Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh lời nói đầu Trong những năm qua kỹ thuật lạnh đã có những thay đổi quan trọng trên thế giới và ở cả Việt Nam ta. Nó thực sự đã đi sâu vào hết các ngành kinh tế đang phát triển nhanh và hỗ trợ tích cực cho các ngành đó. Đặc biệt là ngành công nghệ thực phẩm, biến bảo quản thịt cá, rau quả Ngày nay trình độ khoa học kỹ thuật phát triển rất nhanh. Những thành tựu về khoa học kỹ thuật đã đợc ứng dụng rộng rãi vào trong các ngành công nghiệp cũng nh nông nghiệp. Do đó năng suất lao động ngày càng tăng, sản phẩm làm ra ngày càng nhiều mà nhu cầu tiêu dùng còn hạn chế dẫn đến sản phẩm d thừa. Để tiêu thụ hết những sản phẩm d thừa đó thì ngời ta phải chế biến và bảo quản nó bằng cách làm lạnh đông để xuất khẩu. Nhng nớc ta hiện nay còn rất ít những kho lạnh bảo quản, không đáp ứng đủ nhu cầu. Trớc tình hình đó với những kiến thức đã học và cùng với sự hớng dẫn tận tình của thầy giáo Nguyễn Ngọc Quý và toàn thể các thầy cô trong bộ môn: "Kỹ thuật Nhiệt" (trờng Cao đẳng công nghiệp Hà Nội) em xin làm đồ án tốt nghiệp với để tài "Thiết kế kho lạnh bảo quản rau quả với dung tích 500 tấn" đợc đặt tại Đà Lạt. Đề tài của em đợc chia ra làm các phần nh sau: Chơng I: Nêu ý nghĩa của kỹ thuật lạnh ứng dụng trong kho bảo quản rau quả: Chơng II: Lựa chọn phơng án thiết kế và bố trí mặt bằng kho lạnh Chơng III: Tính nhiệt Chơng IV: Tính chọn máy nén Chơng V: Tính chọn dàn bay hơi Chơng VI: Tính chọn bình ngng Chơng VI: Tính chọn thiết bị phụ Chơng VIII: Thiết lập sơ đồ mạch điện và sơ đồ hệ thống và thuyết minh mạch. Trần văn hoàn 1 KTN - K49 Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Ngọc Quý và các thầy giáo trong bộ môn Kỹ thuật Nhiệt đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này trong thời gian sớm nhất. Tuy nhiên bằng những kiến thức đã học và kinh nghiệm thực tế cùng với thời gian còn hạn hẹp, đồ án của em không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em kính mong các thầy cô và các bạn đọc đóng góp ý kiến để em hoàn thành đồ án tốt nhất ! Hà Nội, ngày 5 tháng 10 năm 2004 Học sinh Hoàng Văn Hng Trần văn hoàn 2 KTN - K49 Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh chơng I các thông số về khí tợng và ý nghĩa kỹ thuật lạnh ứng dụng trong kho bảo quản rau quả I. Vai trò nhiệm vụ và ý nghĩa kỹ thuật lạnh trong rau quả 1. Vai trò và nhiệm vụ Việt Nam ta là một nớc nhiệt đới nóng ẩm ma nhiều, hình thành một năm 4 mùa rõ rệt. Do vậy mà rất thích hợp cho thực vật phát triển mạnh mẽ. Điều này đã tạo nên nguồn lợi rau quả ở nớc ta trở nên vô cùng phong phú và đa dạng nh: xoài, táo, hoa, da hấu, xu hào, cải bắp Hiện nay ngời ta đa rất nhiều giống rau quả vào trồng với giá trị cao không những cho tiêu dùng trong nóc mà còn xuất khẩu ra nớc ngoài. Đặc điểm của những loại rau quả nói trên mang tính chất mùa vụ. Do vậy muốn để bảo quản rau quả tơi đợclâu đó là nhiệm vụ của ngành kỹ thuật lạnh. 2. ý nghĩa kỹ thuật lạnh trong công nghiệp bảo quản thực phẩm ra quả. - Xuất phát từ những vai trò và nhiệm vụ hơn nữa Việt Nam ta nằm ở vùng nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, phần lớn các loại thực phẩm từ rau, quả, thịt, cá chứa nhiều chất và cấu trúc phức tạp. Rau quả tơi thờng bị thay đổi về chất lợng, có thể bị thối, héo úa, h hỏng Làm giảm giá thành của sản phẩm dới tác dụng của môi trờng xung quanh nh nóng, ẩm, gió và vi sinh vật hoạt động. Vậy để hạn chế những thay đổi về mặt cấu trúc sinh học không tốt đối với rau quả bằng cách hạ nhiệt độ của rau quả và tăng thêm độ ẩm của không khí môi trờng xung quanh. Vì ở nhiệt độ thất và độ ẩm cao thì những biến đổi có hại cho rau quả sẽ bị kìm hãm làm cho quá trình đó lâu hơn, giữ đợc Trần văn hoàn 3 KTN - K49 Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh cho hoa, rau quả tơi lâu hơn, chất lợng vẫn giữ nguyên về mùi vị cũng nh màu sắc. Muốn làm đợc điều này thì ngày nay bằng các phơng pháp làm lạnh nhân tạo mà ngành kỹ thuật lãnh đã làm đợc và đó cũng là phơng pháp đạt hiệu quả cao trong trong những điều kiện nhiệt độ ở nớc ta. 4 Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh chơng II bố trí mặt bằng và dung tích kho lạnh I. yêu cầu khi thiết kế mặt bằng kho lạnh * Yêu cầu chung đối với mặt bằng kho lạnh bảo quản Quy hoạch mặt bằng là bố trí nơi sản xuất phù hợp với dây truyền công nghệ, sản phẩm đi theo dây truyền không gặp nhau, không chồng chéo lên nhau, đan xen lẫn nhau. - Đảm bảo sự vận hành tiện lợi, rẻ tiền chi phí đầy t thấp - Phải đảm bảo kỹ thuật an toàn, chống cháy nổ - Mặt bằng khi quy hoạch phải tính đến khả năng mở rộng phân xởng hoặc xí nghiệp. Quy hoạch mặt bằng kho bảo quản cần phải đảm bảo việc vận hành tiện lợi, dẻ tiền: Cơ sở chính để giảm chi phí vận hành là làm giảm dòng nhiệt xâm nhập vào kho, giảm thể tích và giảm dòng nhiệt, dòng nhiệt qua vách thì cần giảm diện tích xung quanh. Vì trong các dạng hình học khối hình chữ nhật có diện tích lớn nhất. Để giảm cần làm dạng hình lập phơng khi đó đứng về mặt sắp xếp hàng hoá thì không có lợi, do đó để giảm dòng nhiệt qua vách cần hợp nhất các phòng lạnh thành một khối gọi là Block lạnh bởi vì việc xây lắp phân tán các kho lạnh ra không những tăng tổn thất nhiệt qua vách, còn làm tăng phân tán các kho lạnh ra còn làm tăng chi phí nguyên vật liệu. - Biện pháp để giảm dòng nhiệt xâm nhập vào kho bảo quản chúng ta tìm cách ngăn chặn, khi chúng ta mở cửa kho bảo quản đối với những kho tiếp xúc bên ngoài. kk Pk :P kk f Giả, dòng nhiệt xâm nhập khi mở cửa kho bảo quản thực hiện những cách sau: 5 Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh + Dùng màng che chắn việc đi lại khó khăn trong khi làm việc. + Xây dựng hành lang đệm, nhấ đối với kho bảo quản lớn. + Làm màng gió để chắn (quạt đặt trên cửa) công tắc quạt gắn liền với cánh cửa, khi cửa mở thì quạt chạy, ngợc lại khi đóng quạt dừng. + Quy hoạch phải tính đến đặc điểm của hệ thống lạnh Hệ thống lạnh kho bảo quản lạnh nhiệt để không khí là 0 0 C Nền kho phải tiếp xúc với mặt đất sau một thời gian dài làm cho nền kho hạ thất nhiệt độ xuống. Khi nền hạ xuống nhiệt độ 0 0 C thì có hiện tợng nớc trong đất đóng băng. Nền kho về mặt vật lý khi đạt 0 0 C, nớc trong nền đất đóng băng có hiện t- ợng chuyển pha từ lỏng sang rắn. Do đó nó sẽ hồi lên phá vỡ cấu trúc xây dựng của kho. Vậy để tránh hiện tợng này ta làm nh sau: + Không bố trí kho bảo quản có nhiệt độ thấp sát mặt đất, khi có điều kiện nên bố trí trên cao. + Nền kho xây các ống thông gió đờng kính 200 300mm, đợc xây dựng cách nhau 15 .15(m) tạo điều kiện cho không khí tuần hoàn qua hệ thống này làm cho nền đất có nhiệt độ nền đất không thay đổi. + ở nớc ta thờng xảy ra lũ lụt cho nên các kho bảo quản thờng đợc xây lắp cao hơn mặt đất, do vậy khoảng trống dới nền kho chính là khoảng thông gió. II. yêu cầu chung đối với phòng máy - Phòng máy là khu vực hết sức quan trọng của xí nghiệp . Do đó nó cần đạt các yêu cầu sau: - Phòng máy và tổ hợp máy không đợc làm liền với móng tờng và các kết cấy xây dựng khác. 6 Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh - Khoảng cách giac các tổ hợp máy phải đợc đảm bảo lớn hơn 1(m) và giữa tổ hợp máy với tờng không nhỏ hơn 0,8 (m). - Phòng máy phải cú 2 cửa riêng biệt cách xa nhau. Trong đó ít nhất phải có một cửa thông với bên ngoài. - Phòng máy và các thiết bị phải có hệ thống thông gió, phải đảm bảo thay đổi không khí 3 lần/ ngày. Hệ thống gió phải đảm bảo lu lợng không khí thay đổi 7 lần/ ngày. - Phòng máy và thiết bị phải đợc trang bị phơng tiện phòng chống cháy nổ và an toàn điện. III. Phân tloại kho lạnh 1. Đặc điểm kho lạnh Theo đề tài của em thì kho lạnh của em là kho lạnh bảo quản lạnh rau quả t- ơi với nhiệt độ 0 0 C. sản phẩm ở đây đã đợc sơ chế, bao gói, đóng hộp đã đợc gia lạnh ở nơi khác đa đến bảo quản. Hơn nữa kho lạnh của em là kho lạnh phân phối. Thờng dùng cho các trung tâm thành phố, các khu công nghiệp để bảo quản các thực phẩm trong mùa thu hoạc phân phối điều hoà cho cả năm. Phần lớn các sản phẩm đa đến đây đợc gia lạnh chế biến ở nơi khác đa đến để bảo quản. Dung tích của kho lạnh rất lớn từ 30t 3500t 2. Phân loại buồng lạnh + Buồng bảo quản lạnh - Buồng bảo quản lạnh thờng có nhiệt độ -1,50 0 C Với độ ẩm tơng đối từ 90 95% các sản phẩm bảo quản nh thịt cá, rau quả có thể đợc đóng trong các bao bì đặt lên giá kho lạnh 7 Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh - Buồng lạnh đợc trang bị các dàn lạnh không khí kiểu gắn tờng treo trên trần đối lu không khí tự nhiên hoặc cỡng bức bằng quạt. + Buồng tiếp nhận: - Buồng tiếp nhận sản phẩm trợc khi đa đến đợc kiểm tra, cân đo đong đếm và phân loại sản phẩm. - Nếu nh trong xí nghiệp lạnh thì buồng tiếp nhận cũng giống nh buồng chất tải và thái tải về đặc điểm. IV. Xác định số lợng và kích thớc kho lạnh - Dung tích kho lạnh là đại lợng cơ bản cần thiết để xác định số lợng buồng lạnh. Dung tích kho lạnh là lợng hàng đợc bảo quản đồng thời lớn nhất trong kho. Số lợng và kích thớc buồng lạnh phụ thuộc vào các loại hàng đợc bảo quản trong kho, đặc điểm kho lạnh. 1. Dung tích kho lạnh Dung tích kho lạnh đợc xác định theo biểu thức: E = V.g V (TL 1 ) Trong đó: E: dung tích kho lạnh: t E = 500t (theo đề tài cho) V: thể tích kho lạnh (m 3 ) g V : định mức chất tải thể tích t/m 3 ; g V = 0,35 (t/m 2 ) TT 2 - TK - HTL (Nguyễn Xuân Tiên) Vậy: V 500 0,35 =14281572 (m 3 ) 2. Diện tích chất tải Diện tích chất tải đợc xác định qua thể tích buồng lạnh và chiều cao chất tải. F V h F: Diện tích chất tải; m 2 Trần văn hoàn 8 KTN - K49 Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh h: chiều cao chất tải (m) Chiều cao chất tải là chiều cao lô hàng chất trong kho. Chiều cao này phụ thuộc vào phơng pháp bốc dỡ, bao bì đựng hàng nó có thể đợc 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 chọn h = 6 (m) khi đó chiều cao chất tải là 5(m). Vậy F V h 1428,572 285,7144 m 2 5 3. Tải trọng đặt trên nền: g F = g V .h = 0,35.5 = 1,75 t/m 2 phù hợp với tải trọng cho phép 4. Diện tích lạnh dần xây dựng Ta có F t = Trong đó: F TL1 F Ft : Diện tích lạnh cần xây dựng (m 2 ) F : Hệ số sử dụng diện tích các buồng, đợc tính cho cả đờng đi và diện tích giữa các lô hàng. Theo bảng 2-4 (TL1) chọn F = 0,75 Vậy Ft 285,7144 380,9525 m 2 0,75 5. Xác định số buồng lạnh cần xây dựng Ta có: F Z t f Trong đó: f: diện tích lạnh quy chuẩn đã chọn f = 72(m 2 ) Vậy F t Z = f 380,9525 = 5,26 buồng 72 Chọn Z = 6 buồng Trần văn hoàn 9 KTN - K49 [...]... quan trọng với kho lạnh một tầng vì không phải luôn luôn đa đợc môi chất lạnh từ các thiết bị lạnh do đó phải chuyển sang so đồ lớn hơn với việc cấp lỏng từ dới lên - Mặt bằng kho lạnh phải đảm bảo kỹ thuậtm an toàn phòng cháy chữa cháy Khi thiết kế phải tính thêm khả năng mở rộng kho lạnh Trần văn hoàn 11 KTN - K49 Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh Sơ đồ mặt bằng kho lạnh bảo quản lạnh rau quả 12m Trạm... dựng kho lạnh 6 Vậy diện tích thực tế khi lạnh cần xây dựng là: Ftt = 6.72 = 432 (m2) Dung tích thực tế kho lạnh Ett = 500 6 = 517,43 (t) (TL1) 5,25 Để có hớng mở rộng kho lên gấp đôi tôi chọn mặt bằng xây dựng kho là: Có một hành lang rộng 6(m) ở giữa hành lang xây dựng một bức tờng mỏng có một cửa lớn đợc kéo ra để cho xe cơ giới bốc xếo hàng hoá Vì kho lạnh của em là kho bảo quản lạnh rau quả do... âm thì có nhiều thiết khác nhau Với kho lạnh của em là kho bảo quản lạnh rau quả có nhiệt độ 0 0C Do vậy mà nền của em không bố trí điện trở sởi nên 1.5 Cửa kho lạnh Cửa các kho lạnh có rất nhiều loại khác nhau, kho cửa cũng vậy Cửa của kho lạnh cũng giống của tủ lạnh, cửa là tấm cách nhiệt, có bản kề tự động, xung quanh cơ điện kién bằng caosu có bố trí nam châm để hút mạch cửa đảm bảo độ kín khít... Chiều rộng kho lạnh một tầng phù hợp với kho ng vợt lớn nhất là 12 (m) Chiều dài của kho lạnh có đờng sắt nên chọn có thể chứa đợc 5 toàn tầu bơi xếp cùng lúc Kho lạnh có dung tích đến 600t không cần bố trí đờng sắt chỉ cần một sân bốc dỡ ô tô dọc theo chiều dài kho Để giảm tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che, các kho lạnh cùng nhiệt độ nhóm vào một khối - Mặt bằng của kho lạnh phải phù hợp với hệ thống... Chống bức xạ bằng cách phủ lên trên một lớp sợi trắng kích thớc 5015 (mm) Đối với kho lạnh của em thiết kế ngoài việc bố trí nh trên còn bố trí thê mái lợp bằng pơlô xi măng hoặc bằng tô 1.4 Nền - Nhiệt độ phòng lạnh - Tải trọng của kho hàng bảo quản Trần văn hoàn 16 KTN - K49 Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh - Dung tích kho lạnh Yêu cầu của nền là nền phải vững chắc, tuổi thọ cao và không thấm nớc... xây, đối chiếu với tình hình thực tế trong nớc em chọn phơng án xây dựng kho của em là kho xây Trần văn hoàn 15 KTN - K49 Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh 1 Kết cấu xây dựng kho Để giảm tổn thất lạnh cũng nh đảm bảo tính an toàn và kinh tế cho kho lạnh hoạt động trong thời gian dài thì kho lạnh đợc xây dựng thei kết cấu nh sau: 1.1 Móng và cột Móng phải chịu đợc tải trọng của toàn bộ kết cấu xây dựng... tiện chi việc xây dựng và giảm chi phí em sẽ gộp 6 buồng lạnh lại thành 3 buồng (buồng 1 và buồng 2 dùng để bảo quản lạnh lại thành 3 buồng số 3 dùng để bảo quản rau: V: Quy hoạch mặt bằng kho lạnh Quy hoạch và những nơi phụ trợ với dây truyền công nghệ Để đạt đợc mục đích đó cần phải tuân thủ yêu cầu sau: - Phải bố trí các buồng lạnh phù hợp với dây truyền công nghệ sản phẩm đi theo dây truyền không... thấp nhất các diện tích lạnh phụ trợ nhng vẫn đảm bảo tiện nghi Giảm công suất thiết bị đến múi thấp nhất Giảm công suất thiết bị thấp nhất - Quy hoach mặt bằng cần phải đảm bảo sự vận hành tiện lợi và dẻ tiền Trần văn hoàn 10 KTN - K49 Đồ án tốt nghiệp Xây dựng kho lạnh - Quy hoạch phải đảm bảo lối đi lại thuận tiện cho việc bốc xếp thủ công hay cơ giới thiết kế Chiều rộng kho lạnh một tầng không... nhiệt Thiết kế và thi công nếu cấu tạo của vách cách nhiệt là điểm cấu trúc xây dựng cách nhiẹt không tốt thì nó không đảm bảo chế độ nhiệt và ẩm không đảm bảo theo yêu cầu làm tăng sự khô ngót của sản phẩm, h hỏng sản phẩm và tăng chi phí sản xuất lạnh (tăng chi phí vận hành) Do vậy việc cách nhiệt cho kho lạnh đợc xem xét và coi trong vấn đề nà Đặc biệt đối với những kho lạnh mà nhiệt độ trong phòng lạnh. .. xây dựng kho bảo quản Trong thực tế hiện nay có 2 phơng pháp xây dựng kho thờng sử dụng đó là kho xây và kho lắp ghép - Kho xây: có u điểm là tận dụng đợc nguồn nguyên liệu sẵn có tại địa phơng, các nguyên vật liệu sẵn có ở các xí nghiệp, giá thành rẻ, chi phí đầu t thấp Tuy nhiên nó có nhợc điểm là thời gian thi công kéo dàu cấu trúc xây dựng phức tạp Qua sự cân đối giữa kho lắp ghép và kho xây, đối . dựng kho lạnh chơng II bố trí mặt bằng và dung tích kho lạnh I. yêu cầu khi thiết kế mặt bằng kho lạnh * Yêu cầu chung đối với mặt bằng kho lạnh bảo quản. nghiệp Hà Nội) em xin làm đồ án tốt nghiệp với để tài " ;Thiết kế kho lạnh bảo quản rau quả với dung tích 500 tấn& quot; đợc đặt tại Đà Lạt. Đề tài của