`

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC & THỰC PHẨM

Đồ án:

THIẾT KẾ KHO LẠNH BẢO QUẢN DỨA
NĂNG SUẤT 100 TẤN/MẺ

TPHCM, ngày 19 tháng 1, năm 2017

1
THIẾT KẾ KHO LẠNH BẢO QUẢN DỨA NĂNG SUẤT 100 TẤN/MẺ


`

LỜI MỞ ĐẦU.
Mục tiêu của đồ án “Thiết kế kho lạnh bảo quản dứa năng suất 100 tấn/ mẻ” là
thiết kế hệ thống kho lạnh cho dứa với năng suất 100 tấn/mẻ đảm bảo dứa không bị hư
hỏng, giữ nguyên được giá trị dinh dưỡng phục vụ cho sản xuất và chế biến các sản phẩm
về dứa.
Dứa là một loại thực phẩm thiết yếu đối với đời sống của con người. Dứa cung cấp
cho con người nhiều chất xơ, khoáng chất, vitamin và giúp con người làm đẹp, chống lão
hóa, giảm stress, nâng cao tinh thần, tốt cho hệ tiêu hóa, tim mạch…. Do đó, trong chế độ
dinh dưỡng của con người dứa không thể thiếu và ngày càng trở nên quan trọng. Đất
nước ta có điều kiện sinh thái thuận lợi để có thể trồng được các loại rau quả có nguồn
gốc địa lý khác nhau: nhiệt đới, á nhiệt đới, ôn đới, đem lại hiệu quả kinh thế cao, tăng
thu nhập cho các hộ nông dân. Từ xa xưa, nhân dân ta đã biết bảo quản và chế biến các
loại rau quả theo phương pháp quen thuộc như phơi, sấy, muối Ngày nay với sự phát triển

của kỹ thuật lạnh người ta có thể bảo quản dứa bằng cách làm lạnh theo nhiều phương
pháp khác nhau Áp dụng phương pháp bảo quản lạnh sẽ kéo dài thời gian bảo quản, phục
vụ điều hoà, dự trữ nguyên liệu, kéo dài thời vụ sản xuất cho xí nghiệp sản xuất thực
phẩm, cho khu công nghiệp và xuất khẩu. 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 tươi sống.
Mặc dù có nhiều nổ lực và cố gắng, tuy nhiên em khơng thể tránh khỏi những sai
sót do kiến thức cịn hạn chế. Em rất mong nhận được ý kiến đóng góp từ các thầy, cơ để
em được hồn thiện bài tốt hơn.
Cuối cùng em xin cảm ơn các thầy, cô đã hướng dẫn tận tình em trong quá trình
làm đồ án. Em xin chân thành cảm ơn.
TPHCM, Ngày 19 tháng 1 năm 2017.

2
THIẾT KẾ KHO LẠNH BẢO QUẢN DỨA NĂNG SUẤT 100 TẤN/MẺ


`

LỜI NHẬN XÉT CỦA GVHD


............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................

............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
Chữ ký của giáo viên nhận xét

3
THIẾT KẾ KHO LẠNH BẢO QUẢN DỨA NĂNG SUẤT 100 TẤN/MẺ


`

LỜI NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG PHẢN BIỆN


............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................

............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
4
THIẾT KẾ KHO LẠNH BẢO QUẢN DỨA NĂNG SUẤT 100 TẤN/MẺ


`

............................................................................................................................................
Chữ ký của giáo viên nhận xét

5
THIẾT KẾ KHO LẠNH BẢO QUẢN DỨA NĂNG SUẤT 100 TẤN/MẺ


`

MỤC LỤC
A. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU..........................................................................8
I. Nguồn gốc lịch sử ................................................................................................8
II. Thành phần hóa học................................................................................................9
III. Ý nghĩa và mục đích của kho lạnh.........................................................................11

B. QUY HOẠCH MẶT BẰNG KHO LẠNH...............................................................11
I. Thiết kế kho lạnh và mặt bằng kho lạnh................................................................13
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
1. Dung tích kho lạnh................................................................................................13
2. Tải trọng của nền và của trần.................................................................................14
3. Xác định diện tích kho lạnh cần xây dựng.............................................................14
II. Tính cách nhiệt và cách ẩm kho lạnh.....................................................................15
1. Kết cấu tường bao.................................................................................................15
2. Kết cấu xác định của trần kho lạnh........................................................................19
3. Chiều dày cách nhiệt của nền kho lạnh..................................................................23
III. Tính nhiệt kho lạnh..............................................................................................27
1. Dòng nhiệt do kết cấu bao che Q1..........................................................................28
2. Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra Q2.........................................................................31
2.1. Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra.......................................................................31
2.2. Dịng nhiệt do bao bì tỏa ra.............................................................................32
3. Dịng nhiệt do thơng gió buồng lạnh Q3................................................................33
4. Các dòng nhiệt do vận hành Q4.............................................................................33
5. Dòng nhiệt do hoa quả hơ hấp Q5..........................................................................34
C. TÍNH CHỌN MÁY NÉN VÀ CÁC THIẾT BỊ PHỤ
I. Tính chọn máy nén...............................................................................................39
1. Xác định tỉ số chọn máy nén.................................................................................40
2. Xây dựng chu trình ...............................................................................................41
II. Tính thiết bị ngưng tụ...........................................................................................45
1. Chọn thiết bị..........................................................................................................45
2. Mục đích của thiết bị ngưng tụ..............................................................................46
3. Cấu tạo..................................................................................................................46
4. Nguyên lý hoạt động.............................................................................................47

5. Tính chọn thiết bị..................................................................................................47
III. Tính thiết bị bay hơi.............................................................................................49
1. Vai trị.................................................................................................................... 49
2. Tính chọn thiết bị..................................................................................................49
IV. Tính chọn thiết bị phụ..........................................................................................51
1. Bình tách lỏng.......................................................................................................51
1.1. Nhiệm vụ........................................................................................................51
6
THIẾT KẾ KHO LẠNH BẢO QUẢN DỨA NĂNG SUẤT 100 TẤN/MẺ


`

1.2. Cấu tạo và ngun lý hoạt động......................................................................52
1.3. Tính tốn........................................................................................................52
2. Bình chứa cao áp...................................................................................................52
2.1. Nhiệm vụ........................................................................................................52
2.2. Vị trí và cấu tạo..............................................................................................52
2.3. Tính tốn........................................................................................................53
3. Xác định tháp giải nhiệt.........................................................................................54
3.1. Nhiệm vụ........................................................................................................54
3.2. Cấu tạo............................................................................................................54
3.3. Tính tốn........................................................................................................55
4. Phin sấy lọc...........................................................................................................56
4.1. Nhiệm vụ........................................................................................................56
4.2. Cấu tạo............................................................................................................57
4.3. Vị trí lắp đặt....................................................................................................57
5. Van tiết lưu............................................................................................................57
5.1. Nhiệm vụ........................................................................................................57
5.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động......................................................................57

5.3. Vị trí lắp đặt....................................................................................................58
6. Mắt gas.................................................................................................................. 58
6.1. Nhiệm vụ........................................................................................................59
6.2. Cấu tạo............................................................................................................59
6.3. Vị trí lắp đặt....................................................................................................59
7. Bơm....................................................................................................................... 59
8. Van một chiều........................................................................................................59
9..Van an toàn............................................................................................................60
10. Áp kế.....................................................................................................................60
Tài liệu tham khảo.....................................................................................................60

7
THIẾT KẾ KHO LẠNH BẢO QUẢN DỨA NĂNG SUẤT 100 TẤN/MẺ


`

A. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU:
1.1 . Tổng quan về dứa
1.1.1 Nguồn gốc
Dứa có tên khoa học là Annas comusmin là loại quả nhiệt đới. Chi này có nguồn
gốc từ khu vực Nam Mỹ và được đưa tới các đảo khu vực Caribe nhờ những thổ dân Anh
điêng Carib. Năm 1493, Christopher Columbus lần đầu tiên đã nhìn thấy các loại cây của
chi này tại Guadeloupe. Các cánh đồng trồng dứa thương phẩm được thành lập tại
Hawaii, Philippines, Đông Nam Á, Florida và Cuba. Dứa đã trở thành một trong những
loại cây ăn trái phổ biến nhất trên thế giới. (Morton& Julia F. 2011 ).
Ở nước ta dứa được trồng nhiều ở Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Bắc Giang, Bắc Ninh,
Tuyên Quang, Thanh Hoá, Nghệ An, Tây Ninh, Kiên Giang. (khoahocchonhanong.com)
1.1.2 Những đặc tính chủ yếu
Dứa có các lá gai mọc thành cụm hình hoa thị. Các lá dài và có hình dạng giống

mũi mác và có mép lá với răng cưa hay gai. Hoa mọc từ phần trung tâm của cụm lá hình
hoa thị, mỗi hoa có các đài hoa riêng của nó. Chúng mọc thành cụm hình đầu rắn chắc
8
THIẾT KẾ KHO LẠNH BẢO QUẢN DỨA NĂNG SUẤT 100 TẤN/MẺ


`

trên thân cây ngắn và mập. Các đài hoa trở thành mập và chứa nhiều nước và phát triển
thành một dạng phức hợp được biết đến như là quả dứa (quả giả), mọc ở phía trên cụm lá
hình hoa thị.
1.1.3 Các giống dứa và vùng trồng tại Việt Nam


Dứa Victoria (dứa tây, dứa hoa) có các giống:
 Dứa hoa Phú Thọ: thuộc nhóm Queen, trồng được nơi đất chua xấu. Lá có nhiều
gai và cứng, quả nhỏ, thịt quả vàng đậm, thơm, ít nước, giịn.
 Dứa Na hoa: lá ngắn và to, quả to hơn dứa hoa Phú Thọ, phẩm chất ngon, năng
suất cao.



Dứa Cayen: lá chỉ có ít gai ở đầu mút lá, lá dài cong lòng máng, quả to. khi chưa chín
quả màu xanh đen, khi chín chuyển màu da đồng. Quả nhiều nước, thịt vàng ngà, mắt
dứa to và nơng, vỏ mỏng, thích hợp với đóng hộp.



Dứa ta thuộc nhóm Red Spanish: chịu bóng rợp, có thể trồng xen trong vườn quả,
vườn cây lâm nghiệp. Dứa Cayen trồng phổ biến ở Tam Điệp, Ninh Bình.




Dứa ta (Ananas comosus var spanish hay Ananas comosus sousvar - red spanish) là
cây chịu bóng tốt, có thể trồng ở dưới tán cây khác. Quả to nhưng vị ít ngọt



Dứa mật (Ananas comosus sousvar - Singapor spanish) có quả to thơm, ngon, trồng
nhiều ở Nghệ An và Thanh Hóa



Dứa tây hay dứa hoa (Ananas comosus queen) được du nhập từ 1931, trồng nhiều ở
các đồi vùng Trung du. Quả bé nhưng thơm, ngọt



Dứa không gai (Ananas comosus cayenne) được trồng ở Nghệ An, Quảng Trị, Lạng
Sơn. Cây khơng ưa bóng. Quả to hơn các giống trên. (khoahocchonhanong.com)

1.1.4 Giá trị dinh dưỡng
Trong 100g phần ăn được của dứa cung cấp:
9
THIẾT KẾ KHO LẠNH BẢO QUẢN DỨA NĂNG SUẤT 100 TẤN/MẺ


`




Năng lượng: 202 kJ (48 Kcal)
Thành phần
Carbohydrates
Protein
Chất béo
Vitamin :
B1
B2
B3
B5
B6
B9
C
Chất khoáng
Calcium
Sắt
Phospho
Magnesium
Kali
Kẽm

Hàm lượng
12.63
0.54
0.12

Đơn vị
g
g

g

0.079
0.031
0.489
0.205
0.110
15
36.2

mg
mg
mg
mg
mg
µg
mg

13
0.28
8
12
115
0.1

mg
mg
mg
mg
mg

mg

(Nutritiondata.com)
1.1.5 Lợi ích của dứa


Hỗ trợ hệ miễn dịch: vitamin C trong dứa có chức năng chính như một chất chống oxi
hóa tan trong nước của cơ thể, giúp cơ thể chống lại các gốc tự do. Điều này khiến
cho dứa trở nên vô cùng hữu dụng trong việc chống lại những bệnh lý như bệnh tim,



xơ vữa động mạch và đau khớp.
Làm xương chắc khỏe: Dứa chứa gần 75% lượng mangan (một khoáng chất quan
trọng) cần thiết cho cơ thể, có vai trị quan trọng trong việc phát triển xương và các
mơ liên kết. Do đó, dứa là một lựa chọn hoàn hảo cho những người lớn tuổi có xương
đang ngày trở nên giịn hơn.

10
THIẾT KẾ KHO LẠNH BẢO QUẢN DỨA NĂNG SUẤT 100 TẤN/MẺ


`



Thúc đẩy q trình tiêu hóa: Giống như nhiều loại rau và quả khác, dứa chứa nhiều
chất xơ giúp tiêu hóa. Thêm vào đó, dứa cịn chứa một lượng đáng kể bromelain, một




loại enzym phân hủy protein, từ đó đẩy nhanh q trình tiêu hóa.
Chống viêm: Bromelain cũng đã được chứng minh là có đặc tính chống viêm, có thể
giúp làm giảm nguy cơ đau khớp và sưng tấy, Viêm quá mức có thể dẫn tới một loạt
các bệnh nguy hiểm, bao gồm cả ung thư, và theo một số nhà dinh dưỡng học thì
bromelain có thể giúp phịng ngừa bệnh. Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu cụ thể về việc



liệu bromelain trong dứa có kết quả tương tự hay khơng.
Giảm đơng máu: Bromelain có thể ngăn ngừa hình thành máu đơng, khiến cho dứa trở
thành món ăn cực tốt cho người có nguy cơ bị đơng máu. (Morton& Julia F, 2011 ).

III. Ý NGHĨA VÀ MỤC ĐÍCH CỦA KHO LẠNH:
 Từ xa xưa con người đã biết sử dụng lạnh cho đời sống, bằng cách cho vật cần
làm lạnh tiếp xúc với những vật lạnh hơn. Sau này kỹ thuật lạnh ra đời đã thâm
nhập vào các ngành kinh tế quan trọng và hỗ trợ tích cực cho các ngành đó như:
-

Ngành cơng nghệ chế biến và bảo quản thực phẩm

-

Trong công nghiệp nặng: làm nguội khuôn đúc

-

Trong y tế: chế biến và bảo quản máu, thuốc

-


Trong công nghệ hóa chất

-

Trong lĩnh vực sinh hoạt đời sống: điều hịa khơng khí
 Đóng vai trị quan trọng nhất là ngành công nghiệp chế biến và bảo quản thực
phẩm. Tuy nhiên để có thể giữ cho thực phẩm được lâu dài để cung cấp, phân
phối cho nền kinh tế quốc dân, thì phải bảo quản đơng nhằm giữ cho các vi sinh
vật làm ôi thiu thực phẩm càng bị ức chế, các quá trình phân giải diễn ra rất






chậm. Vì vậy mà có thể giữ cho thực phẩm khơng bị hỏng trong thời gian dài.
 Việc thiết kế kho lạnh phải đảm bảo các yêu cầu sau:
Cần phải tiêu chuẩn hóa các dạng kho lạnh;
Cần đáp ứng các yêu cấu khắt khe của sản phẩm xuất khẩu;
Cần có khả năng cơ giới hóa cao trong các khâu bốc dỡ, sắp xếp hàng;
Cần phải kinh tế, vốn đầu tư nhỏ, có thể sử dụng máy và thiết bị trong nước…
11

THIẾT KẾ KHO LẠNH BẢO QUẢN DỨA NĂNG SUẤT 100 TẤN/MẺ


`

Với những yêu cầu trên ta có những phương án thiết kế phù hợp.

 PHÂN LOẠI KHO LẠNH:
1. Kho lạnh chế biến:
Là một bộ phận của các cơ sở chế biến thực phẩm như thịt, cá,,,..Các sản phẩm là
thực phẩm lạnh, lạnh đông, ..để chuyển đến các kho lạnh phân phối, kho lạnh trung
chuyển, .Đặc điểm là năng suất lạnh của các thiết bị lớn, chúng làm mắt xích đầu tiên của
dây chuyền lạnh.
2. Kho lạnh phân phối:
- Thường dùng cho thành phố và các trung tâm công nghiệp để bảo quản các sản phẩm
thực phẩm trong một mùa thu hoạch, phân phối điều hòa cho cả năm.
- Phần lớn các sản phẩm được gia lạnh kết đơng ở xí nghiệp chế biến nơi khác đưa đến
đây để bảo quản. Một phần nhỏ có thể được gia lạnh và kết đơng tại kho lạnh từ 3 đến 6
tháng, dung tích kho lớn, tới 10 đến 15 ngàn tấn.
- Kho lạnh chuyên dùng để bảo quản một loại mặt hàng và vạn năng để bảo quản nhiều
loại mặt hàng như thịt, sữa, rau quả…
3. Kho lạnh trung chuyển:
Thường đặt ở hải cảng, những điểm nút đường sắt, ..dùng để bảo quản ngắn hạn
những sản phẩm tại những nơi trung chuyển. Kho lạnh này có thể kết hợp với kho lạnh
phân phối và kho lạnh thương nghiệp.
4. Kho lạnh thương nghiệp:
Dùng để bảo quản ngắn hạn thực phẩm sắp đưa ra thị trường tiêu thụ. Nguồn hàng
chủ yếu là từ kho lạnh phân phối. Kho lạnh có thời gian bảo quản là 20 ngày. Kiểu này
bao gồm tủ lạnh, tủ kính lạnh thương nghiệp.
12
THIẾT KẾ KHO LẠNH BẢO QUẢN DỨA NĂNG SUẤT 100 TẤN/MẺ


`

5. Kho lạnh vận tải:
Thực tế là các ô tô lạnh, tàu hỏa,..dùng để vận tải các sản phẩm bảo quản lạnh. Các

khoang lạnh có thể chiếm tồn bộ hoặc một phần khoang hàng của phương tiện vận tải.
6. Kho lạnh sinh hoạt:
Thực chất là các tủ lạnh, tủ đông, chúng được coi là mắt xích cuối cùng của dây
chuyền lạnh, dùng để bảo quản các thực phẩm tiêu dùng trong gia đình hoặc tập thể.
Dung tích từ 50l đến vài mét khối.
B. QUY HOẠCH MẶT BẰNG KHO LẠNH:
 Yêu cầu chung đối với mặt bằng kho lạnh:
- Qui hoạch mặt bằng kho lạnh là bố trí những nơi sản xuất ,xử lí lạnh,bảo quản và những
nơi phụ trợ phù hợp với dây chuyền công nghệ .Để đạt được mục đích đó cần tn thủ
các u cầu sau:
+ Phải bố trí các buồng lạnh phù hợp với dây chuyền cơng nghệ, sản phẩm đi theo dây
chuyền không gặp nhau, không đan chéo nhau, các cửa ra vào cửa buồng phải quay ra
hành lang.Cũng có thể khơng dùng hành lang nhưng sản phẩm theo dây chuyền không
được gặp nhau.
+ Quy hoạch cần phải đạt chi phí đầu tư nhỏ nhất. Cần sử dụng rộng rãi các điều kiện tiêu
chuẩn giảm đến mức thấp nhất các diện tích phụ nhưng phải đảm bảo tiện nghi.Giảm
công suất thiết bị đến mức thấp nhất. Giảm công suất thiết bị đến mức thấp nhất.
+ Quy hoach mặt bằng cần phải đảm bảo sự vận hành tiện lợi và rẻ tiền.
+ Quy hoạch phải đảm bảo lối đi lại và đường vận chuyển thuận tiện cho việc bốc xếp
thủ công hay cơ giới đã thiết kế.
+ Chiều rộng kho lạnh nhiều tầng không quá 40(m)
13
THIẾT KẾ KHO LẠNH BẢO QUẢN DỨA NĂNG SUẤT 100 TẤN/MẺ


`

+Chiều rộng kho lạnh một tầng phù hợp với khoảng vượt lớn nhất là 12 (m).
+Chiều dài của kho lạnh có đường sắt nên chọn có thể chứa được 5 toa tầu lạnh bốc xếp
được cùng một lúc.

+ Chiều rộng sân bốc dỡ đường sắt 6-7,5m;sân bốc dỡ ôtô cũng vậy.
+ Trong một vài trường hợp , kho lạnh có sân bốc dỡ nối liền rộng 3,5 m, nhưng thông
thường các kho lạnh có hành lang nối cả 2 phía, chiều rộng 6m.
+ Kho lạnh có dung tích đến 600t khơng bố trí đường sắt ,chỉ cần một sân bốc dỡ ô tô
dọc theo chiều dài kho đảm bảo mọi phương thức bốc dỡ.
- Để giảm tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che, các buồng lạnh cùng nhiệt độ nhóm vào một
khối.
- Mặt bằng của kho lạnh phải phù hợp với hệ thống đã chọn. Điều này rất quan trọng với
kho lạnh một tầng vì khơng phải ln ln đảm bảo đưa được môi chất lạnh từ các thiết
bị lạnh về ,do đó phải chuyển sang sơ đồ lớn hơn với việc cấp lỏng từ dưới lên.
- Mặt bằng kho lạnh phải đảm bảo kỹ thuật an tồn phịng cháy chữa cháy.
- Khi thiết kế phải tính thêm khả năng mở rộng kho lạnh.Phải để lại một mặt mút
tường để có thể mở rộng kho lạnh.
 Yêu cầu đối với buồng máy và thiết bị:
Bố trí máy và thiết bị nhằm mục đích:
 Vận hành máy thuận tiện.
 Rút ngắn chiều dài đường ống.
 Sử dụng thể tích buồng máy hiệu quả nhất, buồng máy gọn nhất.
 Đảm bảo phịng cháy chữa cháy,vệ sinh cơng nghiệp.
14
THIẾT KẾ KHO LẠNH BẢO QUẢN DỨA NĂNG SUẤT 100 TẤN/MẺ


`

 Đảm bảo cho việc bảo dưỡng máy.
- Buồng máy và thiết bị thường được bố trí sát tường kho lạnh để đường ống giữa máy
và thiết bị dàn lanh là ngắn nhất, chiếm từ 5 đến 10% diện tích kho lạnh.
- Buồng máy và thiết bị có thể nằm chung trong kho lạnh hay tách rời. Đối với hệ thống
lớn có buồng máy và thiết bị riêng, đối với kho nhiều tầng, buồng máy nằm ở tầng trệt,

còn thiết bị nằm ở tầng hầm. Nếu kho lạnh có máy lạnh độc lập thì có thể khơng có
buồng máy và thiết bị.
- Trong buồng máy thường bố trí: Máy nén, trạm tiết lưu, bình ngưng…..Chiều rộng
chính của lối đi trong buồng máy là >=1,5m, các máy và thiết bị lớn đến 2,5m. Khoảng
cách này để đi lại và sửa chữa máy dễ dàng. Khoảng cách máy và thiết bị ít nhất là 1m,
giữa thiết bị và tường là 0,8m nếu đây khơng phải là lối đi vận hành chính. Trạm tiết lưu
và bảng điều khiển phải bố trí sao có thể quan sát được đễ dàng từ mọi vị trí, trạm tiết lưu
đặt cách máy ít nhất là 1,5m.
- Chiều cao buồng máy amoniac ít nhất đạt 4,2m, Freon là 3,5m và 2,6m đối với thiết bị
nhỏ hơn. Buồng máy phải có quạt thơng gió thổi ra ngồi, mỗi giờ có thể thay đổi khơng
khí trong buồng 3 – 4 lần.
Chiều cao buồng thiết bị không nhỏ hơn 3,6m. Khi bố trí bình bay hơi và bình
ngưng tụ phảu chú ý vệ sinh, làm sạch định kì.
I. Thiết kế kho lạnh và mặt bằng kho lạnh.
1. Dung tích kho lạnh.
Dung tích kho lạnh được xác định theo biểu thức:
E = V.

(cơng thức 2-1),[1]

Trong đó:
 E: dung tích kho lạnh,( tấn) .
15
THIẾT KẾ KHO LẠNH BẢO QUẢN DỨA NĂNG SUẤT 100 TẤN/MẺ


`

E = 100 tấn (theo đề tài cho).
 V: thể tích kho lạnh ().

 : định mức chất tải thể tích t/.
 Định mức chất tải tra theo bảng 2- 4. Ta có (t).
Từ dung tích kho lạnh (2-1), ta xác định được biểu thức tính thể tích kho lạnh:

(.
 Diện tích chất tải của buồng lạnh F.
Diện tích chất tải được xác định qua thể tích chất tải và chiều cao chất tải.
(cơng thức 2-2),[1]
Trong đó:
 F: diện tích chất tải hoặc diện tích hàng chiếm trực tiếp, m2.
 h: chiều cao chất tải, m.
Chiều cao chất tải là chiều cao lô hàng chất trong kho. Chiều cao này phụ thuộc vào
phương pháp bốc dỡ, bao bì đựng hàng nó có thể được xác định bằng chiều cao buồng
lạnh trừ đi phần lắp đặt dàn lạnh và không gian cần thiết để nâng và dỡ hàng. Với kho
lạnh một tầng có chiều cao 5 m khi đó chọn chiều cao chất tải là 4,3(m).
Vậy 77,52 (m2).
2. Tải trọng của nền và của trần.
Được tính tốn theo định mức chất tải và chiều cao chất tải của nền và giá treo hoặc
móc treo vào trần.
.h
(2-3)[1]
: Định mức chất tải theo diện tích, (t/m2).
(t/m2).
Phù hợp với tải trọng cho phép.
16
THIẾT KẾ KHO LẠNH BẢO QUẢN DỨA NĂNG SUẤT 100 TẤN/MẺ


`


3. Xác định diện tích lạnh cần xây dựng:
(cơng thức2-4)[1].

Trong đó:
 : Diện tích lạnh cần xây dựng (m2)
 : Hệ số sử dụng diện tích các buồng, được tính cho cả đường đi và diện tích giữa
các lơ hàng, giữa lơ hàng và cột, tường, các diện tích lắp đặt thiết bị như dàn bay
hơi, quạt. phụ thuộc diện tích buồng và lấy theo bảng 2-5.
Bảng 2-5: hệ số sử dụng diện tích theo buồng.
Diện tích buồng lạnh m2
Đến 20
Từ 20 đến 100
Từ 100 đến 400
Hơn 400
Theo bảng 2-5 chọn hệ số =0,75. ta có :

0,50,6
0,7 0,75
0,750,8
0,8 0,85

== 103,36 (m2).
Chọn kích thước kho lạnh là 12 9. chiều dài kho lạnh là 12 m, chiều rộng kho lạnh là 9 m,
chiều cao kho lạnh là 5 m.
Số lượng buồng lạnh cần xây dựng là:
1,43 (công thức 2-5),30 [1]
f: diện tích buồng lạnh quy chuẩn đã chọn xác định qua các hàng cột kho.
chọn =2.
Dung tích thật của buồng lạnh:
= 100. = 139,86 (cơng thức 2-6,31)[1].

II. Tính cách nhiệt và cách ẩm kho lạnh:
17
THIẾT KẾ KHO LẠNH BẢO QUẢN DỨA NĂNG SUẤT 100 TẤN/MẺ


`

1. Kết cấu tường bao:
Chọn kết cấu vách kho lạnh như sau:
STT

Vật liệu

1

Bề dày  Hệ số dẫn nhiệt  Hệ số khuyếch tán
(m)

(W/mk)

ẩm g/mh MPa

Vữa trát xi măng

0,01

0,92

90


2

Gạch đỏ

0,2

0,82

105

3

Vữa trát xi măng

0,01

0,92

90

4

Cách ẩm bitum

0,005

0,18

0,86


5

Cách nhiệt polystirol

0,047

7,5

6

Vữa trát xi măng lưới thép

0,92

90

cn

0,01

 Chiều dày lớp cách nhiệt:
K=

công thức (3-1)[1].

suy ra: CN = ; (m) (3-2),[1]
Với:
 CN: Chiều dày lớp cách nhiệt polystirol(m)
 CN : hệ số dẫn nhiệt của polystirol, W/mK (bảng 3-1)[1].
 K: hệ số truyền nhiệt , ứng với kho nhiệt độ 40C ta có:

K = 0,35 W/m2K (tra bảng 3-3 đến 3-6),[1].
 1: Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài tường: 1 = 23,3 W/m2 K (bảng 3-7),[1].
 2: Hệ số toả nhiệt bên trong tường ,đối với kho lạnh đối lưu cưỡng bức
2 = 9 /m2 K (bảng 3-7),[1].
18
THIẾT KẾ KHO LẠNH BẢO QUẢN DỨA NĂNG SUẤT 100 TẤN/MẺ


`

 i: Bề dày của lớp vật liệu thứ i,(m)
 i: hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, W/m2K (bảng 3-1)[1]

Chọn xác định hệ số K theo thực tế là:
0,27 (W/m2.K).
nên chọn = 0,15(m) là hợp lí.
 Kiểm tra đọng sương:
Theo bảng 1-1,[1]: Ta có nhiệt độ tháng nóng nhất tại TP.HCM là t 1=37,30C, nhiệt
độ theo đề bài cho là t2=40C.
Tra đồ thị h-x , hình 1-1,[1]. Suy ra ts=320C.
ks= 0,095. = 0,095.23,3. = 3,5.
kt < ks tường không bị đọng sương.
 Kiểm tra đọng ẩm trong kết cấu bao che:
Điều kiện để ẩm không đọng lại trong cơ cấu cách nhiệt là áp suất riêng hơi nước
thực tế luôn phải nhỏ hơn áp suất bão hoà hơi nước ở mọi điểm trong cơ cấu cách
nhiệt Px < Phmax
- Ta xác định Px:
Mật độ dòng qua mọi điểm trong vách là như nhau và bằng mật độ dịng nhiệt qua
tường bao vây ta có:
+ Mật độ dòng nhiệt qua tường bao là:

q = K.t = 0,27.( 37,3-4 ) = 8,991 (W/m2)
19
THIẾT KẾ KHO LẠNH BẢO QUẢN DỨA NĂNG SUẤT 100 TẤN/MẺ


`

+ Mật độ dòng nhiệt qua vách thứ nhất là:
Ta có: q = q1 = 1(tf1 – t1)
1=23,3 W/m2K
t1 = tf1 = 37,3 =36,910C.
Vậy t2 = t1 – = 36,91 = 36,810C.
t3 = t2 = 36,81 8,991 =34,620C.
t4 = t3 = 34,62 8,991 = 34,520C.
t 5 = t4

= 34,52 8,991 = 34,270C.

t 6 = t5

= 34,27 8,991  = 5,580C.

t7 = t6  = 5,58  8,991  = 5,480C.
Bảng áp suất hơi. Tra theo bảng 7-10 tính chất vật lý của khơng khí ẩm.
vách
Nhiệt độ t,oC
áp suất Phmax

1
36,91

6253,4

2
36,81
6215,2

3
34,62
5551,4

4
34,52
5521,9

5
34,27
5448,3

6
5,58
2216,3

7
5,48
2207,5

 Tính phân áp suất thực của hơi nước :
 Dòng hơi thẩm thấu qua kết cấu bao che :

Ph1 và Ph2 là phân áp suất hơi của khơng khí bên ngồi và bên trong phòng.

Ph1 = Px” ( t = 37,30C ).(=74%) = 6361,1.74% = 4707,2 Pa = 4707,2.10-6 MPa.
Ph2 = Px” ( t = 40C ).(=74%) = 2077,6.74% =1537,4 Pa= 1537,4.10-6 MPa.
+ H – trở kháng thẩm thấu kết cấu bao che .
20
THIẾT KẾ KHO LẠNH BẢO QUẢN DỨA NĂNG SUẤT 100 TẤN/MẺ


`

H=
Vậy với kết cấu bao che của tường ta có :
H = 3. = 0,0281 m2hMPa/g.
= 0,1128.
+ Phân áp suất thực của hơi nước trên bề mặt :
Pi = Ph1 Px2 = Ph1 = 4707,2  .106 = 4694,67 Pa.
Px3 = Px2  = 4694,67  0,1128. .106 = 4479,8 Pa.
Px4 = Px3  = 4479,8  0,1128. .106 = 4467,28 Pa.
Px5 = Px4  = 4467,28  0,1128. .106 = 3811,47 Pa.
Px6 = Px5  = 3811,47  0,1128. .106 = 1555,47 Pa.
Px7 = Px6  = 1555,47  0,1128. .106 = 1542,93 Pa.
Phương án này đạt yêu cầu vì Px < Phmax.
2. Kết cấu xây dựng của trần kho lạnh.

ST
T

1
2

Chiều dày

Tên vật liệu
(m)
Lớp phủ mái đồng thời
là lớp cách ẩm
Lớp

cách

0,005

nhiệt 0,05

Hệ

số

dẫn Hệ số khuếch

nhiệt

tán ẩm

 (W/mK)

(g/mh MPa)

0,18

0,86


0,047

7,5
21

THIẾT KẾ KHO LẠNH BẢO QUẢN DỨA NĂNG SUẤT 100 TẤN/MẺ


`

polystirol
3

Lưới thép xi măng

0,01

0,92

90

4

Vữa trát xi măng

0,01

0,92

90


CN

0,2

7,5

Lớp cách nhiệt điền

5

đầy(sỏi,đất sét)

 Chiều dày lớp cách nhiệt:
K=

công thức (3-1)[1].

suy ra: CN = ; (m) (3-2),[1]
Với:
 CN: Chiều dày lớp cách nhiệt của lớp đất điền đầy ( sỏi, đất sét).(m)
 CN : hệ số dẫn nhiệt của lớp điền đầy sỏi, đất sét, W/mK (bảng 3-1)[1].
 K: hệ số truyền nhiệt , ứng với kho nhiệt độ 40C ta có:
K = 0,33 W/m2K (tra bảng 3-3 đến 3-6),[1].
 1: Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài tường: 1 = 23,3 W/m2 K (bảng 3-7),[1].
 2: Hệ số toả nhiệt bên trong tường ,đối với kho lạnh đối lưu cưỡng bức
 2 = 9 /m2 K (bảng 3-7),[1].
 i: Bề dày của lớp vật liệu thứ i,(m)
 i: hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, W/m2K (bảng 3-1)[1].
= 0,2. = 0,35(m).

Với = 0,35 (m). Ta tính hệ số truyền nhiệt thực.
Kt = = 0,33(W/m2K).
 Kiểm tra đọng sương qua kết cấu bao che của trần:
Tương tự như phần kiểm tra đọng sương đối với tường, đối với trần ta có:
22
THIẾT KẾ KHO LẠNH BẢO QUẢN DỨA NĂNG SUẤT 100 TẤN/MẺ


`

Theo bảng 1-1,[1]: Ta có nhiệt độ tháng nóng nhất tại TP.HCM là t 1=37,30C, nhiệt độ
theo đề bài cho là t2=40C.
Tra đồ thị h-x , hình 1-1,[1]. Suy ra ts=320C.
ks= 0,095. = 0,095.23,3. = 3,5.
kt < ks trần không bị đọng sương.
 Kiểm tra đọng ẩm:
 Mật độ dòng nhiệt qua kết cấu cách nhiệt:
q = k.t = 0,33.(37,3  4) = 10,989 W/m2.


Mật độ dòng nhiệt qua vách thứ nhất là:
Ta có: q = q1 = 1(tf1 – t1)
1=23,3 W/m2K
t1 = tf1 = 37,3 = 36,830C.

Vậy t2 = t1 – = 36,83 = 36,520C.
t3 = t2 = 36,52 10,989 = 24,830C.
t4 = t5 = 24,83 10,989 = 24,710C.
t5 = t4 = 24,71 10,989 = 24,590C.
t6 = t5 = 24,59 10,989 = 5,360C.

Từ đồ thị tính tốn tra bảng 7.10 "Tính chất vật lý của khơng khí ẩm" ta được phân áp
suất bão hoà theo nhiệt độ sau:

23
THIẾT KẾ KHO LẠNH BẢO QUẢN DỨA NĂNG SUẤT 100 TẤN/MẺ


`

Vách

1

2

3

4

5

Nhiệt độ t0C

36,83

36,52

24,83

24,71


24,59

5,36

3885,0

2196,9

Px’’, Pa

6197,2

6113,4

3906,1

3895,5

1

 Tính phân áp suất thực của hơi nước :
 Dòng hơi thẩm thấu qua kết cấu bao che :

Ph1 và Ph2 là phân áp suất hơi của khơng khí bên ngồi và bên trong phịng.
Ph1 = Px” ( t = 37,30C ).(=74%) = 6361,1.74% = 4707,2 Pa = 4707,2.10-6 MPa.
Ph2 = Px” ( t = 40C ).(=74%) = 2077,6.74% =1537,4 Pa= 1537,4.10-6 MPa.
+ H – trở kháng thẩm thấu kết cấu bao che .
H=
+ Vậy với kết cấu bao che của trần ta có :

H = =0,0594 (m2h MPa/g).
=0,053 (g/m2h).
+ Phân áp suất thực của hơi nước trên bề mặt :
Pi = Ph1 Px2 = Ph1 = 4707,2  .106 = 4399,06 Pa.
Px3 = Px2  = 4399,06  0,053. .106 = 4045,73 Pa.
Px4 = Px3  = 4045,73  0,053. .106 = 4039,84Pa.
24
THIẾT KẾ KHO LẠNH BẢO QUẢN DỨA NĂNG SUẤT 100 TẤN/MẺ


`

Px5 = Px4  = 4039,84  0,053. .106 = 4033,95 Pa.
Px6 = Px5  = 4033,95 0,053. .106 = 1560,62 Pa.
Phương án này đạt yêu cầu cách ẩm tốt vì Px < Phmax.
3. Chiều dày cách nhiệt của nền kho lạnh:

 Kết cấu cách nhiệt của nền kho lạnh:

STT

Hệ dày vật liệu

Hệ số dẫn nhiệt

 (m)

 W/mk

Tên vật liệu XD


Hệ số khuếch tán
ẩm

Lớp bê tông đệm

0,1

1,6

30

2

Lớp cách ẩm bitum

0,005

0,18

0,86

CN

0,15

244

Lớp cách nhiệt bằng
bê tông bọt


(g/mh

MPa)

1

3



4

Lớp bê tông giằng

0,04

1,4

30

5

Lớp bê tông cứng

0,02

1,4

30


6

Nền xi măng nhẵn

0,01

0,92

90

Xác định chiều dày của lớp cách nhiệt nền kho.
k=
 CN = CN (m) (3-2),[1]
 CN: Chiều dày lớp cách nhiệt của lớp bê tông bọt ( sỏi, đất sét).(m)
 CN : hệ số dẫn nhiệt của lớp bê tông bọt, W/mK (bảng 3-1)[1].
 K: hệ số truyền nhiệt , ứng với kho nhiệt độ 40C ta có:
K = 0,41 W/m2K (tra bảng 3-3 đến 3-6),[1].
25
THIẾT KẾ KHO LẠNH BẢO QUẢN DỨA NĂNG SUẤT 100 TẤN/MẺ