Đề tài Thiết kế kho lạnh bảo quản 100 tấn tôm đông lạnh

B GIÁO D C VÀ ĐÀO T OỘ Ụ Ạ TR NG Đ I H C NÔNG LÂM TP. H CHÍ MINHƯỜ Ạ Ọ Ồ B MÔN CÔNG NGH HÓA H CỘ Ệ Ọ  K THU T L NH VÀ NG D NGỸ Ậ Ạ Ứ Ụ Thi t k kho l nh b o qu nế ế ạ ả ả 100 t n tôm đông l nhấ ạ Đi u ki n b o qu n:ề ệ ả ả Nhi t đ , đ m môi tr ng thi t k kho l nh:ệ ộ ộ ẩ ườ ế ế ạ • Kho l nh đ t t i TP.HCM, ta có:ạ ặ ạ • Nhi t đ mùa hè: 37.3(ệ ộ oC) • Đ m: 74(%)ộ ẩ • Nhi t đ b u t: 33 (ệ ộ ầ ướ oC) • Nhi t đ đ ng s ng: 32 (ệ ộ ọ ươ oC) I. XÁC Đ NH KÍCH TH C BU NG L NH:Ị ƯỚ Ồ Ạ I. II. III. 1.Dung tích kho l nh:ạ E = V.gv E : dung tích kho l nh (t) ạ V : th tích kho l nh (mể ạ 3) gv : đ nh m c ch t t i th tích (t/mị ứ ấ ả ể 3). gv= 0.45 (t/m3) Dung tích th t s các bu ng :ậ ự ồ S n ph m là táo Eả ẩ spvà thùng g Eỗ bb Ch n Eọ bb =10% Esp Esp = 100 (t) (đ u đ )ầ ề ⇒ dung tích th t s c a bu ng l nh :ậ ự ủ ồ ạ E = Esp + Ebb = 100 + 10 = 110 (t) ⇒th tích c a bu ng l nh :ể ủ ồ ạ V = E/gv = 110/0.45 = 244.44 (m3) IV. V. 2.Di n tích bu ng l nh :ệ ồ ạ Di n tích ch t t i F = V/h ệ ấ ả h: là chi u cao ch t t i (m) , ch n h= 5 ( m)ề ấ ả ọ ⇒ F=V/h =244.444/3 =81.48 (m2 ) Ch n chi u cao ch t t i l nh 3m và chi u cao bu ng l nh là 5mọ ề ấ ả ạ ề ồ ạ 3.T i tr ng c a n n và tr n: ả ọ ủ ề ầ gF> gv * h => gF> 0.45*3 =1.35 t/m2 4.Di n tích l nh c n xây d ng: ệ ạ ầ ự F1= F/βF = 81.48/0.725 = 112.386 (m2) V i ớ βF=0.725 (tra b ng 2-5 trang 34)ả Di n tích bu ng l nh quy chu n (b i c a 36 mệ ồ ạ ẩ ộ ủ 2) nên ch n Fọ 1= 108 m2 (9×12) Ch n kích th c kho nh sau: chi u dài 12m, r ng 9m, cao 5mọ ướ ư ề ộ II. Tính ch n vách, tính đ ng s ng , đ ng m:ọ ọ ươ ọ ẩ • Tính chi u dày cách nhi tề ệ : δcn= λcn( Trong đó: Ch n v t li u cách nhi t là polystitol λọ ậ ệ ệ cn=0,047 W/mK.(b ng 3.1).ả K: h s truy n nhi t.ệ ố ề ệ V i nhi t đ bu ng l nh = -25ớ ệ ộ ồ ạ oC ,tra b ng 3-3 trang 84 ta đ c k = 0.21ả ượ W/m2K a1: h s to nhi t c a môi tr ng ngoài t i t ng cách nhi t,W/mệ ố ả ệ ủ ườ ớ ườ ệ 2K. a1= 23,3 W/m2K.(b ng 3.7).ả a2: h s to nhi t c a vách bu ng l nh vào bu ng l nh,ệ ố ả ệ ủ ồ ạ ồ ạ a2= 10.5 W/m2K.(b ng 3.7).ả • Ch n vách:ọ L p v t li u xâyớ ậ ệ d ngự δ,m λ,W/m2K µ (g/mhMPa) L p v a xi măngớ ữ 0.02 0.8 90 L p g ch đớ ạ ỏ 0.38 0.82 105 L p cách mớ ẩ bitum 0.0026 0.18 0.86 Cách nhi tệ polystirol ??? 0.047 7.5 Chi u dày cách nhi t là:ề ệ δcn= λcn( = 0,047(= 0,191 (m). Ta ch n chi u dày là : 0.2 mọ ề • H s truy n nhi t th c t :ệ ố ề ệ ự ế K== = 0.202 W/m2K • Ki m tra đ ng s ng :ể ọ ươ Nhi t đ môi tr ng tệ ộ ườ mtat = 37.3oC, đ m 74% =>tộ ẩ s = 32oC và t ư=33oC (mùa hè t iạ tp.HCM tra b ng 1-1)ả Nhi t đ c a bu ng l nh tệ ộ ủ ồ ạ b=-250C. Ta có Ks= 0,95* α1(tmt-ts)/(tmt-tb) = 0,95 x 23,3 x (37.3-32)/(37.3-(-25)) = 1.88 W/m2K Ks=1.88 > K=0.202 W/m2K cho nên vách ngoài không b đ ng s ng.ị ọ ươ • Ki m tra đ ng mể ọ ẩ . H s d n nhi t và đ m c a polystirol là : ệ ố ẫ ệ ộ ẩ ủ δ=0,15m ;λ=0,047W/mK;µ=7,5g/mhMPa M t đ dòng nhi t qua k t c u cách nhi t :ậ ộ ệ ế ấ ệ q= k .t= 0.202.(37.3-(-25)) = 12.615 W/m2. Xác đ nh nhi t đ b m t t i các l p vách:ị ệ ộ ề ặ ạ ớ q = αi .tf =tw o t1 = tf1 - q/α1 =37.3 - 12.615/23.3 =36.76 o t2= t1 -q= 36.76 oC- (12.615* )=36.47oC o t3= 30.63 oC o t4= 30.33 oC o t5= 30.1 oC o t6= -23.53oC o t7= -23.81oC o +tbl= t7-= -25 oC Tra b ng ả đ c các áp su t nh b ng sau:ượ ấ ư ả Vách Nhi t đ ( ệ ộ oC) Áp su t P''x (Pa) ấ 1 36.75868797 6174 2 36.47203865 6077 3 30.62718903 4397 4 30.3405397 4327 5 30.15835813 4174 6 -23.51215351 92 7 -23.79880283 89 Dòng h i th m th u qua kêt c u:ơ ẩ ấ ấ Ph1: phân áp su t th c c a h i n c bên ngoàiấ ự ủ ơ ướ Ph2: phân áp su t th c c a h i n c bên trongấ ự ủ ơ ướ Ta có: T1=37.3oC ; φ1 = 74% ; P”x (T1)= 6358 Pa  Ph1= P”x (T1). φ1 = 6358*0,74 = 4704.92Pa T2 = -25oC ; φ2 = 100% ; P”x (T2) = 80 Pa  Ph2= P”x(T2) . φ2 = 80*1=80 Pa H s tr kháng th m h i c a kệ ố ở ấ ơ ủ ết c u:ấ  Phân áp su t th c c a h i n c trên bấ ự ủ ơ ướ ề m t các l p:ặ ớ Áp su t th c c a h i n c ấ ự ủ ơ ướ đều nh h n phân áp su t h i n c bão hòa nên không cóỏ ơ ấ ơ ướ hi n t ng ệ ượ đ ng m trong c c u cách nhi t.ọ ẩ ơ ấ ệ • Ch n n n: ch n n n có các l p nh sau:ọ ề ọ ề ớ ư - N n nh n b ng các t m bê tông lát ề ẵ ằ ấ δ1 = 40 mm ; λ1 =1.4 w/mK - L p bê tông ớ δ2 =100 mm ; λ2=1.4 w/mK - L p cách nhi t b ng đ t sét x p , s i: ớ ệ ằ ấ ố ỏ δ3 =??? ; λ3=0.2 w/mK - L p bê tông có s i đi n :ớ ưở ệ δ4 = 1 0 0 mm - L p cách mớ ẩ - L p bê tông đá dăm làm kín n n đâtớ ề Tra b ng 3-6: k = 0.21 w /mả 2K Tra b ng 3-7: ả α1 =23.3 w /m2K α 2 = 10.5 w /m2K Chi u dày l p cách nhi t là:ề ớ ệ δcn = 0,2( =0.904 (m) Ch n ọ δ4 = 1 (m). H s truy n nhi t th c t :ệ ố ề ệ ự ế K== kt= 0.2 w/m2k • Ch n tr n: ọ ầ δcn= lcn( Tra b ng dùng l p cách nhi t đ t sét,s i :ả ớ ệ ấ ỏ + λcn = 0,2 w/mK : (b ng 3.1 P 61 [1]);ả + K : h s truy n nhi t ( b ng 3.3 p 63 ,[1])ệ ố ề ệ ả K = 0,2 w /m2K + α1 h s t a nhi t c a môi tr ng bên ngoài t i tr ng cáchệ ố ỏ ệ ủ ườ ớ ườ nhi t ệ α1 =23,3 w/m2K + α2 h s t a nhi t c a vách bu ng l nh vào bu ng l nh ệ ố ỏ ệ ủ ồ ạ ồ ạ α2 = 10,5 w/m2K + δi : chi u dày các l p xây d ng th i (m) ề ớ ự ứ + λøi : h s d n nhi t c a l p v t li u xây d ng th i w/mệ ố ẫ ệ ủ ớ ậ ệ ự ứ 2K  L p ph đ ng th i là l p cách m b ng v t li u xây d ng vàớ ủ ồ ờ ớ ẩ ằ ậ ệ ự borulin  δ1= 12 mm ; λ1 =0,3 w/mK  L p bê tông gi ng có c t ớ ằ ố δ2 =40 mm ;λ2=1,4 w/mK  L p cách nhi t chi u dày ớ ệ ề δ3=? ; λ3=0,2 w/mK  T m cách nhi t b ng x p polystrirol ấ ệ ằ ố δ4 =50 mm ;λ4=0,047 w/mK  L p bê tông c t thép ch u l c ớ ố ị ự δ5 =220 mm ;λ5=1,5 w/mK ⇒ Chi u dày cách nhi t c a tr n:ề ệ ủ ầ δcn= λcn( = 0,2( =0.72 (m) Ch n dọ cn =0.75 (m). H s truy n nhi t th c t :ệ ố ề ệ ự ế K== K=0.194 w/m2k III. Tính nhi t kho l nh:ệ ạ 1. Tính nhi t th t thoát qua vách:ệ ấ Bao che K (w/m2k) F (m2) ∆T (k) Q1 =K*F*∆T (w) T ng ngoàiườ 0.202 60 62.3 755.076 T ng ngoàiườ 0.202 45 62.3 566.307 T ng ngoàiườ 0.202 60 62.3 755.076 T ng ngoàiườ 0.202 45 62.3 566.307 N nề 0.2 108 62.3 1345.68 Tr nầ 0.194 108 62.3 1305.3096 T ng Qổ 1 5293.7556 2. Tính dòng nhi t do s n ph m t o ra:ệ ả ẩ ạ a. Dòng nhi t do tôm t a raệ ỏ : Q21 = M* (h1 – h2 )* 1000/(24*3600) (kw) M: năng su t bu ng b o qu n l nh đông (t/24h)ấ ồ ả ạ ạ Q21 :Dòng nhi t do tôm t a raệ ỏ h1 ,h2 : enthapi c a s n ph m tr c và sau khi x lý l nh :ủ ả ẩ ướ ử ạ Theo b ng 4-2 p.81 ,[1] ả Ch n nhi t đ hàng nh p th ng vào kho b o qu n l nh đông là:ọ ệ ộ ậ ẳ ả ả ạ t1 = -8 oC ⇒h1 = 43.5 kJ/kg Ch n nhi t đ hàng sau khi đ c làm l nh là:ọ ệ ộ ượ ạ t2 =-25 oC ⇒h2 = 0 kJ/kg M = 8%E = 0.8*100 = 8 ( t/24h) V i: ớ M: kh i l ng hàng nh p vào v o qu n l nh đôngố ượ ậ ả ả ạ E: dung tích phòng b o qu n l nh đôngả ả ạ V y : Qậ 21 = M*(h1 – h2)*1000/(24*3600) = 8*(43.5 – 0 )*1000/(24*3600) = 4.0278 (kW) b. Dòng nhi t do bao bì t a ra:ệ ỏ