You are on page 1of 51

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.

HCM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
BỘ MÔN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ

ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ

THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHO LẠNH BẢO QUẢN


250 TẤN TÔM

GVHD: ThS. Đào Thanh Khê

SVTH: Lâm Thu Mai

LỚP: 05DHHH1

MSSV: 2004140146

Tp Hồ Chí Minh, Tháng 12/2017

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2015


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê

LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian làm đồ án, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến
và sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô, gia đình và bạn bè. Em xin gửi lời cảm ơn chân
thành đến Th.S Đào Thanh Khê, giảng viên Bộ môn Quá trình và thiết bị trường đại
học Công Nghiệp Thực Phẩm người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá
trình làm đồ án.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong trường đại học Công
Nghiệp Thực Phẩm nói chung, các thầy cô trong khoa Công Nghệ Hóa Học nói riêng
đã dạy dỗ cho em kiến thức về các môn đại cương cũng như các môn chuyên ngành,
giúp em có được cơ sở lý thuyết vững vàng và tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá
trình học tập.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, đã luôn tạo điều kiện,
quan tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án. Đồ
án còn nhiều sai sót mong thầy cô bỏ qua.

VSTH: Lâm Thu Mai i


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Nhóm sinh viên gồm : 1……………………………...MSSV……………


Nhận xét :
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
Điểm đánh giá:
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
Ngày . ……….tháng ………….năm 2014

( ký tên, ghi rõ họ và tên)

VSTH: Lâm Thu Mai ii


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
MỤC LỤC
PHẦN 1. TỔNG QUAN ....................................................................................... 1
1.1. Tổng quan về kỹ thuật lạnh .................................................................................. 1
1.1.1. Lịch sử phát triển của kỹ thuật lạnh ................................................................... 1
1.1.2. Cơ sở lý thuyết của làm lạnh trong thủy sản ..................................................... 2
1.1.3. Tiến trình lạnh đông........................................................................................... 2
1.1.4. Nhiệt độ và thời gian đông lạnh thủy sản .......................................................... 3
1.1.5. Phân loại kho lạnh.............................................................................................. 5
1.1.6. Môi chất lạnh ..................................................................................................... 6
PHẦN 2. TÍNH TOÁN BỐ TRÍ MẶT BẰNG KHO LẠNH............................ 9
2.1. Xác định số lượng và kích thước kho lạnh ........................................................... 9
2.1.1. Thể tích kho lạnh ............................................................................................... 9
2.1.2. Diện tích chất tải của buồng lạnh ...................................................................... 9
2.1.3. Tải trọng của nền và của trần. ......................................................................... 10
2.1.4. Xác định diện tích lạnh cần xây dựng: ............................................................ 10
2.1.5. Tính sắp xếp vật liệu trong kho ....................................................................... 11
2.2. Quy hoạch mặt bằng kho lạnh ............................................................................ 11
2.2.1. Yêu cầu chung đối với quy hoạch mặt bằng.................................................... 11
2.2.2. Chọn mặt bằng xây dựng ................................................................................. 12
PHẦN 3. CẤU TRÚC XÂY DỰNG VÀ CÁCH NHIỆT KHO LẠNH
TRUYỀN THỐNG ............................................................................................. 14
3.1. Kho lạnh truyền thống ........................................................................................ 14
3.1.1. Yêu cầu chung ................................................................................................. 14
3.1.2. Móng và cột. .................................................................................................... 14
3.1.3. Tường bao và tường ngăn. ............................................................................... 14
3.1.4. Mái ................................................................................................................... 15
3.1.5. Nền ................................................................................................................... 15

VSTH: Lâm Thu Mai


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
3.1.6. Cửa và màn khí. ............................................................................................... 15
3.1.7. Đường ống ....................................................................................................... 15
3.2. Tính toán cách nhiệt kho lạnh ............................................................................. 16
3.2.1. Vật liệu cách nhiệt ........................................................................................... 16
3.2.2. Kết cấu tường bao: ........................................................................................... 17
3.2.3. Kết cấu xây dựng của trần kho lạnh ................................................................ 21
3.2.4. Kết cấu cách nhiệt nền kho lạnh ...................................................................... 25
PHẦN 4. TÍNH NHIỆT KHO LẠNH .............................................................. 29
4.1. Xác định dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che Q1 .................................................. 29
4.2. Xác định dòng nhiệt do sản phẩm toả ra Q 2 ....................................................... 30
4.3. Dòng nhiệt do vận hành toả ra Q4 ....................................................................... 32
4.4. Xác định năng suất lạnh qua thiết bị ................................................................... 33
PHẦN 5. TÍNH CHỌN THIẾT BỊ CHÍNH HỆ THỐNG LẠNH ................. 34
5.1. Tính chọn máy nén ............................................................................................. 34
5.2. Tính toán thiết bị ngưng tụ ................................................................................. 35
5.2.1. Chọn thiết bị ngưng tụ: .................................................................................... 36
5.3. Tính toán thiết bị bay hơi .................................................................................... 37
5.3.1. Vai trò của thiết bị: .......................................................................................... 37
5.3.2. Tính chọn thiết bị bay hơi: ............................................................................... 37
5.4. Bình chứa cao áp ................................................................................................. 38
5.4.1. Nhiệm vụ: ........................................................................................................ 38
5.4.2. Vị trí và cấu tạo:............................................................................................... 38
5.5. Bình tách lỏng: .................................................................................................... 39
5.5.1. Nhiệm vụ: ........................................................................................................ 39
5.5.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động: ..................................................................... 39
5.6. Xác định tháp giải nhiệt ...................................................................................... 40
5.6.1. Cấu tạo ............................................................................................................. 40
5.7. Phin sấy lọc: ........................................................................................................ 40

VSTH: Lâm Thu Mai


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
5.7.1. Nhiệm vụ: ........................................................................................................ 40
5.7.2. Cấu tạo: ............................................................................................................ 41
5.7.3. Vị trí lắp đặt: .................................................................................................... 41
5.8. Van tiết lưu: ........................................................................................................ 41
5.8.1. Nhiệm vụ: ........................................................................................................ 41
5.8.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động: ..................................................................... 41
5.8.3. Vị trí lắp đặt: .................................................................................................... 42
5.9. Mắt gas:............................................................................................................... 43
5.9.1. Nhiệm vụ: ........................................................................................................ 43
5.9.2. Cấu tạo: ............................................................................................................ 43
5.9.3. Vị trí lắp đặt: .................................................................................................... 43
5.10. Bơm................................................................................................................... 43
5.11. Van một chiều: .................................................................................................. 43
5.12. Van an toàn: ...................................................................................................... 44
5.13. Áp kế: ................................................................................................................ 44
PHẦN 6. KẾT LUẬN......................................................................................... 44
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 45

VSTH: Lâm Thu Mai


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê

PHẦN 1. TỔNG QUAN


1.1. Tổng quan về kỹ thuật lạnh

1.1.1. Lịch sử phát triển của kỹ thuật lạnh


Con người đã biết làm lạnh và sử dụng lạnh từ cách đây rất lâu. Ngành khảo cổ
học đã phát hiện ra những hang động có mạch nước ngầm nhiệt độ thấp chảy qua dùng
để chứa thực phẩm và lương thực khoảng từ 5000 năm trước. Các tranh vẽ trên tường
trong các kim tự tháp Ai Cập cách đây khoảng 2500 năm đã mô tả cảnh nô lệ quạt các
bình gốm xốp cho nước bay hơi làm mát không khí. Cách đây 2000 năm, người Ấn Độ
và Trung Quốc đã biết trộn muối vào nước hoặc nước đá để tạo nhiệt độ thấp hơn.
Nhưng kỹ thuật lạnh hiện đại bắt đầu phải kể từ khi Giáo sư Black tìm ra nhiệt ẩn hóa
hơi và nhiệt ẩn nóng chảy vào năm 1761 ‒ 1764. Con người đã biết làm lạnh bằng cách
cho bay hơi chất lỏng ở áp suất thấp. Tiếp theo phát hiện quan trọng đó, Clouet và
Monge lần đầu tiên hóa lỏng được khí SO2 vào năm 1780. Từ 1781, Cavallo bắt đầu
nghiên cứu hiện tượng bay hơi một cách có hệ thống. Thế kỷ XIX là thời kỳ phát triển
mạnh mẽ của kỹ thuật lạnh. Năm 1823, Faraday bắt đầu công bố những công trình về
hóa lỏng khí SO2, H2S, CO2, N2O, C2H2, NH3 và HCl. Đến 1845, ông đã hóa lỏng được
hầu hết các loại khí kể cả êtylen, nhưng vẫn phải bó tay trước các khí O2, N2, CH4, CO,
NO và H2. Người ta cho rằng chúng là các khí không hóa lỏng được và luôn luôn chỉ ở
thể khí nên gọi là các khí “vĩnh cửu ‒ permenant”, lý do là vì Natlerev (Áo) đã nén
chúng tới một áp lực cực lớn 3600 atm mà vẫn không hóa lỏng được chúng. Mãi tới
1869, Andrew (Anh) mới giải thích được điểm tới hạn của khí hóa lỏng, nhờ đó
Cailletet và Picle (Đức) đã hóa lỏng được O2, N2 và tách bằng chưng cất, K.Onnes (Hà
Lan) hóa lỏng được Heli. Năm 1834, J.Perkins (Anh) đã đăng ký bằng phát minh đầu
tiên về máy lạnh nén hơi với đầy đủ các thiết bị như một máy lạnh nén hơi hiện đại
gồm có máy nén, 1 dàn ngưng tụ, dàn bay hơi và van tiết lưu. Đến cuối thế kỷ XIX,
nhờ có một loạt cải tiến của Linde (Đức) với việc sử dụng amôniắc làm môi chất lạnh
cho máy lạnh nén hơi, việc chế tạo và sử dụng máy lạnh nén hơi mới thực sự phát triển
rộng rãi trong hầu hết các ngành kinh tế quốc dân. Máy lạnh hấp thụ đầu tiên do Leslie
(Pháp) đưa ra vào năm 1810 là máy lạnh hấp thụ chu kỳ với cặp môi chất H2O/H2SO4.
Đến giữa thế kỷ XIX, nó được phát triển một cách rầm rộ nhờ kỹ sư tài ba Carré (Pháp)
với hàng loạt bằng phát minh về máy lạnh hấp thụ chu kỳ và liên tục với các cặp môi
chất khác nhau. Máy lạnh hấp thụ khuếch tán hoàn toàn không có chi tiết chuyển động
được Geppert (Đức) đăng ký bằng phát minh năm 1899 và được Platen và Munters
(Thụy Điển) hoàn thiện vào năm 1922 được nhiều nước trên thế giới sản xuất chế tạo

SVTH: Lâm Thu Mai Page 1


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
hàng loạt và nó vẫn có vị trí quan trọng cho đến ngày nay. Máy lạnh nén khí đầu tiên
do bác sĩ người Mỹ Gorrie chế tạo vào năm 1845. Dựa vào các kết quả nghiên cứu của
các nhà lý thuyết, bác sĩ Gorrie đã thiết kế chế tạo thành công máy lạnh nén khí dùng
để điều tiết không khí cho trạm xá chữa bệnh sốt cao của ông. Nhờ thành tích đặc biệt
này mà ông và trạm xá của ông trở nên nổi tiếng thế giới. Máy lạnh Êjectơ hơi nước
đầu tiên do Leiblanc chế tạo năm 1910. Đây là một sự kiện có ý nghĩa rất trọng đại vì
máy lạnh Êjectơ hơi nước rất đơn giản. Năng lượng tiêu tốn cho nó lại là nhiệt năng
nên có thể tận dụng được các nguồn năng lượng phế thải để làm lạnh. Một sự kiện
quan trọng nữa của lịch sử phát triển kỹ thuật lạnh là việc sản xuất và ứng dụng các
freôn ở Mỹ vào năm 1930. Freôn thực chất là các chất hữu cơ hydrocacbua no hoặc
chưa no như mêtan (CH4), êtan (C2H6)… được thay thế một phần hoặc toàn bộ các
nguyên tử hyđrô bằng các nguyên tử gốc halôgen như clo (Cl), flo (F) hoặc brôm (Br).
Các chất này được sản xuất ở xưởng Dupont Kinetic Chemical Inc với cái tên thương
mại là freon. Đây là những môi chất lạnh có nhiều tính chất quý báu như không cháy,
không nổ, không độc hại, phù hợp với chu trình làm việc của máy 2 lạnh nén hơi, do đó
nó đã góp phần tích cực vào việc thúc đẩy kỹ thuật lạnh phát triển, nhất là kỹ thuật điều
hòa không khí.
Ngày nay, kỹ thuật lạnh hiện đại đã tiến những bước rất xa, có trình độ khoa học
kỹ thuật ngang với các ngành kỹ thuật tiên tiến khác. Phạm vi nhiệt độ của kỹ thuật
lạnh ngày nay được mở rộng rất nhiều.

1.1.2. Cơ sở lý thuyết của làm lạnh trong thủy sản


Mục đích của quá trình lạnh đông trong thủy sản là hạ nhiệt độ xuống thấp. Vì
vậy làm chậm lại sự ươn hỏng và sản phẩm được tan ra sau thời gian bảo quản lạnh
đông hầu như không bị thay đổi tính chất ban đầu của nguyên liệu tươi. Bảo quản lạnh
và lạnh đông thường được áp dụng khi thủy sản xuất khẩu. Thủy sản lạnh đông xuất
khẩu thường rất quan trọng với các nước đang phát triển do giá thành sản phẩm cao
như tôm lạnh đông, mang lại thu nhập có giá trị cao so với các loại sản phẩm thục
phẩm khác tiêu thụ nội địa.

1.1.3. Tiến trình lạnh đông


Thủy sản chiếm 75% trọng lượng nước. Lạnh đông là quá trình chuyển đổi hầu
hết lượng nước trong cá thành nước đá. Nước trong thủy sản là dạng chất hòa tan và
dạng keo. Điểm lạnh đông hạ xuống dưới 00C. Điểm lạnh đông phụ thuộc vào nồng độ
chất hòa tan trong dung dịch. Điểm lạnh đông tiêu biểu trong thủy sản là -100C đến -
200C. Trong suốt quá trình lạnh đông, nước dần dần chuyển đổi thành nước đá, nồng
độ muối hữu cơ và vô cơ hòa tan tăng lên, điểm lạnh đông tiếp tục hạ thấp. Ngay cả ở
SVTH: Lâm Thu Mai Page 2
Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
nhiệt độ -25 C, chỉ có 90 đến 95% nước thực sự đóng băng. Lượng nước này không
0

bao gồm nước liên kết (nghĩa là nước liên kết hóa học với những phần tử đặc biệt như
carbonyl, nhóm amino của protein và liên kết hydro). Vì vậy không bao giờ có điểm
lạnh đông cố định. Tuy nhiên, phần nước lớn (khoảng 75 – 80%) được đông kết ở nhiệt
độ -100C và -500C. Khoảng nhiệt độ này được gọi là điểm tới hạn hay vùng lạnh đông.
Trong suốt giai đoạn đầu của quá trình làm lạnh, nhiệt độ giảm nhanh xuống dưới điểm
lạnh đông của nước (00C). Khi đó lượng nhiệt yêu cầu tách ra lớn trong giai đoạn 2 để
chuyển lượng lớn nước liên kết thành nước đá, sự thay đổi nhiệt độ rất ít và giai đoạn
này được gọi là giai đoạn ngưng nhiệt. Có khoảng 3/4 nước được chuyển đổi tạo thành
nước đá, nhiệt độ một lần nữa bắt đầu giảm và trong suốt giai đoạn thứ 3 này hầu như
lượng nước còn lại đóng băng. Một lượng nhỏ nhiệt đã được tách ra trong suốt giai
đoạn 3 này.

1.1.4. Nhiệt độ và thời gian đông lạnh thủy sản

Sự ươn hỏng tiếp tục giảm nhanh ở nhiệt độ dưới 00C. Đây là điểm quan trọng
để chuyển nhanh đến điểm tới hạn lạnh đông. Tuy nhiên, quá trình lạnh đông chậm cho
kết quả sản phẩm có chất lượng kém và đây là nguyên nhân chính dẫn đến sự phân giải
protein.

Khi nhiệt độ của sản phẩm giảm xuống dưới 00C, dung dịch đầu tiên được làm
lạnh xuống nhanh, sau đó dung dịch bắt đầu kết tinh hoặc hình thành kết tủa và tinh thể
nước đá hình thành ở giai đoạn 2. Đầu tiên có một ít phân tử, đó là những phân tử nhỏ
của chất lơ lửng không hòa tan trong chất lỏng hoặc sự kết hợp ngẫu nhiên của các
phân tử nước để tạo thành tinh thể nước đá theo tiêu chuẩn.

SVTH: Lâm Thu Mai Page 3


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
Sang giai đoạn 2, các tinh thể lớn dần lên, lượng nhiệt tách ra chậm kết quả làm
cho quá trình lạnh đông chậm lại, tinh thể đá hình thành với kích thước lớn hơn và số
lượng ít hơn, có thể gây ra sự phá vỡ vách tế bào, kết quả làm mất chất dịch và làm
thay đổi cấu trúc của sản phẩm khi tan giá. Ngược lại, lượng nhiệt tách ra nhanh là kết
quả của quá trình lạnh đông nhanh, tạo ra số lượng lớn tinh thể nước đá nhỏ. Vì vậy
giảm sự hao hụt chất dịch và sự phá vỡ vách tế bào.

Tuy nhiên, vách tế bào của cá được xem như là lớp màng elastic để chống lại sự
phá vỡ vách tế bào từ sự hình thành tinh thể nước đá lớn để giảm sự mất dịch khi tan
giá cá lạnh đông. Thực tế, phần lớn lượng nước được liên kết trong cấu trúc của protein
và sẽ không bị mất đi do sự rò rĩ khi tan giá. Lượng nước liên kết này có thể được xác
định khi ép mô cơ cá tươi bằng tay và không thấy có chất lỏng thoát ra.

Tuy nhiên, sự tan giá của bất kỳ loại sản phẩm cá nào cũng có sự mất chất dịch
từ phần thịt cá, được giải thích thông qua sự phân giải protein trong suốt tiến trình lạnh
đông gây nên sự biến đổi protein làm mất khả năng liên kết nước. Sự phân giải protein
dựa trên nồng độ enzym (và các thành phần khác) và nhiệt độ. Sự gia tăng nồng độ
enzym làm gia tăng tốc độ phân giải. Sự phân giải này sẽ giảm khi nhiệt độ hạ thấp. Dĩ
nhiên, khi nhiệt độ hạ thấp, một lượng nước lớn sẽ chuyển thành nước đá và nồng độ
của enzym trong dung dịch tăng lên. Vì vậy dưới điểm lạnh đông của nước, nồng độ và
nhiệt độ có mối quan hệ rất gần nhau.

Khoảng nhiệt độ tối ưu cho quá trình phân giải protein từ -100C đến -200C. Vì
vậy để giảm sự rò rĩ chất dịch khi tan giá đến mức thấp nhất, thời gian để nhiệt độ sản
phẩm nằm trong khoảng nhiệt độ này trong suốt quá trình lạnh đông phải càng ngắn
càng tốt. Sự phân giải protein dẫn đến sự mất nước trong suốt quá trình bảo quản lạnh
đông.

Lạnh đông nhanh là dạng phổ biến, được ứng dụng rộng rãi trong hầu hết các
tiến trình lạnh đông thực phẩm. Trong lạnh đông nhanh có khái niệm lạnh đông IQF
hay còn gọi là lạnh đông rời. Lạnh đông nhanh rất khó để xác định. Mặc dù ở Anh đã
có đề nghị rằng tất cả các loài cá nên giảm nhiệt độ từ 00C đến -500C trong 2 giờ hoặc
ít hơn. Tuy nhiên, 2 giờ vẫn bị xem là thời gian quá dài cho các sản phẩm.

Như đã chỉ ra ở trên, sự hạ thấp nhiệt độ làm giảm tốc độ phản ứng. Hơn thế
nữa, khi lượng nước trong cá đông đặc nó sẽ trở nên dạng liên kết. Vì vậy giảm độ hoạt
động của nước (aw) và cũng giảm được sự phát triển của vi khuẩn. Vì vậy có thể nói

SVTH: Lâm Thu Mai Page 4


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
rằng tiến trình lạnh đông trong bảo quản cá là sự kết hợp của sự giảm nhiệt độ và hạ
thấp độ hoạt động.

1.1.5. Phân loại kho lạnh


Có nhiều kiểu kho bảo quản dựa trên những căn cứ phân loại khác nhau:
 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 vv..) 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, kho trung chuyển: Dùng điều hoà cung cấp thực phẩm cho
các khu vực 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 đến đời sống sinh hoạt
của cả một cộng đồng.
- 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, tầu hoả, xe ôtô ): đặc điểm của kho là dung tích
lớn, hàng bảo quản mang tính tạm thời để vận chuyển từ nơi này sang 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.
 Theo nhiệt độ người ta chia ra:

- Kho bảo quản lạnh: Nhiệt độ bảo quản thường nằm trong khoảng -2oC đến
5oC. Đối với một số rau quả nhiệt đới cần bảo quản ở nhiệt độ cao hơn (chuối
> 10oC, chanh > 4oC). 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
SVTH: Lâm Thu Mai Page 5
Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
quản tối thiểu cũng phải đạt -18 C để cho các vi sinh vật không thể phát triển
o

làm hư hại thực phẩm trong quá trình bảo quản.


- Kho đa năng: Nhiệt độ bảo quản là -12oC
- Kho gia lạnh: Nhiệt độ 0oC, dùng gia lạnh các sản phẩm trước khi chuyển
sang khâu chế biến khác.
- Kho bảo quản nước đá: Nhiệt độ kho tối thiểu -4oC
 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 có
khác nhau nên thường qui dung tích ra tấn thịt (MT-Meet Tons). Ví dụ kho
50MT, Kho 100MT, Kho 150 MT vv.. là những kho có khả năng chứa 50, 100,
150 vv.. tấn thịt.
 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
tiến hành bọc các lớp cách nhiệt. Kho xây chiếm diện tích lớn, lắp đặt khó,
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 người ta ít sử dụng kho xây để bảo quản thực phẩm.
- Kho panel: Được lắp ghép từ các tấm panel tiền chế polyurethan và được
lắp ghép với nhau bằng các móc khoá camlocking. 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 vv... 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.

1.1.6. Môi chất lạnh


 Khái niệm

Môi chất lạnh (còn gọi là tác nhân lạnh, ga lạnh, hay môi chất lạnh) là chất mô
giới sử dụng trong chu trình nhiệt động ngược chiều để thu nhiệt của môi trường có
nhiệt độ thấp và thải nhiệt ra môi trường có nhiệt độ cao hơn, môi chất lạnh tuần
hoàn trong hệ thống nhờ quá trình nén được thực hiện bởi máy nén.

 Yêu cầu đối với môi chất lạnh

SVTH: Lâm Thu Mai Page 6


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
Do những đặc điểm của chu trình ngược, hệ thống thiết bi, điều kiện vận hành,… môi
chất cần có những tính chất hóa học, vật lý, nhiệt động, … thích hợp:

 Các yêu cầu về nhiệt động.

─ Nhiệt độ sôi ở áp suất khí quyển phải thấp: tránh cho thiết bị bay hơi khỏi phải
làm việc với áp suất chân không.
─ Ở nhiệt độ môi trường áp suất ngưng tụ phải thấp, song phải cao hơn áp suất
khí quyển: giảm chiều dày các thiết bị, đường ống trong hệ thống lạnh.
─ Nhiệt độ tới hạn phải cao: tăng dải làm việc cho máy lạnh.
─ Nhiệt độ điểm 3 pha phải thấp: tăng dải làm việc cho máy lạnh.
─ Nhiệt ẩn hóa hơi lớn: lượng môi chất tuần hoàn trong hệ thống nhỏ.
─ Nhiệt dung riêng đẳng áp phải lớn: các đường đẳng áp càng nằm ngang thì chu
trình càng gần về chu trình ngược Carnot.
─ Độ nhớt vừa phải: độ nhớt lớn làm tăng công tiêu tốn vô ích cho ma sát, độ
nhớt nhỏ thì môi chất dễ rò rỉ qua khe hở.

 Các yêu cầu về hóa học.

─ Không gây cháy.


─ Không gây nổ.
─ Không phản ứng với dầu bôi trơn.
─ Không phản ứng hóa học, không ăn mòn kim loại của máy móc, đường ống hệ
thống lạnh.
─ Hòa tan được nước: để tránh gây tắc van tiết lưu khi môi chất có lẫn nước.
─ Khi rò rỉ dễ phát hiện (bằng mùi, màu, các chỉ thị, độ dẫn điện).
─ Khi rò rỉ không làm hỏng các sản phẩm cần bảo quản lạnh.

 Các yêu cầu về sinh lý.

─ Không độc hại.

 Các yêu cầu về kinh tế.

─ Rẻ tiền, dễ kiếm, dễ chế tạo.

 Các yêu cầu về môi trường.

─ Không gây ô nhiễm môi trường.


SVTH: Lâm Thu Mai Page 7
Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
Trong thực tế không có môi chất nào đáp ứng được tất cả các yêu cầu kể trên. Vì vậy
khi chọn môi chất phải dựa vào các yêu cầu thực tế quan trọng nhất, bỏ qua các yêu
cầu còn lại.

NỘI DUNG VÀ YÊU CẦU THIẾT KẾ

Sản phẩm bảo quản: tôm

Dung tích: 250 tấn

Địa điểm: tphcm


Nhiệt độ kho lạnh -180C, nhiệt độ sôi chọn -200C
Độ ẩm tương đối trong kho 90%
Môi chất lạnh R134a

SVTH: Lâm Thu Mai Page 8


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
PHẦN 2. TÍNH TOÁN BỐ TRÍ MẶT BẰNG KHO LẠNH
2.1. Xác định số lượng và kích thước kho lạnh
Dung tích kho lạnh là đại lượng cơ bản cần thiết để xác định số lượng và kích thước
các buồng lạnh. Dung tích kho lạnh là lượng hàng được bảo quản đồng thời lớn nhất
trong kho,đơn vị là tấn hàng. Ngoài ra ,số lượng và kích thước các buồng lạnh phụ
thuộc vào các loại hàng được bảo quản trong kho, đặc điểm kho lạnh(kho lạnh phân
phối,trung chuyển, chế biến hoặc thương nghiệp).

2.1.1. Thể tích kho lạnh


Thể tích kho lạnh được xác định theo công thức:

E
V= (m3) (CT 2-1,Tr 29,[1])
gV

Trong đó:

V – Thể tích kho lạnh , m3.

E – Dung tích của các buồng lạnh, tấn.

gv – Mức độ chất tải, tấn/m3. Kho được thiết kế với mặt hàng tôm đông lạnh
trong thùng cactong gv = 0,45 tấn/m3

Thông số gv tra từ bảng (2-3,Tr28,[1]).

250
𝑉 = 𝑔𝐸 = 0,45 = 555,5 (𝑚3 ).
𝑣

2.1.2. Diện tích chất tải của buồng lạnh


Diện tích chất tải được xác định qua thể tích chất tải và chiều cao chất tải.
𝑉
𝐹=ℎ (công thức 2-2, tr 29,[1])

Trong đó:
 F: diện tích chất tải hoặc diện tích hàng chiếm trực tiếp, m2.
 h: chiều cao chất tải, m.

SVTH: Lâm Thu Mai Page 9


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
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 6 m khi đó chọn chiều cao chất tải là 5(m) và 1(m) còn lại
để bố trí dàn lạnh.
𝑉 555,5
Vậy 𝐹 = = = 111,1 (m2).
ℎ 5

2.1.3. Tải trọng của nền và của trần.


Được tính toán theo định mức chất tải và chiều cao chất tải của nền và giá treo hoặc
móc treo vào trần.
g f ≥ g v .h (2-3), tr33 [1]
𝑔𝑓 : Định mức chất tải theo diện tích, (t/m2).
𝑔𝑓 ≥ 𝑔𝑣 × ℎ = 0,45 × 5 = 2.25 (t/m2).
Phù hợp với tải trọng cho phép.

2.1.4. Xác định diện tích lạnh cần xây dựng:


𝐹
𝐹𝑡 = (2-4,tr30,[1]).
𝛽𝑓

Trong đó:
 𝐹𝑡 : Diện tích lạnh cần xây dựng (m2)
 𝛽𝑓 : Hệ số sử dụng diện tích các buồng, được tính cho cả đường đi và diện tích
giữa các lô hàng, giữa lô hàng và cột, tường, các diện tích lắp đặt thiết bị như
dàn bay hơi, quạt. 𝛽𝑓 phụ thuộc diện tích buồng và lấy theo bảng 1.

Bảng 1: hệ số sử dụng diện tích theo buồng.


 Diện tích buồng lạnh  𝛽𝑓
m2
 Đến 20  0,5 ÷0,6
 Từ 20 đến 100  0,7÷ 0,75
 Từ 100 đến 400  0,75÷ 0,8
 Hơn 400  0,8÷ 0,85

SVTH: Lâm Thu Mai Page 10


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
Theo bảng 1 chọn hệ số 𝛽𝑓 =0,75. ta có :
111,1
𝐹𝑡 =
0,75
= 148,1 (m2).
Số lượng buồng lạnh cần xây dựng là:
𝐹𝑡 148,1
𝑍1 = = = 2,05 (công thức 2-5),30 [1]
𝑓 72

f: diện tích buồng lạnh quy chuẩn đã chọn xác định qua các hàng cột kho.
chọn 𝑍1 =3. Với diện tích tổng cộng 18x12x6

2.1.5. Tính sắp xếp vật liệu trong kho


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: 250000/10 = 25000 (thùng)
Chọn cách chất hàng trong kho như sau:
Chia làm 20 tụ suy ra số thùng của mỗi tụ là: 25000/20 = 1250 thùng
Chất thành nhiều lớp trong mỗi tụ. Mỗi lớp gồm: 7 x 9 = 63 (thùng)
Suy ra số lớp trong mỗi tụ là: 1250/63 = 19,8 lớp. Chọn 20 lớp.
Chiều cao của hàng trong kho là: 20 x 0,22 = 4,4 (m)
Chiều rộng của hàng trong mỗi tụ là: 0,28 x 9 = 2,52 (m)
Chiều dài của hàng trong mỗi tụ là: 0,36 x 7 = 2,52 (m)
2.2. Quy hoạch mặt bằng kho lạnh
2.2.1. Yêu cầu chung đối với quy hoạch mặt bằng
- 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
tuân thủ các yêu cầu sau:
+ Phải bố trí các buồng lạnh phù hợp với dây chuyền công 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 không dùng hành lang nhưng sản phẩm theo dây chuyền không
được gặp nhau.

SVTH: Lâm Thu Mai Page 11


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
+ 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)
+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 không 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 không phải luôn luôn 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 toàn phòng 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.

2.2.2. Chọn mặt bằng xây dựng


Khi xây dựng nặt bằng cần phải chú ý đến nền móng của kho lạnh phải vững
chắc, bởi vậy cần phải tiến hành khảo sát nền móng và mực nước… Việc gia cố nền
móng nhiều khi dẫn tới việc tăng đáng kể vốn đầu tư xây dựng.
 Nguồn nước

Do nguồn thải ở thiết bị ngưng tụ là rất lớn nên ngay từ khi thiết kế phải tính toán đến
nguồn nước. Có thể sử dụng nước thành phố, tuy nhiên nếu có khả năng tự khai thác là

SVTH: Lâm Thu Mai Page 12


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
tốt nhất, như vậy sẽ chủ động hơn nhiều. Ngoai việc cấp nước, việc thoát nước cũng
cần được dự tính. Có thể thoát ra kênh mương, sông, ngoài.
 Nguồn điện

Quan trọng tương tự là việc cấp điện đến công trình, giá điện giá xây lắp công trình
điện. Ngoài nước thì điện là hạng mục có ảnh hưởng lớn đến vốn đầu tư xây dựng đặc
biệt là vận hành sau này nên cần được quan tâm thích đáng khi chon mặt bằng xây
dựng.
 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 phòng cháy chữa cháy,vệ sinh công nghiệp.
 Đảm bảo cho việc bảo dưỡng máy.

Buồng máy và thiết bị thường được bố trí vào sát tường kho lạnh để đường ống giữa
máy thiết bị và dàn lạnh là ngắn nhất, chiếm từ 5 đến 10% tổng diện tích kho lạnh.

SVTH: Lâm Thu Mai Page 13


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê

PHẦN 3. CẤU TRÚC XÂY DỰNG VÀ CÁCH NHIỆT KHO LẠNH TRUYỀN
THỐNG
3.1. Kho lạnh truyền thống

3.1.1. Yêu cầu chung


Trong kho lạnh luôn duy trì ở nhiệt độ thấp và độ ẩm tương đối cao so
với môi trường bên ngoài . Do sự chênh lệch nhiệt độ và độ ẩm đó luôn có một
dòng nhiệt và một dòng ẩm xâm nhập từ môi trường ngoài vào buồng lạnh.
Dòng nhiệt gây tổn thất đến năng suất lạnh. Dòng ẩm có tác động xấu đến vật
liệu xây dựng và cách nhiệt. Điều đó làm giảm tuổi thọ vật liệu và cấu trúc xây
dựng, làm hỏng cách nhiệt và làm mất khả năng cách nhiệt. Vì vậy cấu trúc xây
dựng và cách nhiệt kho lạnh phải đảm bảo được các yêu cầu sau:
- Đảm bảo tuổi thọ dự kiến của kho.
- Chịu được tải trọng của bản thân và của hàng bảo quản .
- Chống được ẩm thâm nhập từ bên ngoài vào và bề mặt bên ngoài tường
không được đọng sương.
- Đảm bảo cách nhiệt tốt giảm chi phí đầu tư cho máy lạnh và vận hành.
- Chống được cháy nổ và đảm bảo an toàn.
- Thuận tiện cho việc bốc dỡ và sắp xếp bằng cơ giới.
- Có tính kinh tế.

3.1.2. Móng và cột.


Móng phải chịu được tải trọng của toàn bộ kết cấu xây dựng và hàng hoá
bảo quản. Do đó móng phải kiên cố, vững chắc và lâu bền . Khi đổ móng
người ta phải chừa trước những lỗ để lắp cột chịu lực.Trong kho lạnh 1 tầng
sử dụng cột có tiết diện vuông 400  400 theo xêri 1420 – 4 .

3.1.3. Tường bao và tường ngăn.


Sử dụng loại tường bao và tường ngăn cổ điển .

SVTH: Lâm Thu Mai Page 14


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
Tường gạch chịu lực có hai lớp vữa trát hai phía . Cách nhiệt ở phía trong
phòng lạnh . Trước khi dán cách nhiệt phải phủ 1 lớp bitum dày 2.5 ÷ 3 mm
để cách ẩm sau đó dán cách nhiệt lên . Cách nhiệt có thể dán thành hai lớp so
le để tránh cầu nhiệt . Cách nhiệt được cố định vào tường nhờ đinh móc bằng
thép, nẹp gỗ và đinh gỗ . Bên ngoài lớp cách nhiệt người ta chăng lưới thép
và trát 1 lớp vữa xi măng bằng phẳng .

3.1.4. Mái
Các kho lạnh có các tấm mái tiêu chuẩn đi kèm với cột, rầm, xà tiêu
chuẩn. Mái kho lạnh không được đọng nước, phải không bị thấm nước . Kho
lạnh có chiều rộng lớn nên làm mái dốc về hai phía và có độ nghiêng 2% .
Chống thấm nước bằng bitum và giấy dầu . Chống bức xạ mặt trời bằng cách
phủ lên trên một lớp sỏi trắng có kích thước 5 ÷ 15 mm .

3.1.5. Nền
Kết cấu của nền phụ thuộc vào nhiều yếu tố:
- Nhiệt độ phòng lạnh.
- Tải trọng của kho bảo quản.
- Dung tích kho lạnh.
Yêu cầu của nền là phải có độ vững chắc cần thiết, tuổi thọ cao, vệ sinh sạch
sẽ, không thấm ẩm . Theo tiêu chuẩn của Nga nền của kho lạnh có nhiệt độ
dương không cần cách nhiệt

3.1.6. Cửa và màn khí.


- Cửa 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 mạnh để hút chặt cửa
đảm bảo độ kín giảm tổn thất nhiệt.
- Phía trên cửa có bố trí thiết bị tạo màn khí giảm tổn thất nhiệt. Khi mở
cửa, động cơ quạt tự động hoạt động, tạo ra một màn khí thổi từ trên
xuống dưới ngăn cản đối lưu không khí nóng bên ngoài với không khí
lạnh trong buồng nhằm làm giảm tổn thất nhiệt.

3.1.7. Đường ống


Dùng xốp cách nhiệt cho ống để giảm chiều dày cách nhiệt, kinh tế hơn, bên
trong cùng là ống thép. Để cách ẩm người ta thường dùng nilon quấn 2 lớp bên ngoài

SVTH: Lâm Thu Mai Page 15


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
liên tục để đảm bảo kín ẩm. Lớp bảo vệ bọc ngoài cùng thường là tôn kẽm hoạt tôn
thép không gỉ. Các đường ống và thiết bị chỉ được bọc cách nhiệt khi, đã được thử kín
thử bền và làm sạch.
3.2. Tính toán cách nhiệt kho lạnh

3.2.1. Vật liệu cách nhiệt


Cách nhiệt lạnh có nhiệm vụ hạn chế dòng nhiệt tổn thất từ môi trường ngoài có
nhiệt độ cao vào buồng lạnh có nhiệt độ thấp qua kết cấu bao che. Chất lượng của vách
cách nhiệt phụ thuộc chủ yếu vào tính chất của vật liệu cách nhiệt theo các yêu cầu sau:
- Hệ số dẫn nhiệt nhỏ
- Khối lượng riêng nhỏ.
- Độ thấm hơi nước nhỏ.
- Độ bền cơ học và độ dẻo cao.
- Bền ở nhiệt độ thấp và không ăn mòn các vật liệu xây dựng tiếp xúc
- Không cháy hoặc không dể cháy.
- Không bắt mùi và không có mùi lạ.
- Không gây nấm mốc và phát sinh vi khuẩn, không bị chuột, sâu bọ đục phá.
- Không độc hại đối với con người.
- Không độc hại đối với sản phẩm bảo quản, làm biến chất và làm giảm chất
lượng sản phẩm.
- Vận chuyển, lắp ráp, sửa chữa, gia công dễ dàng.
- Rẻ tiền và dễ kiếm.
- Không đòi hỏi bảo dưỡng đặc biệt.
Ta chọn vật liệu cách nhiệt cho tường bao và tường ngăn, mái và nền là
polystirol vì có tính chất cách nhiệt tốt, sản suất với quy mô công nghệ ổn định về chất
lượng, kích thước, gia công dễ dàng, dễ lắp ghép và kinh tế hơn.
 Tính cách nhiệt cách ẩm cho kho lạnh

Do chênh lệnh nhiệt độ giữa kho lạnh và môi trường rất lớn. Do đó để giảm tối đa tổn
thất nhiệt ra môi trường thì chúng ta phải bọc cách nhiệt. Biết rằng lớp cách nhiệt càng
dày thì
tổn thất nhiệt càng ít. Xác định chiều dày lớp cách nhiệt theo chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật và
đảm bảo tránh hiện tượng đọng sương bên ngoài kết cấu. Trong khuôn khổ đồ án
chúng ta không cần tính lớp cách ẩm.

SVTH: Lâm Thu Mai Page 16


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
3.2.2. Kết cấu tường bao:

Bề dày i Hệ số dẫn nhiệt Hệ số khuyếch tán


STT Vật liệu (từ trái sang phải)
(m) i(W/mk) ẩm g/mh MPa

1 Vữa trát xi măng 0,02 0,92 90

2 Gạch đỏ 0,38 0,82 105

3 Vữa trát xi măng 0,02 0,92 90

4 Cách ẩm bitum 0,005 0,18 0,86

cn
5 Cách nhiệt polystirol 0,047 7,5

6 Vữa trát xi măng lưới thép 0,02 0,92 90

 Chiều dày lớp cách nhiệt:

Từ công thức tính hệ số truyền nhiệt k cho vách phẳng nhiều lớp:
1
k= ( CT (3-1), trang 64, [1])
1 n
  1
  i  CN 
 1 i 1 i CN  2

1  1 n
 1 
suy ra: CN = CN      i   (m) ( CT (3-2), trang 64, [1])
 k   1 i 1 i  2 

Với:

 CN: Chiều dày lớp cách nhiệt polystirol (m)


 CN :hệ số dẫn nhiệt của polystirol, 0,047 W/mK (bảng 3-1)[1].
 K: hệ số truyền nhiệt , ứng với kho nhiệt độ -180C ta có:

K = 0,21 W/m2K (tra bảng 3-3 đến 3-6),[1].

SVTH: Lâm Thu Mai Page 17


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
 1: Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài tường: 1 = 23,3 W/m2K (trang 86,(bảng
3-7),[1]).
 2: Hệ số toả nhiệt bên trong tường ,đối với kho lạnh đối lưu cưỡng bức.

2 = 9 /m2 K (trang 86(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]

1 1 0,02 0,38 0,005 1


𝛿𝐶𝑁 = 0,047. [ −( + 3. + + + )] = 0,19(𝑚)
0,21 23,3 0,92 0,82 0,18 9

Chọn chiều dày cách nhiệt là 0,2m, có 2 lớp mỗi lớp dày 0.1m
Hệ số truyền nhiệt thực tế :
1
𝐾𝑡 = 1 0,02 0,38 0,005 0,2 1 = 0,2 (W/m2.K).
+3. + + + +
23,3 0,92 0,82 0,18 0,047 9
 Kiểm tra đọng sương vách ngoài tường bao

Điều kiện để vách ngoài của kho lạnh không bị đọng sương:

t1  t s
k s  0.95  1  (W / m 2 .K ) (CT 3-7,Tr66,[1])
t1  t 2

Trong đó:

t1: nhiệt độ bên ngoài kho bảo quản lạnh đông (oC)

ts: nhiệt độ đọng sương của không khí bên ngoài (oC)

t2: nhiệt độ bên trong kho lạnh (oC)

α1: hệ số cấp nhiệt của không khí bên ngoài (W/m2.K)

0.95 : hệ số an toàn

Theo (bảng 1-1,Tr7,[1]), thì nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất ở TP.HCM là
37.30C; độ ẩm 74%. Tra đồ thị h-x (hình1-1,Tr9,[1]), ta được ts = 320C .Nhiệt độ
buồng lạnh t2 = -180C : α1 = 23,3 W/m2.K ( Tra bảng 3-7,Tr65,[1]).

SVTH: Lâm Thu Mai Page 18


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
37,3  32
 k s  0.95  23.3   2,12 (W / m 2 .K )
37,3  (18)
=> K < ks

Vậy vách ngoài không 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.

+ Ta xác định Px:

Mật độ dòng qua mọi điểm trong vách là như nhau và bằng mật độ dòng nhiệt
qua tường bao vây ta có:

Mật độ dòng nhiệt qua tường bao là:

q = K.t = 0,2.(37.3 – (-18)) = 11,06 (W/m2) (Tr67,[1])

Mật độ dòng nhiệt qua vách thứ nhất là:

Ta có: q = q1 = 1(tf1 – t1)

1=23,3 W/m2K

q 11,06
t1= tf1 -  37,3   36,8 0 C
1 23,3

q 1 11,06.0,02
Vậy t2 = t1 -  36,8   36,550 C
1 0,92

Tương tự ta có:

2 0,38
t3 = t2 -q = 36,55 – 11,06 = 31,42 0C
2 0,82

3 0,02
t4 = t3 - q  31,42  11,06  31,17 0 C
3 0,92

SVTH: Lâm Thu Mai Page 19


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
4 0,005
t5 = t4 -q = 31,17 – 11,06 = 30,86 0C
4 0,18

5 0,2
t6 = t5 - q  30,86  11,06  16,2 0 C
5 0,047

6 0,02
t7 = t6 - q  16,2  11,06.  16,450 C
6 0,92

Ta có : q=𝛼 2(t7-tf2)

q 11,06
tf2 = t7 -  16,45   17,7 0 C
2 9

Theo bảng 7-10 "Tính chất vật lý của không khí ẩm" Ta có bảng áp suất hơi

Vách 1 2 3 4 5 6 7

Nhiệt độ t0C 36,8 36,55 31,42 31,17 30,86 -16,2 -16,45

P''x,Pa 6270,22 6123,7 4650,1 4535,9 2256,35 149,41 145


Tính phân áp suất thực của hơi nước :
𝑃ℎ1 −𝑃ℎ2
Dòng hơi thẩm thấu qua kết cấu bao che : 𝜔 =
𝐻
Ph1 và Ph2 là phân áp suất hơi của không khí bên ngoài và bên trong phòng.
Ph1 = Px” ( t = 37,30C ).𝜑(=83%) = 6344.83% = 5265,5 Pa
Ph2 = Px” ( t = -180C ).𝜑(=90%) = 124,65.90% =112,18 Pa
H – trở kháng thẩm thấu kết cấu bao che .
n

H= 
i 1 
i

Vậy với kết cấu bao che của tường ta có :

0,02 0,38 0,005 0,2


H = 3.
90
+ 105 + 0,86
+ 7,5 = 0,0367 m2hMPa/g.

(5265,5−112,18).10−6 𝑀𝑃𝑎.𝑔
𝜔= 367.10−4 𝑚2 .ℎ.𝑀𝑃𝑎
= 0,14.

SVTH: Lâm Thu Mai Page 20


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
+ Phân áp suất thực của hơi nước trên bề mặt :

i
Pi = Ph1 - 
i

𝛿1 0,02
Px2 = Ph1 − 𝜔 = 5265,5  0,14. 6
𝜇1 90 .10 = 5233,2 Pa.

𝛿 0,38
Px3 = Px2  𝜔 𝜇2 = 5233,2  0,1453. 105 .106 = 4607,4 Pa.
2

𝛿 0,02
Px4 = Px3  𝜔 𝜇3 = 4607,4  0,1453.
90
.106 = 4525,1 Pa.
3

𝛿4 0,005
Px5 = Px4  𝜔 = 4675,1  0,1453. .106 = 3999,3 Pa.
𝜇4 0,86

𝛿5 0,2
Px6 = Px5  𝜔 = 3999,3  0,1453. .106 = 124,6 Pa.
𝜇5 7,5

𝛿6 0,02
Px7 = Px6  𝜔 = 124,6  0,1453. .106 = 92,3 Pa.
𝜇6 90

Phương án này đạt yêu cầu vì Px < Pmax.

3.2.3. Kết cấu xây dựng của trần kho lạnh


Chọn trần kho có kết cấu như sau:

Chiều dày Hệ số dẫn nhiệt Hệ số khuếch


STT Tên vật liệu
(m) (W/mK) tán ẩm phụ

1 Vữa xi măng 0,01 0,3 0.86

2 Lớp bê tông giằng 0,04 1,4 30

3 Lớp cách ẩm 0,01 0,2 7.5

4 Lớp cách nhiệt polystirol CN 0,047 7.5

SVTH: Lâm Thu Mai Page 21


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
5 Lớp bê tông cốt thép 0,2 1,5 30

6 Vữa trát xi măng 0,01 0,92 90

 Chiều dày của lớp cách nhiệt:

Chiều dày của lớp cách nhiệt được xác định từ phương trình truyền nhiệt k

1
Ta có k = (W/m2K )
1 n
  1
  i  CN 
 1 i 1  i  CN  2

Trong đố:

CN: chiều dày lớp cách nhiệt điền đầy

CN: hệ số dẫn nhiệt

k: hệ số truyền nhiệt qua trần kho, ứng với t = 20C ta có:

k = 0,21 W/m2K

1: Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài mái kho

1 = 23,3 W/m2K

2: Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài mái kho

2 = 9 W/m2K

i: bề dầy của lớp vật liệu thứ i

i: Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i;

Ta có chiều dày của lớp vật liệu cách nhiệt như sau:

 1  1 0,01 0,04 0,01 0,2 1 


CN = 0,047.    2.     
 0,21  23,3 0,92 1,4 0,18 1,5 9 

= 0,195(m)

Với CN = 0,195 (m) thì khi đó hệ số truyền nhiệt thực sẽ là

SVTH: Lâm Thu Mai Page 22


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
1
kt   0,2 W/m2K
1 0,012 0,04 0,22 0,01 0,75 0,05 1
      
23,3 0,3 1,4 1,5 0,9 0,2 0,047 9

 Kiểm tra đọng ẩm trong cơ cấu cách nhiệt

Ta có mật độ dòng nhiệt qua cơ cấu cách nhiệt của trần là:

q = k.t = 0,2. (37,3 – (-18))= 11,06W/m2

Mật độ dòng điện qua vách thứ nhất:

q
q =q1= 1 (tf1 - t1)  t1 =t f1 -
1

11,06
Vậy t1 = 37.3 -  36,8 0 C
23,3

Tương tự ta có:

1 0,01
t2 = t1 - q  36,8  11,06.  36,67 0 C
1 0,92

2 0,04
t3 = t2 - q  36,67  11,06  36,36 0 C
2 1,4

3 0,01
t4 = t3 - q  36,36  11,06  35,74 0 C
3 0,18

4 0,2
t5 = t4 - q  35,74  11,06  35,12 C
4 0.047

5 0,2
t6 = t5 - q  14,92  11,06  16,50 C
5 0,15

6 0.01
t7 = t6 - q  16,5  11,06  16,630 C
6 0.92

q 11,06
tf2 = t7 -  16,63   17,95 0 C
2 9

SVTH: Lâm Thu Mai Page 23


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
Từ đồ thị tính toán tra bảng 7.10 "Tính chất vật lý của không khí ẩm" ta được phân áp
suất bão hoà theo nhiệt độ sau:

Vách 1 2 3 4 5 6 7

Nhiệt độ t0C 36,8 36,67 36,36 35,74 -14,92 -16,5 -16,63

Px’’, Pa 6195 6155,3 6051,3 5800 166,5 143,6 142

Tính phân áp suất thực của hơi nước :

Dòng hơi thẩm thấu qua kết cấu bao che :


𝑃ℎ1 − 𝑃ℎ2
𝜔=
𝐻
Ph1 = Px” ( t = 37,30C ).𝜑(=83%) = 6344.83% = 5265,5 Pa
Ph2 = Px” ( t = -180C ).𝜑(=90%) = 124,65.90% =112,18 Pa
H – trở kháng thẩm thấu kết cấu bao che .
n
i
H= 
i 1  i

Vậy với kết cấu bao che của trần ta có :

0,04 0,2 0,01 0,01 0,2


H= + +2 + + =0,0465 (m2h MPa/g).
30 7,5 90 0,86 30

(5265,5−112,18).10−6 𝑀𝑃𝑎.𝑔
𝜔= 465.10−4 𝑚2 .ℎ.𝑀𝑃𝑎
=0,11 (g/m2h).

Phân áp suất thực của hơi nước trên bề mặt :

i
Pi = Ph1 - 
i

𝛿1 0,01
Px2 = Ph1 − 𝜔 = 5265,5  0,11. 6
𝜇1 90 .10 = 5253,2 Pa.

𝛿 0,04
Px3 = Px2  𝜔 𝜇2 = 5253,2  0,11.
30
.106 = 3997,8 Pa.
2

SVTH: Lâm Thu Mai Page 24


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
𝛿3 0,01
Px4 = Px3  𝜔 = 4997,8  0,11. .106 = 2488,9 Pa.
𝜇3 0,68

𝛿 0,2
Px5 = Px4  𝜔𝜇4 = 4039,84  0,11.
7,5
.106 = 153 Pa.
24

𝛿 0,2
Px6 = Px5  𝜔 𝜇5 = 4033,95 0,11.
30
.106 = 120 Pa.
5

𝛿 0,1
Px7 = Px6  𝜔 𝜇6 = 4033,95 0,11.
90
.106 = 93 Pa.
6

Phương án này đạt yêu cầu cách ẩm tốt vì Px < Phmax.

3.2.4. Kết cấu cách nhiệt nền kho lạnh


Hệ dày vật liệu Hệ số dẫn nhiệt Hệ số khuếch tán
STT Tên vật liệu XD
 (m)  W/mk ẩm  (g/mh MPa)

1 Lớp đá rắn 0,4 1,4 30

2 Lớp cách ẩm bitum 0,005 0,18 1,3

Lớp cách nhiệt bằng


3 CN 0,15 244
bê tông bọt

4 Lớp bê tông giằng 0,03 1,6 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.

1
k=
1 n
  1
  i  CN 
 1 i 1  i  CN  2

SVTH: Lâm Thu Mai Page 25


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
1  1 n
i 1 
 CN = CN   
   


 (m) (3-2),[1]
 k  1 i 1 i 2 

 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 -180C ta có:

K = 0,22 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
 i: Hệ số toả nhiệt phía trong kho 2 = 9 W/m2K
 i: Chiều dày lớp vật liệu thứ i
 i: hệ số dẫn nhiệt của vật liệu thứ i.

1 1 0,4 0,005 0,03 0,02 0,01 1


𝛿𝐶𝑁 = 0,15. [ −( + + + + + + )]
0,22 23,3 1,4 0,18 1,6 1,4 0,92 9
= 0,605(𝑚)

 Chọn chiều dày cách nhiệt là 0,6m

Hệ số truyền nhiệt thực tế :


1
𝐾𝑡 = 1 0,4 0,005 0,03 0,02 0,01 1 = 0,23 (W/m2.K).
+ + + + + +
23,3 1,4 0,18 1,6 1,4 0,92 9

Kiểm tra đọng ẩm:


Mật độ dòng nhiệt qua kết cấu cách nhiệt:
q = k.t = 0,23.(37,3  (-18)) = 12,7 W/m2.

Mật độ dòng nhiệt qua vách thứ nhất là:


Ta có: q = q1 = 1(tf1 – t1)

1=23,3 W/m2K

𝑞 12,7
t1 = tf1 − = 37,3 − = 36,750C.
𝛼1 23,3

SVTH: Lâm Thu Mai Page 26


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
𝛿1 0,005
Vậy t2 = t1 – 𝑞 = 36,75 −12,7 ×
0,18
= 35,960C.
𝜆1

𝛿2 0,6
t3 = t2 – 𝑞 = 35,96 − 12,7 × = -14,830C.
𝜆2 0,15
𝛿3 0,03
t4 = t3 – 𝑞 = -14,83− 12,7 × = -15,120C.
𝜆3 1,6
𝛿4 0,02
t5 = t 4 – 𝑞 = -15,12− 12,7 × = -16,460C.
𝜆4 1,4
𝛿5 0,01
t6 = t 5 – 𝑞 = -16,46− 12,7 × = -16,650C.
𝜆5 0,92
𝛿6 0,32
t7 = t 6 – 𝑞 = -16,650C.− 12,7 × = -17,30C.
𝜆6 0,15
Từ nhiệt độ đã tính ở trên tra bảng 7-10 "Tính chất lý của không khí ẩm" (TL7) ta
được phân áp suất bão hoà theo nhiệt độ.

Vách 1 2 3 4 5 6 7

Nhiệt
độ t0c 36,75 35,96 -14,83 -15,12 -16,46 -16,65 -17,5

Phmax 6190,5 5935 170,5 163,8 155,2 148,7 135

Tính phân áp suất thực của hơi nước :


Dòng hơi thẩm thấu qua kết cấu bao che :
𝑃ℎ1 − 𝑃ℎ2
𝜔=
𝐻
Ph1 và Ph2 là phân áp suất hơi của không khí bên ngoài và bên trong phòng.
Ph1 = Px” ( t = 37,30C ).𝜑(=83%) = 6344.83% = 5265,5 Pa
Ph2 = Px” ( t = -180C ).𝜑(=90%) = 124,65.90% =112,18 Pa
H – trở kháng thẩm thấu kết cấu bao che .
n
i
H= 
i 1  i

SVTH: Lâm Thu Mai Page 27


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
Vậy với kết cấu bao che của nền ta có :

0,4 0,005 0,6 0,03 0,02 0,01


H=
30
+ 0,86
+ 244 + 30
+ 30
+ 90
= 0,0233 (m2h MPa/g).

( 5265,5−112,18).10−6 𝑀𝑃𝑎.𝑔
𝜔= 233.10−4 𝑚2 .ℎ.𝑀𝑃𝑎
= 0,22 (g/m2h).

+ Phân áp suất thực của hơi nước trên bề mặt :

i
Pi = Ph1 - 
i

𝛿1 0,4
Px2 = Ph1 − 𝜔 = 5265,5  0,22. 6
𝜇1 30 .10 = 2332,1 Pa.

𝛿 0,005
Px3 = Px2  𝜔 𝜇2 = 2332,1  0,22.
0,86
.106 = 160,4 Pa.
2

𝛿3 0,32
Px4 = Px3  𝜔 = 2402,1  0,22. .106 = 159,8 Pa.
𝜇3 244

𝛿4 0,04
Px5 = Px4  𝜔 = 2071,6  0,22. .106 = 153,4 Pa.
𝜇24 30

𝛿 0,02
Px6 = Px5  𝜔 𝜇5 = 1735,6 0,22.
30
.106 = 146.8 Pa.
5

𝛿 0,01
Px7 = Px6  𝜔 𝜇6 = 1567,5 0,22.
90
.106 = 134,5 Pa.
6

Phương án này đạt yêu cầu cách ẩm tốt vì Px < Phmax.

SVTH: Lâm Thu Mai Page 28


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
PHẦN 4. TÍNH NHIỆT KHO LẠNH
Tính nhiệt kho lạnh là tính toán các dòng nhiệt từ môi trường bên ngoài đi
vào kho lạnh. Đây chính là dòng tổn thất nhiệt mà máy lạnh cần phải đủ công suất
lạnh để thải nó trở lại môi trường nóng đảm bảo sự chênh nhiệt độ giữa luồng lạnh
với không khí môi trường xung quanh.
Mục đích cuối cùng của việc tính nhiệt kho lạnh là để xác định năng suất lạnh
của máy lạnh cần đặt. Khi đó dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh Q được xác định
bằng biểu thức.
Q = Q1 + Q 2 + Q 3 + Q 4 + Q 5 , W (CT 4-1,Tr75,[1])
Trong đó:
Q1: Dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che vào buồng lạnh qua dẫn nhiệt và bức xạ mặt
trời.
Q2: Dòng nhiệt do sản phẩm toả ra trong quá trình xử lí lạnh
Q3: Dòng nhiệt từ không khí bên ngoài do thông gió vào buồng lạnh
Q4: Dòng nhiệt từ các nguồn khác nhau do vận hành kho lạnh
Q5: Dòng nhiệt từ sản phẩm toả ra khi sản phẩm hô hấp(thở)
Đặc điểm của các dòng nhiệt là chúng thay đổi liên tục theo thời gian. Q1 phụ
thuộc vào nhiệt độ môi trường xung quanh nó, thay đổi từng giờ, từng ngày và từng
tháng trong năm, mùa trong năm. Q2 phụ thuộc vào thời vụ; Q3 phụ thuộc vào loại
hàng bảo quản; Q4 phụ thuộc vào quy trình công nghệ chế biến, bảo quản hàng và
Q5 phụ thuộc vào những biến đổi sinh hoá của từng sản phẩm,”hô hấp”.
4.1. Xác định dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che Q1
𝑄1 = 𝑄11 + 𝑄12

Trong đó:

Q11: Dòng nhiệt qua tường bao, trần và nền do chênh lệch nhiệt độ

Q12: Dòng nhiệt qua tường bao và trần do ảnh hưởng của bức xạ mặt trời

 Dòng nhiệt qua tường bao do chênh lệch nhiệt độ


𝑇
𝑄11 = 𝑘 𝑇 . 𝐹𝑇 (𝑡1 − 𝑡2 ) (CT 4-2,Tr77,[1])

Trong đó: k: hệ số truyền nhiệt, k= 0.3W/m2.K

SVTH: Lâm Thu Mai Page 29


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
F: diện tích kết cấu bao che

Bao che K (w/m2k) F (m2) T (0C) Q1 (w)

Vách tây 0,256 72 56 1032,19

Vách đông 0,256 108 56 1548,288

Vách bắc 0,256 108 46 1271,808

Vách nam 0,256 72 46 847,872

Trần 0,193 216 56 2334,53

Nền 0,193 216 46 1917,65

Tổng 8952,34
Q11
 Dòng nhiệt qua tường do bức xạ mặt trời
 𝑄12
𝑇
= 𝑘 𝑇 . 𝐹𝑇 . ∆𝑡𝑏𝑥𝑇 (CT 4-6,Tr78,[1])

Vách hướng tây nhận bức xạ lớn nhất

ΔtbxT tra bảng 4-1,Tr108,[1]. ta được ΔtbxT = 40C


𝑇
→ 𝑄12 = 0.2.6.12.4 = 57,6 𝑊

 Dòng nhiệt qua trần do bức xạ mặt trời


 𝑄12
𝑇𝑟
= 𝑘 𝑇𝑟 . 𝐹𝑇𝑟 . ∆𝑡𝑏𝑥𝑇𝑟 (CT 4-6,Tr78,[1])

Do trần màu xám nên ΔtbxTr = 190C


𝑇𝑟
→ 𝑄12 = 0,2.12.18.19 = 802,8 𝑊
𝑇 𝑇𝑟
Vậy 𝑄12 = 𝑄12 + 𝑄12 = 57,6 + 802,8 = 878,4𝑊

Vậy dòng nhiệt qua kết cấu bao che:

𝑄1 = 8952,34 + 878,4 = 9830,74 𝑊

4.2. Xác định dòng nhiệt do sản phẩm toả ra Q 2


- Dòng nhiệt do sản phẩm toả ra được xác định qua biểu thức:
SVTH: Lâm Thu Mai Page 30
Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
Q 2 = Q21 + Q22 (W)
Trong đó:
Q21: Dòng nhiệt do sản phẩm toả ra
Q22: Dòng nhiệt do bao bì toả ra
 Xác định dòng nhiệt do sản phẩm toả ra Q21

- Dòng nhiệt toả ra do sản phẩm được xác định qua biểu thức sau:

Q21  M h1  h2 
1000
(kW) (CT 4-7,Tr80,[1])
24.3600

1000 /(24.3600) hệ số chuyển đổi từ t/ngày đêm ra đơn vị kg/s


Trong đó
h1,h2: entanpy của sản phẩm trước và sau khi xử lí lạnh
Theo bảng (4-2,Tr81,[1]) ứng với t1 =- 80C ta có h1 = 43,5 KJ/kg,
ứng với t = -180C ta có h2 = 5 kJ/kg
M : Lượng hàng nhập vào buồng bảo quản lạnh,t/24h
E1: dung tích buồng bảo quản lạnh,t
M = 10% E = 10% .250 = 25 tấn

Vậy Q21  25.43,5  5


1000
= 11,14(kW)
24.3600

 Xác định dòng nhiệt do bao bì toả ra Q22


- Dòng nhiệt do bao bì toả ra được xác định qua biểu thức

Q22  M b .Cb t1  t 2 


1000
(CT 4-13,Tr84,[1])
24.3600

Trong đó:
Mb : khối lượng bao bì đưa vào cùng sản phẩm ,t/24h
Ta có: Mb = 10%M = 0,125= 2,5(kg/s)
Cb: Nhiệt dung riêng của bao bì
ở đây ta sử dụng thùng cactong:
Cb= 1,46 kJ/kgK

SVTH: Lâm Thu Mai Page 31


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
t1,t2: Nhiệt độ trước và sau khi làm lạnh của bao bì
t1 = - 80C
t2 = -180C
1000
Vậy Q22 = 2,5.1,46.(-8 + 18). = 0,423 (kW)
24.3600
Vậy tổng lượng nhiệt do sản phẩm toả ra là:
Q2 = Q21 + Q22 = 11,14 + 0,423 = 11,563 (kW)
4.3. Dòng nhiệt do vận hành toả ra Q4
𝑄4 = 𝑄41 + 𝑄42 + 𝑄43 + 𝑄44
 Q41: Dòng nhiệt do chiếu sáng

𝑄41 = 𝐴. 𝐹 (CT 4-17,Tr86,[1])


Trong đó: F: diện tích của buồng, m2
A: nhiệt lượng tỏa ra khi chiếu sáng 1m2 diện tích buồng hay diện tích nền.
đối với buồng bảo quản lạnh thì A= 1,2W/m2
→ 𝑄41 = 180.1,2 = 216 𝑊
 Q42: Dòng nhiệt do người tỏa ra

𝑄42 = 350. 𝑛
Trong đó: n: số người làm việc trong phòng lạnh
350: nhiệt lượng do 1 người thải ra khi làm công việc nặng nhọc,
350W/người
Dựa vào diện tích buồng lạnh ta chọn số người làm việc trong buồng là 3
người ( Theo tài liệu hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh - trang 86)
→ 𝑄42 = 350.3 = 1050𝑊
 Q43: dòng nhiệt do các động cơ điện (dàn lạnh, quạt thông gió)

𝑄43 = 1000. 𝑁 (CT 4-19a,Tr87,[1])


Trong đó: N: công suất của động cơ điện,KW
1000: hệ số chuyển đổi từ KW sang W

SVTH: Lâm Thu Mai Page 32


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
Công suất của động cơ điện có thể lấy giá trị định hướng cho buồng bảo quản lạnh là
N=1÷4 KW ( buồng có diện tích nhỏ thì lấy giá trị nhỏ, buồng có diện tích lớn thì lấy
giá trị lớn) (Theo Tài Liệu số [1],Tr 87). Vậy chọn N = 3 KW
→ 𝑄43 = 1000.3 = 2000𝑊
 Q44: Dòng nhiệt khi mở cửa

𝑄44 = 𝐵. 𝐹,(W) (CT 4-20,Tr87,[1])


Trong đó: F: diện tích buồng lạnh
B: dòng nhiệt riêng khi mở cửa, B (ở chiều cao 4m) = 12W/m2 (tra bảng 4-
4,Tr87,[1])
→ 𝑄44 = 12 × 180 = 2160𝑊
Vậy dòng nhiệt vận hành Q4:
𝑄4 = 216 + 1050 + 3000 + 2160 = 6426 𝑊
Tính nhiệt tải cho máy nén
Q MN = 85%Q1 + Q 2 + Q 4 = 0,85.9830,74 + 11563 + 6426 = 26345,12 W
4.4. Xác định năng suất lạnh qua thiết bị
Khi xác định năng suất lạnh của máy nén cần phải tính đến thời gian làm việc của
MN và các tổn thất trên đường ống của hệ thống lạnh do đó ta phải nhận thêm hệ số
an toàn k, ta có:

K .Q MN
Q0  (CT 4-24,Tr91,[1])
b
Trong đó: K: hệ số lạnh kể đến tổn thất trên đường ống và thiết bị của hệ thống lạnh.
Chọn k = 1,034(tra Tr92,[1])
b: hệ số thời gian làm việc với kho 250 tấn lấy b = 0,9 (tra Tr92,[1])
Vậy ta có:
1,034.26345,12
Q0  = 30267,6 (w)
0,9

SVTH: Lâm Thu Mai Page 33


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
PHẦN 5. TÍNH CHỌN THIẾT BỊ CHÍNH HỆ THỐNG LẠNH
5.1. Tính chọn máy nén
Dùng máy nén một cấp chu trình khô.
Đồ thị và các thông số điểm nút:

Điểm nút t,0C P, Pa h, Kj/kg v,m3/kg Trạng thái

1 -20 1,327 386,55 0,14 Hơi quá nhiệt

2 49 10,1 428 Hơi quá nhiệt

3 40 10,1 245,5 Lỏng bão hoà

4 -20 1,327 245,5 Hơi bão hòa ẩm


 Năng suất khối lượng:

q0 = h1 - h4 = 386,55  245,5 = 132,05 (kJ/kg) (7-1)[1].


 Năng suất thực tế của máy nén ( lưu lượng môi chất nén qua máy nén).

Q0 30,2676
mtt =   0,223KJ / s 
q0 132,05
 Năng suất thể tích thực của máy nén:

𝑉𝑡𝑡 = 𝑚𝑡𝑡 . 𝑣1 = 0,223.0,14 = 0,03122 𝑚3 /𝑠.


 Công nén đoạn nhiệt:

Công nén đoạn nhiệt của chu trình được tính theo công thức sau:
𝑁𝑠 = 𝑚. 𝑙 = 𝑚(ℎ2 − ℎ1 ) = 0,223( 428 − 386,55) = 9,24335 (𝐾𝑊 ) (7-19),[1].
 Công suất chỉ thị:

Là công nén thực do quá trình nén lệch khỏi quá trình nén đoạn nhiệt lý thuyết.
𝑁𝑠
𝑁𝑖 = (7-20),[1].
𝜂𝑖

𝑇0 253
𝜂𝑖 = + 𝑏. 𝑡0 = + 0,001.(-20) =0,788 (7-21/170)[1].
𝑇𝑘 313
𝑁𝑠 9,24335
𝑁𝑖 = 𝜂𝑖
= 0,788
= 11,73 (KW).

SVTH: Lâm Thu Mai Page 34


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
 Công suất ma sát:

𝑁𝑚𝑠 = 𝑉𝑡𝑡 . 𝑝𝑚𝑠


Trong đó:

Pms: áp suất ma sát riêng, đối với máy nén Freôn thẳng dòng thì Pms=
0,039÷0,059MPa, chọn Pms = 0,05 MPa = 0,05.106 N/m2

𝑁𝑚𝑠 = 𝑉𝑡𝑡 . 𝑝𝑚𝑠 = 𝑉𝑙𝑡 . 𝑝𝑚𝑠 =0,03122.0,05.106 = 1561 N.m/s = 1,561 KW


 Công suất hữu ích:

Là công nén có tính đến tổn thất ma sát của các chi tiết máy và được xác định
bằng công thức:
𝑁𝑒 = 𝑁𝑖 + 𝑁𝑚𝑠 (7-22),[1].
= 11,34 + 1,561 = 12,901 (KW).
 Công suất điện :

Là công suất đo được trên bảng đấu điện.


Trong đó:
 Hiệu suất truyền động của khớp, đai…𝜂𝑡đ = 0,95
 Hiệu suất động cơ: 𝜂𝑒𝑙 = 0,8 ÷ 0,95.
𝑁𝑒
𝑁𝑒𝑙 = (7-24)[1].
𝜂𝑡đ .𝜂𝑒𝑙

12,901
= = 15,08 KW.
0,95.0,9
Công suất động cơ lắp đặt:
𝑁đ𝑐 = (1,1 ÷ 2,1). 𝑁𝑒𝑙 = 1,1.15,08 = 16,588(𝐾𝑊) (công thức 7-25)[1].
Phụ tải nhiệt dàn ngưng
Qk = Q 0 + N i (kW)
Với Q0: năng suất của máy nén
Ni : công nén chỉ thị (kW)
Qk = 30,2676 + 11,34 = 41,6 (kW)
5.2. Tính toán thiết bị ngưng tụ

SVTH: Lâm Thu Mai Page 35


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
5.2.1. Chọn thiết bị ngưng tụ:
Chọn thiết bị ngưng tụ vỏ ống nằm ngang. Đây là loại thiết bị được ứng dụng
rộng rãi nhất hiện nay trong các hệ thống lạnh năng suất vừa và lớn.Dùng thích hợp
cho những nơi có nguồn nước sạch, giá thành nước không cao.
- Do tác nhân lạnh là Freon nên để phù hợp với tính chất của môi chất các ống trao đổi
nhiệt thường là ống đồng có cánh nhôm lồng vào hoặc cuốn trên bề mặt ngoài của ống
để tăng cường khả năng truyền nhiệt từ phía freon.
- Nước lạnh đi trong ống truyền nhiệt sẽ nhận nhiệt của hơi tác nhân lạnh đi ngoài để
hoá lỏng hơi tác nhân lạnh. Lượng nước được tuần hoàn nhờ cho đi qua tháp giải nhiệt
để giải nhiệt đến nhiệt độ ban đầu. Lỏng tác nhân lạnh sẽ được chảy xuống bình chứa
cao áp.
- Ưu điểm
+ Đây là loại thiết bị ngưng tụ gọn và chắc chắn nhất.
+ Có thể bố trí trong nhà mà vẫn chiếm ít diện tích.
+ Tiêu hao kim loại nhỏ nhất.
+ Nhiệt độ nước làm mát có thể tăng nhiều 4..10K.
+ Nhiệt độ ngưng tụ và năng suất lạnh ổn định, ít phụ thuộc vào nhiệt độ
môi trường và mùa khí hậu trong năm.
+ Phần dưới của thiết bị ngưng tụ có thể kiêm luôn chức năng của bình
chứa.
+ Hệ số truyền nhiệt tương đối lớn.
+ Dễ chế tạo và lắp đặt, có thể sửa chửa và làm sạch ống ống bằng cơ học
hay hoá học.
- Nhược điểm
+ Phải có diện tích dự phòng phía đầu bình hoặc có phương án thích hợp
để có thể rút ống ra khi sửa chửa và thay thế.
+ Yêu cầu lượng nước làm mát lớn và nhanh tạo cáu bẩn.
+ Phải có thiết bị tháp giải nhiệt.
Thiết bị ngưng tụ dùng để ngưng hơi nén từ máy nén thành lỏng cao áp trước khi
qua van tiết lưu vào dàn bay hơi.
Ta có Qk = 41,6 (kW)
SVTH: Lâm Thu Mai Page 36
Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
Chọn bộ ngưng tụ bình ngưng ống chùm nằm ngang freon
Kiểu Diện tích Chiều dài Đường kính Số Tải nhiệt Số lối
bề mặt ống, m vỏ, mm ống max,kW
ngoài,m2

KTP-12 12,8 1,2 371 86 43,3 4;2


- Lượng nước làm mát cung cấp cho thiết bị ngưng tụ
Qk
Vn =
C. . ∆t w
Trong đó: Qk: Tải nhiệt của thiết bị ngưng tụ, kw, Qk = 41,6 kw
C: nhiệt dung riêng của nước, Cn = 4,19 KJ/kg.K
ρ: khối lượng riêng của nước, ρ = 1000kg/m3
Δtw: Độ tăng nhiệt độ trong thiết bị ngưng tụ
41,6 −3
m3
Vn = = 3,3. 10
4,19.1000. (28 − 25) s
5.3. Tính toán thiết bị bay hơi

5.3.1. Vai trò của thiết bị:


Thiết bị bay hơi là thiết bị trao đổi nhiệt thu nhiệt từ môi trường làm lạnh tuần hoàn
giữa thiết bị bay hơi và đối tượng làm lạnh để nhận nhiệt và làm lạnh đối tượng làm
lạnh, khi làm lạnh trực tiếp thì không có mặt đối tượng làm lạnh trung gian (chất tải
lạnh).

5.3.2. Tính chọn thiết bị bay hơi:


 Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt cần thiết
Q0
 F=
K.∆ttb

 Trong đó:
 Q0: Năng suất lạnh, Q0 = 30,2676 kW
 K: Hệ số truyền nhiệt.
 Tra bảng 8-7 [1]: k = 500 W/m2.K
 ttb : hiệu nhiệt độ trung bình logarit giữa môi chất lạnh và chất
 Đối với bình bay hơi ống xoắn freon sôi trong ống ∆t tb = 10oC

SVTH: Lâm Thu Mai Page 37


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
30,2676 ×1000
→ Ftổng = = 6,05 m2
500×10
Theo bảng 8-9 trang 237 [ 1 ] chọn thiết bị bay hơi ổng vỏ freon sôi trong ống.
Diện tích
Thiết bị Đường Chiều dài Sức chứa
bề mặt, Số ống
bay hơi kính, mm mm m3
m2
ИTBP-6,3 6,3 273 2000 64 0,0072

5.4. Bình chứa cao áp

5.4.1. Nhiệm vụ:


Bình chứa cao áp dùng để chứa môi chất sau khi ngưng dàn ngưng và giải
phóng bề mặt trao đổi nhiệt của thiết bị ngưng tụ duy trì cấp dòng liên tục cho van tại
vị trí lắp đặt sau dàn ngưng và trước tiết lưu.

5.4.2. Vị trí và cấu tạo:


Bình chứa cao áp được đặt dưới bình ngưng và được cân bằng áp suất với
bình ngưng bằng các đường ống cân bằng hơi và lỏng.
Bình chứa cao áp được lắp đặt sau dàn ngưng và trước van tiết lưu theo quy
định về an toàn thì bình chứa cao áp phải chứa được 30% thể tích của toàn bộ hệ thống
dàn bay hơi (tất cả dàn tĩnh và dàn quạt) trong hệ thống lạnh có bơm cấp môi chất lạnh
từ trên và 60% thể tích dàn trong HTL cấp môi chất lạnh từ dưới lên. Khi vận hành
chất lỏng của bình chứa cao áp chỉ được phép choán 50% thể tích bình.

BÇNH CHÆÏA CAO AÏP

Chú thích :

SVTH: Lâm Thu Mai Page 38


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
1. Áp kế , dưới áp kế có ống xiphông để giảm rung cho kim áp kế
2. Van an toàn, dưới van an toàn có van chặn để cô lập khi sữa chữa hoặc khi
van an toàn mất tác dụng
3. Đường vào của lỏng cao áp
4. Đường cân bằng với thiết bị ngưng tụ để lỏng từ bình ngưng chảy xuống bình
chứa dễ dàng
5. Đường dự trữ hoặc làm đường xả khí không ngưng
6. Ống thuỷ sáng để quan sát mức lỏng trong bình
7. Đường ra của lỏng cao áp tới van tiết lưu.
5.5. Bình tách lỏng:
5.5.1. Nhiệm vụ:
Bình tách lỏng được bố trí trên đường hút của máy nén để tách các giọt chất lỏng khỏi
luồng hơi hút về máy nén, tránh cho máy nén không hút phải lỏng gây va đập thủy lực
làm hư hỏng máy nén.

5.5.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:


 Cấu tạo:

Bình tách lỏng đơn giản là một bình hình trụ đặt đứng lắp đặt trên đường hút từ
thiết bị bay hơi về máy nén. Do bình tách lỏng nằm giữa dàn bay hơi và máy nén nên
để tránh tổn thất lạnh cho hệ thống thì ta bọc một lớp polystirol để cách nhiệt cho bình
tách lỏng.

Bình tách lỏng


1 – thân bình hình trụ
2 – đường hơi + ẩm từ dàn bay hơi
3 – đường hơi khô về máy nén
4 – đường lỏng từ van tiết lưu vào
5–đường lỏng về dàn bay hơi
6– xả dầu
 Nguyên lý hoạt động:

Bình tách lỏng có khả năng tách các giọt môi chất lỏng bằng cách làm thay đổi hướng
chuyển động và làm giảm vận tốc dòng chảy.

SVTH: Lâm Thu Mai Page 39


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
5.6. Xác định tháp giải nhiệt
Trong các hệ thống lạnh sử dụng bình ngưng ống chùm, nước sau khi trao đổi nhiệt
nhiệt độ tăng lên đáng kể. Để giải nhiệt cho nước người ta sử dụng các tháp giải
nhiệt. 1

2 3

4 9
5

BN
P1
6

13
8
12
5.6.1. Cấu tạo 11 10

1 - Động cơ quạt gió 7 - Bơm nước


2 - Vỏ thép 8 - Đường nước lạnh cấp để mát bình ngưng
3 - Chắn bụi nước 9 - Đường nước nóng được làm mát nhờ không
4 - Dàn phun nước khí đi ngược chiều từ dưới lên.

5 - Khối đệm 10 - Phin lọc nước

6 - Cửa không khí vào 11 - Phễu cháy tràn

12 - Van xả đáy 13 - Cấp nước bổ sung


(P1): áp kế

5.7. Phin sấy lọc:

5.7.1. Nhiệm vụ:


- Phin sấy lọc có nhiệm vụ loại trừ các cặn bẩn cơ học và các tạp chất hóa học đặc biệt
là nước và các acid ra khỏi vòng tuần hoàn môi chất lạnh. Phin sấy lọc được lắp cả trên
đường lỏng và đường hơi của hệ thống lạnh.
- Cặn bẩn cơ học có thể là đất cát, gỉ sắt, vẩy hàn, mạt kim loại. Các cặn bẩn này đặc
biệt nguy hiểm cho máy nén khi chúng lọt vào xylanh và các chi tiết chuyển động. Các
cặn bẩn này cũng gây nguy hiểm với các van, đặc biệt là van tiết lưu. Chúng gây tắc
bẩn, làm cho các chi tiết chuyển động của máy nén mau mòn và dễ gây sự cố.

SVTH: Lâm Thu Mai Page 40


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
- Các tạp chất hóa học đặc biệt là ẩm (nước) và các acid tạo thành trong vòng tuần
hoàn có thể làm han rỉ, ăn mòn các chi tiết máy. Nước có thể đông đá bịt kín van tiết
lưu gây tắc ẩm.

5.7.2. Cấu tạo:


- Trong phin lọc dùng cho môi chất Freon cỡ nhỏ và cỡ trung, bộ phận lọc và sấy đơn
giản là một khối xeolit định hình bằng keo dính đặc biệt đặc trong
một vỏ hàn kín.
- Phin lọc của các hệ thống lớn thường có thân hình trụ bằng thép
hàn hoặc đúc, bố trí đường vào và ra cho hơi hoặc lỏng. Một đầu
hình trụ có bố trí nắp để dễ dàng tháo phin ra vệ sinh. Nếu có
chức năng sấy, người ta bố trí thêm các hạt hút ẩm tương ứng
(zeolite, silicagel,…) vào bên trong lưới lọc.
 Phin lọc đường hơi gồm có vỏ hình trụ trong đó có bố trí
lưới lọc và khung giữ. khung đơn giản là một ống thép có
khoan nhiều lỗ thông hơi, nắp dùng để tháo cặn chu kỳ.
 Phin lọc đường lỏng gồm có vỏ, lưới lọc, khung lưới, đường lỏng vào và ra, nắp
3. Ngoài ra phin còn có van xả dầu phía dưới.

5.7.3. Vị trí lắp đặt:


 Phin lọc đường hơi được bố trí trên đường ống hút trước máy nén hoặc lắp đặt
trên bộ gom phía hút và cũng có thể được lắp đặt ngay trên vỏ máy ở đường dẫn
hơi vào xi lanh.
 Phin lọc đường lọc được bố trí trên đường lỏng phía trước van tiết lưu và những
thiết bị tự động khác để đề phòng tắc bẩn.

5.8. Van tiết lưu:

5.8.1. Nhiệm vụ:


Van tiết lưu là một thiết bị chính trong hệ thống lạnh. Nó có nhiệm vụ giảm áp suất
của môi chất lỏng từ nhiệt độ cao và áp suất cao đến áp suất bay hơi của môi chất. Nó
cũng làm nhiệm vụ điều chỉnh lượng môi chất cấp vào thiết bị bay hơi.

5.8.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:


 Cấu tạo:

SVTH: Lâm Thu Mai Page 41


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê

1 – đường vào của lỏng cao áp; 2 – màng đàn hồi; 3 – lá van tiết lưu; 4 – lò xo; 5 –
vít điều chỉnh lực lò xo; 6 – bầu cảm biến và ống xi phông; 7 – đường ra của hơi hạ
áp.
 Nguyên lý hoạt động:
 Bầu cảm biến được nối với phía trên màn ngăn nhờ một ống mao. Trong bầu
cảm biến có chứa 1 chất lỏng dể bay hơi, thông thường chính là môi chất lạnh
sử dụng trong hệ thống.
- Khi bầu cảm biến được đốt nóng, áp suất bên trong bầu cảm biến tăng, áp suất này
truyền theo ống mao và tác động lên phía trên màng ngăn, ép một lực ngược lại lực ép
của lò xo lên thanh chốt. Kết quả khe hở được mở rộng ra, lượng môi chất đi qua van
nhiều hơn để vào thiết bị bay hơi.
- Khi nhiệt độ bầu cảm biến giảm xuống, hơi trong bầu cảm biến ngưng lại một phần,
áp suất trong bầu giảm, lực lò xo thắng lực ép của hơi và đẩy thanh chốt lên trên. Kết
quả van khép lại một phần và lưu lượng môi chất đi qua van giảm
- Như vậy, trong quá trình làm việc van tự động điều chỉnh khe hở giữa chốt và thân
van, nhằm khống chế mức dịch vào dàn lạnh công nghiệpvừa đủ và duy trì hơi đầu ra
thiết bị bay hơi có một độ quá nhiệt nhất định. Độ quá nhiệt này có thể điều chỉnh được
bằng cách tăng độ căng của lò xo, khi căng lò xo tăng, độ quá nhiệt tăng.

5.8.3. Vị trí lắp đặt:


Van tiết lưu được lắp đặt trên đường lỏng sau thiết bị bay hơi, trước bình tách lỏng
và dàn lạnh không khí.

SVTH: Lâm Thu Mai Page 42


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
5.9. Mắt gas:

5.9.1. Nhiệm vụ:


- Mắt gas là kính quan sát lắp trên đường lỏng (sau phi sấy lọc) để quan sát dòng chảy
của môi chất lạnh. Ngoài việc chỉ thị dòng chảy, mắt gas còn có nhiệm vụ:
+ Báo hiệu đủ gas khi dòng gas không bị sủi bọt
+ Báo hiệu thiếu gas khi dòng gas sủi bọt mạnh
+ Báo hết gas khi xuất hiện các vệt dầu trên kính.
- Báo độ ẩm mô chất qua sự biến màu của chấm màu trên tâm mắt gas so sánh với
màu trên mắt gas xanh: khô,vàng, thận trọng, nâu ẩm. Nếu bị ẩm nhất định phải thay
phin sấy mới.
- Báo hiệu hạt hút ẩm bị rã khi thấy gas bị vẩn đục, khi đó cũng phải thay phin sấy
lọc đề phòng van tiết lưu và các đường ống bị tắt.

5.9.2. Cấu tạo:


Mắt gas có thân hình trụ, phía dưới kín còn phía trên có lắp k1inh để có thể quan
sát dòng gas chảy bên trong.

5.9.3. Vị trí lắp đặt:


Mắt gas được lắp đặt trên đường lỏng, sau phin sấy lọc, trước van tiết lưu.
5.10. Bơm.
- Trong hệ thống lạnh, để tuần hoàn dung dịch nước muối hoặc nước người ta sử dụng
bơm ly tâm.
- Bơm ly tâm thường là 1 cấp vì độ chênh áp suất không cao.
- Cấu tạo gồm thân bơm bằng gang và bánh cánh quạt.
5.11. Van một chiều:
- Được lắp đặt trên đường đẩy giữa máy nén và thiết bị ngưng tụ, có nhiệm vụ ngăn
không cho dòng môi chất từ thiết bị ngưng tụ chảy trở lại máy nén trong trường hợp
dừng máy nén, sửa chữa máy nén hoặc khi máy nén bị sự cố.
- Khi máy nén hoạt động, áp suất cửa vào lớn hơn cửa ra một chút van sẽ tự động mở
ra để cho dòng hơi đi đến thiết bị ngưng tụ. Trường hợp ngược lại,khi dừng máy nén,
áp suất phía cửa vào giảm xuống van một chiều sẽ tự động đóng lại ngăn không cho
dòng hơi chảy trở về máy nén.

SVTH: Lâm Thu Mai Page 43


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
5.12. Van an toàn:
Van an toàn được bố trí ở những thiết bị có áp suất cao và chứa nhiều môi chất lỏng
như thiết bị ngưng tụ, bình chứa… Nó dùng để phòng trường hợp khi áp suất vượt quá
mức quy định, khi áp suất trong một thiết bị nào đó vượt quá mức quy định thì thì van
an toàn sẽ mở ra để xả môi chất về thiết bị có áp suất thấp hoặc xả trực tiếp vào không
khí.
5.13. Áp kế:
Dùng để đo áp suất của môi chất trong đường ống và thiết bị, áp kế được lắp trên
đường hút, đường đẩy của máy nén, trên các bình ngưng, bình chứa…

PHẦN 6. KẾT LUẬN


Sau một thời gian thực hiện đồ án này em đã hoàn thành đồ án của mình. Qua quá
trình tính toán thiết kế em rút ra một số nhận xét sau:
 Ưu điểm của đồ án:
Đã vận dụng được các kiến thức của một số môn học vào quá trình tính toán và thiết
kế qua đây củng cố kiến thức phục vụ cho quá trình công tách sau này.

SVTH: Lâm Thu Mai Page 44


Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
Đồ án cũng đã giải quyết được và đưa ra phương pháp xây dựng nhanh các kho lạnh
có dung tích vừa và nhỏ đáp ứng nhu cầu hiện nay.
 Nhược điểm:
Việc tính toán tổn thất nhiệt và chọn hệ thống lạnh còn mang tính lí thuyết, em còn
rất nhiều thiếu soát trong quá trình tính toán.

TÀI LIỆU THAM KHẢO


[1] Nguyễn Đức Lợi, Hướng dẫn Thiết kế hệ thống lạnh, Nxb Khoa học và kỹ thuật Hà
Nội 1999
[2] Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy, Kỹ thuật lạnh cơ sở, Nxb Giáo dục 2005
[3] Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy, Môi chất lạnh, Nxb Giáo dục 1998
[4] Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy, Bài tập kỹ thuật lạnh, Nxb Giáo dục 2004

SVTH: Lâm Thu Mai Page 45

You might also like