Đồ án Kỹ thuật lạnh - Thiết kế hệ thống lạnh cấp trữ đông thịt heo

MỤC LỤC CHƯƠNG MỞ ĐẦU: CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU І. Mục đích và ý nghĩa của hệ thống lạnh ІІ. Nội dung và thông số 1. Cấp đông: 2. Trữ đông: 3. Thông số môi trường: CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG KHO LẠNH §1.1 Tính kích thước phòng cấp đông 1. Tính thể tích chất tải: Vct 2. Tính diện tích chất tải : Fct 3. Chiều cao trong của phòng cấp đông 4. Chiều cao trong của phòng cấp đông 5. Xác định số phòng cấp đông : n §1.2 Tính kích thước phòng trữ đông 1. Tính thể tích chất tải: Vct 2. Tính diện tích chất tải : Fct 3. Chiều cao trong của phòng trữ đông 4. Chiều cao trong của phòng trữ đông 5. Xác định số phòng trữ đông: n §1.3 Bố trí mặt bằng kho lạnh CHƯƠNG 2: TÍNH CÁCH NHIỆT CÁCH ÂM CHO KHO LẠNH §2.1 Tính cách nhiệt cho tường bao kho lạnh 1. Kết cấu và các số liệu của nó 2.Tính toán 3. Kiểm tra nhiệt độ đọng sương §2.2 Tính cách nhiệt trần kho lạnh 1. Kết cấu và các thông số của nó 2.Tính toán 3. Kiểm tra nhiệt độ đọng sương §2.3 Tính cách nhiệt nền kho lạnh 1. Kết cấu và các thông số của nó 2.Tính toán 3. Kiểm tra nhiệt độ đọng sương §2.4 Bố trí cách nhiệt cho kho lạnh CHƯƠNG 3: TÍNH NHIỆT HỆ THỐNG LẠNH §3.1 Tính nhiệt cho phòng cấp đông 1. Tính tổn thất lạnh qua kết cấu bao che : Q1 2. Tính tổn thất lạnh do làm lạnh sản phẩm và bao bì: Q2 3.Tính tổn thất lạnh do vận hành: Q4 4. Tính nhiệt kho lạnh 5. Công suất lạnh yêu cầu của máy nén §3.2 Tính nhiệt cho phòng trữ đông 1. Tính tổn thất lạnh qua kết cấu bao che : Q1 2. Tổn thất lạnh do làm lạnh sản phẩm và bao bì Q2: 3.Tính tổn thất lạnh do vận hành: Q4 4. Tính nhiệt kho lạnh. 5. Công suất lạnh yêu cầu của máy nén CHƯƠNG 4: LẬP CHU TRÌNH VÀ TÍNH CHỌN MÁY NÉN §4.1 Chọn môi chất §4.2 Hệ thống lạnh cho phòng trữ đông І. Thông số ban đầu ІІ. Tính toán chu trình 1. Chọn nhiệt độ bay hơi : 2. Chọn nhiệt độ ngưng tụ : 3. Tính cấp nén của chu trình 4. Chọn chu trình lạnh 5. Chọn độ quá lạnh, độ quá nhiệt 6. Xây dựng đồ thị và lập bảng thông số các điểm nút 7. Xác định lưu lượng tuần hoàn qua hệ thống 8. Phụ tải nhiệt của thiết bị ngưng tụ 9. Xác định công của máy nén 10. Tính chọn công suất lạnh 11. Hệ số làm lạnh Ш. Chọn máy nén 1.Chọn máy nén 2. Chọn động cơ kéo máy §4.3 Hệ thống lạnh cho phòng cấp đông І. Thông số ban đầu ІІ. Tính toán chu trình 1. Chọn nhiệt độ bay hơi : 2. Chọn nhiệt độ ngưng tụ : 3. Tính cấp nén của chu trình 4. Chọn chu trình lạnh 5. Chọn độ quá lạnh, độ quá nhiệt 6. Xây dựng đồ thị và lập bảng thông số các điểm nút 7. Tính toán chu trình Ш. Tính chọn máy nén và động cơ kéo nó 1. Tính chọn máy nén 2.Chọn động cơ cho máy nén CHƯƠNG 5: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT VÀ THIẾT BỊ PHỤ §5.1 Tính chọn thiết bị ngưng tụ 1. Chọn thiết bị ngưng tụ 2. Mục đích của thiết bị ngưng tụ 3. Cấu tạo 5. Tính chọn thiết bị ngưng tụ 4. Nguyên lý làm việc §5.2 Tính chọn thiết bị bay hơi 1. Chọn thiết bị bay hơi 2. Mục đích của thiết bị bay hơi 3. Cấu tạo 4. Nguyên lý làm việc. 5. Tính chọn thiết bị bay hơi §5.3 Tính chọn thiết bị phụ 1. Bình chứa cao áp 2. Bình tách lỏng 3. Bình tách dầu 4. Bình gom dầu 5. Bình trung gian 6. Tính chọn tháp giải nhiệt 7. Thiết bị tách khí không ngưng CHƯƠNG MỞ ĐẦU : CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU І. Ý NGHĨA VÀ MỤC ĐÍCH CỦA HỆ THỐNG 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 công nghệ chế biến và bảo quản thực phẩm Trong công nghiệp nặng: làm nguội khuôn đúc Trong y tế: chế biến và bảo quản thuốc Trong công nghiệp hoá chất Trong lĩnh vực điều hoà không khí - Đóng vai trò 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 nhằm cung cấp, phân phối cho nền kinh tế quốc dân,thì phải cấp đông và trữ đông nhằm giữ cho thực phẩm ở 1 nhiệt độ thấp (-180C ÷ - 40
C). Bởi vì ở nhiệt độ càng thấp thì 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 không bị hỏng trong thời gian dài. ІІ. NỘI DUNG VÀ YÊU CẦU THIẾT KẾ 1. Cấp đông: Sản phẩm bảo quản : Thịt heo Công suất: E = 3 tấn/mẻ Nhiệt độ thịt đầu vào: 180C Nhiệt độ thịt đầu ra: ttb = -150c Thời gian cấp đông: 11giờ Nhiệt độ phòng cấp đông: -350c Trữ đông: Công suất : E = 25 tấn Nhiệt độ phòng trữ đông: -180c 3. Thông số môi trường: Địa điểm xây dựng: Đồng Hới – Quảng Bình Nhiệt độ môi trường: tn = 38,20c Độ ẩm môi trường: φn = 72% CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG KHO LẠNH Mục đích của chương này là xác định kích thước các phòng cấp đông , trữ đông và cách bố trí cho chúng . §1.1 Tính kích thước phòng cấp đông Cho biết: - Công suất : E = 3 tấn/mẻ - Sản phẩm: Thịt Heo 1. Tính thể tích chất tải: Vct Vct=
, [m3] Với: - E [tấn]: Công suất chất tải phòng cấp đông - gv= 0,17 tấn/m3 : định mức chất tải thể tích Suy ra: Vct =
= 17,6 m3 2. Tính diện tích chất tải : Fct Fct=
, [m2] Với: hct [m]: chiều cao chất tải, chọn hct = 2m Chiều cao chất tải là chiều cao lô hàng chất trong kho, chiều cao này phụ thuộc vào bao bì đựng hàng , phương tiện bốc xếp. Suy ra: Fct=
= 8,8 m2 3. Diện tích trong của phòng lạnh: Ftr Ftr=
, [m2] Với : βF - là hệ số sử dụng diện tích các buồng chứa, tính cả đường đi và diện tích các lô hàng và lắp đặt thiết bị. Ở dây ta chọn βF = 0,6 . Theo bảng 2 - 4 .Trang 30, tài liệu [1] Suy ra : Ftr=
= 14,7 m2 4. Chiều cao trong của phòng cấp đông htr= hct+ ∆h , [m] Với: ∆h là chiều cao khối không gian để lắp đặt thiết kế và tuần hoàn gió trong phòng lạnh . Chọn ∆h = 1m Suy ra: htr = 2 + 1 = 3 m 5. Xác định số phòng cấp đông: n n =
, Với : f là diện tích buồng lạnh quy chuẩn. chọn f = 4x4 m2 Suy ra : n =
= 0,92 Chọn n =1 phòng => Cỡ buồng cấp đông sẽ là : Ftr = f = 4x4 m2 §1.2 Tính kích thước phòng trữ đông. Cho biết: - Công suất: E = 25 tấn - Sản phẩm : Thịt Heo 1. Tính thể tích chất tải: Vct Vct =
, [m3] Với : - E [tấn]: Công suất chất tải phòng trữ đông - gv= 0,45tấn/m3 : định mức chất tải thể tích , tra theo bảng 2 - 3 . Trang 28, tài liệu [1] đối với thịt heo đông lạnh . Suy ra: Vct =
= 55,56 m3 2. Tính diện tích chất tải : Fct Fct =
, [m2] Với : hct [m]: chiều cao chất tải, chọn hct = 2m Suy ra : Fct =
= 27,78 m2 3. Diện tích trong của phòng lạnh : Ftr Ftr=
, [m2] Với : βF : là hệ số sử dụng diện tích phòng do kể đến lối đi lại giữa các kho hàng và lắp đặt thiết bị. Ở dây ta chọn theo bảng 2-4 tài liệu[1] , trang 30 . - Với diện tích buồng lạnh từ 20÷100 m2 có βF = 0,7 Suy ra: Ftr =
= 39,7 m2 . Chiều cao trong của phòng cấp đông htr = hct+ ∆h , [m] Với : ∆h là chiều cao kể đến gió đi đối lưu trong buồng. chọn ∆h = 1m Suy ra : htr = 2+1 = 3 m 5. Xác định số phòng cấp đông: n n =
, Với : f là diện tích buồng lạnh quy chuẩn. chọn f = 4x5 m2 Suy ra : n =
= 1,985 Chọn n = 2 phòng => Cỡ buồng cấp đông sẽ là : Ftr = f = 4x5 m2 §1.3 Bố trí mặt bằng kho lạnh Yêu cầu : Bố trí mặt bằng thuận chiều đi của sản phẩm theo công nghệ. Hạn chế đến mức thấp nhất tổn thất lạnh ra môi trường. Đảm bảo hướng mở rộng của kho lạnh theo nhu cầu phát triển sau này.
CHƯƠNG 2: TÍNH CÁCH NHIỆT CÁCH ẨM CHO KHO LẠNH Do chênh lệch nhiệt độ giữa môi trường và kho lạnh là 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 kỹ thuật và đảm bảo tránh hiện tượng đọng sương bên ngoài kết cấu. Trong khuôn khổ đồ án môn học chúng ta không cần tính lớp cách ẩm. Chiều dày lớp cách nhiệt tính theo công thức tính hệ số truyền nhiệt k qua vách phẳng nhiều lớp lấy từ công thức (3 -1) trang 64 tài liệu [1] . k =
, [W/m2K] Suy ra chiều dày lớp cách nhiệt: δcn=λcn
, [m] Với: - δcn: Độ dày yêu cầu của lớp cách nhiệt, [m] λcn: Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt , [W/mK] k : Hệ số truyền nhiệt, [W/m2K] α1: hệ số toả nhiệt của môi trường bên ngoài tới tường cách nhiệt, [W/m2K] α2: hệ số toả nhiệt của vách buồng lạnh tới buồng lạnh, [W/m2K] δi: Bề dày yêu cầu của lớp vật liệu thứ i, [m] λi: Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, [W/mK] §2.1 Tính cách nhiệt cho tường bao kho lạnh Chúng ta sẽ tính cách nhiệt chung cho các tường và tính cho các tường khắc nghiệt. Chiều dày lớp cách nhiệt được xác định theo 2 yêu cầu cơ bản: Vách ngoài kết cấu bao che không được phép đọng sương, nghĩa là độ dày của lớp cách nhiệt phải đủ lớn để nhiệt độ bề mặt vách ngoài lớn hơn nhiệt độ đọng sương của môi trường ts. Chọn chiều dày cách nhiệt sao cho giá thành một đơn vị lạnh là rẻ nhất. Kết cấu và các số liệu của nó
Lớp  Vật liệu  δ [m]  λ [W/m2K]   1  Vữa trát xi măng  0,015  0,9   2  Gạch đỏ  0,18  0,82   3  Vữa trát xi măng  0,015  0,9   4  Bitum  0,002  0,18   5  Giấy dầu  0,005  0,15   6  Polystiron 
cn  0,047   7  Giấy dầu  0,002  0,15   8  Lưới mắt cáo,vữa mắc cao  0,02  0,9   9  Móc sắt     2.Tính toán Phòng trữ đông - Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của tường bao tra theo bảng 3 -7 trang 65, tài liệu [1] có α1 = 23,3 W/m2K - Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thông không khí cưỡng bức vừa phải tra theo bảng 3-7 trang 65, tài liệu [1] có : α2 = 9 W/m2K - Đối với phòng trữ đông thì nhiệt độ trong phòng là -18 0C. Tra bảng 3-3 trang 63 tài liệu [1] với nhiệt độ phòng -18 0C tính cho vách bao ngoài. Ta có hệ số truyền nhiệt tối ưu qua tường : ktư = 0,22 W/m2K Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng trữ đông: δcn = 0,047[
= 0,191 m Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó chiều dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế của tấm cách nhiệt là:
= 0,2 m . Ứng với
ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế : ktd =
= 0,21 W/m2K b. Phòng cấp đông - Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của tường bao tra theo bảng 3-7 trang 65 tài liệu [1] có : α1= 23,3 W/m2K - Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thông không khí cưỡng bức mạnh tra theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1] có : α2= 10,5 W/m2K - Đối với phòng cấp đông thì nhiệt độ trong phòng là -35 0C. Tra bảng 3-3 trang 63 tài liệu [1] với nhiệt độ phòng -35 0C tính cho vách bao ngoài. Ta có hệ số truyền nhiệt tối ưu qua tường : ktư = 0,19 W/m2K Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng trữ đông: δcn = 0,047[
= 0,23 m Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó chiều dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế của tấm cách nhiệt là:
= 0,3 m Ứng với
ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế: ktd =
= 0,146 W/m2K 3. Kiểm tra nhiệt độ đọng sương Nếu bề mặt ngoài của tường bao đọng sương thì ẩm sẽ dễ xâm nhập vào phá huỷ lớp cách nhiệt. Để tránh hiện tượng đọng sương xảy ra thì nhiệt độ bề mặt ngoài tường bao phải lớn hơn nhiệt độ đọng sương của môi trường. Điều kiện để không xảy ra hiện tượng đọng sương được xác định theo công thức (3-7) trang 66 , tài liệu[1]. k ≤ ks = 0,95.α1
, [W/m2K] Với: - k : hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường, [W/m2K] - ks :hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường khi bề mặt ngoài là nhiệt độ đọng sương, [W/m2K] - α1=23,3 W/m2K : hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của từơng bao che - tf : nhiệt độ trong buồng lạnh, 0C - tn= 38,2 0C : nhiệt độ môi trường ngoài - ts =32,50C nhiệt độ đọng sương của môi trường , tra theo đồ thị I - d với nhiệt độ môi trường t1=38,20C và độ ẩm φ =72% a. Phòng trữ đông Phòng trữ đông có tf = -180C Suy ra: ks= 0,95.23,3.
= 2,25 W/m2K Mà có ktđ = 0,21 < ks = 2,25 W/m2K Vậy không có hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngoài của tường bao phòng trữ đông Phòng cấp đông Phòng cấp đông có tf = -350C Suy ra: ks= 0,95.23,3.
= 1,72 W/m2K Mà có kcđ = 0,146 < ks = 1,72 W/m2K Vậy không có hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngoài của tường bao phòng cấp đông. §2.2 Tính cách nhiệt trần kho lạnh 1. Kết cấu và các thông số của nó
Lớp  Vật liệu  δ [m]  λ [W/m2K]   1  Vữa trát xi măng  0,015  0,9   2  Bê tông cốt thép  0,1  1,5   3  Vữa trát xi măng  0,015  0,9   4  Bitum  0,002  0,18   5  Giấy dầu  0,005  0,15   6  Polystiron  δcn  0,047   7  Giấy dầu  0,002  0,15   8  Lưới mắt cáo,vữa mắc cao  0,02  0,9   9  Móc sắt     2. Tính toán a Phòng trữ đông - Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của tường bao tra theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1] có : α1= 23,3 W/m2K - Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thông không khí cưỡng bức vừa phải tra theo bảng 3 -7 trang 65,tài liệu[1] có: α2=9 W/m2K - Đối với phòng trữ đông thì nhiệt độ trong phòng là -18 0C. Tra bảng 3-3 trang 63, tài liệu[1] với nhiệt độ phòng -18 0C tính cho mái bằng . Ta có hệ số truyền nhiệt tối ưu qua tường : ktư = 0,218 W/m2K Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng trữ đông: δcn = 0,047[
= 0,193 m Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn . Do đó chiều dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế của tấm cách nhiệt là:
= 0,2 m Ứng với
ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế : ktd =
= 0,21 W/m2K b. Phòng cấp đông - Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của tường bao tra theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1] có : α1= 23,3 W/m2K - Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thông không khí cưỡng bức mạnh tra theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1] có : α2= 10,5 W/m2K - Đối với phòng trữ đông thì nhiệt độ trong phòng là -35 0C. Tra bảng 3-3 trang 63 tài liệu[1] với nhiệt độ phòng -35 0C tính cho mái bằng .Ta có hệ số truyền nhiệt tối ưu qua tường : ktư = 0,17 W/m2K Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng trữ đông: δcn = 0,047[
= 0,254 m Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó chiều dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế của tấm cách nhiệt là:
= 0,3 m Ứng với
ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế: ktd =
= 0,146 W/m2K 3. Kiểm tra nhiệt độ đọng sương Nếu bề mặt ngoài của tường bao đọng sương thì ẩm sẽ dễ xâm nhập vào phá huỷ lớp cách nhiệt. Để tránh hiện tượng đọng sương xảy ra thì nhiệt độ bề mặt ngoài tường bao phải lớn hơn nhiệt độ đọng sương của môi trường. Điều kiện để không xảy ra hiện tượng đọng sương được xác định theo công thức (3-7) trang 66 tài liệu [1]. k ≤ ks = 0,95.α1
, [W/m2K] Với: - k : hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường, [W/m2K] - ks :hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường khi bề mặt ngoài là nhiệt độ đọng sương, [W/m2K] - α1= 23,3 W/m2K : hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của từơng bao che - tf : nhiệt độ trong buồng lạnh, 0C - tn = 38,20C : nhiệt độ môi trường ngoài - ts = 32,5 0C : nhiệt độ đọng sương của môi trường, tra theo đồ thị I-d với nhiệt độ môi trường t1= 38,20C và độ ẩm φ =72% a. Phòng trữ đông Phòng trữ đông có tf = -180C Suy ra: ks = 0,95.23,3.
= 2,25 W/m2K Mà có ktđ = 0,21 < ks = 2,25 W/m2K Vậy không có hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngoài của trần phòng trữ đông b. Phòng cấp đông Phòng cấp đông có tf = -350C Suy ra : ks= 0,95.23,3.
= 1,72 W/m2K Mà có kcđ = 0,146 < ks = 1,72 W/m2K Vậy không có hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngoài của trần phòng cấp đông. §2.3 Tính cách nhiệt nền kho lạnh Kết cấu và các số liệu của nó
Lớp  Vật liệu  δ [m]  λ [W/m2K]   1  Đất nền     2  Bê tông sỏi  0,1  1,4   3  Vữa trát xi măng  0,015  0,9   4  Bitum  0,002  0,18   5  Giấy dầu  0,005  0,15   6  Polystiron  ?  0,047   7  Giấy dầu  0,002  0,15   8  Bê tông cốt thép  0,1  1,5   9  Vữa trát  0,02  0,9   10  Ống PVC     11  Ụ đỡ bê tông     Tính toán Đối với nền có sưởi thì ta chỉ cần tính các lớp phía trên lớp có sưởi. Cụ thể ở đây trong lớp bê tông sỏi thường nguời ta thi công với chiều dày 300 mm. Nhưng do có sưởi nền bằng khí trời nên chiều dày tính toán khoảng 100 mm tính từ mép trên ống thông gió đến lớp vữa trát (3) do đó xem α1= ∞ a. Phòng trữ đông - Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thông không khí cưỡng bức vừa phải tra theo bảng 3-7 trang 65 tài liệu [1] có: α2=9 W/m2K - Đối với phòng trữ đông thì nhiệt độ trong phòng là -18 0C. Tra bảng 3 - 6 trang 64 tài liệu [1] với nhiệt độ phòng -18 0C tính cho nền có sưởi. Ta có hệ số truyền nhiệt tối ưu qua nền có sưởi : ktư = 0,226 W/m2K Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng trữ đông: δcn = 0,047[
= 0,192 m Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó chiều dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế của tấm cách nhiệt là:
= 0,2 m Ứng với
ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế: ktd =
= 0,217 W/m2K b. Phòng cấp đông - Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thông không khí cưỡng bức mạnh tra theo bảng 3-7 trang 65 tài liệu [1] có : α2 = 10,5 W/m2K - Đối với phòng cấp đông thì nhiệt độ trong phòng là -35 0C. Tra bảng 3 - 6 trang 64 tài liệu [1] với nhiệt độ phòng -35 0C tính cho mái bằng . Ta có hệ số truyền nhiệt tối ưu qua tường : ktư = 0,17 W/m2K Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng cấp đông: δcn = 0,047[
= 0,261 m Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó chiều dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế của tấm cách nhiệt là :
= 0,3 m Ứng với
ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế: kcd =
= 0,149 W/m2K §2.4 Bố trí cách nhiệt cho kho lạnh Đối với tường ngăn giữa 2 phòng lạnh có nhiệt độ âm như nhau vẫn phải cách nhiệt với chiều dày như tường bao ngoài. Nhưng phải phân lớp cách nhiệt ra 2 bên như hình dưới:

CHƯƠNG 3: TÍNH NHIỆT HỆ THỐNG LẠNH - Chương này nhằm tính tổng tổn thất nhiệt của kho lạnh . Để từ đó tính ra công suất yêu cầu của máy lạnh. - Tổn thất lạnh từ kho lạnh ra môi trường được xác định theo biểu thức: Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 , [W] Trong đó: Q1: Tổn thất lạnh qua kết cấu bao che, [W] Q2: Tổn thất lạnh để làm lạnh sản phẩm và bao bì, [W] Q3: Tổn thất lạnh do thông gió. Tổn thất này chỉ có đối với các phòng lạnh có phát sinh nguồn hôi thối hoặc các chất độc hại. Ở đây sản phẩm bảo quản là thịt heo đã qua chế biến nên không cần phải thông gió buồng lạnh => Q3=0 Q4: Tổn thất lạnh do vận hành , [W] Q5: Tổn thất lạnh do sản phẩm thở (Rau, hoa quả…), ở đây sản phẩm là thịt heo => Q5 = 0 => Tổn thất lạnh của kho lạnh thiết kế được tính theo công thức: Q = Q1 + Q2 + Q4 , [W] - Các số liệu và cách bố trí buồng
 §3.1 Tính nhiệt cho phòng cấp đông Tính tổn thất lạnh qua kết cấu bao che : Q1 Ta có : Q1 = Q
+ Q
Trong đó: Q
: Tổn thất lạnh qua kết cấu bao che do chênh lệch nhiệt độ Q
= ∑ki .Fi.∆ti , [W] Q
: Tổn thất lạnh qua kết cấu bao che do bức xạ mặt trời. Vì kho lạnh có thiết kế thêm 1 mái che nắng mưa ở phía trên trần kho lạnh, do đó bức xạ từ mặt trời vào kho lạnh là không có => Q
= 0 Vậy: Q1 = Q
= ∑ki .Fi.∆ti , [W] Với: - ki: hệ số truyền nhiệt của vách thứ i. Đối với các vách bao bên ngoài, trần, nền thì ki đã được tính trong chương 2. Riêng đối với tường ngăn giữa các phòng lạnh thì ta chọn k tối ưu theo bảng (3-5) trang 64 tài liệu [1]. Đối với tường ngăn giữa buồng cấp đông và trữ đông có : kBC = 0,47 - Fi : Diện tích bề mặt kết cấu bao che, [m2] - ∆ti : Độ chênh nhiệt độ bên ngoài với môi trường bên trong. Độ chênh nhiệt độ giữa các vách ngăn được tính theo nhiệt độ định hướng . Cụ thể độ chênh nhiệt độ của tường ngăn giữa phòng cấp đông với phòng đệm: ∆tDC = 0,7( tn - tf) = 0,7(38,2 + 35) = 51,240C Độ chênh nhiệt độ của tường ngăn giữa phòng cấp đông và phòng trữ đông là : ∆tBC = 0,6( tn - tf) = 0,6(38,2 + 35) = 43,92 (0C) - Chiều cao tính toán phòng lạnh là: htt = 3,46 m Kết quả tính toán được đưa vào bảng tổng hợp sau : Kết cấu  Kích thước, [m x m]  ki [W/m2K]  ∆ti [0C]  Qi [W]   Tường AB  4,54 x 3,46  0,146  73,2  167,9   Tường AD  4,81 x 3,46  0,146  73,2  177,9   Tường BC  4,0 x 3,46  0,146  43,92  88,7   Tường CD  4,0 x 3,46  0,146  51,24  103,5   Nền  4,0 x 4,0  0,149  73,2  174,5   Trần  4,0 x 4,0  0,146  73,2  171   Tổng  883,5   2. Tính tổn thất lạnh do làm lạnh sản phẩm và bao bì: Q2 Ta có : Q2 = Q
+ Q
, [W] Trong đó: Q
: Tổn thất lạnh do làm lạnh sản phẩm. Q
: Tổn thất lạnh do làm lạnh bao bì. Tính Q
: Ta có công thức tính tổn thất lạnh do làm lạnh sản phẩm : Q
=
, [kW] Với : - G : Công suất cấp đông , [t] - i1: Entanpi của thịt Heo khi đưa vào. Ở nhiệt độ 180C, tra bảng (4-2) trang 81 tài liệu [1] ta có : i1 = 266,2 kJ/kg - i2: Entanpi của thịt Heo khi đưa ra . Ở nhiệt độ -150C, tra bảng (4-2) trang 81 tài liệu [1] ta có : i2 = 12,2 kJ/kg - τ =11h thời gian cấp đông cho 1 mẻ thịt => Q
=
= 19,242 kW = 19242 W b. Tính Q
: Ta có công thức tính tổn thất lạnh do làm lạnh bao bì : Q
=
, [kW] Với: - Gb: Khối lượng bao bì đưa vào cùng sản phẩm,[t]. Do khối lượng bao bì chiếm tới (10 ÷ 30)% khối lượng hàng (trang 84 tài liệu [1]) và bao bì bằng kim loại nên lấy bằng 30% khối lượng sản phẩm Gb=30%G. Cb: Nhiệt dung riêng của bao bì, đối với bao bì bằng kim loại thì Cb =0, 45kJ/kg.K (trang 84 tài liệu [1]) t1: Nhiệt độ đầu vào của bao bì lấy bằng nhiệt độ đầu vào của sản phẩm t2: Nhiệt độ đầu ra của bao bì lấy bằng nhiệt độ của phòng cấp đông τ = 11h thời gian cấp đông cho 1 mẻ sản phẩm => Q
=
= 0,542 kW = 542 W Vậy tổng tổn thất lạnh do làm lạnh sản phẩm và bao bì là: Q2= 19,242 + 0,542 = 19,784 kW = 19784 W 3.Tính tổn thất lạnh do vận hành: Q4 Tổn thất lạnh do vận hành Q4 bao gồm các tổn thất lạnh do đèn chiếu sáng , do người làm việc trong phòng,do các động cơ điện và do mở cửa: Q4= Q
+ Q
+ Q
+ Q
, [W] Với: - Q
: Tổn thất lạnh do đèn chiếu sáng buồng lạnh Q
: Tổn thất lạnh do người làm việc trong phòng - Q
: Tổn thất lạnh do các động cơ điện - Q
: Tổn thất lạnh do mở cửa a. Tổn thất lạnh do đèn chiếu sáng: Q
Q
được tính theo công thức (4-17) trang 86 tài liệu [1] ta có: Q
= A . F, [W] Với: - F : diện tích phòng lạnh , [m2] F = 4x4=16 m2 - A : Nhiệt lượng toả ra khi chiếu sáng 1m2 diện tích buồng . Đối với phòng bảo quản lạnh có A = 1,2 W/m2 => Q
= 1,2 .16 = 19,2 W b. Dòng nhiệt do người toả ra Q
: Q
dược tính theo công thức (4-18) trang 86 tài liệu [1] ta có: