phẩm và
nhiệt độ sôi là rất lớn nên sản phẩm được kết đông cực nhanh. Chất lượng của sản
phẩm được giữ gần như nguyên vẹn.
1.2.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM ĐÔNG CHIA THEO DẠNG SẢN PHẨM
1.2.4.1. Làm đông dạng khối (Block)
Trong phương pháp làm đông khối, sản phẩm được đặt vào các khuôn, khay
làm bằng tôn và được châm thêm nước do đó sản phẩm liên kết với nhau nhờ sự
đóng băng của lượng nước bao bọc bên ngoài. Nước đá bao bọc bên ngoài sản phẩm
có tác dụng ngăn cản sự xâm nhập của oxy không khí, làm giảm mức độ mất nước
của sản phẩm, tạo cấu trúc vững chắc, chống lại các tác động cơ học trong quá trình
bốc xếp, vận chuyển và bảo quản. Nhưng theo phương pháp này thì chi phí sản xuất
cho một đơn vị sản phẩm phải lớn do phải làm đông vận chuyển bảo quản một
lượng nước khá lớn bên ngoài thực phẩm. Lượng nước này có thể chiếm khoảng từ
2080% trọng lượng của sản phẩm. Ngoài ra còn phải chi phí kim loại để làm
khuôn.
Làm đông dạng khối thường áp dụng với những sản phẩm thích hợp với môi
trường nước, có chất lượng kém hơn dễ bị oxy hóa, khả năng tự bảo vệ kém.
Phương pháp này thường sử dụng tủ đông tiếp xúc để làm đông sản phẩm.
1.2.4.2. Làm đông dạng rời
Trong phương pháp làm đông dạng rời, sản phẩm có thể không cần bao gói
hoặc có thể bao gói bằng bao bì PE mỏng, không châm thêm nước. Do đó thực
phẩm không liên kết với nhau, kích thước của thực phẩm không tăng trong quá trình

https://lop4.com/
16
làm đông, thời gian làm đông ngắn hơn, chi phí sản xuất ít hơn, chi phí lao động và
chi phí kim loại làm khuôn cũng ít hơn so với đông khối.
Sản phẩm đông rời dễ phân phối hơn, giảm chi phí vận chuyển bảo quản, dễ
tiêu thụ dễ sử dụng và thời gian tan giá nhanh. Tuy nhiên so với phương pháp làm
đông dạng khối thì sản phẩm đông rời dễ bị dập vỡ hơn, dễ bị oxy hóa bởi oxy
không khí, mức độ mất nước lớn hơn và hao hụt trọng lượng nhiều hơn.
Những sản phẩm loại đông rời thường là những sản phẩm thích hợp với môi
trường không khí hoặc chúng có chất lượng cao, có khả năng tự bảo vệ tốt. Một số
trường hợp phải bao gói để hạn chế những tác động xấu của không khí đối với thực
phẩm.
Sản phẩm đông rời thường được làm đông trong các thiệt bị làm đông bằng
không khí lạnh như: Hầm đông gió (Tunnel), tủ đông băng chuyền, tủ đông tầng
sôi, khí hóa lỏng. Một số trường hợp có thể làm đông trong tủ đông tiếp xúc với bao
gói cách ẩm để ngăn không cho chúng liên kết với nhau.
1.2.5. NHỮNG BIẾN ĐỔI CỦA SẢN PHẨM THỦY SẢN TRONG QUÁ
TRÌNH LÀM ĐÔNG
1.2.5.1. Biến đổi về vật lý
Trong quá trình làm đông cấu trúc của sản phẩm thủy sản trở lên rắn chắc,
màu sắc cũng bị biến đổi do bị oxy hóa, mất nước. Những biến đổi này phụ thuộc
vào mức độ biến tính của các chất tan và mức độ mất nước của thủy sản.
Các chất tan biến tính và cấu trúc mất nước sẽ có màu trắng đục, trọng lượng
của thủy sản giảm sút mùi vị đặc trưng của thủy sản cũng bị giảm đi do hao phí các
chất dinh dưỡng hòa tan trong quá trình làm tan băng và cấu trúc của thủy sản sau
khi tan băng trở nên mềm nhão do hậu quả của quá trình kết tinh nước làm thể tích
tăng lên, các tinh thể đá làm rách vỡ cấu trúc tế bào và mô.
Quá trình kết tinh nước diễn ra từ bề mặt luôn luôn có xu hướng thu hút
nước ở những vị trí nước chưa kết tinh, sự chuyển động của nước còn do sự chênh
lệch nhiệt độ dẫn đến sự chênh lệch áp suất hơi nước, nước sẽ chuyển động từ nơi
có nhiệt đô cao đến nơi có nhiệt độ thấp hơn. Ở vị trí nước đang kết tinh nồng độ

https://lop4.com/
17
các chất tan tăng lên dẫn đến chênh lệch áp suất thẩm thấu với những vị trí xung
quanh. Những tác động này đều cùng một hướng làm cho nước ở trong tế bào
chuyển động ra ngoài, nước ở vị trí có trạng thái kết hợp cao đến nơi có trạng thái
tự do hơn. Khi làm tan băng thì một phần nước không quay trở lại được trạng thái
ban đầu dẫn đến tỉ lệ nước tự do tăng lên làm cho chúng dễ thoát ra ngoài đem theo
các chất hòa tan làm giảm trọng lượng và mùi vị của thủy sản.
Mức độ mất nước của thủy sản khi làm đông phụ thuộc vào nhiệt độ, thời
gian, môi trường làm lạnh đông.
Nhiệt độ cấp đông càng thấp thì mức độ mất nước càng ít.
Thời gian làm đông càng ngắn thì mức độ mất nước càng ít.
Làm đông trong môi trường lỏng, tiếp xúc với tấm truyền nhiệt bằng kim
loại, dùng nitơ lỏng sẽ mất nước ít hớn so với làm đông bằng không khí lạnh đối lưu
cưỡng bức.
1.2.5.2. Biến đổi về hóa học
Ở nhiệt độ rất thấp nước kết tinh gần hết nên các biến đổi hóa sinh giảm.
Biến đổi hóa học chủ yếu là sự tạo thành axit lactic từ glycogen và sự biến tính
protein hòa tan. Các biến đổi này diễn ra chủ yếu ở giai đoạn nước tự do kết tinh.
Mức độ biến đổi sẽ giảm khi làm tăng tốc độ kết tinh nước.
Các phân tử protein luôn ở trạng thái phân cực. Bình thường các gốc phân
cực của phân tử protein quay ra ngoài và liên kết với các phân tử nước, bằng liên
kết tĩnh điện. Khi nước khuyếch tán để kết tinh, các gốc phân cực của phân tử
protein sẽ quay vào phía trong tự cân bằng điện tích. Như vậy chúng thay đổi cấu
trúc, mất khả năng liên kết với nước. Khi sử dụng chúng làm giảm tính giữ và hút
nước của sản phẩm.
Khi làm tăng tốc độ kết tinh nước sẽ giảm sự khuyếch tán nước. Vì vậy giảm
sự biến tính của protein của sản phẩm.

https://lop4.com/
18
1.2.5.3 Biến đổi về vi sinh vật
Trong quá trình làm đông số lượng vi sinh vật giảm rất nhiều. Vì vi sinh vật
bị tiêu diệt do mất môi trường sống. Ở nhiệt độ t = –50
C đã có thể đóng băng 80%
nước trong thực phẩm. Lượng nước còn lại ở trạng thái liên kết với các chất tan nên
vi sinh vật khó hoạt động. Nồng độ chất cao sẽ tạo ra áp suất thẩm thấu gây
khuyếch tán nước trong vi sinh vật ra ngoài, làm biến đổi tính chất nguyên sinh của
vi sinh vật.
Mặt khác vi sinh vật bị tiêu diệt còn do tác dụng cơ học khi nước đóng băng
làm tăng thể tích, các tinh thể nước đá có cấu trúc vững chắc, sắc nhọn sẽ làm rách
vỡ cấu trúc tế bào vi sinh vật, enzyme trong vi sinh vật cũng có bản chất giống
protein nên cũng bị biến tính giảm hoạt độ và mất dần khả năng xúc tác cho các
phản ứng sinh hóa trong chuỗi phản ứng của các quá trình trao đổi chất nên vi sinh
vật còn bị chết do các quá trình chuyển hóa chất dinh dưỡng trong tế bào vi sinh vật
diễn ra.

https://lop4.com/
19
CHƯƠNG II. CHỌN SỐ LIỆU BAN ĐẦU
2.1. LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU
2.1.1. LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP VÀ THIẾT BỊ LÀM ĐÔNG
2.1.1.1. Chọn phương pháp làm đông
Tại nhà máy chế biến thủy sản đông lạnh Nam Việt chủ yếu là làm đông cá
nên tôi chọn phương pháp làm đông bằng băng chuyền phẳng và đông tiếp xúc. Đây
là hai phương pháp làm đông có rất nhiều ưu điểm.
Ưu điểm của phương pháp cấp đông bằng tủ đông tiếp xúc.
+Tủ đông tiếp xúc có cấu trúc vững chắc, đơn giản, ít hư hỏng, diện tích
chiếm chỗ ít, dễ vận hành.
+ Do sản phẩm tiếp xúc trực tiếp với các tấm truyền nhiệt nên thời gian
làm đông khá nhanh, sản phẩm ít bị oxy hóa và ít hao trọng lượng khi cấp đông.
+ Đặc biệt nó vừa có thể làm đông sản phẩm dạng rời vừa có thể làm
đông các sản phẩm thủy sản dạng khối (Block).
+ Năng suất cấp đông khá lớn.
Ưu điểm của phương pháp cấp đông bằng tủ đông băng chuyền.
+ Tủ đông băng chuyền có cường độ trao đổi nhiệt lớn do không khí
trong tủ đối lưu cưỡng bức nhờ các quạt gió.Vì vậy mà thời gian làm đông rất
nhanh.
+ Tủ đông băng chuyền hoạt động liên tục nên nguyên liệu không phải
chờ đợi trước khi làm đông, công suất tủ lớn phù hợp với điều kiện sản suất có công
suất lớn và ổn định.
+ Các dàn lạnh quạt gió đặt phía trên băng chuyền tạo ra dòng không khí
chuyển động ngang trên bề mặt băng chuyền. Nhờ đó mà đường đi của không khí
ngắn, vận tốc lớn và đều.

https://lop4.com/
20
2.1.1.2. Chọn môi chất
Đối với máy lạnh công nghiệp hiện nay chủ yếu sử dụng hai loại môi chất là
NH3 và Freon. Trong đó môi chất NH3 được sử dụng nhiều hơn do không phá hủy
tầng Ôzôn và rẻ tiền. Vì vậy tôi chọn NH3 là môi chất sử dụng cho hệ thống cấp
đông.
2.1.2. LỰA CHỌN MẶT HÀNG THỦY SẢN CẤP ĐÔNG
2.1.2.1. Nguyên liệu cấp đông
Ở đây mặt hàng cần cấp đông là cá Tra và cá Basa phile. Đây là mặt hàng có
trữ lượng rất lớn ở An Giang. Sản phẩm chủ yếu là để xuất khẩu đi các nước ở châu
Mỹ, Âu, Ôxtraylia…Vì vậy mà mặt hàng này có giá trị kinh tế rất cao.
2.1.2.2. Đặc điểm của sản phẩm cá Phile
Thành phần hóa học của động vật thủy sản bao gồm có hai nhóm:
+ Chất đa lượng: Protein, khoáng chất, đường.
+ Chất vi lượng: Vitamin, khoáng vi lượng, các enzyme, các sắc tố, chất
màu, độc tố, hợp chất chứa nitơ không phải protein, chất ngấm ra.
Thành phần hóa học quyết định giá trị, chất lượng của thực phẩm. Thành
phần hóa học của động vật thủy sản phụ thuộc vào: Giống loài, hoàn cảnh sống,
trạng thái sinh lý, đực cái, mùa vụ thời tiết.
Cá Tra, Cá Basa là loại cá có hàm lượng protein và nước tương đối cao. Hàm
lượng protein chiếm khoảng 12,2%. Nên ta có thể thấy rằng tổ chức liên kết trong
cơ thịt cá lỏng lẻo, thịt cá mềm mại. Hơn nữa hàm lượng mỡ trong cơ thể cá Tra, cá
Basa là tương đối lớn, chiếm khoảng 25% khối lượng con cá. Bởi vậy đối với loại
nguyên liệu này thì ta phải cấp đông ở nhiệt độ tương đối thấp. Do nhiệt dung riêng
của cá biến đổi tỷ lệ thuận với hàm lượng nước trong cơ thể. Hơn thế nữa hệ số dẫn
nhiệt lại tỷ lệ nghịch với hàm lượng mỡ trong cá.

https://lop4.com/
21
2.1.3. SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CHẾ BIẾN CÁ PHILE ĐÔNG LẠNH
NGUYÊN LIỆU
FILLET
RỬA 1
LẠNG RA
TẠO HÌNH
KIỂM TRA KÝ SINH TRÙNG
PHÂN CỠ, LOẠI
CÂN 1
RỬA 2
XẾP KHUÔN
CẤP ĐÔNG TIẾP XÚC
TÁCH KHUÔN
BAO GÓI
BẢO QUẢN
CẤP ĐÔNG IQF
MẠ BĂNG
Đông khối Đông IQF
MẠ BĂNG

https://lop4.com/
22
2.1.4. NĂNG SUẤT CẤP ĐÔNG
Tùy theo kích thước và mặt hàng được cấp đông mà năng suất của tủ khác
nhau. Có thể từ 500 1500 kg/mẻ. Hiện nay tại xí nghiệp chế biến thủy sản Nam
Việt có rất nhiều tủ đông tiếp xúc với năng suất khác nhau.
Ở đây tôi thiết kế hệ thống máy lạnh chạy liên hoàn với bình chứa tuần hoàn
có sử dụng bơm dịch để cấp đông cho Tủ đông tiếp xúc và IQF.
+ Với năng suất cấp đông của tủ đông tiếp xúc là 1200 kg/mẻ (không kể
lượng nước châm khuôn) và thời gian cấp đông mỗi mẻ là 2 giờ. Do vậy năng suất
cấp đông của Tủ đông tiếp xúc là 600 kg/h.
+ Năng suất cấp đông của IQF là 700 kg/h.
2.1.5. LỰA CHỌN CHU TRÌNH LẠNH VÀ XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ
CỦA CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC
Chọn chu trình để tính toán thiết kế cho hệ thống cấp đông là chu trình máy
lạnh hai cấp tiết lưu làm mát trung gian dùng môi chất NH3.
2.1.5.1. Xác định nhiệt độ ngưng
tụ
Hệ thống lạnh dự kiến sẽ
được lắp đặt tại An Giang có thông
số nhiệt độ và độ ẩm như sau:
Nhiệt độ là: t1 = 380
C
Độ ẩm là: φ =78%
Hình 2.1.1. Đồ thị i-d của không khí ẩm
Từ hai thông số trên, tra đồ thị i-d: tư = 330
C
Nhiệt độ nước vào dàn ngưng được xác định theo công thức: tw2 = tw1 + Δtw
Ở đây tôi thiết kế thiết bị ngưng tụ kiểu bay hơi nên Em chọn Δtw = 20
C
%
78
=

%
100
=

t1
I
tư
I
d

https://lop4.com/
23
tw2 = 36 + 2 = 380
C
Nhiệt độ ngưng tụ là: tk = tw2 + Δtk
Δtk: hiệu nhiệt độ ngưng tụ yêu cầu : Δtk = 3 ÷ 50
C
Với thiết bị ngưng tụ kiểu bay hơi thi độ chênh nhiệt độ giữa nhiệt độ ngưng
tụ và nhiệt độ nước ra khỏi thiết bị ngưng là không lớn lắm. Nên ta có thể chọn
Δtk =20
C
Vậy nhiệt độ ngưng tụ của hơi môi chất là:
tk = 38 + 2 = 400
C
2.1.5.2. Xác định nhiệt độ sôi của môi chất
Nhiệt độ sôi của môi chất phụ thuộc vào nhiệt độ của không khí trong tủ
đông ở cuối quá trình làm đông theo yêu cầu công nghệ. Nhiệt độ của không khí
trong tủ vào khoảng t = (-35 ÷ -50)0
C tùy theo chất lượng của máy móc thiết bị và
điều kiện vận hành. Ở đây ta chọn nhiệt độ không khí là tkk = -400
C cho hệ thống Tủ
đông băng chuyền IQF, tkk = -250
C cho hệ thống Tủ đông Tiếp xúc và tkk = -200
C
cho hệ thống kho bảo quản. Nhiệt độ sôi của môi chất thấp hơn nhiệt độ của không
khí trong tủ từ (5 6)0
C
Ta có t0 = tkk –Δt0. Em chọn Δt0 =50
C
Nhiệt độ sôi của môi chất của hệ thống IQF là:
t0 = -40 -5 = -450
C
Nhiệt độ sôi của môi chất của hệ thống Tủ đông Tiếp xúc là:
t0 = -25 -5 = -300
C
Nhiệt độ sôi của môi chất của hệ thống Kho bảo quản là:
t0 = -20 -5 = -250
C

https://lop4.com/
24
2.1.5.3. Xác định nhiệt độ quá nhiệt của môi chất
Là nhiệt độ của hơi môi chất trước khi vào máy nén. Nhiệt độ hơi hút bao
giờ cũng lớn hơn nhiệt đô sôi của môi chất. Để đảm bảo máy nén không hút phải
lỏng thì hơi hút về máy nén nhất thiết phải là hơi quá nhiệt.
tqn = t0 +(5÷15)0
C
Do nhiệt độ cuối tầm nén của môi chất NH3 là tương đối cao nên cần giảm
độ quá nhiệt càng nhỏ càng tốt.
Vậy ta chọn độ quá nhiệt là: Δtqn = 50
C
Nhiệt độ quá nhiệt cho hệ thống Tủ đông Tiếp xúc là:
tqn = -30 + 5 = -250
C
Nhiệt độ quá nhiệt cho hệ thống IQF là:
tqn = -45 + 5 = -400
C
Nhiệt độ quá nhiệt cho hệ thống Kho bảo quản là:
tqn = -25 + 5 = -200
C
2.1.5.4. Xác định nhiệt độ quá lạnh lỏng trong thiết bị trao đổi nhiệt chéo của
bình trung gian
Hệ thống IQF:
Từ tk = 400
C => pk = 15,6 kg/cm2
t0 = -450
C => p0 = 0,55 kg/cm2
Vậy áp suất trung gian là:
Ptg= 2,91kg/cm2
Từ ptg =2,91kg/cm2
=>ttg =-100
C
Ta có: tql =ttg + Δtql.Ta chọn Δtql = 50
C
tql = -10 + 5 = -50
C
Hệ thống Tủ đông Tiếp xúc:
Từ tk = 400
C => pk = 15,6 kg/cm2

https://lop4.com/
25
t0 = -300
C => p0 = 1.2 kg/cm2
Ptg= 4,33 kg/cm2
Từ ptg = 4,33 kg/cm2
=>ttg = 0 0
C
Ta có: tql =ttg + Δtql.Ta chọn Δtql = 50
C
tql = 0 + 5 = 50
C
Hệ thống Kho bảo quản:
Từ tk = 400
C => pk = 15,6 kg/cm2
t0 = -250
C => p0 = 1,52 kg/cm2
Ptg= 4,87 kg/cm2
Từ ptg = 4,87 kg/cm2
=>ttg = 4 0
C
Ta có: tql = ttg + Δtql.Ta chọn Δtql = 50
C
tql = 4 + 5 = 90
C

https://lop4.com/
26
1
1’
2
3
4
5
5’
7
6
lnP
i
BTG
MTC
MTA
TBBH
TBNT
TL1
1
1’
2
3
4
5
6
2.1.6. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ CÁC THÔNG SỐ TRẠNG THÁI TẠI CÁC
ĐIỂM MÚT CỦA CHU TRÌNH
2.1.6.1. Sơ đồ nguyên lý
Hình 2.1.2 Sơ đồ nguyên lý Hình 2.1.3. Chu trình làm việc
Ký hiệu
MTA: máy nén tầm thấp
MTC: máy nén tầm cao
NT: thiết bị ngưng tụ
BH: thiết bị bay hơi
BTG: bình trung gian có ống xoắn
TL1,TL2 : các van tiết lưu
2.1.6.2. Thuyết minh chu trình
Máy nén tầm thấp hút hơi quá nhiệt có áp suất p0, nhiệt độ t1(tqn), thực hiện
quá trình ép nén đoạn nhiệt 1’ - 2, nhiệt độ tăng từ t1 đến t2, áp suất tăng từ p0 đến
ptg. Tại đây môi chất nén tầm thấp được tiết lưu làm mát trung gian, thiết bị trao đổi
nhiệt dạng tấm trao đổi nhiệt chéo có diện tích bề mặt chuyền nhiệt lớn, do đó hơi
nén tầm thấp được làm mát hoàn toàn xuống đến trạng thái bão hòa khô có nhiệt độ
t3. Hơi ở trạng thái 3 được máy nén tầm cao hút về và nén lên trạng thái 4 có áp suất
5’

https://lop4.com/
27
ngưng tụ pk nhiệt độ ngưng tụ t4 rồi được đẩy vào thiết bị ngưng tụ. Tại đây hơi môi
chất được làm mát và ngưng tụ lại thành lỏng nhờ thải nhiệt cho môi trường nước
làm mát làm cho nhiệt độ giảm từ t4 đến t5 (p =const). Tại điểm 5 gas được hóa lỏng
hoàn toàn và được chia làm hai nhánh.
+ Nhánh 1: gas lỏng đi qua van tiết lưu (TL1) thực hiện quá trình tiết lưu 56,
áp suất giảm từ pk đến ptg và nhiệt độ giảm từ tk đên ttg. Tiết lưu này để làm quá lạnh
dịch lỏng cao áp trước khi đến TL2 sau đó được hòa trộn làm mát cho hơi nén tầm
thấp.
+ Nhánh 2: gas lỏng đi vào thiết bị trao đổi nhiệt chéo để quá lạnh, nhiệt độ
giảm từ t5 đến t5’ (p = const). Sau khi được quá lạnh ga lỏng đi qua van tết lưu (TL2)
để thực hiện quá trình giảm áp từ áp suất pk đến áp suất p0 và nhiệt độ giảm từ t5’
đến t0.
Gas lỏng đi qua van tiết lưu TL2 vào thiết bị bay hơi. Tại thiết bị bay hơi môi
chất lỏng thu nhiệt của môi trường cần làm lạnh và bay hơi trở về trạng thái hơi bão
hòa khô. Do tổn thất nhiệt trên đường ống hút nên hơi môi chất trở thành trạng thái
hơi quá nhiệt trước khi vào máy nén tầm thấp. Chu trình làm việc được khép kín.
Bảng 2.1.1. Các thông số trạng thái của hệ thống lạnh cấp đông IQF
Thông số
Điểm nút
t(0
C) p(kg/cm2
) i(kj/kg) v(m3
/kg)
1 -45 0,55 1698 1,69
1’
-40 0,55 1706 1,55
2 - 2,91 1940 0,58
3 -10 2,91 1745 0,38
4 105 15,7 1980 0,12
5 40 15,7 680
5’
-5 15,7 475
6 -10 2,91 680
7 -45 0,55 475

https://lop4.com/
28
Bảng 2.1.2. Các thông số trạng thái của hệ thống lạnh cấp đông tủ đông tiếp xúc
Thông số
Điểm nút
t(0
C) p(kg/cm2
) i(kj/kg) v(m3
/kg)
1 -30 1,2 1730 1
1’
-25 1, 2 1750 0,98
2 - 4,33 1950 0,54
3 0 4,33 1770 0,38
4 105 15,6 1960 0,1
5 40 15,6 680
5’
0 15,6 500
6 0 4,33 680
7 -30 1, 2 500
Bảng 2.1.3. Các thông số trạng thái của hệ thống lạnh Kho bảo quản
Thông số
Điểm nút
t(0
C) p(kg/cm2
) i(kj/kg) v(m3
/kg)
1 -25 1,52 1735 0,98
1’
-20 1,52 1745 0,95
2 - 4,33 1880 0,36
3 0 4,33 1770 0, 3
4 105 15,6 1960 0,1
5 40 15,6 680
5’
0 15,6 500
6 0 4,33 680
7 -25 1,52 500

https://lop4.com/
29
2
3
4
6
2
A
A
B
B
B B A
A
1
3
5
4
2.2. TÍNH TOÁN CHỌN SƠ BỘ THIẾT BỊ
2.2.1. TÍNH TOÁN CHỌN TỦ ĐÔNG TIẾP XÚC
2.2.1.1. Cấu tạo thân tủ
Chú thích :
1:Lớp Inox
2:Lớp polyurethan
3:Khung thép
4: đà gỗ.
Thân tủ có cấu tạo dạng hình hộp,
được tạo bởi cấu trúc chịu lực là một
khung làm bằng thép góc, bên cạnh đó Hình 2.2.1. Cấu tạo thân tủ
còn có các đà gỗ để tạo khoảng trống phun polyurethan cách nhiệt. Ngoài cùng hai
bên được bọc Inox bảo vệ cấu trúc bên trong khỏi tác động cơ học và hơi nước,
chống đọng sương bề mặt vách ngoài của tủ.
2.2.1.2. Cấu tạo của dàn
lạnh tủ đông tiếp xúc
1: Ống góp lỏng
(5033mm)
2: Ống góp hơi
(5033mm)
3: Lỗ bắt bulông
4: Chốt ghép ngăn
5: Ngăn
6: Rãnh (2522mm)
Hình 2.2.2. Cấu tạo tấm truyền nhiệt

https://lop4.com/
30
2
3
1
Dàn lạnh của tủ đông bao gồm các tấm truyền nhiệt được tạo nên từ hai lớp
hợp kim nhôm. Khoảng trống ở giữa hai lớp được chia làm 5 ngăn, mỗi ngăn được
chia làm 8 rãnh nhằm tạo cho dòng môi chất được lưu lại trong dàn lạnh được lâu
hơn. Các ngăn được nối tiếp với nhau, còn các rãnh trong ngăn thì song song với
nhau nhờ hai ống góp ở hai đầu. Các ngăn được ghép với nhau bằng các chốt có tác
dụng làm tăng độ vững chắc, tăng diện tích trao đổi nhiệt là kéo dài đường đi của ga
tạo sự chuyển động và phân bố đều của ga trong tấm truyền nhiệt. Các ống góp
được nối với ống dẫn ga từ bình chứa tuần hoàn tới bằng ống cao su mềm.
Các tấm truyền nhiệt được ghép với nhau bằng các bulông có thể dịch
chuyển được. Tấm trên cùng được ghép chặt với hệ thống ben thủy lực. Nhờ đó nó
kéo theo các tấm ở phía dưới dịch chuyển để tấm truyền nhiệt áp sát vào khay chứa
sản phẩm, làm tăng diện tích trao đổi nhiệt giữa các tấm và khay đựng sản phẩm, rút
ngắn thời gian làm đông.
Các tấm truyền nhiệt sẽ
được ghép với nhau như sau:
1: Các tấm truyền nhiệt.
2: Bu lông.
3: Ống đệm giới hạn
khoảng ép.
Hình 2.2.3. Cách ghép các tấm truyền nhiệt
Như vậy với kích thước tấm truyền nhiệt là: 2740122025mm và kích
thước các khuôn là 56027045mm
Thì mỗi tấm truyền nhiệt sẽ chứa được 20 khuôn sản phẩm mỗi khuôn chứa
6 kg sản phẩm. Do đó để chứa được 1200 kg sản phẩm/1mẻ cần có 10 khoang chứa
sản phẩm. Tức là tủ phải có 11 tấm truyền nhiệt.

https://lop4.com/
31
2.2.1.3 Tính toán kích thước tủ đông
Kích thước tủ được xác định dựa vào kích thước và số lượng tấm lắc.
a. Chiều dài tủ.
- Chiều dài tấm lắc là l1 = 2740 mm
Chiều dài bên trong tủ bằng chiều dài của tấm lắc cộng với khoảng hở hai
đầu. Khoảng hở hai đầu vừa đủ để lắp đặt các ống góp, không gian lắp đặt và co
giãn ống mềm và các ống dẫn hướng các tấm lắc. Khoảng hở đó rộng 320mm. Vậy
chiều dài bên trong tủ là:
L1 = 2740 + 2 × 320 = 3380 (mm)
Chiều dài phủ bì của tủ là:
L = L1 + 2 × 150 = 3680 (mm)
b. Chiều rộng tủ.
Chiều rộng của tủ được xác định bằng cách lấy chiều rộng tấm lắc cộng với
khoảng hở hai đầu δ = 170mm
W1 = 1220 + 2 × 170 = 1560 (mm)
Chiều dày cửa tủ là 130mm. Khi lắp cửa tủ thì một phần 60mm của cánh tủ
lọt vào bên trong tủ và phần còn lại là 70mm nhô ra ngoài.
Chiều rộng phủ bì của tủ: là chiều rộng khi đã lắp cửa tủ.
W = W1 + 2 × 70 = 1700 (mm)
c. Chiều cao tủ
Khoảng cách cực đại giữa các tấm lắc hmax =105mm.
Chiều cao bên trong tủ
H1 = N1 × 105 + h1 + h2
Trong đó:
N1 là số lượng tấm lắc chứa hàng.
h1 là khoảng hở giữa sàn tủ và và tấm lăc phía dưới cùng h1 = 100mm
h2 khoảng hở trên h2 = 600 mm
Vậy H1 = 10 × 105 + 100 + 600 = 1750 (mm)
Kích thước chiều cao phủ bì H = 1750 + 2 × 150 = 2050 (mm)

https://lop4.com/
32
2.2.2 TÍNH CHỌN TỦ ĐÔNG BĂNG CHUYỀN IQF
Năng suất cấp đông của phân xưởng trong một ngày là 300tấn, tôi lựa chọn
năng suất cấp đông cho hệ thống IQF là 50%.
Tủ đông băng chuyền có dạng hình hộp với kích thước phủ bì của tủ như sau
13200  2300  2600 mm, hai bên có nhiều cửa. Bên trong có băng chuyền để vận
chuyển sản phẩm cấp đông, băng chuyền chuyển động được là nhờ một động cơ.
Bên trên và dưới băng chuyền vận chuyển cá có tấm định hướng gió nhằm tạo cho
dòng không khí lạnh được tiếp xúc nhanh và đều với sản phẩm. Ở bên hông của tủ
đông băng chuyền được gắn các dàn lạnh và trên đó có treo các quạt. Quá trình trao
đổi nhiệt nhờ các quạt gió hút không khí đi qua các dàn lạnh và thổi không khí lạnh
vào sản phẩm.
+ Hoạt động:
Tốc độ của băng chuyền được điều chỉnh vô cấp thông qua việc điều chỉnh
mô tơ truyền động cho băng chuyền. Tốc độ của mô tơ truyền động cho băng
chuyền có thể thay đổi vô cấp nhờ bộ biến đổi tần số.
Cá được xếp thành hàng và cách đều nhau trên băng chuyền trước cửa vào
của tủ. Việc xếp nguyên liệu được thực hiện bởi 4 công nhân ở hai bên của băng
chuyền. Băng chuyền sẽ chuyển nguyên liệu vào trong tủ. Sản phẩm được băng
chuyền đưa vào trong tủ. Tại đây diễn ra sự trao đổi nhiệt cưỡng bức nhờ các quạt
gió. Sản phẩm có nhiệt độ cao đi vào trong tủ sẽ nhả nhiệt cho môi trường không
khí lạnh, không khí lạnh sau khi nhận nhiệt của sản phẩm sẽ nóng lên được quạt
gió hút qua dàn lạnh và lại thổi vào sản phẩm.
Quá trình trao đổi nhiệt giữa sản phẩm và không khí lạnh trong tủ được
thực hiện liên tục trong suốt quá trình sản phẩm đi trong tủ.
IQF được chọn có các thông số chính như sau:
-Kiểu máy: MYCOM
-Kích thước:
Kích thước phủ bì: 1320023002600mm
Chiều cao đầu nạp: 950mm

https://lop4.com/
33
Chiều cao đầu ra liệu: 950mm
Chiều rộng băng tải:1250mm
-Công suất cấp đông:
Sản phẩm cấp đông: Cá Tra, cá Basa phile dạng rời không bao gói.
Nhiệt độ sản phẩm đầu vào: 10 ÷ 150
C
Nhiệt độ sản phẩm đầu ra: -180
C
Nhiêt độ dàn lạnh: -40 ÷ -450
C
Công suất sản phẩm: 700 kg/h
-Diện tích trao đổi nhiêt: 60m2
, Gồm 4 dàn lạnh ghép nối tiếp với nhau.
-Số lượng quạt dàn lạnh: 8 cái, thể tích gió tuần hoàn trong dàn lạnh là:
1000m3
/phút. Mỗi quạt thổi 125m3
/phút, công suất 3,7kw.
- Môi chất lạnh NH3 dùng bơm dịch tuần hoàn.
Hình 2.2.5. Dàn lạnh hệ thống cấp đông IQF
2.2.3. TÍNH CHỌN KÍCH THƯỚC KHO LẠNH
2.2.3.1. Cấu trúc kho bảo quản
Kho lạnh tiêu chuẩn được lắp ghép từ các tấm panel tiêu chuẩn sau.
-Các tấm panel trần
-8 tấm góc

https://lop4.com/
34
-Các tấm panel tường
-Panel cửa
Cấu tạo tấm panel
Cấu tạo panel gồm 3 lớp chính: Hai bên là các lớp tôn dày 0,5 ÷ 0,6 mm, ở
giữa là lớp polyurethan cách nhiệt dày 50 ÷ 200 mm tùy thuộc phạm vi nhiệt độ
hai chiều cạnh có mộng dạng âm dương để dễ dàng lắp ghép.
Vật liệu
+ Vật liệu bề mặt thường được sử dụng hiện nay là
Tôn mạ màu dày: 0,5 ÷ 0,8 mm
Tôn phủ PVC: 0,5 ÷ 0,8 mm
Inox dày: 0,5 ÷ 0,8 mm
+ Lớp cách nhiệt Polyurethan
Tỉ trọng: 38 ÷ 40 kg/m3
Độ chịu nén: 0,2 ÷ 0,29 Mpa
Tỉ lệ bọt kín: 95%
+ Kích thước tối đa và kích thước tiêu chuẩn
Chiều dài tối đa: 12000mm
Chiều rộng tối đa: 1200mm
Chiều rộng tiêu chuẩn: 300, 600, 900, 1200mm
Chiều dày tiêu chuẩn: 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200mm.
Phương pháp lắp ghép
Các mối ghép giữa các tấm panel được thực hiện băng khóa Cam locking
hoặc bằng mộng âm dương. Lắp bằng khóa Cam locking thường được sử dụng vì
tính tiện lợi và nhanh chóng.
2.2.3.2. Tính chọn kích thước kho
a. Xác định dung tích kho
Với năng suất mỗi ngày là 300 tấn thành phẩm/ngày. Sản phẩm được bảo quản
trong vòng 50 ngày xuất kho một lần vậy năng suất kho là 15000 tấn. Em chọn
thiết kế kho lạnh dung tích 16000 tấn, chia làm 8 kho mỗi kho 2000 tấn.
b. Xác định thể tích kho

https://lop4.com/
35
Do sản phẩm là mặt hàng thủy sản đông lạnh đóng trong thùng các tông, tra
bảng 2-4 [trang 32 TL1] ta có dung tích chất tải là: gv = 0,45 tấn/m3
c. Xác định kích thước kho
Kho được thiết kế có dung tích 2000 tấn/1 kho. Với giá xếp hàng cao 5 tầng.
Vậy dung tích sản phẩm trên bề măt sàn là 400 tấn.
Sản phẩm bảo quản trong kho được xếp lên giá đỡ hàng cao 5 tầng, ở mỗi
tầng sản phẩm bảo quản được xếp trong ô chứa hàng với kích thước một ô chứa
hàng dài × rộng × cao: 1400 × 1100 × 1600 mm. Sản phẩm bảo quản được xếp trên
giá gỗ có kích thước là: dài × rộng × cao: 1400 × 1100 × 150 mm. Chiều cao xếp
hàng trên giá gỗ là 1200 mm.
Diện tích của một ô chứa hàng là: S = 1,1 × 1,4 = 1,54 (m2
)
Thể tích chứa hàng trong một ô là: V = 1,4 × 1,1 × 1,2 = 2,464 (m3
)
Khối lượng hàng bảo quản trong một ô là:
G = V × gv = 2,464 × 0,45 = 0,8316 (tấn)
Số ô chứa hàng cần xây dựng:
n = 481(ô chứa hàng)
Chọn số ô chứa hàng cần xây dựng là 504 = 18 × 28 (ô chứa hàng)
Kho chứa hàng được bố trí có hành lang chính giữa dọc theo kho rộng 3,6m,
và 3 hành lang theo chiều ngang của kho mỗi hành lang rộng 3m. Khoảng cách giữa
2 ô chứa hàng là 0,1m. Ô chứa hàng nằm gần tường bao phía ngoài được xếp cách
tường bao 0,5m. Khoảng hở giữa trần và Dàn lạnh kiểu cheo trần cách đỉnh giá đỡ
hàng 1,4m.
Vậy kích thước trong kho cần xây dựng là:
Chiều dài: l = 28 × (1,1 + 0,1) + 3,6 = 37,2 m
Chiều rộng: r = 18× (1,4 + 0,1) +3 × 3 + 0,5 = 36,5 m
Chiều cao trong kho: h = 5 × 1,6 + (5-1) × 0,1 + 1,4 = 9,8 m.
Kích thước phủ bì của kho là:
Chiều dài: l = 37,6 m
Chiều rộng: r = 36,9 m
Chiều cao : h = 10 m.

https://lop4.com/
36
d. Cách thức xếp hàng trong kho
Hình 2.2.6. Cách sắp xếp hàng trong kho

https://lop4.com/
37
2.3 TÍNH TOÁN CHỌN SƠ BỘ SỐ LƯỢNG THIẾT BỊ
Với năng suất cấp đông là 300 tấn thành phẩm/ngày đêm. Nên Em chọn thiết
bị như sau:
2.3.1 TÍNH TOÁN CHỌN THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG CẤP ĐÔNG IQF.
Mỗi IQF có năng suất cấp đông là 700kg/h, mỗi ngày một IQF chạy bình
quân là 16h. Vậy năng suất của 1 IQF/ngày là: 700 × 16 = 11200kg/ngày.
Em chọn 14 IQF.
Năng suất cấp đông của hệ thống IQF/ngày đêm là:
11200 × 14 = 156800 kg = 156,8 tấn.
Hệ thống cấp đông IQF được cấp dịch cưỡng bức bằng bơm dịch. Dịch lỏng
được cấp tuần hoàn bằng BCTA. Cứ 2 máy nén liên hoàn chạy cho hai IQF, cấp
dịch bằng 1 BCTA.
Vậy hệ thông cấp đông băng chuyền phẳng IQF có các thiết bị chính như
sau:
14 máy nén trục vít.
6 BCTA cấp dịch tuần hoàn.
14 IQF và 14 tái đông.
2.3.2. TÍNH TOÁN CHỌN THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG CẤP ĐÔNG TỦ
ĐÔNG TIẾP XÚC.
Mỗi tủ đông tiếp xúc có năng suất cấp đông là 1200kg/mẻ. Mỗi ca vận hành
một tủ cấp đông 3 lần. Vậy năng suất cấp đông một ngày của đông tủ đông tiếp xúc
trong một ngày đêm là:
1200 × 3 × 3 = 10800 kg = 10,8 tấn.
Em chọn 16 tủ cấp đông.
Năng suất cấp đông của hệ thống cấp đông tủ đông tiếp xúc/ngày đêm là:
10,8 × 16 = 172,8 tấn/ngày đêm.
Hệ thống cấp đông tủ đông tiếp xúc được cấp dịch cưỡng bức bằng bơm
dịch. Dịch lỏng được cấp tuần hoàn bằng BCTA. Cứ 2 máy nén liên hoàn chạy cho
4 tủ, cấp dịch bằng một BCTA.
Vậy hệ thông cấp đông tủ đông tiếp xúc có các thiết bị chính như sau:

https://lop4.com/
38
16 tủ đông tiếp xúc.
2.3.3. TÍNH TOÁN CHỌN THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG KHO BẢO QUẢN.
Hệ thống kho bảo quản được cấp dịch cưỡng bức bằng bơm dịch. Dịch lỏng
được cấp tuần hoàn bằng BCTA. Mỗi kho gồm có 3 dàn lạnh.Cứ 2 máy nén liên
hoàn chạy cho 2 kho, cấp dịch bằng một BCTA.
Vậy hệ thông kho bảo quản có các thiết bị chính như sau:
24 dàn lạnh quạt cưỡng bức.
CHƯƠNG III. TÍNH TOÁN NHIỆT
VÀ CHỌN THIẾT BỊ
3.1. TÍNH TOÁN NHIỆT CHO HỆ THỐNG LẠNH
3.1.1. TÍNH TOÁN NHIỆT CHO HỆ THỐNG TỦ ĐÔNG TIẾP XÚC
Tổng lượng nhiệt của tủ đông tiếp xúc tính bằng công thức sau:
Qtx = QI + QII + QIII + QIV + QV (kW)
Trong đó:
QI : Nhiệt lượng cần lấy ra từ sản phẩm để hạ nhiệt độ của sản phẩm từ
nhiệt độ ban đầu xuống nhiệt độ yêu cầu của quá trình làm đông.
QII: Nhiệt lượng lấy ra để hạ nhiệt độ của khuôn chứa sản phẩm.
QIII: Nhiệt lượng lấy ra để làm lạnh không khí trong tủ.
QIV: Nhiệt xâm nhập từ môi trường bên ngoài qua kết cấu bao che của tủ.
QV: Nhiệt xâm nhập vào tủ do mở cửa để kiểm tra sản phẩm.
3.1.1.1. Nhiệt lượng cần lấy ra từ sản phẩm để hạ nhiệt độ của sản phẩm từ
nhiệt độ ban đầu xuống nhiệt độ yêu cầu của quá trình làm đông
QI = Q1 + Q2 + Q3+ Q4 + Q5 + Q6

https://lop4.com/
39
Q1: Nhiệt lượng cần lấy đi từ sản phẩm để làm giảm nhiệt độ của nó trước
khi có sự đóng băng của nước trong nó.
Q2: Nhiệt lượng cần lấy đi từ sản phẩm để làm kết tinh nước trong đó.
Q3: Nhiệt lượng cần lấy ra để làm giảm nhiệt độ của nước đã đóng băng đến
nhiệt độ cuối quá trình làm đông.
Q4: Nhiệt lượng cần lấy đi để làm giảm nhiệt độ của nước không đóng băng
trong thực phẩm đến nhiệt độ cuối quá trình làm đông.
Q5: Nhiệt lượng cần lầy đi để làm giảm nhiệt độ phần chất khô cuối quá trình
làm đông.
Q6: Nhiệt lượng lấy đi để làm đóng băng lượng nước châm khuôn.
a. Nhiệt lượng cần lấy đi từ sản phẩm để làm giảm nhiệt độ của nó trước khi có
sự đóng băng của nước trong nó.
Q1 = C1× G × (t1 – tđb )
Trong đó:
C1: nhiệt dung riêng của sản phẩm trước khi nước trong nó đóng băng.
)
1
(
'
'
'
1 
 −
+
= C
C
C
C’
: nhiệt dung riêng của nước: C’
= 4,186 kJ/kg.K
C’’
: nhiệt dung riêng của chất khô.
C’’
= 1,0451,463 kJ/kg.K
Chọn C’’
=1,3 kJ/kg.K
 = 80%: hàm lượng nước trung bình có trong cá.
C1 = 4,186 × 0,8 + 1,3 × (1-0,8) = 3,6 kJ/kg.K
G: khối lượng sản phẩm cấp đông trong một mẻ. G =1200 kg/mẻ
t1 = 20 0
C : nhiệt độ trung bình của sản phẩm trước khi cấp đông.
tđb = -10
C : nhiệt độ đóng băng trung bình của nước trong thủy sản.
Q1 = 3,6 × 1200 × [20 –(-1)] = 907200 kJ/mẻ
Thời gian mỗi mẻ là 2 giờ nên:
Q1 = 43560
2
907200
= kJ/h = 12,6 kW

https://lop4.com/
40
b. Nhiệt lượng cần lấy đi từ sản phẩm để làm kết tinh nước trong đó.
Q2 = L × G × W ×
Trong đó:
L = 333,6 kJ/kg: nhiệt ẩn đóng băng của nước đá.
G = 1200 kg/mẻ: khối lượng sản phẩm cấp đông trong một mẻ.
 = 80%: hàm lượng nước trung bình trong thủy sản.
W = 90%: hàm lượng nước đóng băng trong thủy sản so với lượng nước ban
đầu có trong thủy sản.
Q2 = 333,6 × 1200 × 0,9 × 0,8 = 288230,4 kJ/mẻ
Thời gian cấp đông mỗi mẻ là 2 giờ nên:
Q2 = 2
,
144115
2
4
,
288230
= kJ/h = 40,03 kW
c. Nhiệt lượng cần lấy ra để làm giảm nhiệt độ của nước đã đóng băng đến
nhiệt độ cuối quá trình làm đông.
Q3 = C3 × G × × W × (tđb –t2)
Trong đó:
C3 = 2,09kJ/kg.độ: nhiệt dung riêng của nước đá.
G =.1200kg/mẻ: khối lượng sản phẩm được cấp đông trong một mẻ.
W = 90%: hàm lượng nước đóng băng trong thúy sản so với lượng nước ban đầu có
trong thủy sản.
tđb = -10
t2: nhiệt độ trung bình của sản phẩm cuối quá trình làm đông.
t2 =
2
tt
bm t
t +
Ta có: tbm = tkk + (510) = -40 + 8 = -320
C: Nhiệt độ của bề mặt sản phẩm
cuối quá trình làm đông.
tt
t = -180
C: nhiệt độ tâm sản phẩm cuối quá trình làm đông.

https://lop4.com/
41
t2 = C
o
25
2
)
18
(
32
−
=
−
+
−
Q3 = 2,09 ×1200 × 0,8 × 0,9 × [-1 – (-25)] = 43338,24 kJ/mẻ
Q3 = 12
,
21669
2
24
,
43338
= kJ/h = 6,01 kW
d. Nhiệt lượng cần lấy đi để làm giảm nhiệt độ của nước không đóng băng
trong thực phẩm đến nhiệt độ cuối quá trình làm đông.
Q4 = C4 × G × × (1 – W) × (tđb –t2)
Trong đó:
C4 = 2,9 kJ/kg.độ: nhiệt dung riêng của nước trong thực phẩm.
G = 1200kg/mẻ: khối lượng sản phẩm được cấp đông trong một mẻ.
W = 90%: hàm lượng nước đóng băng trong thủy sản so với lượng nước ban đầu có
trong thủy sản
Q4 = 2,9 ×1200 × 0,8 × (1 – 0,9) × [-1 – ( -25)]= 6681,6 kJ/mẻ
Q4 = 8
,
3340
2
6
,
6681
= kJ/h =0,92 kW
e. Nhiệt lượng cần lầy đi để làm giảm nhiệt độ phần chất khô cuối quá trình
làm đông.
Q5 = C’’
× G × (1 - ) × (tđb –t2 )
Trong đó:
C’’
= 1,3 kJ/kg.K: nhiệt dung riêng của chất khô.
G = 1200 kg/mẻ: khối lượng sản phẩm được cấp đông trong một mẻ.
tđb = -10
t2 = -250
C : nhiệt độ trung bình của sản phẩm cuối quá trình làm đông.
Q5 = 1,3 × 1200 × (1 –0,8) × [-1 –( -25) ] = 7488 kJ/mẻ.

https://lop4.com/
42
Q5 = 3744
2
7488
= kJ/h =1,04 kW
f. Nhiệt lượng lấy đi để làm đóng băng lượng nước châm khuôn.
+Tính khối lượng nước châm khuôn trong một mẻ.
Khối lượng nước châm khuôn trong một mẻ thường chiếm 20% khối lượng
sản phẩm cần cấp đông. Do vậy tổng lượng nước châm khuôn là:
Gn = 0, 2 × G = 0, 2 × 1200 = 240 kg/mẻ
Để hạ nhiệt độ của nước châm khuôn từ nhiệt độ ban đầu đến nhiệt độ cuối
quá trình làm đông cần phải hạ qua 3 giai đoạn. Do đó tổng lượng nhiệt cần lấy đi
để hạ nhiệt độ nước châm khuôn đến nhiệt độ cuối quá trình làm đông là:
Q6 =Qll +Qđb + Qhn
Trong đó:
Qll: nhiệt lượng cần lấy đi để làm lạnh nước châm khuôn đến nhiệt độ đóng
băng của nước.
Qll = C’
× Gn× ( t’
1 –t’
2)
C’
= 4,186 kJ/kgK: nhiệt dung riêng của nước.
Gn = 240kg/mẻ: khối lượng nước châm khuôn trong một mẻ.
t’
1 = 50
C : nhiệt độ ban đầu của nước châm khuôn.
t’
2 = 00
C : nhiệt độ đóng băng của nước châm khuôn .
Qll = 4,186 × 240 × (5 – 0) = 5023,2 kJ/mẻ
Qll = 6
,
2511
2
2
.
5023
= kJ/h = 0,69 kW
Qđb: nhiệt lượng cần lấy đi để làm đóng băng lượng nước châm khuôn
Qđb = L × Gn
Trong đó:
L = 333,6 kJ/kg: nhiệt ẩn đóng băng của nước.
Gn = 240 kg/mẻ: khối lượng nước châm khuôn.

https://lop4.com/
43
Qdb = 333,6 × 240 = 80064 kJ/mẻ.
Qđb = 40032
2
80064
= kJ/h = 11,12 kW
Qhn : nhiệt lượng cần lấy đi để hạ nhiệt độ của nước đã đóng băng đến nhiệt
độ cuối quá trình là đông của nước châm khuôn.
Qhn = C3 × Gn × (t’
2 – t2).
Trong đó:
C3 = 2,09kJ/kg.K: nhiệt dung riêng của nước đá.
Gn = 240kg/mẻ: khối lượng nước châm khuôn.
t’
2 = 00
C : nhiệt độ đóng băng của nước châm khuôn.
t2 = -250
C: nhiệt độ trung bình của sản phẩm cuối quá trình làm đông.
Qhn = 2,09 ×240 × [0 –(-25)] = 12540 kJ/mẻ
Qhn = h
Kj /
6270
2
12540
= =1,741 kW
Q6 = 0,69 + 11,12 + 1,741 =13,551 kW
Bảng 3.1.1. kết quả tính nhiệt của QI
Q1(kW) Q2(kW) Q3(kW) Q4(kW) Q5(kW) Q6(kW)  QI(kW)
12,6 40,03 6,01 0,92 1,04 13,551 74,151
3.1.1.2. Nhiệt lượng lấy ra để hạ nhiệt độ của khuôn đựng sản phẩm
QII = Ck × Gk × Δtk.
Ck = 0,39 kJ/kgK: nhiệt dung riêng của kim loại làm khuôn.
Gk: Tổng khối lượng khuôn đựng sản phẩm.
+ Tính Gk:
Mỗi một khoang có chứa 20 khuôn, mà một tủ có 10 khoang đựng sản phẩm.
Vậy tổng số khuôn là: 20 × 10 = 200 khuôn
Khối lượng của mỗi khuôn là: 1,6 kg
Vậy tổng khối lượng khuôn là:
Gk = 200 ×1,6 = 320 kg/mẻ.

https://lop4.com/
44
Δtk: độ chênh lệch nhiệt độ giữa nhiệt độ ban đầu và nhiệt độ cuối qua trình
làm đông của khuôn:
Δtk = tk1 – tk2
tk1 = 220
C: nhiệt độ ban đầu của khuôn.
tk2 = -400
C: nhiệt độ của khuôn cuối quá trình làm đông .
Δtk = 22 – (-40) = 620
C
QII = 0,39 × 320 × 62 = 7737,6 kJ/mẻ
QII = 49
,
4526
2
99
,
9052
= kJ/h =1,075 kW
3.1.1.3. Nhiệt lượng lấy ra để làm lạnh không khí trong tủ
QIII = Ckk× Gkk × Δtkk
= Ckk × Vkk × kk × Δtkk
Trong đó:
Ckk = 1,013 kJ/kgK: nhiệt dung riêng của không khí ở nhiệt độ –400
C
kk = 1,515kg/m3
: khối lượng riêng của không khí ở nhiệt độ –400
C
Δtkk: độ chênh nhiệt độ giữa nhiệt độ ban đầu và nhiệt độ cuối quá trình
làm đông của không khí trong tủ.
Δtkk = 22 – (-40) = 620
C
Vkk: thể tích của không khí trong tủ: Vkk =
3
2
Vtt
Vtt: thể tích trong của tủ.
Vtt = L’
× W’
× H’
Với: L’
= 3380mm
W’
= 1560mm
H’
= 1750mm.
Vtt = 3,38 ×1,56 × 1,75 = 9,227 m3
Vkk =
3
2
× 9,227 = 6,151 m3
.
QIII = 1,013 × 6,151 × 1,515 × 62 = 585,27 kJ/mẻ

https://lop4.com/
45
2
1
QIII = 63
,
292
2
27
,
585
= KJ/h = 0,081 kW
3.1.1.4. Nhiệt xâm nhập từ môi trường bên ngoài qua kết cấu bao che
QIV = QV,T + QS + QC
Trong đó:
QV,T : dòng nhiệt xâm nhập qua vách và trần.
QS: dòng nhiệt xâm nhập qua sàn.
QC: dòng nhiệt xâm nhập qua cửa.
+ Dòng nhiệt xâm nhập qua vách trần:
QV,T = KV,T × FV,T × Δt
Trong đó:
KV,T : hệ số truyền nhiệt của vách và trần tủ.
1: lớp Inox.
2: lớp polyurethan cách nhiệt.
Hình 3.1.1. Cấu trúc tấm cách
nhiệt vách và trần tủ đông
Từ cấu trúc của vách và trần tủ ta có:
KV,T =
2
1
1
2
1
1






+
+
+
p
p
i
i
Trong đó:
1
 = 23,3 W/m2
.K
2
 = 8 W/m2
.K
i
 = 0,0006m: độ dày của lớp Inox
i
 = 22W/m.K: hệ số dẫn nhiệt của Inox.

https://lop4.com/
46
1
2
3
p
 = 0,15m: chiều dày của lớp polyurethan cách nhiệt.
p
 = 0,047W/m.K : hệ số dẫn nhiệt của polyurethan.
=> KV,T = 286
,
0
8
1
047
,
0
15
,
0
22
0006
,
0
2
3
,
23
1
1
=
+
+
+
W/m2
.K
Δt: độ chênh nhiệt độ giữa bên trong và bên ngoài tủ.
Δt = tmt – ttt
tmt = 220
C : nhiệt độ bên ngoài tủ.
ttt = -400
C : nhiệt độ bên trong tủ.
t
 = 22 – (-40) =620
C
FV,T : tổng diện tích mặt ngoài của vách và trần.
FV = 2 ×1,56 × 2,05 = 6,396m2
FT = 1,56 × 3,68 = 5,74m2
FV,T = 6,396 + 5,74 = 12,136m2
QV,T = 0,286 ×12,136 × 62 = 215,19 W = 0,215 kW
+ Dòng nhiệt xâm nhập qua sàn.
QS =KS × FS × t
 .
1: lớp Inox.
2: lớp polyurethan cách nhiệt.
3: lớp thép lót đáy
Hình 3.1.2. Cấu trúc của sàn tủ đông tiếp xúc
Từ cấu trúc của sàn ta có:
KS =
2
1
1
1
1








+
+
+
+
p
p
th
th
i
i

Đề tài Tính toán thiết kế hệ thống lạnh cấp đông cho phân xưởng chế biến thủy sản xuất khẩu Đại Tây Dương

Đề tài Tính toán thiết kế hệ thống lạnh cấp đông cho phân xưởng chế biến thủy sản xuất khẩu Đại Tây Dương

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Đề tài Tính toán thiết kế hệ thống lạnh cấp đông cho phân xưởng chế biến thủy sản xuất khẩu Đại Tây Dương

Similar to Đề tài Tính toán thiết kế hệ thống lạnh cấp đông cho phân xưởng chế biến thủy sản xuất khẩu Đại Tây Dương (20)

More from Antonietta Davis

More from Antonietta Davis (9)

Recently uploaded

Recently uploaded (18)

Đề tài Tính toán thiết kế hệ thống lạnh cấp đông cho phân xưởng chế biến thủy sản xuất khẩu Đại Tây Dương