Ch-ơng 1: tính kích th-ớc và bố trí mặt bằng kho lạnh I.Đặt vấn đề Kho lạnh là một dạng kho có cấu tạo và kiến trúc đặc biệt dùng để bảo quản các sản phẩm hàng hoá khác nhau ở điều kiện nhiệt độ và độ ẩm thích hợp. Do chức năng của kho lạnh là duy trì nhiệt độ và độ ẩm khác so với không khí bên ngoài nên cấu trúc xây dựng kết cấu cách nhiệt, cách ẩm có những yêu cầu đặc biệt. Ngày nay đã có rất nhiều các loại kho lạnh lớn nhỏ khác nhau, phục vụ cho các mục đích khác nhau đóng góp một phần không nhỏ vào việc bảo quản, dự trữ và phân phối l-ơng thực, thực phẩm một cách hiệu quả trên phạm vi toàn thế giới. Hiện nay ở n-ớc ta có rất nhiều loại kho lạnh khác nhau đ-ợc xây dựng theo các chức năng của kho lạnh. Ví dụ: kho lạnh dùng để phân phối, kho lạnh chế biến, kho lạnh trung chuyển, kho lạnh th-ơng nghiệp, kho lạnh dùng trong vận tải (tầu thuỷ, ôtô). Đối với kho lạnh lớn, trong kho lạnh còn phân ra các loại buồng khác nhau với chức năng nh-: + Buồng bảo quản lạnh: th-ờng có nhiệt độ (- 15 0 C). Các sản phẩm tôm cá, mực đ-ợc xếp trong các bao bì khác nhau đặt trên giá. + Phòng bảo quản đông: có nhiệt độ từ (- 18 0 C - 22 0 C). Tuỳ theo yêu cầu buồng lạnh dùng để đ-a sản phẩm từ nhiệt độ môi tr-ờng xuống đến nhiệt độ bảo quản lạnh. Thiết bị kho lạnh nói chung cần đạt đ-ợc các tiêu chuẩn: + Phải đáp ứng đ-ợc yêu cầu khắt khe của sản phẩm xuất khẩu. + Phải tiêu chuẩn hoá các dạng kho lạnh + Phải có khả năng cớ giới cao trong việc bốc xếp hàng hoá + Vốn hợp lý, tính kinh tế, có thể dùng các thiết bị trong n-ớc. Với các yêu cầu này ng-ời thiết kế cần đ-a ra các ph-ơng án thiết kế cụ thể phù hợp với điều kiện sẵn có. ii. Xác định diện tích xây dựng 1.Thể tích chất tải của buồng lạnh Dung tích kho lạnh : E =1600 tấn Chọn dung tích các buồng nh- sau : Buồng BQĐ: 60% E bqd =960 tấn Buồng BQL : 30% E bql = 480 tấn Buồng vạn năng : 10% E vn = 160 tấn Thể tích của chất tải đ-ợc tính theo công thức: V = v g E Trong đó: - E : dung tích của các buồng lạnh - g v : Mức độ chất tải. Đối với sản phẩm thịt đông ta chọn g v = 0,45 tấn/m 3 Khi đó: V bqđ = 3,2133 45,0 960 v bqd g E (m 3 ) V bql = 66,1066 45,0 480 v bql g E (m 3 ) V vn = 55,155 45,0 160 v g E (m 3 ) 2.Diện tích chất tải Diện tích của chất tải đ-ợc tính theo công thức: F = h V Trong đó: - V : thể tích chất tải của buồng lạnh - h : chiều cao chất tải (chiều cao của sản phẩm). ở đây ta dùng kho lạnh một tầng, hiện nay do cơ giới hoá ngày càng cao nên ta chọn h =5 (m). Khi đó: + Diện tích chất tải cần bảo quản đông là: F bqđ = 66,426 5 3,2133 h V bqd (m 2 ) nên chọn f =0,85 + Diện tích chất tải cần bảo quản lạnh là: F bql = 33,213 5 66,1066 h V bql (m 2 ) nên chọn f =0,8 + Diện tích chất tải cần trong buồng vạn năng là: F vn = 1,71 5 55,355 h V vn (m 2 ) nên chọn f =0,75 3.Kiểm tra phụ tải cho phép trên 1m 2 diện tích sàn Ta có: g v .h = 0,45.5.1000 = 2250 (kg/m 2 ) < 4000 (kg/m 2 ) Vậy yêu cầu của bài toán đ-ợc thoả mãn. 4.Diện tích xây dựng của buồng lạnh Ta có: F xd = f F Trong đó: - F : Diện tích của chất tải (m 2 ) - f : Hệ số sử dụng diện tích của kho lạnh + Diện tích buồng BQĐ cần xây dựng là: F xd = 95,501 85,0 66,426 f bqd F (m 2 ) + Diện tích buồng BQL cần xây dựng là: F xd = 66,266 8,0 33,213 f bql F (m 2 ) + Diện tích buồng VN cần xây dựng là: F xd = 8,94 75,0 1,71 f vn F (m 2 ) + Diện tích buồng làm lạnh đông với năng suất G đ = 16T/24h. Ta có: F lđ = k. 24.g T.M v Trong đó: - M : công suất các buồng gia lạnh và buồng kết đông - T : thời gian hoàn thành một mẻ sản phẩm bao gồm thời gian xử lý lạnh, chất tải, tháo tải, phá băng cho dàn lạnh - g v :tiêu chuẩn chất tải trên 1m chiều dài giá treo, g v = 0,45 tấn/m 3 - k : hệ số tính chuyển từ tiêu chuẩn chất tải trên 1m chiều dài ra 1m 2 diện tích cần xây dựng, k = 1,2 Vậy: F lđ = 642,1. 24.45,0 36.16 m 2 5.Đối với kho lạnh một tầng ta chọn b-ớc cột là 12 12 Khi đó số ô xây dựng sẽ là: n = f F xd Trong đó - f : Diện tích của một ô xây dựng = 144 m 2 - F xd : Diện tích xây dựng của buồng lạnh m 2 + Số buồng bảo quản đông cần xây dựng là: n 1 = 48,3 144 95,501 144 xdd F ta chọn 4 buồng bảo quản đông + Số buồng bảo quản lạnh cần xây dựng là: n 2 = 85,1 144 66,266 144 xdl F ta chọn 2 buồng bảo quản lạnh + Số buồng vạn năng cần xây dựng là: n 3 = 65,0 144 8,94 144 vn F ta chọn 1 buồng bảo quản lạnh + Số buồng làm lạnh đông cần xây dựng là: n 4 = 44,0 144 64 144 ld F ta chọn 1 buồng làm lạnh đông + Dung tích thực tế của buồng bảo quản đông là: E ttđ = 4,1103 48,3 4 960. n n E tt bqd (tấn) + Dung tích thực tế của buồng bảo quản lạnh là: E ttl = 9,518 85,1 2 480. n n E tt bql (tấn) + Dung tích thực tế của buồng vạn năng lạnh là: E ttvn = 246 65,0 1 160. n n E tt vn (tấn) 6.Bố trí mặt bằng kho lạnh 1. Buồng bảo quản đông 2. Buồng bảo quản lạnh 3. buồng vạn năng 4. Buồng làm lạnh đông Theo 2 ph-ơng án trên ta thấy ph-ơng án 1 là hợp lý hơn cả, ph-ơng án này có kết cấu gọn hơn, tổn thất nhiệt ra môi tr-ờng ít hơn (do diện tích tiếp xúc với môi tr-ờng nhỏ hơn). LDONG BF BQL CBien GM¸y BQD BQD BQD BQD BQL VN . trên 1m chiều dài ra 1m 2 diện tích cần xây dựng, k = 1, 2 Vậy: F lđ = 642 ,1. 24.45,0 36 .16 m 2 5.Đối với kho lạnh một tầng ta chọn b-ớc cột là 12 12 Khi. là: n 2 = 85 ,1 144 66,266 14 4 xdl F ta chọn 2 buồng bảo quản lạnh + Số buồng vạn năng cần xây dựng là: n 3 = 65,0 14 4 8,94 14 4 vn F ta chọn 1 buồng bảo