Đồ án Thiết kế hệ thống lạnh bảo quản cá Fillet

Hiện nay kỹ thuật lạnh đã thâm nhập vào hàng chục lĩnh vực trong đời sống và sản xuất. Nhiều ngành sản xuất rất kỹ thuật lạnh, trong đó có ngành chế biến thực phẩm để bảo quản các thưc phẩm không bị hỏng.Đặc biệt với nước ta là một nước nhiệt đới, có nhiều sản phẩm thực phẩm quý, nhưng nếu không được bảo quản lạnh thì dễ dàng mất phẩm chất và bị hỏng, nhất là các sản phẩm xuất khẩu có thế mạnh hiện nay như là thuỷ sản Với Đồ án môn học QT&TB này nhiệm cụ của em là thiết kế một kho lạnh để bảo quản đông thuỷ sản. Đây là một vấn đề hết sức thực tế đối với hiện nay, đòi hỏi em phải vận dụng những kiến thức thực tế để giải quyết vấn đề thực tế này. Tuy nhiên trong quá trình thực hiện chắn chắn không thể tránh khỏi những sai sót, kính mong các thầy cô và các bạn đóng góp và chỉ dẫn thêm. Trong quá trình giải quyết vấn đề này em đã nhận được sự giúp đỡ của các bạn và các thầy trong Bộ môn Máy& Thiết bị - Khoa CNHH. Em chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy trong bộ môn, đặc biệt là thầy Trần Hùng Dũng, là người trực tiếp hướng dẫn em thực hiện Đồ án.

doc47 trang | Chia sẻ: ngtr9097 | Ngày: 06/06/2013 | Lượt xem: 1610 | Lượt tải: 5download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Thiết kế hệ thống lạnh bảo quản cá Fillet, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
NHẬN XÉT CỦA THẦY HƯỚNG DẪN LÔØI MÔÛ ÑAÀU Hiện nay kỹ thuật lạnh đã thâm nhập vào hàng chục lĩnh vực trong đời sống và sản xuất. Nhiều ngành sản xuất rất kỹ thuật lạnh, trong đó có ngành chế biến thực phẩm để bảo quản các thưc phẩm không bị hỏng.Đặc biệt với nước ta là một nước nhiệt đới, có nhiều sản phẩm thực phẩm quý, nhưng nếu không được bảo quản lạnh thì dễ dàng mất phẩm chất và bị hỏng, nhất là các sản phẩm xuất khẩu có thế mạnh hiện nay như là thuỷ sản… Với Đồ án môn học QT&TB này nhiệm cụ của em là thiết kế một kho lạnh để bảo quản đông thuỷ sản. Đây là một vấn đề hết sức thực tế đối với hiện nay, đòi hỏi em phải vận dụng những kiến thức thực tế để giải quyết vấn đề thực tế này. Tuy nhiên trong quá trình thực hiện chắn chắn không thể tránh khỏi những sai sót, kính mong các thầy cô và các bạn đóng góp và chỉ dẫn thêm. Trong quá trình giải quyết vấn đề này em đã nhận được sự giúp đỡ của các bạn và các thầy trong Bộ môn Máy& Thiết bị - Khoa CNHH. Em chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy trong bộ môn, đặc biệt là thầy Trần Hùng Dũng, là người trực tiếp hướng dẫn em thực hiện Đồ án. Sinh viên thực hiện Phan Cẩm Tuấn Huy MỤC LỤC Trang Lời nói đầu 2 Chương I: TỔNG QUAN 4 Chương II: TÍNH TOÁN CHO KHO LẠNH 2.1 Tính toán diện tích kho 8 2.2 Tính toán cách nhiệt cho vách 9 2.3 Tính toán cách ẩm cho vách 10 2.4 Tính toán cho trần và nền kho 14 2.5 Tính toán nhiệt cho kho lạnh 16 Chương III : TÍNH TOÁN CÁC THIẾT BỊ 3.1 Tính toán máy nén 20 3.2 Tính toán thiết bị ngưng tụ 25 3.3 Tính toán thiết bị bay hơi 29 3.4 Tính toán thiết bị hồi nhiệt 36 3.5Tính toán một số thiết bị phụ khác 39 Chương IV : ĐÁNH GIÁ SƠ BỘ 41 Tài liệu tham khảo 44 CHƯƠNG I : TỔNG QUAN 1.1.Một số khái niệm . 1.1.1 Lạnh và nóng : Về khái niệm vật lý lạnh và nóng là giống nhau, chúng chỉ khác nhau ở vận tốc chuyển động của các phân tử. Khi bị mất nhiệt các phân tử chuyển động chậm lại và vật thể bị lạnh đi, còn nếu cấp nhiệt thì vật đó nóng lên và các phân tử chuyển động nhanh lên. Ở điều kiện bình thường một vật thể luôn có xu hướng làm lạnh cho đến nhiệt độ mội trường xung quanh. Nếu ta muốn làm lạnh đến nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ môi trường thì chỉ có thề thực hiện bằng các phương pháp làm lạnh nhân tạo hoặc sử dụng các nguồn lạnh khác ( như nước đá ...) 1.1.2 Các phương pháp làm lạnh nhân tạo *Làm lạnh khi các chất chuyển pha Trạng thái một chất (rắn lỏng khí) phụ thuộc vào các điều kiện bên ngoài : nhiệt độ t và áp suất P. Khi các điều kiện này thay đổi thì mối liên kết giữa các phân tử vật chất có thể thay đổi và có thể dẫn đến sự thay đổi về trạng thái của vật chất sang một trạng thái khác gọi là sự chuyển pha. Sự biến đổi pha luôn có kèm sự toả nhiệt hoặc thu nhiệt để làm thay đổi mối liên kết các phân tử. Ngưởi ta sử dụng các quá trình chuyển pha có kèm theo sự thu nhiệt để làm lạnh nhân tạo, đó là các quá trình : +Quá trình nóng chảy : như sự nóng chảy của nước đá … +Quá trình thăng hoa : như sử dụng đá khô +Quá trình sôi : quá trình sôi được áp dụng rất nhiểu trong thực tế để làm lạnh, như quá trình sôi của các môi chất lạnh (Freon, NH3 …) *Làm lạnh bằng giản nở khí Trong quá trình giản nở đoạn nhiệt của chất khí, nhiệt độ sẽ giảm xuống do ngoại công lúc đó sinh ra chính là do nội năng của chất khí. Phương pháp làm lạnh này được áp dụng trong kỹ thuật siêu lạnh ở các máy lạnh không khí. *Làm lạnh bằng tiết lưu Tiết lưu là quá trình giảm áp suất của một chất lỏng hoăc khí khi có chuyển động qua một tiết diện nhỏ. Trong quá trình này không có sinh công và enthalpi không đổi. Nội năng của chất khí (lỏng) dùng đề thắng ma sát bên trong của khi chuyển động. Phương pháp này được áp dụng trong kỹ thuật siêu lạnh. Nhiệt độ giảm trong tiết lưu ít hơn nhiều so với quá trình giản nở đoạn nhiệt. *Làm lạnh bằng hiệu ứng xoáy Hiệu ứng xoáy là một phương pháp làm lạnh mới xuất hiện. Phương pháp này có ưu điểm là cấu tạo của thiết bị đơn giản, làm việc tin cậy và khởi động nhanh. Tuy vậy nó có nhược điểm là đòi hỏi nhiều điện năng. Việc áp dụng phươn pháp này khá hạn chế. *Làm lạnh bằng hiệu ứng nhiệt điện Phương pháp này dựa trên nguyên lý khi có môt dòng điện chuyển động qua mạch điện gồm hai dây dẫn thì một đầu sẽ nóng lên còn một đầu sẽ lạnh đi. Đây là một hướng mới trong kỹ thuật lạnh. Ưu điểm của phương pháp này là không có tiếng ồn, không có môi chất làm việc ở áp suất cao và có độ tin cậy cao. Nhưng nó có nhược điểm là tiêu hao nhiều điện năng và giá thành cao. *** Ở đây ta chỉ quan tâm đến quá trình làm lạnh bằng phương pháp cho chất lỏng sôi ở nhiệt độ thấp. 1.2. Môi chất lạnh và chất tải lạnh 1.2.1.Môi chất lạnh: Định nghĩa : môi chất lạnh là chất môi giới sử dụng trong chu trình nhiệt động ngược chiều để bơm một dòng nhiệt từ môi trường có nhiệt độ thấp đến môi trường khác có nhiệt độ cao hơn. Môi chất lạnh có một số yêu cầu nhất định về : chi tiết có thể xem trong [10] + Tính chất hoá học. + Tính chất vật lý + Tính chất sinh lý + Tính kinh tế Các môi chất hay sử dụng trong là Freon và một số chất khác như NH3, hỗn hợp của các Hydrocarbon. Hiện nay người ta đã phát hiện ra một số Freon có tính chất phá hoại môi trường như : phá huỷ tầng Ozon hay làm tăng hiệu ứng nhà kính… Vì vậy hiện nay nước ta và nhiều nước trên thế giới đã cấm sử dụng một số môi chất Freon : R11, R12, R113… và khích sử dụng một số môi chất không hoặc ít gây hại đến môi sinh : R22, R134a, R717 (NH3)… Môi chất R22 là một môi chất lạnh quá độ trong quá trình thay đổi dần các môi chất cấm sử dụng. Nó có tính chất là ít ảnh hưởng đến môi trường và có nhiều tính chất nhiệt động cũng như hoá học và vật lý khá tốt. Nó khá an toàn trong phòng chống cháy nổ và không độc nên được áp dụng nhiều trong đởi sống đặc biệt là trong các hệ thống lạnh nhỏ và trung bình. 1.2.2.Chất tải lạnh Chất tải lạnh là chất trung gian lấy nhiệt từ vật thể cần làm lạnh đến môi chất lạnh. Chất tải lạnh cũng đòi hỏi một số tính chất như : + Nhiệt độ đông đặc thấp. + Nhiệt dung và khả năng dẫn nhiệt cao. + Độ nhớt và khối lượng riêng nhỏ. + Không ăn mòn kim loại và các vật liệu khác trong thiết bị. + Không độc hại và không nguy hiểm. + Giá thành rẻ. Nước là một chất tải lạnh tốt nhưng vì nhiệt độ đông đặc khá cao nên chỉ áp dụng cho các thiết bị lạnh có nhiệt độ dương. Người ta thường sử dụng nước muối CaCl2 , NaCl để làm chất tải lạnh cho các thiết bị lạnh có thiệt độ âm. Ngoài chất tải lạnh là chất lỏng người ta còn sử dụng không khí làm chất tải lạnh. Đây là chất tải lạnh rẻ tiền và dể kiếm tuy vậy hệ số cấp nhiệt và nhiệt dung của nó khá nhỏ. 1.3.Phân loại kho lạnh và buồng lạnh 1.3.1. Kho lạnh Kho lạnh được phân thành nhiều loại khác nhai nhằm phục vụ cho những mục đích sử dụng khác nhau : + Kho lạnh chế biến: là bộ phận của các cơ sở các cơ sở chế biến thực phẩm. Các sản phẩm sau chế biến được chuyển đến các kho lạnh phâm phối, kho lạnh trung chuyển hoặc kho lạnh thương nghiệp. Đây là mắc xích đầu tiên của dây chuyền lạnh. + Kho lạnh phân phối : dùng để bảo quản các sản phẩm thực phẩm trong mùa thu hoạch và bảo quản để phân phối cho cả năm. Chúng có dung tích rất lớn và được sử dụng cho việc bảo quản nhiều sản phẩm khác nhau + Kho lạnh trung chuyển : thường đặt ở các hải cảng, những điểm nút giao thông để bảo quản ngắn hạn những sản phẩm tại nơi trung chuyển. + Kho lạnh thương nghiệp: dùng để bảo quản ngắn hạn các sản phẩm sắp đưa ra thị trường tiêu thụ. Nguồn hàng chủ yếu là từ các kho lạnh phân phối. + Kho lạnh vận tải : là các ô tô lạnh, tàu hoả, tàu thuỷ hoặc máy bay dùng để bảo quản các sản phẩm lạnh trong quá trình vận chuyển. + Kho lạnh sinh hoạt : thực chất là các loại tủ lạnh, tủ đông sử dụng cho các gia đình. Chúng là mắc xích cuối cùng của dây chuyền lạnh, dùng bảo quản các sản phẩm gia đình, tập thể… 1.3.2. Phân loại buồng lạnh Thông thường người ta phân biệt các loại buồng lạnh dựa vào nhiệt độ bảo quản sản phẩm. Ta có thể phân biệt các loại buồng lạnh như sau : + Buồng bảo quản lạnh 0oC: bảo quản các sản phẩm có nhiệt độ từ -1.5 đến 0oC với độ ẩm tương đối là 90 đến 95%. Buồng lạnh được trang bị các dàn lạnh không khí gắn tường, treo trần đối lưu tự nhiên hoặc dùng quạt. + Buồng bảo quản đông -18 đến -20oC : dùng để bảo quản các sản phẩm đã được kết đông ở máy kết đông hoặc buồng kết đông. Nhiệt độ buồng thường là -18oC. Nhưng cũng có thể thấp hơn tuỳ vào yêu cầu của sản phẩm. Buồng bảo quản đông sử dụng dàn quạt treo tường hoặc treo trần. + Buồng bảo quản đa năng -12oC: buồng được thiết kế ở -12oC nhưng khi cần bảo quản lạnh có thể tăng nhiệt độ lên 0oC hoặc khi cần bảo quản đông có thể đưa nhiệt độ xuống dưới -18oC tuỳ theo yêu cầu. + Buồng gia lạnh ở 0oC : dùng để làm lạnh sản phẩm từ nhiệt độ môi trường đến nhiệt độ bảo quản lạnh hoặc để gia lạnh sơ bộ cho những sản phẩm lạnh đông trong kết đông hai pha. Buồng gia lạnh thường sử dụng dàn quạt để tăng tốc độ gia lạnh của sản phẩm. + Buồng kết đông-35 oC : dùng để kết đông sản phẩm. Sản phẩm sau kết đông hoàn toàn cứng hoá do nước và dịch trong sản phẩm đã đóng băng. Nhiệt độ bề mặt sản phẩm từ -18 đến -20oC, nhiệt độ tâm sản phẩm đạt khoảng -8oC. Người ta có thể sử dụng phương pháp kết đông một pha hoặc hai pha để kết đông sản phẩm. Ngoài ra còn có nhiều phương pháp kết đông đặc biệt dùng để kết đông cực nhanh sản phẩm. + Buồng chất tải và chất tháo tải ở 0oC : có nhiệt độ trong buồng khoảng 0 oC nhằm phục vụ cho buồng kết đông và buồng gia lạnh. Buồng tháo tải dùng để tháo sản phẩm đã kết đông nhằm chuyển qua các buồng bảo quản đông. Nhiệt độ buồng có thể hạ xuống -5 oC khi cần thiết. + Buồng bảo quản đá -4 oC: có nhiệt độ không khí -4 oC đi kèm theo bể đá khối. Dung tích buồng tuỳ theo yêu cầu trữ đá. Thường buồng trang bị dàn lạnh treo trần đối lưu tự nhiên. + Buồng chế biến lạnh 15 oC : trong buồng có các công nhân làm việc bên trong. Nhiệt độ buồng tuỳ theo công nghệ chế biến là từ 10 đến 18 oC 1.4 Sơ lược về sản phẩm cần bảo quản (sản phẩm thuỷ sản) Hiện nay nước ta đang có tiềm năng lớn về xuất khẩu các sản phẩm thuỷ sản cho nhiều nước trên thế giới. Mặc dù hiện nay một số thị trường đã hạn chế sản phẩm hải sản xuất khẩu từ nước ta, nhưng hiện nay sản lượng hải sản không vì thế mà giảm đi, mà còn có xu hướng tăng lên. Vì trong quá trình chế biến sản phẩm thuỷ hải sản đòi hỏi có giai đoạn cấp đông và bảo quản đông sau đó, cho nên yêu cầu về kho lạnh bảo quản thuỷ hải sản là yêu cầu bắt buộc. Yêu cầu bảo quản của sản phẩm : Vì sản phẩm thuỷ sản được phục vụ cho xuất khẩu cho nên yêu cầu phải bảo quản trong thời gian dài từ 6-12 tháng. Cho nên sản phẩm sau khi qua khâu sơ chế cần phải được cấp đông và được bảo quản trong buồng bảo quản đông. Nhiệt độ buồng bảo quản phải đạt khoảng -20oC vì thuỷ sản rất nhạy cảm với nhiệt độ. Độ ẩm trong phòng không yêu cầu quá khắc khe, vì sản phẩm đã được cho vào các túi PE, sau quá trình sơ chế. Tuy nhiên vì nhiệt độ cần bảo quản khá thấp (-20 oC) cho nên ta giả sử độ ẩm trong phòng bảo quản đạt khoảng 90% Ở đây để đơn giản ta chọn sản phẩm là Fillet cá loại cá béo, vì đây đang là sản phẩm xuất khẩu khá mạnh của nước ta và cũng để thuận lợi cho quá trình tính toán. Loại sản phẩm này có tỉ trọng khoảng 0.8, được xếp trong các thùng carton giấy và có thể xếp trên các giá trong các kho bảo quản. 1.5 Tổng kết Như vậy sau quá trình giới thiệu sơ lược như trên ta rút ra được những điều sau đây : + Ta chọn phương pháp làm lạnh là sử dụng chu trình nhiệt động ngược để làm lạnh. Môi chất được sử dụng là R22. Ta sử dụng máy nén trong hệ thống là máy nén piston. + Nhiệt độ trong phòng bảo quản là -20oC, độ ẩm 90% . Ở trong phần này ta chỉ trình bày những vấn đề sơ khởi ban đầu. Những vấn đề khác liên quan sẽ được trình bày trong những phần tương ứng CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN CHO KHO LẠNH 2.1.Tính toán diện tích kho Các thông số cho ban đầu + Dung tích của kho lạnh :M=50 tấn + Sản phẩm bảo quản : hải sản . Vì thực sự kho bảo quản lạnh có thể dùng để bảo quản nhiều loại sản phẩm khác nhau, nên để đơn giản quyết định chọn sản phẩm bảo quản là fillet cá. Các giả sử: + Fillet cá được đựng trong các túi nylon và đuợc cho vào các thùng carton có kích thước : 28x18x20 (cm). + Khối lượng đựng trong mỗi thùng :m = 8 kg/thùng + Các thùng được xếp trên các giá khoảng cách giữa các giá là 22 cm + Khối lượng mỗi thùng : +Chiều cao kho : 4 (m).Trong đó chiều cao để chất sản phẩm H = 2..5 (m) Như vậy kho cần chứa : Diện tích để chứa sản phẩm là : (m2) Ta chọn ht = 22 cm = 0.22 m Vậy Ssp = 27.7 (m2) Vì ta phải chọn diện tích của phòng lạnh Sp là bội số của 36(m2) và vì còn chừa diện tích cho viêc di chuyển trong kho và phân chia khu vực chứa sản phẩm nên chọn Ssp = 72 (m2) . Ta chọn kích thước kho là 6 (m) x 12 (m) Vậy ta có bảng tổng kết tính toán diện tích kho như sau : Ý nghĩa Kí hiệu Giá trị Khối lượng cần bảo quản M(tấn) 50 Khối lượng chứa trong một thùng m(kg/thùng) 8 Số thùng n(thùng) 6250 Diện tích một thùng St(m2) 0.0504 Khoảng cách giữa hai giá h(m) 0.22 Chiều cao chất sản phẩm H(m) 2.5 Diện tích chứa hàng SkhMin(m2) 27.2 Diện tích kho Skh(m2) 72 Bảng 2.1 :tính toán các kích thước cơ bản của kho lạnh 2.2.Tính toán cách nhiệt và cách ẩm cho cơ cấu bao che Có rất nhiều phương án xây dựng cơ cấu bao che cho kho lạnh.Trong đồ án này ta chọn phương án cơ cấu bao che được xây dựng. Đây là phương án cổ diển nhưng hiện vẫn còn phù hợp với điều kiện Việt Nam ([1]). 2.2.1.Tính toán cách nhiệt cho vách Trong phần này ta chưa tính đến lớp cách ẩm, vì ta chưa biết bề dầy của lớp cách ẩm, mặc khác lớp cách ẩm cũng không có khả năng cách nhiệt quá lớn nên ta tạm thời tính định hướng rồi sau đó sẽ kiểm tra lại trong phầm tính cách ẩm. Cấu tạo của tường kho được mô tả trên hình 2.1 STT Tên vật liệu d (m) l(W/mK) 1 Lớp vữa xi măng 0.02 0.88 2 Lớp gạch đỏ 0.2 0.82 3 Lớp vữa xi măng 0.02 0.88 4 Lớp cách nhiệt - 0.045 5 Lớp vữa xi măng 0.02 0.88 l : hệ số cách nhiệt của vật liệu d : bề dầy của lớp vật liệu Bảng 2.2 : số liệu của vật liệu xây tường kho lạnh Ta có công thức tính bề dầy lớp cách nhiệt : (m) Với k : hệ số truyền nhiệt theo tiêu chuẩn , k = 0.21 (W/m2.K) a1 hệ số toả nhiệt của môi trường bên ngoài , a1 = 23(W/m2.K) a2 hệ số toả nhiệt của môi trường bên trong , a1 = 9 (W/m2.K) lcn hệ số dẫn nhiệt của lớp cách nhiệt (tức l4) Thay các số liệu bề dầy và hệ số cách nhiệt từ bảng trên, ta tính được bề dầy lớp cách nhiệt nhỏ nhất và ta dựa vào đó ta chọn bề dầy lớp cách nhiệt như bảng dưới đây: Ý nghĩa Kí hiệu Giá trị Bề dầy lớp cách nhiệt tính được dcn tính (m) 0.19 Bề dầy lớp cách nhiệt chọn dcn chọn (m) 0.2 Bảng 2.3 : bề dầy lớp cách nhiệt Vậy ta có hệ số truyền nhiệt thực tế: 2.2.3.Kiểm tra đọng sương cho vách ngoài ([1]) Từ thông số nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất và độ ẩm của Tp Hồ Chí Minh ta tra đựơc nhiệt độ bầu ướt như sau ([5]): Ý nghĩa Nhiệt độ môi trường Độ ẩm Nhiệt độ đọng sương Kí hiệu tt(oC) j (%) ts(oC) Giá trị 33 74 28 Bảng 2.4 : thông số khí hậu ở Tp Hồ Chí Minh Từ đó ta có Với tn = 33oC : nhiệt độ môi trường bên ngoài tt = -20oC : nhiệt độ môi trường bên trong phòng bảo quản. Vậy ks= 2.09 (W/m2.K) ks < kt , như vậy tường không bị đọng sương. 2.3.Tính toán cách ẩm cho tường kho lạnh Ta chọn vật liệu cách ẩm là bitum. Giả sử ta chọn lớp cách ẩm ban đầu là dca = d4= 1 mm = 0.001 m Như vậy ta có bảng dưới đây : STT Loại vật liêu d(m) l(W/m.K) m(g/mh Mpa) 1 Lớp vữa xi măng 0.02 0.88 90 2 Lớp gạch đỏ 0.38 0.82 105 3 Lớp vữa xi măng 0.02 0.88 90 4 Lớp cách ẩm (bitum) 0.001 0.18 0.86 5 Lớp cách nhiệt (P.U) 0.2 0.045 7.5 6 Lớp vữa xi măng 0.02 0.88 90 Ở đây : m là hệ số thấm hơi nước của vật liệu ([1]) Bảng 2.5 : các thông số để tính cách ẩm cho kho lạnh. Hình 2.1 cấu trúc của vách kho 1,3,6: lớp vữa xi măng ; 2 : lớp gạch đỏ; 4: lớp cách ẩm; 6: lớp cách nhiệt Ta tính lại hệ số truyền nhiệt cho vách khi đẵ có lớp cách ẩm Như vậy k và kt rất gần nhau, vì vậy giả sử như phần trên là hợp lý. Từ đó ta tính toán có mật độ dòng nhiệt qua vách kho là : q = k.Dt = k(tn - tt) = 0.202( 33 – (-20)) =10.66 (W/m2) Từ đó ta có j = i+1;i= 2-6 di , li : bề đầy và hệ số cách nhiệt của lớp thứ i tij : nhiệt độ giữa lớp thứ i và j tv1, tv6 : nhiệt độ tại bề mặt lớp thứ nhất và thứ 6 Kết quả tính toán nhiệt độ được trình bày trong bảng 2.6 Tính toán áp suất hơi nước bên trong vách: Dòng hơi thẩm thấu qua vách được tính theo công thức : ([1]) pv1 = pv1*(t1).j1 pv6 = pv6*(t6).j6 với pv1*(t1) , pv6*(t6) : áp suất hơi bão hoà tại sát ngoài lớp thứ 1 và thứ 6 ( tra theo nhiệt độ bên ngoài và bên trong kho) j1, j6 : tương ứng là độ ẩm không khí tại lớp thứ 1 và thứ 6 H : trở kháng thấm hơi của cấu trúc bao che. Ta có pv1bh = pbh(34oC) = 5029 Pa ; j1= 74% pv6bh = pbh(-20oC) = 103 Pa ; j6= 90% Vậy pv1 = 3721.5 Pa pv6 = 92.7 Pa Còn Như vậy w = 0.133 g/m2h Và ta có : j = i+1; i = 2-5 Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 2.6 STT Nhiệt độ (oC) Áp suất hơi nước bão hoà Áp suất bên trong vách Ký hiệu Giá trị (oC) Ký hiệu Giá trị (Pa) Ký hiệu Giá trị (Pa) 1 tv1 32.54 pv1bh 4902.3 pv1 3721.5 2 t12 32.29 p12bh 4836.2 p12 3695.9 3 t23 29.67 p23bh 4160 p23 3476.9 4 t34 29.42 p34bh 4104 p34 3451.4 5 t45 29.30 p45bh 4089 p45 3184.0 6 t56 -18.56 p56bh 118 p56 118.2 7 tv6 -18.81 pv6bh 115.5 pv6 92.7 Bảng 2.6 : tính toán nhiệt độ, áp suất hơi bão hoà và áp suất hơi trong vách của kho lạnh Áp suất hơi bão hoà được tra từ nhiệt độ tương ứng ([10]). Như vậy p56bh < p56 nên ta phải tăng bề dầy lớp cách ẩm lên .Chọn bề dầy lớp cách ẩm mới là dca = d4= 4 mm = 0.004 m Ta tính toán tưong tự như bên trên và được các kết quả như sau : q = k.Dt = k(tn - tt) = 0.2( 34 – (-20)) = 10.8(W/m2) w = 0.105 g/m2h Cuối cùng ta được bảng tính như sau : STT Nhiệt độ (oC) Áp suất hơi nước bão hoà Áp suất bên trong vách Ký hiệu Giá trị (oC) Ký hiệu Giá trị (Pa) Ký hiệu Giá trị (Pa) 1 tv1 32.54 pv1bh 4902.3 pv1 3721.5 2 t12 32.30 p12bh 4836.2 p12 3697.7 3 t23 29.68 p23bh 4165 p23 3493.7 4 t34 29.43 p34bh 4106 p34 3469.9 5 t45 29.19 p45bh 4049 p45 2971.9 6 t56 -18.56 p56bh 118 p56 116.5 7 tv6 -18.80 pv6bh 115.5 pv6 92.7 Bảng 2.7 : tính toán lại nhiệt độ, áp suất hơi bão hoà và áp suất hơi trong vách của kho lạnh sau khi tăng bề dầy lớp cách ẩm Như vậy từ bảng 2.7 ta thấy rằng áp suất bên trong vách nhỏ hơn áp suất hơi bão hoà tương ứng. Vì vậy bề dầy lớp cách ẩm chọn là dca = 4 mm thoả điều kiện không đọng ẩm trong kết cấu bao che kho lạnh. 2.4.Tính toán cách nhiệt cho nền và trần kho lạnh 2.3.1).Tính toán cách nhiệt cho trần ([1]) Với những kho lạnh nhỏ (dưới 250 tấn) ta có thể bố trí trần kho lạnh có cấu trúc như hình 2.2 dưới đây. Hình 2.2 Cấu trúc của trần kho lạnh 1:lớp bê tông cốt thép chịu lực;2:Lớp cách ẩm(bitum) 3:lớp cách nhiệt (stiropo);4:lớp trát xi măng có lưới thép STT Tên lớp d (m) l(W/mK) 1 Lớp bê tông chịu lực 0.2 1.4 2 Lớp cách ẩm ( bitum) 0.004 0.2 3 Lớp cách nhiệt (P.U) - 0.045 4 Lớp vữa trát xi măng 0.02 1.5 Bảng 2.8: các thông số để tính cách nhiệt cho trần Ta cần xác định bề dầy lớp cách nhiệt, theo công thức như trong tính cách nhiệt cho tường kho ở trên : Trong công thức trên k = 0.23 W/m2K a1 = 23.3 W/m2K; a2 = 9 W/m2K các giá trị d,l lấy trong bảng 2.7 Ta tính được dcnt như sau: Ý nghĩa Kí hiệu Giá trị Bề dầy lớp cách nhiệt tính được dcnt tính (m) 0.19 Bề dầy lớp cách nhiệt chọn dcnt chọn (m) 0.2 Khi đó ta tính hệ số truyền nhiệt của trần 2.4.2. Tính toán cách nhiệt cho nền kho lạnh ([1] và [3] Có rất nhiều cách để xây dựng nền cho kho lạnh. Trong điều kiện khí hậu nóng ẩm ở Tp Hồ Chí Minh, khi xây nền cho kho lạnh có nhiệt độ âm thì phải bảo vệ tránh ẩ
Luận văn liên quan