Nguyên lý cấp đông của kho là làm lạnh bằng không khí đối lưu cưỡng bức. Sản phẩm cấp đông dạng block hoặc dạng rời được đặt trong những khay và chất lên những xe cấp đông. Xe cấp đông làm bằng vật tư inox, có nhiều tầng, khoảng cách giữa những tầng đủ lớn để sau khi xếp những khay mẫu sản phẩm vào vẫn còn khoảng chừng hở nhất định để không khí lạnh tuần hoàn đi qua. Không khí lạnh tuần hoàn cưỡng bức trong kho xuyên qua khe hở giữa những khay và trao đổi nhiệt về cả hai phía. Quá trình trao đổi nhiệt ở đây là trao đổi nhiệt đối lưu cưỡng bức, phía trên trao đổi trực tiếp với loại sản phẩm, phía dưới trao đổi qua khay cấp đông và dẫn nhiệt vào loại sản phẩm ( hình 4-2 ) .
Nhiệt độ không khí trong buồng cấp đông đạt – 35 oC. Do đó thời hạn cấp đông khá nhanh, so với mẫu sản phẩm dạng rời khoảng chừng 3 giờ / mẻ, loại sản phẩm dạng block khoảng chừng 7 đến 9 giờ / mẻ .
Dàn lạnh kho cấp đông hoàn toàn có thể treo trên cao hoặc đặt dưới nền. Đối với kho hiệu suất lớn, người ta chọn giải pháp đặt nền, vì khối lượng dàn khá nặng. Khi treo trên cao người ta phải làm những giá treo chắc như đinh đặt trên trần panel và treo lên những xà nhà .

Dàn lạnh kho cấp đông thường bám tuyết rất nhiều, do sản phẩm cấp đông còn tươi và để trần, nên phải được xả băng thường xuyên. Tuy nhiên không nên lạm dụng xả băng, vì mỗi lần xả băng bao giờ cũng kèm theo tổn thất nhiệt nhất định, đồng thời ngừng làm lạnh nên thời gian xả băng bị kéo dài. Người ta thường chọn giải pháp xả băng bằng nước cho dàn lạnh kho cấp đông.

Bạn đang đọc: Hầm Cấp Đông

Sơ đồ nguyên tắc mạng lưới hệ thống và cấu trúc những thiết bị sử dụng trong những kho cấp đông tương đối đơn thuần, dễ sản xuất .
Kho cấp đông có ưu điểm là khối lượng hàng cấp đông mỗi mẻ lớn. Tuy nhiên, do thời hạn cấp đông khá lâu nên kho cấp đông ít được sử dụng .

Sơ đồ nguyên lý

Các Phần Chính Bài Viết

• Sơ đồ nguyên lý
• Kết cấu cách nhiệt và kích thước kho cấp đông
  • Kích thước kho cấp đông
  • Kết cấu cách nhiệt kho cấp đông
    • Kết cấu cách nhiệt tường, trần
    • Kết cấu cách nhiệt nền
• Tính nhiệt kho cấp đông
  • Tổn thất do truyền nhiệt qua kết cấu bao che
    • Tổn thất qua tường, trần
    • Tổn thất qua nền
  • Nhiệt do làm lạnh sản phẩm
    • Nhiệt do làm lạnh sản phẩm Q21
    • Nhiệt do làm lạnh khay cấp đông Q22
    • Nhiệt do làm lạnh xe cấp đông Q23
    • Nhiệt do làm lạnh nước châm Q24
  • Tổn thất nhiệt do vận hành
    • Nhiệt do mở cửa Q31
    • Tổn thất nhiệt do xả băng
    • Dòng nhiệt do chiếu sáng buồng Q33
    • Dòng nhiệt do người toả ra Q34
    • Dòng nhiệt do các động cơ quạt Q35
• Cấu tạo một số thiết bị chính
  • Bình trung gian kiểu nằm ngang
  • Bình hồi nhiệt tách lỏng

Trên hình 4-1 là sơ đồ nguyên tắc kho cấp đông sử dụng môi chất R22 .
Sơ đồ hệ thống lạnh kho cấp đông môi chất R 22
1 – Máy nén ; 2 – Bình chứa ; 3 – Bình ngưng ; 4 – Bình tách dầu ; 5 – Bình tách lỏng HN ; 6 – Dàn lạnh ; 7 – Tháp GN ; 8 – Bơm nước GN ; 9 – Bình trung gian ; 10 – Bộ lọc ; 11 – Bể nước ; 12 – Bơm xả băng
Hệ thống gồm những thiết bị chính sau đây
– Máy nén : Hệ thống sử dụng máy nén 2 cấp. Các loại máy nén lạnh thường hay được sử dụng là MYCOM, York-Frick, Bitzer, Copeland vv …
– Bình trung gian : Đối với mạng lưới hệ thống lạnh 2 cấp sử dụng frêôn người ta thường sử dụng bình trung gian kiểu nằm ngang. Bình trung gian kiểu này rất gọn, thuận tiện lắp ráp, quản lý và vận hành và những thiết bị phụ đi kèm ít hơn .
Đối với mạng lưới hệ thống nhỏ hoàn toàn có thể sử dụng bình trung gian kiểu tấm bản của Alfalaval ngân sách thấp nhưng rất hiệu suất cao .
Đối với mạng lưới hệ thống NH3, người ta sử dụng bình trung gian kiểu đứng với rất đầy đủ những thiết bị bảo vệ, bảo đảm an toàn .
– Bình tách lỏng hồi nhiệt : Trong những mạng lưới hệ thống lạnh thường những thiết bị phối hợp một hay nhiều tác dụng. Trong mạng lưới hệ thống frêôn người ta sử dụng bình tách lỏng kiêm công dụng hồi nhiệt. Sự phối hợp này thường làm tăng hiệu suất cao của cả 2 công dụng .
Bố trí bên trong kho cấp đông
1 – Dàn lạnh ; 2 – Quạt dàn lạnh ; 3 – Trần giả ; 4 – Tấm hướng dòng ; 5 – Xe hàng
– Vỏ kho : Vỏ kho được lắp ghép từ những tấm panel polyurethan, dày 150 mm. Riêng nền kho, không sử dụng những tấm panel mà được xây bê tông có năng lực chịu tải trọng lớn. Nền kho được xây và lót cách nhiệt giống như nền kho xây ( xem hình 4-3 ). Để gió tuần hoàn đều trong kho người ta làm trần giả tạo nên kênh tuần hoàn gió ( hình 4-2 ) .
– Các thiết bị khác : Ngoài thiết bị đặc biệt quan trọng đặc trưng cho mạng lưới hệ thống kho cấp đông sử dụng R22, những thiết bị khác như thiết bị ngưng tụ, bình chứa cao áp, tháp giải nhiệt vv .. không có điểm khác đặc biệt quan trọng nào so với những mạng lưới hệ thống khác .

Kết cấu cách nhiệt và kích thước kho cấp đông

Kích thước kho cấp đông

Kích thước kho cấp đông rất khó xác lập theo những thống kê giám sát thường thì vì bên trong kho cấp đông có sắp xếp dàn lạnh có size lớn đặt ngay dưới nền, mạng lưới hệ thống trần giả tạo kênh tuần hoàn gió, khoảng chừng hở thiết yếu để sửa chữa thay thế dàn lạnh. Phần khoảng trống còn lại để sắp xếp những xe chất hàng. Vì thế dựa vào hiệu suất để xác lập kích cỡ kho cấp đông khó đúng mực .
Kích thước kho cấp đông hoàn toàn có thể giám sát theo những bước tính như kho lạnh ( chương 2 ). Tuy nhiên cần quan tâm là so với kho cấp đông thông số chất tải nhỏ hơn kho lạnh nhiều .
Để có số liệu tìm hiểu thêm và giám sát dưới đây chúng tôi ra mắt kích cỡ của những kho cấp đông thường hay được sử dụng ở những nhà máy sản xuất ướp lạnh ở nước ta .
Cần chú ý quan tâm là khi tính theo thông số chất tải cho ở bảng 4-4 cần nhân với 2 mới có dung tích thực kho cấo đông vì dung tích chứa hàng chỉ chiếm khoảng chừng 50 % dung tích kho, phần còn lại để làm trần giả và lắp ráp dàn lạnh .
Kích thước kho cấp đông thực tế

Kết cấu cách nhiệt kho cấp đông

Kết cấu cách nhiệt tường, trần

Tường và trần kho cấp đông được lắp ghép từ những tấm panel cách nhiệt polyurethan. Độ dày của tường kho cấp đông là 150 mm. Cấu tạo của những tấm panel cũng gồm 3 lớp : Hai bên là lớp tôn mạ màu colorbond dày 0,5 đến 0,6 mm và ở giữa là polyurethan ( bảng 4-5 ). Các tấm panel cũng được lắp ghép bằng khóa camlock chắc như đinh
Các lớp cách nhiệt panel trần, tường kho cấp đông

Kết cấu cách nhiệt nền

Kết cấu cách nhiệt nền xây của kho cấp đông được trình diễn trên hình 4-3 và bảng 4-6. Kết cấu cách nhiệt nền có những đặc thù sau :
Để tránh cơi nền kho do hiện tượng kỳ lạ đông đá phía dưới nền, ngay dưới lớp bê tông dưới cùng có sắp xếp những ống thông gió. Ống thông gió là những ống PVC  100 đặt cách nhau khoảng chừng 1000 mm, đi dích dắc, hai đầu ống đưa lên khỏi nền để gió bên ngoài hoàn toàn có thể vào ra ống, nhằm mục đích thông gió tránh ngừng hoạt động .
Để đỡ lớp bê tông, tải trọng dàn lạnh và xe hàng phía trên tránh đè dẹt lớp cách nhiệt, người ta sắp xếp xen kẻ trong lớp cách nhiệt những gối gỗ. Gối gổ được làm từ loại gổ tốt chống mối mọt và mục do ẩm, thường sử dụng gổ nhóm 2. Khoảng cách hài hòa và hợp lý của những gối gổ là 1000 đến 1500 mm. Phía trên và dưới lớp cách nhiệt là những lớp giấy dầu chống thấm sắp xếp 2 lớp, những đầu ghép mí được dán kín tránh ẩm xâm nhập làm mất đặc thù cách nhiệt lớp vật tư. Vật liệu cách nhiệt nền hoàn toàn có thể là styrofor hoặc polyurethan dày 200 mm. Để tránh nước bên trong và ngoài kho hoàn toàn có thể chảy xuống những lớp cách nhiệt nền theo những tấm panel tường, sát chân panel tường, phía trong và phía ngoài người ta xây cao một khoảng chừng 100 mm .
Các lớp cách nhiệt nền kho cấp đông

Kết cấu kho cấp đông 3,5 Tấn/mẻ

Trước khi lót lớp cách nhiệt, trên mặt phẳng lớp bê tông nền móng người ta quét một lớp hắc ín liên tục để chống thấm nước từ dưới nền móng lên lớp cách nhiệt .

Tính nhiệt kho cấp đông

Tổn thất nhiệt ở kho cấp đông gồm có :
– Tổn thất nhiệt qua cấu trúc bao che .
– Tổn thất nhiệt do làm lạnh loại sản phẩm, khay cấp đông, xe cấp đông và tổn thất nhiệt do châm nước cho mẫu sản phẩm ( dạng block )
– Tổn thất nhiệt do quản lý và vận hành
+ Nhiệt do Open
+ Nhiệt do xả băng
+ Nhiệt do đèn chiếu sáng
+ Tổn thất do người vào ra kho .
+ Nhiệt do động cơ quạt thải ra

Tổn thất do truyền nhiệt qua kết cấu bao che

Tổn thất qua cấu trúc bao che được tính theo công thức :
Q1 = Q11 + Q12, W ( 4-10 )
Q11 – Tổn thất qua tường, trần, W ;
Q12 – Tổn thất qua nền, W .

Tổn thất qua tường, trần

Q11 = k. Ft. delta t, W ( 4-11 )
Ft – Diện tích tường và trần, mét vuông ;
delta t = tKKN – tKKT ;
tKKN – Nhiệt độ không khí bên ngoài tường, oC
tKKT – Nhiệt độ không khí bên trong kho cấp đông tKKT = – 35 oC
k – Hệ số truyền nhiệt của tường, trần, W / mét vuông. K

α1 – Hệ số tỏa nhiệt bên ngoài tường, hoàn toàn có thể lấy α1 = 23,3 W / mét vuông. K ;
α2 – Hệ số tỏa nhiệt bên trong, lấy α2 = 10,5 W / mét vuông. K tương ứng với trường hợp không khí đối lưu cưỡng bức mạnh trong kho .

Tổn thất qua nền

Nền kho cấp đông có thông gió nên hoàn toàn có thể tính tổn thất nhiệt theo công thức sau đây
Q12 = k. F. ( tN – tKKT ), W ( 4-13 )
F – Diện tích nền, mét vuông ;
tN – Nhiệt độ trung bình của nền, oC ;
tKKT – Nhiệt độ không khí trong kho cấp đông, tKKT = – 35 oC ;
Hệ số truyền nhiệt k được tính tương tự như giống tường .

Nhiệt do làm lạnh sản phẩm

Nhiệt do làm lạnh loại sản phẩm Q2 gồm :
– Nhiệt do làm lạnh thực phẩm Q21, W ;
– Nhiệt do làm lạnh khay cấp đông Q2, W ;
– Nhiệt do làm lạnh xe cấp đông Q23, W ;
– Ngoài ra một số ít loại sản phẩm khi cấp đông người ta triển khai châm thêm nước để mạ 01 lớp băng trên mặt phẳng làm cho bề mặt phẳng, đẹp, chống ôxi hóa thực phẩm, nên cũng cần tính thêm tổn thất do làm lạnh nước Q24

Nhiệt do làm lạnh sản phẩm Q21

Tổn thất nhiệt do loại sản phẩm mang vào được tính theo công thức sau :

M – Khối lượng thực phẩm cấp đông cho một mẻ, kg ;
i1, i2 – Entanpi của loại sản phẩm ở nhiệt độ nguồn vào và đầu ra, J / kg ;
Nhiệt độ loại sản phẩm nguồn vào lấy theo nhiệt độ thiên nhiên và môi trường. Một số mẫu sản phẩm cấp đông trước khi cấp đông đã được làm lạnh ở kho chờ đông, nên hoàn toàn có thể lấy nhiệt độ nguồn vào t1 = 10 đến 12 oC .
Nhiệt độ trung bình đầu ra của những sản phẩm cấp đông phải đạt – 18 oC
t – Thời gian cấp đông của một mẻ. Thời gian cấp đông của những kho cấp đông tùy thuộc và dạng loại sản phẩm : dạng rời là 3 giờ ; dạng block là 7 đến 9 giờ .

Nhiệt do làm lạnh khay cấp đông Q22

Tổn thất nhiệt do khay cấp đông mang vào được xác lập :

Mkh – Tổng khối lượng khay cấp đông, kg ;
Cp – Nhiệt dung riêng của vật tư khay cấp đông, J / kg. K ;
+ Vật liệu nhôm : Cp = 921 J / kg. K ;
+ Tôn tráng kẽm : Cp = 460 J / kg. K
t1, t2 – Nhiệt độ khay trước và sau cấp đông, oC ;
t – Thời gian cấp đông, giây .
Đối với kho cấp đông, thực phẩm thường được đặt trên những khay cấp đông loại 5 kg .

Các đặc tính kỹ thuật của khay 5 kg được dẫn ra trên bảng 4-7.

Xem thêm: Sửa Tủ Đông Darling

Thông số kỹ thuật khay cấp đông

Cấu tạo xe cấp đông

Nhiệt do làm lạnh xe cấp đông Q23

Xe cấp đông được sản xuất từ vật tư inox dùng đỡ những khay cấp đông. Trên hình 4-4 là xe cấp đông loại chứa 125 kg hàng danh định, gồm có 3 ngăn và 9 giá đỡ. Khối lượng của xe là khoảng chừng 40 kg .

CpX – Nhiệt dung riêng của vật tư xe cấp đông, J / kg. K. Xe cấp đông làm bằng inox .
Mx – Tổng khối lượng xe chất hàng, kg
Mx = n. mx
n – Số lượng xe sử dụng ;
mx – Khối lượng mỗi xe cấp đông, kg ;
t1, t2 – Nhiệt độ xe trước lúc vào cấp đông và sau khi cấp đông xong, oC .

Nhiệt do làm lạnh nước châm Q24

Chỉ có mẫu sản phẩm dạng block mới cần châm nước. Đối với mẫu sản phẩm dạng rời quy trình mạ băng triển khai sau cấp đông ở bên ngoài, sau đó hoàn toàn có thể đưa vào khâu tái đông .

Mn – Tổng khối lượng nước châm, kg ;
Khối lượng nước châm chiếm khoảng chừng 5 % khối lượng hàng cấp đông, thường người ta châm dày khoảng chừng 0,5 đến 1,0 mm ;
t – Thời gian cấp đông, Giây ;
qo – Nhiệt lượng cần làm lạnh 1 kg nước từ nhiệt độ khởi đầu đến khi đông đá trọn vẹn, J / kg .
Nhiệt làm lạnh 1 kg nước từ nhiệt độ bắt đầu đến khi đông đá trọn vẹn qo được xác lập theo công thức :
qo = Cpn. t1 + r + Cpđ.  t2 , J / kg ( 4-18 )
Cpn – Nhiệt dung riêng của nước : Cpn = 4186 J / kg. K ;
r – Nhiệt đông đặc : r = 333600 J / kg ;
Cpđ – Nhiệt dung riêng của đá : Cpđ = 2090 J / kg. K ;
t1 – Nhiệt độ nước nguồn vào, lấy từ nước lạnh chế biến t = 5 đến 7 oC ;
t2 – Nhiệt độ đá sau cấp đông bằng nhiệt độ trung bình của mẫu sản phẩm, tạm lấy : t2 = – 15 đến – 18 oC .
Thay vào ta có :
qo = 4186. t1 + 333600 + 2090.  t2 , J / kg ( 4-19 )

Tổn thất nhiệt do vận hành

Tổn thất vận hành gồm có :
– Tổn thất do Open Q31, W ;
– Tổn thất do xả băng Q32, W ;
– Tổn thất do đèn chiếu sáng Q33, W ;
– Tổn thất do người tỏa ra Q34, W ;
– Tổn thất do động cơ quạt Q35, W .
Q3 = Q31 + Q32 + Q33 + Q34 + Q35, W ( 4-20 )

Nhiệt do mở cửa Q31

Trong quy trình quản lý và vận hành những kho cấp đông, người quản lý và vận hành trong nhiều trường hợp cần phải Open vào kiểm tra hàng, những thiết bị và châm nước, nên không khí xâm nhập vào phòng gây ra tổn thất nhiệt. Lượng nhiệt do Open rất khó xác lập. Có thể xác định lượng nhiệt Open giống như kho lạnh như sau :
Q31 = B.F, W ( 4-21 )
B – dòng nhiệt riêng khi Open, W / mét vuông ;
F – diện tích quy hoạnh buồng, mét vuông .
Dòng nhiệt riêng khi Open nhờ vào vào diện tích quy hoạnh buồng của kho cấp đông được đưa ra ở bảng dưới đây :
Dòng nhiệt riêng do mở cửa

Tổn thất nhiệt do xả băng

Giống như kho lạnh, ở kho cấp đông nhiệt xả băng đại bộ phận làm tan băng ở dàn lạnh và được xả ra ngoài kho, một phần truyền cho không khí trong phòng, hiệu quả sau khi xả băng, nhiệt độ trong phòng tăng lên đáng kể. Vì vậy cần tính đến tổn thất do xả băng mang vào .
Tổn thất nhiệt do xả băng mang vào được tính theo biểu thức sau :

Trong đó :
t – Thời gian cấp đông, giây ;
Q32 – Tổn thất nhiệt do xả băng mang vào, W ;
Q. – Tổng nhiệt lượng do xả băng truyền cho không khí hoàn toàn có thể tính theo tỷ suất Xác Suất lượng nhiệt xả băng hoặc dựa vào mức độ tăng nhiệt độ trong sau khi xả băng :
Q = pKK. V.CP.delta t, J ( 4-23 )
pKK – Khối lượng riêng của không khí, pKK ≈ 1,2 kg / m3 ;
V – Dung tích kho cấp đông, m3 ;
Cp – Nhiệt dung riêng của không khí, J / kg. K ;
delta t – Độ tăng nhiệt độ không khí trong kho sau xả băng, oC

Dòng nhiệt do chiếu sáng buồng Q33

Dòng nhiệt do chiếu sáng hoàn toàn có thể tính theo công thức sau :
Q33 = N ( 4-24 )
N – Công suất đèn chiếu sáng, W .
Nếu không có số liệu của đèn chiếu sáng kho cấp đông hoàn toàn có thể địa thế căn cứ vào tỷ lệ chiếu sáng thiết yếu cho kho để xác lập hiệu suất đèn .

Dòng nhiệt do người toả ra Q34

Đối với kho cấp đông, trong quy trình cấp đông rất ít khi có người quản lý và vận hành ở bên trong kho, tổn thất này hoàn toàn có thể bỏ lỡ. Khi cấp đông những loại sản phẩm block, người ta hoàn toàn có thể tạm dừng để châm nước cho hàng, quy trình này tạo nên một tổn thất nhiệt nhất định .
Dòng nhiệt do người tỏa ra được xác lập theo biểu thức :
Q34 = 350. n, W ( 4-25 )
n – số người thao tác trong buồng .
350 – nhiệt lượng do một người thải ra khi làm việc làm nặng nhọc : q = 350 W / người .
Số người thao tác trong kho cấp đông cỡ 1 đến 2 người

Dòng nhiệt do các động cơ quạt Q35

Dòng nhiệt do những động cơ quạt dàn lạnh hoàn toàn có thể xác lập theo biểu thức :
Q35 = 1000. N ; W ( 4-26 )
N – hiệu suất động cơ điện, kW .
Các buồng cấp đông có từ 2-4 quạt, hiệu suất của quạt từ 1 đến 2,2 kW
Khi sắp xếp động cơ ngoài kho cấp đông tính theo biểu thức :
Q35 = 1000. N.n, W ( 4-27 )
n – hiệu suất động cơ

Cấu tạo một số thiết bị chính

Trong mạng lưới hệ thống lạnh kho cấp đông sử dụng môi chất R22 người ta thường sử dụng bình trung gian kiểu nằm ngang và bình hồi nhiệt tách lỏng. Dưới đây chúng tôi xin trình làng cấu trúc và đặc thù của những bình đó .

Bình trung gian kiểu nằm ngang

Bình trung gian kiểu nằm ngang R22
A – Môi chất ra ; B – Dịch lỏng vào ; C – Dịch lỏng ra ; D – Ống tiết lưu ; E – ống môi chất vào

Trên hình 4-5 trình diễn cấu trúc bình trung gian kiểu nằm ngang thường sử dụng cho mạng lưới hệ thống R22 .
Bình trung gian kiểu nằm ngang có cấu trúc giống bình ngưng nhưng size nhỏ hơn. Trong bình môi chất cuối quy trình nén cấp 1 được đưa vào bên trong ống trao đổi nhiệt, dịch lỏng cao áp đi bên ngoài ống
Các tấm ngăn có công dụng làm dịch lỏng cao áp đi theo đường dích dắc để quy trình trao đổi nhiệt đều và hiệu suất cao hơn .
Bình trung gian kiểu nằm ngang có cấu trúc gọn, hiệu suất cao trao đổi nhiệt cao, giá tiền rẻ, những thiết bị phụ đi kèm ít .

Bình hồi nhiệt tách lỏng

Bình tách lỏng hồi nhiệt kết hợp 2 chức năng: tách lỏng và hồi nhiệt

Xem thêm: Sửa Tủ Đông Panasonic

– Dòng dịch lỏng từ bình trung gian ( hoặc bình chứa cao áp ) được đưa qua ống xoắn để quá lạnh .
– Môi chất sau dàn lạnh trước khi được hút về máy nén được đưa vào bình tách lỏng để tách những giọt lỏng còn lại

Bình tách lỏng hồi nhiệt
A – Ga vào ; B – Lỏng ra ; C – Hồi lỏng ; D – Lỏng vào ; E – Ga ra

Source: https://suachuatulanh.org
Category : Sửa Tủ Đông