Content Actions

Edit this content (author only)
Save to del.icio.us

Related material

Hệ thống tủ cấp đông gió

Summary: Tủ cấp đông gió được sử dụng để cấp đông các sản phẩm đông rời với khối lượng nhỏ, được trang bị cho các xí nghiệp nhỏ và trung bình. Năng suất chủ yếu từ 200 đến 500 kg/h. Trong trường hợp khối lượng nhiều, người ta chuyển sang cấp đông dạng có băng chuyền I.Q.F. Thiết bị chính của hệ thống là tủ đông làm lạnh nhờ gió cưỡng bức. Cấu tạo và hình dáng bề ngoài tương tự tủ đông tiếp xúc. Bên trong tủ có các cụm dàn lạnh, quạt gió, hệ thống giá đặt các khay chứa hàng cấp đông. Các sản phẩm dạng rời như tôm, cá philê vv… được đặt trên khay với một lớp mỏng, được làm lạnh nhờ gió tuần hoàn với tốc độ lớn, nhiệt độ rất thấp, khoảng –35oC, do đó thời gian làm lạnh ngắn.

Nội dung:

Phương pháp cấp dịch cho tủ đông gió là từ bình trống tràntheo kiểu ngập dịch.

Sơ đồ nguyên lý hệ thống

Trên hình 4-13 là sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh tủ đông gió sử dụng môi chất NH3. Đặc điểm của sơ đồ như sau:

- Cấp dịch: Phương pháp cấp dịch, ngập lỏng từ bình trống tràn

- Xả băng: bằng nước nhờ hệ thống bơm riêng.

- Kiểu cấp đông: đông gió cưỡng bức

- Nhiệt độ sản phẩm vào cấp đông: + 1012oC

- Nhiệt độ trung bình của sản phẩm sau cấp đông: - 18oC

- Nhiệt độ tâm của sản phẩm sau cấp đông: - 12oC

- Thời gian cấp đông: 1  2 giờ/mẻ (tuỳ theo sản phẩm)

- Sản phẩm cấp đông : Dạng rời của tôm, cá qua chế biến

- Số ngăn cấp đông: 2, 4, 6 hoặc 8 ngăn. Mỗi ngăn chứa khoảng 50 hoặc 62,5 kg.

Dưới đây là công suất và số ngăn tương ứng

Bảng 4-13: Số lượng vách ngăn các tủ đông gió

Số ngăn	2		4		6	8
Công suất, kg/h	100	125	200	250	300	400

Tủ dụng tủ đông gió là một giải pháp rất kinh tế dùng cấp đông các sản phẩm đông lạnh rời cho các doanh nghiệp nhỏ và vừa vì chi phí đầu tư bé vận hành tiện lợi, có thể chạy với số lượng hàng nhỏ và rất nhỏ.

Chỉ trong trường hợp doanh nghiệp có vốn lớn, sản lượng khai thác và chế biến nhiều thì thì mới cần đến các dây chuyên cấp đông I.Q.F.

Hình 1

1- Máy nén; 2- Tháp giải nhiệt; 3- Bình chứa; 4-Bình ngưng; 5- Bình tách dầu; 6- Bình tách lỏng; 7 – Bình trống tràn; 8- Tủ đông gió; 9- Bình thu hồi dầu; 10- Bình trung gian; 11- Bể nước xả băng; 12- Bơm xả băng; 13- Bơm giải nhiệt

Hình 4-13: Sơ đồ nguyên lý tủ đông gió

Kết cấu và đặc tính kỹ thuật tủ đông gió

Tủ đông gió có cấu tạo dạng tủ chắc chắn, có thể dễ dàng vận chuyển đi nơi khác khi cần. Tủ có cấu tạo như sau:

- Vỏ tủ: Cách nhiệt vỏ tủ bằng polyurethan dày 150mm, có mật độ khoảng 4042 kg/m3, hệ số dẫn nhiệt = 0,018  0,020 W/m.K. Các lớp bao bọc bên trong và bên ngoài vỏ tủ là inox dày 0,6mm

Tủ có 02 buồng, có khả năng hoạt động độc lập, mỗi buồng có 02 cánh cửa cách nhiệt, kiểu bản lề, mỗi cánh tương ứng mở vào một ngăn tủ. Kích thước của cánh tủ là 800W x 1900H x 125T (mm). Hai mặt các cánh tủ là 2 nox dày 0,6mm. Cánh tủ có trang bị điện trở sấy chống đóng băng, bản lề, tay khoá bằng inox, roăn làm kín có khả năng chịu lạnh cao.

Khung vỏ tủ được gia công từ thép chịu lực, mạ kẽm và gỗ chống cầu nhiệt tại các vị trí cần thiết

- Dàn lạnh: Có 1 hoặc 2 dàn lạnh hoạt động độc lập. Dàn lạnh có ống, cánh tản nhiệt và vỏ là thép nhúng kẽm nóng hoặc bằng inox. Dàn lạnh được thiết kế để sử dụng cho môi chất NH3. Dàn lạnh đặt trên sàn tủ, xả băng bằng nước. Hệ thống đường ống xả băng, máng hứng nước là thép mạ kẽm. Mô tơ quạt là loại chống ẩm ướt, cánh quạt loại hướng trục, có lồng bảo vệ chắc chắn. Lòng quạt và máng hứng nước có trang bị điện trở chống đóng băng.

- Giá đỡ khay cấp đông: Mỗi ngăn có 01 giá đỡ khay cấp đông, giá có nhiều tầng để đặt khay cấp đông, khoảng cách giữa các tầng hợp lý để đưa khay cấp đông vào ra và lưu thông gió trong quá trình chạy máy.

- Khay cấp đông: Khay được chế tạo bằng inox dày 2mm, có đục lổ trên bề mặt để không khí tuần hoàn dễ dàng. Khối lượng hàng trong mỗi khay tuỳ thuộc vào công suất của tủ mà chọn sao cho hợp lý.

Bảng 4-14: Thông số kỹ thuật tủ đông gió

Năng suất cấp đông (kg/giờ)

100

200

300

400

Nhiệt độ sản phẩm vào/ra

+10 / -18oC

Kích thước(mm)

Rộng	2750	5450	8190	10865
Sâu	1975	1975	1975	1975
Cao	2300	2300	2300	2300
Cách nhiệt	Polyurethan dày 125/150mm

Cửa

Vỏ bọc	Inox, dày 0,6mm
Kích thước	800W x 1900H x 125T
Số lượng	2	4	6	8
Số bản lề	Inox

Kệ đựng hàng

Kích thước	730L x 510W x 1900H
Số lượng	2	4	6	8
Số tầng	25	50	75	100
Bước kệ	70

Khay

Kích thước	750L x 500W x 60H
Số khay	25	50	75	100
Vật liệu	Nhôm

Hình 2

1- Dàn lạnh 2- Giá xếp khay sản phẩm 3- Bình trống tràn

Hình 4-14: Cấu tạo tủ đông gió 250 kg/mẻ

Hình 3

Hình 4-15 Cấu tạo bên trong tủ đông gió

Tính nhiệt tủ đông gió

Tổn thất nhiệt trong tủ cấp đông gồm có:

- Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che

- Nhiệt do làm lạnh sản phẩm, khay cấp đông, giá khay cấp đông và các thiết bị trong tủ.

- Tổn thất do xả băng

- Tổn thất do động cơ quạt

Tổn thất do truyền nhiệt qua kết cấu bao che

Kết cấu bao che của tủ gồm có vách tủ và cửa tủ. Do chiều dày cách nhiệt vách tủ và cửa tủ khác nhau nên cần phải phân biệt tổn thất Q1 ra hai thành phần: Vách tủ và vỏ tủ. Trong trường hợp tổng quát:

Q1 = [ kv.Fv + kc.Fc ].t(4-34)

Fv, Fc - Diện tích bề mặt vách và cửa, m2;

t = tKKN – tKKT ;

tKKN - Nhiệt độ không khí bên ngoài tường, oC;

tKKT - Nhiệt độ không khí bên trong kho cấp đông tt =-35oC;

kv, kc - Hệ số truyền nhiệt qua vách và cửa tủ, W/m2.K;

Hệ số truyền nhiệt của vách và cửa tủ được xác định theo công thức

k=11α1+∑δiλi+1α2

k=11α1+∑δiλi+1α2 size 12{k= { {1} over { { {1} over {α rSub { size 8{1} } } } + Sum { { {δ rSub { size 8{i} } } over {λ rSub { size 8{i} } } } + { {1} over {α rSub { size 8{2} } } } } } } } {}

, W(4-35)

1 - Hệ số toả nhiệt bên ngoài tường 1= 23,3 W/m2.K;

2 - Hệ số toả nhiệt đối lưu cưỡng bức mạnh bên trong tủ, lấy 2 = 10,5 W/m2.K;

Các lớp vật liệu của panel tường, trần

Bảng 4-15: Các lớp cách nhiệt tủ đông gió

TT	Lớp vật liệu	Độ dàymm	Hệ số dẫn nhiệtW/m.K
1	Lớp tôn	0,5  0,6	45,3
2	Lớp polyurethan- Vách tủ- Cửa tủ	150125	0,0180,020
3	Lớp tôn	0,5  0,6	45,3

Tổn thất do làm lạnh sản phẩm.

Tổn thất Q2 gồm:

- Tổn thất do sản phẩm mang vào Q21

- Tổn thất do làm lạnh khay và giá cấp đông Q22.

- Tổn thất do làm lạnh các thiết bị trong tủ Q24

1. Tổn thất do làm lạnh sản phẩm.

Tổn thất nhiệt do làm lạnh sản phẩm được tính theo công thức sau:

Q21=M.(i1−i2)τ,W

Q21=M.(i1−i2)τ,W size 12{Q rSub { size 8{"21"} } =M "." { { \( i rSub { size 8{1} } - i rSub { size 8{2} } \) } over {τ} } ,W} {}

(4-36)

M – Khối lượng hàng trong một mẻ, kg;

i1, i2 - Entanpi của sản phẩm ở nhiệt độ đầu vào và đầu ra, J/kg;

Sản phẩm đã qua chờ đông lấy nhiệt độ đầu vào t1 = 1012oC.

Nhiệt độ trung bình đầu ra của các sản phẩm cấp đông phải đạt -18oC

 - Thời gian cấp đông của một mẻ, Giây/mẻ. Thời gian cấp đông nằm trong khoảng từ 1,52,5 giờ tuỳ thuộc vào loại sản phẩm.

2. Tổn thất do làm lạnh khay

Tổn thất nhiệt do làm lạnh khay cấp đông được xác định theo công thức:

Q22=Mkh.Cp.(t1−t2)τ

Q22=Mkh.Cp.(t1−t2)τ size 12{Q rSub { size 8{"22"} } =M rSub { size 8{ ital "kh"} } "." { {C rSub { size 8{p} } "." \( t rSub { size 8{1} } - t rSub { size 8{2} } \) } over {τ} } } {}

, W(4-37)

Mkh - Tổng khối lượng khay cấp đông, kg;

Cp - Nhiệt dung riêng của vật liệu khay cấp đông, J/kg.K;

t1, t2 - Nhiệt độ khay trước và sau cấp đông, oC;

Đối với tủ đông gió thường sử dụng khay cấp đông loại 5kg với các thông số giống như ở kho cấp đông.

3. Tổn thất do làm lạnh các thiết bị trong tủ

Cũng như tủ cấp đông tiếp xúc, khi tính nhiệt tủ đông gió cần tính tổn thất nhiệt do làm lạnh các thiết bên trong tủ. Tổn thất đó được tính như sau :

Q23=∑mi.Cpi.Δtτ

Q23=∑mi.Cpi.Δtτ size 12{Q rSub { size 8{2} rSub { size 8{3} } } = { { Sum {m rSub { size 8{i} } "." C rSub { size 8{ ital "pi"} } "." Δt} } over {τ} } } {}

, W(4-38)

mi – Khối lượng thiết bị thứ i, kg;

Cpi – Nhiệt dung riêng của thiết bị thứ i, J/kg.K;

t - độ chênh nhiệt độ trước và sau cấp đông, oK;

 - Thời gian làm việc của một mẻ cấp đông, giây.

Tổn thất xả băng Q3

Giống như các hệ thống lạnh có xả băng khác, tủ đông gió sau khi xả băng nhiệt độ tăng khá lớn, tức là có một phần nhiệt xả băng đã truyền cho không khí trong phòng, gây nên tổn thất.

Tổn thất nhiệt do xả băng được xác định theo công thức:

Q3=Qτ,W

Q3=Qτ,W size 12{Q rSub { size 8{3} } = { {Q} over {τ} } ,W} {}

(4-39)

Trong đó:

Q3 – Công suất nhiệt do xả băng mang vào, W;

 - Thời gian cấp đông, giây;

Q – Lượng nhiệt do xả băng truyền không khí trong phòng (mỗi mẻ chỉ có tối đa 01 lần xả băng), cũng được tính theo hai phương pháp: theo tỷ lệ phần trăm nhiệt xả băng và theo mức độ tăng nhiệt độ không khí trong phòng. Trong trường hợp tính theo mức tăng nhiệt độ không khí trong buồng:

Q = KK.V.CPK.t(4-40)

KK – Khối lượng riêng của không khí, KK  1,2 kg/m3;

V- Dung tích tủ đông gió, m3 ;

CpK – Nhiệt dung riêng của không khí, J/kg.K;

t - Độ tăng nhiệt độ không khí trong tủ sau xả băng, oC.

Tổn thất do động cơ quạt

Dòng nhiệt do các động cơ quạt dàn lạnh có thể xác định theo biểu thức:

Q4 = 1000.n.N ; W(4-41)

N - Công suất động cơ điện, kW;

n - Số quạt của tủ đông gió.

Thường các dàn lạnh của tủ đông gió mỗi ngăn có 02 quạt. Quạt có 2 buồng, có tất cả 8 quạt. Công suất mỗi quạt nằm trong khoảng 0,75  1,5 kW

HỆ THỐNG CẤP ĐÔNG I.Q.F

Khái niệm và phân loại

Hệ thống lạnh I.Q.F được viết tắt từ chữ tiếng Anh Individual Quickly Freezer, nghĩa là hệ thống cấp đông nhanh các sản phẩm rời.

Một trong những điểm đặc biệt của hệ thống I.Q.F là các sản phẩm được đặt trên các băng chuyền, chuyển dộng với tốc độ chậm, trong quá trình đó nó tiếp xúc với không khí lạnh nhiệt độ thấp và nhiệt độ hạ xuống rất nhanh.

Buồng cấp đông kiểu I.Q.F chuyên sử dụng để cấp đông các sản phẩm dạng rời. Tốc độ băng tải di chuyển có thể điều chỉnh được tuỳ thuộc vào loại sản phẩm và yêu cầu công nghệ. Trong quá trình di chuyển trên băng chuyền sản phẩm tiếp xúc với không khí đối lưu cưỡng bức với tốc độ lớn, nhiệt độ thấp -35-43oC và hạ nhiệt độ rất nhanh. Vỏ bao che buồng cấp đông là các tấm cách nhiệt polyurethan, hai mặt bọc inox.

Buồng cấp đông I.Q.F có 3 dạng chính sau đây:

- Buồng cấp đông có băng chuyền kiểu xoắn : Spiral I.Q.F

- Buồng cấp đông có băng chuyển kiểu thẳng : Straight I.Q.F

- Buồng cấp đông có băng chuyền siêu tốc : Impingement I.Q.F

Đi đôi với buồng cấp đông các hệ thống còn được trang bị thêm các băng chuyền khác như băng chuyền hấp, băng chuyền làm nguội, băng làm khô, băng chuyền mạ băng, và buồng tái đông.

Hệ thống cấp đông I.Q.F với buồng cấp đông có băng tải dạng xoắn

Sơ đồ nguyên lý

Trên hình 4-16 giới thiệu sơ đồ nguyên lý hệ thống cấp đông IQF, có băng chuyền cấp đông dạng xoắn, sử dụng môi chất NH3.

Hệ thống cấp đông với buồng cấp đông có băng tải dạng xoắn yêu cầu công suất lạnh tương đối lớn, thời gian đông lạnh ngắn nên thường sử dụng phương pháp cấp dịch bằng bơm.

Thiết bị đi kèm băng chuyền cấp đông là băng chuyền tái đông. Người ta thường sử dụng nước để xả băng cho các dàn lạnh của băng chuyền cấp đông và tái đông. Để làm khô băng chuyền người ta sử dụng khí nén.

Các thiết bị khác bao gồm: Bình chứa cao áp, hạ áp , thiết bị ngưng tụ, bình tách dầu, bình trung gian, bình thu hồi dầu, bơm dịch, bơm nước giải nhiệt, xả băng và bể nước xả băng.

Hình 4

1- Máy nén; 2- Bình chứa; 3- Dàn ngưng; 4- Bình tách dầu; 5- Bình chứa hạ áp; 6 – Bình trung gian; 7- Buồng đông IQF; 8- Buồng tái đông; 9- Bình thu hồi dầu; 10- Bể nước xả băng; 11- Bơm xả băng; 12- Bơm giải nhiệt; 13- Bơm dịch

Hình 4-16: Sơ đồ nguyên lý hệ thống cấp đông I.Q.F dạng xoắn

Kết cấu buồng cấp đông I.Q.F dạng xoắn

Hình 4-17: Buồng cấp đông dạng xoắn

Trên hình 4-17 là cấu tạo của buồng cấp đông I.Q.F dạng xoắn. Buồng có cấu tạo dạng khối hộp, các tấm vách là tấm cách nhiệt polyurethan dày 150mm, tỷ trọng 40 kg/m3, hai mặt inox. Bên trong bố trí một băng tải vận chuyển sản phẩm cấp đông đi theo dạng xoắn lò xo từ dưới lên trên. Dàn lạnh không khí đối lưu cưỡng bức với tốc độ cao và nhiệt độ rất thấp, đạt –40-30oC.

Buồng cấp đông với băng tải kiểu xoắn có cấu tạo nhỏ gọn, nên tổn thất lạnh không lớn, hiệu quả làm lạnh cao và không gian lắp đặt bé. Tuy nhiên việc chế tạo, vận hành và sửa chữa khá phức tạp, nhất là cách bố trí băng tải.

Buồng có 04 cửa ra vào ở hai phía rất tiện lợi cho việc kiểm tra, vệ sinh và bảo trì bảo dưỡng. Nền buồng được gia cố thêm lớp nhôm để làm sàn và máng thoát nước, nhôm đúc có gân dạng chân chim chống trượt dày 3mm.

Băng tải hàng làm bằng vật liệu inox hoặc nhựa đặc biệt, có thể điều chỉnh chuyển động nhanh chậm vô cấp nhờ bộ biến tần điện tử (Inverter) tương ứng kích cỡ sản phẩm khác nhau.

Buồng có hệ thống rửa vệ sinh bằng nước và thổi khô băng tải bằng khí nén. Buồng cấp đông có búa làm rung để chống các sản phẩm dính vào nhau và vào băng tải.

Dàn lạnh sử dụng môi chất NH3, ống trao đổi nhiệt là vật liệu inox, cánh nhôm, xả băng bằng nước. Dàn lạnh có quạt kiểu hướng trục, mô tơ chịu được ẩm ướt.

Tất cả các chi tiết của băng chuyền cấp đông IQF như ; Khung đỡ băng chuyền, khung đỡ dàn lạnh, vỏ che dàn lạnh đều làm bằng vật liệu không rỉ.

Bảng 4-16: Buồng cấp đông kiểu xoắn của SEAREFICO

MODEL		S-IQF500S	S-IQF350S	S-IQF250S
Công suất cấp đông	kg/h	500	350	250
Công suất lạnh	KCal/h	92.000	77.000	60.000
Sản phẩm cấp đông	Tôm (PTO, HLSO, P PUD, PD), Mực, cá, Sò
Cỡ sản phẩm cấp đông	con/lb	8/12 đến 300/500
Nhiệt độ sản phẩm vào / ra	oC	+ 10 / -18
Nhiệt độ không khí trong buồng	oC	-32  -36
Phương pháp cấp dịch	Bơm dịch
Môi chất lạnh	NH3 / R22
Băng tải	Thép không rỉ
Chiều rộng băng tải	mm	457	406	356
Chiều dày cách nhiệt buồng lạnh	mm	150
Chiều dài buồng cấp đông	mm	6.800	6.100	5.400
Chiều rộng	mm	3.600	3.200	2.850
Chiều cao	mm	3.600	3.300	3.100
Thời gian cấp đông	Phút	745
Phương pháp xả băng	Bằng nước hoặc môi chất nóng
Nguồn điện	3Ph/380V/50Hz

Hình 5

Hình 4-18: Tuần hoàn gió trong buồng

Hệ thống cấp đông I.Q.F buồng cấp đông có băng chuyền kiểu thẳng

Cấu tạo băng chuyền dạng thẳng

Trên hình 4-19 giới thiệu một buồng cấp đông I.Q.F có băng chuyền dạng thẳng. Các dàn lạnh được bố trí bên trên các băng chuyền, thổi gió lạnh lên bề mặt băng chuyền có sản phẩm đi qua. Vỏ bao che là polyurethan dày 150mm, bọc inox hai mặt. Toàn bộ băng chuyền trải dài theo một đường thẳng

Băng chuyền dạng thẳng đơn giản dễ chế tạo, sản phẩm cấp đông được đưa vào một đầu và ra đầu kia. Để thời gian cấp đông đạt yêu cầu, chuyền dài của băng chuyền khá lớn nên chiếm nhiều diện tích.

Để hạn chế tổn thất nhiệt ở cửa ra vào của các băng tải, khe hở vào ra rất hẹp. Một số buồng cấp đông có khe hở có thể điều chỉnh được tuỳ thuộc từng loại sản phẩm.

Hình 6

Hình 4-19: Buồng cấp đông I.Q.F có băng chuyền thẳng

Thông số kỹ thuật buồng cấp đông I.Q.F kiểu thẳng

Tham khảo kích thước dây chuyền I.Q.F của MYCOM với kích thước băng tải 1200mm và 1500mm như sau

Bảng 4-17 Model: MSF-12 (Dây chuyền rộng 1200mm)

Model	1206-1	1209-1	1212-1	1215-1	1218-1	1221-1	1206-2	1209-2	1212-2	1215-2	1218-2	1221-2
Năng suấtkg/h	320	480	640	800	960	1120	640	960	1280	1600	1920	2240
A, m	10,38	13,47	16,56	19,65	22,74	25,83	10,38	13,47	16,56	19,65	22,74	25,83
B, m	6,18	9,27	12,36	15,45	18,54	21,63	6,18	9,27	12,36	15,45	18,54	21,63
C, m	2  3	2  3	2  3	2  3	2  3	2  3	4  5	4  5	4  5	4  5	4  5	4  5

* Chỉ số 1 hoặc 2 biểu thị dây chuyền có 1 hay 2 băng tải

Bảng 4-18: Model: MSF-15 (Dây chuyền rộng 1500mm)

Model	1506-1	1509-1	1512-1	1515-1	1518-1	1521-1	1506-2	1509-2	1512-2	1515-2	1518-2	1521-2
Năng suất, kg/h	320	480	640	800	960	1120	640	960	1280	1600	1920	2240
A, m	10,38	13,47	16,56	19,65	22,74	25,83	10,38	13,47	16,56	19,65	22,74	25,83
B, m	6,18	9,27	12,36	15,45	18,54	21,63	6,18	9,27	12,36	15,45	18,54	21,63
C, m	2,33,3						4,5 5,5

trong đó:

A- Chiều dài tổng thể của băng chuyền

B- Chiều dài cấp đông

C- Chiều rộng băng chuyền

Chiều cao băng chuyền là 3000mm

Bảng 4-19: Thông số kỹ thuật buồng cấp đông I.Q.F dạng thẳng của SEAREFICO

MODEL		S-IQF500T	S-IQF350T	S-IQF250T
Công suất cấp đông	kg/h	500	350	250
Công suất lạnh	KCal/h	108.000	90.000	68.000
Sản phẩm cấp đông	Tôm (PTO, HLSO, P PUD, PD), Mực, cá, Sò
Cỡ sản phẩm cấp đông	con/lb	8/12 đến 300/500
Nhiệt độ sản phẩm vào / ra	oC	+ 10 / -18
Nhiệt độ không khí trong buồng	oC	-32  -36
Phương pháp cấp dịch	Bơm dịch hoặc tiết lưu trực tiếp
Môi chất lạnh	NH3 / R22
Băng tải	Thép không rỉ
Chiều rộng băng tải	mm	1.200
Chiều dày cách nhiệt buồng lạnh	mm	150
Chiều dài buồng cấp đông	mm	22.000	15.000	11.000
Chiều rộng	mm	3.000
Chiều cao	mm	3.300
Thời gian cấp đông	Phút	330
Phương pháp xả băng	Bằng nước hoặc môi chất nóng
Nguồn điện	3Ph/380V/50Hz

Sơ đồ nguyên lý hệ thống cấp đông I.Q.F với buồng cấp đông có băng tải dạng thẳng không có gì khác so với sơ đồ của hệ thống có băng tải dạng xoắn ở trên hình 4-17.

Hệ thống cấp đông I.Q.F siêu tốc

Cấu tạo và nguyên lý làm việc

Cấu tạo:

Về cấu tạo băng chuyền cấp đông IQF siêu tốc không khác mấy so với băng chuyền dạng thẳng. Bên trong bố trí 1 hoặc 2 băng tải sản phẩm có khả năng điều chỉnh tốc độ vô cấp, tuỳ theo yêu cầu cấp đông của nhiều sản phẩm khác nhau. Các dàn lạnh xếp thành 02 dãy 2 bên băng tải. Để dòng không khí hướng tập trung vào sản phẩm trên băng tải, người ta lắp hệ thống ống hướng gió cũng bằng vật liệu thép không rỉ.

Buồng cấp đông có bao che cách nhiệt bằng polyurethan, dày 150200mm, hai bên 2 lớp inox, phủ sơn nhựa thực phẩm màu trắng hai mặt. Buồng cấp đông có cửa ra vào kiểu kho lạnh với hệ thống điện trở nhiệt sưởi cửa, bên trong cũng có hệ thống đèn chiếu sáng.

Hệ thống băng tải rất đơn giản được thiết kế để giảm thiểu chi phí bảo dưỡng. Tốc độ của băng có thể thay đổi cho từng loại sản phẩm cấp đông khác nhau. Băng tải cấp đông chuyển động có thể điều chỉnh vô cấp nhờ bộ biến tần và đạt tốc độ khoảng từ 0,5  10 m/phút, cho thời gian cấp đông từ 0,5 phút đén 10 phút.

Khung đỡ băng tải và các thiết bị cũng làm bằng vật liệu inox. Dàn lạnh làm bằng thép không rỉ với các cánh tản nhiệt bằng nhôm thiết kế cho bơm cấp dịch tuần hoàn NH3/R22 bước cánh được thiết kế đặc biệt để tăng hiệu quả truyền nhiệt và vệ sinh dễ dàng. Băng tải bằng inox dạng lưới có kích cỡ M8 x 2,5 (bước 8mm và thanh inox cỡ 2,5mm).

Chiều cao cho thông sản phẩm khoảng 50mm (tiêu chuẩn 35mm)

Vệ sinh các băng tải bằng nước có áp lực do người sử dụng đấu vào hệ thống vòi phun bằng đồng để rửa băng tải và hệ thống xả tuyết để làm sạch dàn. Các bộ phận bên trong máy có thể xịt rửa thủ công bằng nước có pha hoá chất phù hợp.

Quạt gió kiểu ly tâm với mô tơ nối trực tiếp, cánh quạt bằng nhôm và lồng dẫn khí vào trong, mô tơ quạt bằng hợp kim nhôm đặc biệt được sơn phủ.

- Buồng cấp đông được thiết kế với một hoặc nhiều băng tải thẳng xuyên suốt có nhiều cỡ rộng và luồng gió khác nhau.

- Khu vực mở để tiếp nhận nguyên liệu đầu vào của máy cấp đông có thể thay đổi dễ dàng để phù hợp với độ dày sản phẩm cấp đông.

- Băng tải được làm bằng thép không rỉ

- Hệ thống được thiết kế theo từng môđun lắp sẵn cho phép tăng giảm năng suất cấp đông trong một dải rộng. Mỗi môđun đều có dàn lạnh, quạt làm bằng nhôm được lắp hoàn chỉnh.

Hình 7

Hình 4-20 : Băng chuyên cấp đông siêu tốc

Tất cả bề mặt và sàn đều kín nước, bên trong máy cấp đông có độ dốc nghiêng để tháo nước dễ dàng.

Hệ thống xả tuyết dàn lạnh bằng nước hoạt động tự động vào cuối ca sản xuất.

Những chức năng của hệ thống

Các tấm phân phối khí phía bên trên có thể dễ dàng được nâng lên hoặc hạ xuống để vệ sinh thường xuyên và bảo dưỡng cho khu vực tiếp xúc và để cấp đông sản phẩm.
Dàn lạnh bố trí hở ở cả 2 phía để kiểm tra dễ dàng khi dừng máy
Băng tải làm bằng thép không rỉ được thiết kế bằng 01 lớp lưới inox đơn giản, để hạn chế việc sản phẩm kẹt trong quá trình sản xuất.
Bảng điện điều khiển máy cấp đông và điều chỉnh thời gian cấp đông ở mọi chế độ vận hành, vệ sinh xả tuyết dàn lạnh. Việc điều chỉnh nhiệt độ giúp dễ dàng theo dỏi và kiểm soát chất lượng sản phẩm.

Nguyên lý làm việc

Trong suốt thời gian cấp đông, khi sản phẩm di chuyển xuyên qua buồng cấp đông trên những băng chuyền, hàng ngàn tia khí lạnh với tốc độ cao hướng trực tiếp và liên tục lên mặt trên và mặt dưới của sản phẩm, thổi hơi nóng bao bọc quanh sản phẩm đẩy nhanh quá trình trao đổi nhiệt. Các tia khí lạnh này làm lạnh đạt hiệu quả tương đương phương pháp nhúng nitơ lỏng.

Khi các tia khí lạnh thổi qua bề mặt sản phẩm, trên bề mặt sản phẩm nhanh chóng tạo nên một lớp băng mỏng bao bọc quanh sản phẩm, làm giảm mất nước và giữ sản phẩm không bị biến dạng về mặt cơ học. Hình dạng và kích thước ban đầu của sản phẩm được duy trì trong suốt quá trình cấp đông. Có nhiều ưu điểm với kiểu thiết kế đặc biệt này:

Cùng thời gian cấp đông nhanh như máy cấp đông sử dụng nitơ lỏng
Hạn chế mất nước tối thiểu ngang bằng hay tốt hơn cấp đông bằng ni tơ lỏng
Chi phí vận hành bằng phân nửa so với phương pháp dùng ni tơ lỏng
Chất lượng sản phẩm tuyệt hảo, không bị cháy lạnh
Sản phẩm không bị dịch chuyển trong máy cấp đông
Không bị ảnh hưởng của sự rung động khi di chuyển
Sản phẩm cấp đông hoàn toàn phẳng phiu, giữ nguyên hình dạng ban đầu
Đáp ứng tiêu chuẩn vệ sinh công nghệp
Thiết kế theo kiểu khối hoàn chỉnh nên:

Lắp đặt nhanh
Xây lắp nhà máy theo tiêu chuẩn xây dựng chất lượng cao
Thiết kế tiêu chuẩn phù hợp với dây chuyền sản xuất của khách hàng với bề rộng và công suất tự chọn
Dễ dàng mở rộng bằng các khối bỏ sung để tăng công suất sau này
Hệ thống lạnh NH3 hoặc Frêôn hợp nhất, tiêu chuẩn

Hệ thống cấp đông siêu tốc được thiết kế để chế biến các loại sản phẩm mỏng, dẹt như cá fillets, tôm cũng như các loại bánh nướng, khoai và các sản phẩm trứng

Các thông số làm việc của buồng cấp đông siêu tốc

- Sản phẩm cấp đông: Tôm, cá các loại, đặc biệt phù hợp dạng rời không bao gói.

- Nhiệt độ sản phẩm đầu vào: +10oC  +12oC

- Nhiệt độ trung bình sản phẩm đầu ra: - 18oC

- Nhiệt độ dàn lạnh/không khí: -43/-40oC

- Thời gian cấp đông rất ngắn

Hệ thống cấp đông I.Q.F siêu tốc có đặc điểm là nhiệt độ không khí làm việc rất thấp -40oC và tốc độ lưu động không khí mạnh và tiếp xúc 2 mặt trên và dưới sản phẩm nên thời gian cấp đông rất ngắn.

+ Tôm vỏ 16/20 Không quá 5 phút

+ Tôm luộc 31/40Không quá 3 phút

- Môi chất lạnh NH3 có dùng bơm dịch tuần hoàn.

Tỷ lệ hao hụt sản phẩm rất bé. Ví dụ, đối với tôm các loại ở dạng sơ chế, tỷ lệ hao hụt khi cấp đông khoảng 0,6  0,9%, nghĩa là không vượt quá 1%.

Bảng 4-20: Thời gian cấp đông và hao hụt nước

Sản phẩm

Cấp đông phẳng		Cấp đông xoắn
Thời gian	Độ mất nước	Thời gian	Độ mất nước

- Thị heo, lát, khô (60o)

50 giây

< 0,3%

- Tôm 16/20 (tôm thịt)

45 phút

< 1%

2025 phút

Khoảng 1,5%

- Tôm 26-30 (tôm còn vỏ)

34 phút

< 1%

1820 phút

Khoảng 1,5%

- Tôm luộc (cỡ 30/40 – 51/60)

23 phút

< 0,9%

1015 phút

Khoảng 1,5%

- Cá fillet (tuỳ theo cỡ)

26 phút

< 0,9%

2040 phút

Khoảng 1,5%

- Bánh kem xốp

45 phút

< 1%

2030 phút

Khoảng 1,5%

- Bánh pizza

45 phút

< 0,5%

2030 phút

Khoảng 1,5%

- Xúc xích, thịt heo

2 phút

< 1%

1520 phút

Khoảng 1,5%

Thông số kỹ thuật một số buồng cấp đông siêu tốc

Bảng 4-21: Thông số buòng cấp đông I.Q.F siêu tốc của SEAREFICO

MODEL		S-IQF-500IP	S-IQF-320IP
Công suất cấp đông	kg/h	500	320
Công suất lạnh	kW	115.000	80.000
Sản phẩm cấp đông	Tôm (PTO, HLSO)
Nhiệt độ sản phẩm vào/ra	OC	+ 10 / -18
Nhiệt độ không khí trong buồng	OC	-41  -43
Phương pháp cấp dịch	Bơm dịch
Môi chất lạnh	NH3 / R22
Vật liệu băng chuyền	Thép không rỉ
Chiều rộng băng tải	mm	1200
Chiều dày cách nhiệt vỏ buồng	mm	150
Chiều dài buồng cấp đông	mm	11.000		7.000
Chiều rộng buồng cấp đông	mm	3.400
Chiều cao buồng cấp đông	mm	3.200
Thời gian cấp đông	Phút	2,0 14,0
Phương pháp xả băng	Bằng nước hoặc môi chất nóng
Nguồn điện	3Ph/380V/50Hz

Hình 8

Hình 4-21 : Bố trí thiết bị bên trong buồng cấp đông siêu tốc

* Buồng cấp đông siêu tốc FRIGOSCANDIA Thụy Điển.

Hiện nay ở nước ta sử dụng tương đối phổ biến buồng cấp đông siêu tốc của hãng FRIGOSCANDIA Thụy Điển. Băng chuyền dạng thẳng của FRIGOSCANDIA (Thụy Điển) ứng dụng công nghệ va chạm (Impingement), công nghệ hiện đại nhất trong các trong các kiểu máy cấp đông băng chuyền thẳng hiện có trên thị trường. Đó là kiểu máy ADVANTECTM

Dưới đây là thông số kỹ thuật hệ thống cấp đông siêu tốc kiểu ADVANTEC 500 kg/h

- Kiểu máy ADVANTECTM 1M-1250-1 của FRIGOSCANDIA

1. Kích thước

- Kích thước phủ bì : 6410 x 3700 x 3000mm (LxWxH)

- Chiều cao đầu nạp liệu: 950mm

- Chiều cao đầu ra liệu: 950mm

- Chiều rộng băng tải : 1250mm, khổ hữu dụng 1220mm

2. Công suất cấp đông

- Sản phẩm cấp đông: Tôm, cá các loại, đặc biệt phù hợp dạng rời không bao gói.

- Nhiệt độ sản phẩm đầu vào: +10oC  +15oC

- Nhiệt độ sản phẩm đầu ra: - 18oC

- Nhiệt độ dàn lạnh/không khí : -43/-40oC

- Công suất sản phẩm

+ Tôm vỏ 16/20 450 kg/h

+ Tôm luộc 31/40550 kg/h

- Thời gian cấp đông

+ Tôm vỏ 16/20 Không quá 5 phút

+ Tôm luộc 31/40Không quá 3 phút

3. Thông số về nhiệt

- Công suất lạnh yêu cầu cho sản lượng 500 kg/h là ; 90 kW

- Môi chất lạnh NH3 có dùng bơm dịch tuần hoàn đạt nhiệt độ bay hơi ở dàn lạnh là to=- 43oC

4. Thông số về điện

- Công suất băng tải

Loại 01 băng tải đơn : 01 mô tơ 0,75 kW/380V/3Ph/50Hz

- Công suất điện cho quạt: 02 quạt với mô tơ có công suất 9 kW

- Công suất tiêu thụ điện của thiết bị : 22 kW

- Công suất điện tối đa: 27 kW

5. Hệ thống xả đá dàn lạnh

- Lưu lượng nước tối đa cần thiết : 400 Lít/phút dùng để xả đá dàn lạnh

- Ngoài ra còn cần lượng nước có dung lượng 100 Lít/phút để phục vụ rửa belt qua hệ thống vòi phun trong khoảng 5 phút.

6. Vật liệu cấu tạo

- Quạt gió : cánh quạt bằng hợp kim nhôm đặc biệt do Frigoscandia chế tạo

- Băng tải : bằng inox dạng lưới có kích cỡ M8 x 2,5 với mắt lưới có bước 8mm & cọng inox cỡ 2,5mm.

- Khung sàn đỡ băng tải và các cơ cấu đi kèm : Bằng inox

- Vỏ panel bao che : Bằng P.U dày 100mm . phủ sơn nhựa thực phẩm màu trắng .

- Cấu tạo dàn lạnh và các tấm tản nhiệt : Bằng inox & các cánh tant nhiệt bằng nhôm có bước cánh đặc biệt để tăng hiệu quả truyền nhiệt và vệ sinh dễ dàng.

- Phương pháp vệ sinh các băng tải : bằng nước có áp lực do người sử dụng đấu vào hệ thống bec phun để rửa belt & hệ thống xả tuyết để làm sạch dàn. Các bọ phân bên trong máy có thể xịt rửa thủ công bằng nước có pha hoá chất phù hợp.

7. Hao hụt sản phẩm

Đối với tôm các loại ở dạng sơ chế : Tỷ lệ hao hụt khi cấp đông khoảng 0,6  0,9%. Nghĩa là không vượt quá 1%.

Các băng chuyền thường đi kèm các buồng cấp đông I.Q.F

Thiết bị hấp

Thiết bị hấp có cấu tạo dạng băng chuyền, sử dụng hơi nước nóng để hấp chín thực phẩm trước khi đưa vào cấp đông, đóng gói. Cấu tạo gồm băng tải, hệ thống phun hơi và kết cấu bao che. Nhìn bên ngoài trông giống băng chuyền cấp đông thẳng. Sản phẩm hấp đặt trực tiếp trên băng tải hoặc trên khay. Tốc độ chuyển động băng tải có thể điều chỉnh vô cấp nhờ bộ biến tần tuỳ theo loại sản phẩm.

Hình 4-22 là băng chuyền hấp thực phẩm, được chế tạo bằng vật liệu inox

Cấu tạo dễ dàng vệ sinh bên trong. Hơi được hút xả ra ngoài nhờ kênh gió và quạt hút, áp lực trong khoang hấp là áp lực âm, tránh rò hơi ra khu vực chế biến.

- Nhiệt độ hơi hấp 100oC (p = 1 at).

- Hệ thống cấp hơi có van điều chỉnh lưu lượng cho phép khống chế lưu lượng hơi.

- Cấu tạo dễ rửa vệ sinh bên trong.

- Áp suất hơi ở lò: 5  8 bar

Hình 9

Hình 4-22: Băng chuyền hấp

Thiết bị làm mát sau hấp

Bộ phận chính của thiết bị làm mát sau hấp là một băng tải bằng inox hoặc nhựa đặc biệt và một bể nước bằng inox. Thiết bị làm mát được bố trí nối tiếp ngay sau thiết bị hấp để làm mát sản phẩm nhằm đảm bảo chất lượng, mùi vị sản phẩm và tỉ lệ hao hụt thấp. Sản phẩm sau hấp được đưa lên băng tải của thiết bị làm mát, trong quá trình băng tải chuyển động, sản phẩm được nhúng nước lạnh trong bể và được làm nguội. Sản phẩm sau khi ra khỏi mặt nước được rửa lại bằng nước lạnh phun. Nước phun là nước lạnh được lấy từ nước chế biến với nhiệt độ cỡ + 35oC.

Hệ thống đường ống cấp nước cho bể và nước phun là các ống inox.

Nước trong bể có thể được làm lạnh trực tiếp bằng dàn lạnh NH3 đặt ngay trong bể.

Hệ thống băng tải có thể điều chỉnh vô cấp đảm bảo sản phẩm được làm mát đạt yêu cầu ở đầu ra tuỳ theo từng loại sản phẩm khác nhau.

Nồi hơi của băng chuyền hấp

Để đảm bảo yêu cầu vệ sinh cho nhà máy chế biến thực phẩm, người ta sử dụng lò hơi đốt dầu D.O để cung cấp hơi cho băng chuyền hấp. Hệ thống đường ống dẫn hơi bằng inox có độ dày đảm bảo yêu cầu. Công suất hơi yêu cầu cho băng chuyền không lớn (khoảng 100750 kg/ hơi/giờ tuỳ thuộc băng chuyền) nên người ta thường sử dụng lò hơi dạng đứng.

Lò hơi được trang bị đầy đủ các thiết bị điều khiển, bảo vệ, cùng hệ thống xử lý nước, hoàn nguyên đầy đủ.

- Áp suất hơi : 8 kG/cm2

- Nhiên liệu: Dầu D.O

Thiết bị mạ băng

Thiết bị mạ băng có cấu tạo dạng băng chuyển, sản phẩm sau cấp đông chuyển động qua băng tải của thiết bị mạ băng và được phương nước lạnh để mạ băng.

Có 2 phương pháp mạ băng:

- Phun sương nước từ 2 phía: trên xuống và dưới lên. Thiết bị thường có cơ cấu điều chỉnh được lưu lượng nước và tỉ lệ mạ băng.

- Nhúng nước bằng cách cho băng tải chuyển dịch qua bể nước. Phương pháp này có nhược điểm tổn hao lạnh nhiều nên ít sử dụng.

Toàn bộ các chi tiết của thiết bị mạ như bể nước, hệ thống ống nước, khung, chân băng chuyền làm bằng vật liệu không rỉ. Băng tải kiểu lưới inox hoặc nhựa.

Việc truyền động của băng tải thực hiện bằng mô tơ có hộp giảm tốc. Thiết bị mạ băng có bộ biến tần điện tử để điều khiển tốc độ băng chuyền vô cấp.

Thông số kỹ thuật:

- Tỷ lệ mạ băng: 10  15% (tuỳ theo sản phẩm)

- Nhiệt độ nước mạ băng: + 35 oC

- Bề rộng băng chuyền khoảng 12001500mm

Băng chuyền làm cứng

Sau khi được mạ băng xong sản phẩm được đưa qua băng chuyền kế tiếp để hoá cứng lớp băng mạ.

Băng chuyền có mô tơ truyền động qua hộp giảm tốc. Thiết bị mạ băng có bộ biến tần điện tử để điều khiển tốc độ băng chuyền vô cấp.

-Toàn bộ các chi tiết của thiết bị bằng vật liệu không rỉ. Băng tải kiểu lưới.

Buồng tái đông

Về cấu tạo, bố trí thiết bị và chế độ nhiệt rất giống buồng cấp đông I..Q.F dạng thẳng, nhưng kích thước ngắn hơn. Buồng tái đông có cấu tạo dạng khối hộp, được lắp ghép bằng panel cách nhiệt, polyurethan dày 150mm. Hai mặt panel bọc tole phủ PVC. Vỏ buồng tái đông có 02 cửa ra vào để kiểm tra, làm vệ sinh và bảo dưỡng thiết bị. Bên trong buồng là băng chuyền dạng thẳng đơn, vật liệu chế tạo băng chuyền là inox hoặc nhựa giống như băng chuyên I.Q.F dạng thẳng. Dàn lạnh và quạt đặt phía trên các băng tải.

Nền buồng được gia cố thêm lớp nhôm để làm sàn và máng thoát nước, nhôm đúc có gân dạng chân chim chống trượt dày 3 mm.

Băng chuyền được điều chỉnh tốc độ vô cấp nhờ bộ điều tốc điện tử.

Dàn lạnh sử dụng môi chất NH3 được làm bằng inox cánh nhôm xả băng bằng nước. Quạt dàn lạnh là loại hướng trục, mô tơ quạt là loại kín chống thấm nước.

Tất cả các chi tiết bên trong như khung đỡ băng chuyền, khung đỡ dàn lạnh, vỏ che dàn lạnh đều làm bằng vật liệu không rỉ.

Thông số kỹ thuật của buồng tái đông 500 kg/h

- Công suất tái đông: 500 kg/h

- Kích thước : 6.000mmLx3000mmW x 3000mmH

- Công suất lạnh của dàn: 35 kW (te/t = -40oC/7oC)

- Môi chất lạnh: NH3 (cấp dịch bằng bơm)

- Phương pháp xả đá: Bằng nước

- Quạt dàn lạnh: 3 x 2,2 kW - 380V/3Ph/50Hz

- Dẫn động bằng mô tơ: 0,25 kW

Tính toán nhiệt hệ thống cấp đông I.Q.F

Tổn thất nhiệt trong tủ cấp đông gồm có:

- Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che của buồng cấp đông.

- Tổn thất do làm lạnh sản phẩm

- Tổn thất do động cơ quạt và truyền động của băng chuyển.

- Tổn thất do lọt không khí qua cửa vào ra hàng.

Mặc dù có trang bị hệ thống xả băng, nhưng trong quá trình cấp đông người ta không xả băng, mà chỉ xả băng sau mỗi mẻ cấp đông nên ở đây không tính tổn thất nhiệt do xả băng.

Trong trường hợp hệ thống cấp đông I.Q.F có trang bị thêm buồng tái đông và hoạt động cùng chung máy nén với buồng cấp đông I.Q.F thì phải tính thêm tổn thất nhiệt ở buồng tái đông. Các thành phần tổn thất ở buồng tái đông giống như buồng cấp đông.

Tổn thất do truyền nhiệt qua kết cấu bao che

Tổn thất qua kết cấu bao che của các buồng cấp đông có thể tính theo công thức truyền nhiệt thông thường:

Q1 = k.F.t(4-42)

F - tổng diện tích 6 mặt của buồng cấp đông, m2;

t = tKKN – tKKT ;

tKKN - Nhiệt độ không khí bên ngoài, oC;

Thường tủ cấp đông đặt trong khu chế biến, có nhiệt độ khá thấp do có điều hoà không khí , lấy tKKN= 2022oC

tKKT - Nhiệt độ không khí bên trong kho cấp đông, lấy tKKT = -35oC.

Bảng 4-22: Nhiệt độ không khí trong các buồng I.Q.F

Dạng buồng I.Q.F	Dạng thẳng	Dạng xoắn	Siêu tốc
Nhiệt độ, oC	- 35oC	- 35oC	- 4143 oC

k - Hệ số truyền nhiệt, W/m2.K

k=11α1+∑δiλi+1α2

k=11α1+∑δiλi+1α2 size 12{k= { {1} over { { {1} over {α rSub { size 8{1} } } } + Sum { { {δ rSub { size 8{i} } } over {λ rSub { size 8{i} } } } } + { {1} over {α rSub { size 8{2} } } } } } } {}

, W/m2.K(4-43)

1 - Hệ số toả nhiệt bên ngoài tường 1= 23,3 W/m2.K;

2 - Hệ số toả nhiệt bên trong. Tốc độ đối lưu cưỡng bức không khí trong buồng rất mạnh nên lấy 2 = 10,5 W/m2.K

Các lớp vật liệu của panel tường, trần.

Bảng 4-23: Các lớp cách nhiệt buồng I.Q.F

TT	Lớp vật liệu	Độ dàymm	Hệ số dẫn nhiệtW/m.K
1	Lớp inox	0,5  0,6	22
2	Lớp polyurethan	150	0,0180,020
3	Lớp inox	0,5  0,6	22

Đối với buồng tái đông cũng tính tương tự, vì các thông số kết cấu, chế độ nhiệt tương tự buồng cấp đông.

Tổn thất do làm lạnh sản phẩm

Tổn thất nhiệt do làm lạnh sản phẩm được tính theo công thức sau:

E - Năng suất kho cấp đông, kg/h

Q2 = E.(i1-i2)/3600, W(4-44)

i1, i2 - Entanpi của sản phẩm ở nhiệt độ đầu vào và đầu ra, J/kg;

Nhiệt độ sản phẩm đầu vào lấy t1 = 10oC;

Nhiệt độ trung bình đầu ra của các sản phẩm cấp đông phải đạt yêu cầu là -18oC.

Tổn thất do động cơ điện

1. Do động cơ quạt

Quạt dàn lạnh đặt ở trong buồng cấp đông nên, dòng nhiệt do các động cơ quạt dàn lạnh có thể xác định theo biểu thức:

Q31 = 1000.n.N ; W(4-45)

N - Công suất động cơ của quạt, kW;

n - Số quạt của buồng cấp đông.

2. Do động cơ băng tải gây ra

Động cơ băng tải nằm ở bên ngoài buồng cấp đông, biến điện năng thành cơ năng làm chuyển động băng tải. Trong quá trình băng tải chuyển động sinh công và tỏa nhiệt ra môi trường bên trong buồng. Có thể tính tổn thất nhiệt do động cơ băng tải gây ra như sau:

Q32 = 1000..N2 ; W(4-46)

- Hiệu suất của động cơ băng tải;

N2 - Công suất điện mô tơ băng tải, kW.

Tổn thất nhiệt do lọt khí bên ngoài vào

Đối với các buồng cấp đông I.Q.F, trong quá trình làm việc do các băng tải chuyển động vào ra nên ở các cửa ra vào phải có một khoảng hở nhất định. Mặt khác khi băng tải vào ra buồng cấp đông nó sẽ cuốn vào và ra một lượng khí nhất định, gây ra tổn thất nhiệt. Tổn thất nhiệt này có thể tính như sau:

Q4 = Gkk.Cpkk(t1-t2)(4-47)

Gkk - Lưu lượng không khí lọt, kg/s;

Cpkk - Nhiệt dung riêng trung bình của không khí trong khoảng -4020oC

t1, t2 - Nhiệt độ không khí bên ngoài và bên trong buồng

Việc tính toán Gkk thực tế rất khó nên có thể căn cứ vào tốc độ băng chuyền và diện tích cửa vào ra để xác định Gkk một cách gần đúng như sau:

Gkk = kk..F(4-48)

kk - Khối lượng riêng của không khí kg/m3;

 - Tốc độ chuyển động của băng tải, m/s;

F - Tổng diện tích khoảng hở cửa vào và cửa ra của băng tải, m2.

Diện tích khoảng hở được xác định căn cứ vào khoảng hở giữa băng tải và chiều rộng của nó. Khoảng hở khoảng 3550mm.

CHỌN MÁY LẠNH

Các máy lạnh sử dụng trong các hệ thống cấp đông là máy lạnh 2 cấp, môi chất sử dụng có thể là R22 và NH3. Đối với hệ thống rất lớn người ta thường hay sử dụng máy lạnh trục vít , với môi chất NH3. Máy nén của các hàng Bitzer, Mycom, York-Frick, Saboe thường hay được sử dụng cho các hệ thống lạnh cấp đông ở nước ta.

Dưới đây xin giới thiệu các thông số kỹ thuật của một số chủng loại máy thường hay được sử dụng.

Máy nén Bitzer (Đức) môi chất Frêôn, công suất nhỏ và trung bình

Bảng 4-26 và 4-27 trình bày công suất lạnh Qo (W) của máy nén Bitzer sử dụng môi chất frêôn ở các chế độ khác nhau. Các máy này thường được sử dụng cho các tủ và hầm cấp đông công suất nhỏ và trung bình.

Hình 10

Hình 4-23: Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh máy nén Bitzer 2 cấp

Bảng 4-24 : Năng suất lạnh máy nén Bitzer – n = 1450 V/phút, R404A và R507

MODEL

Tk(oC)

Qo, W						Ne, kW
-30	-35	-40	-45	-50	-55	-30	-35	-40	-45	-50	-55

S4T-5.2Y

3540

75707430

63006170

51705070

41804100

33203250

25502500

4,504,78

4,144,38

3,783,98

3,403,58

3,023,17

2,632,75

S4N–8.2Y

3540

1074010540

89508770

73507210

59405830

47304640

36403560

6,446,83

5,926,26

5,415,68

4,865,12

4,314,53

3,763,93

S4G–12.2Y

3540

1669016340

1427013950

1184011600

95909410

76607510

60005890

9,6810,30

8,919,47

8,128,58

7,277,68

6,436,76

5,685,96

S6J–16.2Y

3540

2351022960

2017019720

1678016480

1369013440

1102010810

86808520

13,8514,68

12,5913,32

11,3712,02

10,1810,74

9,029,51

7,888,32

S6H–20.2Y

3540

2714026490

2330022780

1938019030

1582015520

1274012500

100409850

16,0517,01

14,6015,43

13,1813,93

11,7912,45

10,4611,03

9,139,64

S6G–25.2Y

3540

3102030250

2663026020

2217021760

1810017760

1459014310

12150011280

18,4319,53

16,7617,72

15,1416,00

13,5414,29

12,0112,66

10,4811,07

S6F–30.2Y

3540

3685035900

3166030890

2638025870

2156021140

1738017050

1371013450

22,0623,37

20,0621,20

18,1119,14

16,2017,10

14,3715,15

12,5413,25

S66J–32.2Y

3540

4702045920

4034039440

3356032960

2738026880

2204021620

1736017040

27,7029,36

25,1926,63

22,7524,04

20,3521,48

18,0519,03

15,7616,64

S66H–40.2Y

3540

5428052980

4660045520

3876038060

3164031040

2548025000

2008019700

32,1034,03

29,1930,87

26,3727,87

23,5924,90

20,9222,05

18,2619,29

S66G-50..2Y

3540

6204060500

5326052040

4434043520

3620035520

2918028620

2300022560

36,8639,07

33,5235,44

30,2732,00

27,0828,58

24,0225,32

20,9722,14

S66F–60.2Y

3540

7370071800

6332061780

5276051740

4312042280

3476034100

2742026900

44,1046,74

40,1042,40

36,2238,28

32,4034,20

28,7430,29

25,0926,49

Bảng 4-25 : Năng suất lạnh máy nén Bitzer – n = 1450 V/phút, R22

MODEL

Tk(oC)

Qo, W						Ne, kW
-25	-30	-35	-40	-45	-50	-25	-30	-35	-40	-45	-50

S4T-5.2

3540

80407900

65806460

53005210

42004120

32503190

24402380

3,864,10

3,623,84

3,353,55

3,053,23

2,732,88

2,382,50

S4N–8.2

3540

1160011380

95209350

77007550

61005970

47104580

35003360

5,856,25

5,415,77

4,975,29

4,534,81

4,104,33

3,663,85

S4G–12.2

3540

1752017200

1438014120

1163011410

92209020

71206930

52905070

8,839,44

8,178,72

7,517,99

6,857,27

6,196,54

5,535,82

S6J–16.2

3540

2550025200

2105020800

1714016960

1367013500

1058010360

77607460

13,0913,91

11,9012,63

10,7211,35

9,5410,07

8,368,79

7,207,51

S6H–20.2

3540

2950029200

2440024150

1986019650

1585015640

1226012010

89908650

15,1716,13

13,8014,64

12,4213,15

11,0511,67

9,6910,18

8,348,70

S6G–25.2

3540

3390033500

2800027700

2280022550

1820017960

1407013790

103209930

17,4218,51

15,8416,81

14,2615,10

12,6913,39

11,1211,69

9,589,99

9S6F–30.2

3540

4055040100

3350033150

2730027000

2180021500

1684016500

1235011880

20,8522,15

18,9520,10

17,0718,07

15,1816,03

13,3113,99

11,4611,96

S66J–32.2

3540

5100050400

4210041600

3428033920

2734027000

2116020720

1552014920

26,1827,82

23,8025,26

21,4422,70

19,0820,14

16,7217,58

14,4015,02

S66H–40..2

3540

5900058400

4880048300

3972039300

3170031280

2452024020

1798017300

30,3432,26

27,6029,28

24,8426,30

22,1023,34

19,3820,36

16,6817,40

S66G-50..2

3540

6780067000

5600055400

4560045100

3640035920

2814027580

2064019860

34,8437,02

31,6833,62

28,5230,20

25,3826,78

22,2423,38

19,1619,98

S66F–60..2

3540

8110080200

670066300

5460054000

4360043000

3368033000

2470023760

41,7044,30

37,9040,20

34,1436,14

30,3632,06

26,6227,98

22,9223,92

2. Máy nén MYCOM (Nhật) môi chất Frêôn và NH3 công suất trung bình và lớn

Bảng 4-26 : Năng suất lạnh máy nén 2 cấp MYCOM - R22

TkoC

Mode

PittôngF x Smm

SốXi lanh

Tốc độ

Thể tích quétM3/h

Qo, 1000 kCal/h							Ne, kW
-60	-55	-50	-45	-40	-35	-30	-60	-55	-50	-45	-40	-35	-30

F42A2

F62A2

95 F76 S

4+2	10001200	193,9232,7	7,48,9	10,312,4	14,016,8	18,522,2	24,128,9	30,837,0	38,946,7	9,511,4	10,813,0	12,314,8	13,916,7	15,518,6	17,120,5	18,522,2
6+2	10001200	258,6310,3	10,112,1	13,916,7	18,722,4	24,629,5	31,838,2	40,548,6	50,860,9	12,414,9	14,217,1	16,219,4	18,221,9	20,324,3	22,226,6	24,028,7

F42B2

F62B2

F124B

130 Fx100S

4+2	9001000	430,1477,8	16,418,2	22,825,4	31,034,4	41,145,6	53,459,4	68,476,0	86,295,8	21,023,4	24,026,7	27,330,3	30,834,2	34,438,2	37,942,1	41,145,6
6+2	9001000	573,4637,1	22,324,8	30,834,2	41,446,0	54,660,7	70,678,4	89,899,8	112,6125,1	27,530,6	31,535,0	35,939,8	40,444,9	44,949,9	49,254,7	53,159,0
12+4	870960	1108,61223,3	43,147,6	59,565,7	80,188,4	105,5116,5	136,5150,6	173,7191,6	217,8240,3	53,358,8	60,967,3	69,376,5	78,186,2	86,895,8	95,2105,0	102,7113,3

F42A2

F62A2

95 F76 S

4+2	10001200	193,9232,7	7,18,6	10,012,0	13,616,3	18,021,6	23,528,2	30,136,1	38,045,6	10,012,0	11,413,7	13,015,6	14,717,6	16,419,7	18,121,8	19,723,7
6+2	10001200	258,6310,3	9,711,6	13,416,1	18,121,8	23,928,7	31,037,2	39,547,4	49,659,5	13,015,6	14,917,8	16,920,3	19,122,9	21,325,6	23,428,1	25,430,5

Content Actions

Related material

Similar content

Hệ thống tủ cấp đông gió

Sơ đồ nguyên lý hệ thống

Bảng 4-13: Số lượng vách ngăn các tủ đông gió

Kết cấu và đặc tính kỹ thuật tủ đông gió

Bảng 4-14: Thông số kỹ thuật tủ đông gió

Hình 4-14: Cấu tạo tủ đông gió 250 kg/mẻ

Tính nhiệt tủ đông gió

Tổn thất do truyền nhiệt qua kết cấu bao che

Bảng 4-15: Các lớp cách nhiệt tủ đông gió

Tổn thất do làm lạnh sản phẩm.

Tổn thất xả băng Q3

Tổn thất do động cơ quạt

HỆ THỐNG CẤP ĐÔNG I.Q.F

Khái niệm và phân loại

Hệ thống cấp đông I.Q.F với buồng cấp đông có băng tải dạng xoắn

Sơ đồ nguyên lý

Hình 4-16: Sơ đồ nguyên lý hệ thống cấp đông I.Q.F dạng xoắn

Kết cấu buồng cấp đông I.Q.F dạng xoắn

Bảng 4-16: Buồng cấp đông kiểu xoắn của SEAREFICO

Hệ thống cấp đông I.Q.F buồng cấp đông có băng chuyền kiểu thẳng

Cấu tạo băng chuyền dạng thẳng

Hình 4-19: Buồng cấp đông I.Q.F có băng chuyền thẳng

Thông số kỹ thuật buồng cấp đông I.Q.F kiểu thẳng

Bảng 4-17 Model: MSF-12 (Dây chuyền rộng 1200mm)

Bảng 4-18: Model: MSF-15 (Dây chuyền rộng 1500mm)

Bảng 4-19: Thông số kỹ thuật buồng cấp đông I.Q.F dạng thẳng của SEAREFICO

Hệ thống cấp đông I.Q.F siêu tốc

Cấu tạo và nguyên lý làm việc

Bảng 4-20: Thời gian cấp đông và hao hụt nước

Thông số kỹ thuật một số buồng cấp đông siêu tốc

Bảng 4-21: Thông số buòng cấp đông I.Q.F siêu tốc của SEAREFICO

Các băng chuyền thường đi kèm các buồng cấp đông I.Q.F

Thiết bị hấp

Thiết bị làm mát sau hấp

Nồi hơi của băng chuyền hấp

Thiết bị mạ băng

Băng chuyền làm cứng

Buồng tái đông

Tổn thất do truyền nhiệt qua kết cấu bao che

Bảng 4-22: Nhiệt độ không khí trong các buồng I.Q.F

Bảng 4-23: Các lớp cách nhiệt buồng I.Q.F

Tổn thất do làm lạnh sản phẩm

Tổn thất do động cơ điện

Tổn thất nhiệt do lọt khí bên ngoài vào

CHỌN MÁY LẠNH

Máy nén Bitzer (Đức) môi chất Frêôn, công suất nhỏ và trung bình

Hình 4-23: Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh máy nén Bitzer 2 cấp

Bảng 4-24 : Năng suất lạnh máy nén Bitzer – n = 1450 V/phút, R404A và R507

Bảng 4-25 : Năng suất lạnh máy nén Bitzer – n = 1450 V/phút, R22

Bảng 4-26 : Năng suất lạnh máy nén 2 cấp MYCOM - R22