Đồ Án Thiết kế kho đông lạnh bảo quản sản phẩm thủy sản dung tích 250 tấn

Lời mở đầu
***&***
Kỹ thuật lạnh đã ra đời hàng trăm năm nay và được sử dụng rất rộng rãi trong nhiều ngành kỹ thuật rất khác nhau: trong công nghiệp chế biến và bảo quản thực phẩm, công nghiệp hoá chất, công nghiệp rượu, bia, sinh học, đo lường tự động, kỹ thuật sấy nhiệt độ thấp, xây dựng, công nghiệp dầu mỏ, chế tạo vật liệu, dụng cụ, thiết kế chế tạo máy, xử lý hạt giống, y học, thể thao, trong đời sống vv .
Ngày nay ngành kỹ thuật lạnh đã phát triển rất mạnh mẽ và trở thành ngành kỹ thuật vô cùng quan trọng, không thể thiếu được trong đời sống và kỹ thuật của tất cả các nước.
Ở nước ta, với nguồn nguyên liệu thủy sản dồi dào và đa dạng, sản lượng thủy sản đánh bắt và nuôi trồng hàng năm là rất lớn. Vì vậy việc xây dựng kho bảo quản thủy sản lạnh đông đảm bảo chất lượng cho sản phẩm là một vấn đề cấp thiết hiện nay.
Được sự phân công của Được sự phân công của khoa Cơ Khí Công Nghệ cùng với sự hướng dẫn của thầy giáo Th.S Lê Thanh Long, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Thiết kế kho đông lạnh bảo quản sản phẩm thủy sản dung tích 250 tấn”
Mặc dù rất cố gắng nhưng do thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế nên đồ án không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong được sự chỉ dẫn của quý thầy cô và sự đóng góp ý kiến của các bạn.
Chương 1
Tổng quan
1.1. Tổng quan về kho lạnh bảo quản
Kho lạnh bảo quản là kho được sử dụng để bảo quản các loại thực phẩm, nông sản, rau quả, các sản phẩm của công nghiệp hoá chất, công nghiệp thực phẩm, công nghiệp nhẹ vv
Hiện nay kho lạnh được sử dụng trong công nghiệp chế biến thực phẩm rất rộng rãi và chiếm một tỷ lệ lớn nhất. Các dạng mặt hàng bảo quản bao gồm:
- Kho bảo quản thực phẩm chế biến như: Thịt, hải sản, đồ hộp
- Bảo quản nông sản thực phẩm, rau quả.
- Bảo quản các sản phẩm y tế, dược liệu
- Kho bảo quản sữa.
- Kho bảo quản và lên men bia.
- Bảo quản các sản phẩm khác.
1.2. Phân loại
1.2.1. Theo công dụng
1.2.1.1. 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.
1.2.1.2. 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.
1.2.1.2. 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.
1.2.1.3. 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.
1.2.1.4. 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.
1.2.1.5. 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.
1.2.2.Theo nhiệt độ
1.2.2.1. Kho bảo quản lạnh
Nhiệt độ bảo quản thường nằm trong khoảng -2 oC ư 5 oC. Đối với một số rau quả nhiệt đới cần bảo quản ở nhiệt độ cao hơn (chuối >10 oC, chanh > 4 oC). Nói chung các mặt hàng chủ yếu là rau quả và các mặt hàng nông sản.
1.2.2.2. 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 quản tối thiểu cũng phải đạt -18 oC để cho các vi sinh vật không thể phát triển làm hư hại thực phẩm trong quá trình bảo quản.
1.2.2.3. Kho đa năng
Nhiệt độ bảo quản là -12 oC
1.2.2.3. Kho gia lạnh
Nhiệt độ 0oC, dùng gia lạnh các sản phẩm trước khi chuyển sang khâu chế biến khác.
1.2.2.4. Kho bảo quản nước đá
Nhiệt độ kho tối thiểu -4 oC
1.2.3. 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.
1.2.4. Theo đặc điểm cách nhiệt
1.2.4.1. 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.
1.2.4.2. 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.[3]







MỤC LỤC
Lời mở đầu 1
Chương 1. Tổng quan 2
1.1. Tổng quan về kho lạnh bảo quản 2
1.2. Phân loại 2
1.2.1. Theo công dụng 2
1.2.1.1. Kho lạnh sơ bộ 2
1.2.1.2. Kho chế biến 2
1.2.1.2. Kho phân phối, kho trung chuyển 2
1.2.1.3. Kho thương nghiệp 2
1.2.1.4. Kho vận tải 2
1.2.1.5. Kho sinh hoạt 3
1.2.2.Theo nhiệt độ 3
1.2.2.1. Kho bảo quản lạnh 3
1.2.2.2. Kho bảo quản đông 3
1.2.2.3. Kho đa năng 3
1.2.2.3. Kho gia lạnh 3
1.2.2.4. Kho bảo quản nước đá 3
1.2.3. Theo dung tích chứa 3
1.2.4. Theo đặc điểm cách nhiệt 3
1.2.4.1. Kho xây 3
1.2.4.2. Kho panel 4
Chương 2. Tính toán cấu trúc kho lạnh 5
2.1. Quy hoạch mặt bằng kho lạnh 5
2.1.1 Yêu cầu đối với quy hoạch mặt bằng kho lạnh 5
2.1.2 Yêu cầu buồng máy và thiết bị 5
2.2. Chọn phương án xây dựng kho lạnh 6
2.3. Chọn thông số thiết kế 7
2.3.1. Chọn nhiệt độ bảo quản 7
2.3.2. Độ ẩm không khí trong kho 7
2.3.3. Tốc độ không khí trong kho lạnh 7
2.3.4. Các số liệu về khí tượng tại thành phố Huế 8
2.4. Xác định kích thước kho lạnh 8
2.4.1. Dung tích kho lạnh 8
2.4.2. Diện tích chất tải của kho lạnh F, m2 8
2.4.3. Tải trọng của nền và của trần 9
2.4.4. Xác định diện tích kho lạnh cần xây dựng 9
2.5. Cấu trúc kho lạnh 10
2.5.1. Cấu trúc nền 10
2.5.2. Cấu trúc vách và trần kho lạnh 11
2.5.3. Cấu trúc mái kho lạnh 11
2.5.4. Cửa kho 12
2.5.5. Khóa cam ( cam lock) 13
2.5.6. Mộng âm dương 13
2.6. Tính toán cách nhiệt, cách ẩm và kiểm tra đọng sương 14
2.6. 1. Xác định chiều dày cách nhiệt 14
2.6.2. Tính kiểm tra đọng sương trên bề mặt ngoài vách cách nhiệt 15
Chương 3. Tính nhiệt kho lạnh 16
3.1. Dòng nhiệt qua kết cấu bao che Q1: 16
3.1.1. Tính dòng nhiệt truyền qua vách 17
3.1.2. Dòng nhiệt truyền qua trần 17
3.1.3. Dòng nhiệt truyền qua nền. 17
3.2. Dòng nhiệt do sản phẩm và bao bì tỏa ra Q2: 19
3.2.1. Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra Q21 19
3.2.2. Dòng nhiệt do bao bì tỏa ra Q22 20
3.3. Các dòng nhiệt do vận hành Q4 20
3.3.1. Dòng nhiệt do chiếu sáng Q41 21
3.3.2. Dòng nhiệt do người trong buồng làm việc tỏa ra Q42 21
3.3.3. Dòng nhiệt do động cơ điện toả ra Q43 21
3.3.4. Dòng nhiệt do mở cửa kho lạnh Q44 22
3.3.5. Dòng nhiệt do xả băng dàn lạnh Q45 22
3.4. Xác định phụ tải nhiệt của thiết bị và máy nén 23
3.4.1. Phụ tải nhiệt của thiết bị 23
3.4.2. Phụ tải nhiệt của máy nén 23
Chương 4. Tính toán chu trình, tính chọn máy nén và các thiết bị 25
4.1. Chọn chế độ làm việc của hệ thống lạnh 25
4.1.1. Chọn phương pháp làm lạnh 25
4.1.1.1. Làm lạnh trực tiếp 25
4.1.1.2. Làm lạnh gián tiếp 26
4.1.2. Chọn môi chất lạnh 26
4.1.2.1. Tính chất vật lý 27
4.1.2.2. Tính chất hóa học 27
4.1.2.3. Tính cháy nổ 27
4.1.2.4. Tính sinh lý 27
4.1.2.5. Tính kinh tế 27
4.1.3. Chọn các thông số của chế độ làm việc 27
4.1.3.1. Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh 27
4.1.3.2. Nhiệt độ ngưng tụ 28
4.1.3.3. Nhiệt độ quá nhiệt 28
4.1.3.4. Nhiệt độ quá lạnh tql 29
4.2. Chu trình lạnh 29
4.2.1. Chọn chu trình lạnh 29
4.2.2. Sơ đồ và chu trình biểu diễn trên đồ thị 29
4.2.3. Tính toán chu trình lạnh 31
4.2.3.1. Năng suất lạnh riêng khối lượng, qo (kJ/kg) 31
4.2.3.2. Năng suất lạnh riêng thể tích qv 31
4.2.3.3. Năng suất nhiệt riêng ngưng tụ qk 31
4.2.3.4.Tỉ số nén 31
4.2.3.5.Công nén riêng 31
4.2.3.6. Hệ số lạnh của chu trình ε 31
4.2.3.7. Hiệu suất exergi của chu trình v 32
4.3. Tính chọn thiết bị 32
4.3.1. Tính chọn máy nén 32
4.3.1.1. Năng suất khối lượng thực tế của máy nén 32
4.3.1.2. Năng suất thể tích thực tế của máy nén 32
4.3.1.3. Hệ số cấp của máy nén λ 32
4.3.1.4 Thể tích hút lý thuyết của máy nén Vlt 33
4.3.1.5. Tính công nén 33
4.3.1.6. Chọn máy nén: 34
4.3.2. Chọn thiết bị ngưng tụ 34
4.3.2.1. Nhiệt thải bình ngưng 34
4.3.2.2. Hiệu nhiệt độ trung bình logarit 34
4.3.2.3. Diện tích bề mặt truyền nhiệt của bình ngưng ống vỏ nằm ngang 35
4.3.2.4. Lượng nước làm mát cung cấp cho thiết bị ngưng tụ 35
4.3.3. Chọn thiết bị bay hơi 36
4.3.4. Tháp giải nhiệt 37
Chương 5. Lắp đặt hệ thống lạnh 39
5.1. Lắp đặt kho lạnh. 39
5.1.1 Gia cố và xây dựng nền móng kho 39
5.1.2. Xây dựng kết cấu bao che cho kho 39
5.1.3. Lắp ghép các tấm panel 39
5.2. Lắp đặt thiết bị 41
5.2.1. Lắp đặt máy nén 41
5.2.2. Lắp đặt thiết bị ngưng tụ 41
5.2.3. Lắp đặt thiết bị bay hơi 42
5.2.4. Lắp đặt tháp giải nhiệt 42
5.2.5. Lắp ráp đường ống 42
5.2.6. Thử bền, thử kín, nạp dầu, nạp freon 42
Kết luận 44
Tài liệu tham khảo 45​