SƠ ĐỒ MẶT BẰNG KHO LẠNH
Sơ đồ bố trí mặt bằng kho
Ta bố trí 1 hành lang đi vào để vận chuyển sản phẩm, 1 buồng điều
khiển máy, phòng phụ và 1 buồng chính dùng để bảo quản hải đã kết đông.
t
0
=
3
0
0
C
P
h
ò
n
g
b
ả
o
q
u
ả
n
đ
ô
n
g
t
p
=
-
2
0
0
C
1
7
,
5
m
2
P
h
ó
n
g
m
á
y
P
h
ó
n
g
p
h
ụ
H
à
n
h
l
a
n
g
3500 mm
1500 mm
5
0
0
0
m
m
1
4
0
0
m
m
CHƯƠNG II
TÍNH CHIỀU DÀY CÁCH NHIỆT VÀ KIỂM TRA ĐỌNG SƯƠNG
I. Tính chiều dày cách nhiệt
a) Tường bao: 1. Lớp vữa xi măng; 2. Tường gạch; 3. Lớp cách ẩm; 4.
Lớp cách nhiệt; 5. Lớp vữa trát và lưới thép.
(a) (b)
h - Cấu trúc tường bao và mái kho lạnh
b) Mái: 1. Lớp phủ mái đồng thời là lớp cách ẩm; 2. Lớp bê tông giằng;
3. Lớp cách nhiệt điền đầy; 5. Các tấm bê tông cốt thép của mái; 4. Tấm cách
nhiệt;
Cấu trúc xây tường ngoài của kho lạnh bao gồm: Lớp tường gạch dầy
380 mm hai mặt phủ bằng vữa xi măng dầy 20 mm. Lớp cách ẩm dầy 7 mm
gồm hai lớp bitum và 1 lớp giấy dầu. Lớp cách nhiệt là xốp polystirol và lớp
trong cùng là lớp vữa trát xi măng có lưới thép dầy 20 mm.
Theo bảng 2-3 tra được hệ số truyền nhiệt của vách từ ngoài không khí
vào buồng lạnh ở (-20
0
C) là
(Do bảo quản cá đã kết đông nên t = - 20 ÷ 25)
k = 0,21 W/m
2
. k
và hệ số toả nhiệt tra theo bảng 3 - 7:
α
1
= 23,3 W/m
2
.k
α
2
= 8 W/m
2
.k
tf
1
t
2
t
1
t
3
t
4
1
2
3
4 5
1
2
3
4 5
Hệ số dẫn nhiệt, dẫn ẩn của các vật liệu xây dựng và cách nhiệt tra theo
bảng 3-1 và 3-2.
+ Lớp vữa xi măng: δ
1
= 0,02 m; λ
1
= 0,88W/m.k
µ = 90 g/mh M Pa
+ Lớp gạch đỏ δ
2
= 0,38 m; λ
2
= 0,82W/m.k
µ = 105 g/mh M Pa
+ Lớp cách ẩm δ
3
= 0,004 m; λ
3
= 0,3W/m.k
µ = 0,86 g/mh M Pa
+ Lớp xốp cách nhiệt xốp Polystrol: δ = 0,2
λ
4
= 0,047 W/m.k ; µ = 7,5 g/mh M P a
Chiều dày cách nhiệt cần thiết:
δ
cn
= λ
cn
λ
+
λ
δ
+
α
−
∑
=
n
1i
2i
i
1
11
K
1
= 0,047
++++−
8
1
3,0
004,0
82,0
38,0
88,0
02,0
3
3,23
1
21,0
1
= 0,19 m
Chiều dày cách nhiệt thực phải chọn lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã
xác định được. Ở đây chọn chiều dày tổng là 200 m với 4 lớp x 50 mm hoặc 2
lớp x 100 mm. Hệ truyền nhiệt thực:
K
T
=
047,0
2,0
712,0
1
+
= 0,2 W/m
2
.k
II. Kiểm tra đọng sương:
Theo bảng 1-1: Nhiệt độ trung bình nóng nhất tại Hà Nội t
1
= 37,2
0
C;
độ ẩm ϕ
13
= 83%. Tra đồ thị h-x ta cól t
sương
= 34,6
0
C.
Nhiệt độ buồng lạnh t
2
= -20
0
C; α
1
= 23,3 W/m
2
.k
Vậy K
3
= 0,95 . α
1
= 0,95. 23,3. = 1,01 w/m
2
k > k+
Như vậy vách ngoài không bị đọng sương
* Kiểm tra đọng ẩm trong cơ cấu cách nhiệt
- Mật độ dòng nhiệt qua kết cấu cách nhiệt
q = k . ∆
t
= 0,2 . (37,2 + 20)
= 11,44 W/m
2
- Xác định nhiệt độ bề mặt các lớp vách:
q = α1 (tf1 - t1)
Vậy tf
1
= t
2
= t
1
- = 36,71 - = 36,45
0
C
Tương tự t
3
= t
2
- = 36,45 - = 31,15
0
C
t
4
= t
3
- = 31,15 - = 30,89
0
C
t
5
= t
4
= - = 30,89 - = 30,73
0
C
t
6
= t
5
= - = 30,73 - = -18,29
0
C
t
7
= t
6
= - = -18,29
0
C - = -18,55
0
C
q = α2 (t7 - tf2)
=> tf
2
t
7
- = -18,55
0
C - = - 20
0
C
Theo nhiệt độ của vách ta tra bảng "tính chất vật lý của không khí ẩm"
của tài liệu ta được bảng áp suất hơi bão hoà:
Vách 1 2 3 4 5 6 7
Nhiệt độ t,
0
C 36,71 36,45 31,15 30,89 30,73 -18,29 -18,55
Áp suất P
hmax
6177 6090 4530 4464 4424 121 112
Tính phân áp suất thực của hơi nước:
- Dòng hơi thẩm thấu qua kết cấu bao che
W =
Ph
1
, Ph
2
- Phân áp suất hơi của không khí bên ngoài và trong phòng
Ph
1
= Px'' (t = 37,2
0
C) . ϕ
13
= 6344 . 0,83
= 5265,5 Pa = 5265,5 . 10
-6
MPa
Ph
2
= Px'' (t = -20
0
C) . ϕ
2
= 103 . 0,9 = 93 Pa
H - trở kháng thấm hơi của kết cấu bao che.
Phương án 1: Phương án cách ẩm với δ
4
= 4 mm
H = Σ . = 3. + + +
= 0,0356 m
2
h MPa/g
W = = 0,1453 g/m
2
h
- Phân áp suất thực của hơi nước trên bề mặt:
Px
2
= Ph
1
- w. = 5265,5 - 0,1453 . . 10
6
= 5233,2 Pa
Px
3
= Px
2
- w. = 5233,2 - 0,1453 . . 10
6
= 4707,4 Pa
Px
4
= Px
3
- w. = 4707,4 - 0,1453 . . 10
6
= 4675,1 Pa
Px
5
= Px
4
- w. = 4675,1 - 0,1453 . . 10
6
= 3999,3 Pa
Px
6
= Px
5
- w. = 3999,3 - 0,1453 . . 10
6
= 124,6 Pa
Px
7
= Px
6
- w. = 124,6 - 0,1453 . . 10
6
= 92,3 Pa
Phương án này không đạt yêu cầu vì P
x3
> P
x3
'', P
x4
> P
x4
'', P
x6
> P
x6
''
Phương án 2: Bổ sung 1 lớp cách ẩm ở vị trí 2' dày 3 mm tăng lớp cách
ẩm lên 5 mm.
H = Σ . = 3. + + + +
= 0,04025 m
2
h M Pa/g
W = = 0,1285g/m
2
h
Px
2
= 5265,5 - 0,1285 . . 10
+6
= 5236,9 Pa
Px
2'
= 5236,9 - 0,1285 . . 10
+6
= 4788,6 Pa
Px
3
= 4788,6 - 0,1285 . . 10
+6
= 4323,6 Pa
Px
4
= 4323,6 - 0,1285 . . 10
6
= 4295 Pa
Px
5
= 4295- 0,1285 . . 10
6
= 3547,9 Pa
Px
6
= 3547,9 - 0,1285 . . 10
6
= 121,2 Pa
Px
7
= 121,2 - 0,1285 . . 10
6
= 92,6 Pa
Phương án này không đạt yêu cầu vì P
x6
> P
x6
''
Phương án 3:
Thay đổi vật liệu cách ẩm δ
2'
= 0,1 mm màng polyetylen δ
4
= 0,1 mm
màng polyetylen (chỉ sử dụng bitum để dán).
H = 3. + + + 2
= 0,14206 m
2
h M Pa/g
W = = 0,03641 g/m
2
h
Px
2
= 5265,5 - 0,03641 . . 10 = 5257,4 Pa
Px
2'
= 5236,9 - 0,03641 . . 10 = 3234,6 Pa
Px
3
= 3234,6 - 0,03641 . . 10 = 3102,8 Pa
Px
4
= 3102,8 - 0,03641 . . 10
6
= 3094,7 Pa
Px
5
= 3094,7 - 0,03641 . . 10
6
= 1071,9 Pa
Px
6
= 1071,9 - 0,03641 . . 10
6
= 101 Pa
Px
7
= 101 - 0,03641 . . 10
6
= 92,9 Pa
Phương án này đạt yêu cầu vì tất cả các phân áp suất thực của hơi nhỏ
hơn hơi phân áp suất bão hoà.
Kết quả tính toán áp suất riêng phần hơi nước theo chiều dầy vách Ph δ
6000
↑ Ph
5000
t
T
=-20
0
C
4000
3000
2000
1000
6 73 4 51 2 2'
t
N
= 37,2
0
C
ϕ
N
= 83%
Px''
Px
δ, m
CHƯƠNG III
TÍNH NHIỆT KHO LẠNH
Tính nhiệt kho lạnh là tính toán các dòng nhiệt từ môi trường bên ngoài
đi vào kho lạnh. Đây chính là dòng nhiệt tổn thất mà máy lạnh phải có đủ
công suất để thải nó trở lại môi trường nóng, đảm bảo sự chênh lệch nhiệt độ
giữa buồng lạnh và môi trường bên ngoài.
-> Xác định chính xác năng suất máy lạnh cần lắp đặt.
+ Dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh
Q = Q
1
+ Q
2
+ Q
3
+ Q
4
, (W)
Q
1
- Dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che của buồng lạnh
Q
2
- Dòng nhiệt do sản phẩm toả ra trong quá trình xử lý lạnh
Q
3
- Dòng nhiệt từ không khí bên ngoài do thông gió buồng lạnh
Q
4
- Dòng nhiệt từ các nguồn khác nhau khi vận hành kho lạnh
Vì sản phẩm là hải sản kết đông nên không có Q
5
(vì nó không có sự hô
hấp).
1. Dòng nhiệt qua kết cấu bao che Q
1
:
Q
1
= Q
11
+ Q
12
Vì Q
11
: Dòng nhiệt độ qua tường bao, trần, nền do chênh lệch nhiệt độ
Q
12
: Dòng nhiệt qua tường bao, trần, nền do ảnh hưonửg của bức xạ
mặt trời.
Do kho lạnh được xây dựng tại Hà Nội; nhiệt độ bên ngoài dùng cho
tính toán là t
1
= 37,2
0
C.
Hệ số truyền nhiệt cho các cơ cấu bao che:
Tường ngoài K = 0,21 W/m
2
k
Mái K = 0,2 W/m
2
k
Tường ngăn -20
0
K = 0,28 W/m
2
k
với hành lang và buồng điều khiển
Nền có sưởi K = 0,21 W/m
2
k
Đối với tường ngoài của hướng TN hay phía bắc
Q
11
= 0,21 . F (t
1
- t
2
)
với F = 6.3 = 18m
2
Q
11
= 0,21 . 18 (37,2 + 20) = 217,35 W
Đối với tường ngoài phía Đông:
Q
11
= 0,21 . F (t
1
- t
2
)
với F = 2.3 = 6m
2
Q
11
= 0,21 . 6 (37,2 + 20) = 72,072 W
Do bức xạ nhiệt độ ở hướng này nên:
Q
12
= 0,21 . 6 . (37,2 - 20) = 21,67 W
Đối với tường ngăn với buồng điều khiển và hành lang thì: Lấy t
1
= 0
0
C
Q
11
= 0,28 . F (t
1
- t
2
)
= 0,28 . 18 (0 + 20) = 100,8 W
Đối với mái
Q
11
= K . F (t
1
- t
2
)
với K = 0,2
F = 8.4 = 32 m
2
-> Q
11
= 0,2 . 32 (37,2 + 20) = 366,08 W
Do mái phải chịu bức xạ nên ta có:
Q
12
= K . F . ∆t
với F = 32m
2
; K = 0,2
∆t = 0,75 = 0,75 . = 18
Với I = 240 ÷ 400 lấy I = 300
P
bêtông
= 0,65 ; α
2
= 8
Vậy Q
12
= 0,2 . 32 . 18 = 115,2 W
Cách nhiệt cho nền: chọn nền có sưởi
K = 0,21, t
1
= 3
0
C
F = 32 m
2
Vậy Q
11
= 0,21 . 32. (3 + 20) = 154,46 W
=> Tổng dòng nhiệt qua kết cấu bao che:
Q
1
= ΣQ
11
+ ΣQ
12
= 217,35 + 72,072 + 100,8 + 366,08 + 115,2 + 154,46 + 21,67
= 1047,632 W
2. Dòng nhiệt từ sản phẩm toả ra
Q
12
= M (h
1
- h
2
) .
Với h
1
, h
2
là en ta pi của sản phẩm trước và sau khi sử lý lạnh kJ/kg
M - công suất buồng gia lạnh, công suất buồng kết đông
t/ngày đêm;
(: hệ số chuyển đổi từ t/ngày đêm ra đơn vị kg/s)
Do sản phẩm cần bảo quản là cá nên khối lượng hàng nhập trong 1
ngày đêm bằng 10% dung tích của buồng theo tài liệu [1]. Nên sản phẩm nhập
vào buồng lạnh:
M = 21t . 10% = 2,1 t/ngày đêm
Vì cá đã ướp đông nên nhiệt độ sản phẩm nhập vào buồng t
1
=-8
0
c, xuất
ra khỏi buồng t
2
=-20
0
c.
Theo bảng 4-2: bảng en ta pi của các sản phẩm phụ thuộc vào nhiệt độ
thì ta có: h
1
= 43,5 kJ/kg; h
2
= 0
Thời hạn hạ nhiệt độ tính là 24h
Vậy dòng nhiệt toả ra từ sản phẩm là:
Q
2
= = 1057,3 W
3. Vì buồng bảo quản đông cho hải sản nên
Q
3
= 0 vì không có thông gió
4. Dòng nhiệt từ các nguồn khác nhau khi vận hành
Q
4
= Q
41
+ Q
42
+ Q
43
+ Q
44
* Dòng nhiệt do chiếu sáng Q
41
:
Q
41
= A . F
Vì buồng bảo quan nên A = 1,2 W/m
2
F = 8 . 4 = 32 m
2
-> Q
41
= 1,2 . 32 = 38,4 W
* Dòng nhiệt do người toả ra
Q
42
=350
Vì diện tích buồng 32m
2
nên lấy
n = 2
-> Q
42
= 350 . 2 = 700 W
* Dòng nhiệt do các động cơ điện:
Q
43
= 1000 N Lấy N = 0 kw
-> Q
43
= 1000 . 0 = 1.000 W. Vì không có động cơ quạt.
* Dòng nhiệt khi mở của Q
44
:
Q
44
= B . F
B - dòng nhiệt riêng khi mở cửa do F = 32m
2
mà không bảo quản đông
thì B = 22 W/m
2
-> Q
44
= 22 . 32 = 704 W
Tra bảng 4-4 tài liệu [1]
Vậy Q
4
= 38,4 + 700 + 0 + 704 = 1442,4 W
Q
43
= 0 do buồng được làm lạnh chủ yếu bằng các dàn bay hơi ở trần
hoặc tường đối lưu không khí tự nhiên không có động cơ quạt gió
Từ các số liệu trên nên ta có:
* Nhiệt tải của thiết bị
Q
TB
= Q
1
+ Q
2
+ Q
3
+ Q
4
= 1047,632 + 1057,3 + 0 + 1442,4 = 3547,3 W
* Nhiệt tải cho máy nén:
Do bảo quản cá nên:
Q
MN
= 80% Q
1
+ 100% Q
2
+ 75% Q
4
= 08. 1047,632 + 1.1057,3 + 0,75 . 1442,4 = 2977,2 W
= 2977,2 W
Bảng tổng kết các phụ tải nhiệt
t
0
buồng Q
1
(W) Q
2
(W) Q
3
(W) Q
4
(W) Q
MN
(W) Q
TB
(W)
- 20 1047,632
(W)
1057,3
(W)
0
(W)
1442,4
(W)
2977,2
(W)
3547,3
(W)
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét