Tính toán, thiết kế hệ thống lạnh bảo quản quả vải tươi của công ty cổ phần thực phẩm Bỉm Sơn, Thanh Hóa (có bản cad)

Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS. Hà Mạnh Thư
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Họ và tên: Nguyễn Văn Đoàn Khóa: K57
Khoa: Viện KH&CN Nhiệt – Lạnh Ngành: Máy và thiết bị lạnh
1. Đề tài đồ án:
Tính toán, thiết kế hệ thống lạnh bảo quản quả vải tươi của công ty cổ phần thực
phẩm Bỉm Sơn, Thanh Hóa.
Số liệu ban đầu:
Địa điểm: Bỉm Sơn, Thanh Hóa.
Khối lượng bảo quản 2000 tấn quả vải.
2. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
Công ty cổ phần thực phẩm Bỉm Sơn, Thanh Hóa hàng năm xuất khẩu sang thị
trường Nhật Bản 2000 tấn quả vải.
 Lựa chọn công nghệ bảo quản quả vải tươi.
 Tính toán thiết kế trạm lạnh bảo quản quả vải tươi.
 Thiết kế hệ thống tự động hóa hệ thống lạnh.
3. Các bản vẽ và đồ thị (ghi rõ loại bản vẽ và kích thước bản vẽ):
Bản vẽ mặt bằng, sơ đồ nguyên lý, bản vẽ kho lạnh, bản vẽ hệ thống điện động
lực……
4. Ngày giao đề tài đồ án: 08/09/2016.
5. Ngày hoàn thành đề tài đồ án: 04/01/2017.
Ngày 04 tháng 01 năm 2017
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên)
SVTH: Nguyễn Văn Đoàn
MSSV: 20120271

LỜI CẢM ƠN
Trước tiên, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo, PGS. Hà Mạnh
Thư – người đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình làm đồ án
để em có thể hoàn thành đồ án này.
Qua đây em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến toàn thể các thầy cô và
các bạn trong Viện Khoa Học và Công Nghệ Nhiệt – Lạnh trường Đại Học Bách
Khoa Hà Nội đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình thực hiện
bản đồ án này.
Trong quá trình thực hiện đồ án, mặc dù em đã cố gắng nghiên cứu tính
toán thiết kế thật cẩn thận, làm chi tiết từng bước một để có thể đưa ra được đáp
án tốt nhất và chính xác nhất. Nhưng do vẫn còn hạn chế về trình độ chuyên môn
và thiếu kiến thức thực tế nên bản đồ án của em không tránh khỏi những sai sót,
em rất mong nhận được sự chỉ bảo góp ý của quý thầy cô cùng các bạn để bản đồ
án được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
MSSV: 20120271

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan bản đồ án này do tôi tự tính toán, thiết kế và nghiên cứu
dưới sự hướng dẫn của thầy giáo, PGS. Hà Mạnh Thư.
Để hoàn thành đồ án này tôi chỉ sử dụng các tài liệu đã ghi trong phần tài
liệu tham khảo ngoài ra tôi không sử dụng bất kỳ tài liệu nào khác mà không
được ghi.
Nếu sai tôi xin tự chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định.
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Văn Đoàn
MSSV: 20120271

MỤC LỤC
BẢNG KÝ HIỆU...........................................................................................1
LỜI MỞ ĐẦU................................................................................................4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN.........................................................................5
1.1 Nguyên liệu quả vải.........................................................................5
1.1.1 Đặc điểm.....................................................................................5
1.1.2 Nguồn gốc và phân bố................................................................6
1.1.3 Các giống vải..............................................................................6
1.1.4 Thu hoạch...................................................................................7
1.1.5 Tính chất nhiệt vật lý của quả vải...............................................8
1.1.6 Các sản phẩm từ vải....................................................................9
1.1.7 Ý nghĩa kinh tế, xã hội..............................................................10
1.2 Bảo quản vải...................................................................................11
1.2.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian bảo quản và chất lượng sau
khi thu hoạch................................................................................................11
1.2.2 Các phương pháp bảo quản.......................................................11
1.2.3 Một số phương pháp bảo quản lạnh hiện nay...........................11
1.2.4 Quy trình công nghệ bảo quản lạnh..........................................13
1.3 Lựa chọn địa điểm đặt nhà máy.....................................................15
1.4 Lựa chọn thông số tính toán...........................................................16
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CẤU TRÚC KHO LẠNH...............................17
2.1 Tổng quan về kho lạnh bảo quản...................................................17
2.1.1 Kho lạnh bảo quản....................................................................17
MSSV: 20120271

2.1.2 Phân loại kho lạnh.....................................................................18
2.2 Chọn phương án xây dựng kho lạnh..............................................20
2.3 Kỹ thuật xếp kho............................................................................21
2.3.1 Sử dụng Pallet...........................................................................21
2.3.2 Thông gió..................................................................................21
2.3.3 Chừa lối đi................................................................................22
2.4 Thiết kế cấu trúc kho lạnh..............................................................22
2.4.1 Thiết kế cấu trúc nền.................................................................22
2.4.2 Cấu trúc vách và trần kho lạnh.................................................23
2.4.3 Cấu trúc cửa và màng chắn khí.................................................24
2.5 Xác định kích thước kho lạnh........................................................25
2.5.1 Tính thể tích kho lạnh...............................................................25
2.5.2 Diện tích chất tải của kho lạnh F, m2
........................................25
2.5.3 Tải trọng của nền và của trần....................................................26
2.5.4 Xác định diện tích kho lạnh cần xây dựng................................26
2.6 Kiểm tra đọng sương......................................................................27
2.7 Tính cách ẩm kho lạnh...................................................................29
CHƯƠNG 3: TÍNH NHIỆT KHO LẠNH...................................................30
3.1 Đại cương.......................................................................................30
3.2 Dòng nhiệt qua kết cấu bao che.....................................................30
3.3 Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra.......................................................31
3.4 Dòng nhiệt do thông gió.................................................................33
3.5 Dòng nhiệt do vận hành.................................................................35
MSSV: 20120271

3.6 Dòng nhiệt do hoa quả hô hấp.......................................................36
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CHU TRÌNH VÀ TÍNH CHỌN MÁY NÉN..38
4.1 Phầm mềm EES.............................................................................38
4.2 Lựa chọn môi chất..........................................................................39
4.3 Thông số chung..............................................................................40
4.4 Thông số tính toán chu trình..........................................................42
4.5 Lựa chọn máy nén..........................................................................45
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ NGƯNG TỤ VÀ THIẾT
BỊ BAY HƠI.........................................................................................................49
5.1 Thiết bị ngưng tụ............................................................................49
5.1.1 Phân loại và chọn thiết bị..........................................................49
5.1.2 Lựa chọn thông số đầu vào cho thiết bị ngưng tụ.....................49
5.1.3 Tính toán, thiết kế thiết bị ngưng tụ..........................................56
5.1.4 Lựa chọn thiết bị ngưng tụ........................................................62
5.2 Thiết bị bay hơi..............................................................................63
5.2.1 Lựa chọn thông số đầu vào cho thiết bị bay hơi.......................64
5.2.2 Tính toán thiết kế thiết bị bay hơi.............................................70
5.2.3 Lựa chọn thiết bị bay hơi..........................................................76
CHƯƠNG 6: TÍNH CHỌN THIẾT BỊ VÀ ĐƯỜNG KÍNH ỐNG.............79
6.1 Chọn bình chứa cao áp...................................................................79
6.2 Chọn bình tách dầu, bình tách lỏng................................................80
6.3 Chọn van tiết lưu, van một chiều, van điện từ...............................82
6.4 Chọn thiết bị hồi nhiệt....................................................................87
MSSV: 20120271

6.5 Chọn mắt gas, phin lọc...................................................................88
6.6 Chọn quạt thông gió.......................................................................91
6.7 Chọn đèn chiếu sáng cho kho lạnh.................................................91
CHƯƠNG 7: TRANG BỊ TỰ ĐỘNG HÓA VÀ BÁO GIÁ HỆ THỐNG
LẠNH...................................................................................................................92
7.1 Trang bị tự động hóa......................................................................92
7.1.1 Trang bị điện động lực..............................................................92
7.1.2 Mạch điện điều khiển................................................................93
7.2 Tính giá hệ thống lạnh...................................................................98
KẾT LUẬN VÀ Ý KIẾN ĐỀ XUẤT..........................................................99
TÀI LIỆU THAM KHẢO..........................................................................100
MSSV: 20120271

BẢNG KÝ HIỆU
STT Ký hiệu Ý nghĩa Đơn vị
CHƯƠNG 3
1 1Q Dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che W
2 2Q Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra W
3 3Q Dòng nhiệt đi từ ngoài vào do thông
gió phòng lạnh
W
4 4Q Dòng nhiệt từ các nguồn khác nhau
khi vận hành
W
5 11Q Tổn thất do chênh lệch nhiệt độ giữa
ngoài và trong buồng lạnh
W
6 12Q Tổn thất do bức xạ mặt trời W
7 M
Năng suất nhập vào buồng bảo quản
lạnh trong một ngày đêm
Tấn/ngà
y
8 41Q Dòng nhiệt do chiếu sáng W
9 A
Nhiệt lượng tỏa ra khi chiếu sáng 1
m2
diện tích nền
W/m2
10 42Q Dòng nhiệt do người tỏa ra W
11 43Q Dòng nhiệt do các động cơ điện W
12 44Q Dòng nhiệt khi mở cửa W
13 B Dòng nhiệt riêng khi mở cửa W/m2
14 tbQ Tải nhiệt cho thiết bị W
15 MNQ Tải nhiệt cho máy nén W
16 0Q Năng suất lạnh W
17 b Hệ số thời gian làm việc 22h/ngày
CHƯƠNG 4
1 t0 Nhiệt độ sôi môi chất o
C
2 tb Nhiệt độ kho o
C
3 tk Nhiệt độ ngưng tụ của môi chất lạnh o
C
MSSV: 20120271 1

4 tw Nhiệt độ không khí ngoài môi trường o
C
5 tqn Độ quá nhiệt o
C
6 tql Độ quá lạnh o
C
7 Po Áp suất bay hơi của môi chất Bar
8 Pk Áp suất ngưng tụ của môi chất Bar
9  Tỉ số nén
10 q0 Năng suất lạnh riêng kJ/kg
11 qv Năng suất lạnh riêng thể tích kJ/m3
12 l Công nén riêng kJ/kg
13 qk Năng suất nhiệt riêng kJ/kg
14  Hệ số làm lạnh của chu trình
15 mtt Lưu lượng hơi thực tế kg/s
16 Vtt Thể tích hút thực tế m3
/h
17  Hệ số cấp máy nén
18 Vlt Thể tích hút lý thuyết m3
/h
19 Ns Công nén đoạn nhiệt kW
20 Qk Nhiệt thải thiết bị ngưng tụ kW
21 i Hiệu suất chị thị
22 Ni Công suất chị thị kW
23 Nms Công suất ma sát kW
24 pms Áp suất ma sát riêng kPa
25 Ne Công suất hữu ích kW
26 Nel Công suất điện kW
CHƯƠNG 5
1 th Nhiệt độ hơi hút về máy nén o
C
2 ZMN Số máy nén cần sử dụng
3 KF1 Hệ số truyền nhiệt mặt trong ống W/m2
K
4 KF2
Hệ số truyền nhiệt bề mặt phía làm
cánh
W/m2
K
5 1 Hệ số tỏa nhiệt trong ống W/m2
K
6 2 Hệ số tỏa nhiệt phía có cánh W/m2
K
MSSV: 20120271 2

7 max Vận tốc không khí qua khe hẹp m/s
8  Hệ số trở kháng thủy lực qua thiết bị
9 cp Trở kháng thủy lực qua thiết bị N/m2
10 F1
Diện tích bề mặt phía không làm
cánh
m2
11 F2 Diện tích bề mặt phía làm cánh m2
12 F2t
Tổng diện tích bề mặt phía làm cánh
của thiết bị
m2
13 lnt Nhiệt độ trung bình logarit o
C
14 VCA Thể tích bình chứa cao áp lít
15 Vd Thể tích toàn bộ hệ thống bay hơi lít
16 GCA
Khối lượng môi chất trong bình chứa
cao áp
kg
MSSV: 20120271 3

LỜI MỞ ĐẦU
Từ xa xưa, loài người đã biết đã biết sử dụng lạnh để phục vụ cho đời sống
bằng cách cho vật cần làm lạnh tiếp xúc với những vật lạnh hơn. Ngày nay, trong
xu thế hội nhập và mở cửa thị trường toàn cầu, ngành kỹ thuật lạnh đang phát
triển rất mạnh mẽ. Và được sử dụng rất rộng rãi trong nhiều ngành kỹ thuật rất
khác nhau: trong công nghiệp chế biến và bảo quản thực phẩm, công nghiệp hoá
chất, công nghiệp rượu, bia, sinh học, xây dựng, công nghiệp dầu mỏ, chế tạo vật
liệu, dụng cụ, thiết kế chế tạo máy, xử lý hạt giống, y học, thể thao, trong đời
sống vv...
Trong ngành công nhiệp bảo quản thực phẩm, áp dụng phương pháp bảo
quản lạnh sẽ kéo dài thời gian bảo quản, dự trữ nguyên liệu. Mặt khác so với các
phương pháp xử lý khác thì thực phẩm lạnh vẫn giữ được nhiều hương vị và đặc
biệt là giá trị dinh dưỡng của thực phẩm.
Trong kì học 20161 này, em đã được phân công làm đồ án tốt nghiệp dưới
sự hướng dẫn và chỉ bảo của thầy PGS. Hà Mạnh Thư với đề tài “Tính toán
thiết kế hệ thống lạnh bảo quản vải tươi của công ty cổ phần thực phẩm
Bỉm Sơn, Thanh Hóa”.
MSSV: 20120271 4

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1 Nguyên liệu quả vải
1.1.1 Đặc điểm
Vải là loại trái cây danh tiếng nhất trong nhóm quả mọng thuộc họ bồ hòn.
Cây vải có dáng đẹp, tán dày và tròn, cành to, thân nhẵn và màu xám, cao từ 9
đến 30m. Lá vải (kể cả cuống) dài từ 12,5 – 20cm, hình nhọn như lông nhím
hoặc hình elip, mỗi cành thường gồm 4 đến 8 lá xen kẽ nhau.
Hình 1.1: Hình ảnh quả vải
Hoa có cánh nhỏ màu thay đổi từ trắng xanh đến vàng, vào mùa xuân, cây
vải trông khá nổi bật khi những cụm hoa lớn nở rộ trên cây. Sự ra hoa thường bắt
đầu trước khi quả chín khoảng 140 ngày.
Mỗi chum vải có thể gồm từ 2 đến 30 quả. Quả vải thường có hình oval,
hình tim hay hình tròn, được bao bọ bởi một lớp vỏ mỏng, dai, sần sùi nhưng
mềm nên dễ lột nếu còn tươi. Đường kính của quả khoảng 2,5 cm, phần thịt quả
thường dày, trơn láng, mọng nước, màu từ trắng đục đến xám hoặc đôi khi hồng
nhạt. Thịt quả rất thơm, có vị ngọt xen lẫn vị chua nhẹ rất đặc trưng.
MSSV: 20120271 5

Hạt vải có kích thước và hình dạng thay đổi tùy thuộc vào giống, thông
thường hạt có hình oval, dài đến 20mm, cứng, vỏ ngoài màu đen bong và bên
trong màu trắng.
1.1.2 Nguồn gốc và phân bố
Cây vải có nguồn gốc từ miền Nam Trung Quốc. Hiện nay, vải được trồng
chủ yếu ở các nước nhiệt đới như: Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan, Úc, Mỹ và
Nam Phi, trong đó sản xuất tại châu Á chiếm hơn 95% các vùng canh tác trên thế
giới (khoảng 2 triệu tấn), tập trung chủ yếu ở Trung Quốc (1.300.000 tấn), Ấn
Độ (430.000 tấn), Thái Lan (80.000 tấn)… Tại Trung Quốc, vải sấy khô chủ yếu
được bán tại đại phương, còn lại xuất khẩu sang các nơi khác như Hồng Kông,
Nhật Bản và Singapore. Trong khi đó vải quả sấy khô của Thái Lan đã có mặt ở
hầu hết thị trường các châu lục trên thế giới với tổng sản lượng xuất khẩu là
6.770 tấn gấp 4.5 lần sản lượng vải xuất khẩu của Việt Nam.
Ở nước ta cây vải được trồng cách đây 2000 năm và được thương mại hóa ở
Việt Nam từ năm 1980. Cây vải được trồng chủ yếu ở các tỉnh phía bắc như Lục
Ngạn (Bắc Giang), Chí Linh, Thanh Hà (Hải Dương)… Đây là một trong những
cây ăn quả có giá trị kinh tế cao, giúp nông dân xóa đói giảm nghèo, do đó diện
tích trồng vải và sản lượng của nước ta không ngừng tăng lên hàng năm, khoảng
70-75% sản lượng vải được tiêu thụ dưới dạng quả tươi, 25-30% còn lại được
sấy khô và đưa vào chế biến ở các dạng nước quả, vải hộp. Giá vải giữa vụ thu
hoạch thường chỉ bằng 1/3 so với giá đầu và cuối vụ.
Thị trường xuất khẩu: Hiện nay, tỷ trọng xuất khẩu của vải quả chưa lớn
(chiếm khoảng gần 30% sản lượng), trong đó phần lớn là xuất khẩu ở dạng sấy
khô.
1.1.3 Các giống vải
Trong sản xuất hiện nay thường gặp 3 nhóm chính:
MSSV: 20120271 6

- Vải chua: cây mọc khỏe, quả to, khối lượng trung bình 20-50g, hạt to. Tỉ
lệ ăn được chiếm 50-60%, là loại chín sớm. Ở vùng Thanh Oai, giống vải này
nổi tiếng với ưu điểm màu đẹp, quả to, cùi dày...
- Vải nhỡ: là giống lai giữa vải chua với vải thiều. Cây to hoặc trung bình,
tán cây dựng đứng, lá to. Quả bằng quả vải chua loại nhỏ, hạt to, phẩm chất quả
kém hơn vải thiều. Khi chín vỏ quả vẫn có màu xanh, ở đỉnh quả có màu tím đỏ,
ăn ngọt, ít chua.
- Vải thiều: còn gọi là vải Tàu. Nhân giống bằng chiết cành nên các đặc tính
về sinh học, kinh tế tương đối ổn định, có độ đồng đều cao, dễ nhận dạng. Tán
cây hình tròn bán cầu, lá nhỏ, phiến lá dày, bóng phản quang. Vải thiều chỉ có
thể ra hoa vào mùa đông khi nhiệt độ xuống thấp. Chùm hoa và nụ có màu trắng,
quả nhỏ hơn vải chua, khối lượng trung bình khoảng 20-25g, hạt nhỏ hơn vải
chua. Tỉ lệ ăn được cao 70-80%. Vải thiều chín muộn hơn vải chua. Quả chín
vào đầu tháng 6, cũng có khi chín muộn hơn, khoảng đầu tháng 7.
Ngoài ra, có những giống đặc trưng cho các vùng ở nước ta như:
 Vải Hùng Long tại xã Hùng Long, huyện Đoan Hùng, tỉnh Phú Thọ.
 Vải lai Bình Khê có nguồn gốc tại xã Bình Khê, huyện Đông Triều, tỉnh
Quảng Ninh.
 Vải lai Yên Hưng có nguồn gốc tại xã Đông Mai, huyện Yên Hưng, tỉnh
Quảng Ninh.
 Vải thiều Thanh Hà có nguồn gốc thôn Thúy Lâm, xã Thanh Sơn, huyện
Thanh Hà, tỉnh Hải Dương.
 Vải thiều Lục Ngạn tại huyện Lục Ngạn, tỉnh Bắc Giang.
1.1.4 Thu hoạch
Ở miền Bắc Việt Nam, vải chín từ hạ tuần tháng 4 đến trung tuần tháng 6,
chín sớm nhất là các giống vải chua, sau đó là vải nhỡ và cuối cùng là các giống
vải thiều, không nên thu hoạch quá sớm vì những ngày gần chín quả lớn rất
nhanh, thu sớm 3-5 ngày có khi giảm sản lượng 10-20%. Hơn nữa vải không
chín thêm sau thu hoạch, hái sớm vải thường có độ chua cao. Để muộn không
MSSV: 20120271 7

thu hoạch kịp thì thiệt hại do sâu bọ, dơi, chuột, chim tăng lên, gặp mưa, quả
nứt… nên mùa thu hoạch vải thường rất khẩn trương.
Tổ chức việc thu hoạch và vận chuyển đến nơi tiêu thụ càng phải chu đáo vì
vải rất dễ thối dập, chỉ một ngày không che đậy, hoặc vận chuyển không nhẹ tay
là vỏ quả đã thâm lại, màu đỏ của quả và màu xanh của lá mất đi khi bán.
Bản thân việc thu hoạch vải cũng phải cẩn thận hơn các loại quả khác vì vỏ
quả không chịu cọ xát, chùm quả phải kèm theo lá già để độn, sọt, bồ, thúng, rổ
phải chắc... Chọn ngày nắng ráo để hái quả và hái vào buổi sáng. Không nên hái
quả khi quả còn xanh ảnh hưởng đến sản lượng và phẩm chất quả. Nếu phải vận
chuyển đi xa nên hái quả vào lúc vỏ quả màu xanh vàng bắt đầu chuyển sang
màu đỏ thẫm, lúc này phẩm chất quả cao nhất.
Khi thu hoạch chỉ nên bẻ cành mang quả, không kèm theo lá vì khoảng cách
giữa các cành với phần lá dưới cành quả có các mầm ngủ. Sau hái quả, các mầm
này sẽ nảy mầm. Nó sẽ là cành có chức năng làm cành mẹ sau này, trên đó sẽ
mọc ra các cành quả.
1.1.5 Tính chất nhiệt vật lý của quả vải
Hình 1.1: Cấu tạo chung của quả vải
Hạt: Cứng có màu nâu đen hoặc đen
- Đường kính tương đương: d = 2 - 6 mm;
MSSV: 20120271 8

- Độ ẩm tương đối: φ= 10÷20%;
- Khối lượng riêng: ρ = 95÷105 kg/m3
;
- Hệ số dẫn nhiệt: λ = 1,8÷2,3 W/m2
K.
Vỏ: Có màu đỏ, sần sùi, mềm, hàm lượng ẩm thấp
- Chiều dày trung bình: δ = 1 – 3 mm;
;
K;
- Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu: α = 1,6÷3,2 W/m.K.
Cùi : Chiếm khoảng 60- 65% khối lượng quả, hàm lượng chất khô chiếm khoảng
19,9%- 22%.
- Chiều dày trung bình: δ = 8 – 16 mm;
;
K.
1.1.6 Các sản phẩm từ vải
 Vải ngâm nước đường: vải tươi sau khi phân loại, rửa sạch, lột vỏ, bỏ hộp
và đóng vào hộp chung với nước siro. Để ngăn thịt quả chuyển mầu nâu hay mất
mầu hồng tươi, người ta cho thêm 1 ít acid tartaric 4% hoặc sử dụn dịch siro
30o
Bx có chứa acid citric 0,1-0,15% để đạt đến độ ph khoảng 4,5. Dun hộp trong
nước sôi trong tối da 10 phút và làm lạnh ngay lập tức.
 Mứt vải: trộn thịt quả đã say nhỏ cùng với dịch quả, them 1% pectin, hỗn
hợp acid phosphoride và acid citric để làm tang hương vị
 Rượu vải: thịt quả được bổ xung thêm đường, cho lên men trong điều kiện
yếm khí cho đến lúc đạt được nồng độ cồn thích hợp.
 Vải đông lạnh: vải sau khi phân loại, rửa sạch, đem tách vỏ, bỏ hạt, rồi
đem làm lạnh đông. Khi sử dụng phải cho rã đông trong nước ấm, đồng thời phải
sử dụng ngay vì vải đông lạnh nhanh mất mầu và rất nhanh hư.
MSSV: 20120271 9

 Vải khô: vải sấy có dạng nguyên quả (còn vỏ) và dạng chỉ có thịt quả
(long vải). Vải sấy có hương vị thơm ngọt, được sử dụng rộng rãi trong đời sống
và trong cả y học cổ truyền. Vải khi đem sấy có dạng nguyên quả không bóc vỏ.
Thường dùng nguyên liệu vải thiều, nhiệt độ sấy khoảng 70-80 o
C, độ ẩm của
sản phẩm trung bình là 18%. Để sản phẩm có màu đẹp, vải thường được sunfit
hóa trước khi sấy. để có cùi vải, sau khi sấy đem đi bóc vỏ, bỏ hạt và đem đi sấy
lại từ 2-4 giờ, đến khi độ ẩm đạt 14-16%.
Các sản phẩm liên quan: Với hương vị đặc biệt của mình vải còn được sử
dụng như một nguyên liệu phụ trong các sản phẩm như: trà, sữa, kẹo, bánh,
kem…
1.1.7 Ý nghĩa kinh tế, xã hội
Theo báo cáo số liệu tổng hợp từ các huyện, thông tin tại một số thành phố
lớn và thông tin của các cơ quan chức năng tại một số cửa khẩu với Trung Quốc.
Tính đến ngày 4/7/2012, tổng số lượng vải thiều tiêu thụ ước đạt 133.340 tấn
/tổng sản lượng 141.340 tấn (đạt 94%).
Tiêu thụ nội địa là 80.004 tấn (chiếm 60%); xuất khẩu là 53.336 tấn (chiếm
40%). Trong đó, xuất khẩu quả tươi: 44.836 tấn (chiếm 84%), chế biến xuất khẩu
(sấy khô và chế biến bóc cùi đông lạnh): 8.500 tấn quy tươi (chiếm 16%). Trong
đó, xuất khẩu sang Trung Quốc rất cao, năm 2011 vào khoảng 60-70 % tổng sản
lượng xuất khẩu, năm 2015 hạ xuống mức 45%.
Vải thiều được xuất qua cửa khẩu Kim Thành và Quốc tế Lào Cai 25.600
tấn (chiếm 48% tổng lượng xuất khẩu). Qua cửa khẩu Tân Thanh, Cốc Nam, Nà
Nưa- Lạng Sơn 25.068 tấn (chiếm 47%), qua cửa khẩu Thanh Thủy - Hà Giang
2.667 tấn (chiếm 5%), qua cửa khẩu Móng Cái- Quảng Ninh với số lượng nhỏ
vải sấy khô.
Giá cả tại nơi bán (Lục Ngạn):
· Loại I: có mức giá cao, ổn định. Đạt 23.000-25.000đ/kg
· Loại II: đạt 17.000-22.000đ/kg.
· Loại III: đạt 14.000-16.000đ/kg.
Giá xuất khẩu: trung bình: 5-10 NDT/kg (16.000đ-34.000đ)
Thị trường tiêu thụ:
MSSV: 20120271 10

+ Nội địa: toàn quốc, trong đó, chủ yếu tập chung các thị trường lớn: Hà
Nội, Hải Phòng, Đà Nẵng, TP.HCM và các tỉnh phía Nam.
+ Xuất khẩu: chủ yếu xuất khẩu vải tươi qua các cửa khẩu Kim Thành, Hà
Khẩu (Lào Cai), Tân Thanh (Lạng Sơn) cho thị trường Trung Quốc.
1.2 Bảo quản vải
1.2.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian bảo quản và chất lượng sau khi
thu hoạch
- Yếu tố bên trong:
+ Quá trình hô hấp;
+ Quá trình bay hơi;
+ Quá trình phát thải etylen;
- Yếu tố bên ngoài:
+ Nhiệt độ bảo quản;
+ Độ ẩm tương đối của môi trường bảo quản;
+ Nồng độ O2 và CO2 trong môi trường bảo quản;
+ Quá trình phát triển của các vi sinh vật.
1.2.2 Các phương pháp bảo quản
Có hai phương pháp bảo quản vải chủ yếu hiện nay:
- Bảo quản lạnh: bảo quản vải tốt nhất là ở nhiệt độ 5-6 o
C kéo dài trong
khoảng 23-26 ngày. Phương pháp này bảo quản tốn kém song đem lại dinh
dưỡng và nguồn kinh tế cao.
- Bảo quản sấy khô: vải sau khi được sấy khô có thể bảo quản từ vài tháng
đến cả năm. Phương pháp bảo quản này là chủ yếu song không đem lại giá trị
dinh dưỡng và kinh tế cao.
- Trong đồ án này, ta chỉ tập trung nghiên cứu về bảo quản lạnh.
1.2.3 Một số phương pháp bảo quản lạnh hiện nay
a) Chiếu xạ - Công nghệ an toàn
MSSV: 20120271 11

Xử lý chiếu xạ được biết đến như một biện pháp kiểm dịch hiệu quả đối với
nhiều loại côn trùng khác nhau. Áp dụng công nghệ xử lý chiếu xạ không chỉ có
khả năng kiểm soát tiêu diệt côn trùng, duy trì chất lượng mà còn kéo dài thời
gian bảo quản quả vải. Đây là điều kiện cần thiết để xuất khẩu ra nước ngoài như
Úc, Mỹ, Nhật Bản,…
Tại Việt Nam, trung tâm chiếu xạ Hà Nội đã thử nghiệm áp dụng biện pháp
chiếu xạ gamma dưới liều 400 Gy, kết hợp các biện pháp xử lý hóa chất và giữ ở
nhiệt độ thấp để bảo quản quả vải tươi, kết quả cho thấy hoàn toàn không xuất
hiện sâu hại như mẫu đối chứng, việc kết hợp nhúng dung dịch hóa chất bảo
quản carbendazim (CBZ) và giữ lạnh ở nhiệt độ khoảng 12 o
C có thể tăng thời
gian bảo quản quả đến 3 tuần. Nếu tăng liều chiếu lên khoảng 400 Gy trên nguồn
Co-60 kết hợp làm lạnh ở 4 o
C, ngoài việc kiểm soát hoàn toàn các loại côn trùng
hại quả còn giúp kéo dài thời gian bảo quản quả đến 20 ngày.
b) CAS – công nghệ ưu việt
CAS (Cells Alive System) hay “hệ thống tế bào còn sống” là công nghệ
lạnh đông nhanh với chức năng CAS. Nguyên lý cơ bản của công nghệ CAS là
sự kết hợp giữa quá trình lạnh đông nhanh (-30 đến -60 độ C) và dao động từ
trường (50 Hz đến 5 MHz). Đây là sáng chế độc quyền của Tập đoàn ABI Nhật
Bản, được đánh giá là một công nghệ tiên tiến, tích cực nhằm đạt được, khống
chế và tối ưu hóa các thông số bảo quản. Các sản phẩm được bảo quản bằng
công nghệ CAS sau một thời gian ít nhất được 1 năm, sau rã đông, sản phẩm vẫn
giữ được độ tươi nguyên, giữ được màu sắc, hương vị, chất lượng sản phẩm.
c) Xử lý trái vải không xông SO2 – năng suất vượt trội
Công nghệ xử lý trái cây không sử dụng SO2 được chế tạo, thử nghiệm,
kiểm chứng của Bộ Nông nghiệp Isarel và được cấp bằng sáng chế tại Mỹ năm
2000. Với thiết kế đơn giản, quy trình xử lý gồm 4 bước cơ bản: xử lý nước lạnh,
xử lý nước nóng, xử lý bằng HCL loãng và làm khô. Quả vải sau khi xử lý bằng
công nghệ này có các ưu điểm nổi bật như: có thể giữ nguyên màu vỏ và chất
MSSV: 20120271 12

lượng quả vải từ 30-45 ngày, loại bỏ hiện tượng nâu hóa trên quả vải sau 3 ngày.
Dây chuyền bảo quản được thiết kế linh hoạt, công suất 1- 70 tấn/giờ.
d) Phương pháp MAP - Modified Atmosphere Packaging
Bao gói trong khí quyển điều chỉnh – MAP, là “phương pháp đóng gói một
sản phẩm dễ hư hỏng trong môi trường khí quyển có thành phần được thay đổi
khác với không khí thông thường” (Hintlian & Hotchkiss, 1986). Nguyên tắc: sử
dụng lớp bao bì có tính thẩm thấu chọn lọc đối với các loại khí nhằm thay đôi
thành phần khí quyển chung quanh rau quả, hạn chế hô hấp và hoạt động của vi
sinh vật, kéo dài độ tươi lâu sản phẩm nhờ giảm sự hô hấp và giảm tốc độ lão
hóa sản phẩm mà không hoàn toàn cản trở quá trình hô hấp hiếu khí. Tùy vào
loại rau quả mà phương pháp này có thể bảo quản từ 15 ngày đến 1 tháng.
1.2.4 Quy trình công nghệ bảo quản lạnh
a) Thu hoạch
Thời điểm thu hái thích hợp từ 80 - 85 ngày sau khi đậu quả, khi quả có
hàm lượng chất khô hoà tan tổng số đạt 18 ± 1 độ Brix, độ axít đạt khoảng 0,2%.
Để quả vải có chất luợng tốt nhất thì nên thu hái khi quả đạt độ chín thích
hợp. Quả có thể thu hoạch khi vỏ quả đỏ đồng đều, gai trên vỏ nhẵn hơn. Nếu
MSSV: 20120271 13

phải vận chuyển xa thì thời điểm thu hoạch tốt nhất là lúc quả vải vừa chuyển
sắc màu hồng. Nếu tiêu thụ ở thị truờng gần, nên để vải chín đỏ, thịt quả có vị
thơm, hạt chuyển màu vàng nâu là tốt nhất.
b) Làm lạnh sơ bộ
Mục đích làm ức chế tức thời hoạt động hô hấp và trao đổi chất của quả vải
cùng sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh. Quả vải đuợc làm lạnh sơ bộ bằng
cách nhúng vào nước đá đang tan trong 5 phút.
c) Chọc lọc, phân loại
Sau khi làm lạnh sơ bộ, vải đuợc cắt tỉa, bỏ lá, lựa chọn và phân loại để loại
bỏ quả giập, nứt, khuyết tật, không đạt kích thuớc (quá bé hoặc quá to); quả
không đạt tiêu chuẩn về độ chín (quá xanh hoặc quá chín), quả bị sâu bệnh. Buộc
quả vải thành từng chùm (1-2 kg/chùm).
d) Xử lý hóa chất, nấm mốc
Nhúng chùm vải sau khi đa chọn lựa vào dung dịch thuốc Topsin M pha
nồng độ 0,05% trong 2 phút. Trong trường hợp cần xử lý, bảo quản với khối
lượng lớn, sau khi xử lý bằng thuốc trừ nấm Topsin M thì vớt ra để ráo nuớc rồi
tiếp tục xử lý bằng xông hơi lưu huỳnh (SO2).
Mục đích xử lý SO2 nhằm tiêu diệt một số vi sinh vật gây hại còn sót lại.
Vải quả đuợc xông hơi SO2 bằng cách đốt bột lưu huỳnh trong buồng kín cùng
với vải quả với tỷ lệ 550g /1 tấn quả. Quá trình xông hơi lưu huỳnh được tiến
hành trong 30 phút.
e) Xử lý ổn định màu vỏ
Sau khi xử lý hoá chất chống nấm mốc, nhúng từng bó hoặc cả rổ nhựa vải
quả vào dung dịch NaHSO3 trong thời gian 10 phút (pha 60 g NaHSO3 trong 1
lít nước sạch, khuấy đều cho tan hết). Dung dịch NaHSO3 có tác dụng làm cứng
vỏ quả, hạn chế mất nước, tiêu diệt và chống vi khuẩn, nấm bệnh xâm nhập gây
MSSV: 20120271 14

hại quả. Vớt ra nhúng tiếp vào dung dịch HCl 4% khoảng 2-5 phút. Dung dịch
HCl có tác dụng hãm màu, giữ cho vỏ quả tươi nguyên tăng thêm giá trị thương
phẩm.
f) Đóng gói, bảo quản, vận chuyển
Sau giai đoạn tiền xử lý để ổn định màu vỏ quả ngay tại nơi thu mua, vải
được vớt ra để ráo nước tự nhiên rồi xếp vào thùng xốp (30-40 kg/thùng), thùng
xốp được lót túi ni lông xung quanh và cho đá viên ở dưới sau đó vải được chất
khoảng 70-80% của thùng xốp. Trong thùng xe có lót thảm lót xung quanh đáy
và nắp thùng. Sau đó vải được chuyển về kho lạnh có nhiệt độ 2 0
C độ ẩm 90%.
Hình 1.2: Hình ảnh vải được đóng gói để vận chuyển
Vải sau khi chuyển về kho lạnh được đưa vào dây chuyền đóng gói bảo
quản. Quả vải sau khi được vớt ra từ thùng xốp được đóng gói vào các túi lưới
có khối lượng từ 2 – 3 kg, và lập tức được chuyển ngay vào kho lạnh để bảo
quản.
Trước khi đưa vải ra khỏi kho lạnh, cần tăng nhiệt độ từ từ để tránh “sốc
nhiệt” gây hư hỏng, đồng thời hạn chế sự ngưng tụ hơi nước trên bề mặt vỏ quả
MSSV: 20120271 15

bằng cách đóng quả trong các hộp xốp kín, tiêu thụ đến đâu mở hộp đến đấy. Tốt
nhất nên đảm bảo sự tăng, giảm nhiệt độ là 4- 5o
C trong một ngày đêm.
1.3 Lựa chọn địa điểm đặt nhà máy
a) Vị trí địa lý
Thị xã Bỉm Sơn nằm ở toạ độ 20°18’ – 20°20’ vĩ độ Bắc và 105°55’ –
106°05’ kinh độ Đông, Bỉm Sơn cách thủ đô Hà Nội 120 km về phía nam, cách
thành phố Thanh Hóa 34 km về phía bắc, nằm trên mạng lưới giao thông vận tải
thuận lợi với tuyến đường sắt Bắc - Nam, quốc lộ 1A chạy qua, tạo nên mối giao
thương rộng lớn với các tỉnh trong vùng và các trung tâm kinh tế lớn của cả
nước.
b) Đặc điểm khí hậu
 Nhiệt độ trung bình hằng năm là 23,60 o
C;
 Lượng mưa trung bình đạt 1.514 mm/năm;
 Độ ẩm không khí trung bình 80%.
Theo TCVN 4088:1985 thì thị xã Bỉm Sơn thuộc vùng khí hậu AIII – vùng
khí hậu đồng bằng Bắc bộ và Bắc Trung Bộ. Nhiệt độ có khả năng xuống thấp
nhất từ 0o
C – 5o
C. Nhiệt độ cao nhất có thể đạt từ 40o
C – 43o
C.
Ở vùng này, khí hậu mưa nhiều, cường độ mưa khá lớn. Mùa ẩm, mùa khô
không đồng nhất trong vùng. Khí hậu nói chung thuộc loại nóng ẩm. Bão có ảnh
hưởng trực tiếp đến toàn vùng, nhưng mạnh nhất vùng ven biển, vận tốc gió
mạnh có thể trên 40 m/s. Nhìn chung, yêu cầu chống nóng là quan trọng nhưng
vẫn phải chống lạnh nhất là cần chắn gió lạnh về mùa đông.
1.4 Lựa chọn thông số tính toán
a) Thông số ngoài trời
Thị xã bỉm sơn thuộc vùng khí hậu AIII nên ta có thể chọn thông số tính
toán ngoài trời theo khu vực Nghệ An (Vinh). Theo tài liệu [2] – địa phương
Nghệ An (Vinh), với số giờ không đảm bảo là 200h, ta có:
Bảng 1.2: Thông số không khí bên ngoài kho lạnh
Địa phương Nhiệt độ, o
C Độ ẩm, %
Mùa hè Mùa đông Mùa hè Mùa đông
MSSV: 20120271 16

Bỉm Sơn 36,7 12,6 50,4 90,3
b) Thông số trong nhà
Với đề tài thiết kế kho lạnh bảo quản vải, nhiệt độ và độ ẩm thích hợp dùng
để thiết kế là:
- Nhiệt độ: 2 – 5 o
C;
- Độ ẩm: 90 – 95 %.
Từ đó ta chọn thông số để thiết kế kho lạnh là: 5o
C ở độ ẩm 90%.
MSSV: 20120271 17

CHƯƠNG 2
TÍNH TOÁN CẤU TRÚC KHO LẠNH
2.1 Tổng quan về kho lạnh bảo quản
2.1.1 Kho lạnh bảo quản
Kho lạnh bảo quản là kho được sử dụng để bảo quản các loại thực phẩm,
nông sản, rau quả, các sản phẩm của công nghiệp hoá chất, công nghiệp thực
phẩm, công nghiệp nhẹ,…
Hiện nay kho lạnh được sử dụng rất rộng rãi trong công nghiệp chế biến
thực phẩm và chiếm một tỷ lệ lớn nhất. Các dạng mặt hàng bảo quản bao gồm:
- Kho bảo quản thực phẩm chế biến như: thịt, hải sản, đồ hộp,…
- Kho bảo quản nông sản thực phẩm hoa quả.
- Bảo quản các sản phẩm y tế, dược liệu.
- Kho bảo quản sữa.
- Kho bảo quản và lên men bia.
- Bảo quản các sản phẩm khác.
Việc thiết kế kho lạnh phải đảm bảo một số yêu cầu cơ bản sau:
- Cần phải tiêu chuẩn hoá các kho lạnh.
- Cần phải đáp ứng các yêu cầu khắt khe của sản phẩm xuất khẩu.
- Cần có khả năng cơ giới hoá cao trong các khâu bốc dỡ sắp xếp hàng.
- Có giá trị kinh tế: vốn đầu tư nhỏ, có thể sử dụng máy và thiết bị trong
nước,…
Với những yêu cầu nhiều khi mâu thuẫn nhau như trên ta phải đưa ra những
phương pháp thiết kế với hoàn cảnh Việt Nam.
2.1.2 Phân loại kho lạnh
Có nhiều kiểu kho bảo quản dựa trên những căn cứ phân loại khác nhau:
MSSV: 20120271 18

a) Theo công dụng:
Người ta có thể phân ra các loại kho lạnh như sau:
- Kho lạnh sơ bộ: dùng làm lạnh sơ bộ hay bảo quản tạm thời thực phẩm tại
các nhà máy chế biến trước khi chuyển sang một khâu chế biến khác.
- Kho chế biến: được sử dụng trong các nhà máy chế biến và bảo quản thực
phẩm (nhà máy đồ hộp, nhà máy sữa, nhà máy chế biến thuỷ sản, nhà máy xuất
khẩu thịt,…). Các kho lạnh loại này thường có dung tích lớn, cần phải trang bị hệ
thống có công suất lạnh lớn. Phụ tải của kho lạnh luôn thay đổi do phải xuất
nhập hàng thường xuyên.
- Kho phân phối, trung chuyển: dùng điều hoà cung cấp thực phẩm cho các
khu dân cư, thành phố và dự trữ lâu dài. Kho lạnh phân phối thường có dung tích
lớn, trữ nhiều mặt hàng và có ý nghĩa rất lớn đối với đời sống sinh hoạt của cả
một cộng đồng. Phần lớn các sản phẩm được gia lạnh hoặc kết đông ở xí nghiệp
chế biến nơi khác đưa đến đây để bảo quản. Một phần nhỏ có thể được gia lạnh
và kết đông tại kho lạnh từ 3 đến 6 tháng. Dung tích của kho rất lớn, tới 10 đến
15 ngàn tấn, đặc biệt 30 ÷ 35000 tấn.
- Kho thương nghiệp: kho lạnh bảo quản các mặt hàng thực phẩm của hệ
thống thương nghiệp. Kho dùng bảo quản tạm thời các mặt hàng đang được
doanh nghiệp bán trên thị trường.
- Kho vận tải (trên tàu thuỷ, tàu hoả, ôtô): đặc điểm của kho là dung tích
lớn, hàng bảo quản mang tính tạm thời để vận chuyển từ nơi này đến nơi khác.
- Kho sinh hoạt: đây là loại kho rất nhỏ dùng trong các hộ gia đình, khách
sạn, nhà hàng dùng bảo quản một lượng hàng nhỏ.
b) Theo nhiệt độ:
Người ta có thể chia ra:
MSSV: 20120271 19

- Kho bảo quản lạnh: nhiệt độ bảo quản nằm trong khoảng -2o
C đến 5o
C. Đối
với một số rau quả nhiệt đới cần bảo quản ở nhiệt độ cao hơn (đối với chuối > 10o
C,
đối với chanh >4o
C). Nói chung các mặt hàng chủ yếu là rau quả và các mặt hàng
nông sản.
- Kho bảo quản đông: kho được sử dụng để bảo quản các mặt hàng đã qua
cấp đông. Đó là hàng thực phẩm có nguồn gốc động vật. Nhiệt độ bảo quản tuỳ
thuộc vào thời gian, loại thực phẩm bảo quản. Tuy nhiên nhiệt độ bảo quản tối
thiểu cũng phải đạt -18o
C để các vi sinh vật không thể phát triển làm hư hại thực
phẩm trong quá trình bảo quản.
- Kho đa năng: nhiệt độ bảo quản là -12o
C, buồng bảo quản đa năng thường
được thiết kế ở -12o
C nhưng khi cần bảo quản lạnh có thể đưa lên nhiệt độ bảo
quản 0o
C hoặc khi cần bảo quản đông có thể đưa xuống nhiệt độ bảo quản -18o
C
tuỳ theo yêu cầu công nghệ. Khi cần có thể sử dụng buồng đa năng để gia lạnh
sản phẩm. Buồng đa năng thường được trang bị dàn quạt nhưng cũng có thể
được trang bị dàn tường hoặc dàn trần đối lưu không khí tự nhiên.
- Kho gia lạnh: được dùng để làm lạnh sản phẩm từ nhiệt độ môi trường
xuống nhiệt độ bảo quản lạnh hoặc để gia lạnh sơ bộ cho những sản phẩm lạnh
đông trong phương pháp kết đông 2 pha. Tuỳ theo yêu cầu quy trình công nghệ
gia lạnh, nhiệt độ buồng có thể hạ xuống -5o
C và nâng lên vài độ trên nhiệt độ
đóng băng của các sản phẩm được gia lạnh. Buồng gia lạnh thường được trang bị
dàn quạt để tăng tốc độ gia lạnh cho sản phẩm.
- Kho bảo quản nước đá: nhiệt độ tối thiểu -4o
C.
- Buồng chế biến lạnh: +15 o
C. Buồng chế biến lạnh trong các xí nghiệp
chế biến thực phẩm có công nhân làm việc ngày liên tục bên trong.
c) Theo dung tích chứa:
Kích thước kho lạnh phụ thuộc chủ yếu vào dung tích chứa hàng của nó. Do
đặc điểm về khả năng chất tải cho mỗi loại thực phẩm khác nhau nên thường quy
MSSV: 20120271 20

dung tích ra tấn thịt (MT – Meat Tons). Ví dụ: Kho 50 MT, kho 100 MT, 200
MT, 500 MT,… là những kho có khả năng chứa 50, 100, 200, 500 tấn thịt.
d) Theo đặc điểm cách nhiệt:
Người ta chia ra:
- Kho xây: là kho mà kết cấu là kiến trúc xây dựng và bên trong người ta bọc
lớp cách nhiệt. Kho xây chiếm diện tích lớn, giá thành tương đối cao, không đẹp,
khó tháo dỡ, và di chuyển. Mặt khác về mặt thẩm mỹ và vệ sinh kho xây không
đảm bảo tốt. Vì vậy, hiện nay ở nước ta thường ít sử dụng kho xây để bảo quản
thực phẩm.
- Kho panel: được lắp ghép từ các tấm panel tiền chế polyuretan và được lắp
ghép với nhau bằng các móc khoá cam locking và mộng âm dương. Kho panel có
hình thức đẹp, gọn và giá thành tương đối rẻ, rất tiện lợi khi lắp đặt, tháo dỡ và bảo
quản các mặt hàng thực phẩm, nông sản, thuốc men, dược liệu… Hiện nay nhiều
doanh nghiệp ở nước ta đã sản xuất các tấm panel cách nhiệt đạt tiêu chuẩn cao. Vì
thế hầu hết các xí nghiệp, công nghiệp thực phẩm đều sử dụng kho panel để bảo
quản hàng hoá.
2.2 Chọn phương án xây dựng kho lạnh
Có 2 phương án thiết kế kho lạnh thông dụng hiện nay: kho xây và kho lắp
ghép. Em lựa chọn phương án thiết kế là kho lạnh lắp ghép, mặc dù kho lạnh lắp
ghép giá thành cao hơn khá nhiều so với kho lạnh xây. Nhưng nó có những ưu
điểm vượt trội so với kho lạnh xây như sau:
- Tất cả các chi tiết của kho lạnh lắp ghép là các panel tiêu chuẩn chế tạo sẵn
nên có thể vận chuyển dễ dàng đến nơi lắp ráp một cách nhanh chóng trong một
vài ngày đến vài tuần so với kho truyền thống phải xây dựng trong nhiều tháng, có
khi nhiều năm.
MSSV: 20120271 21

- Có thể tháo lắp và di chuyển đến nơi mới khi cần thiết.
- Không cần đến vật liệu xây dựng như kho xây trừ nền có con lươn đặt kho
nên công việc xây dựng đơn giản hơn nhiều.
- Cách nhiệt là polyuretan có hệ số dẫn nhiệt thấp.
- Tấm bọc ngoài của panel đa dạng từ chất dẻo đến nhôm tấm hoặc thép
không gỉ…
2.3 Kỹ thuật xếp kho
2.3.1 Sử dụng Pallet
Sử dụng Pallet trong kho bảo quản sản phẩm vì sẽ dễ dàng phân lô để xuất.
Có các Pallet giúp cho việc thông gió giữa sản phẩm với nền dễ dàng. Hiện nay
có các kích cỡ Pallet tiêu chuẩn như sau: 800 x 1200mm, 1000 x 2000mm,…
2.3.2 Thông gió
Không nên xếp sản phẩm sát tường hoặc trực tiếp trên sàn kho. Bởi vì như
thế nhiệt vào kho đi qua lớp cách nhiệt sẽ đi qua lớp sản phẩm trước rồi mới
được chuyển tới dàn lạnh. Để ngăn chặn sự truyền nhiệt này ta cần chừa những
khoảng cách giữa sản phẩm với sàn, tường, trần và dàn lạnh một khoảng cách để
cho không khí lưu thông dễ dàng. Theo tài liệu [4], trang 63, ta thu được:
- Cách sàn: 100 ÷ 150mm.
- Cách tường: 200 ÷ 800mm.
- Cách trần: 500mm.
- Cách dàn lạnh: 300mm
2.3.3 Chừa lối đi
Trong kho ta cần chừa lối đi cho người và phương tiện bốc dỡ. Bề rộng của
lối đi phụ thuộc vào máy móc, thiết bị chuyên chở và chất xếp sản phẩm trong
kho. Với kho lạnh bảo quản này có dung tích 2000 tấn, nên phải dùng cơ giới
MSSV: 20120271 22

hóa lúc bốc, dỡ hàng hóa. Vì vậy khoảng cách lối đi tối thiểu phải lớn hơn hoặc
bằng 2500 mm.
2.4 Thiết kế cấu trúc kho lạnh
2.4.1 Thiết kế cấu trúc nền
Cấu trúc nền kho phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: nhiệt độ trong kho, tải
trọng của kho hàng bảo quản, dung tích kho lạnh.
Do đặc thù của kho lạnh là bảo quản hàng hóa do đó phải có cấu trúc vững
chắc, móng phải chịu tải trọng của toàn bộ kết cấu xây dựng, móng kho được
xây dựng tùy thuộc vào kết cấu địa chấn của nơi xây dựng.
Kho lạnh xây dựng theo phương án lắp ghép có sử dụng cơ giới hóa. Tải
trọng của hàng bảo quản sẽ chi phối đến độ rắn chắc của nền, khả năng chịu lún
của nền. Nếu tải trọng của hàng bảo quản càng lớn thì cấu trúc nền kho lạnh phải
thiết kế có độ chịu nén cao. Cấu trúc nền kho lạnh được thiết kế như hình vẽ.
Hình 2-1: Hình ảnh nền kho lạnh bảo quản vải
2.4.2 Cấu trúc vách và trần kho lạnh
a) Phân loại Panel
MSSV: 20120271 23

Hiện nay panel được dùng để làm kho lạnh có 2 panel cách nhiệt thường
được sử dụng là sandwich panel EPS (panel cách nhiệt EPS) và sandwich panel
PU (panel cách nhiệt PU).
So sánh hai loại panel trên:
 Tấm Sandwich panel EPS và tấm Sandwich Panel PU về cấu tạo chỉ
khác nhau ở lõi cách nhiệt nhưng ứng dụng của chúng trong công
nghiệp dây dựng và giá cả lại có sự khác biệt rất lớn.
 Với ưu điểm là nhẹ cũng như chịu lực, chịu nhiệt tốt, Sandwich Panel
EPS thường được sử dụng trong các công trình nhà cửa dân dụng,
kho mát, phòng sạch…
 Tấm panel PU có độ bền và khả năng cách âm cách nhiệt vượt trội so
với EPS. Do vậy nó thường được ứng dụng trong các công trình
quan trọng, cần khả năng cách nhiệt cao như phòng sạch y tế, thực
phẩm chức năng, kho đông lạnh.
Đặc điểm panel PU, theo tài liệu [4] – trang 52, ta có:
 Vật liệu bề mặt:
 Tôn mạ màu (colorbond) dày 0,5 ÷ 0,8 mm;
 Tôn phủ lớp PVC dày 0,5 ÷ 0,8 mm;
 Tôn Inox dày 0,5 ÷ 0,8 mm.
 Lớp cách nhiệt polyurethane (PU):
 Khối lượng riêng: 38 ÷ 40 kg/m3
;
 Độ chịu nén: 0,2÷0,29 Mpa;
 Độ kín của panel: 95 %.
 Hệ số dẫn nhiệt = 0,018 ÷ 0,02 W/mK;
 Chiều dày tiêu chuẩn: 50, 70, 100, 125, 150, 175 và 200mm;
 Độ rộng tiêu chuẩn: 300mm, 600mm, 900mm, 1200mm;
 Chiều dài tối đa của panel là 12m;
 Chiều dài tiêu chuẩn: 1800, 2400, 3000, 3600, 4500, 4800 và
6000mm.
MSSV: 20120271 24

 Lắp ghép: ghép bằng khóa cam locking hoặc ghép bằng mộng âm
dương. Phương pháp lắp ghép bằng khóa cam locking được sử dụng
nhiều hơn cả do tiện lợi và nhanh chóng hơn. Ta sẽ sử dụng phương
pháp lắp ghép bằng khóa cam locking.
b) Lựa chọn panel
Với kho lạnh bảo quản hoa quả ở nhiệt độ 5 o
C, theo tài liệu [1] – trang 100, ta
chọn độ dầy panel là 75 mm, với hệ số truyền nhiệt tương ứng là 0,3 W/m2
K.
Vậy ta chọn panel trần và vách có kích thước :DxRxC = 1200x75x6000 mm.
2.4.3 Cấu trúc cửa và màng chắn khí
Hiện nay có các loại cửa như sau: cửa bản lề, cửa mở nhanh và cửa trượt.
Cấu trúc cửa là các tấm cách nhiệt có bản lề tự động, xung quanh có đệm kín
bằng cao su hình nhiều ngăn. Khóa cửa mở được cả hai phía trong và ngoài. Với
kho lạnh áp dụng cơ giới hóa này, ta lựa chọn cửa trượt để lắp kho lạnh nhằm
mục đích thuận tiện trong việc bốc dỡ hàng, di chuyển của xe nâng điện. Chọn
của trượt của hãng chilblock với kích thước:
 Kích thước: 2200W x 4500H mm, dày 75 mm
 Số lượng: 12 chiếc
MSSV: 20120271 25

Hình 2.2: Cửa ra vào kho lạnh
2.5 Xác định kích thước kho lạnh
2.5.1 Tính thể tích kho lạnh
Thể tích kho lạnh được xác định theo công thức (2-1) - tài liệu [1], ta có:
, m3
[2.1]
Trong đó:
E – dung tích kho lạnh, tấn.
gv – định mức chất tải, tấn/m3
. Kho được thiết kế với mặt hàng quả vải
tươi có gv = 0,31 tấn/m3
( theo tài liệu [5] và theo kinh nghiệm).
Với E = 2000 tấn ta có V = 2000/0,31 = 6451,61 m3
.
2.5.2 Diện tích chất tải của kho lạnh F, m2
Diện tích chất tải được xác định theo công thức (2-2) - tài liệu [1], ta có:
MSSV: 20120271 26

26451,61
1433,69 m
4,5
V
F
h
  
[2.2]
Trong đó:
F – Diện tích chất tải hoặc diện tích hàng chiếm trực tiếp, m2
.
h – Chiều cao chất tải thực tế, m.
2.5.3 Tải trọng của nền và của trần
Tải trọng nền được xác định theo công thức (2-3) - tài liệu [1], ta có:
gf = gv.h = 0,31.4,5 = 1,395 tấn/m2
= 13680,3 Pa [2.3]
Ở kho lạnh này, nền được xây theo kho lạnh truyền thống nên tải trọng của
vải và khung kệ lên nền là rất đảm bảo.
2.5.4 Xác định diện tích kho lạnh cần xây dựng
Diện tích kho lạnh thực tế cần xây dựng phải tính đến đường đi, khoảng hở
giữa các lô hàng, diện tích lắp đặt dàn lạnh, khoảng cách giữa các lô hàng đến
tường bao. Vì vậy diện tích cần xây dựng phải lớn hơn diện tích tính toán trên,
và được xác định theo công thức (2-4) - tài liệu [1], ta có:
Fxd =
21433,69
2867,38
0,5F
F
m

 
[2.4]
Trong đó:
Fxd – diện tích kho lạnh cần xây dựng, m2
.
F - hệ số sử dụng diện tích các buồng chứa, tính cả đường đi và các
diện tích giữa các lô hàng, giữa lô hàng và cột, tường các diện tích lắp đặt
thiết bị như thiết bị bay hơi, quạt. Kho lạnh này áp dụng cơ giới hóa trong
việc chất tải cũng như tháo hàng nên ta chọn F = 0,5.
MSSV: 20120271 27

Với điều kiện thực tế là quả vải thu hoạch với khối lượng như trên, để dễ
dàng trong việc bảo quản và bốc xếp hàng, ta chia kho lạnh bảo quản thành 10
kho nhỏ với diện tích mỗi kho: F = 2867,38/10 = 286,7 m2
.
Chọn Fxd = 288 m2
/kho, vậy lựa chọn kích thước mỗi kho lạnh như sau:
+ Chiều dài kho: 24 m.
+ Chiều rộng kho: 12 m.
 Như vậy diện tích thực của kho cần xây dựng là 10.24.12 = 2880 m2
.
 Dựa vào mặt bằng, để thuận tiện trong việc lắp đặt, ta lắp đặt 2 phòng máy
với diện tích phòng máy F = 6.16,8 = 100,8 m2
/ phòng.
2.6 Kiểm tra đọng sương
Hệ số truyền nhiệt được tính theo công thức (3-1) - tài liệu [1]:
1 2
1
1 1i CN
i CN
k
 
   

  �
[2.5]
Trong đó:
k – Hệ số truyền nhiệt, W/m2
K;
δCN – độ dày yêu cầu của lớp panel cách nhiệt, m;
λCN – Hệ số dẫn nhiệt của panel cách nhiệt, W/m.K;
α1 – Hệ số tỏa nhiệt của môi trường bên ngoài tới lớp cách nhiệt,
W/m2
K;
α2 – Hệ số tỏa nhiệt từ vách buồng lạnh vào buồng lạnh, W/m2
K;
δi – Chiều dày lớp vật liệu thứ i (lớp tôn mạ màu), m;
λi – Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, W/m2
K.
a) Hệ số truyền nhiệt của panel
Theo bảng 3.7, tài liệu [1], ta có: α1 = 23,3 W/m2
K.
MSSV: 20120271 28

α2 = 9 W/m2
K.
Mặt khác: λCN = λPU = 0,02 W/mK
Chọn vật liệu phủ bề mặt bên ngoài của panel tôn mạ màu: Độ dày 0,5 mm.
 Độ dày của lớp vật liệu cách nhiệt polyurethan là:
δCN = 75 – 1 = 74 mm = 0,074 m
Lớp tôn mạ màu: λtôn = 45,36 W/mK
δtôn = 1 mm = 0,001 m
1
0,26
1 0,001 0,074 1
23,3 45,36 0,02 9
k  �
  
b) Hệ số truyền nhiệt của nền
Bảng 2.1: Cấu trúc nền buồng bảo quản lạnh.
STT Tên lớp δ , m λ ,W/mK
1 Lớp bê tông lát nền 0,04 1,4
2 Lớp bê tông chịu lực 0,25 1,5
3
Lớp cách nhiệt đất sét,
sỏi
0,19
4 Lớp giấy dầu 0,0001 0,18
5 Lớp bê tông cốt thép 0,25 1,6
6 Lớp bê tông đa giăm 0,1 1,5
7 Lớp đất nện 0,02 0,23
Theo công thức (3-2), trang 85 – tài liệu [1], công thức xác định chiều dày
lớp cách nhiệt như sau:
11 2
1 1 1
. ,
n
i
cn cn
i i
m
k

 
  
� ��
   � ��
� ��
�
[2.6]
Vậy chiều dày lớp cách nhiệt
MSSV: 20120271 29

21 0,04 0,25 0,0001 0,25 0,1 0,02 1
0,19. 0,346 ( / )
0,41 1,4 1,5 0,18 1,6 1,5 0,23 9
cn W m K
� ��
        � ��
� ��
Vậy chọn lớp cách nhiệt là bằng đất sét hoặc sỏi có chiều dày: δ =0,35 m
Hệ số dẫn nhiệt qua nền thực tế, theo công thức [2.5] là
21
0,41 ( / )
0,04 0,25 0,35 0,0001 0,25 0,1 0,02 1
1,4 1,5 0,19 0,18 1,6 1,5 0,23 9
tk W m K 
      
c) Kiểm tra đọng sương
Theo công thức (3-6), trang 86 – tài liệu [1], hệ số truyền nhiệt để kiểm tra
đọng sương:
1
1
1 2
s
s
t t
k
t t



 [2.7]
Xét theo nhiệt độ ngoài trời của Bỉm Sơn là t = 36,7o
C, φ = 50,4%
Nhiệt độ bên trong xưởng là: tN = 0,7.t = 25,69o
C => ts = 13,85o
C
25,69 13,85
23,3. 11,64
25,69 2
sk

 �

=> kmax = 0,95.ks = 11,06 > k= 0,41 > k = 0,26 (thỏa mãn)
Vậy ta chọn được Panel có độ dày: 75 mm
2.7 Tính cách ẩm kho lạnh
Vật liệu bề mặt phủ 2 bên panel là vật liệu tôn mạ màu hoàn toàn cách ẩm
làm kho lạnh tuổi thọ cao. Do vậy, ta không cần tính cách ẩm cho kho lạnh,
nhưng lưu ý khi vận hành cần tránh các vật nhọn đâm thủng lớp phủ bề mặt của
panel.
MSSV: 20120271 30

CHƯƠNG 3
TÍNH NHIỆT KHO LẠNH
3.1 Đại cương
Dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh Q, được tính theo công thức (4-1), trang
104 - tài liệu [1] là:
1 2 3 4 5 , WQ Q Q Q Q Q     (3.1)
Trong đó:
 Q1: Dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che.
 Q2: Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra trong quá trình xử lý lạnh.
 Q3: Dòng nhiệt từ không khí bên ngoài do thông gió buồng lạnh.
 Q4: Dòng nhiệt khi vận hành.
 Q5 Dòng nhiệt do hoa quả hô hấp.
3.2 Dòng nhiệt qua kết cấu bao che
Dòng nhiệt qua kết cấu bao che là tổng các dòng nhiệt tổn thất qua tường
bao, trần, nền gió do sự chênh lệch nhiệt giữa môi trường bên ngoài và bên trong
kho lạnh cộng với dòng nhiệt tổn thất do bức xạ mặt trời qua tường bao và trần:
Q1=Q11+Q12
 Q12: dòng nhiệt do ảnh hưởng của bức xạ mặt trời.
Kho lạnh được đặt trong xưởng, nên panel không tiếp xúc trưc tiêp với ánh
sáng mặt trời, nên ảnh hưởng của bức xạ mặt trời đối với kho lạnh coi như không
có: Q12 = 0.
 Q11: dòng nhiệt qua các mặt tủ và ống dẫn gió do sự chênh lệch nhiệt
độ, theo công thức (4-2), trang 106 - tài liệu [1], ta có:
 11 t 1 2Q = k F t W-t ,�
(3.2)
MSSV: 20120271 31

Trong đó:
- kt: hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che xác định theo
chiều dày cách nhiệt;
- F: diện tích bề mặt của kết cấu bao che, m2
;
- t1: nhiệt độ môi trường bên ngoài, o
C;
- t2: nhiệt độ trong buồng lạnh, o
C;
Bảng 3.1 : Dòng nhiệt qua tường bao, trần và nền do chênh lệch nhiệt
độ
Vách
Dài
(m)
Rộng
(m)
S
(m2
)
k t1
(O
C)
t2
(O
C)
Qi
(W)
QT
(W)(W/m2
.K)
Vách 1 24 6 144 0,26 25,69 2 774,63
6316,24
Vách 2 12 6 72 0,26 25,69 2 387,32
Vách 3 24 6 144 0,26 25,69 2 774,63
Vách 4 12 6 72 0,26 25,69 2 387,32
Nền 24 12 288 0,41 25,69 2 2443,08
Trần 24 12 288 0,26 25,69 2 1549,27
Vậy dòng nhiệt qua kết cấu bao che 1 kho lạnh bảo quản: Q1 =6,32 kW
3.3 Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra
Dòng nhiệt để làm lạnh sản phẩm gồm hai thành phần:
Q2 = Q21 + Q2b
Trong đó:
- Q21: là dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra;
- Q2b: là dòng nhiệt tỏa ra từ bao bì, ở đây bao bì đóng gói là các túi lưới
có khối lượng nhập vào kho cùng sản phẩm khá nhỏ so với quả vải nên
ta có thể bỏ qua, nhưng khối lượng sắt thép làm giá cho quả vải khá
lớn nên ta phải tính đến lượng nhiệt này.
a) Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra
Theo công thức (4-7), trang 109 - tài liệu [1], ta có:
MSSV: 20120271 32

 1 221
1000
. . ,
24.3600l
Q M h h kW 
(3.3)
Trong đó:
h1, h2 – Entanpy của sản phẩm trước và sau khi xử lý lạnh, kJ/kg.
M – Công suất buồng kết đông, buồng gia lạnh, hoặc lượng sản phẩm
nhập vào buồng bảo quản lạnh, buồng bảo quản đông lạnh, tấn/24h.
1000
24.3600 – Hệ số chuyển đổi từ tấn/24h sang kg/s
Tra bảng (4.2), trang 110 – tài liệu [1], ta có:
 h1: là entanpi của sản phẩm trước khi đưa vào bảo quản lạnh sau khi
được xử lý sơ bộ, với nhiệt độ quả t1= 15 o
C, ta có: h1 = 328 kJ/kg.
 h2: là entanpi của sản phẩm sau khi đạt nhiệt độ yêu cầu, với t2= 5 o
C,
ta có: h2 = 290,5 kJ/kg.
Biểu thức xác định lượng sản phẩm nhập vào buồng bảo quản lạnh trong
24h, theo công thức (4-8), trang 109 – tài liệu [1], ta có:
0,025. , / 24M E t htl

(3.4)
Trong đó
Et – Dung tích thực tế của 1 buồng bảo quản lạnh, Et = 200 tấn;
Vậy:
0,025.200 5 ( / 24 )M t h
l
 
 Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra:
 12
1000
5. 328 290,5 . 2,17 ( )
24.3600
Q kW  
b) Dòng nhiệt tỏa ra từ bao bì
Theo công thức (4-13), trang 113 - tài liệu [1], ta có:
 22 1 2.
1000
. . ,
24.3600bb tQ M C t kW 
(3.5)
MSSV: 20120271 33

Trong đó:
Mb – Khối lượng bao bì đưa vào cùng sản phẩm, tấn/ngày đêm;
Cb – Nhiệt dung riêng của bao bì, kJ/kg.K;
1000
24.3600 – Hệ số truyền đổi từ tấn/24h sang kg/s;
t1, t2: – Nhiệt độ bao bì trước và sau khi làm lạnh, o
C.
Theo tài liệu [1] – trang 113:
- Kim loại có: Cb = 0,45 kJ/kgK;
- Giả sử: Mb = 17,56 (tấn/ngày đêm);
- Ta chọn nhiệt độ kim loại ban đầu và sau khi làm lạnh trong kho lạnh
là: t1= 25,69 o
C, t2 = 5 o
C
 Dòng nhiệt tỏa ra do bao bì:
 22 = 1,89
1000
17,56.0,45. 25,69 5 . ( )
24.3600
Q kW 
Vậy dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra:
Q2 = Q21 + Q22 = 2,17 + 1,89 = 4,06 (kW)
3.4 Dòng nhiệt do thông gió
Theo công thức (4-15), trang 114 – tài liệu [1], dòng nhiệt Q3 được xác định
như sau:
3 1 2Q = M .( ), kWk i i (3.6)
Trong đó:
Mk: lưu lượng không khí của quạt thông gió, kg/s;
i1 và i2: entanpi của không khí ở ngoài trời và ở trong buồng, kJ/kg;
Tra đồ thị h –x: ta có: i1= 52,67 kJ/kg và i2= 16,72 kJ/kg.
Quá trình hô hấp của vải có thể mô tả bằng phương trình phản ứng:
6 6 12 2 2 26 6 12 2667C H O O CO H O kJ  �
MSSV: 20120271 34

Từ phương trình hô hấp trên, ta thấy lượng CO2 của vải thải ra bằng với
lượng O2 mà vải cần để nhận vào. Hay 2 2CO OV V
.
Theo công thức (1), trang 119 - tài liệu [8], ta có:
2
(0,066. ) 1 1
25,855. , mlCO . .t
COR e kg h 

Với t: nhiệt độ bảo quản, o
C;
 Lưu lượng thể tích O2 mà vải cần hô hấp:
2 2 2
(0,066.5)
5,855. .200000
. = 1628,82 (l/h)
1000
CO O CO
e
V V R G  
Với G: khối lượng quả vải bảo quản trong 1 kho, kg. G=200000 kg.
Mà trong không khí O2 chiếm 20,9%. Vậy lượng không khí cần cấp cho quả
vải để hô hấp là:
2
3
.100 / 20,9 1628,82.100 / 20,9 7793,41 (l/h)=0,0022 (m / )KK OV V s  
Lưu lượng quạt thông gió Mk:
=V . =0,0022.1,27=0,0027 (kg / )K KKM s
Sử dụng phần mềm Matlab, kiểm tra lại ta có:
MSSV: 20120271 35

Hình 3.1: Hình ảnh chạy kiểm tra tính nhiệt bằng phần mềm matlap
Vậy dòng nhiệt do thông gió buồng lạnh
3 0,0027.(52,67-16,72)= 0,10 ( )Q kW
3.5 Dòng nhiệt do vận hành
a) Dòng nhiệt do đèn chiếu sáng, Q41
Dòng nhiệt tỏa ra do đèn chiếu sáng xác định theo công thức (4-17),
trang 115 – tài liệu [1], ta có:
, W (3.7)
Trong đó
F: Diện tích buồng m2
, F = 288 m2
;
A: Nhiệt lượng tỏa ra khi chiếu sáng 1 m2
diện tích buồng, với
buồng bảo quản A=1,2 W/m2
.
Vậy: Q41 = 1,2.288/1000 = 0,35 kW
b) Dòng nhiệt do người tỏa ra, Q42
MSSV: 20120271 36

Dòng nhiệt do người tỏa ra xác định theo công thức (4-18), trang 115 – tài
liệu [1], ta có:
42Q = 350.n, W (3.8)
Trong đó:
n: số người làm việc trong buồng, chọn n = 4;
350: nhiệt lượng do một người thải ra khi làm công việc nặng nhọc,
350 W/người;
Vậy: 42Q = 350.4 = 1 W 1,400 4 kW
c) Dòng nhiệt do động cơ điện, Q43
Động cơ điện ở đây chỉ có động cơ của quạt của dàn lạnh. Lấy định hướng
N=2 kW, theo công thức (4-19b), trang 116 – tài liệu [1], ta có:
43Q = 1000 N = 1000 2 = 2000 W = 2 kW� � (3.9)
d) Dòng nhiệt khi mở cửa, Q44
Áp dụng công thức (4-20), trang 116 – tài liệu [1], ta có:
44Q = B F , W � (3.10)
Trong đó:
B: dòng nhiệt riêng khi mở cửa W/m2
;
F: diện tích buồng m2
.
Theo bảng (4-4) – tài liệu [1] với buồng bảo quản sản phẩm làm lạnh B= 12
W/ m2
. Vậy dòng nhiệt khi mở cửa:
Q44 = 288.12/1000 = 3,46 kW
Vậy Q4 = Q41+Q42+Q43+Q44 = 7,2 kW
3.6 Dòng nhiệt do hoa quả hô hấp
Áp dụng công thức 5, trang 120 – tài liệu [8], ta có:
MSSV: 20120271 37

3 0,066.
5
33594,64.10 .
. . , kJ
( 273)
t
e
Q G
t



 (3.11)
Trong đó:
G: khối lượng, kg. Tính cho 1 kho nên: G = 200 tấn = 2.105
kg;
: thời gian bảo quản, giờ;
t: nhiệt độ bảo quản, o
C;
Dòng nhiệt tỏa ra do hô hấp:
3 0,066.
5
33594,64.10 .
. , kW
( 273).3600
t
e
Q G
t



Suy ra:
3 0,066.5
5
5
33594,64.10 .
2.10 . 9,34 (kW)
(5 273).3600
e
Q

 

Vậy tổng lượng nhiệt tải của thiết bị của 1 kho:
Q0TB = ∑Q1 + ∑Q2 +∑Q3 + ∑Q4+∑Q5
= 6,32 + 4,06 + 0,1 + 7,2 + 9,34 = 27,02 (kW)
Nhiệt tải của máy nén:
Do máy nén không phải khi nào cũng chạy đủ 100% công suất, theo qui
chuẩn thiết kế kho lạnh của Nga thì nhiệt tải cho máy nén chỉ lấy 50÷75% cho
Q4, 100% Q1, Q3, Q5 .Và ở đây Q2 là lượng nhiệt do sản phẩm tỏa ra khi xử lý
lạnh nhưng nhiệt do Q2 chỉ có lúc đầu khi vận hành nên ta có thể tính 50% Q2.
Vậy tổng lượng nhiệt để tính máy nén của 1 kho là:
QMN = 100%.Q1 + 50%Q2 + 100%.Q3 + 75%Q4 + 100% Q5
= 6,32 +2,03 +0,1 +5,4 +9,34 = 23,19 (kW)
MSSV: 20120271 38

CHƯƠNG 4
TÍNH TOÁN CHU TRÌNH VÀ TÍNH CHỌN MÁY NÉN
4.1 Phầm mềm EES
EES là một từ viết tắt cho Engineering Equation Solver (giải phương trình
kỹ thuật). Chức năng cơ bản được cung cấp bởi EES là giải pháp của một tập
hợp các phương trình đại số. EES cũng có thể giải quyết phương trình vi phân,
phương trình với các biến phức tạp, làm tối ưu hóa, cung cấp tuyến tính và phi
tuyến tính.
Có hai sự khác biệt lớn giữa EES và hiện có số phương trình giải quyết
chương trình. Đầu tiên, EES tự động nhận dạng và các nhóm phương trình đó
phải được giải quyết đồng thời. Tính năng này giúp đơn giản hoá quá trình cho
người sử dụng và đảm bảo rằng những người giải quyết sẽ luôn luôn hoạt động
với hiệu suất tối ưu. Thứ hai, EES cung cấp nhiều các thông số và đặc tính nhiệt
động của các môi chất hữu ích cho tính toán kỹ thuật.
Các ngân hàng dữ liệu thông số và đặc tính nhiệt động trong EES là rất lớn,
phần mềm EES rất hữu ích trong việc giải quyết các bài toán với các vấn đề
trong nhiệt động lực học, cơ học chất lỏng và truyền nhiệt.
EES là đặc biệt hữu ích cho các vấn đề thiết kế, trong đó ảnh hưởng của
một hoặc nhiều thông số cần phải được xác định. Phần mềm cung cấp khả năng
với các bảng tham số, tương tự như một bảng tính. Người dùng xác định các biến
có độc lập bằng cách nhập các giá trị của họ trong các ô của bảng. EES sẽ tính
toán các giá trị của biến phụ thuộc trong bảng. Từ đó, mối quan hệ của các biến
trong bảng có thể được hiển thị trong bảng.
EES cho phép người dùng nhập vào các phép tính của riêng mình trong ba
cách sau:
MSSV: 20120271 39

Đầu tiên, dễ dàng cho việc nhập và nội suy dữ liệu bảng được cung cấp để
các bảng dữ liệu có thể được sử dụng trực tiếp để giải phương trình.
Thứ hai, ngôn ngữ EES hỗ trợ chức năng người dùng viết các hàm và
phương pháp tính tương tự như trong Pascal, C.
Thứ ba, biên soạn các chức năng và thủ tục, viết bằng một ngôn ngữ cấp
cao như Pascal, C có thể được tự động liên kết vào EES bằng cách sử dụng linh
hoạt
liên kết khả năng thư viện tích hợp vào hệ điều hành Windows. Cả 3 phương
pháp này cung cấp thêm các mối liên quan hàm số rất lớn của việc mở rộng các
tính năng của EES.
Từ những ưu điểm nêu trên của phần mềm EES, em quyết định lựa chọn
phần mềm EES để tra các thông số tính toán, cũng như lập các phương trình để
giải trên phần mềm EES.
4.2 Lựa chọn môi chất
Hiện nay có khá nhiều môi chất lạnh được ứng dụng trong lĩnh vực điều
hòa cũng như kho lạnh,…. Việc lựa chọn được môi chất lạnh phù hợp về cả kỹ
thuật – kinh tế là một nhiệm vụ khá quan trọng trong việc thiết kế. Qua nghiên
cứu tìm hiểu em chọn môi chất lạnh R134a sử dụng cho hệ thống lạnh bảo quản
này.
R134a (HFC CH2FCF3) gas lạnh quan trọng thay thế cho R12. Tính chất
hóa lý tương ứng với R12. R134a có thể thay thế R12 trong hầu hết các ứng
dụng khác nhau từ tủ lạnh gia đình, máy điều hòa ô tô, bơm nhiệt, máy làm lạnh
nước ly tâm trong điều hòa trung tâm, trong máy lạnh thương nghiệp và vận tải
lạnh.
R134a không cháy nổ và an toàn, R134a bền vững về lý hóa, không ăn mòn
về kim loại và phi kim loại. Dầu lạnh PAG (máy điều hòa ô tô ) và các loại dầu
polyolester là dầu phù hợp với R134a.
Thiết bị, môi chất tương đối dễ kiếm, dễ thi công, dễ vận hành.
MSSV: 20120271 40

 Tính chất nhiệt động của R134A
 Nhiệt độ sôi thường: -26,1 o
C;
 Nhiệt độ tới hạn: 101,1 o
C;
 Áp suất tới hạn: 4,06 Mpa;
 Độ hòa tan trong nước: 0,11% tính theo trọng lượng ở 25 o
C;
 Thời gian tồn tại trong khí quyển: 13,6 năm;
 TLV-TWA: 1000 ppm;
 Chỉ số phá hủy tầng ozone (ODP): 0;
 Chỉ số nóng lên toàn cầu (GWP 100 năm): 1600
TLV-TWA (therashold limit value – time – weighted average) nồng độ giới
hạn trung bình lâu dài, giá trị nồng độ giới hạn trong không khí mà với điều kiện
làm việc 8h/ngày hoặc 5ngày/tuần. Đơn vị ppm (parts per million), ppm = 10-6
.
4.3 Thông số chung
Kho lạnh được lắp đặt tại Vinh, theo TCVN 5687:2010 với số giờ không
đảm bảo là 200 (h/năm) ta xác định được:
Bảng 4.1: Thông số khí hậu mùa hè ở Hà Nội
Nhiệt độ nhiệt kế khô
tk (o
C)
Độ ẩm tương đối
 (%)
Nhiệt độ nhiệt kế ướt
tu (o
C)
36,7 50,4 27,5
a) Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh to
 Năng suất lạnh cần thiết:
Áp dụng theo công thức (4-24), trang 120 – tài liệu [1], máy nén cho buồng
bảo quản lạnh phải tạo ra năng suất lạnh là:
Ta có:
23,19
. 1,045. 26,92
0,9
MN
o
Q
Q k
b
�
  
(kW) (4.1)
MSSV: 20120271 41

Trong đó:
k: hệ số làm lạnh tính đến tổn thất trên đường ống và thiết bị của hệ
thống lạnh. Nhiệt độ môi chất lạnh ở thiết bị bay hơi của môi chất
lạnh là -5o
C. Suy ra: k = 1,045;
b: hệ số thời gian làm việc của máy nén, ( dự tính làm việc trong 22h
trong ngày đêm) b = 0,9;
 Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh
to = tb - ∆to
Trong đó :
tb: Nhiệt độ trong không gian buồng lạnh, tb = 5 °C;
∆to: độ chênh nhiệt độ của môi chất lạnh với không khí trong buồng,
đối với thiết bị bay hơi trực tiếp lấy nhiệt độ bay hơi thấp hơn nhiệt
độ buồng 8 ÷ 10o
C, chọn ∆to = 10 o
C.
Vì vậy, ta có:
t0 = 5 – 10 = - 5 o
C, suy ra: po = 2,43 bar
 Nhiệt độ hơi hút về máy nén.
Độ quá nhiệt trong hồi nhiệt của hơi hút là: ∆tqn = 200
C
 th= to + ∆tqn = -5 + 20 = 15o
C
b) Nhiệt độ ngưng tụ tk
Để thuận tiện trong việc lắp đặt vận hàng, ta chọn thiết bị ngưng tụ của hệ
thống là thiết bị ngưng tụ giải nhiệt gió.
tk = tw + ∆tk
∆tk : hiệu nhiệt độ ngưng tụ yêu cầu, chọn ∆tk = 10 �15 o
C ( theo trang 206
– tài liệu [1])
 tk = 36,7 + 15 = 51,7o
C
Môi chất lạnh được sử dụng trong hệ thống lạnh là R134a.
MSSV: 20120271 42

 pk = 10,58 bar
Tỉ số nén là:
13,75
5,65 9
2,43
k
o
p
p
    
4.4 Thông số tính toán chu trình
Do π < 9 nên ta chọn sơ đồ hồi nhiệt của chu trình lạnh Rreon một cấp theo
tài liệu [1] - trang 213.
Hình 4.1 : Sơ đồ chu trình một cấp có hồi nhiệt của freon
a) Nguyên lý hoạt động:
Hơi môi chất sau khi sinh ra ở thiết bị bay hơi, có nhiệt độ t0 và áp suất p0.
Lượng hơi này được đưa tới thiết bị hồi nhiệt (để máy nén tránh hiện tượng thủy
kích). Tại đây hơi môi chất được quá nhiệt đến trạng thái hơi quá nhiệt 1. Tiếp
đến, được máy nén hút về rồi nén lên trạng thái 2. Sau đó, hơi môi chất được đưa
vào thiết bị ngưng tụ để giải nhiệt ra môi trường. Sau khi ra khỏi thiết bị ngưng
tụ, trạng thái môi chất ở lỏng cao áp (điểm 3’) được dẫn vào thiết bị hồi nhiệt để
quá lạnh. Môi chất sau khi ra khỏi thiết bị hồi nhiệt quá lạnh ở trạng thái 3. Tiếp
MSSV: 20120271 43

đó, môi chất được tiết lưu xuống nhiệt độ t0 và áp suất p0 (điểm 4). Lỏng và hơi
đi vào thiết bị bay hơi. Tại đây môi chất lỏng bay hơi thu nhiệt của môi trường
cần làm lạnh, sau đó hơi môi chất lại được máy nén hút về. Như vậy vòng tuần
hoàn môi chất được lặp lại như cũ.
b) Các quá trình trạng thái của môi chất trong chu trình:
1’’-1’: quá nhiệt trên đường ống trong thiết bị bay hơi và ngoài môi trường;
1’– 1: quá nhiệt hơi hút trong thiết bị hồi nhiệt;
1 – 2: quá trình nén đoạn nhiệt đẳng entropy từ áp suất p0 lên áp suất pk ở
trong máy nén;
2 – 3’: Quá trình ngưng tụ đẳng áp ở thiết bị ngưng tụ;
3 – 3’: quá lạnh môi chất đẳng áp trong thiết bị hồi nhiệt;
3’– 4: quá trình tiết lưu đẳng Entapy trong van tiết lưu;
4 – 1: quá trình bay hơi đẳng áp trong thiết bị bay hơi;
- Cân bằng thiết bị hồi nhiệt:
' '
3 3 1 1h h h h   =>
' '
3 3 1 1( )h h h h  
Từ chu trình trên tra bằng phần mềm EES ta có bảng thông số các điểm nút
như sau:
Bảng 4.2 : Thông số các điểm nút của chu trình
Điểm t , o
C P ,bar h , kJ/kg v ,m3
/kg
1’’ -5 2,43 243,8
1’ 0 2,43 248,1
1 15 2,43 261,4 0,0906
2 76,49 13,75 301,3
3 43,01 13,75 109,6
MSSV: 20120271 44

3’ 51,7 13,75 122,8
4 -5 2,43 109,6
c) Tính toán chu trình:
Năng suất lạnh:
q0 = h1’’ – h4 = 243,8 – 109,6 = 134,2 (kJ/kg)
Năng suất lạnh riêng thể tích:
qv = q0 /v1 = 134,2/0,0906 = 1481,2 (kJ/m3
)
Công nén riêng:
l = h2 – h1 = 301,3 – 261,4 = 39,9 (kJ/kg)
Năng suất nhiệt riêng :
qk = h2 – h3’ = 301,3 – 122,8 = 178,5 (kJ/kg)
Hệ số làm lạnh của chu trình:
ε = q0/l = 134,2/39,9 = 3,36
Lưu lượng hơi thực tế:
26,92
= 0,2
134,2
o
tt
o
Q
m
q
 
(kg/s)
Thể tích hút thực tế:
Vtt = mtt.v1 = 0,2.0,0906 = 0,01817 (m3
/s)
Hệ số cấp của máy nên tính theo công thức (7-12), trang 214 - tài liệu [1]:
λ =
1/
0 0 0 0 0
0 0
*
m
k k
k k
p p p p p p T
c
p p p T
� ��      � �
� � � ��
� �� (4.2)
Trong đó:
c = 0.04 là tỉ số thể tích chết;
0p = kp =0.0075;
m=1.
 λ = 0,6445
MSSV: 20120271 45

Thể tích hút lý thuyết:
Vlt = = 0,01747/0,6445 = 0,0282 m3
/s = 101,5 m3
/h
Công nén đoạn nhiệt:
Ns = mtt.l = 0,2.39,9 = 8 (kW)
Nhiệt thải bình ngưng:
Qk= mtt .qk= 0,2.178,5= 35,81 (kW)
Hiệu suất chị thị :
Ƞi = 0,001.to + = 0,82
Công suất chị thị:
8
9,76
0,82
s
i
i
N
N

  
(kW)
Công suất ma sát:
Nms = Vtt.pms = 0,01817.50 = 0,91 (kW)
Công suât hữu ích:
Ne = Ni + Nms = 9,76 + 0,91 = 10,67 (kW)
Công suất điện:
Nel = =
10,67
13,21
0,95.0,85

(kW)
4.5 Lựa chọn máy nén
Dùng phần mềm bitzer để chọn máy nén cho buồng bảo quản lạnh với các
thông số đầu vào như sau:
 Năng suất lạnh: Qo= 26,92 kW;
 Nhiệt độ ngưng tụ: tk= 51,7 o
C, nhiệt độ bay hơi: to= -5 o
C;
 Nhiệt độ hơi hút về máy nén: th= 15 o
C;
MSSV: 20120271 46

 Công suất điện: Nel = 13,21 kW;
 Thể tích lý thuyết: Vlt = 101,5 m3
/h;
 Lưu lượng thực tế: mtt = 0,2 kg/s = 720 kg/h;
Từ phần mềm Bitzer chọn được máy nén: 6HE-25Y-40P
Hình 4.2: Thông số cơ bản của máy nén 6HE-25Y-40P
MSSV: 20120271 47

Hình 4.3: Hình ảnh kích thước máy nén 6HE-25Y-40P
MSSV: 20120271 48

Hình 4.4: Thông số kỹ thuật của máy nén 6HE-25Y-40P
Thông số máy nén được tóm tắt qua bảng sau:
Bảng 4.3: Thông số của máy nén
Môi chất Model Thể tích quét
(m3
/h)
Qo
( kW)
Nel
(kW)
Lưu lượng
thực tế
(kg/h)
R134A 6HE-25Y-40P 110,5 41,4 15,82 984
 Chọn số lượng máy nén và kiểm tra.
Theo bảng 7-1, công thức trang 220 – tài liệu [1] và sử dụng phần mềm
EES ta tính được:
MSSV: 20120271 49

Năng suất lạnh riêng khối lượng tiêu chuẩn là:
0 1' 4 237,9 83,4 154,5TC TC TCq h h     (kJ/kg)
Năng suất lạnh riêng thể tích tiêu chuẩn:
0
1
154,5
1125,3
0,1373
TC
vTC
TC
q
q

  
(kJ/m3
)
Hệ số cấp ở điều kiện tiêu chuẩn là:
1/
0 0 0 0 0
0 0 0
.
m
TC TC kTC kTC TC TC TC
TC
TC TC TC kTC
p p p p p p T
c
p p p T

� ��      � �
� �  � ��
� �� (4.3)
Với P0TC = 1,641 bar và PkTC = 7,706 bar ta có 0,68TC 
Năng suất tiêu chuẩn:
0 0
. 1125,3.0,68
26,92. 21,58
. 1481,2.0,6445
vTC TC
TC
v
q
Q Q
q


  
(kW) (4.4)
Số máy nến cần sử dụng là:
111Equation Chapter (Next) Section 1
0
0
21,58
0,44
41,4
TC
MN
TCM
Q
Z
Q
  
Chọn số máy nén làm việc là 1
Thể tích hút đạt được: V = 110,5 m3
/h > Vlt = 101,5 m3
/h.
Công suất điện đầu vào: Nel = 15,82 kW > 13,21 kW.
Lưu lượng thực tế: mtt = 0,2 kg/s = 720 kg/h < 984 kg/h.
Vậy số máy nén cần dùng là:
- 10 máy nén dùng cho 10 kho lạnh bảo quản có model: 6HE-25Y-40P.
MSSV: 20120271 50

CHƯƠNG 5
TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ NGƯNG TỤ VÀ THIẾT BỊ BAY
HƠI
5.1 Thiết bị ngưng tụ
5.1.1 Phân loại và chọn thiết bị
Có nhiều loại thiết bị ngưng tụ làm việc theo nguyên tắc khác nhau và có
kết cấu khác nhau. Có một số loại thiết bị chính sau:
a) Thiết bị ngưng tụ làm mát nước (giải nhiệt nước):
- Bình ngưng ống vỏ nằm ngang NH3 và Freon;
- Bình ngưng ống vỏ NH3 đặt đứng;
b) Thiết bị ngưng tụ kiểu kết hợp (giải nhiệt nước và gió):
- Dàn ngưng tưới;
- Tháp ngưng tụ (có quạt hay dàn ngưng tụ bay hơi);
c) Thiết bị ngưng tụ làm mát bằng không khí ( giải nhiệt gió):
- Dàn ngưng cưỡng bức;
- Dàn ngưng tự nhiên;
- Dàn ngưng kiểm tấm.
Với kho lạnh này em lựa chọn thiết bị ngưng tụ làm mát không khí ( giải
nhiệt gió) với dàn ngưng cưỡng bức.
5.1.2 Lựa chọn thông số đầu vào cho thiết bị ngưng tụ
Ta có nhiệt ngưng tụ của thiết bị:
Q = KF1.F1.∆t, kW
Trong đó:
KF1: Hệ số truyền nhiệt với 1 đơn vị chiều dài ống, W/m2
K;
MSSV: 20120271 51

F1: Diện tích bề phía không làm cánh, m2
;
∆t: Độ chênh nhiệt độ trung bình logarit, K.
Nhiệt độ ngưng tụ: tk = 51,7 oC
Nhiệt độ không khí vào:
'
2 max= 36,7 C => t 15 Co o
t  
Theo hình (8-7), trang 261, tài liệu [1], tra được: mint 5,2 Co
 
Vậy nhiệt độ trung bình logarit:
1 2
1
2
12 5, 2
9,25 C
15ln
ln
5,2
nc
o
t
t
t t
t 

   
   
(5.1)
Vì là thiết bị ngưng tụ, nên ta có ε = 1
Δt = ε. Δtnc = 9,25 oC;
a) Lập trình bài toán trên EES
Chọn theo kinh nghiệm thông số ống có cánh hình chữ nhật cho thiết bị
ngưng tụ, ta có:
 Bước ống : Bước ống ngang: s1= 0,0395 m;
Bước ống dọc: s2= 0,035 m;
 Số cánh trên một đơn vị chiều dài ống: q= 455 cánh/m;
Chọn chiều dài ống là: l =1,7 m => số cánh trên 1 ống: nc= 734 cánh;
 Chiều dày cánh: c
= 0,00033 m;
 Bước cánh: sc = 0,0022 m;
 Hệ số dẫn nhiệt của ống đồng:  = 380 W/mK;
Để lựa chọn được các thông số đầu vào (đường kính ngoài, vận tốc,…) phù
hợp, ta lập trình trên phần mềm EES. Bài toán được lập trình trên phần mềm
EES đối với thiết bị ngưng tụ được thể hiện qua hình sau:
MSSV: 20120271 52

Hình 5.1: Lập trình thiết bị ngưng tụ trên phần mềm EES (nửa đầu)
MSSV: 20120271 53

Hình 5.2: Lập trình thiết bị ngưng tụ trên phần mềm EES (nửa cuối)
b) Lựa chọn đường kính và vận tốc phù hợp cho thiết bị ngưng tụ
Sau khi sử dụng EES để lập trình tính toán ta xuất ra được bảng kết quả thể
hiện mối liên quan giữa các thông số từ đó ta có thể đi đến việc lựa chọn các
MSSV: 20120271 54

thông số vận tốc, đường kính ngoài thích hợp để tính toán thiết bị ngưng tụ được
tối ưu nhất.
 Sự thay đổi vận tốc
Bảng 5.1: Ảnh hưởng của sự thay đổi vận tốc
Vận tốc
không
khí
(m/s)
Số ống
trong 1
hàng
(ống)
Số hàng
ống
(hàng)
2
(W/m2
K)
1Fk
(W/m2
K)
2Fk
(W/m2
K)
F2t
(m2
)
P
(Pa)
1.6 8 12 57.64 590.2 43.12 224.3 127.9
1.8 8 12 62.38 621.5 45.71 187.4 157.3
2 8 11 66.94 650.2 48.11 146 173.5
2.2 7 12 71.35 676.5 50.35 85.65 223.7
2.4 7 12 75.64 700.9 52.45 38.04 260.6
MSSV: 20120271 55

Hình 5.3: Đồ thị ảnh hưởng của sự thay đổi vận tốc
Từ bảng và đồ thị trên, ta thấy vận tốc không khí càng tăng thì hệ số truyền
nhiệt phía không khí 2Fk
càng tăng dẫn đến hiệu suất trao đổi nhiệt càng tốt. Vận
tốc tăng làm cho tổng diện tích phía làm cánh F2t giảm, điều này giúp thiết bị
càng gọn nhẹ hơn. Nhưng vận tốc càng tăng thì trở kháng phía cánh P cũng
tăng theo, dẫn đến công suất quạt lớn hơn và cũng tiêu tốn điện năng nhiều hơn.
Vì vậy, ta phải tối ưu hóa việc lựa chọn vận tốc. Qua đồ thị và bảng trên em lựa
chọn vận tốc không khí 2 m/s  .
 Sự thay đổi đường kính
Bảng 5.2: Ảnh hưởng của sự thay đổi đường kính ngoài
d2
(m)
d1
(m)
Số ống
trong 1
hàng
(ống)
Số hàng
ống
(hàng)
2
(W/m2
K)
1Fk
(W/m2
K)
2Fk
(W/m2
K)
F2t
(m2
)
P
(Pa)
0.0158
8 0.01446 9 13 43.84 677.9 31.96 159.2 120.4
0.019 0.017 8 13 53.43 665.2 38.68 159.2 153.3
0.0222 0.02 8 11 66.94 650.2 48.11 146 173.5
0.0286 0.026 6 11 118.9 665 81.79 139.3 389.8
0.0349 0.0321 5 9 314.6 786.6 186.1 139.3 1282
MSSV: 20120271 56
Tải bản FULL (file word 113 trang): bit.ly/2Ywib4t
Dự phòng: fb.com/KhoTaiLieuAZ

Hình 5.4: Đồ thị ảnh hưởng của sự thay đổi đường kính ngoài
Từ bảng và đồ thị trên, ta thấy khi đường kính ngoài càng tăng thì hệ số
truyền nhiệt phía không khí 2Fk
càng tăng dẫn đến hiệu suất trao đổi nhiệt càng
tốt. Đường kính ngoài càng tăng làm cho tổng diện tích phía làm cánh F2t giảm,
điều này giúp thiết bị càng gọn nhẹ hơn. Nhưng đường kính càng tăng thì trở
kháng phía cánh P cũng tăng theo, dẫn đến công suất quạt lớn hơn và cũng tiêu
tốn điện năng nhiều hơn. Vì vậy, ta phải tối ưu hóa việc lựa chọn đường kính.
Qua đồ thị và bảng trên em lựa chọn đường kính d2 = 0,0222 m.
MSSV: 20120271 57
Tải bản FULL (file word 113 trang): bit.ly/2Ywib4t
Dự phòng: fb.com/KhoTaiLieuAZ

5.1.3 Tính toán, thiết kế thiết bị ngưng tụ
a) Lựa chọn thông số đầu vào
 Đường kính ngoài ống: d2 = 0,0222 m;
 Chọn đường kính trong ống: d1= 0,02 m;
 Chiều dày ống  = 0,0011 m;
 Bước ống : Bước ống ngang: s1= 0,0395 m;
Bước ống dọc: s2= 0,035 m;
 Số cánh trên một đơn vị chiều dài ống: q= 455 cánh/m;
Chọn chiều dài ống là: l =1,7 m => số cánh trên 1 ống: nc= 734 cánh;
 Chiều dày cánh: c
= 0,00033 m;
 Bước cánh: sc = 0,0022 m;
 Hệ số dẫn nhiệt của ống đồng:  = 380 W/mK;
 Chiều cao cánh:
1 2 0, 0395 0, 0222
0, 00865 m;
2 2
s d
h
 
  
 Giả sử: + Số ống trong 1 hàng: m = 8 ống;
+ Số hàng ống z =11 ống;
Tổng số ống: n = m.z=8.11= 88 ống;
Diện tích ống phía không có cánh:
11
2
. . . 3,14.88.0,02.1,7 9, 4 m
gt
F n d l  
 Chiều dài cánh tấm theo chiều chuyển động của chất khí:
2. 0,035.11 0,385 m;cl s z  
 Hệ số cánh, áp dụng công thức (2-136) – tài liệu [9], ta có:
2
2. .( . . . . / 41 2
1
. . .1
)n m s l n dc c
c
n d l




 
(5.2)

2
2.774.(8.0, 0395.0,385 88.3,14.0, 0222 / 4
1 15, 42
88.3,14.0, 02.1, 7
c

  
 Chọn tốc độ không khí: 2 m/s  .
MSSV: 20120271 58
5163708

Tính toán, thiết kế hệ thống lạnh bảo quản quả vải tươi của công ty cổ phần thực phẩm Bỉm Sơn, Thanh Hóa (có bản cad)

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Tính toán, thiết kế hệ thống lạnh bảo quản quả vải tươi của công ty cổ phần thực phẩm Bỉm Sơn, Thanh Hóa (có bản cad)

Similar to Tính toán, thiết kế hệ thống lạnh bảo quản quả vải tươi của công ty cổ phần thực phẩm Bỉm Sơn, Thanh Hóa (có bản cad) (20)

More from nataliej4

More from nataliej4 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (10)

Tính toán, thiết kế hệ thống lạnh bảo quản quả vải tươi của công ty cổ phần thực phẩm Bỉm Sơn, Thanh Hóa (có bản cad)