Website:
http://www.docs.vn
Email :
lienhe@docs.vn
Tel : 0918.775.368
Thiết kế kho bảo quản lạnh đông thủy sản 150 tấn GVHD: Thầy Trần Hùng Dũng
+ Nhiệt độ ngưng tụ là: 35 + 5 = 40
o
C
- Thiết bị bay hơi sử dụng là dàn quạt trao đổi nhiệt đối lưu cưỡng bức, loại khô, chất tải
nhiệt là không khí.
+ Nhiệt độ không khí trong kho lạnh là: -20
o
C
+ Nhiệt độ bay hơi của tác nhân lạnh trong dàn bay hơi là: -20 – 10 = -30
o
C
Ta có: t
k
= 40
o
C => p
k
= 1.585 MPa
t
0
= -30
o
C => p
0
= 0.1219 MPa
=> Tỉ số:
MPap
p
p
k
4613.11219.0585.1p
13
1219.0
585.1
0k
0
=−=−
==
Ta chọn máy nén một cấp
SVTH: Vương Hoàng Linh Khôi 5
Website:
http://www.docs.vn
Email :
lienhe@docs.vn
Tel : 0918.775.368
Thiết kế kho bảo quản lạnh đông thủy sản 150 tấn GVHD: Thầy Trần Hùng Dũng
CHƯƠNG II: TÍNH KHO LẠNH
Chiều cao của các kho lạnh từ 3.2m đến 3.5m. Nếu cao hơn, chiều cao chất tải tăng, chi
phí xây dựng tăng mà thu nhập do cho thuê không tăng nên nâng chiều cao chất tải là không
kinh tế. Chiều cao chất tải nhỏ có ưu điểm là bốc xếp dễ, độ bền cơ học của các thùng chứa yêu
cầu không cao.
Kho lạnh một tầng tuy chiếm nhiều diện tích xây dựng, tốn nhiều vật liệu cách nhiệt và
do dòng nhiệt tổn thất qua vách lớn nên hệ thống lạnh cần lớn hơn, chi phí năng lượng lớn
nhưng có ưu điểm là xây dựng dễ dàng và việc đi lại vận chuyển trong kho cũng dễ dàng, có
thể bỏ qua việc xử lý nền móng bằng cọc, bố trí vận chuyển ngoài kho dễdàngg, giá thành bốc
xếp nhỏ.
Chọn khối lượng sản phẩm chứa trong một kho là 50 tấn.Cần dùng 3 kho để chứa 150
tấn sản phẩm.
Chọn bao bì là thùng cactông có kích thước như sau:
Dài x rộng x cao = 0.36m x 0.28m x 0.22m
Mỗi thùng cactông chứa được 10kg sản phẩm.
Số lượng thùng cactông có trong kho là:
50000/10 = 5000 thùng
Chọn cách chất hàng trong kho như sau:
Chia kho làm 8 tụ
=> Số thùng của mỗi tụ là: 5000/8 = 625 thùng
Chất thành nhiều lớp. Mỗi lớp gồm: 7 x 9 = 63 thùng
=> Số lớp trong một tụ là: 625/63 = 9.92 lớp ≈ 10 lớp
=> Chiều cao của hàng trong kho: 10 x 0.22 = 2.2 m (chưa kể đặt cách nền 0.3m)
SVTH: Vương Hoàng Linh Khôi 6
Website:
http://www.docs.vn
Email :
lienhe@docs.vn
Tel : 0918.775.368
Thiết kế kho bảo quản lạnh đông thủy sản 150 tấn GVHD: Thầy Trần Hùng Dũng
Diện tích của mỗi tụ là:
(7 x 0.36) x (9 x 0.28) = 6.35m
2
Diện tích cần để chất hàng là:
F = 6.35 x 8 = 50.8m
2
Chọn hệ số sử dụng kho lạnh là: β = 0.75
Diện tích kho lạnh cần xây dựng là:
Chọn diện tích xây dựng kho lạnh là 72m
2
Chọn kho xây dựng là một tầng có kích thước kho lạnh là: 12m x 6m x 3.5m
Cửa kho là một tấm cách nhiệt, có bản lề tự động, chung quanh có đệm kín bằng
cao su hình nhiều ngăn, có bố trí nam châm để hút chặt cửa để đảm bảo độ kín, giảm tổn thất
nhiệt. Chọn cửa một cánh có chiều rộng 1.2m, cao 2.3m. Cửa có bố trí bánh xe chuyển động
trên ray đặt sát tường nên đóng mở nhẹ nhàng, tiết kiệm diện tích. Cửa có bề dày cách nhiệt là
200mm bằng stiropor, tấm kim loại ở hai phía vừa làm khung chịu lực vừa có tác dụng chống
ẩm. Cửa được viền bằng dây điện trở để tránh đóng băng gây khó khăn cho việc mở cửa.
Bố trí mặt bằng sản phẩm trong một kho
SVTH: Vương Hoàng Linh Khôi 7
2
7.67
75.0
8.50
m
F
F
xd
===
β
2520
2520
440
440300 440
12000
300 300
360
6000
B
N
Đ
T
Website:
http://www.docs.vn
Email :
lienhe@docs.vn
Tel : 0918.775.368
Thiết kế kho bảo quản lạnh đông thủy sản 150 tấn GVHD: Thầy Trần Hùng Dũng
SVTH: Vương Hoàng Linh Khôi 8
Website:
http://www.docs.vn
Email :
lienhe@docs.vn
Tel : 0918.775.368
Thiết kế kho bảo quản lạnh đông thủy sản 150 tấn GVHD: Thầy Trần Hùng Dũng
CHƯƠNG III: TÍNH CÁCH NHIỆT CÁCH ẨM
Chọn nhiệt độ trung bình cả năm của Tp. Hồ Chí Minhlà: t
n
= 27
o
C
Chọn độ ẩm trung bình của Tp. Hồ Chí Minh là: φ = 80%
Nhiệt độ không khí trong kho bảo quản lạnh đông là: t
p
= -20
o
C
Độ ẩm của không khí trong kho là: φ = 90%
Nhiệt độ bầu ướt của không khí bên ngoài là: t
ư
= 24.5
o
C
Nhiệt độ đọng sương của không khí bên ngoài phòng là: t
s
= 23.5
o
C
III.1. Mục đích
Việc sử dụng cách nhiệt cách trong xây dựng kho lạnh để đáp ứng những yêu cầu cơ bản
sau:
- Đảm bảo được độ bền vững lâu dài theo tuổi thọ dự kiến của kho.
- Chịu được tải trọng của bản thân và của hàng bảo quản.
- Đảm bảo cách nhiệt tốt, giảm đầu tư cho máy nén và chi phí vận hành.
- Đảm bảo qui tắc phòng chống cháy nổ, an toàn cho người và hàng bảo quản.
- Thuận tiện cho việc bốc dỡ bằng cơ giới.
- Đảm bảo tối ưu về kinh tế.
III.2. Vật liệu cách nhiệt cách ẩm
III.2.1. Vật liệu cách nhiệt
Để duy trì nhiệt độ lạnh trong một không gian nào đó, ta phải tiến hành cách nhiệt
cho toàn bộ không gian đó với môi trường bên ngoài để hạn chế dòng tổn thất từ ngoài vào đến
mức thấp nhất. Chất lượng của vách cách nhiệt phụ thuộc chủ yếu vào tính chất của vật liệu
cách nhiệt. Khi chọn một vật liệu cách nhiệt, cần phải lợi dụng triệt để ưu điểm và hạn chế đến
mức thấp nhất nhược điểm của nó.
Các vật liệu cách nhiệt là những chất vô cơ, hữu cơ tự nhiên, hữu cơ nhân tạo. Đặc
điểm quan trọng nhất là hệ số dẫn nhiệt nhỏ. Hiện nay sử dụng nhiều nhất là polystirol
(stiropor) và polyurethan.
III.2.2. Vật liệu cách ẩm
Do sự chênh lệch về độ ẩm nhiệt độ trong và ngoài phòng lạnh nên có nguy cơ ẩm
đi từ bên ngoài không khí khuếch tán vào phòng lạnh. Chính vì vậy, việc xây dựng và cách
nhiệt cho kho lạnh phải có các biện pháp cách ẩm phù hợp. Vật liệu cách ẩm chủ yếu là bitume,
PE.
III.3. Cách nhiệt cách ẩm cho vách kho lạnh ([5])
Xây dựng vách kho lạnh (vách ngăn cách kho với bên ngoài) có kết cấu như sau:
Vật liệu Bề dày
δ
(m)
Hệ số
truyền nhiệt λ
(w/m.K)
Hệ số
thẩm thấu μ
(g/m.h.mmHg)
Nhiệt trở
δ/λ
(m
2
.K/w)
Trở lực
thẩm thấu δ/μ
(m
2
.h.mmHg/g)
Vữa 0.02 0.88 0.012 0.0227 1.6667
Gạch 0.20 0.82 0.014 0.2439 14.2857
Vữa 0.02 0.88 0.012 0.0227 1.6667
SVTH: Vương Hoàng Linh Khôi 9
Website:
http://www.docs.vn
Email :
lienhe@docs.vn
Tel : 0918.775.368
Thiết kế kho bảo quản lạnh đông thủy sản 150 tấn GVHD: Thầy Trần Hùng Dũng
Cách ẩm
(nhựa đường)
0.002 0.80 0.000115 0.0025 17.3912
Cách ẩm
(polyetylen)
0.001 0.00000024 4166.6667
Cách nhiệt
(Stiropor)
0.20 0.035 0.008 5.7143 25
Lưới thép
Vữa 0.02 0.88 0.012 0.0227 1.6667
Cộng 0.463 6.02755 4228.3437
III.3.1. Xác định bề dày cách nhiệt:
Bề dày lớp cách nhiệt được tính theo công thức:
với α
1
= 23.3 w/m
2
K : hệ số cấp nhiệt của không khí bên ngoài (tường có chắn gió).
α
2
= 9 w/m
2
.K : hệ số cấp nhiệt của không khí trong phòng (đối lưu cưỡng bức).
δ
i
: bề dày của vật liệu làm tường (bảng trên).
λ
i
: hệ số truyền nhiệt của vật liệu làm tường (bảng trên).
K = 0.21 w/m
2
.K : hệ số truyền nhiệt quy chuẩn.
==> chọn δ
6
= 0.2 m
Thế vào công thức tính bề dày cách nhiệt => Hệ số truyền nhiệt: K = 0.162 w/m
2
.K
III.3.2. Kiểm tra đọng sương:
Điều kiện để vách ngoài của kho lạnh không bị đọng sương:
với t
1
: nhiệt độ bên ngoài kho bảo quản lạnh đông (
o
C)
t
s
: nhiệt độ đọng sương của không khí bên ngoài (
o
C)
t
2
: nhiệt độ bên trong kho lạnh (
o
C)
α
1
: hệ số cấp nhiệt của không khí bên ngoài (w/m
2
.K)
0.95 : hệ số an toàn
==> K < k
s
Vậy: vách ngoài không đọng sương.
III.3.3. Kiểm tra bề dày lớp cách ẩm: ([8] trang 232)
Theo I.F. Đusin thì tổng trở lực cần thiết của các lớp vật liệu của tường phải đạt:
R
n
= 1.6 x ∆p (m
2
.h.mmHg/g)
SVTH: Vương Hoàng Linh Khôi 10
+++++++−=
27
7
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
1
66
111
αλ
δ
λ
δ
λ
δ
λ
δ
λ
δ
λ
δ
α
λδ
K
m15.0
9
1
88.0
02.0
8.0
002.0
88.0
02.0
82.0
2.0
88.0
02.0
3.23
1
21.0
1
035.0
6
=
++++++−×=⇒
δ
)/(95.0
2
21
1
1
Kmw
tt
tt
k
s
s
−
−
××=
α
( )
Kmwk
s
2
/6484.1
2027
5.2327
3.2395.0
=
−−
−
××=⇒
Website:
http://www.docs.vn
Email :
lienhe@docs.vn
Tel : 0918.775.368
Thiết kế kho bảo quản lạnh đông thủy sản 150 tấn GVHD: Thầy Trần Hùng Dũng
với ∆p = p
ng
– p
tr
: hiệu số giữa áp suất riêng phần của hơi nước phía ngoài và trong
phòng lạnh (mmHg)
R
n
: trở lực thẩm thấu (m
2
.h.mmHg/g)
Áp suất riêng phần của hơi nước tác dụng lên bề mặt ngoài của tường:
p
ng
= φ
ng
x p = 0.8 x 26.74 = 21.392 mmHg
với p = 26.74 mmHg ( tra ở Bảng 38 trang 426 tập 10, nhiệt độ t = 27
o
C)
Áp suất riêng phần của hơi nước trong phòng bảo quản là:
p
tr
= φ
tr
x p = 0.9 x 0.772 = 0.6948 mmHg
với p = 0.772 mmHg (tra ở Bảng 38 trang 426 tập 10, nhiệt độ t = 37.3
o
C)
=> Rn = 1.6 x (21.392 – 0.6948) = 33.11552 m2.h.mmHg/g
Khi thiết kế phải đảm bảo:
với δ
i
, μ
i
: bề dày và hệ số tẩm thấu của lớp vật liệu xây dựng nằm trước lớp cách ẩm
(tính từ phía nhiệt độ cao)
Vậy bề dày cách ẩm được chọn thỏa yêu cầu.
III.3.4. Kiểm tra đọng ẩm trên bề mặt kết cấu: ([5])
Nhiệt lượng truyền qua 1m
2
bề mặt tường:
q = K x (t
ng
– t
tr
) = 0.1622 x [(27 – (-20)] = 7.6234 w/m
2
==> Nhiệt độ tại những lớp khác nhau của tường:
với t
ng
= 27
o
C.
δ
i
, λ
i
: xác định ở bảng trên
Từ các giá trị t
i
, tra bảng Áp suất hơi nước bão hòa (Bảng 38 trang 426 [4]) ta được
các giá trị áp suất bão hòa tương ứng.
Tổng trở lực thẩm thấu:
==> H = 4228.3437 (m
2
.h.mmHg/g)
Lượng hơi nước thấm qua 1m
2
bề mặt kết cấu bao che:
Áp suất thực tế tác dụng lên bề mặt của kết cấu:
SVTH: Vương Hoàng Linh Khôi 11
∑
−=
n
i
i
ngi
qtt
1
λ
δ
∑
=
6
1
i
i
H
µ
δ
hmg
H
pp
W
trng
2
/004895.0
3437.4228
6948.0392.21
=
−
=
−
=
∑
−=
i
i
i
ngi
Wpp
1
µ
δ
∑
=
≥+
n
i
n
ca
ca
i
i
R
1
µ
δ
µ
δ
n
n
i
ca
ca
i
i
RmmHghm
>=+
+×=+⇒
∑
=
01.35
000115.0
002.0
0014.0
2.0
0012.0
02.0
2
2
1
µ
δ
µ
δ
Website:
http://www.docs.vn
Email :
lienhe@docs.vn
Tel : 0918.775.368
Thiết kế kho bảo quản lạnh đông thủy sản 150 tấn GVHD: Thầy Trần Hùng Dũng
Nhiệt độ
(
o
C)
Áp suất bão hòa hơi nước
(mmHg)
Áp suất thực tế
(mmHg)
t
0
27 26.74 21.392
t
1
26.6728 26.239 21.392
t
2
26.4996 25.974 21.384
t
3
24.6404 23.264 21.314
t
4
24.4672 23.025 21.306
t
5
24.4576 23.011 21.220
t
6
24.4576 23.011 0.825
t
7
-19.1007 0.842 0.703
t
8
-19.274 0.829 0.6948
t
9
-20 0.772 0.6948
Vậy: không có đọng ẩm trong kết cấu.
III.4. Cách nhiệt cách ẩm cho vách giữa hai kho lạnh
Vách giữa hai kho lạnh được xây dựng như sau:
Vật liệu Bề dày
δ
(m)
Hệ số
truyền nhiệt λ
(w/mK)
Hệ số
thẩm thấu μ
(g/m.h.mmHg)
Nhiệt trở
δ/λ
(m
2
K/w)
Trở lực
thẩm thấu δ/μ
(m
2
.h.mmHg/g)
Vữa 0.02 0.88 0.012 0.0227 1.6667
Lưới thép
Cách nhiệt
(Stiropor)
0.05 0.035 0.008 1.4286 6.25
Cách ẩm
(polyetylen)
0.001 0.00000024 4166.6667
Cách ẩm
(nhựa đường)
0.002 0.80 0.000115 0.0025 17.3912
Vữa 0.02 0.88 0.012 0.0227 1.6667
Gạch 0.20 0.82 0.014 0.2439 14.2857
Vữa 0.02 0.88 0.012 0.0227 1.6667
Cách ẩm
(nhựa đường)
0.002 0.80 0.000115 0.0025 17.3912
Cách ẩm
(polyetylen)
0.001 0.00000024 4166.6667
Cách nhiệt
(Stiropor)
0.05 0.035 0.008 1.4286 6.25
Lưới thép
Vữa 0.02 0.88 0.012 0.0227 1.6667
Cộng 0.386 3.1969 8401.5683
Bề dày lớp cách nhiệt được tính theo công thức:
SVTH: Vương Hoàng Linh Khôi 12
++−=
∑
∧≠
=
2
82
1
1
111
αλ
δ
α
λδ
n
i
i
i
K
Website:
http://www.docs.vn
Email :
lienhe@docs.vn
Tel : 0918.775.368
Thiết kế kho bảo quản lạnh đông thủy sản 150 tấn GVHD: Thầy Trần Hùng Dũng
với α
1
= 9 w/m
2
K: hệ số cấp nhiệt của không khí trong phòng 1 (đối lưu cưỡng bức)
α
2
= 9 w/m
2
K: hệ số cấp nhiệt của không khí trong phòng 2 (đối lưu cưỡng bức)
δ
i
: bề dày của vật liệu làm tường (bảng trên)
λ
i
: hệ số truyền nhiệt của vật liệu làm tường (bảng trên)
K = 0.58 w/m
2
.K: hệ số truyền nhiệt quy chuẩn giữa hai phòng có cùng nhiệt độ
==> chọn δ = 0.10 m (mỗi bên vách dày 0.05 m)
=> Hệ số truyền nhiệt K = 0.2925 w/m
2
.K
Kiểm tra đọng sương và đọng ẩm tương tự vách.
==> Không có đọng sương và đọng ẩm trong kết cấu.
III.5. Cách nhiệt cách ẩm cho nền
Kết cấu nền kho lạnh phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: nhiệt độ phòng lạnh, tải trọng của
hàng bảo quản, dung tích kho lạnh,…Yêu cầu của nền là phải có độ vững chắc cần thiết, tuổi
thọ cao, không thấm ẩm.
Vật liệu Bề dày
δ
(m)
Hệ số
truyền nhiệt λ
(w/mK)
Hệ số
thẩm thấu μ
(g/m.h.mmHg)
Nhiệt trở
δ/λ
(m
2
K/w)
Trở lực
thẩm thấu δ/μ
(m
2
.h.mmHg/g)
Bêtông xỉ 0.10 0.5 0.2
Bêtông đất 0.02 1.6 0.0125
Lưới thép
Cách nhiệt
(Stiropor)
0.20 0.035 0.008 5.7143 25
Cách ẩm
(polyetylen)
0.001 0.00000024 4166.6667
Cách ẩm
(nhựa đường)
0.002 0.80 0.000115 0.0025 17.3912
Bêtông tấm 0.10 1 0.004 0.1 25
Bêtông
cốt thép
0.15 1.5 0.004 0.1 37.5
Cộng 0.573 6.1293 4271.5579
Bề dày lớp cách nhiệt được tính theo công thức:
với α
1
= 12 w/m
2
K : hệ số cấp nhiệt của không khí trên nền đất.
α
2
= 9 w/m
2
K : hệ số cấp nhiệt của không khí trong phòng (đối lưu cưỡng bức).
δ
i
: bề dày của vật liệu làm tường (bảng trên).
λ
i
: hệ số truyền nhiệt của vật liệu làm tường (bảng trên).
K = 0.21 w/m
2
K : hệ số truyền nhiệt quy chuẩn của nền có sưởi.
SVTH: Vương Hoàng Linh Khôi 13
m04.0
9
1
8.0
002.0
2
82.0
2.0
88.0
02.0
4
9
1
58.0
1
035.0
=
+×++×+−×=⇒
δ
+++++++−=
27
7
6
6
5
5
4
4
2
2
1
1
1
33
111
αλ
δ
λ
δ
λ
δ
λ
δ
λ
δ
λ
δ
α
λδ
K
m153.0
9
1
5.1
15.0
1
1.0
8.0
002.0
6.1
02.0
5.0
1.0
12
1
21.0
1
035.0
3
=
++++++−×=⇒
δ
Website:
http://www.docs.vn
Email :
lienhe@docs.vn
Tel : 0918.775.368
Thiết kế kho bảo quản lạnh đông thủy sản 150 tấn GVHD: Thầy Trần Hùng Dũng
==> chọn δ
3
= 0.2 m
=> Hệ số truyền nhiệt của nền K = 0.1586 w/m
2
K
Kiểm tra tương tự trên ==> không có đọng sương và đọng ẩm.
III.6. Cách nhiệt cách ẩm cho trần
Mái kholạnh không được phép đọng nước và thấm nước. Mái có kết cấu như sau:
Vật liệu Bề dày
δ
(m)
Hệ số
truyền nhiệt λ
(w/mK)
Hệ số
thẩm thấu μ
(g/m.h.mmHg)
Nhiệt trở
δ/λ
(m
2
K/w)
Trở lực
thẩm thấu δ/μ
(m
2
.h.mmHg/g)
Bêtông tấm 0.1 1 0.004 0.1 25
Cách ẩm
(nhựa đường)
0.002 0.80 0.000115 0.0025 17.3912
Cách ẩm
(polyetylen)
0.001 0.00000024 4166.6667
Cách nhiệt
(Stiropor)
0.2 0.035 0.008 5.7143 25
Bêtông
cốt thép
0.15 1.5 0.004 0.1 37.5
Vữa 0.02 0.88 0.012 0.0227 1.6667
Cộng 0.473 5.9395 4273.2246
Bề dày lớp cách nhiệt được tính theo công thức:
với α
1
= 23.3 w/m
2
K : hệ số cấp nhiệt của không khí bên ngoài (tường có chắn gió).
α
2
= 9 w/m
2
K : hệ số cấp nhiệt của không khí trong phòng (đối lưu cưỡng bức).
δ
i
: bề dày của vật liệu làm tường (bảng trên).
λ
i
: hệ số truyền nhiệt của vật liệu làm tường (bảng trên).
K = 0.22 w/m
2
K : hệ số truyền nhiệt quy chuẩn.
==> chọn δ
3
= 0.2 m
=> Hệ số truyền nhiệt của trần K = 0.1642 w/m
2
K
Kiểm tra tương tự trên ==> Không có đọng sương đọng ẩm trên bề mặt kết cấu.
SVTH: Vương Hoàng Linh Khôi 14
++++++−=
26
6
5
5
3
3
2
2
1
1
1
44
111
αλ
δ
λ
δ
λ
δ
λ
δ
λ
δ
α
λδ
K
m146.0
9
1
88.0
02.0
1
1.0
8.0
05.0
5.1
15.0
3.23
1
22.0
1
035.0
4
=
+++++−×=⇒
δ
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét