Thiết kế kho bảo quản lạnh rau quả và trứng phục vụ cho khu công nghiệp và xuất khẩu có sức chứa 1500 tấn

u C6H12O6 + 6 O2  6 CO2 + 6 H2O + 674 Kcal. Sự hô hấp được biểu thị bằng cường độ hô hấp.Cường độ hô hấp phụ thuộc vào các yếu tố:mức độ dập nát của rau quả,giống nhiệt độ, ánh sáng. 1.3.3. Sự thay đổi thành phần hoá học : Quá trình biến đổi sinh hóa cơ bản của rau quả tươi là tác động của enzim xảy ra các quá trình sinh hóa đã làm thay đổi thành phần hóa học của rau quả . Gluxit Là thành phần luôn biến đổi và biến đổi lớn nhất trong rau quả . Trong rau quả nói chung thì hàm lượng tinh bột giảm, hàm lượng đường tăng lên cực đại. Ðặc biệt các loại đậu thì lúc non hàm lượng đường nhiều khi già lượng đường giảm, lượng tinh bột tăng. Axit hữu cơ Trong quá trình bảo quản tổng lượng các axit hữu cơ giảm làm cho chỉ số đường trên axit tăng nên quả ngọt. Tuy nhiên lượng axit hữu cơ đặc trưng cho từng loại quả sẽ tăng lên. Vitamin Nói chung hàm lương vitamin giảm nhanh trong quá trình bảo quản. Bảo quản ở nhiệt độ thấp vitamin giảm ít, ngược lại ở nhiệt độ cao vitamin giảm nhiều. Các chất màu Các sắc tố trong rau quả khi bảo quản thay đổi nhiều. Hàm lượng clorofin nói chung là giảm, carotenoit tăng trong quá trình bảo quản rau quả . Polyphenol Các hợp chất tanin trong quá trình chín giảm đi càng nhanh nên trong bảo quản rau quả chín thì giảm đi vị chát. *Trứng Trong quá trình bảo quản, vận chuyển có thể xảy ra những biến đổi làm hư hỏng trứng 1.3.1 Hiện tượng tự phân huỷ Nếu điều kiện bảo quản không tốt ,trong trứng sẽ xảy ra các phản ứng phân giải các hợp chất protein,lipit ,gluxit…đặc biệt khi nhiệt độ bảo quản cao -Protein:phân huỷ thành axit amin tự do và các hợp chất bay hơi như:NH3,H2S -Lipit:diễn ra chậm hơn protein nhưng nó diễn ra trong suốt quá trình bảo quản làm cho các axit béo tự do và các sản phẩm bay hơi của chúng tích tụ lại nhiều hơn -Vitamin:giảm, đặc biệt vitamin A giảm đến 70% 1.3.2 Biến đổi do vi sinh vật Bình thường trứng của gia cầm khoẻ mạnh đạt độ vô trùng đến 9398%, nguyên nhân hư hỏng chủ yếu ở vỏ.Nếu vỏ mất màng ngoài, lỗ khí hở hay vỏ bẩn, vi sinh vật sẽ xâm nhập vào bên trong trứng và tiết ra men phân huỷ thành phần hữu cơ của trứng:làm biến màu và tạo mùi H2S khó chịu 1.3.3 Biến đổi vật lý *Trao đổi nước: là quá trình mất nước và giảm khối lượng của trứng.Tốc độ mất nước vào kích thước trứng ,nhiệt độ và độ ẩm môi trường *Trao đổi khí:là quá trình lớn dần của buồng khí do khí CO2 tích tụ và nước bốc hơi làm tỉ trọng của nước giảm,không khí trong túi tăng lên tạo ra hiện tượng trứng ung:PH tăng ,protein phân huỷ nhanh 1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến thời hạn bảo quản của rau quả và trứng 1.4.1 Rau quả Bảng1.1 Các yếu tố ảnh hưởng thời hạn bảo quản rau quả STTYếu tố ảnh hưởngTính chất1 Nhiệt độ Nhiệt độ là yếu tố chủ yếu của môi trường có ảnh hưởng quyết định đến quá trình sống của rau quả bảo quản.Tăng nhiệt độ sẽ tăng các phản ứng sinh hoá,làm bay hơi nước làm rau quả nhanh héo và làm tăng cường độ hô hấp Vì vậy để bảo quản được lâu cần phải hạ thấp nhiệt độ để giảm cường độ hô hấp,tuy nhiên không được hạ nhiệt độ dưới điểm đóng băng làm nước kết tinh phá vỡ cấu trúc tế bào. Đối với rau quả thì nhiệt độ đóng băng thường ở -4÷-2oC vì dịch bào chứa nhiều chất hoà tan 2Độ ẩm của không khíĐộ ẩm tương đối trong phòng bảo quản có ảnh hưởng đến sự bốc hơi nước của rau quả. Độ ẩm thấp làm tăng sự bay hơi nước làm cho rau quả giảm khối lượng tự nhiên,làm héo bề mặt ngoài và bên trong gây ra hiện tương co nguyên sinh chất dẫn đến rối loạn sự trao đổi chất làm rau mất khả năng đề kháng với những tác động bất lợi từ bên ngoài. Đối với những loại rau có thời hạn bảo quản ngắn ngày thì độ ẩm thích hợp là 90÷95%,đối với các loại quả có khả năng chống bốc hơi nước tốt hơn và tồn trữ dược lâu hơn thì độ ẩm thích hợp 80÷90%3Thành phần khí trong không khí bảo quản Có ảnh hưởng quan trọng đến cường độ hô hấp nếu kết hợp với bảo quản lạnh không khí diều hoà thì khả năng bảo quản tốt hơn nhiều4Sự thông gió và thoáng khíCó ảnh huởng đến chất lượng của rau quả trong quá trình bảo quản5Các yếu tố khácÁnh sang, đất,phân bón cũng ảnh hưởng đến khả năng bảo quản của rau quả1.4.2 Trứng Bảng 1.2 Các yếu tố ảnh hưởng thời hạn bảo quản của trứng STTYếu tố ảnh hưởngTính chất1Nhiệt độKhi ảnh hưởng trứng thường bị hao hụt dưới ảnh hưởng trực tiếp của nhiệt độ. Nhiệt độ càng cao thì quá trình phân huỷ và quá trình bay hơi nước càng mạnh dẫn đến sự hao hụt càng lớn2Độ ẩmĐộ ẩm của trứng cũng ảnh hướng đến sự giảm khối lượng của trứng và đồng thời làm làm chiều cao buồng khí tăng lên. độ ẩm càng thấp sự bay hơi nước càng mạnh dẫn đến sự hao hụt càng lớn3 Các yếu tố khácSự ảnh hưởng của giống ,thực ăn ,trạng thái sừc khoẻ của gia cầm,mức độ thông thoángBảng1.3: Một số ảnh hưởng tới sự mất trọng lượng của trứng khi bảo quản Trứng loạiThời gian(ngày)Nhiệt độ kho(0C)Độ ẩm tưong đối không khí (%)Dòng không khíMất trọng lượng (%)Chiều cao buồng khí(mm)khoảng 60g 601275rất nhẹ3.8÷ 4.33÷4 601085mạnh4.8 ÷5.56÷ 7dưới 45g6012 75rất nhẹ4.1÷ 4.84÷ 66010 85mạnh5.7 ÷6.1 8 ÷111.5. Giới thiệu mặt hàng Rau quả nước ta rất đa dạng và phong phú về chủng loại:nhiệt đớicó,cận nhiệt đới có, ôn đới, có quanh năm, mùa nào thức lấy rải rác khắp nơi.Tuy nhiên rau quả phổ biến ở miền Trung là các loại:chuối,bắp cải,dưa chuột,xoài…Đây là các nguyên liệu đưa vào bảo quản trong thiết kế đồ án Với mỗi loại rau khác nhau sẽ có những tính chất vật lý,hoá học khác nhau,thời vụ gieo trồng,thu hoặch …khác nhau. Để có một chế độ bảo tối ưu ta phải lắm các đặc điểm cơ bản và tính chất của từng loại rau quả 1.5.1. Đặc điểm tính chất và những vấn đề liên quan đến thu hoạch và bảo quản rau quả Đu đủ Đu đủ là cây nhiệt đới khá đặc biệt. Quả đu đủ xanh được dùng như một thứ rau có chứa papain. Đu đủ có nhiều giống với màu sắc ruột quả ( vàng, da cam ) hình dáng tròn dài. Cấu tạo đu đủ chín có 5% vỏ,18% màng ruột núm và quả, 77% là cơm quả. Trong đu đủ ngoài các thành phần chính như đường, lipit... 30130 mg% vitamin C, 4045% vitamin B1, 0,20,8 mg% vitamin PP,1317,5% mg carotin. Xoài Xoài là thứ rau quả nhiệt đới rất ngon đứng thứ hai về sản lượng sau chuối, có nguồn gốc ở vùng Ấn Độ, Malaxia. ở Việt Nam xoài có nhiều giống và trồng nhiều ở Nam Bộ, Trung Bộ. Xoài cát: quả vừa, thơm ngon, dòn. Xoài thanh ca: quả vứa thơm ngon. Xoài thơm: quả vừa vị ngọt hương rất thơm. Xoài tượng: quả to, ăn lúc xanh, có vị chua. Cà rốt Là loại cây thuộc họ hoa tán có thân củ, hình côn thuôn, màu da cam. Trong cà rốt ngoài thành phần chính còn chứa các chất khoáng như Kali,Caxi, Magie, Photpho, Coban, Iot, các vitamin B1, B2, P6, E, K, provitamin A, PP. Bắp cải Bắp cải có nguồn gốc ở vùng Địa Trung Hải nay được con người trồng nhiều. Bắp cải là do lá và thân cuốn lại. Bắp cải có chất lượng cao phải cuộn chặt, lá dày. Ngoài các trhành phần chính còn chứa 1570 mg% vitamin C. Dứa Dứa được trồng ở các nước nhiệt đới. Nước đựoc trồng ở các tỉnh Nam Bộ, Bắc Trung Bộ. Dứa có nhiều giống có thể phân làm ba nhóm:  Nhóm hoàng hậu: thịt quả vàng đậm, dòn, thơm, ngọt, mắt lồi, khối lượng trung bình, chịu được vân chuyển.  Nhóm Caien: Thịt quả vàng ngà, nhiều nước, ít thơm và ngọt hơn dứa hoa. Trong dứa chứa các vitamin C 1555 mg%, 0,06 mg% vitamin A, 0,09 mg% vitaminB1, 0,04 mg% vitaminB2 Trứng gà Trứng gà là loại thực phẩm vừa có nhiều chất béo, nhiều chất đạm, đồng thời giàu vitamin và khoáng vi lượng. Trứng là món ăn tốt cho trẻ em , người già và bệnh nhân đang hồi phục sức khoẻ. 1.5.2. Thành phần hoá học của nguyên liệu Bảng 1.4: Thành phần hoá học của các loại rau quả và trứng( tính cho 100 g) [2, tr 70 ] SttNguyên liệuNước,%Đường%Axit%1Đu đủ85-908-120,06-0,152Dứa72-888,0-18,50,3-0,83Bắp cải904,2-52,6-5,34Cà rốt 88,56,51,5-25Xoài76-8011-200,2-0,54 Các yêu cầu kĩ thuật cho quá trình bảo quản nguyên liệu ở bảng sau: Bảng 1.5: Chế độ bảo quản nguyên liệu Nhóm Nguyên liệuChế độ bảo quảnTốc độ thông giót, oC, %IĐu đủ8,31080  85vừaIIXoài1385  90Vừa IIIDứa1085-IVCà rốt 0190  95-VBắp cải-2090 -VITrứng0185  88- CHƯƠNG II QUI TRÌNH SẢN XUẤT 2.1. Sơ đồ dây chuyền công nghệ đối với rau quả Nguyên liệu Bảo quản tạm thời Phân loại, xử lí Xếp thùng gỗ thưa Làm lạnh sơ bộ Bảo quản lạnh Kiểm tra Xuất kho 2.1.1. Thuyết minh dây chuyền công nghệ 2.1.1.1. Nguyên liệu Rau quả sau khi đã đạt được độ già chín thu hoạch thì cần thu hái kịp thời và nhanh chóng, nếu chậm có thể làm giảm nhiều chất lượng sản phẩm. Khi thu hái thường tiến hành vào lúc sáng sớm vì lúc đó thành phần dinh dưỡng của rau quả đạt cao nhất, hương vị khẩu vị và những tính chất vật lí ít bị biến đổi. Cụ thể đối với từng mặt hàng như sau:  Xoài :thu hoạch khi màu xanh chuyển sang màu vàng, trái xoài mình tròn vai nhô lên khỏi núm.  Bắp cải: thu hái khi cuống chặt, bẹ lá dày.  Dưa chuột:thu hái khi dạt chất lượng tốt,trái nhỏ thành dày, đặc ruột. Khi thu hái phải chú trọng đến việc cắt hái để không làm xây xát, dập nát quả, tróc vỏ, thủng thịt quả... Sau khi thu hái nguyên liệu được chuyển đến nơi bảo quản, quá trình này ảnh hưởng trực tiếp đến phẩm chất của nguyên liệu, đến chất lượng sản phẩm. Với bắp cải, đu đủ thì vận chuyển đựng trong hòm gỗ thưa, giỏ sắt, sọt tre, bao tải. Với xoài đựng trong bao bì phải phủ rơm rạ dưới đáy bao bì hoặc thùng gỗ lớn. Các loại rau quả trên khi đặt vào các sọt hoặc thùng gỗ thưa thì khối lượng không quá 20 kg trừ khi quá trình bốc xếp được cơ giới hoá thì khối lượng mới tăng lên. 2.1.1.2. Bảo quản tạm thời Để đảm bảo nhịp độ điều hoà của sản xuất trong nhà máy thường cần một khối lượng nguyên liệu dự trữ nhất định. Thời gian cho phép bảo quản tạm thời tuỳ thuộc vào từng loại nguyên liệu và mục đích sử dụng. Thường chỉ vài giờ đến hai ngày. Khi bảo quản nguyên liệu dù là ngắn hạn trong nguyên liệu vẫn xảy ra các quá trình biến đổi làm giảm chất lượng nguyên liệu. Vì vậy phải tạo điều kiện bảo quản tốt nhất và phải đưa vào sản xuất càng nhanh càng tốt. 2.1.1.3. Phân loại, xử lí *Rau quả Nhằm mục đích loại bỏ các tạp chất, nguyên liệu hư hỏng, non xanh, dập nát, sâu bệnh... để chọn ra được những nguyên liệu đảm bảo yêu cầu. Khi bảo quản cần phân loại theo độ chín, kích thước loại rau quả, đảm bảo độ đồng đều để từ đó có chế độ bảo quản hợp lí. Cụ thể:  Xoài: chọn những quả không bầm dập, không úng thối. Loại bỏ những quả xanh, quả quá chín, sâu bệnh và không đạt kích thước.  Bắp cải: chọn bắp cải đã định hình chắc, chưa có hoa. Cắt bỏ lá già nhưng không được bóc hết lá xanh và để cuống cao hơn 5cm nhằm chống sự xâm nhập của nấm. 2.1.1.4. Xếp thùng gỗ thưa, sọt Sau khi xử lí và phân loại, nguyên liệu được xếp vào thùng gỗ thưa, sọt tre, giỏ sắt... theo từng loại phân biệt và theo kích cỡ đã chọn, cũng xếp nguyên liệu vào bao bì để dễ vận chuyển. Việc xếp nguyên liệu vào thùng gỗ phải hết sức nhẹ nhàng tránh tình trạng nguyên liệu xây xát dập nát. Với xoài là loại quả có độ bền cơ học kém, vỏ mỏng nên khi xếp phải cẩn thận, số lượng vừa phải khoảng 5 kg Với bắp cải do lá dòn dễ gãy nên khi xếp thùng cũng phải nhẹ nhàng tránh va chạm làm gãy cuống rách lá bên ngoài. 2.1.1.5. Làm lạnh sơ bộ Rau quả trước khi đem vào kho bảo quản lạnh phải qua phòng làm lạnh nhanh, trong các phòng làm lạnh nhanh có máy lạnh không khí tuần hoàn, không khí cưỡng bức khi nhiệt độ đem bảo quản lớn hơn 5oC. Khi nhiệt độ của rau quả đạt đến nhiệt độ của kho bảo quản lạnh,nhiệt độ làm lạnh nhanh là 1 oC. Lúc đó rau quả mới được nhập vào kho với mục đích là tránh tác động của sự biến đổi nhiệt đột ngột gây đọng sương, đọng ẩm làm hư hỏng nguyên liệu. 2.1.1.6. Bảo quản lạnh Rau quả trong các thùng sọt được làm lạnh sơ bộ đến nhiệt độ bảo quản lạnh thì được nhập vào kho bảo quản bằng các xe vận chuyển. Các thùng sọt xếp thành chồng cách trần nhà 25  30cm, phía dưới có các bệ kê cao 15cm, các thùng này được xếp trên các palet để tiện cho việc xếp dỡ bằng máy. Khoảng cách đến tường là 30  50cm, cách dàn lạnh 50  60cm, giữa các chồng là 10  15cm. Các thùng được xếp thành từng lô có kí hiệu riêng căn cứ vào từng loại, các lô hướng ra lối đi chính, tải trọng là 350 kg/m3. Trong kho bảo quản có không khí cưỡng bức. Định kì thay đổi không khí hai lần trong một ngày đêm, vận tốc không khí là 0,5  1m/s. Nhiệt độ phòng bảo quản lạnh đảm bảo yêu cầu qui định đối với từng loại nguyên liệu. Cho phép nhiệt độ dao động  0,5oC, khi xuất kho cho phép tăng từ 4  5oC trong một ngày đêm. 2.1.1.7. Kiểm tra: Kiểm tra vi sinh vật: kiểm tra chất lượng sản phẩm về mặt vi sinh vật đạt yêu cầu không, sản phẩm có bị nhiễm vi sinh vật gây bệnh không. Kiểm tra cảm quan: Kiểm tra sản phẩm, bao bì, dụng cụ về mặt cảm quan như màu sắc, mùi vị, khối lượng, hình thái và hương vị đặc trưng cho sản phẩm. Kiểm tra thành phần hoá học: xác định thành phần prôtit, gluxit, lipit, vitamin, muối khoáng, độ đường, độ axit. 2.1.1.8. Xuất kho Rau quả sau khi bảo quản lạnh, xuất kho để cung cấp cho các phân xưởng chế biến, các cửa hàng xuất khẩu... Khi chuyển sản phẩm ra ngoài phải nâng nhiệt độ từ từ, tốt nhất tăng nhiệt độ từ 4  5 oC trong một ngày đêm. Những biến đổi về vật lý,sinh lý sinh hoá xảy ra ở rau quả tươi trong quá trình bảo quản liên hệ chặt chẽ và phụ thuộc vào tính chất tự nhiên của rau quả tươi, giống, điều kiện trồng trọt và chăm sóc, độ già chín khi thu hái, kỹ thuật thu hái, vận chuyển và những yếu tố kỹ thuật trong quá trình bảo quản. Phần lớn các biến đổi của rau quả sau thu hoạch vẫn còn tiếp tục, nhưng có sự khác biệt cơ bản là khi còn trên cây mẹ chủ yếu là tổng hợp chất, còn sau khi thu hái là sự phân huỷ và tiêu hao vật chất để sinh năng lượng duy trì quá trình sống. 2.2. Sơ đồ dây chuyền công nghệ đối với trứng gà Nguyên liệu Bảo quản tạm thời Phân loại, xử lí Xếp hòm, thùng gỗ Làm lạnh sơ bộ Bảo quản lạnh Kiểm tra Xuất kho 2.2.1. Thuyết minh dây chuyền công nghệ Tương tự cho bảo quản rau quả , nhưng ở đây bảo quản lạnh trứng có những điểm khác nhau. 2.2.1.1Nguyên liệu Chỉ nhận các loại trứng có chất lượng tốt, có đầy đủ chứng từ về số và chất lượng có thủ tục kiểm tra kĩ càng. Khi bốc dỡ nếu phát hiện những trứng bị dập vỡ, phải lấy những quả đó ra và lau sạch những quả bị dính. 2.2.1.2. Làm lạnh sơ bộ Tất cả các loại trứng cần bảo quản lạnh đều phải được làm lạnh sơ bộ. Phải đảm bảo cho nhiệt độ trong phòng giảm xuống 1oC trong vòng 2  3 h và khi bắt đầu làm lạnh sơ bộ, nhiệt độ trong phòng thấp hơn nhiệt độ của trứng là 2  4oC. Khi nhiệt độ của trứng đạt +2oC thì kết thúc quá trình làm lạnh sơ bộ rồi sẽ xếp trứng vào kho bảo quản. 2.2.1.3. Bảo quản lạnh Trứng không được bảo quản chung với các sản phẩm có mùi khác lạ (cá, rau quả... ) vì trứng rất dễ hấp thụ mùi lạ. Những hòm kiện trứng phải được xếp ngay ngắn, vững chắc cao vừa phải, lưới dưới cùng phải được đặt trên bệ gỗ nhỏ để đảm bảo không khí lưu thông thuận lợi. Chú ý các chồng trứng đặt cách tường 30  40cm, cách trần 40  50cm và cách sàn 15  20cm. Đặt phía nhãn của hòm, kiện hướng ra ngoài lối đi. Sau khi xếp đặt xong hạ nhiệt độ kho xuống nhiệt độ bảo quản. Nhiệt độ bảo quản từ 0  2oC, độ ẩm không khí kho 85%, vận tốc không khí là 0,2  0,5m/s. Trong quá trình bảo quản phải thường xuyên kiểm tra chất lượng trứng ( hai tháng một lần ). Bảo quản ở -0,5  -1,5oC sau một tháng đảo trứng, sau đó cứ hai tháng đảo trứng một lần. Khi xuất kho phải nâng nhiệt độ kho cao dần với tốc độ 1oC trong 2  3h. Nếu không có thiết bị nâng nhiệt độ thị có thể ngừng cung cấp không khí lạnh và mở cửa kho. Khi nhiệt độ trong hòm trứng lớn hơn 10oC và hòm khô thì kết thúc quá trình nâng nhiệt độ. 2.2.1.4. Kiểm tra Kiểm tra nhiệt độ bên ngoài, bên trong của trứng có đạt nhiệt độ yêu cầu chưa. Kiểm tra vi sinh vật có xâm nhập vào trong nguyên liệu khi bảo quản. 2.2.1.5. Kho Trứng sau khi bảo quản lạnh xong thì đem đi xuất kho để phục vụ cho những nơi cần thiết và xuất khẩu CHƯƠNG III TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM 3.1. Biểu đồ nhập nguyên liệu Dựa vào bảng thời vụ thu hoạch ta có biểu đồ nhập nguyên liệu như sau: Bảng 3.1: Biểu đồ nhập nguyên liệu Stt Tháng Nguyên liệu1234567891011121Đu đủ--2Dứa3Bắp cải-------4Cà rốt----5Xoài-----6Trứng gà- Biểu đồ cho thấy nguyên liệu được nhập và bảo quản tập trung vào những tháng đầu năm và cuối năm. Các tháng giữa tháng thì đu đủ bắp cải ít được nhập vào. Mặt khác đối với tất cả máy móc, nhà kho sau một thời gian sản xuất đều phải được tu sửa. Vì vậy để đảm bảo cho máy móc duy trì, đồng thời tận dụng được thời gian sản xuất thì nhà máy nghỉ sản xuất vào tháng 8 trong năm. 3.2.Biểu đồ sản xuất Với cách bố trí nhà máy làm việc 2 ca, một năm làm việc 11 tháng riêng tháng 8 có ít nguyên liệu và để tu sửa máy móc nên nhà máy ngừng hoạt động. Các ngày lễ lớn, ngày chủ nhật được nghỉ, mỗi ca làm việc 8 h ( kể cả thời gian bốc dở). Bảng 3.2: Số ca và số ngày làm việc của từng tháng sản xuất trong năm. Tháng123456789101112Số ngày sản xuất27222726272627-27272627Số ca sản xuất54445452545254-54545254 Bảng 3.3: Bảng kế hoạch nhập (N), xuất (X),bảo quản (BQ) nguyên liệu TổngBQ15001315133013001320122015050012201440X1255133011501150965117019305045010801275N13101185103510701065107061020080018001345Trứng gàBQ370320370300300220300350300X130250100270350250320100250400N200200150200250170100250300350xoàiBQ20010050150300300220280X2801005010010020050090160N200200250200100310220cà rốtBQ160125120170220250100170X185230210180145200250100110N210195175180195230200180tháng123456789101112Bắp cảiBQ20025025015050100 180X18017021010010050220110N200220210320190D ứaBQ180230240280180130280100180180X200150180160200200150100210220N200200190200100150200290220 Đu đủBQ350290300250270320580100270330X280430300340250270260250150275N300370310290270320350320335tháng123456789101112 3.3.Chương trình sản xuất: 3.1.1.Lượng nguyên liệu nhập, xuất cực đại trong một ngày đêm: a.Lượng nguyên liệu nhập cực đại trong một ngày đêm: Gnh= (tấn/ngày đêm) Với Gmaxnh= 1800 (tấn): Lượng nguyên liệu nhập cực đại trong tháng Mnh=2: Hệ số xuất không đều 27:Số ngày nhập trong tháng Gnh== 133,33(tấn/ngày đêm) b. Lượng nguyên liệu xuất cực đại khỏi kho trong một ngày đêm Áp dụng công thức: Gx= Gmaxx:lượng nguyên liệu xuất cực đại trong tháng Gmaxx= 1930 (tấn/ ngày đêm) mx: hệ số xuất không đều, mx= 1,5 27: số ngày xuất trong tháng Gx == 107,222 (tấn/ngày đêm) c.Lượng nguyên liệu xuất nhập cực đại trong ngày đêm Gx,n = Gnh+ Gx = 133,33+ 107,22= 240,555 (tấn/ngày đêm) d.Tính sức chứa của phòng bảo quản lạnh Bảng 3.4. Bảng bảo quản rau quả, trứng của tháng ThángNhóm 1Nhóm 2Nhóm 3Nhóm 4Nhóm 5Nhóm 6Đu đủXoàiDứaCà rốtBắp cảiTrứng1350200180160200370229010025012525032033005024012025037042501502801701503005270300180220503006320300130250220789150101001003001127022018010010035012330280180170180300 3.4.TÍNH PHÂN XƯỞNG LẠNH. 3.4.1. Tính xây dựng và bố trí mặt bằng a. Tính thể tích kho lạnh (m3) [ 6, tr 29 ]. Trong đó: E: Dung tích kho lạnh, tấn, E = 1500 Vkl: thể tích kho lạnh, m3. gv: Tải trọng đối với rau quả là gv = 0,35T/m3 ( m3 ). b.Diện tích chất tải của buồng lạnh ( m2 ) [ 6, tr 29 ]. Trong đó: Fct: Diện tích chất tải ( m 2). h: chiều cao chất tải ( m ). Chọn chiều cao của trần nhà là 6 m và chọn chiều cao chất tải là 4 m ( m2 ). c.Tính tải trọng nền gf  gv.h [ 6, tr 30 ]. Trong đó: gf: định mức chất tải. H: chiều cao chất tải. Suy ra: gf  3.60,35 = 1,26 tấn/m2 ). d.Xác định diện tích cần xây dựng [ 6, tr 30 ]. Trong đó: Fxd: Diện tích cần xây dựng, m2. Fct: Diện tích chất tải, m2. :Hệ số sử dụng diện tích của các buồng chứa kể cả đường đi và diện tích giữa các lô thùng và cột tường. Chọn = 0,8 do F > 400 m2 [ 6, tr 30 ]. ( m2 ). e.Số lượng buồng lạnh cần phải xây dựng [ 6, tr 31 ]. Trong đó: F: diện tích buồng lạnh đã xác định qua các cột kho, m2. Chọn f = 1224=288( m2 ). Chọn Z = 6 buồng, kích thước mỗi buồng là 12 ( m2 ) f.Tính diện tích buồng lạnh nhanh: ( m2 ). Trong đó: E: lượng chứa tính toán phòng ( tấn ). N: tải trọng trên 1 m2 phòng có tính đến chiều cao sản phẩm xếp vào phòng ( kg/m2 ). : hệ số sử dụng diện tích đối với sàn lạnh, chọn  = 0,8. Tính E: E = 133.33(tấn /ngày đêm) Tính N: N = gvhE Chọn E =0,8 theo bảng ( 2-4 ) [ 6, tr 30 ]. Gv = 350 ( kg/m3 ) theo bảng ( 2-4 ) [ 6, tr 28 ]. N = 350  3.6  0,8 = 1008. (m2 ) Chọn F =108 (m2 ). g.Tính diện tích buồng máy thiết bị Để công nhân có thể vận hành, theo dõi thiết bị dễ dàng và để xây dựng đơn giản ta bố trí máy nén và thiết bị vào một phòng .chọn diện tích phòng máy là 12=216 m2 h.Tính diện tích phòng xử lý nguyên liệu: Lượng nguyên liệu nhập vào cực đại trong một ngày đêm là 133.33 tấn. Tải trọng trung bình cho một m2 xử lý là: ( 0,35 tấn/m2 ) Do đó diện tích sử dụng là: ( m2 ). Mặt khác trong xử lý nguyên liệu phải tính đến diện tích lối đi ,cột cho công nhân làm việc chiếm 40% diện tích sử dụng. Vậy cần phải xây dựng khu xử lý có diện tích : Fxd = 380.9 +380.90,4 =533.33 ( m2 ). Fxd = 2424 =576 ( m2 ). i. Diện tích hành lang lạnh: Chọn Fhl = 12= 324 ( m2 ) k. Diện tích phòng bao gói : Chọn F = = 108 ( m2 ). Ta có bảng tổng kết xây dựng phân xưởng lạnh sau: Bảng 3.5. Tổng kết diện tích xây dựng phân xưởng lạnh: PhòngChức năngt,oC, %Kích thước phòngFxd (m2 )1Bảo quản đu đủ108512 24  62882Bảo quản xoài88512 24  62883Bảo quản dứa88512 24  62884Bảo quản cà rốt19012 24  62885Bảo quản bắp cải19012 24  62886Bảo quản trứng gà18512 24  62887Phòng lạnh nhanh18512  9  61088Phòng máy và thiết bị7569Phòng xử lý nguyên liệu 24 24  6864 10Phòng bao gói12  9  610811Hành lang lạnh1232412Phòng quản lí máy9108  MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG LẠNH CHƯƠNG IV TÍNH LẠNH 4.1. Tính cách nhiệt và cách ẩm: 4.1.1. Ý nghĩa: Nếu cách nhiệt cách ẩm tốt sẽ ổn định được chế độ nhiệt và độ ẩm trong phòng bảo quản, đồng thời giảm tổn thất lạnh đến mức có thể. Tuổi thọ các phòng bảo quản lạnh, khả năng giữ nguyên hệ số truyền nhiệt của kết cấu kho phụ thuộc vào kỹ thuật thi công tấm cách nhiệt và tính chất vật liệu cách nhiệt. Nếu lớp cách nhiệt bị ẩm, tính cách nhiệt giảm dẫn đến tổn thất khối lượng sản phẩm do quá trình bay hơi và gây tổn thất lạnh. Trong quá trình thiết kế và thi công kho lạnh, cách nhiệt và cách ẩm không chỉ đòi hỏi phải đảm bảo tốt về chất lượng mà còn đáp ứng được điều kiện kinh tế. Để đáp ứng được tiêu chuẩn cho phép đồng thời phù hợp với tình hình hiện nay của đất nước, chọn vật liệu cách nhiệt là Polystyrol và vật liệu cách ẩm là Bitum và giấy dầu. 4.1.2. Các thông số để tính cách nhiệt và cách ẩm: Kho lạnh có 6 phòng bảo quản và 1 phòng làm lạnh nhanh. Tại mỗi phòng tất cả các kết cấu bao che (tường ngăn, trần, nền) đều có cách nhiệt và cách ẩm. Bề dày lớp cách nhiệt, cách ẩm phụ thuộc vào nhiệt độ bên trong và bên ngoài phòng lạnh. Lớp cách nhiệt còn phụ thuộc vào bề dày và tính chất của vật liệu xây dựng. 4.1.2.1. Nhiệt độ ngoài trời: Nhiệt độ bên ngoài chọn để thiết kế là nhiệt độ trung bình cộng của nhiệt độ tối cao ghi được và nhiệt độ trung bình cực đại tháng nóng nhất, giá trị này được tính sẵn trong bảng 1-1 cột 4 [4, tr 6]. Tra được tn = 37.70C. 4.1.2.2. Độ ẩm tương đối của không khí ngoài trời: Chọn độ ẩm trung bình tháng nóng nhất làm độ ẩm tính toán trong thiết kế đồ án. Tra theo cột 6 bảng 1-1 [4, tr 6]. Tra được  = 73%. 4.1.2.3. Hiệu nhiệt độ giữa các vách: Dòng nhiệt tổn thất qua các tường ngăn, giữa các phòng được làm lạnh hay các phòng khác (hành lang lạnh, buồng đệm) được tính theo nhiệt độ định hướng như sau: - Bằng 70% hiệu nhiệt độ giữa phòng lạnh và bên ngoài, t = 0,7tn - Bằng 60% nếu buồng đệm, hành lang không có cửa thông với bên ngoài, t = 0,6tn. - Nền nhà lạnh không thông gió: t = 0,4tn - Với trần có mái: t = 0,8tn 4.1.2.4. Tính chiều dày cách nhiệt cn cho tường, trần, nền và vách ngoài. Áp dụng công thức: (m ) [6, tr 64 ] Với: cn: chiều dày của lớp cách nhiệt, m cn: hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt, W/m.oC Kc : hệ số truyền nhiệt, W/m2.oC n: hệ số toả nhiệt từ không khí đến bề mặt ngoài của tường, W/m2.oC tr: hệ số toả nhiệt của vách buồng lạnh vào bên trong buồng lạnh, W/m2.oC : tổng nhiệt trở của các lớp cấu tạo nên đối tượng tính toán thứ i, W/m2.oC. 4.1.2.5. Kiểm tra đọng sương trên bề mặt ngoài lớp cách nhiệt: Gọi ts là nhiệt độ điểm sương không khí bên ngoài. Để hiện tượng ngưng tụ ẩm trên bề mặt tường không xảy ra thì tn> ts [4, tr 66] Với: tbn, tbl: nhiệt độ bên nóng bên lạnh đối với tường, oC 0,95: hệ số dự phòng. n: hệ số cấp nhiệt của không khí bên ngoài lên tường, W/m2.oC Kiểm tra Kt Kt = 0,38. Như vậy vách ngoài B1B2 không bị đọng sương. So sánh Ks = 4,427>Kt = 0,38. Như vậy vách ngoài B1B2 không bị đọng sương. 4.1.4.2. Tính cách nhiệt, cách ẩm cho tường B1B4: Cách tính giống như tường B1B2. 4.1.4.3. Tính cách nhiệt, cách ẩm cho tường B2B3: Các thông số để tính toán cho cách nhiệt cách ẩm của tường B2B3: thl = 15, ttr = 130C. Theo tiêu chuẩn ta có các thông số của tường B2B3 như sau: Kc = 0,51 (W/m2.0C) n = 23,3 (W/ m2. oC ) tr = 9 (W/ m2. oC ) Chiều dày lớp cách nhiệt: = 0,075(m) Chọn cn = 0,1 (m). Vậy lớp cách nhiệt là 1 tấm polystyrol dày 0,1 m. Xác định hệ số truyền nhiệt thực tế: = 0,394 (W/m2.0C) So sánh Kt = 0,394 Kt = 0,63. So sánh Ks = 38,74>Kt = 0,63 Như vậy vách ngoài B1B2 không bị đọng sương. 4.1.4.4 Tính cách nhiệt, cách ẩm cho tường B3B4: Trong tính toán ta coi như phòng bên không hoạt động. Độ ẩm và nhiệt độ phòng bên bằng độ ẩm và nhiệt độ của hành lang lạnh. Độ ẩm và nhiệt độ của hành lang lạnh được chọn: thl = 150C,  = 80%. Như cách tính của tường B2B3 và ta có các thông số sau: Kc = 0,54 (W/m2.0C) n = 23,3 (W/ m2. oC ) tr = 9 (W/ m2. oC ) Chiều dày lớp cách nhiệt: = 0,066 (m) Chọn cn = 0,1(m). Vậy lớp cách nhiệt là 2 tấm polystyrol, mỗi tấm dày 0,05 m. 2 tấm đặt ở 2 phía mà trung tâm là lớp gạch chịu lực. Xác định hệ số truyền nhiệt thực tế: = 0.38 (W/m2.0C) So sánh Kt = 0,38 Kt = 0,38. Như vậy vách ngoài B1B2 không bị đọng sương. 4.1.4.5. Tính cách nhiệt,cách ẩm cho trần phòng 2: * Tính và chọn bề dày cách nhiệt: Trần kho lạnh thiết kế theo kiểu hầm mái, các thông số như sau: tng = 0,8 x (37-12) +12 = 32 (0C). Kc = 0,49 (W/m2.0C) n = 23,3 (W/ m2. oC ) tr = 9 (W/ m2. oC ) = 0,084(m). Chọn cn = 0,1 (m). Vậy lớp cách nhiệt là 2 tấm polystyrol, mỗi tấm dày 0,05 m. Xác định hệ số truyền nhiệt thực tế: = 0,406 (W/ m2. oC) Kt = 0,406 Kt = 0,406 (W/ m2. oC). Như vậy bên ngoài trần panel không bị đọng sương. 4.1.4.6. Tính cách nhiệt, cách ẩm cho nền phòng 2: * Tính và chọn bề dày cách nhiệt: tng = 0,8 x (37-12)+12 = 32 (0C). Kc = 0,52 (W/m2.0C) n = 23,3 (W/ m2. oC ) tr = 9 (W/ m2. oC ) = 0,043 (m). Chọn cn = 0,05 (m). Vậy lớp cách nhiệt là 1 tấm polystyrol dày 0,05 m. Xác định hệ số truyền nhiệt thực tế: = 0,48 (W/ m2. oC) Kt = 0,48150 m2  B = 12 (W/m2) [4, tr 87] Q34 = 12 x 288 x 7 + 15 x 108 = 25812 (W) 4.2.4.4. Tính Q44: dòng nhiệt do các động cơ điện làm việc trong phòng lạnh. Q44 = 1000 x N , W [4, tr 87] Trong đó: 1000: hệ số chuyển từ KW ra W N: công suất động cơ điện, KW Với phòng bảo quản có 2 quạt công suất 1,5 KW Với phòng lạnh nhanh có 2 quạt công suất 4 KW Q44 = 2 x 1,5 x 1000 x 7 + 2 x 4 x 1000 = 29000 (W) 4.2.4.5. Tính Q5: Q5 = G x q , kcal/h [4, tr 88] Trong đó: G: sức chứa của phòng, kg. q: nhiệt toả ra từ 1 kg rau quả, q = 0,01 (kcal/kg.h) Với phòng lạnh nhanh: G = 133.33(tấn /ngày đêm) Q510 = 0,01 x 133,33 x 103 = 1333,3 (kcal/h) Q510 = = 1550,322 (W) Với phòng bảo quản lạnh 16: G = 370 (tấn) Q516 = 0,01 x 370 x 103 = 3700 (kcal/h) Q516 = = 4302,278 (W) Q5 = 1550,322+4302,278 = 23061.72(W) * Các chi phí lạnh đã tính ở trên là nhiệt tải của thiết bị ứng với các phòng lạnh có nhiệt độ khác nhau, nhiệt tải của máy nén được chọn như sau: Đối với Q1: Q1mn = 0,6 Q1tb với phòng có to = 1oC Q1mn = 0,45 Q1tb với phòng có to = 8oC Q1mn = 0,35 Q1tb với phòng có to = 10oC Q1mn = 0,3 Q1tb với phòng có to = 12oC Q1mn = 0,25 Q1tb với phòng có to = 14oC Đối với Q2: Q2mn = Q2tb Đối với Q3: Q3mm = Q3tb Đối với Q4: Q4mn = 0,75Q4tb Đối với Q5: Q5mn = Q5tb PhòngĐối tượng tính toánKích thước, mF, m2Kt, W/m2.oCHướngtng, oCttr, oCt1, oCt2, oCQ1a, WQ2a, WQ1, WDàiRộng,caoMáy nénThiết bị 123456789101112131415Tường ngoài A1A224.556.00147.310.38Đ37.71027.7111287,43615,76475,801903,19Tường trong A2A312.296.0073.760.37151050.000.000.00Tường ngăn A3A424.186.00145.000.38151050.000.000.00Tường ngoài A4A112.686.0076.070.3837.71027,7664.83166.21664.83Nền24.1812.29297.110.5023,21013.2402.05100.51402.05Trần24.1812.29297.110.4132,41022.42241.39560.352241.39Tổng5211.461302.875211.46 2Tường ngoài B2B324.176.00145.000.4115132452.41203.58452.41Tường ngoài B1B212.616.0075.680.6837.71324.7833.97375.29833.97Tường ngăn B3B424.176.00145.000.3815132452.41203.58452.41Tường trong B1B412.616.0075.680.3915132236.12106.25236.12Nền24.6112.17299.470.5119,6136.66488.56219.85488.56Trần24.6112.17299.470.4131,21328.22848.521281.842848.52Tổng0.005311.982390.395311.98 3Tường ngo ài A4A524.196.00145.150.3815102641.57384.94641.57Tường trong A3A612.646.0075.830.3715102443.59266.16443.59Tường ngănA5A624.196.00145.150.3815102641.57384.94641.57Tường ngoài A3A412.646.0075.830.3837.71027.7737.05442.23737.05Nền24.1912.64305.740.515,4105.4412.79247.67412.79Trần24.1912.64305.740.4129,81019.82465.481479.292465.48Tổng5342.053205.235342.05 Bảng 4.6. Bảng tổng kết Q1 Bảng 4.6 (tt) PhòngĐối tượng tính toánKích thước, mF, m2Kt, W/m2.oCHướngtng, oCttr, oCt1, oCt2, oCQ1a, WQ2a, WQ1, WDàiRộng,caoMáy nénThiết bị 423456789101112131415Tường ngăn B5B624.176.00145.000.271511498.60615,7629.5898.60Tường trong B4B512.656.0075.920.3837.7136.7721.22216.37721.22Tường ngoài B3B624.556.00147.310.6315114185.6155.68185.61Tường ngoài B3B412.656.0075.920.331511495.6628.7095.66Nền24.1712.32297.710.2822121418.70125.61418.70Trần24.1712.32297.710.41321312441.25732.372441.25Tổng3961.041188.313961.04 5Tường ngoài B6B724.556.00147.310.38Đ37.7025112015.15604.542015.15Tường trong B5B812.326.0073.910.63150293.1327.9493.13Tường ngăn B7B824.176.00145.000.34150298.6029.5898.60Tường ngoài B5B612.706.0076.220.3837.7025724.07217.22724.07Nền24.1712.32297.710.4822010418.70125.61418.70Trần24.1712.32297.710.41320202441.25732.372441.25Tổng5790.901737.275790.90 6Tường ngăn A5A624.196.00145.150.3414113641.57384.94641.57Tường ngoài A7A812.646.0075.830.2737136737.05442.23737.05Tường ngoài A5A724.196.00145.150.3414113641.57384.94641.57Tường trong A6A812.646.0075.830.4514113443.59266.16443.59Nền24.1912.64305.740.3215,4114.4412.79247.67412.79Trần24.1912.64305.740.2829,8128.82465.481479.292465.48Tổng24.176.00145.000.345342.05 Bảng 4.6 (tt) PhòngĐối tượng tính toánKích thước, mF, m2Kt, W/m2.oCHướngtng, oCttr, oCt1, oCt2, oCQ1a, WQ2a, WQ1, WDàiRộng,caoMáy nénThiết bị 723456789101112131415Tường ngăn B8B924.196.00145.150.34Đ15114197.41615,7669.09197.41Tường trong A9B912.646.0075.830.3815114115.2640.34115.26Tường ngăn A8A924.196.00145.150.34151414197.4169.09197.41Tường trong A8B812.966.0077.740.3837.7127.7797.63279.17797.63Nền24.1912.32298.020.4820,8119.8452.67158.43452.67Trần24.1912.32298.020.4131,612062639.28923.752639.28Tổng4399.651539.884399.65 Bảng4.7. Bảng tổng kết Q3 Phòngttr, oCkk, %V, m3a, lần/ngày, kg/m3Mki1, kj/kgi2, kj/kgi, kj/kgQ3, W11080-85172821,2349,212635914477,221385-90172821,25750,28126221045229,1231085172821,28951,5612691176032,524190-95172821,23949,5612632944658,645090172821,23949,5612632944658,646185-88172821,28951,5612691176032,527185172821,24749,889928713541,48 Bảng4.8. Bảng tổng kết Q4 Nhiệt lượng chiếu sáng Q41 , WNhiệt lượng hô hấp người phục vụ Q42 ,WNhiệt lượng mở cửa Q43 , WNhiệt lượng động cơ Q44 , WQ4, WPhòngA, W/m2F, m2Q41 ,WNhiệt riêng, WN, số ngườiQ42 ,WB, W/m2F, m2Q43 , WN, KWQ44 , WQ4tbQ4mn11,2288345,6350414001228834561,530008201,66151,221,2288345,6350414001228834561,530008201,66151,231,2288345,6350414001228834561,530008201,66151,241,2288345,6350414001228834561,530008201,66151,251,2288345,6350414001228834561,530008201,66151,261,2288345,6350414001228834561,530008201,66151,271,2288345,6350414001228834561,530008201,66151,281,2108129,6350310501510816204800010799,68099,7 Bảng 4.9. Bảng tổng kết nhiệt: Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 PhòngQ1, WQ2, WQ3, WQ4, WQ5, WQ, WMáy nén (MN)Thiết bị (TB)MNTBMNTBMNTBMNTBMNTB 11302,875211,464477,204477,206151,28201,63313,923313,9215245,2921204,1822390,395311,985229,125229,126151,28201,63313,923313,9216332,7121304,733205,235342,056032,525229,126151,28201,63313,923313,9217147,5521334,7741188,313961,044658,644658,646151,28201,63313,923313,9215130,6319953,7651737,275790,904658,644658,646151,28201,63313,923313,9215679,5921783,6263205,235342,056032,526032,526151,28201,63313,923313,9217147,5521334,7771539,884399,653541,483541,486151,28201,63313,923313,9215482,2020392,3781692,422820,7014865,7814865,784524,394524,398099,710799,61534,871534,8715634,7418813,42127800,16166121,59 CHƯƠNG V TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ Hệ thống thiết kế nhằm làm lạnh và bảo quản rau quả, trứng ở nhiệt độ thấp, trạng thái lạnh (1  10oC) 5.1. Chọn các thông số của chế độ làm việc Chọn phương án làm lạnh gián tiếp với chất tải lạnh là không khí. Chọn tác nhân làm lạnh là amoniăc (NH3) Chọn các thông số làm việc: a. Chọn nhiệt độ sôi của tác nhân trong buồng bay hơi với hệ thống làm việc trực tiếp. to = tb - to [4, tr 157]. tb: nhiệt độ trung bình bảo quản, oC to: hiệu nhiệt độ yêu cầu, to = 813oC. Chọn to = 11oC  to = 1-11 = -10oC b. Chọn nhiệt độ ngưng tụ của tác nhân làm lạnh: Dàn ngưng tụ dùng nước để làm lạnh, chọn nhiệt độ ngưng của tác nhân và nước làm lạnh theo tiêu chuẩn sau: + Nhiệt độ của nước trước khi đưa vào thiết bị ngưng tụ tđ = 26oC. + Nhiệt độ của nước sau khi ra khỏi thiết bị ngưng tụ tc = tđ + (46oC) [4, tr 158]. tc = 26 + 5 = 31oC + Nhiệt độ của tác nhân khi ngưng tụ: tk = tc + (3  5oC) tk = 31 + 4 = 35oC + Nhiệt độ sau lạnh thêm: tql = tđ + tql tql = (35oC) tql = 26 + 3 = 29 oC + Nhiệt độ hơi hút: th = to + (5 15oC) [4, tr 161]. = -10 + 5 = -5oC 5.2. Tính và chọn thiết bị chính 5.2.1. Tính và chọn máy nén Áp suất ngưng tụ pk của NH3 ở nhiệt độ tk là pk = 1,35 (Mpa) [4, tr 322]. Áp suất bay hơi của NH3 ở nhiệt độ to là Po= 0,29 (Mpa) Tỉ số nén : < 9 Như vậy ta chọn máy nén lạnh một cấp. Sơ đồ và nguyên lý làm việc của máy nén một cấp 1’1: quá nhiệt hơi hút 12: nén đoạn nhiệt hơi hút từ áp suất thấp po lên áp suất cao pk, s1= s2 . 22’: làm mát đẳng áp hơi môi chất từ trạng thái quá nhiệt xuống trạng thái bão hoà. 2’3’: ngưng tụ môi chất đẳng áp và đẳng nhiệt. 3’3: quá lạnh môi chất lỏng đẳng áp 34: quá trình tiết lưu đẳng entanpi ở van tiết lưu, h3 = h4. 41’: quá trình bay hơi trong dàn bay hơi đẳng áp và đẳng nhiệt po = const, to = const Tính toán Tên gọi nhiệt độ ở các điểm nút như sau: t1 = th = -5oC: nhiệt độ hơi hút về máy nén, t1 = tqn t1’ = to = -10oC: nhiệt độ sôi của môi chất trong dàn bay hơi t1’ = t4 = -10 t2 = 110oC: nhiệt độ cuối tầm nén (xác định trên đồ thị lgP-h và tra ở [4, tr 329]). t2’ = 35oC: nhiệt độ hơi bão hoà ở bình ngưng tụ, t2’ = tk t3’ = 35oC: nhiệt độ lỏng bão hoà ở bình ngưng tụ, t3’ = tk t3 = 29oC: nhiệt độ quá lạnh lỏng t3 = tql Bảng 5.1: Thông số các điểm nút trên đồ thị lgP-h Điểmt (oC)P (Mpa)V (m3/kg)h (kj/kg)1’ 1 2 2’ 3’ 3 4-10 -5 110 35 35 29 -100,29 0,29 1,35 1,35 1,35 1,35 0,290,419 0,425 0,123 0,096 1,7.10-3 1,78.10-3 1,53.10-31671 1676,5 1920 1709 583 558 558Các điểm nút được xác định bằng đồ thị lgP-h + Tính toán: Năng suất lạnh riêng khối lượng qo ( kj/kg) qo = h1’ – h4 (kj/kg) [4, tr 164]. Trong đó: h1’: entanpi của hơi bão hòa khi ra khỏi thiết bị bay hơi, h1 = 1671(kj/kg) h4: entanpi của môi chất sau khi qua van tiết lưu h4 = 558 (kj/kg) Vậy: qo = 1671 - 558 = 1113 (kj/kg) Năng suất lạnh riêng thể tích qv, kj/m3 , kj/m3 [4, tr 164]. Với: v1 :thể tích hút về máy nén, v1 = 0,419 (m3/kg) qo = 1113 (kj/kg) (kj/kg) Năng suất nhiệt riêng qk, kj/kg qk = h2 –h3, (kj/kg) [4, tr 165]. h2: entanpi của hơi vào bình ngưng h3: entanpi của lỏng khi ra khỏi bình ngưng qk = 1920 - 558 = 1362 (kj/kg) Năng suất lạnh thực tế của máy nén [4, tr 60]. k: hệ số kể đến tổn thất đường ống và thiết bị của hệ thống lạnh, k = 1,05  1,07 b: hệ số thời gian làm việc, b = 0,9 (dự định làm việc 22/24h) QMN: tổng tải nhiệt của máy nén có cùng nhiệt độ bay hơi QMN = 127800,16 (W) được tra ở bảng 4.10 tổng nhiệt của máy nén ở các phòng Qo = = =296683.5 (W)=296.6385(KW) Lượng tác nhân tuần hoàn trong máy nén 0.266 (kg/s) Thể tích hút lý thuyết của hơi tác nhân vào máy nén Vlt = mtt.V1’ = 0,266.0,419 = 0,1114 (m3/s) H ệ số cấp của máy nén Xác định λ theo đồ thị đã cho phụ thuộc vào tỉ số nén δ = 4,66, nên λ = 0,775 (đồ thị 7-4/168). 8. Thể tích hút lý thuyết của tác nhân vào máy nén (m3/s) Trong đó: λ: hệ số nạp phụ thuộc tỉ số nén  = 4,66 λ = 0,775 (m3/s) 9. Công suất nén đoạn nhiệt đơn vị (công nén riêng) l = h2 – h1 [ 4, tr 164]. = 1920 – 1671 = 249 (kj/kg) 10. Công suất nén đoạn nhiệt lý thuyết Nlt = m.l = 0,09.249 = 24,38 (KW) 11. Công suất nén nhiệt thực tế i: hệ số phụ thuộc vào máy nén (KW) 12. Hệ số làm lạnh lý thuyết 13. Hệ số làm lạnh năng suất đơn vị Ntp: công suất toàn phần M: hệ số làm lạnh hữu ích cơ học, M = 0,82  0,92, chọn M = 0,82 (KW) 14. Công suất chọn động cơ điện (dự trữ 15%): Ne = 1,15.Ntp [6, tr 171]. = 1,15.44,13 = 52,75 (KW) Chọn máy nén Thẻ tích hút lý thuyết :v=0,1438 (m3/s)=14.38.10-2 (m3/s) nên chọn máy nén AY200 Công suất lạnh của máy nen cụ thể :Qotc=116(KW) Công suất lạnh của máy nen thực tế:Qo=296,638(KW) Số lượng máy nén:Zmn=296.683/116=2.55 cái Bảng 5.3: Các thông số của máy nén [4, tr 178]. Kí hiệu máySố xi lanhN (v/ph)Qotc kWNe kW xi lanhKích thước ( m)số lượngDài (m)Rộng (m)Cao (m)AY2004162326615013701320110035.2.2. Tính và chọn thiết bị bay hơi Thiết bị bay hơi là thiết bị trao đổi nhiệt dùng để làm lạnh môi trường nào đó dựa vào nhiêt độ sôi của tác nhân lạnh. Căn cứ vào đặc tính của kho bảo quản nhằm cung cấp lạnh đồng đều nên trong phòng lạnh nhanh và phòng bảo quản ta chọn thiết bị bay hơi dàn lạnh và dùng hệ thống ống dẫn không khí lạnh quạt. Dàn bay hơi đặt ở góc phòng và dùng hệ thống ống dẫn không khí lạnh tuần hoàn trong phòng để phân phối đều trong phòng bảo quản . Dàn bay hơi có ống nằm ngang (1) nối với ống góp đứng (2). NH3 lỏng vào từ phía trên qua van tiết lưu chuyển dần xuống các ống nằm ngang phía dưới, hơi tập trung vào ống góp đứng để về máy nén. Chọn ống truyền nhiệt có  = 57mm  35mm, diện tích truyền nhiệt trên 1m chiều dài ống là f = 1,12m2. 1 6 7 8 5 2 3 Hình 5.1: Dàn bay hơi trực tiếp kiểu ghép tầng 1. Ống hút về máy nén 5. Cửa thoát hơi 2. Bích ống nối ống cấp NH3 6. Ống góp hơi 3. Ống trao đổi nhiệt nằm ngang 7. Ống xả 4. Dòng lỏng 8.Cửa chặn lỏng không cho lỏng vào trong ống góp hơi Bề mặt trao đổi của dàn bay hơi: (m2) Trong đó: QTB: tải nhiệt cho từng phòng, (W) : hiệu nhiệt độ của phòng với nhiệt độ sôi của tác nhân lạnh: = 6 10oC chọn t = 10oC K: hệ số truyền nhiệt của thiết bị bay hơi, ts =  -15oC thì K = 17,5 (W/oC.m2) Tính cho phòng I: + Bề mặt truyền nhiệt của dàn bay hơi phòng I: (m2) + Tổng chiều dài các ống: (m2) Chọn loại ống có chiều dài l = 2,8 m + Số ống trên dàn bay hơi: Chọn số ống trên dàn bay hơi là 40 ống. Bố trí thành 4 dãy hàng ngang mỗi dãy 10 ống và khoảng cách giữa hai ống liên tiếp là100 (mm). Chiều rộng dàn bay hơi: B = 4.57 + 3. 100 = 0,528 (m) Chiều cao của dàn bay hơi: H = 4.57 + 5.100 = 0,728 (m) Tính tương tự cho các phòng khác và ta có bảng tổng kết sau: Bảng 5.4: Tổng kết tính và chọn dàn bay hơi PhòngF (m2)L (m)l (m)B (m)H (m)Nt (ống)ncDãy ốngMỗi dãyI II III IV V VI VII 121,166 121,722 121,722 118,266 122,325 119,362 832,366108,185 108,367 108,367 106,357 109,33 107,235 798,523 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8 2,80,528 0,528 0,528 0,528 0,528 0,528 2,760,728 0,728 0,728 0,728 0,728 0,728 2,2638.637 38,724 38,724 37.982 38.961 38,231 285.9540 40 40 40 40 40 2864 4 4 4 4 4 1810 10 10 10 10 10 165.2.3. Tính và chọn thiết bị ngưng tụ 7 6 1 2 3 4 5 10 9 8 Chọn thiết bị ngưng tụ nằm ngang có vỏ Bình ngưng gồm một vỏ hình trụ bên trong có bố trí một chùm ống, hai đầu có hai mặt sàng. Hai phía có hai nắp. Hơi amoniăc trong không gian giữa các ống ngưng tụ trên bề các ống chùm. Nước vào theo đường ống bố trí trên mặt nắp, đi phía trong các ống chùm theo các lối đã bố trí sẵn rồi ra theo ống phía trên. Hình 5.2: Thiết bị ngưng tụ nằm ngang 1. Nối van an toàn 6. Van xả khí ở khoang nước 2. Ống nối đường cân bằng với bình chứa 7. Ống nước làm mát ra 3. Ống hơi NH3 vào 8. Ống nước làm mát vào 4. Áp kế 9. Van xả nước 5. Ống nối van xả khí không ngưng 10. Ống NH3 lỏng ra 5.2.3.1 Tính thiết bị ngưng tụ Diện tích truyền nhiệt cho thiết bị ngưng tụ: (m2) Trong đó: QK: nhiệt toả ra của thiết bị ngưng tụ, KW K: hệ số truyền nhiệt đối với thiết bị, K = 700 900 (W/m2.oC) Chọn K = 900 (W/m2.oC) ttb: hiệu nhiệt độ trung bình của quá trình ngưng tụ Với: t1 = tk – td = 35 - 26 = 9 (0C) t1 = tk – td = 35 - 31 = 4 (0C) (0C) QK = Qtt + Ntt = 296.6385+36,19 = 332828,5 (m2) + Tính lưu lượng nước qua thiết bị ngưng tụ: Trong đó: Cn: nhiệt dung riêng của nước, Cn = 4,187 (KJ/KgK) k: khối lượng riêng của nước, n = 1000 (Kg/m3) td, tc: nhiệt độ của nước vào và nước ra, 0C (m3/s) Hay Vn = 57,24 (m3/h). 5.2.3.2. Chọn thiết bị ngưng tụ Bảng 6.5: Các thông số của thiết bị ngưng tụ [4, tr 203]. Kí hiệuF (m2)D (mm)L (mm)H (mm)B (mm)Số ốngKhối lượng (kg)Số lượngKT-656560055201000910216243015.2.4. Tính và chọn thiết bị phụ 5.2.4.1. Bình tách dầu Bình tách dầu lắp vào đường đẩy máy nén amoniăc để tách dầu ra khỏi dòng hơi nén trước khi vào bình ngưng tụ. Bình tách dầu loại ngập lỏng là một thân hình trụ đứng có đầu vào và ra của hơi NH3 vào đầu nối của bình chứa cao áp. Hơi có chứa các hạt dầu đi vào bình tách dầu từ trên xuống theo ống (2). Ống (2) bị ngập lỏng với bề dày lớp NH3 lỏng là 150 ÷ 200mm. Mức lỏng trong bình giữ không đổi nhờ có ống cân bằng với bình chứa cao áp. Hơi được sục vào lớp chất lỏng sẽ bị làm lạnh và dầu đi theo hơi sẽ bị ngưng tụ và lắng đọng xuống đáy bình. Các tấm lưới hình côn có tác dụng tiếp tục giữ các hạt dầu còn sót lại trong dòng hơi. Loíng NH 3 Håi NH 3 1 4 2 3 5 Hình 5.3: Bình tách dầu 1. Ống xả dầu định kì. 2. Ống dẫn hơi NH3 vào. 3. Nhiệt kế. 4. Ống dẫn hơi NH3 ra. 5. Ống dẫn lỏng NH3 vào a. Tính toán bình tách dầu Đường kính bình tách dầu: (m) M: lượng tác nhân tuần hoàn trong hệ thống, M = 0,122 (Kg/s) V2: thể tích riêng của hơi tác nhân vào bình, V2 = 0,35 (m3/Kg) : vận tốc của hơi tác nhân đi trong bình, = 0,7 ÷ 1 (m/s) Chọn =1(m/s) (m) b. Chọn thiết bị Báng 6.6: Các thông số của bình tách dầu [4, tr 330]. Kí hiệuD (mm)H (mm)Khối lượng (Kg)Số lượng50-OMN27315358725.2.4.2. Bình tách lỏng Bình tách lỏng được sử dụng trong các máy lạnh NH3 để tách các giọt lỏng ra khỏi hơi từ các dàn lạnh trở về máy nén để đảm bảo hành trình khô cho máy nén. 3 4 5 1 2 6 Thân hình trụ. Đường ống hơi + ẩm từ giàn bay hơi. Đường hơi khô về máy nén. Lỏng NH3 từ van tiết lưu vào. Lỏng NH3 quay về dàn bay hơi. Van xả dầu. Hình 5.4 : Bình tách lỏng - Đường kính bình tách lỏng: (m) Trong đó: M: lưu lượng của tác nhân lạnh,m = 0,122 (Kg/s) V1: thể tích riêng của hơi tác nhân ở nhiệt độ bay hơi. to = -5oC V1 = 0,45 (m3/Kg) tra ở đồ thị : vận tốc của hơi tác nhân, chọn = 0,5 (m/s) = 0,37 (m) Bảng 5.6: Các thông số của bình tách lỏng [4, tr 265]. Kí hiệuDxS (mm)d (mm)H (mm)B (mm)Khối lượng (Kg)Số lượng70-OЖ426x1070175089021015.2.4.3. Bình chứa cao áp Bình chứa cao áp dùng để chứa lỏng của tác nhân lạnh từ thiết bị ngưng tụ dẫn đến và đảm bảo dòng lỏng môi chất dẫn đều đến van tiết lưu 2 4 3 6 5 3 Loíng NH Khäng khê 3 Loíng NH 1 Hình 5.7: Bình chứa cao áp dạng nằm ngang 1. Van an toàn 4. Ống chỉ mức dịch 2. Van nối ống cân bằng trong bình 5. Van xả bẩn 3. Áp kế 6. Khớp nối ống định mức Lượng chứa của bình chứa cao áp được xác định: (m3/h) : hệ số chứa đầy (1/3÷ 1/2). Chọn0,5 M: lưu lượng của tác nhân lạnh, M = 0,122 (Kg/s) M = 0,122.3600 = 439,2(Kg/s) V3: thể tích riêng của môi chất lạnh nạp trong bình chứa tại nhiệt độ quá lạnh Tql = 29oC V = 1,78.10-3 (m3/Kg) 0,8: bình chứa nạp đến 80% thể tích. (m3) Bảng 5.8: Các thông số của bình chứa cao áp [4, tr 264]. Kí hiệuV (m3)DxS (mm)L (mm)Khối lượng (Kg)Số lượng0,75-PB0,75600x8319043015.2.4.4. Bình chứa thu hồi Bình chứa thu hồi dùng để chứa chất lỏng thải ra từ các dàn bay hơi khi tiến hành phá băng hơi nóng. Cấu tạo giống bình chứa cao áp. Bình có đường ống nối với các dàn bay hơi ở vị trí xả lỏng khi cấp hơi nóng phá băng và có đường ống nối với bình chứa cao áp để ép lỏng trở lại bình chứa cao áp hoặc trạm tiết lưu. Lượng chứa của bình thu hồi: (m3/h) Trong đó: M: lưu lượng của tác nhân lạnh, M =439,2 Kg/h V4: thể tích riêng của môi chất lạnh nạp trong bình chứa tại nhiệt độ hơi hút t4 = -10oC 1,53.10-3 (m3/Kg) (m3) Bảng 5.9: Các thông số của bình chứa thu hồi [4, tr 264]. Kí hiệuV (m3)DxS (mm)L (mm)Khối lượng (Kg)Số lượng0,75 -PB0,75600x8300043015.2.4.5. Chọn bình chứa dầu Bảng 5.10: Các thông số của bình chứa dầu [4, tr 264]. Kí hiệuDxS (mm)V (m3)H (mm)B (mm)Khối lượng (kg)Số lượng300-CM325x90,0712707659215.2.5. Chọn quạt 5.2.5.1. Quạt phòng máy Ở phòng máy và thiết bị, nhiệt độ không khí trong phòng tăng lên do các thiết bị làm việc. Để đảm bảo thông thoáng cho nơi làm việc, phòng máy và thiết bị ta dùng quạt gió để thay đổi không khí trong phòng. Chọn quạt hướng trục MUN07. 5.2.5.2. Quạt chắn nhiệt Khi xuất hàng ra ngoài thường có không khí nóng thâm nhập vào gây tổn thất nhiệt cho phòng lạnh. Do vậy trước cửa hành lang lạnh ta đặt quạt chắn nhiệt để ngăn cản không khí bên ngoài. Chọn quạt hướng trục MUN06. 5.2.5.3. Quạt phòng bảo quản và phòng lạnh nhanh Dựa vào phần tính toán thiết bị bay hơi và lượng không khí cần thiết cung cấp cho các phòng, ta tiến hành chọn quạt cho phù hợp với năng suất yêu cầu. Đối với phòng bảo quản: + Năng suất quạt: Vb = 8640 (m3/h) Nên mỗi phòng chọn một quạt hướng trục MUN08. Đối với phòng làm lạnh nhanh: + Năng suất quạt:25920 (m3/h) Nên chọn hai quạt hướng trục MUN08 Bảng 6.11: Các thông số của quạt 4, tr 317]. Kí hiệuTốc độ quay (vòng/phút)Năng suất (m3/h)Cột áp (Pa)Hiệu suất (%)MUN06 MUN07 MUN08960 960 9601800 7200 14400 88 98 10835 50 55 KẾT LUẬN Qua một thời gian ngắn với sự nỗ lực tích cực, tìm tòi học hỏi của bản thân qua sách vở tài liệu và nhờ sự giúp đỡ tận tình của thầy Trần Thế Truyền đến nay đồ án đã hoàn thành theo đúng thời gian qui định. Việc thiết kế nhà máy lạnh bảo quản rau quả, trứng đã giúp em nắm được phần nào những kiến thức cơ sở về kỹ thuật lạnh, từ đó có thể hướng đến việc thiết kế phân xưởng, nhà máy thuộc ngành lạnh sau này. Công tác chế biến và bảo quản lạnh thực phẩm đang đặt ra những yêu cầu rất cao về kỹ thuật. Để đáp ứng nhu cầu này chúng ta phải có nhiều nghiên cứu, nhiều thí nghiệm cụ thể chính xác về kỹ thuật lạnh. Do đó muốn thâm nhập sâu hơn vào kỹ thuật lạnh thực phẩm thì chúng ta không ngừng nghiên cứu về nó. Với bản thân em rất mong nhận được sự giúp đỡ của quý thầy cô cũng như sự giúp đỡ của các bạn để em hiểu sâu hơn về lĩnh vực này. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Trần Đức Ba, Phạm Văn Bôn “Cơ sở kĩ thuật lạnh thực phẩm”(1980) NXB Khoa học kĩ thuật. 2. Quách Dĩnh, Nguyễn Văn Tiếp, Nguyễn Văn Thoa (1982) “ Kĩ thuật bảo quản và chế biến rau quả ”.(1982) 3. Lê Khắc Huy, Lê Văn Liễn, Nguyễn Thị Liên “ Công nghệ sau thu hoạch dối với các sản phẩm chăn nuôi ”. 4. Nguyễn Đức Lợi (1999) “ Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh ” NXB Khoa học kĩ thuật. MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chương I Tổng quan về nguyên liệu 1.1 Giời thiệu nguyên liệu 1.2 Các quá trình xảy ra trong thời gian bảo quản