Tài liệu đề tài tính toán, thiết kế hệ thống lạnh cho kho bảo quản sản phẩm thủy sản lạnh đông dung tích 400 tấn tại công ty chế biến xuất khẩu thủy sản f90

1 LỜI NÓI ĐẦU Trong công cuộc đổi mới đất nước hiện nay thi vấn đề xuất khẩu hàng hóa để thu về ngoại tệ cho đất nước là một vấn đề cực kĩ quan trọng đòi hỏi các ngành phải nỗ lực hết minh để thực hiện được điều ấy. Trong đó ngành chế biến thủy sản cũng đóng góp một phần quan trọng . Việt Nam có vị trí địa lý thuận lợi cho việc đánh bắt và nuôi trồng thủy sản phát triển, do đó yêu cầu phải phát triển các nhà máy đáp ứng đầy đủ các yêu cầu cho công việc chế biến, bảo quản thủy sản một cách liên tục nhằm đem lại hiệu quả cao nhất. Trong tất cả các khâu của quá trình chế biến thủy sản thi vấn đề bảo quản sản phẩm cũng là một vấn đề quan trong nhằm đem lại hiệu quả cao nhất đó là góp phần tạo ra một sản phẩm tốt nhất. Nhằm góp phần tạo ra được một sản phẩm tốt, em đã chọn đề tài của minh là: Tính thiết kế hệ thống lạnh cho kho bảo quản sản phẩm thủy sản lạnh đông dung tích 400 tẩn tại công ty chế biến xuất khẩu thủy sản F90, số 1 đường Phước Long, Nha Trang, Khánh hòa. Nội dung của đề tài bao gồm: 1. Tổng quan. 2. Khảo sát công trình, chọn phương án thiết kế, tính cấu trúc kho lạnh 3. Tính nhiệt tải, chọn máy nén lạnh và các thiết bị cho hệ thống lạnh 4. Trang bị tự động hóa, lắp đặt vận hành hệ thống lạnh, kho lạnh Sau một thời gian thực tập tại công ty với những số liệu thu nhận được em đã hoàn thành xong đề tài được giao. Tuy nhiên với kiến thức còn hạn chế nhất là còn thiếu kiến thức thực tế nên đề tài còn có nhiều thiếu sót rất mong nhận được những đóng góp ý kiến của quý thầy cô. Nha Trang, ngày....... tháng 05 năm 2011. Sinh viên thực hiện 2 Chương 1. TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về công ty chế biến thủy sản F90 1.1.1. Giới thiệu sự hình thành và hướng phát triển của công ty Hình 1.1. Công ty chế biến thủy sản F90 Công ty chế biến xuất khẩu thủy sản F90 nằm ở ngoại ô, cách thành phố Nha Trang 5 km về phía Nam, cách cảng Nha Trang khoảng 3 km về phía Tây Bắc, nằm trên đường Phước Long, một con đường giao thông quan trọng. Đây là điều kiện thuận lợi cho việc thu mua nguyên liệu cũng như việc phân phối sản phẩm đến người tiêu dùng. Thảnh lập năm 1990, trực thuộc Công ty liên doanh thủy sản Nha Trang quản lý với tổng diện tích 36000 m2. Năm 1994, Công ty liên doanh thủy sản Nha Trang giải thể, ủy ban nhân dân tỉnh Khánh Hòa cho sáp nhập vào Công ty thiết bị vật tư thủy sản ( SPECO ). Ngày 16/02/1998, trực thuộc công ty chế biến xuất khẩu thủy sản F17 quản lý. Từ đó đến nay công ty đã và đang phát triển ổn định. Mặt hàng kinh doanh chính : thu mua, gia công, chế biến và xuất khẩu hàng thủy sản. 3 Tên đầy đủ : CÔNG TY CHẾ BIẾN XUẤT KHẨU THỦY SẢN F90 Tên giao dịch quốc tế : NHA TRANG SEAPRODUCT COMPANY DL90 Địa chỉ: SỐ 1- ĐUỜNG PHUỚC LONG - BÌNH TÂN - NHA TRANG. Hàng năm công ty có những đóng góp nhất định vào nền kinh tế tinh nói riêng và ngành thủy sản Việt Nam nói chung ,giải quyết được việc làm cho khoảng 700 lao động địa phương và vùng lân cận. Công ty luôn quan tâm đến đời sống vật chất và tinh thần của công nhân viên. Với đội ngũ cán bộ, kỳ sư có trình độ, trách nhiệm cao trong công việc cùng đội ngũ công nhân lành nghề, tận tâm, công ty thường xuyên đầu tư trang thiết bij, máy móc hiện đại. Do đo năng suất được nâng cao trong sản xuất, góp phần vào công cuộc đổi mới, đi lên của đất nước. 1.1.2. Sơ đồ cơ cấu tổ chức quản lý của công ty F90 B.GIÁM ĐÓC P.T ạ p vụ T.xử lý P.K ỹ thuật p.hàng Lấy p. Btrang T.KCS p doanh Cơ điện PX.sản xuất 1 Hình 1.2. Sơ đồ tố chức công ty F90 + Chức năng nhiệm vụ và mối quan hệ giữa các bộ phận - Giám đốc: có quyền hạn cao nhất trong công ty, có chức năng giám sát điều hành mọi hoạt động của công ty. - Phó giám đốc: có nhiệm vụ tham mưu cho giám đốc, điều hành mọi hoạt động sản xuất kinh doanh của công ty, tham gia ký kết các họp đồng. 4 - Phân xưởng chế biến: có vai trò quan trọng trong sự tồn tai và phát triển của công ty. Chịu trách nhiệm về mặt quản lý nhân sự, đảm bảo các chế độ, chính sách và quyền lợi nghĩa vụ của người lao động đối với công ty theo luật định của nhà nước. - Phân xưởng cơ điện: Đảm bảo cho các máy móc thiết bị vận hành thông suốt, an toàn trong cả quá trình chế biến. - Phòng kỳ thuật: Tham mưu cho giám đốc trong việc điều hành kỳ thuật sản xuất, quá trình vệ sinh an toàn thực phẩm từ nguyên liệu đến thành phẩm, chịu trách nhiệm về chất lượng sản phẩm làm ra, phụ trách chương trình quản lý chất lượng, thực hiện đúng kế hoạch mà giám đốc đề ra. - Phòng kinh doanh có chức năng và nhiệm vụ xử lý thông tin từ các nguồn tin thu thập được từ phía khách hàng, từ việc khảo sát thị trường. Phân tích tổng họp thông tin đưa ra nhưng đề xuất, dự báo trong kinh doanh như giá cả mặt hàng trước mắt và lâu dài. Ngoài ra phải thường xuyên giao dịch với khách hàng, chào hàng trực tiếp hoặc gián tiếp. - Phòng kế toán: có vai trò trong sự tồn tại và phát triển của công ty. Tính các chi phí, giá thành sản phẩm, lợi nhuận tiền lương, thưởng và tính toán các khoản có liên quá đến sản xuất kinh doanh của công ty. 1.1.3. Mặt bằng công ty Công ty nằm cạnh đường Phước Long nối dài đường Võ Thị Sáu và đường Bình Tân nên rất thuận lợi cho việc thu mua nguyên liệu cũng như việc phân phối. Hiện nay đường Phước Long vừa được nâng cấp nên việc đi lại có nhiều thuận lợi hơn. Xung quanh công ty được xây bằng rào cao 3,2m ngăn cách với khu vực xung quanh, đồng thời đảm bảo an ninh trật tự. Nhược điểm: - Khi muốn đi vào phòng máy phải băng ngang qua phân xưởng chế biến nên ảnh hưởng đến sản xuất.. - Chiều cao phân xưởng khá thấp nên không thể xây dựng được các cấu trúc cao. - Bố trí các cửa ra vào chưa họp lý nên gây bất tiện trong đi lại và sản xuất. 5 Hình 1.3. Sơ đồ mặt bằng tống thế công ty F90 1.2. Tổng quan về kho lạnh 1.2.1. Khái niệm về kho lạnh bảo quản 6 Kho lạnh bảo quản là kho được sử dụng để bảo quản các loại thực phẩm, nông sản, rau quả, các sản phẩm của công nghiệp hóa chất, công nghiệp thực phẩm, công nghiệp nhẹ v.v Hiện nay kho lạnh được sử dụng rất rộng rãi trong công nghiệp chế biến thực phẩm và chiếm một tỷ lệ lớn nhất. Các dạng mặt hàng bảo quản bao gồm: - Kho bảo quản thực phẩm chế biến như: thịt, hải sản, đồ hộp... - Bảo quản nông sản thực phẩm,rau quả. - Bảo quản các sản phẩm y tế, dược liệu. - Kho bảo quản sữa. - Kho bảo quản và lên men bia. - Bảo quản các sản phẩm khác 1.2.2. Phân loại 1.2.2.1 Theo công dụng người ta có thể phân ra các loại kho lạnh như sau: - Kho lạnh sơ bộ: dùng làm lạnh sơ bộ hay bảo quản tạm thời thực phẩm tại các nhà máy chế biến trước khi chuyển sang một khâu chế biến khác . - Kho chế biến: được sử dụng trong các nhà máy chế biến và bảo quản thực phẩm (nhà máy đồ hộp, nhà máy sữa, nhà máy chế biến thủy sản, nhà máy xuất khẩu thịt...). Các kho lạnh loại này thường có dung tích lớn, cần phải trang bị hệ thống có công suất lạnh lớn. Phụ tải của kho lạnh luôn thay đổi do phải xuất nhập hàng thường xuyên. - Kho lạnh phân phối, kho trung chuyển: dùng điều hòa cung cấp thực phẩm cho các khu vực dân cư, thành phố và dự trừ lâu dài. Kho lạnh phân phối thường có dung tích lớn, dự trừ nhiều mặt hàng và có ý nghĩa rất lớn đến đời sống sinh hoạt của cả một cộng đồng. - Kho thương nghiệp: kho lạnh bảo quản các mặt hàng thực phẩm của hệ thống thương nghiệp. Kho dùng bảo quản tạm thời các mặt hàng đang được doanh nghiệp bán trên thị trường. - Kho vận tải (trên tàu thủy, tầu hỏa, xe ôtô): đặc điểm của kho là dung tích lớn, hàng bảo quản mang tính tạm thời để vận chuyển từ nơi này đến nơi khác. - Kho sinh hoạt: đây là loại kho rất nhỏ dùng trong các hộ gia đĩnh, khách sạn, nhà hàng dùng bảo quản một lượng hàng nhỏ 7 1.2.2.2. Theo nhiệt độ người ta chia ra: - Kho bảo quản lạnh: nhiệt độ bảo quản thường nằm trong khoảng -2°c -ỉ- 5°c. Đối với một số rau quả nhiệt đới cần bảo quản ở nhiệt độ cao hơn (chuối > 10°c, chanh > 4°C). Nói chung các mặt hàng chủ yếu là rau quả và các mặt hàng nông sản. - Kho bảo quản đông: kho được sử dụng để bảo quản các mặt hàng đã qua cấp đông. Đó là hàng thực phẩm có nguồn gốc động vật. Nhiệt độ bảo quản tùy thuộc vào thời gian, loại thực phẩm bảo quản. Tuy nhiên nhiệt độ bảo quản tối thiểu cũng phải đạt -18°c để cho các vi sinh vật không thể phát triển làm hư hại thực phẩm trong quá trình bảo quản. - Kho đa năng: nhiệt độ bảo quản là -12°c. - Kho gia lạnh: nhiệt độ 0°c, dùng gia lạnh các sản phẩm trước khi chuyển sang khâu chế biến khác. - Kho bảo quản nước đá: nhiệt độ kho tối thiểu -4°c. 1.2.2.3. Theo dung tích chứa. Kích thước kho lạnh phụ thuộc chủ yếu vào dung tích chứa hàng của nó. Do đặc điểm về khả năng chất tải cho mỗi loại thực phẩm có khác nhau nên thường quy dung tích ra tấn thịt (MT- Meat Tons). Ví dụ kho 50MT, kho 100MT, kho 150MT...là những kho có khả năng chứa 50,100, 150...tấn thịt. 1.2.2.4. Theo đặc điểm cách nhiệt người ta chia ra: - Kho xây: là kho mà kết cấu là kiến trúc xây dựng và bên trong người ta tiến hành bọc các lớp cách nhiệt. Kho xây chiếm diện tích lớn, lắp đặt khó, giá thành tương đối cao, không đẹp, khó tháo dỡ và di chuyển. Mặt khác về mặt thẩm mỹ và vệ sinh kho xây không đảm bảo tốt. Vĩ vậy hiện nay ở nước ta người ta ít sử dụng kho xây để bảo quản thực phẩm. - Kho panel: được lắp ghép từ các tấm panel tiền chế polyurethan và được lắp ghép với nhau bằng các móc khóa cam locking. Kho panel có hĩnh thức đẹp, gọn và giá thành tương đối rẻ, rất tiện lợi khi lắp đặt, tháo đỡ và bảo quản các mặt hàng thực phẩm, nông sản, thuốc men, dược liệu... Hiện nay nhiều doanh nghiệp ở nước ta đã sản xuất các tấm panel cách nhiệt đạt tiêu chuẩn cao. Vĩ thế hầu hết các xí nghiệp công nghiệp thực phẩm đều sử dụng kho panel để bảo quản hàng hóa. 8 1.2.3. Các phương pháp xây dựng kho lạnh Hiện nay, ngành thuỷ sản ở nước ta đang phát triển mạnh, để phục vụ cho quá trình chế biến và bảo quản thuỷ sản phục vụ cho công tác xuất khẩu. Vĩ vậy, những kho lạnh có công suất vừa và nhỏ được xây dựng tương đối nhiều ở Việt Nam hiện nay. Đe xây dựng trạm lạnh cũng như kho lạnh thi trên thực tế ở nước ta hiện nay có thể sử dụng 2 phương pháp sau: Kho xây (như xây dựng dân dụng, điểm khác là phải có cách nhiệt, cách ẩm ). Kho lắp ghép (xây + lắp ghép ). Tuỳtheo điều kiện: - Địa chất công trình nơi xây dựng. - Vốn xây dựng. - Thời gian thi công. - Nguyên vật liệu xây dựng tại địa phương. 1.2.3.1. Phương án truyền thống Phương án này kho lạnh được xây dựng bằng các vật liệu xây dựng và lớp cách nhiệt, cách ẩm gắn vào phía trong của kho. Quá trình xây dựng phức tạp, qua nhiều công đoạn. + Ưu điểm: - Kho xây thi ta tận dụng được nguyên vật liệu có sẵn ở địa phương. - Có thể sử dụng những công trĩnh kiến trúc có sẵn để chuyển thành kho - Giá thành xây dựng rẻ. + Nhược điểm: - Khi cần di chuyển kho lạnh khó khăn, hầu như bị phá hỏng. - Cần nhiều thời gian và nhân lực thi công. - Chất lượng công trình có độ tin cậy không cao. 1.2.3.2. Phương án hiện đại: đó là phương án xây dựng kho bàng cách lắp các tấm panel tiêu chuẩn trên nền, khung và mái của kho. + Ưu điểm: - Các chi tiết cấu trúc cách nhiệt, cách ẩm là các tấm tiêu chuẩn chế tạo sẵn, nên dễ dàng vận chuyển đến nơi lắp dặt và lắp ráp nhanh chóng. - Khi cần di chuyển kho lạnh dễ dàng, không bị hư hỏng. 9 - Kho chỉ cần khung và mái che, nên không cần đến các vật liệu xây dựng, do đó việc xây dựng rất đơn giản. + Nhược điểm: - Giá thành đắt hơn kho xây. Trên cơ sở phân tích ưu nhược điểm của hai phương án trên thi phương án hiện đại mặc dù giá thành cao, nhưng chất lượng của kho đảm bảo cho nên giảm được chi phí vận hành và chất lượng sản phẩm được bảo quản tốt hơn, do đó phương án hiện đại được chọn ở đây là xây dựng kho bàng các tấm panel tiêu chuẩn 1.2.4. Một số vấn đề khi thiết kế, lắp đặt và sử dụng kho lạnh I.2.4.I. Hiện tượng lọt ẩm Không khí trong kho lạnh có nhiệt độ thấp, khi tuần hoàn qua dàn lạnh một lượng nước đáng kể đã kết ngưng lại, vĩ vậy phân áp suất hơi nước không khí trong buồng nhỏ hơn so với bên ngoài. Ket quả hơi ẩm có xu hướng thẩm thấu vào phòng qua kết cấu bao che. - Đối với kho xây, hơi ẩm khi xâm nhập có thể làm ẩm ướt lóp cách nhiệt làm mất tính chất cách nhiệt của lóp vật liệu. Vĩ vậy kho lạnh xây cần phải được quét hắc ín và lót giấy dầu chống thấm. Giấy dầu chống thấm cần lót hai lóp, các lớp chồng mí lên nhau và phải dán băng keo kín, tạo màn cách ẩm liên tục trên toàn bộ diện tích nền kho. - Đối với kho panel bên ngoài và bên trong kho có các lớp tôn nên không có khả năng lọt ẩm. Tuy nhiên cần tránh các vật nhọn làm thủng vỏ panel dẫn đến làm ẩm ướt lớp cách nhiệt. Vĩ thế trong các kho lạnh người ta thường làm hệ thống palet bằng gỗ để đỡ cho panel tránh xe đẩy, vật nhọn đâm vào trong quá trình vận chuyển đi lại. Giữa các tấm panel có lắp ghép có khe hở nhỏ cần làm kín bàng Silicon, sealant. Bên ngoài các kho trong nhiều nhà máy người ta chôn các dãy cột cao khoảng 0,8m phòng ngừa các xe chở hàng va đập vào kho lạnh gây hư hỏng . 1.2.4.2. Hiện tượng cơi nền do băng Kho lạnh bảo quản lâu ngày, lạnh truyền qua kết cấu cách nhiệt xuống nền đất. Khi nhiệt độ xuống thấp nước kết tinh thành đá lớn làm cơi nền kho lạnh, phá hủy kết cấu xây dựng . Để phòng hiện tượng cơi nền người ta sử dụng các biện pháp sau: 1 0 a. Tạo khoảng trống phía dưới để thông gió nền: lắp đặt kho lạnh trên các con lươn hoặc trên hệ thống khung đỡ. Các con lươn thông gió được xây dựng bằng bê tông hoặc gạch thẻ, cao khoảng 100 -ỉ200 mm đảm bảo thông gió tốt. Khoảng cách giữa các con lươn tối đa 400 mm. Be mặt các con lươn dốc về hai phía 2% để tránh đọng nước. b. Dùng điện trở để sấy nền: đây là biện pháp đơn giản, dễ lắp đặt, nhưng chi phí vận hành khá cao, đặc biệt khi kích thước kho lớn. Vĩ vậy biện pháp này ít sử dụng. c. Dùng các ống thông gió nền: đối với kho có nền xây, để tránh đóng băng nền , biện pháp kinh tế nhất là sử dụng các ống thông gió nền. Các ống thông gió là ống PVC đường kính 0100 mm, bố trí cách quãng 1000 -ỉ-1500 mm, đi ziczãc phía dưới nền, hai đầu thông lên khí trời. Trong quá trình làm việc, gió thông vào ống, trao đổi nhiệt với nền đất và sưởi ấm nền, ngăn ngừa đóng băng . 1.2.4.3. Hiện tượng lọt không khí Khi xuất nhập hàng hoặc mở cửa thao tác kiểm tra, không khí bên ngoài sẽ thâm nhập vào kho gây ra tổn thất nhiệt đáng kể và làm ảnh hưởng chế độ bảo quản. Quá trình thâm nhập này thực hiện như sau: gió nóng bên ngoài chuyển động vào kho lạnh từ phía trên cửa và gió lạnh trong phòng ùa ra ngoài từ phía dưới nền. Quá trình thâm nhập của không khí bên ngoài vào kho lạnh không những làm mất lạnh của phòng mà còn mang theo một lượng hơi ẩm vào phòng và sau đó tích tụ trên các dàn lạnh ảnh hưởng đến hiệu quả làm việc của hệ thống. Đe ngăn ngừa hiện tượng đó người ta sử dụng nhiều biện pháp khác nhau: + Sử dụng quạt màn tạo màn khí ngăn chặn sự trao đổi không khí bên ngoài và bên trong . + Làm cửa đôi: cửa ra vào kho lạnh có hai lóp riêng biệt làm cho không khí bên trong không bao giờ thông với bên ngoài. Phuơng pháp này bất tiện vĩ chiếm thêm diện tích, xuất nhập hàng khó khăn, giảm mỳ quan công trình nên ít sử dụng. Nhiều hệ thống kho lạnh lớn người ta làm hẳn cả một kho đệm. Kho đệm có nhiệt độ vừa phải, có tác dụng như lớp đệm tránh không khí bên ngoài xâm nhập vào kho lạnh . 1 1 + Sử dụng cửa sổ nhỏ để vào ra hàng. Các cửa này được lắp đặt trên tường ở độ cao thích họp và có kích thước cỡ 600 X 600 mm . + Sử dụng màn nhựa: treo ở cửa ra vào một tấm màn nhựa được ghép từ nhiều mảnh nhỏ. Phương pháp này hiệu quả tương đối cao, đồng thời không ảnh hưởng đến việc đi lại. Nhựa chế tạo màn cửa phải đảm bảo khả năng chịu lạnh tốt và có độ bền cao. . Cửa được ghép từ các dải nhựa rộng 200 mm, các mí gấp lên nhau một khoảng ít nhất 50 mm, vừa đảm bảo thuận lợi đi lại nhưng khi không có người vào ra thi màn che vẫn rất kín . 1.2.4.4. Tuần hoàn gió trong kho lạnh Đe tạo điều kiện thuận lợi cho việc tuần hoàn gió trong phòng khi thiết kế và sử dụng, cần phải chú ý các công việc sau: * sẳp xếp hàng hợp lý Việc sắp xếp hàng trong kho phải tuân thủ các điều kiện : - Thuận lợi cho việc thông gió trong kho để tất cả các khối hàng đều được làm lạnh tốt. - Đi lại kiểm tra, xem xét thuận lợi. - Đảm bảo nguyên tắc hàng nhập trước xuất trước, nhập sau xuất sau. - Hàng bố trí theo từng khối, tránh nằm rời rạc khả năng bốc hơi nước lớn làm giảm chất lượng thực phẩm. Khi sắp xếp hàng trong kho phải chú ý để chừa các khoảng hở họp lý giữa các lô hàng và giữa lô hàng với tường, trần, nền kho để cho không khí lưu chuyển và giữ lạnh sản phẩm. Đối với tường việc xếp cách tường kho một khoảng còn có tác dụng không cho hàng nghiêng tựa lên tường, vĩ như vậy có thể làm bung các tấm panel cách nhiệt nếu quá nặng. Khoảng cách tối thiểu về các phía cụ thể nêu trong bảng 1.1. Bảng ỉ. ỉ. Khoảng cách xếp hàng trong kho. Sàn Tường Trần 1 -ỉ-1,5 dm 2 -ỉ- 8 dm 50 dm Trong kho cần phải chừa các khoảng hở cần thiết cho người và các phương tiện bốc dỡ đi lại. Bề rộng tùy thuộc vào phương pháp bốc dỡ và thiết bị thực tế. Nếu khe hở hẹp 1 2 khi phương tiện đi lại va chạm vào các khối hàng có thể làm đổ, mất an toàn và làm hư hỏng sản phẩm. Phía dưới dàn lạnh không nên bố trí hàng để người vận hành dễ dàng xử lý khi cần thiết. * Sử dạng hệ thống kênh gió để phân phối Đối với các kho lạnh dung tích lớn , cần thiết phải sử dụng các kênh gió để phân phối gió đều trong kho. Nhờ hệ thống kênh gió thiết kế họp lý gió sẽ được phân bố đều hơn đến nhiều vị trí trong kho. I.2.4.5. Xả băng dàn lạnh Không khí khi chuyển dịch qua dàn lạnh, nhưng kết một phần hơi nước ở đó . quá trình tích tụ càng lâu lớp tuyết càng dày. Việc bám tuyết ở dàn lạnh dẫn đến nhiều sự cố cho hệ thống lạnh như: nhiệt độ kho lạnh không đạt yêu cầu, thời gian làm lạnh lâu, ngập dịch, cháy động cơ điện ... Sở dĩ như vậy là vĩ: - Lớp tuyết bám bên ngoài dàn lạnh tạo thành lớp cách nhiệt, ngăn cản quá trình trao đổi nhiệt giữa môi chất và không khí trong buồn lạnh. Do đó nhiệt độ buồng lạnh không đạt yêu cầu, thời gian làm lạnh kéo dài. Mặt khác, môi chất lạnh trong dàn lạnh do không nhận được nhiệt để hóa hơi nên một lượng lớn hơi ẩm được hút về máy nén gây ra ngập lỏng máy nén. - Khi tuyết bám nhiều, đường tuần hoàn của gió trong dàn lạnh bị nghẽn lưu lượng gió giảm, hiệu quả trao đổi nhiệt cũng giảm theo, trở lực lớn, quạt làm việc quá tải và động cơ điện có thể bị cháy. - Trong một số trường họp tuyết bám quá dày làm cho cánh quạt bị ma sát không thể quay được và sẽ bị cháy, hỏng quạt. Để xả tuyết cho dàn lạnh người ta thường sử dụng ba phương pháp sau đây: a. Dùng gas nóng-, phưcmg pháp này rất hiệu quả vĩ quá trình cấp nhiệt xả băng thực hiện từ bên trong. Tuy nhiên, phương pháp xả băng bằng gas nóng cũng gây nguy hiểm do chỉ thực hiện khi hệ thống đang hoạt động, khi xả băng quá trình sôi trong dàn lạnh xảy ra mãnh liệt có thể cuốn theo lỏng về máy nén. Vĩ thế chỉ nên sử dụng trong hệ thống nhỏ hoặc hệ thống có bĩnh chứa hạ áp. 1 3 b. Xả băng bằng nước: phương pháp dùng nước hiệu quả cao, dễ thực hiện, đặc biệt trong các hệ thống lớn. Mặt khác khi xả băng bằng nước người ta đã thực hiện hút kiệt gas và dùng máy nến trước khi xả băng nên không sợ ngập lỏng khi xả băng. Tuy nhiên, khi xả băng, nước có thể bắn tung tóe ra các sản phẩm trong buồng lạnh và khuếch tán vào không khí trong phòng, làm tăng độ ẩm của nó, lượng ẩm này tiếp tục bám lại trên dàn lạnh trong quá trình vận hành kế tiếp. Vĩ thế biện pháp dùng nước thường sử dụng cho hệ thống lớn, tuyết bám nhiều, ví dụ như trong các hệ thống cấp đông. c. Dùng điện trở: trong các kho lạnh nhỏ, các dàn lạnh thường sử dụng phương pháp xả băng bằng điện trở. Cũng như phương pháp xả băng bằng nước, phương pháp dùng điện trở không sợ ngập lỏng. Mặt khác, xả băng bàng điện trở không làm tăng độ ẩm trong kho. Tuy nhiên phương pháp dùng điện trở chi phí điện năng lớn và không dễ thực hiện. Các điện trở chỉ được lắp đặt sẵn do nhà sản xuất thực hiện. 1.3. Tổng quan về công nghệ bảo quản thủy sản đông lạnh 1.3.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến sản phẩm trong quá trình bảo quản đông 1.3.1.1. Ảnh hưởng các yếu tố bên ngoài - Môi trường: nhiệt độ môi trường có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của sản phẩm bảo quản như nhiệt độ, độ ẩm, ... làm ảnh hưởng đến các thiết bị và cấu trúc kho lạnh từ đó ảnh hưởng lên sản phẩm. - Cấu trúc kho: nếu cấu trúc kho cách nhiệt và cách ẩm không tốt và cấu trúc không họp lý thì kho sẽ bị dao động nhiệt độ nhiều làm cho có hiện tượng tan chảy và tái kết tinh của các tinh thể nước đá sẽ làm cho sản phẩm bảo quản bị giảm trọng lượng và khối lượng. - Chế độ yận hành máy lạnh: nếu vận hành không hợp lý làm cho hệ thống máy lạnh hoạt động không ổn định để cho nhiệt độ dao động nhiều sẽ làm cho sản phẩm bị giảm khối lượng và chất lượng nhiều. - Chất lượng của hệ thống máy lạnh và chế độ bảo trì hệ thống lạnh cũng ảnh hưởng lớn đến sản phẩm bảo quản. 1 4 - Thời gian bảo quản sản phẩm: thời gian bảo quản sản phẩm càng dài thi khối lượng và chất lượng sản phẩm sẽ bị giảm sút. 1.3.1.2. Ảnh hưởng của các yếu tố bên trong Để có sản phẩm có chất lượng tốt cần đảm bảo điều kiện bảo môi trường trong kho được ổn định theo đúng quy trình công nghệ đề ra như: - Nhiệt độ bảo quản: nhiệt độ bảo quản thực thẩm phải được lựa chọn trên cơ sở kinh tế và kỳ thuật. Nó phụ thuộc vào từng loại sản phẩm và thời gian bảo quản sản phẩm. Thời gian bảo quản càng lâu đòi hỏi nhiệt độ bảo quản càng thấp. Các mặt hàng trữ đông cần bảo quản ở nhiệt độ ít nhất bằng nhiệt độ của sản phẩm sau cấp đông tránh không để xảy ra quá trình tan chảy và tái kết tinh lại của các tinh thể nước đá làm giảm trọng lượng và chất lượng sản phẩm. - Độ ẩm của không khí trong kho lạnh: độ ẩm của không khỉ trong kho có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm khi sử dụng. Bởi vĩ độ ẩm của không khí trong kho có liên quan mật thiết đến hiện tượng thăng hoa của nước đá trong sản phẩm. Do vậy tùy từng loại sản phẩm cụ thể mà ta chọn độ ẩm của không khí cho thích hợp. - Tốc độ không khí trong kho lạnh: không khí chuyển động trong kho có tác dụng lấy đi lượng nhiệt tỏa ra của sản phẩm bảo quản, nhiệt truyền vào do mở cửa, do cầu nhiệt, do người lao động, do máy móc thiết bị hoạt động trong kho. Ngoài ra còn đảm bảo sự đồng đều nhiệt độ, độ ẩm và hạn chế nấm mốc hoạt động. 1.3.2. Những biến đổi của sản phẩm trong quá trình bảo quản đông I.3.2.I. Những biến đổi về vật lý Sau khi làm đông, trong thời gian bảo quản trong kho có hiện tượng tan chảy và tái kết tinh lại thành các tinh thể nước đá. Trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ khoảng -18 -i- -25°c nếu có sự dao động nhiệt độ sẽ có hiện tượng tan chảy và tái kết tinh của nước đá. Khi nhiệt độ tăng thì tất cả các tinh thể nước đá có điểm băng thấp hơn nhiệt độ đó sẽ bị tan chảy. Khi nhiệt độ hạ thấp dưới điểm băng của phần nước này thi chúng sẽ tái kết tinh lại nhưng không hĩnh thành tinh thể mới mà có xu hướng di chuyển về các tinh thể chưa bị hòa tan và kết tinh vào đó. Hậu quả là số lượng các tinh thể nước đá trong sản phẩm giảm nhưng kích thước của chúng thi lại tăng lên và đến một mức nào đó chúng gây chèn ép làm rách vỡ tế bào và gây hủy hoại cấu trúc mô tạo ra nhiều khe hở 1 5 ăn thông từ bên trong ra bên ngoài sản phẩm. Khi tan giá và làm ấm để sử dụng sản phẩm đông lạnh thi nước và các chất tan trong nước sẽ thoát ra ngoài theo các khe hở này gây nên hiện tượng mất trọng lượng và chất lượng của sản phẩm. Tổn thất này là lớn nhất trong tất cả các dạng tổn thất về trọng lượng và chất lượng sản phẩm. Đe tránh hiện tượng kết tinh lại của nước đá thi trong quá trình bảo quản nhiệt độ phải ổn định, mức dao động của nhiệt độ cho phép là ± l°c. 1.3.2.2. Những biến đổi về hóa học Trong quá trình bảo quản đông thi có những biến đổi về hóa học nhưng các phản ứng đều bị chậm lại do nhiệt độ thấp. Các phản ứng đặc trưng: - Phản ứng phân giải của glucozen tạo ra axitlactic sẽ làm cho pH của thực phẩm giảm. - Phản ứng melanoidin: axitamin + đường khử —»melanin có màu nâu đen. - Triglyxerit ( thủy phân) —» glyxerin + 3 axit béo tự do bị oxi hóa tạo ra các sản phẩm của phản ứng oxi hóa lipit có màu nâu tối, xấu, có mùi vô cùng khó chịu, có tính độc . * Chú ý : + Trong thời gian làm đông phản ứng xảy ra vô cùng bé . + Nếu thời gian bảo quản đông càng dài và không có biện pháp khắc phục thì sản phẩm bị hư hỏng do nguyên nhân chủ yếu là phản ứng oxi hóa lipit. 1.3.2.3. Những biến đổi về hóa sinh - Khi nhiệt độ hạ thấp dưới nhiệt độ thích họp tới gần điểm băng thì hoạt động của enzyme bị giảm. - Khi nhiệt độ hạ xuống < -8°C: một so enzyme ngừng hoạt động, số còn lại hoạt động yếu ớt. - Khi nhiệt độ hạ thấp < -18°C: hầu hết các enzyme ngừng hoạt động ngoại trừ enzyme xúc tác cho phản ứng thủy phân lipit và phản ứng oxi hóa lipit nhưng chúng hoạt động rất yếu. Tuy nhiên nếu như thời gian trữ đông kéo dài đến vài tháng hoặc hơn một năm thi phản ứng xảy ra đáng kể và có khả năng làm hư hỏng sản phẩm. I.3.2.4. Những biến đổi về vi sinh 1 6 - Khi nhiệt độ nhỏ hơn nhiệt độ thích họp của vi sinh vật (vsv) nhưng chưa dưới điểm băng thi vsv bị ức chế, hoạt động yếu hơn. - Khi nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ điểm băng thi nước đóng băng và nếu đóng chậm thi các tinh thể nước đá to có thể gây rách màng tế bào làm cho một số vsv bị chết, số còn lại rơi vào trạng thái không hoạt động hoặc hoạt động rất yếu. - Khi nhiệt độ hạ xuống < -8°c thi hầu hết các loài vi khuẩn ngừng hoạt động nhưng nấm mốc nấm men còn hoat động được. - Khi nhiệt độ hạ thấp < -12°c thi cả vi khuẩn, nấm mốc, nấm men ngừng hoạt động nhưng một số vi khuẩn chịu lạnh vẫn còn hoạt động được nên chưa an toàn. - Khi nhiệt độ hạ thấp < -18°c gần như không còn vi sinh vật nào còn hoạt động được nên bảo quản sản phẩm ở nhiệt độ từ -18 -ỉ- -25°c là vừa an toàn và vừa kinh tế. Chương 2. KHẢO SÁT CÔNG TRÌNH, CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ. TÍNH CẤU TRÚC KHO LANH • 2.1. Khảo sát mặt bằng xây dựng kho lạnh 2.1.1. Chọn địa điểm xây dựng kho lạnh Chọn địa điểm kho lạnh là công tác không thể thiếu và đóng vai trò quan trọng trong quá trình thiết kế và xây dựng kho. Khi chọn địa điểm thi ta phải biết được các thông số về khí tượng thuỷ văn, địa lí... Từ đó đề ra các phương án thiết kế và xây dựng kho cho thích họp để làm cho công trình có giá thành thấp nhất và chất lượng công trình là tốt nhất, cũng tránh được các rủi ro do thiên tai gây ra như thiên tai, lũ lụt... tại địa phương xây dựng kho Kho được xây dựng tại công ty chế biến thủy sản F90, số 1 - ĐƯỜNG PHƯỚC LONG - BÌNH TÂN - NHA TRANG. 2.1.2. Các thông số về địa lỷ và khí tượng tại nơi lắp kho lạnh Các thông số này đã được thống kê trong nhiều năm, khi tính toán để đảm bảo độ an toàn cao thi ta thường lấy các giá trị cao nhất (chế độ khắc nghiệt nhất) từ đó sẽ đảm bảo kho vận hành là an toàn trong mọi điều kiện có thể xảy ra mà ta đã ước tính. Các thông số môi trường bên ngoài kho lạnh được trình bày theo bảng 2.1 Bảng 2.1. Thông sổ về khí hậu tại Nha Trang. Nhiệt độ, UC Độ ẩm tương đối, % TB cả năm Mùa hè Mùa đông Mùa hè Mùa đông 26,5 36,6 17,7 79 78 2.1.3. Các thông số thiết kế bên trong kho lạnh - Nhiệt độ bảo quản: nhiệt độ bảo quản thực thẩm phải được lựa chọn trên cơ sở kinh tế và kỹ thuật. Nó phụ thuộc vào từng loại sản phẩm và thời gian bảo quản sản phẩm. Thời gian bảo quản càng lâu đòi hỏi nhiệt độ bảo quản càng thấp. Tại công ty chế biến hải sản xuất khẩu F90 chủ yếu chế biến tôm và cá phi lê nên thời gian bảo quản thường ít hơn 10 tháng vĩ thế chọn nhiệt độ bảo quản sản phẩm là - 20 °C. - Độ ẩm của không khí trong kho lạnh: sản phẩm do công tỵ chế biến ra đều được bao gói bằng nhựa PE và giấy Cactong khi đưa vào kho lạnh để bảo quản cho nên chọn độ ẩm của không khí trong kho ọ > 85%. - Tốc độ không khí trong kho lạnh: ở công ty chế biến hải sản F90, sản phẩm được bao gói cách ẩm nên thiết kế không khí bong kho đối lưu cưỡng bức bàng quạt gió với vận tốc V = 3 m/s. 2.1.4. Kiểu kho lạnh xây dựng Dựa vào những phân tích về ưu nhược điểm của kho xây và kho lắp ghép như phân tích ở phần 1.2.3 mà ta chọn phương án xây kho ở đây là phương án lắp ghép kho bằng các tấm panel tiêu chuẩn mặc dù giá thành hơi đắt nhưng kho sẽ có chất lượng tốt hơn từ đó giảm chi phí vận hành và điều quan trọng là sản phẩm sẽ có chất lượng cao hơn. Mục đích của việc xây kho là dùng để làm căn cứ để chọn máy nén và để tính toán nhiệt tải. 2.2. Tính kích thước kho lạnh 2.2.1. Tính toán mặt bằng và kích thước kho lạnh 2.2.1.1. Tính thể tích kho lạnh Thể tích kho lạnh được xác định theo công thức : v^ l 1, 29 ] Trong đó: E - dung tích kho lạnh, tấn; gv - định mức chất tải, tấn /m3; V - thể tích kho lạnh, (Bảng 2-3, [ 1 , 2 8 ] ) m3. Với E = 400 tấn. gv = 0.45 tấn/ m3 Ta có: 400 V = 2^-= 888,9 m3 0,45 3 2.2.1.2. Diện tích chất tải của kho lạnh: Diện tích chất tải của kho lạnh được tính theo công thức. 2 0 [1,29] Trong đó: F - diện tích chất tải, m2; h - chiều cao chất tải, m. Chiều cao chất tải của kho phụ thuộc vào bao bĩ đựng hàng và phương tiện bốc xếp, đối với kho đang thiết kế chủ yếu bốc xếp bằng tay nên chọn chiều cao h = 2,8m,chiều cao kho là 4,5m. Vậy ta có diện tích chất tải là: 2.2.1.3. Diện tích cần xây dựng Diện tích kho lạnh thực tế cần tính đến đường đi, khoảng hở giữa các lô hàng, diện tích lắp đặt dàn lạnh. Vĩ vậy diện tích cần xây dựng phải lớn hơn diện tích tính toán ở trên và được xác định theo công thức. [1,30] Trong đó: Fxd - diện tích cần xây dựng, m2; PT - hệ số sử dụng diện tích các buồng chứa, tính cả đường đi và các diện tích giữa các lô hàng, giữa lô hàng và cột, tường, các diện tích lắp đặt thiết bị. PT phụ thuộc vào diện tích phòng. Hệ số sử dụng là J-1 317,46 2 Vậy F, = _ = 373,48 m 0,85 Chọn tấm panel như sau: Chiều rộng panel là l,2m. 3 6 (Bảng 2-4, [ 1 , 3 0 ] ) PT = 0,85