Xem mẫu
- CH¦¥NG 1 NH÷NG Sè LIÖU BAN §ÇU
1.1 NH÷NG Sè LIÖU BAN §ÇU
1.1.1 C¸c sè liÖu vÒ kh«ng khÝ bªn ngoµi.
Nh÷ng th«ng sè vÒ khÝ tîng nh nhiÖt ®é, ®é Èm t¬ng ®èi cña kh«ng khÝ, bøc
x¹ mÆt trêi, giã vµ híng giã, lîng ma lµ nh÷ng th«ng sè quan träng ®Ó tÝnh to¸n
thiÕt kÕ x©y dùng kho l¹nh vµ hÖ thèng l¹nh.
Theo b¶ng 1-1 [1] ta cã :
B¶ng .1. Th«ng sè khÝ hËu ë Thanh Hãa
NhiÖt ®é, oC §é Èm, %
Trung mïa hÌ mïa ®«ng mïa hÌ mïa ®«ng
b×nh c¶
n¨m
23,6 37,5 10,1 82 84
V× kho l¹nh th¬ng nghiÖp, thêng ®Æt bªn trong c¸c ng«i nhµ cña xÝ nghiÖp th ¬ng
nghiÖp, khu c«ng nghiÖp nhµ ¨n tËp thÓ nªn nhiÖt ®é trong nhµ th êng thÊp h¬n
kho¶ng tõ 5 7 oC,
Do ®ã c¸c sè liÖu vÒ kh«ng khÝ bªn ngoµi lµ : tn = 32 oC, ϕ n = 82%
1.2 NH÷NG Sè LIÖU VÒ CHÕ §é B¶O QU¶N S¶N PHÈM
Mçi lo¹i thùc phÈm cÇn cã mét chÕ ®é b¶o qu¶n kh¸c nhau.
- §èi víi s¶n phÈm lµ ®éng vËt thêng ®îc b¶o qu¶n ®«ng nhiÖt ®é cã thÓ tõ -18oC
®Õn 25oC
- §èi víi s¶n phÈm rau, hoa qu¶ th× thêng ®îc b¶o qu¶n l¹nh trong c¸c buång b¶o
qu¶n l¹nh cã nhiÖt ®é kho¶ng 0 5oC
Theo b¶ng 1-2,1-4 [1] ta cã chÕ ®é b¶o qu¶n s¶n phÈm nh sau.
B¶ng 1.2. ChÕ ®é b¶o qu¶n s¶n phÈm
- NhiÖt ®é, oC
S¶n phÈm §é Èm, % ChÕ ®é th«ng
giã
ThÞt -20 80 85 §ãng
C¸ -20 80 90 §ãng
Rau, hoa qu¶ 2 85 95 Më
1.3 CH£ §é Xö Lý L¹NH S¶N PHÈM
Nguån hµng chñ yÕu cña kho l¹nh th¬ng nghiÖp lµ tõ kho l¹nh ph©n phèi. C¸c s¶n
phÈm ®· ®îc xö lý l¹nh.
1.4 PH¦¥NG PH¸P XÕP Dì
V× ®Æc ®iÓm kho l¹nh nhá nªn chän ph¬ng ph¸p bèc xÕp thñ c«ng.
- CH¦¥NG 2 THIÕT KÕ THÓ TÝCH Vµ MÆT B»NG KHO L¹NH
2.1 X¸C §ÞNH Sè L¦îNG Vµ KÝCH TH¦íC BUåNG L¹NH
1. Dung tÝch kho l¹nh
Do ®Æc ®iÓm kho l¹nh th¬ng nghiÖp b¶o qu¶n c¸c s¶n phÈm kh¸c nhau ë c¸c chÕ
®é b¶o qu¶n kh¸c nhau. T«i bè trÝ kho l¹nh cã hai buång :
- Buång b¶o qu¶n ®«ng – 20 oC dïng ®Ó b¶o qu¶n thÞt, c¸. Cã tÊm nhùa plastic
ng¨n c¸ch bëi ®Ó tr¸nh mïi c¸c s¶n phÈm táa ra lµm háng s¶n phÈm kh¸c.
- Buång b¶o qu¶n l¹nh 2oC dïng ®Ó b¶o qu¶n rau hoa qu¶.
Dung tÝch cña tõng buång nh sau :
- Buång b¶o qu¶n ®«ng :
E1 = 0,5E = 0,5.30 = 15 tÊn
Buång b¶o qu¶n l¹nh :
-
E 2 = 0,5E = 0,5.30 = 15 tÊn
Tõ dung tÝch kho l¹nh ta x¸c ®Þnh ®îc thÓ tÝch kho l¹nh theo biÓu thøc :
E = V .g v
E – dung tÝch kho l¹nh, t ;
V – thÓ tÝch kho l¹nh, m3 ;
g v – ®Þnh møc chÊt t¶i thÓ tÝch, t/m3
Theo b¶ng 2-3 [TL1] ta cã b¶ng tiªu chuÈn chÊt t¶i cña c¸c lo¹i s¶n phÈm :
B¶ng 2.1. Tiªu chuÈn chÊt t¶i cña c¸c lo¹i s¶n phÈm
S¶n phÈm Tiªu chuÈn chÊt t¶i g v ,t/m3
ThÞt 0,45
C¸ 0,45
Rau hoa qu¶ 0,32
Do ®ã thÓ tÝch cña tõng buång b¶o qu¶n lµ
- Buång b¶o qu¶n ®«ng :
E1 15
V1 = = = 33,33 m3
g v 0,45
- Buång b¶o qu¶n l¹nh :
- E2 15
V2 = = = 46,87 m3
g v 0,32
2. Dung tÝch kho l¹nh
DiÖn tÝch chÊt t¶i ®îc x¸c ®Þnh qua biÓu thøc :
V
F= ,
h
F – diÖn tÝch chÊt t¶i hoÆc diÖn tÝch hµng xÕp trùc tiÕp, m 2 ;
h – chiÒu cao chÊt t¶i, m.
T«i chän kÕt cÊu kho l¹nh gåm c¸c tÊm panel tiªu chuÈn cã chiÒu cao lµ
H=3m. Khi ®ã chiÒu cao h ®îc tÝnh b»ng chiÒu cao buång l¹nh trõ kho¶ng c¸ch tõ
dµn l¹nh ®Õn s¶n phÈm lµ 0,2 m vµ kho¶ng c¸ch mãc treo tõ dµn l¹nh ®Õn trÇn lµ
0,5 m.
h = 3 – (0,2+0,5)=2,3 m
DiÖn tÝch c¸c buång b¶o qu¶n nh sau :
- buång b¶o qu¶n ®«ng :
V1 33,33
F1 = = = 14,49 m2
h 2,3
- buång b¶o qu¶n rau l¹nh :
V2 46,87
F2 = = = 20,37 m2
h 2,3
3. T¶i träng cña nÒn vµ cña trÇn
g F ≥ g v .h = 0,45.2,2 = 0,99t / m 2
NÒn vµ trÇn ®îc ghÐp tõ c¸c tÊm panel cã c êng ®é chÞu nÐn tõ 0,2#0,29
Mpa do ®ã ®ñ ®iÒu kiÖn chÞu lùc.
4. X¸c ®Þnh diÖn tÝch buång l¹nh ph¶i x©y dùng
- Buång b¶o qu¶n ®«ng :
FXD1 = 15 m2, víi kÝch thíc 5 × 3
ChiÒu cao H = 3 m
- Buång b¶o qu¶n l¹nh :
FXD 2 = 21 m2 , víi kÝch thíc 7 × 3
ChiÒu cao H = 3 m
- 2.2 QUI HO¹CH MÆT B»NG KHO L¹NH
2.2.1 C¸c sè liÖu vÒ kh«ng khÝ bªn ngoµi.
Quy ho¹ch mÆt b»ng kho l¹nh lµ bè trÝ nh÷ng n¬i s¶n xuÊt, xö lý l¹nh, b¶o
qu¶n vµ nh÷ng n¬i phô trî phï hîp víi d©y chuyÒn c«ng nghÖ. §Ó ®¹t ® îc môc
®Ých ®ã cÇn tu©n thñ c¸c yªu cÇu sau
1) Ph¶i bè trÝ c¸c buång l¹nh phï hîp víi d©y chuyÒn c«ng nghÖ. S¶n phÈm
®i theo d©y chuyÒn kh«ng gÆp nhau, kh«ng ®an chÐo nhau. C¸c cöa ra
vµo cña buång chøa ph¶i quay ra hµnh lang, còng cã thÓ kh«ng cÇn hµnh
lang nhng s¶n phÈm theo d©y chuyÒn kh«ng ®i ngîc.
2) Quy ho¹ch cÇn ph¶i ®¹t chi phÝ ®Çu t lµ thÊp nhÊt. CÇn sö dông réng r·i
c¸c cÊu kiÖn tiªu chuÈn, gi¶m ®Õn møc tèi thÊp nhÊt c¸c diÖn tÝch phô
nhng ph¶i ®¶m b¶o tiÖn nghi. Gi¶m c«ng suÊt thiÕt bÞ ®Õn møc thÊp
nhÊt.
3) Quy ho¹ch mÆt b»ng cÇn ph¶i ®¶m b¶o sù vËn hµnh tiÖn lîi vµ rÎ tiÒn
4) MÆt b»ng kho l¹nh ph¶i phï hîp víi hÖ thèng l¹nh ®· chän.
5) MÆt b»ng kho l¹nh ph¶i ®¶m b¶o kü thuËt, an toµn buång ch¸y ch÷a ch¸y.
6) Khi quy ho¹c còng cÇn ph¶i tÝnh to¸n ®Õn kh¶ n¨ng më réng kho l¹nh, ph¶i
®Ó l¹i mÆt mót têng ®Ó cã thÓ më réng kho l¹nh.
2.1.2 Yªu cÇu ®èi víi buång m¸y vµ thiÕt bÞ
Bè trÝ m¸y vµ thiÕt bÞ hîp lý trong buång m¸y lµ rÊt quan träng nh»m môc
®Ých :
- vËn hµnh m¸y thuËn tiÖn ;
- rót ng¾n chiÒu dµi c¸c ®êng èng ;
- sö dông buång m¸y hiÖu qu¶ nhÊt, buång m¸y gän nhÊt ;
- ®¶m b¶o an toµn buång ch¸y ch÷a ch¸y, vÖ sinh c«ng nghiÖp
- ®¶m b¶o thuËn tiÖn cho viÖc söa ch÷a thiÕt bÞ
Buång m¸y vµ thiÕt bÞ bè trÝ s¸t têng kho l¹nh ®Ó ®êng nèi èng vµ thiÕt bÞ
ng¾n nhÊt, chiÕm tõ 5-10% tæng diÖn tÝch kho l¹nh.
Do ®ã diªn tÝch buång m¸y lµ F bm=0,1.(15+21)=3,6m2 chän diÖn tÝch buång
m¸y lµ 4 m2.
- C¨n cø vµo nh÷ng yªu cÇu trªn ta qui ho¹ch mÆt b»ng kho l¹nh nh sau :
3m
7m
Buång b¶o qu¶n
rau, hoa qu¶
Buång m¸y
3m
Buång b¶o qu¶n thÞt
2m
Buång b¶o qu¶n c¸
- CH¦¥NG 3 CÊU TRóC X¢Y DùNG Vµ C¸CH NHIÖT KHO L¹NH
3.1 CÊU TRóC X¢Y DùNG C¸CH NHIÖT C¥ B¶N
CÊu tróc x©y dùng vµ c¸ch nhiÖt cho kho l¹nh ®ßi hái ph¶i hÕt søc nghiªm
ngÆt.vµ ph¶i ®¸p øng mét sè yªu cÇu sau:
- §¶m b¶o ®é bÒn v÷ng l©u dµi theo tuæi thä dù kiÕn cña kho.
- ChÞu ®îc t¶i träng chÊt hµng vµ cña cÊu tróc x©y dùng.
- §¶m b¶o c¸ch nhiÖt tèt.
- §¶m b¶o c¸ch Èm vµ bÒ mÆt têng ngoµi kh«ng ®îc ®äng s¬ng.
- An toµn buång chèng ch¸y næ.
- ThuËn tiÖn cho viÖc bèc dì vµ s¾p xÕp hµng b»ng c¬ giíi.
- Ph¶i kinh tÕ.
3.2 KHO L¹NH L¾P GHÐP
¦u nhîc ®iÓm cña kho l¹nh l¾p ghÐp víi kho l¹nh truyÒn thèng
- tÊt c¶ c¸c chi tiÕt cña kho l¹nh l¾p ghÐp lµ c¸c tÊm panel cã s½n nªn cã
thÓ vËn chuyÓn dÔ dµng ®Õn n¬i l¾p r¸p nhanh chãng.
- Cã thÓ th¸o l¾p vµ di chuyÓn ®Õn n¬i míi khi cÇn thiÕt
- Cã thÓ ®Æt ngay trong ph©n xëng cã m¸i che
- Tæ hîp l¹nh kho cÇn buång m¸y mµ cã thÓ l¾p ®Æt ë vÞ trÝ thuËn lîi nhÊt
- C¸ch nhiÖt polyurethane cã hÖ sè dÉn nhiÖt thÊp
- TÊm bäc ngoµi cña panel ®a d¹ng tõ chÊt dÎo ®Õn tÊm nh«m hoÆc thÐp
kh«ng rØ…
Nhîc ®iÓm c¬ b¶n lµ gi¸ thµnh cao h¬n so víi kho l¹nh truyÒn thèng.
Tõ c¸c u nhîc ®iÓm trªn t«i chän kÕt cÊu x©y dùng kho l¹nh lµ kho l¹nh l¾p
ghÐp tõ c¸c tÊm panel
3.2.1 CÊu tao kho l¹nh l¾p ghÐp
Kho l¹nh tiªu chuÈn ®îc l¾p ghÐp tõ c¸c tÊm tiªu chuÈn sau :
- C¸c tÊm sµn
- C¸c tÊm trÇn
- C¸c tÊm gãc
- C¸c tÊm sên
- C¸c tÊm cöa
Ph¬ng ph¸p l¾p ghÐp : méng ©m d¬ng vµ cam lock
- 3.3 X¸C §ÞNH CHIÒU DµY C¸CH NHIÖT
ChiÒu dµy líp c¸ch nhiÖt ®îc x¸c ®Þnh theo hai yªu cÇu c¬ b¶n sau :
- V¸ch ngoµi kÕt cÊu bao che kh«ng ®äng s ¬ng nghÜa lµ chiÒu dµy ®ñ lín
®Ó nhiÖt ®é v¸ch ngoµi lín h¬n nhiÖt ®é ®äng s¬ng ts
- Chän chiÒu dµy c¸ch nhiÖt sao cho gi¸ thµnh ®¬n vÞ l¹nh thÊp nhÊt
3.3.1 TÝnh chiÒu dµy c¸ch nhiÖt
ChiÒu dµy c¸ch nhiÖt ®îc tÝnh theo c«ng thøc :
1 1 1
δ
n
δ cn = λcn − + ∑ i +
k α 1 i =1 λi α 2 ,
Trong ®ã :
δ cn − ®é dµy yªu cÇu cña líp c¸ch nhiÖt, m ;
λcn − hÖ sè dÉn nhiÖt c¶u vËt liÖu c¸ch nhiÖt, W/mK ;
k − hÖ sè tuyÒn nhiÖt qua kÕt cÊu bao che ; W/m2.K
α 1 − hÖ sè táa nhiÖt cña m«i trêng bªn ngoµi tíi v¸ch, W/m2K ;
α 2 − hÖ sè táa nhiÖt cña v¸ch buång l¹nh vµo buång l¹nh,W/m 2K ;
δ i − bÒ dµy líp vËt liÖu thø i, m ;
λi − hÖ sè dÉn nhiÖt cña vËt liÖu thø i, W/mK.
k - HÖ sè truyÒn nhiÖt v¸ch ngoµi, phô thuéc vµo nhiÖt ®é buång l¹nh.
Theo b¶ng 3 – 3[1] ta cã hÖ sè truyÒn nhiÖt k cña c¸c buång nh sau :
- §èi víi buång b¶o qu¶n ®«ng K 1 = 0,18 W/m2.K
- §èi víi buång b¶o qu¶n l¹nh K 2 = 0,3 W/m2.K
Theo b¶ng 3-7[1] ta tra ®îc α 2 = 9 W/m2K – buång lu th«ng kh«ng khÝ cìng bøc
võa ph¶i.
Do kho l¹nh th¬ng nghiÖp ®îc ®Æt bªn trong nhµ kh«ng khÝ chuyÓn ®éng víi vËn
tèc ω = 3 m/s nªn hÖ sè α 1 kh«ng thÓ tra theo b¶ng 3-7 mµ ph¶i tÝnh to¸n.
+ x¸c ®Þnh hÖ sè táa nhiÖt cña m«i trêng bªn ngoµi ®èi víi c¸c tÊm v¸ch
KÝch thíc x¸c ®Þnh l = H = 3 m
NhiÖt ®é x¸c ®Þnh t = t n = 32 oC
ω = 4 m/s
Tèc ®é giã
Th«ng sè vËt lý cña kh«ng khÝ ë nhiÖt ®é 32 oC lµ :
- λ = 2,71.10 −2 W/mK ;
ν = 16,2.10 −6 m2/s
ω.l 3 .3
Re = = = 555555,55 > 5.10 5
ν −6
16,2.10
Theo 8.6 [2] ta cã
N u = 0,032 Re0,8 = 0,032.555555,55 0,8 = 1261,62
N u .λ 1261,62.2,71.10 −2
VËy ta cã : α 1 = = = 11,4 W/m2K
l 3
+ x¸c ®Þnh hÖ sè táa nhiÖt cña m«i tr êng bªn ngoµi ®èi víi c¸c tÊm trÇn vµ nÒn.
- Buång b¶o qu¶n ®«ng
KÝch thíc x¸c ®Þnh l = 5 m
ω.l 3 .5
Re = = = 925925,92 > 5.10 5
ν −6
16,2.10
N u = 0,032 Re0,8 = 0,032.925925,92 0,8 = 1898,5
N u .λ 1898,5.2,71.10 −2
α1 = = = 10,3 W/m2K
l 5
Buång b¶o qu¶n l¹nh :
-
KÝch thíc x¸c ®Þnh l = 7 m
ω.l 2 3.7
Re = = = 1296296,29 > 5.10 5
ν 16,2.10 −6
N u = 0,032 Re0,8 = 0,032.1296296,29 0,8 = 2484,92
N u .λ 2484,92.2,71.10 −2
α1 = = = 9,6 W/m2K
l 7
B¶ng 3.1.1 C¸c th«ng sè c¸c líp vËt liÖu tÊm panel tiªu chuÈn
VËt liÖu ChiÒu dµy HÖ sè dÉn nhiÖt
δ cn
Polyurethane (0,023 #0,03)
T«n phñ líp PVC 0,0006 45,36
+ tÝnh chiÒu dµy c¸ch nhiÖt v¸ch ngoµi
- + chiÒu dµy c¸ch nhiÖt cña v¸ch ngoµi buång b¶o qu¶n ®«ng :
1 0,0006 1
1
δ cnđ = 0,023 − + 2. + = 0,123 = 123
0,18 11,4 45,36 9
mm
Chän tÊm panel tiªu chuÈn dµy 125 mm
HÖ sè truyÒn nhiÖt thùc :
1
K tđ = = 0,177
1 0,0006 0,125 1 W/m2.K
+ 2. + +
11,4 45,36 0,023 9
+ chiÒu dµy c¸ch nhiÖt cña v¸ch ngoµi buång b¶o qu¶n l¹nh :
1 1 0,0006 1
δ cnl = 0,023 − + 2. + = 0,072 = 71,3
0,3 11,4 45,36 9
mm
Chän tÊm panel cã chiÒu dµy tiªu chuÈn lµ 75 mm
HÖ sè truyÒn nhiÖt thùc :
1
K tl = = 0,289
1 0,0006 0,075 1 W/m2.K
+ 2. + +
11,4 45,36 0,023 9
+tÝnh chiÒu dµy c¸ch nhiÖt cña c¸c tÊm trÇn vµ nÒn :
- buång b¶o qu¶n ®«ng :
1 0,0006 1
1
δ cntđ = 0,023 − + 2. + = 0,122 = 122
0,18 10,3 45,36 9
mm
Chän tÊm panel tiªu chuÈn dµy 125 mm
HÖ sè truyÒn nhiÖt thùc :
1
K ttđ = = 0,177
1 0,0006 0,125 1 W/m2.K
+ 2. + +
10,3 45,36 0,023 9
- buång b¶o qu¶n l¹nh :
1 1 0,0006 1
δ cntl = 0,023 − + 2. + = 0,0717 = 71,7
0,3 9,6 45,36 9
mm
Chän tÊm panel cã chiÒu dµy tiªu chuÈn lµ 75mm
HÖ sè truyÒn nhiÖt thùc :
- 1
K ttl = = 0,287
1 0,0006 0,075 1 W/m2.K
+ 2. + +
9,6 45,36 0,023 9
+tÝnh chiÒu dµy c¸ch nhiÖt v¸ch ng¨n kho l¹nh :
1 1 1
δ
n
+∑ i +
δ cnvn = λcn −
k α 2 i =1 λi α 2
k - hÖ sè truyÒn nhiÖt cña têng ng¨n gi÷a c¸c buång l¹nh
Theo b¶ng 3-5 [TL1] ta cã k = 0,3
1 1 0,0006 1
⇒ δ cnvn = 0,023 − + 2. + = 0,0715m = 71,5mm
0,3 9 45,36 9
Chän chiÒu dµy tÊm panel tiªu chuÈn dµy 75 mm
3.3.2 TÝnh kiÓm tra ®äng s¬ng trªn bÒ mÆt ngoµi v¸ch c¸ch nhiÖt
§iÒu kiÖn ®Ó v¸ch ngoµi kh«ng ®äng s¬ng sÏ lµ K t ≤ k s
K t - hÖ sè truyÒn nhiÖt thùc ,
k s - hÖ sè truyÒn nhiÖt ®äng s¬ng, ®îc tÝnh theo c«ng thøc :
t1 −t s
k s = 0,95α 1 .
t1 − t 2
Trong ®ã :
α 1 - hÖ sè táa nhiÖt cña m«i trêng bªn ngoµi, W/m2K
t1 - nhiÖt ®é kh«ng khÝ bªn ngoµi kho , oC
t 2 - nhiÖt ®é kh«ng khÝ bªn trong kho , oC
t s - nhiÖt ®é ®äng s¬ng , oC
ë ch¬ng 1 ta ®· x¸c ®Þnh ®îc c¸c th«ng sè kh«ng khÝ bªn ngoµi lµ
t1 =32 oC, ϕ = 82% .Tra ®å thÞ I-d cña kh«ng khÝ ta ®îc t s = 28 oC
- Buång b¶o qu¶n ®«ng
32 − 28
k sđ = 0,95.11,4 = 0,833 W/m2.K
32 − (−20)
Buång b¶o qu¶n l¹nh :
-
32 − 28
k sl = 0,95.11, 4 = 1, 44 W/m2.K
32 − 2
- So s¸nh c¸c gi¸ trÞ k s ta thÊy ®Òu lín h¬n K t nªn víi chiÒu dµy c¸ch nhiÖt ®·
chän kh«ng s¶y ra hiÖn tîng ®äng s¬ng ë v¸ch ngoµi kho l¹nh.
- CH¦¥NG 4 TÝNH NHIÖT KHO L¹NH
4.1 §¹I C¦¥NG
NhiÖt tæn thÊt vµo kho l¹nh ®îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc.
Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5
Trong ®ã:
Q1 : Dßng nhiÖt tæn thÊt qua kÕt cÊu bao che
Q2 : Dßng nhiÖt do s¶n phÈm to¶ ra
Q3 : Dßng nhiÖt do th«ng giã
Q4 : Dßng nhiÖt do vËn hµnh
Q5 : Dßng nhiÖt do s¶n phÈm thë
4.2 DßNG NHIÖT TæN THÊT QUA KÕT CÊU BAO CHE Q1
Dßng nhiÖt tæn thÊt qua kÕt cÊu bao che Q1 ®îc tÝnh theo biÓu thøc :
Q1 = Q11 + Q12
Trong ®ã :
Q11 : Dßng nhiÖt tæn thÊt qua t êng bao, trÇn, nÒn do chªnh lÖch nhiÖt ®é
gi÷a m«i trêng bªn ngoµi vµ bªn trong kho l¹nh
Q12 : Dßng nhiÖt tæn thÊt do bøc x¹ mÆt trêi. Kho l¹nh ® îc ®Æt bªn trong
nhµ cã m¸i che, têng bao nªn bá qua tæn thÊt nhiÖt do bøc x¹ mÆt trêi Q 12 =0.
Q11 = K t F (t1 − t 2 ) , W
Trong ®ã :
K t - hÖ sè truyÒn nhiÖt thùc ,
t1 - nhiÖt ®é kh«ng khÝ bªn ngoµi kho , oC
t 2 - nhiÖt ®é kh«ng khÝ bªn trong kho , oC ;
F - diÖn tÝch bÒ mÆt cña kÕt cÊu bao che, m2 .
4.2.1 Dßng nhiÖt tæn thÊt qua kÕt cÊu bao che buång b¶o qu¶n ®«ng
a)Dßng nhiÖt tæn thÊt qua têng bao
Qtb = K tb Ftb (t1 − t 2 )
Trong ®ã :
- K tb : hÖ sè truyÒn nhiÖt qua têng
- Ftb : diÖn tÝch bÒ mÆt têng bao
- Ftb = L × H
L: tæng chiÒu dµi têng bao
H : chiÒu cao têng : tõ mÆt nÒn ®Õn mÆt trªn cña trÇn, H=3 m
X¸c ®Þnh chiÒu dµi
- kÝch thíc chiÒu dµi têng ngoµi :
+ ®èi víi buång ë gãc kho : lÊy chiÒu dµi tõ mÐp t êng ngoµi ®Õn trôc t©m t êng
ng¨n
+ ®èi víi buång ë c¹nh kho : lÊy chiÒu dµi tõ gi÷a c¸c trôc t©m
+ ®èi víi têng ngoµi hoµn toµn : lÊy tõ mÐp têng ngoµi nµy tíi mÐp têng
ngoµi kh¸c.
⇒ Lđ = 5 + 3 + 5 = 13 m
H = 3m
⇒ Ftđ = 13.3 = 39 m2
⇒ Qtbđ = K tđ .Ftđ (t 1−t 2 ) = 0,177.39.( 32 − (−20) ) = 358,956 W
b)Dßng nhiÖt tæn thÊt qua trÇn vµ nÒn
Do kho l¹nh ®Æt trong nhµ nªn tæn thÊt nhiÖt qua trÇn vµ nÒn b»ng nhau nªn ta
cã :
Tæng dßng nhiÖt tæn thÊt qua nÒn vµ trÇn lµ :
( )
Qtr = 2 K tt .Ftr . t1 − t 2
Trong ®ã :
K tt − hÖ sè truyÒn nhiÖt qua tÊm trÇn, nÒn
Ftr − diÖn tÝch cña trÇn, nÒn.
Ftrđ = 5.3 = 15 m2
K ttđ = 0,176 W/m2.K
Qtrđ = 2.0,177.15.(32 − (−20)) = 276,12 W
⇒ dßng nhiÖt tæn thÊt qua kÕt cÊu bao che vµo buång b¶o qu¶n ®«ng :
Q1đ = 276,12 + 276,12 = 552,24 W
4.2.2 Dßng nhiÖt tæn thÊt qua kÕt cÊu bao che buång b¶o qu¶n l¹nh
a)Dßng nhiÖt tæn thÊt qua têng bao
Ll = 7 + 3 + 7 = 17(m)
H =3 m
- ⇒ Ftl = 17.3 = 51 m2
� Qtb 2 = K tl .Ftl (t1 − t 2 ) = 0, 289.51.(32 − 2) = 442,17 W
b)Dßng nhiÖt tæn thÊt qua trÇn vµ nÒn
Ftrl = 7.3 = 21 m2
K ttl = 0,284 W/m2.K
Qtrl = 2.0, 287.21.(32 − 2) = 361, 62 W
c)Dßng nhiÖt tæn thÊt qua têng ng¨n víi buång b¶o ®«ng
Ftn = 3.3 = 9 m2
K tn = 0,28 theo b¶ng 3-5[Tl1]
� Qvnr = 0, 28.9(2 − (−20)) = 55, 44 W
⇒ dßng nhiÖt tæn thÊt qua kÕt cÊu bao che vµo buång b¶o qu¶n l¹nh:
Q1l = 442,17 + 361, 62 + 55, 44 = 859, 23 W
4.3 DßNG NHIÖT DO S¶N PHÈM TáA RA Q2
Nguån hµng chñ yÕu cña kho l¹nh th¬ng nghiÖp lµ tõ kho l¹nh ph©n phèi. C¸c s¶n
phÈm ®· ®îc xö lý l¹nh nªn dßng nhiÖt do s¶n phÈm táa ra lµ kh«ng ®¸ng kÓ Q 2=
0.
4.4 DßNG NHIÖT DO TH¤NG GIã BUåNG L¹NH Q3
Dßng nhiÖt tæn thÊt do th«ng giã buång l¹nh chØ tÝnh to¸n cho c¸c buång b¶o
qu¶n rau hoa qu¶.
Dßng nhiÖt Q3 ®îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc :
Q3 = M k (h1 − h2 ) ,
M k - lu lîng kh«ng khÝ cña qu¹t th«ng giã, m3/s ;
h1 vµ h2 - entanpi cña kh«ng khÝ ë ngoµi vµ ë trong buång, kJ/kg ;
Ta cã víi ϕ1 = 82% , t1 = 32 o C , ϕ 2 = 90% , t2 = 2 C tra ®å thÞ h-x h×nh 1-1[1] cña
o
kh«ng khÝ Èm ta ®îc h1 = 97,69 kJ/kg, h2 = 12,56 kJ/kg.
Lu lîng qu¹t th«ng giã M k cã thÓ x¸c ®Þnh theo biÓu thøc :
V .a. p k
M k= ,kg / s
24.3600
V - thÓ tÝch buång b¶o qu¶n cÇn th«ng giã, m 3 ; V = 21.3 = 63 m3
- a - béi sè tuÇn hoµn hay sè lÇn thay ®æi kh«ng khÝ trong mét ngµy ®ªm, lÇn/24h.
C¸c buång b¶o qu¶n hoa qu¶ trang bÞ qu¹t th«ng giã hai chiÒu ®¶m b¶o béi sè
tuÇn hoµn bèn lÇn thÓ tÝch buång trong 24h.
ρ k - khèi lîng riªng cña kh«ng khÝ ë nhiÖt ®é vµ ®é Èm t ¬ng ®èi cña kh«ng khÝ
trong buång b¶o qu¶n. Theo phô lôc 7[3] ta tra ® îc ρ k = 1,294 kg/m3
Lu lîng giã cÇn thiÕt lµ :
V .a. p k 63.4.1,294
= 3,774.10 −3 k g / s
M k= =
24.3600 24.3600
Dßng nhiÖt do th«ng giã buång l¹nh :
Q3l = 3,774.10 −3 (97,69 − 12,56) = 0,32129 kW = 321,29 W
4.5 C¸C DßNG NHIÖT VËN HµNH Q4
1. Dßng nhiÖt do ®Ìn chiÕu s¸ng buång Q41
Q41 = AF , W
F - diÖn tÝch buång, m2 ;
A - nhiÖt lîng táa ra khi chiÕu s¸ng 1m2 diÖn tÝch buång hay diÖn tÝch nÒn.
§èi víi buång b¶o qu¶n A = 1,2 W/m2
Dßng nhiÖt do ®Ìn chiÕu s¸ng ë c¸c buång nh sau :
- buång b¶o qu¶n ®«ng : Q41đ = AF1 = 1,2.15 = 18 W
- buång b¶o qu¶n l¹nh : Q41l = AF2 = 1,2.21 = 25,2 W
2. Dßng nhiÖt do ngêi táa ra Q42
X¸c ®Þnh theo biÓu thøc Q42 = 350n ,W
n -sè ngêi lµm viÖc trong phßng.
350 – nhiÖt lîng do mét ngêi th¶i ra khi lµm viÖc nÆng nhäc.
V× kho l¹nh nhá h¬n 200 m2 nªn chän mçi buång cã 1 ngêi lµm viÖc
VËy ta cã dßng nhiÖt do ngêi táa ra ë c¸c buång lµ
Q42 = 350.1 = 350 W
Buång b¶o qu¶n ®«ng :
Q42 = 350.1 = 350 W
Buång b¶o qu¶n l¹nh :
3. Dßng nhiÖt do ®éng c¬ ®iÖn Q43
§éng c¬ diÖn trong buång b¶o qu¶n chØ cã ®éng c¬ cña qu¹t dµn l¹nh cã
c«ng suÊt kho¶ng
Q43 = 1000 N ,
- N - c«ng suÊt cña ®éng c¬ ®iÖn, chän N=1
1000 – hÖ sè chuyÓn ®æi tõ kW ra W.
VËy dßng nhiÖt do ®éng c¬ táa ra ë c¸c phßng lµ :
- Phßng b¶o qu¶n ®«ng : Q43 = 1.1000 = 1000 W
- Phßng b¶o qu¶n l¹nh : Q43 = 1000.1 = 1000 W
4. Dßng nhiÖt do më cöa Q44
Q44 = B.F , W
B - dßng nhiÖt riªng khi më cöa, W/m2;
F - diÖn tÝch buång, m2.
Dßng nhiÖt táa ra khi më cöa phô thuéc vµo diÖn tÝch buång theo b¶ng 4-4[1]
ta chän nh sau :
§èi víi buång b¶o qu¶n ®«ng, chän B = 22 W/m2.
§èi víi buång b¶o qu¶n l¹nh, chän B = 29 W/m2.
+ Dßng nhiÖt táa ra khi më cöa buång b¶o qu¶n ®«ng :
Q44 đ = 22.15 = 330 W. .
+ Dßng nhiÖt táa ra khi më cöa buång b¶o qu¶n l¹nh :
Q44l = 29.21 = 609 W.
VËy tæng c¸c dßng nhiÖt vËn hµnh lµ :
- Buång b¶o qu¶n ®«ng : Q4 đ = 18 + 350 + 1000 + 330 = 1698 W
- Buång b¶o qu¶n l¹nh : Q4l = 25, 2 + 350 + 1000 + 609 = 1984, 2 W
4.6 DßNG NHIÖT DO HOA QU¶ H¤ HÊP Q5
Dßng nhiÖt Q5 x¸c ®Þnh theo biÓu thøc :
Q5 = E (0,1q n + 0,9q bq ) , W
E - dung tÝch kho l¹nh ;
q n vµ qbd - dßng nhiÖt táa ra khi s¶n phÈm cã nhiÖt ®é nhËp vµo kho l¹nh vµ ë
nhiÖt ®é b¶o qu¶n trong kho l¹nh.
Rau hoa qu¶ ®îc ®a ®Õn kho b»ng xe b¶o qu¶n l¹nh cã nhiÖt ®é 2 oC. Theo b¶ng
4.5[1] ta cã qn = 36 W/t, qbq = 36 W/t .ë ®©y lÊy nhiÖt sè liÖu cña b¾p c¶i ®Ó
tÝnh to¸n cho kho v× nhiÖt ®é h« hÊp cña b¾p c¶i lín, ®¶m b¶o an toµn khi b¶o
qu¶n c¸c s¶n phÈm kh¸c
� Q5 = 15(0,1.36 + 0,9.36) = 540 W
- 4.7 B¶ng tæng hîp c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n
B¶ng 4.7 B¶ng tæng hîp kÕt qu¶ tÝnh to¸n
Dßng nhiÖt tæn thÊt Buång b¶o qu¶n ®«ng Buång b¶o qu¶n l¹nh
(w) (w)
859, 23
Q1 552,24
Q2 0 0
Q3 0 321,29
Q4 1698 1984,2
Q5 0 540
4.8 X¸c ®Þnh t¶i nhiÖt cho thiÕt bÞ vµ m¸y nÐn
§Ó ®¶m b¶o ®îc nhiÖt ®é trong buång ë nh÷ng ®iÒu kiÖn bÊt lîi nhÊt ng êi
ta ph¶i tÝnh to¸n t¶i nhiÖt cho thiÕt bÞ vµ m¸y nÐn lµ tæng c¸c t¶i nhiÖt thµnh
phÇn cã gi¸ trÞ cao nhÊt. §èi víi kho l¹nh th ¬ng nghiÖp tÝnh nhiÖt t¶i cho thiÕt bÞ
vµ m¸y nÐn b»ng 100% tæng c¸c thµnh phÇn nhiÖt tÝnh ®îc.
Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5
Tõ c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n ë trªn ta cã b¶ng sau :
Buång b¶o qu¶n ®«ng Buång b¶o qu¶n l¹nh
NhiÖt ®é buång (oC) -20 0
ThiÕt bÞ 552,4 859,23
M¸y nÐn 552,4 859,23
Q1(W)
ThiÕt bÞ 0 0
M¸y nÐn 0 0
Q2(W)
ThiÕt bÞ 0 321,29
M¸y nÐn 0 321,29
Q3W)
ThiÕt bÞ 1698 1984,2
M¸y nÐn 1689 1984,2
Q4(W)
ThiÕt bÞ 0 540
M¸y nÐn 0 540
Q5(W)
∑ Q (W) ThiÕt bÞ 2250,4 3704,72
M¸y nÐn 2250,4 3704,72
- N¨ng suÊt l¹nh cña m¸y nÐn ®îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc:
k .∑ Q MN
Qo =
b
k: hÖ sè l¹nh tÝnh ®Õn tæn thÊt trªn ®êng èng vµ thiÕt bÞ, chän k = 1,06
b: hÖ sè thêi gian lµm viÖc ngµy ®ªm cña kho, chän b = 0,9
N¨ng suÊt l¹nh m¸y nÐn phßng b¶o qu¶n ®«ng :
1, 06.2250, 4
Qođ = = 2650, 47 W
0,9
N¨ng suÊt l¹nh m¸y nÐn phßng b¶o qu¶n l¹nh :
1, 06.3704, 72
Qol = = 4363,33 W
0,9
- CH¦¥NG 5 TÝnh to¸n chän m¸y vµ thiÕt bÞ
5.1 Chän ph¬ng ph¸p lµm l¹nh
5.1.1 Lµm l¹nh trùc tiÕp
Lµm l¹nh trùc tiÕp lµ m«i chÊt s«i trùc tiÕp trong dµn l¹nh .M«i chÊt l¹nh
láng s«i thu nhiÖt cña m«i trêng buång l¹nh. Dµn bay h¬i cã thÓ lµ c¸c lo¹i dµn ®èi
lu kh«ng khÝ tù nhiªn hoÆc cìng bøc b»ng qu¹t giã.
H×nh 5.1. HÖ thèng lµm l¹nh trùc tiÕp
1.M¸y nÐn, 2. B×nh ngng tô, 3. Van tiÕt lu, 4. Dµn bay h¬i
* HÖ thèng lµm l¹nh trùc tiÕp cã nh÷ng u ®iÓm sau:
- ThiÕt bÞ ®¬n gi¶n v× kh«ng cÇn thªm mét vßng tuÇn hoµn phô.
- Tuæi thä cao, tÝnh kinh tÕ cao h¬n v× kh«ng ph¶i tiÕp xóc víi n íc muèi lµ
mét chÊt g©y han gØ, ¨n mßn rÊt m¹nh.
- Ýt tæn thÊt n¨ng lîng vÒ mÆt nhiÖt ®éng. V× hiÖu nhiÖt ®é gi÷a buång
l¹nh vµ dµn bay h¬i trùc tiÕp bao giê còng nhá h¬n hiÖu nhiÖt ®é gi÷a buång víi
nhiÖt ®é bay h¬i gi¸n tiÕp qua níc muèi.
- Tæn hao l¹nh khi khëi ®éng m¸y nhá, tøc lµ thêi gian tõ khi më m¸y ®Õn
khi buång ®¹t nhiÖt ®é yªu cÇu lµ ng¾n h¬n.
* Nhng hÖ thèng l¹nh trùc tiÕp còng cã mét sè nh îc ®iÓm trong tõng trêng
hîp cô thÓ sau :
- Khi lµ hÖ thèng l¹nh trung t©m, cã nhiÒu hé sö dông l¹nh th× l îng m«i chÊt
n¹p vµo m¸y sÏ rÊt lín, kh¶ n¨ng rß rØ m«i chÊt lín nh ng l¹i khã cã kh¶ n¨ng dß t×m
nh÷ng chç rß rØ ®Ó xö lý, khã håi dÇu ®èi víi m¸y fre«n khi dµn l¹nh ®Æt qu¸ xa
vµ ®Æt thÊp h¬n vÞ trÝ m¸y nÐn. Víi qu¸ nhiÒu dµn l¹nh viÖc bè trÝ ph©n phèi
nguon tai.lieu . vn
