Chọn các thông số để thiết kế kho lạnh

Nhiệt độ bảo quản sản phẩm đông theo lý thuyết nhiệt độ càng thấp thì chất lượng sản phẩm càng tốt, thời gian bảo quản càng lâu nhưng tùy từng mặt hàng cụ thể mà chúng có nhiệt độ bảo quản khác nhau. Nếu nhiệt độ bảo quản càng thấp thì chi phí lạnh càng cao, điều đó làm tăng chi phí vận hành và hiệu quả kinh tế đạt được thấp. Nhiệt độ bảo quản còn phụ thuộc vào thời gian bảo quản, nếu muốn bảo quản với thời gian dài thì phải giữ ở nhiệt độ thấp.

Nhiệt độ bảo quản ở các nước Châu Âu hiện nay là -300C. Một số sản phẩm bảo quản ở nhiệt độ cao hơn -300C nếu bảo quản trong thời gian ngắn. Theo viện nghiên cứu lạnh đông Quốc tế thì nhiệt độ bảo quản cho cá gầy là -200C, cho cá béo là -300C. Tuy nhiên nếu cá gầy mà bảo quản trên 1 năm thì nhiệt độ bảo quản phải đạt -300C. Ở Việt Nam hiện nay, nhiệt độ bảo quản sản phẩm thủy sản đông lạnh quy định chung là -18 ÷ -250C.

Kho đang thiết kế của công ty TNHH Minh Đăng bảo quản mặt hàng mực, bạch tuộc đông lạnh thời gian bảo quản thường nhỏ hơn 1 tháng. Tôi chọn nhiệt độ bảo quản trong kho là -200C ± 20C.

Độ ẩm không khí trong kho

Độ ẩm không khí lạnh trong kho có ảnh hưởng lớn đến chất lượng và cảm quan bề mặt của sản phẩm đông sau khi bảo quản. Bởi vì nó liên quan đến hiện tượng thăng hoa của nước đá trong sản phẩm. Do vậy tùy từng loại sản phẩm cụ thể mà độ ẩm của không khí trong kho là khác nhau.

Đối với sản phẩm đông không được bao gói cách ẩm thì độ ẩm không khí lạnh là phải đạt 95%. Còn đối với sản phẩm đã được bao gói cách ẩm thì độ ẩm của không khí lạnh khoảng 85 ÷ 90%.

Kho đang thiết kế chủ yếu bảo quản các sản phẩm mực, bạch tuộc được bao gói nên ta chọn độ ẩm không khí lạnh trong kho j = 85%.

Thông số địa lý, khí tượng ở Sóc Trăng

Các thông số này đã được thống kê trong nhiều năm, khi tính toán thiết kế để đảm bảo độ an toàn cao ta thường lấy giá trị cao nhất ứng với chế độ khí hậu khắc nghiệt nhất. Từ đó sẽ đảm bảo cho kho vận hành an toàn trong mọi điều kiện khí hậu.

Thông số khí hậu ở Sóc Trăng

Phương pháp tính nhiệt tải kho lạnh

Tính nhiệt tải kho lạnh là tính toán các dòng nhiệt khác nhau đi từ ngoài môi trường vào kho lạnh và các nguồn nhiệt khác nhau trong kho lạnh sinh ra. Đây chính là dòng nhiệt tổn thất mà máy lạnh phải có đủ công suất để thải nó ra môi trường, để đảm bảo sự chênh lệch nhiệt độ ổn định giữa buồng lạnh và không khí bên ngoài. Mục đích tính nhiệt tải kho lạnh là để xác định năng suất lạnh của máy nén mà ta cần lắp đặt.

Phương pháp xác định dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh Q là ta xác định theo các dòng nhiệt thành phần và được tính theo biểu thức:

Trong đó:

Q1– dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che của kho lạnh, W.

Q2– dòng nhiệt do sản phẩm tạo ra trong quá trình xử lý lạnh, W.

Q3– dòng nhiệt từ bên ngoài do thông gió buồng lạnh, W.

Q4– dòng nhiệt tỏa ra khi vận hành kho lạnh, W.

Q5– dòng nhiệt từ sản phẩm tỏa ra khi sản phẩm hô hấp, W.

Do đây là kho lạnh bảo quản thủy sản đông lạnh nên Q3 = Q5 = 0. Dòng nhiệt tổn thất Q chỉ còn các dòng nhiệt sau:

Q=Q1+Q2+Q4, W.

Đặc điểm của các dòng nhiệt này là thay đổi liên tục theo thời gian.

– Q1 phụ thuộc vào nhiệt độ bên ngoài thay đổi theo giờ trong ngày và theo mùa trong năm.

– Q2 phụ thuộc vào thời vụ.

– Q4 phụ thuộc vào quy trình công nghệ chế biến và bảo quản.

Chọn máy và thiết bị

Việc chọn máy và thiết bị cho kho lạnh căn cứ vào năng suất lạnh, môi chất lạnh, chu trình lạnh sử dụng:

– Chọn  máy nén piston 2 cấp: do nhiệt độ không khí trong kho thấp nên nhiệt độ sôi thấp. Mặt khác lại sử dụng môi chất NH3 nên tỷ số nén không cho phép sử dụng máy nén 1 cấp. Vì vậy tôi chọn máy nén 2 cấp.

– Chọn thiết bị ngưng tụ là bình ngưng ống chùm vỏ bọc nằm ngang.

– Chọn 3 dàn bay hơi có cùng công suất, mỗi dàn có 3 quạt: do kho có chiều dài lớn 32m, chiều rộng nhỏ 12m. Vì vậy tôi chọn quạt thổi ngang phòng có tầm thổi tương ứng với chiều rộng của phòng.

– Chọn 3 van tiết lưu màng cân bằng ngoài cho kho bảo quản.

– Chọn thiết bị phụ: bình trung gian, bình chứa cao áp, bình tách dầu, tách lỏng, tách khí không ngưng, chọn tháp giải nhiệt, bơm giải nhiệt, tính chọn đường ống hút và đường ống đẩy,…

Phương án lắp đặt kho, máy và thiết bị

Đối với hệ thống máy

Hai máy nén 2 cấp được lắp liên hoàn với nhau, được thiết kế theo phương pháp chạy dừng và hỗ trợ nhau trong quá trình vận hành.

Phòng máy được xây dựng nằm bên cạnh kho lạnh.

Dàn lạnh lắp trong kho và được treo trên trần.

Đối với kho lạnh

Tường, trần và nền được lắp bởi các tấm panel tiêu chuẩn. Xung quanh đều có mái che để hạn chế các dòng nhiệt tổn thất.

Kho bảo quản gồm hai cửa nhỏ và một cửa lớn.

Trên tường của kho gắn các van thông áp để cân bằng áp suất giữa bên trong và bên ngoài kho.

Trên tường có gắn nhiệt kế để đo nhiệt độ của không khí trong kho.