Đang tải... (xem toàn văn)
CHƯƠNG 3 : TÍNH PHÂN XƯỞNG LẠNH3.1 TÍNH THỂ TÍCH KHO LẠNH(m3)1, tr 33Trong đó :E: dung tích kho lạnh (tấn), E = 130 (tấn)gV: định mức chất tải thể tích (tấnm3); với trái cây gV = 0,3 (tấnm3) 1, tr 32Từ đó, ta có: (m3)3.2 DIỆN TÍCH CỦA CHẤT TẢI LẠNH(m2)1, tr33Trong đó: Fct: diện tích chất tải (m2)Vkl: thể tích kho lạnh (m3)hct: chiều cao chất tải (m). 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.chiều cao h có thể tính bằng chiều cao buồng lạnh trừ đi phần lắp đặt dàn lạnh treo trần và khoảng không gian cần thiết để chất hàng và dỡ hàng. Chọn kiểu kho lạnh 1 tầng có chiều cao 6 m thì chiều cao chất tải lạnh sẽ là: hct= 5 m.Ta có: (m2)3.3 TẢI TRỌNG CỦA NỀNgf≥ gv.hct1, tr 33Trong đó: gf: định mức chất tải theo diện tích (tấnm2)gv: định mức chất tải (tấn m3), gv = 0,3 tấnm3hct:chiều cao chất tải (m), hct = 5 mTa có: gf≥ 0,3.5→ gf≥ 1,5 (tấnm2)3.4 DIỆN TÍCH KHO LẠNH CẦN XÂY DỰNG1, tr 34Trong đó: Fct :diện tích chất tải (m2), Fct = 86,667 (m2)〖_〗βF: hệ số sử dụng diện tích các buồng chứa, tính cả đường đi và các diện tích giữa các lô hàng và cột, tường, các diện tích lắp đặt thiệt bị như dàn bay hơi, quạt,…Vì 20 m2 < Fct = 86,666 (m2) < 100 m2 nên chọn βF = 0,7 bảng 25, 1, tr 34 Ta có:(m2)Số buồng lạnh cần xây dựng: Chỉ xây dựng 1 buồng lạnh để bảo quản 130 tấn trái cây tươi.3.4 QUY HOẠCH MẶT BẰNG KHO LẠNHYêu cầu chung đối với quy hoạch mặt bằng kho lạnh Phải bố trí buồng làm lạnh phù hợp với dây chuyền công nghệ. Sản phẩm đi theo dây chuyền không đan chéo nhau.Các cửa ra vào của kho lạnh phải quay ra hành lang.Quy hoạch cần phải đạt chi phí đầu tư bé nhất , giảm đến mức tối thiểu các thiết bị phụ nhưng phải đảm bảo tiện nghi.Đối với kho lạnh 1 tầng: chiều rộng của kho phải phù hợp với khoảng vượt lớn nhất là 12m.Mặt bằng kho lạnh phải phù hợp với hệ thống lạnh đã chọn, điều này đặc biệt quan trong đối với kho lạnh 1 tầng vì phải luôn luôn đảm bảo đưa được môi chất lạnh từ các thiết bị lạnh về.Khi quy hoạch cần tính toán khả năng mở rộng kho lạnh. Phải để lại một mặt mút tường để có thể mở rộng kho lạnh.Khi thiết kế kho lạnh cần chú ý đến hướng nhận bức xạ mặt trời: ta nên chọn chiều rộng của kho lạnh theo hướng Đông – Tây nhằm giảm diện tích nhận trực tiếp bức xạ mặt trời, hạn chế tổn thất nhiệt kho lạnh; chọn hướng gió đảm bảo sự thông thoáng cho kho lạnh.3.4.1 Yêu cầu đối với buồng máy và thiết bịBố trí máy và thiết bị hợp lý trong là rất quan trọng nhằm mục đích:+ Vận hành máy thuận tiện, rút ngắn chiều dài các đường ống, sử dụng thể tích buồng máy hiệu quả nhất, buồng máy gọn nhất.+ Đảm bảo an toàn phòng cháy chữa cháy, phòng nổ và vệ sinh công nghiệp; đảm bảo thuận tiện cho việc bảo dưỡng, sữa chữa, thay thế máy và thiết bị.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 – 10% tổng diện tích kho lạnh Buồng máy và thiết bị có thể nằm chung trong khối nhà của kho lạnh hoặc tách riêng ra. Kho lạnh 1 tầng không nên có tầng hầm.Trong buồng máy thường bố trí: các máy nén, thiết bị tiết lưu,…Chiều rộng chính của lối đi trong buồng máy là 1,5m. Khoảng cách giữa máy và thiết bị ít nhất là 1m, giữa thiết bị và tường lá 0,8m nếu đây không phải là lối đi vận hành chính. Các thiết bị có thể đặt sát tường nếu phía đó của thiết bị hoàn toàn không cần đến vận hành bảo dưỡng.Chiều cao buồng máy amoniac ít nhất 4,2m. Buồng máy phải có quạt thông gió thổi ra ngoài, mỗi giờ có thể thay đổi không khí trong buồng 3 – 4 lần.Trong buồng thiết bị bố trí các thiết bị như bình ngưng, bình bay hơi, bình chứa dầu,…chiều cao buồng thiết bị không nhỏ hơn 3,6m. Khi bố trí bình ngưng, bình bay hơi ống vỏ nằm ngang phải chú ý đến việc vệ sinh; bố trí thiết bị thuận tiện cho việc vận hành và vệ sinh thiết bị. Một số thiết bị có thể đặt chồng lên nhau: bình ngưng trên bình chứa cao áp, bình tách khí không ngưng trên bình chứa cao áp.Các ống dẫn giữa các thiết bị có thể bố trí trên cao hoặc dưới sàn. Bố trí ống dẫn trên cao có nhược điểm là gây trở ngại cho việc tháo lắp bốc dỡ các thiết bị khi sử dụng các thiết bị nâng hạ, chính vì vậy nên bố trí sát tường.Các ống dẫn đặt trên cao cấn đặt nghiêng, độ nghiêng ít nhất 0,002 ngược hướng dòng chảy của hơi đẩy và 0,003 ngược hướng dòng chảy của hơi hút để đảm bảo dầu và lỏng không chảy vào máy nén.3.4.2 Yêu cầu khi xây dựng cửa của kho lạnhCần phải có cách nhiệt đầy đủ để mặt ngoài không bị đọng sương, cần đóng mở nhẹ nhàng khít kín, hạn chế việc mở cửa kho lạnh khi không cần thiết.Cần phải giữ được lạnh trong kho lạnh, không để cho khí nóng lọt vào và gây tổn thất lạnh khi mở cửa.Khóa cửa và nắm tay phải làm việc tốt, nhẹ nhàng, không bị rỉ sét . Cần phải mở nhẹ nhàng ngay cả khi có băng giá đóng vào cửa.Kho lạnh bảo quản trái cây đang thiết kế có 1 cửa lớn và 1 cửa nhỏ, chọn kiểu cửa lùa nhằm hạn chế tổn thất nhiệt cũng như không khí nóng bên ngoài xâm nhập vào kho.Cấu trúc cửa là một tấm cách nhiệt có bản lề tự động, xung quanh có đệm kín bằng cao su, có bố trí nam châm mạnh để hút chặt cửa đảm bảo độ kín và giảm thất thoát nhiệt, cửa có thể mở được từ bên trong để tránh sự cố. Bên trong mỗi cửa có bố trí màn chắn khí làm bằng nhựa dẻo PVC Stripcutain 3.5. BỐ TRÍ TRÁI CÂY TRONG KHOChọn bao bì chứa trái cây là thùng gỗ có kích thước như sau: Dài x Rộng x Cao =480 x 360 x 280Chọn trung bình mỗi thùng chứa 10 kg sản phẩmSố lượng thùng gỗ trong kho: 13000010 = 13000 thùngChọn số 20 palet chứa hàng trong khoSố thùng trên mỗi palet:1300020 = 650 thùngChất thành nhiều lớp, mỗi lớp gồm: 8 x10 = 80 thùngSố lớp trong một palet: 65080 = 8,12 chọn 9 lớpCHƯƠNG 4 : TÍNH CÁCH NHIỆT, CÁCH ẨM KHO LẠNH4.1 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT BAN ĐẦUNhiệt độ không khí ngoài trời: t1 = 37oC Nhiệt độ trong kho lạnh: t2 = 5oCĐộ ẩm không khí: φ = 74 %.4.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT4.2.1 Tính cách nhiệt, cách ẩm cho nền, tường bao và máiCác mặt của kết cấu bao che (tường bao, trần, nền) đều được bao bọc bởi các tấm cách nhiệt và cách ẩm. Chiều dày của lớp cách ẩm phụ thuộc vào nhiệt độ bên trong và bên ngoài phòng lạnh.Chiều dày của lớp cách nhiệt được xác định dựa vào 2 yêu cầu cơ bản sau+ Vách ngoài của kết cấu bao che không được phép đọng sương nghĩa là độ dày lớp cách nhiệt phải đủ lớn để nhiệt độ bề mặt ngoài phải lớn hơn nhiệt độ đọng sương. + Chọn chiều dày cách nhiệt sao cho giá thành 1 đơn vị lạnh (100kcalh) là rẻ nhất.4.2.2 Tính chiều dày lớp cách nhiệt cho tường, trần, nềnĐể tính chiều dày lớp cách nhiệt ta phải biết hệ số truyền nhệt KTừ công thức tính hệ số truyền nhiệt K cho tường phẳng nhiều lớp(Wm2.oC)1, tr85 Ta suy ra:1, tr85Trong đó: δCN : độ dày của lớp cách nhiệt cần phải tính toán, (m)λcn: hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt (Wm.oC)K : hệ số truyền nhiệt (Wm2.oC)α1 : hệ số tỏa nhiệt từ môi trường bên ngoài tới bề mặt ngoài của tường cách nhiệt (Wm2.oC) α2 : hệ số tỏa nhiệt của vách buồng lạnh vào bên trong buồng lạnh (Wm2.oC)δi: bề dày của lớp vật liệu xây dựng thứ i (m)λi: hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu xây dựng thứ i (Wm2.oC)4.2.3 Xác định hệ số truyền nhiệt theo thực tế: (theo chiều dày lớp cách nhiệt đã tính ở trên) (Wm2.oC) 1,tr 85
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ KHO LẠNH BẢO QUẢN TRÁI CÂY GVHD: Th.S Đào Thanh Khê Lớp: 01ĐHTP1 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2013 Thiết kế kho lạnh bảo quản trái MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRÁI CÂY VÀ Ý NGHĨA KỸ THUẬT LẠNH ỨNG DỤNG 10 1.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 10 1.1.1 Nước 10 1.1.2 Các gluxit 10 1.1.3 Các chất pectin 11 1.1.4 Các acid hữu 11 1.1.5.Các glucozit .11 1.1.6.Các chất polyphenol 12 1.1.7 Các chất màu .12 1.1.8 Các hợp chất chứa nitơ 12 1.1.9 Chất béo 12 1.1.10.Các vitamin 13 1.1.11.Các chất khoáng .13 1.1.12.Các fitonxid .13 1.1.13 Các enzyme .13 1.2 VAI TRÒ VÀ Ý NGHĨA CỦA KỸ THUẬT LẠNH TRONG BẢO QUẢN TRÁI CÂY 14 1.2.1.Vai trò 14 1.2.2 Ý nghĩa kỹ thuật lạnh việc bảo quản trái tươi 14 1.3 QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 15 1.3.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ bảo quản lạnh trái .15 1.3.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ 15 1.3.2.2 Phân loại, xử lí .16 1.3.2.4 Làm lạnh sơ 17 1.3.2.6 Kiểm tra: .17 1.3.2.7 Xuất kho: 18 1.4 KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CÔNG NGHỆ LẠNH THỰC PHẨM .18 1.4.1 Khái niệm lạnh 18 1.4.2 Các phương pháp làm lạnh .18 Thiết kế kho lạnh bảo quản trái 1.4.3 Các trình xảy trái bảo quản lạnh .18 1.4.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến thời hạn bảo quản trái 21 CHƯƠNG 2: MÔI CHẤT LẠNH VÀ CHẤT TẢI LẠNH 23 2.1 MÔI CHẤT LẠNH 23 2.1.1 Khái quát môi chất lạnh 23 2.1.2 Môi chất amoniắc 23 2.2 CHẤT TẢI LẠNH .25 2.2.1 Định nghĩa 25 2.2.2 Ưu nhược điểm hệ thống làm lạnh gián tiếp sử dụng chất tải lạnh: 25 2.2.3 Yêu cầu chất tải lạnh .26 2.2.4 Chất tải lạnh không khí .26 CHƯƠNG : TÍNH PHÂN XƯỞNG LẠNH 27 3.1 TÍNH THỂ TÍCH KHO LẠNH 27 3.2 DIỆN TÍCH CỦA CHẤT TẢI LẠNH 27 3.3 TẢI TRỌNG CỦA NỀN .28 3.4 DIỆN TÍCH KHO LẠNH CẦN XÂY DỰNG 28 3.4 QUY HOẠCH MẶT BẰNG KHO LẠNH 28 3.4.1 Yêu cầu buồng máy thiết bị 29 3.4.2 Yêu cầu xây dựng cửa kho lạnh 30 3.5 BỐ TRÍ TRÁI CÂY TRONG KHO .31 CHƯƠNG : TÍNH CÁCH NHIỆT, CÁCH ẨM KHO LẠNH 32 4.1 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT BAN ĐẦU 32 4.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 32 4.2.1 Tính cách nhiệt, cách ẩm cho nền, tường bao mái 32 4.2.2 Tính chiều dày lớp cách nhiệt cho tường, trần, 32 4.2.3 Xác định hệ số truyền nhiệt theo thực tế: (theo chiều dày lớp cách nhiệt tính trên) 33 4.2.4 Kiểm tra đọng sương bề mặt lớp cách nhiệt 33 4.2.5 Chọn vật liệu xây dựng, vật liệu cách nhiệt cách ẩm 34 4.3 TÍNH TỐN CỤ THỂ 34 4.3.1 Tính cách nhiệt, cách ẩm cho tường bao 34 4.3.2 Tính cách nhiệt, cách ẩm cho .36 Thiết kế kho lạnh bảo quản trái 4.3.3 Tính cách nhiệt,cách ẩm cho trần (mái) 38 CHƯƠNG : TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT KHO LẠNH 41 5.1 TỔN THẤT NHIỆT QUA KẾT CẤU BAO CHE Q1 41 5.1.1 Cơ sở lý thuyết 41 5.1.2 Tính tốn 42 5.2 TỔN THẤT NHIỆT DO SẢN PHẨM TỎA RA TRONG QUÁ TRÌNH XỬ LÝ LẠNH Q2 45 5.2.1 Cơ sở lý thuyết 45 5.2.2 Tính tốn 46 5.3 TỔN THẤT NHIỆT DO THƠNG GIĨ BUỒNG LẠNH Q3 .47 5.3.1 Cơ sở lý thuyết 47 5.3.2 Tính tốn 48 5.4 TỔN THẤT NHIỆT DO QUÁ TRÌNH VẬN HÀNH KHO Q4 48 5.4.1 Cơ sở lý thuyết 48 5.4.2 Tính tốn 49 5.5 TỔN THẤT NHIỆT DO Q TRÌNH HƠ HẤP CỦA SẢN PHẨM Q5 51 5.5.1 Cơ sở lý thuyết 51 5.5.2 Tính tốn 51 CHƯƠNG 6: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ CHÍNH 52 6.1 CÁC THÔNG SỐ CỦA CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC 52 6.1.1 Chọn thông số chế độ làm việc .52 6.2 CHU TRÌNH NÉN MỘT CẤP 53 6.2.1 Định nghĩa 53 6.2.2 Nguyên nhân lạnh .54 6.2.3 Nguyên nhân nhiệt 54 6.3 TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ CHÍNH 54 6.3.1 Tính chọn máy nén .54 6.3.2 Tính chọn thiết bị ngưng tụ 58 6.3.3 Tính chọn thiết bị bay 60 CHƯƠNG 7: CÁC THIẾT BỊ PHỤ 62 7.1 BÌNH CHỨA CAO ÁP 62 7.1.1 Nhiệm vụ 62 Thiết kế kho lạnh bảo quản trái 7.1.2 Cấu tạo 62 7.1.3 Tính chọn thể tích bình 62 7.2 BÌNH CHỨA DẦU 64 7.2.1 Cấu tạo 64 7.2.2 Nhiệm vụ 65 7.2.3 Nguyên tắc làm việc 65 7.2.4 Tính tốn bình tách dầu .66 7.3 THÁP GIẢI NHIỆT .67 7.3.1 Nhiệm vụ 67 7.3.2 Nguyên lý làm việc 67 7.3.3 Tính chọn tháp giải nhiệt 68 7.4 BÌNH TÁCH LỎNG 70 7.4.1 Nhiệm vụ 70 7.4.2 Cấu tạo nguyên lí làm việc 71 7.4.3 Tính tốn chọn thiết bị 72 7.5 BÌNH CHỨA DẦU 72 7.5.1 Nhiệm vụ 72 7.5.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động 73 7.5.3 Chọn bình chứa dầu 73 7.6 BÌNH TÁCH KHÍ KHÔNG NGƯNG 73 7.6.1.Ngun nhân hình thành khí khơng ngưng 73 7.6.2 Nhiệm vụ 73 7.6.3 Cấu tạo nguyên tắc hoạt động 74 7.7 TÍNH CHỌN ĐƯỜNG ỐNG .74 7.7.1 Tính chọn đường ống amoniắc 74 7.7.2 Tính chọn đường ống nước .76 7.8 TÍNH VÀ CHỌN BƠM NƯỚC 77 7.9 CHỌN QUẠT 79 7.10 PHIN SẤY, PHIN LỌC .80 7.10.1 Nhiệm vụ 80 7.10.2 Cấu tạo 80 7.10.3 Vị trí lắp đặt 81 Thiết kế kho lạnh bảo quản trái 7.11 MẮT GA 81 7.11.1 Nhiệm vụ 81 7.11.2 Cấu tạo lắp đặt 81 7.12 CÁC LOẠI VAN TRONG HỆ THỐNG LẠNH 82 7.12.1 Van chiều 82 KẾT LUẬN 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 Thiết kế kho lạnh bảo quản trái PHỤ LỤC BẢNG Bảng 1.1 Tiêu chuẩn tổn hao bảo quản cam, quýt tươi Bảng 4.1 Vật liệu cách nhiệt, cách ẩm cho tường Bảng 4.2 Vật liệu cách nhiệt, cách ẩm cho Bảng 4.3 Vật liệu cách nhiệt, cách ẩm cho mái(trần) Bảng 6.1 Thông số điểm nút đồ thị lgP-h Bảng 7.1 Các thơng số bình chứa cao áp Bảng 7.2 Các thơng số bình tách dầu Bảng 7.4 Các thơng số bình tách lỏng Bảng 7.5 Các thơng số bình chứa dầu Bảng 7.7 Các thơng số đường ống dẫn NH3 Bảng 7.8 Các thông số đường ống dẫn nước Bảng 7.9 Các thông số bơm li tâm Thiết kế kho lạnh bảo quản trái LỜI MỞ ĐẦU Từ lâu người biết tận dụng lạnh thiên nhiên băng tuyết để ướp lạnh bảo quản thực phẩm Từ kỉ 19 phương pháp làm lạnh nhân tạo đời phát triển đến đỉnh cao khoa học kỹ thuật đại Ngày nay, kỹ thuật lạnh sâu vào nhiều lĩnh vực khoa học như: cơng nghệ thực phẩm,cơng nghệ khí chế tạo máy, luyện kim, y học kỹ thuật điện tử Lạnh phổ biến gần gũi với đời sống người Các sản phẩm thực phẩm như: thịt, cá, rau, nhờ có bảo quản mà vận chuyển đến nơi xa xơi bảo quản thời gian dài mà không bị hư thối Điều nói lên tầm quan trọng kỹ thuật lạnh đời sống người Nước ta nằm vùng khí hậu nhiệt đới nước nông nghệp nên Việt Nam nước có tỉ lệ trồng ăn nhiệt đới có sản lượng cao Nhưng để sản phẩm trái Việt Nam có chỗ đứng vững thị trường nội địa giới đòi hỏi phải nâng cao chất lượng công nghệ làm lạnh Vì việc thiết kế hệ thống lạnh ngồi nghế nhà trường giúp chúng em cố kiến thức học, có thêm kinh nghiệm để trang bị hành trang vững vàng trường Do thời gian kiến thức có hạn, mẻ thiết bị chưa có kinh nghiệm thực tế nên q trình tính tốn thiết kế chắn nhiều thiếu sót Rất mong ý kiến đóng góp, dạy thầy Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy ĐÀO THANH KHÊ dạy hướng dẫn để nhóm hồn thành đồ án Thiết kế kho lạnh bảo quản trái CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRÁI CÂY VÀ Ý NGHĨA KỸ THUẬT LẠNH ỨNG DỤNG 1.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU Với loại khác có tính chất vật lý, hố học khác nhau; thời vụ gieo trồng, thu hoạch khác Để có chế độ bảo quản tối ưu ta phải nắm đặc điểm, tính chất loại quả.Thành phần hóa học trái tươi gồm: 1.1.1 Nước - Tồn dạng nước tự nước liên kết trái tươi nước chủ yếu tồn dạng tự do, chiếm tỉ lệ cao, khoảng 80 - 90 % khối lượng - quả, có lên đến 93 - 97 % Nước có nhiều khơng bào ngồi có màng tế bào, - nguyên sinh chất Nước có nhiều dưa hấu (92% trọng lượng nước), dưa chuột, loại dưa khác,… 1.1.2 Các gluxit Gồm có chất đường, tinh bột, xenluloza, hemixenluloza chất pectin + Monosaccarit + Disaccarit (đường) + Polysaccarit: xenluloz, hemixenluloz, pectin, tinh bột 1.1.2.1 Đường - Trong hầu hết loại đường chiếm 80 – 95% tổng chất khô Đường tạo vị tự nhiên cho trái chín.Vị phụ thuộc vào hàm lượng, thành phần loại đường có loại - Đường thường gồm loại sau: + Glucozơ (C6H12O6) loại glucid đơn giản Glucoza gặp nhiều trái nho chín, trái chín khác, mật ong + Fructozơ (C6H12O6) loại monosaccarit, đồng phân với glucozơ Fructozơ chất rắn kết tinh, có vị gấp 1,5 đường mía (saccarozơ, saccaroz, sucrose), gấp 2,5 lần glucozơ + Saccarozơ (C12H22O11) loại đisaccarit, tạo hai monosaccarit αglucozơ β-fructozơ liên kết với liên kết α-glicozit C glucozơ, hay liên kết β-glicozit C2 fructozơ - Ngồi có số đường khác: arabinose, galactose,… Thiết kế kho lạnh bảo quản trái 1.1.2.2 Tinh bột Ở có khoảng 1%.Ở số loại xanh hàm lượng tinh bột nhiều Ví dụ: chuối xanh - Tinh bột(C6H10O5)n: cacbohiđrat cao phân tử bao gồm đơn vị D-glucozơ nối với liên kết α-glucozit - Đối với loại rau có hàm lượng tinh bột cao tạo thành hồ q trình hồ hố ngăn cản truyền nhiệt trình trùng ( sản xuất nước trái ép) 1.1.2.3 Cellulose Hemicellulose: - Thuộc nhóm pentose: chủ yếu nằm phận bảo vệ vỏ - Trong loại quả, cellulose hemicellulose chiếm trung bình 0,5; 2% Các loại cứng hàm lượng chiếm nhiều có tới 15% trọng lượng chất khơ chúng khơng có giá trị dinh dưỡng - Khi rau chín, hàm lượng xenluloza không bị đổi 1.1.3 Các chất pectin Các chất pectin đóng vai trò quan trọng q trình trao đổi nước chuyển hoá chất trình chín Trong vỏ chứa 1,0; 1,5% Trong hạt lượng pectin thường 1.1.4 Các acid hữu Gồm chủ yếu acid malic, acid citric, acid tactric, acid acetic…Độ acid chung thường không % phụ thuộc vào loại quả, giống độ chín loại Độ chua phụ thuộc vào hàm lượng loại axit có 1.1.5 Các glucozit - Được cấu tạo từ Monosaccarit, thường glucoza - Nằm vỏ quả, vỏ hạt, vỏ múi, cùi - Có tính sát trùng - Có số loại Glucozit sau: + Hesperidin: có nhiều cùi cam, chanh, quýt, bưởi….có vị đắng + Naringin: thường nằm lớp vỏ trắng, dịch loại có múi + Solanin: thường nằm lớp vỏ lớp vỏ + Manihotin 1.1.6 Các chất polyphenol - Hàm lượng nhỏ có vai trò quan trọng: kháng vi sinh vật, tham gia vào trình trao đổi chất 10 Thiết kế kho lạnh bảo quản trái Lưu lượng định mức cho tháp giải nhiệt cần dùng: 28,53 0,217 = 6,19 (l/s) Dựa vào bảng 8.1 [3, tr 217] ta chọn tháp giải nhiệt FRK30: - Lưu lượng định mức: 6,5 l/s - Kích thước: chiều cao tháp 2032 mm, đường kính ngồi tháp 1400mm - Kích thước ống nối (ϕ mm) + Đường ống nước vào: 80mm + Đường ống nước ra: 80mm + Đường ống chảy tràn: 25mm + Đường ống xả: 25mm + Van phao: 25mm - Quạt gió + Cơng suất : 230 m3/phút + Kích thước: 760mm - Mơ tơ quạt: cơng suất: 0,75 kW - Khối lượng: + Khối lượng khô: 105 kg + Khối lượng ướt: 315 kg - Độ ồn: 56 dBA (đêxiben A: đơn vị đo độ ồn) 7.4 BÌNH TÁCH LỎNG 7.4.1 Nhiệm vụ Bình tách lỏng sử dụng máy lạnh NH để tách giọt lỏng khỏi từ dàn lạnh trở máy nén để đảm bảo hút máy nén trạng thái bão hòa khơ, tránh nguy gây va đập thủy lực cho máy nén 69 Thiết kế kho lạnh bảo quản trái 7.4.2 Cấu tạo ngun lí làm việc 7.4.2.1 Cấu tạo - Bình tách lỏng đơn giản bình hình trụ đặt đứng lắp đặt đường hút từ thiết bị bay máy nén - Trong hệ thống lạnh đại, bình tách lỏng trang bị thiết bị tự động ngắt mạch, ngừng máy nén mức lỏng bình lên đến mức nguy hiểm Hình 7.4: Bình tách lỏng 4 Thân bình hình trụ Đường ống + ẩm từ giàn bay Đường khô máy nén Lỏng NH3 từ van tiết lưu vào( khơng có nều tiết lưu thẳng vào dàn) Lỏng NH3 quay dàn bay Van xả dầu( có thêm ống thủy, áp kế, đường cân với dàn lạnh để lỏng chảy dàn dễ dàng) 7.4.2.1 Ngun lí làm việc - Bình tách lỏng làm việc theo nguyên tắc giảm tốc độ thay đổi hướng chuyển động dòng Do tốc độ giảm đồng thời đổi hướng dòng nên giọt lỏng bụi lỏng bị tách ra, rơi xuống đáy bình đưa ngồi qua cửa 5, - có khơ máy nén qua cửa Ngồi ra, bình tách lỏng người ta bố trí áp kế, điều chỉnh thị mức lỏng thiết bị để mức lỏng dâng lên đến vị trí nguy hiểm, thiết bị tự động cho máy nén ngưng hoạt động để tránh nguy va đập thủy lực hút phải - lỏng Người ta chọn bình tách lỏng theo đường kính ống hút máy nén, tốc độ dòng đường hút máy nén với môi chất amoniắc thường khoảng 18 – 20 m/s 70 Thiết kế kho lạnh bảo quản trái 7.4.3 Tính tốn chọn thiết bị Đường kính bình tách lỏng (m) [5, tr 123] Trong M: lưu lượng tác nhân lạnh, M = 0,122 (Kg/s) V1: thể tích riêng tác nhân nhiệt độ bay to = 0oC V1 = 0,289 (m3/kg) tra đồ thị lgP – h NH3 : vận tốc tác nhân, chọn = 0,7 (m/s) Vậy đường kính (m) Chọn dạng bình tách lỏng 70-OЖ Bảng Kí hiệu : Các thơng số bình tách lỏng [2, tr 148] Dài d H B Khối Số (mm) (mm) (mm) (mm) lượng lượng (Kg) 300-OЖ 1200x12 300 2975 1772 1370 7.5 BÌNH CHỨA DẦU 7.5.1 Nhiệm vụ Gom dầu từ bình tách dầu bầu dầu toàn hoàn thống bình ngưng, bình chứa, bình bay hơi,… giảm nguy hiểm xả dầu giảm tổn thất môi chất xả dầu khỏi hệ thống lạnh 71 Thiết kế kho lạnh bảo quản trái 7.5.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động 7.5.2.1 Cấu tạo - Bình chứa dầu bình hình trụ đặt đứng hay nằm ngang, có đường hút nối với - đường hút máy nén Từ bình tách dầu bầu dầu thiết bị khác, dầu xả bình chứa dầu Bình chứa dầu có đường ống nối với đường hút máy nén Khi xả dầu nung nóng dầu để làm NH thoát hết Khi xả dầu, áp suất bình cho phép lớn áp suất khí Áp suất cao cho phép bình 1,8 MPa nhiệt độ từ -40 – 150oC 7.5.3 Chọn bình chứa dầu: chọn bình chứa dầu 300CM (bảng – 30 [1,tr 313] ) Kí hiệu 30CM Thể tích,m3 Kích thước (mm) DxS B H 325x9 765 1270 Khối lượng, kg 0,07 92 7.6 BÌNH TÁCH KHÍ KHƠNG NGƯNG 7.6.1 Ngun nhân hình thành khí khơng ngưng - Do mơi chất lạnh phân hủy, đặc biệt với amoniắc NH3 phân hủy nhiệt độ110 – 120 oC cuối trình nén, hệ thống lạnh NH3 bố trí bình tách khí khơng ngưng - Do hút chân không không triệt để trước nạp môi chất lạnh, lắp đặt hệ thống - Khi sửa chữa, bảo dưỡng máy nén thiết bị, nạp dầu cho máy nén - Do rò rỉ hạ áp Phía hạ áp nhiều trường hợp có áp suất chân khơng, nên có vết rò khơng khí bên lọt vào hệ thống 7.6.2 Nhiệm vụ Nhằm loại khí khơng ngưng khỏi thiết bị ngưng tụ để tăng diện tích trao đổi nhiệt.Vì thiết bị khơng khí khơng ngưng tụ bao quanh bề mặt trao đổi nhiệt.Khi để khơng khí vào hệ thống lạnh, hiệu làm việc độ an toàn hệ thống bị giảm: + Áp suất nhiệt độ ngưng tụ tăng + Nhiệt độ cuối trình nén tăng + Năng suất lạnh giảm 7.6.3 Cấu tạo nguyên tắc hoạt động 7.6.3.1 Cấu tạo 72 Thiết kế kho lạnh bảo quản trái - Bình tách khí khơng ngưng thực tế bình trao đổi nhiệt kiểu ống lồng ống - đặt bình chứa cao áp Bình tách khí khơng ngưng lắp đặt cao để khí khơng ngưng từ dàn ngưng lên, thực làm lạnh để tách phần mơi chất lại trước thải ngồi 7.6.3.2 Nguyên tắc hoạt động - Hầu hết bình tách khí khơng ngưng hoạt động dựa ngun tắc làm lạnh hỗn hợp khí khơng ngưng có lẫn môi chất để ngưng tụ hết môi chất trước - xả khí bên ngồi Khí khơng ngưng thường tập trung nhiều thiết bị ngưng tụ Khi dòng mơi chất đến thiết bị ngưng tụ, mơi chất ngưng tụ chảy bình chứa cao - áp Phần lớn khí khơng ngưng tập trung bình ngưng tụ, nhiên lẫn nhiều mơi chất lạnh chưa ngưng hết Vì người ta chuyển hổn hợp khí đến bình tách khí khơng ngưng, tiếp tục làm lạnh nhiệt độ thấp để ngưng tụ hết môi chất lạnh Khí khơng ngưng sau xả bên ngồi 7.7 TÍNH CHỌN ĐƯỜNG ỐNG Yêu cầu việc tính tốn lựa chọn đường ống đủ độ bền cần thiết, tiết diện ống đảm bảo yêu cầu kỉ thuật kinh tế, thường đường ống hệ thống lạnh chịu áp lực 3MPa - Bố trí cố định đường ống: + Đường ống thiết bị lạnh ta bố trí phía cách cố định vào tường lên trần, cách bố trí coi hợp lí cho điều kiện Việt Nam việc cách nhiệt, kiểm tra sửa chữa định kì thuận tiện + Các đường ống dẫn nước ta bố trí đất 7.7.1 Tính chọn đường ống amoniắc Đường kính ống dẫn tính theo cơng thức sau: (m) [1 tr 345] Trong di: đường kính ống dẫn, m m: lưu lượng khối lượng, kg/s ρ: khối lượng riêng môi chất, kg/m3 73 Thiết kế kho lạnh bảo quản trái ω: tốc độ dòng chảy ống, m/s Tính tốn - Lưu lượng qua máy nén: m = 0,0985 (kg/s) - Khối lượng riêng NH3 thể hơi: ρ = 0,76 (kg/m3) - Trong hệ thống lạnh cần phải xác định loại đường ống amoniắc: đường hút, đường đẩy đường dẫn lỏng Tốc độ dòng chảy đường ống hút: ω = 15 – 20 (m/s) Chọn ω = 15 (m/s) Đường kính ống hút: Tốc độ dòng chảy đường ống đẩy: ω = 15 – 25 (m/s) [1, tr 345] [1, tr 345] Chọn ω = 15 (m/s) Đường kính ống đẩy: (m) Tốc độ dòng chảy đường dẫn NH3 lỏng: ω = 0,5 – (m/s) Chọn ω = 0,5 (m/s) - Vì NH3 ăn mòn đồng hợp kim đồng nên không sử dụng đồng hợp - kim đồng hệ thống lạnh amoniắc, trừ đồng thau photpho Do đó, ta chọn đường ống làm thép cho hệ thống máy lạnh amoniắc; dựa vào bảng 10 - [1, tr346] ta chọn đường ống bảng sau: 74 Thiết kế kho lạnh bảo quản trái Đường ống Đường Đường Đường Chiều Tiết Khối kính kính kính dày diện lượng danh ngồi Da vách ống 1m ống nghĩa Dy (mm) Di(mm) ống (100 125 125 (mm) 4 mm2) 123 123 (mm) 125 125 Đường ống hút Đường ống đẩy 133 133 12,73 12,73 7.7.2 Tính chọn đường ống nước Đường kính ống dẫn tính theo cơng thức sau: di = (m) Trong di: đường kính ống dẫn, m m: lưu lượng khối lượng, kg/s [1 tr 345] ρ: khối lượng riêng nước, kg/m3 ω: tốc độ dòng chảy ống, m/s Tính tốn - Lưu lượng qua máy nén: m = 0,0985 (kg/s) - Khối lượng riêng nước : ρ = 1000 (kg/m3) - Tốc độ dòng chảy nước ống: Dựa vào bảng 10 – [1, tr 345] ta có : ω = 0,5 – (m/s) Ta chọn ω = (m/s) Đường kính ống dẫn nước (m) Dựa vào bảng 10 – [1, tr 347], ta chọn ống làm thép cho ống dẫn nước Đường Đường Đường Chiều dày Tiết diện Khối kính danh kính ngồi kính vách ống ống (100 lượng 1m 75 Thiết kế kho lạnh bảo quản trái nghĩa Dy Da (mm) Di(mm) (mm) mm2) ống (mm) 10 17 12,6 2,2 1,25 0,8 7.8 TÍNH VÀ CHỌN BƠM NƯỚC Trong hệ thống lạnh, để tuần hoàn dung dịch nước người ta sử dụng bơm li tâm Bơm li tâm nước thường loại cấp , để chọn kiểu bơm li tâm ta cần xác định đại lượng suất bơm cột áp Tính chọn bơm (dựa vào suất bơm) - Năng suất bơm thể tích chất lỏng mà bơm cấp vào ống đẩy đơn vị - thời gian Được xác định qua biểu thức sau: [1, tr 263 + tr 349] Trong V: suất bơm (m3/s), Qo: suất lạnh (kW), Qo = 108,19 (kW) Cn : nhiệt dung riêng nước ( kg/kj.K), Cn = 4,187( kJ/kg.K) ρn: khối lượng riêng nước ( kg/m3), = 1000 ( kg/m3), Δtnhiệu nhiệt độ nước vào khỏi thiết bị ngưng tụ (oC) tw1 : nhiệt độ nước vào thiết bị ngưng tụ tw2 : nhiệt độ nước khỏi thiết bị ngưng tụ Δtn= tw2 – tw1= 33 – 26 = 7oC Vậy suất bơm: (m3/s) = 13,38(m3/h) Dựa vào bảng 10-6 [1, tr 349] ta chọn bơm li tâm kí hiệu 2K-9b Kí hiệu bơm Đường kính Năng suất Cột áp 76 Hiệu suất ɳ Cơng suất Thiết kế kho lạnh bảo quản trái bánh công (m3/h) ( bar) (%) trục N tác (mm) 2K-9b 106 (kW) 16,6 1,2 60 0,8 Nguyên tắc hoạt động - Trước bơm làm việc, cần phải làm cho thân bơm (trong có bánh cơng tác) - ống hút điền đầy chất lỏng, thường gọi mồi bơm Khi bơm làm việc, bánh công tác quay, phần tử chất lỏng bánh công tác ảnh hưởng lực ly tâm bị văng từ ngoài, chuyển động theo máng dẫn vào ống đẩy với áp suất cao hơn, q trình đẩy bơm Đồng thời, lối vào bánh công tác tạo nên vùng có chân khơng tác dụng áp suất bể chứa lớn áp suất lối vào bơm, chất lỏng bể hút liên tục bị đẩy vào bơm theo ống hút, trình hút bơm Quá trình hút đẩy bơm q trình liên tục, tạo nên dòng chảy liên tục - qua bơm Bộ phận dẫn hướng (thường có dạng xoắn ốc nên gọi buồng xoắn ốc) để dẫn chất lỏng từ bánh công tác ống đẩy điều hòa, ổn định có tác dụng biến phần động dòng chảy thành áp cần thiết 77 Thiết kế kho lạnh bảo quản trái 7.9 CHỌN QUẠT Cấu tạo: - Ta sử dụng quạt hướng trục để tuần hoàn khơng khí buồng lạnh, cho dàn bay - hơi, … Cấu tạo chủ yếu quạt hướng trục: Gồm có vỏ quạt, cánh quạt động điện - Trong kho lạnh thiết kế ta sử dụng dàn bay dàn quạt ta chọn quạt hướng trục MUNO4 có thơng số cho quạt MUNo4 sau: 78 Thiết kế kho lạnh bảo quản trái Tốc độ Năng suất Cột áp Hiệu suất ɳ % vòng/s Vòng/phút m /s m /h Pa mH2O 1440 0,5 1800 59 24 37 7.10 PHIN SẤY, PHIN LỌC 7.10.1 Nhiệm vụ - Loại trừ cặn bẩn học tạp chất hóa học đặc biệt nước acid khỏi vòng tuần hồn mơi chất lạnh + Các cặn bẩn học đất cát, gỉ sắt, mạt kim loại,…Các cặn bẩn đặc biệt nguy hiểm cho máy nén chúng lọt vào xilanh, vào chi tiết chuyển động, vào van tiết lưu chúng gây tắc bẩn + Các tạp chất hóa học đặc biệt nước acid tạo thành vòng tuần hồn làm han rỉ, ăn mòn các chi tiết máy 7.10.2 Cấu tạo Phin sấy, phin lọc đơn giản khối zeolite định hình keo dính đặc biệt vỏ hàn kín Phin lọc thường có cấu tạo: thân hình trụ thép hàn đúc Lưới lọc: NH3 thường sử dụng lưới thép + Đường lỏng (hơi) vào + Nắp: đầu hình trụ có bố trí nắp để dễ dàng tháo vệ sinh 79 Thiết kế kho lạnh bảo quản trái 7.10.3 Vị trí lắp đặt - Phin sấy lọc đường thường bố trí đầu hút máy nén để loại trừ cặn bẩn vào máy nén Trên đường lỏng thường bố trí trước van tiết lưu để giữ cho van hoạt động bình thường khơng bị tắc 7.11 MẮT GA 7.11.1 Nhiệm vụ Mắt gas kính quan sát đường lỏng ( sau phin sấy lọc) để quan sát dòng chảy mơi chất lạnh.Ngồi thị dòng chảy mắt gas có nhiệm vụ: - Báo hiệu đủ gas dòng gas khơng bị sủi bọt - Báo hiệu thiếu gas dòng gas bị sủi bọt mạnh - Báo hết gas thấy xuất vệt dầu kính - Báo độ ẩm mơi chất qua môi chất qua biến chấm màu tâm mắt gas chu vi mắt gas xanh: + Khô: màu xanh + Thận trọng: màu vàng + Nâu: ẩm Khi bị ẩm phải thay phin sấy - Báo hiệu hạt hút ẩm bị rã thấy mắt gas bị đục, phải thay phin sấy lọc đề phòng van tiết lưu đường ống bị tắc 7.11.2 Cấu tạo lắp đặt Mắt gas có thân hình trụ phía kín phía lắp mắt kính để quan sát dòng lỏng chảy bên Mắt gas lắp đặt đường lỏng, sau phin sấy lọc trước van tiết lưu 80 Thiết kế kho lạnh bảo quản trái 7.12 CÁC LOẠI VAN TRONG HỆ THỐNG LẠNH 7.12.1 Van chiều - Van chiều( gọi clapê chiều) cho dòng lỏng dòng theo hướng định - Trong hệ thống lạnh, van chiều lắp đặt đường đẩy máy nén thiết bị ngưng tụ, nhiệm vụ ngăn chặn khơng cho dòng mơi chất từ thiết bị ngưng tụ chảy trở lại máy nén trường hợp dừng máy nén, sửa chữa máy nén máy nén bị cố - Nguyên tắc hoạt động: Van chiều có nhiều loại khác làm việc dựa nguyên tắc chênh lệch áp suất.Khi máy nén hoạt động hiệu áp suất tạo cửa vào van chiều Khi áp suất cửa vào lớn áp suất cửa chút van tự động mở cho dòng đến thiết bị ngưng tụ.Trường hợp ngược lại, dừng máy nén máy nén bị cố, áp suất phía cửa vào giảm xuống van chiều tự động đóng lại ngăn khơng cho dòng quay trở máy nén 81 Thiết kế kho lạnh bảo quản trái KẾT LUẬN Qua tháng làm việc với nỗ lực tích cực, tìm tòi học hỏi thân qua sách tài liệu nhờ giúp đỡ tận tình thầy Đào Thanh Khê đến đồ án hoàn thành theo thời gian qui định Việc thiết kế nhà máy lạnh bảo quản trái giúp em nắm phần kiến thức sở kỹ thuật lạnh, từ hướng đến việc thiết kế phân xưởng, nhà máy thuộc ngành lạnh sau Công tác chế biến bảo quản lạnh thực phẩm đặt yêu cầu cao kỹ thuật.Để đáp ứng nhu cầu phải có nhiều nghiên cứu, nhiều thí nghiệm cụ thể xác kỹ thuật lạnh Do muốn thâm nhập sâu vào kỹ thuật lạnh thực phẩm khơng ngừng nghiên cứu Với thân em mong nhận giúp đỡ quý thầy cô giúp đỡ bạn để em hiểu sâu lĩnh vực 82 Thiết kế kho lạnh bảo quản trái TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Đức Lợi, Hướng dẫn thiết kế kho lạnh, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội, năm 2011 [2] TS Nguyễn Xuân Phương, Kỹ thuật lạnh thực phẩm, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội, năm 2004 [3] Nguyễn Đức Lợi – Phạm Văn Tùy, Máy thiết bị lạnh, NXB Giáo dục, năm 2005 [4] Nguyễn Đức Lợi, Giáo trình thiết kế hệ thống lạnh, NXB Giáo dục, năm 2009 [5] Nguyễn Đức Lợi – Phạm Văn Tùy, Môi chất lạnh,NXB Giáo dục, năm 1996 [6] Nguyễn Đức Lợi – Phạm Văn Tùy, Kỹ thuật lạnh sở, NXB Giáo dục, năm 1996 [7] Quách Dĩnh, Nguyễn Văn Tiếp, Nguyễn Văn Thoa ,Kĩ thuật bảo quản chế biến rau , năm 1982 83 ... pháp làm lạnh .18 Thiết kế kho lạnh bảo quản trái 1.4.3 Các trình xảy trái bảo quản lạnh .18 1.4.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến thời hạn bảo quản trái 21 CHƯƠNG 2: MÔI CHẤT LẠNH VÀ... chín, độ dập nát, thời gian bảo quản phương pháp bảo quản lạnh 18 Thiết kế kho lạnh bảo quản trái Bảng 2.1 : Tiêu chuẩn tổn hao bảo quản cam quýt tươi Thời gian bảo quản ( ngày) Tổn hao tự nhiên... (m2) Số buồng lạnh cần xây dựng: Chỉ xây dựng buồng lạnh để bảo quản 130 trái tươi 27 Thiết kế kho lạnh bảo quản trái 3.4 QUY HOẠCH MẶT BẰNG KHO LẠNH Yêu cầu chung quy hoạch mặt kho lạnh Phải bố