Lịch sử phát triển và ý nghĩa của hệ thống lạnh
Lịch sử phát triển
Ngành lạnh xuất hiện từ rất lâu, cùng với lịch sử phát triển của con người hiện đại, 5000 năm trước con người đã biết dùng băng, tuyết và hang động có nhiệt độ thấp để dự trữ thực phẩm, 2000 năm trước đã biết trộn muối vào nước đá để đạt nhiệt độ < 0oC. Thế kỷ 18 ngành lạnh thực sự phát triển khi con người đã biết làm lạnh bằng cách cho các chất lỏng bay hơi ở áp suất thấp. Năm 1834 máy lạnh pitton đầu tiên của J Perkin ra đời với cấu trúc tương tự máy lạnh hiện đại, năm 1810 máy lạnh hấp thụ đầu tiên ra đời, năm 1845 máy
lạnh nén khí ra đời, năm 1910 máy lạnh ejectơ đầu tiên ra đời. TK 20 với sự xuất hiện của các môi chất lạnh như NH3, freon và sự hoàn thiện về kỹ thuật dẫn tới sự phát triển như vũ bão của ngành lạnh.
Xu hướng phát triển hiện nay
• Nâng cao hiệu suất năng lương;
• Chi phí vật tư chế tạo máy lạnh trên một đơn vị lạnh;
• Tăng tuổi thọ và độ tin cậy;
• Sử dụng các môi chất tự nhiên (NH3, CO2, SO2…) và các môi chất mới thân thiện với môi trường hơn;
• Sử dụng các hệ thống hỗn hợp máy lạnh + bơm nhiệt;
• Nghiên cứu hoàn thiện ứng dụng các công nghệ làm lạnh mới;
• Sử dụng công nghệ nano trong KT lạnh;
Ý nghĩa kinh tế
Ở nhiệt độ ngoài trời các vi sinh vật và các quá trình phân rã sinh hóa phát triển nhanh chóng. Ở nhiệt độ thấp các quá trình này được làm chậm lại. Vì vậy sử dụng công nghệ lạnh để chế biến và bảo quản thực phẩm là biện pháp rất hữu hiệu để nâng cao chất lượng và thời gian bảo quản mà không dùng hóa chất.
Hệ thống lạnh phân loại và đặc điểm
HỆ THỐNG LẠNH
Hệ thống lạnh là tổ hợp trang thiết bị bao gồm:
– Máy lạnh;
– Thiết bị trao đổi nhiệt;
– Kho lạnh hoặc buồng lạnh… cùng với các trang bị cần thiết đi kèm. Dùng để sản xuất, vận chuyển và sử dụng lạnh nhân tạo cho các quá trình công nghệ, các mục đích khác nhau.
PHÂN LOẠI HỆ THỐNG LẠNH
Phân theo lĩnh vực ứng dụng
-Hệ thống lạnh thực phẩm: dùng cho lĩnh vực chế biến, vận chuyển và bảo quản thực phẩm sau thu hoạch hay giết mổ. Trong đó đối với làm lạnh cần duy trì nhiệt độ (5÷-5oC); cấp đông (-35÷-45oC); bảo quản lạnh nhiệt độ từ (15÷-2oC); bảo quản đông nhiệt độ từ (-20÷-30oC);
-Hệ thống lạnh dùng trong hóa chất và dầu khí: các hệ thống lạnh sâu nhiệt độ (-100oC)
-Hệ thống lạnh dùng cho công nghệ dược phẩm: dùng để chiết và trộn dung dịch thuốc nhiệt độ (-10÷-15oC);
-Hệ thống lạnh dùng trong công nghệ chế tạo vật liệu nhiệt độ (- 30÷-120oC);
-Hệ thống lạnh dùng trong xây dựng: dùng để khử dự ứng nhiệt của các khối bê tông lớn nhiệt độ ( 5÷-10oC).
Phân theo năng suất lạnh
– Hệ thống lạnh nhỏ: có năng suất lạnh Q<60kW;
– Hệ thống lạnh vừa : có năng suất lạnh (60kW≤ Q<1MW)
– Hệ thống lạnh lớn : có năng suất lạnh Q ≥ 1MW
Phân theo chế độ nhiệt độ:
– Hệ thống nhiệt độ cao: có nhiệt độ (15÷-10oC);
– Hệ thống nhiệt độ vừa: (-5÷-20oC)
– Hệ thống nhiệt độ thấp : (-20÷-120oC)
Phân theo phương pháp làm lạnh:
− Hệ thống làm lạnh trực tiếp,
− HT làm lạnh gián tiếp (có môi chất trung gian)
Chuỗi lạnh – Kho lạnh
Chuỗi lạnh
Kho lạnh
Khái niệm
Kho lạnh là các không gian, có kết cấu bảo ôn và được trang bị các hệ thống máy lạnh, hệ thống phân phối khí để giữ sản phẩm cần bảo quản ở nhiệt độ thấp
Kho lạnh cần được thiết kế đảm bảo các tiêu chí sau:
• Cần đáp ứng được yêu cầu bảo quản sản phẩm ( nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ khí…)
• Phân bố nhiệt độ, độ ẩm đều, hạn chế tối đa hao hụt sản phẩm
• Modul hóa ( tiêu chuẩn hóa)
• Có khả năng cơ giới hóa cao về xếp dỡ sản phẩm
• Có hiệu quả kinh tế
Phân loại kho lạnh
Phân theo chức năng
1/ Kho lạnh chế biến (thiết bị làm lạnh/cấp đông): là bộ phận của nhà máy chế biến thực phẩm, tại đây các sản phẩm được chế biến lạnh sau đó được chuyển tới các khâu tiếp theo, kho lạnh bảo quản, kho phân phối, các thiết bị vận tải lạnh…
2/ Kho lạnh phân phối: dùng để bảo quản, điều hòa các sản phẩm khác nhau trong cả năm(3- 6 tháng), dùng cho đơn vị dân cư, phần lớn SP đã được chế biến lạnh,dung tích lớn, gồm kho chuyên dụng và đa năng
3/ Kho lạnh chung chuyển: thường đặt ở các nút giao thông, dùng để bảo quản ngắn hạn các SP trước khi xuất khẩu/ sau khi nhập khẩu. Có thể kết hợp với kho phân phối
4/ Kho lạnh thương nghiệp: dùng để bảo quản ngắn hạn thực phẩm sắp được tiêu thụ. Thường đặt ở các siêu thị, chợ, cụm dân cư nhỏ (dùng để phân phối). Loại nhỏ là các tủ lạnh thương nghiệp. Thời gian bảo quản 10-20 ngày
5/ Kho lạnh vận tải: xe lạnh, tàu hỏa lạnh, tàu thủy lạnh, máy bay lạnh, container lạnh, dùng để vận chuyển hàng hóa đông lạnh giữa các khâu của chuỗi lạnh
6/ Kho lạnh sinh hoạt: kho lạnh nhỏ của nhà hàng, khách sạn, coffee hoặc tủ lạnh, tủ đá, máy kem gia đình. Đây là mắt xích cuối cùng của chuỗi lạnh.
Phân loại theo nhiệt độ buồng lạnh
1/ Phòng bảo quản lạnh:
– nhiệt độ từ 15÷5oC độ ẩm 85÷95% dùng để bảo quản rau quả tươi. Dàn lạnh cưỡng bức, tổ chức thông gió. Yêu cầu nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ khí đều, bội số tuần hoàn cao. SP có thể ở trong các bao gói.
– nhiệt độ từ -1,5÷0oC độ ẩm 90÷95%. Các kho này dùng để làm lạnh sơ bộ và bảo quản tạm thời đối với thịt, cá, hoặc dùng để bảo quản một số loại rau quả chịu nhiệt độ thấpSP có thể ở trong các bao gói.
2/ Phòng bảo quản đông: nhiệt độ từ -18÷ -25oC độ ẩm 80÷95% , dùng để bảo quản các loại sản phẩm sau khi đã qua kết đông. Dàn lạnh là giàn quạt, kết hợp giàn tĩnh, bội số tuần hoàn khí tươi thấp.
3/ Phòng bảo quản đa năng: (-12oC), tuy nhiên tùy theo yêu cầu sản phẩm mà nhiệt độ buồng có thể được nâng lên 0oC hoặc giảm xuống -18oC. Dàn lạnh tĩnh hoặc quạt
4/ Phòng gia lạnh (5÷-5oC): dùng để làm lạnh sản phẩm từ nhiệt độ môi trường xuống nhiệt độ bảo quản lạnh cần thiết, hoặc làm lạnh sơ bộ trong cấp đông 2 pha. Dàn lạnh là giàn quạt, lưu lượng lớn, tốc độ gió 1.5-2m/s
5/ Phòng kết đông( thiết bị kết đông): dùng để kết đông các loại SP khác nhau. Kết đông 1 pha nhiệt độ vào phòng là nhiệt độ SP ở môi trường ( 37oC), kết đông 2 pha, nhiệt độ vào buồng là 4oC. SP ra khỏi buồng kết đông có nhiệt độ -12÷-18oC ở tâm và -25÷-30oC ở bề mặt. Nhiệt độ không khí trong buồng -35÷-40oC tốc độ gió 3÷5m/s. Buồng kết đông chia ra:
-Kết đông liên tục ( tải lạnh ổn định), tiết kiệm năng lượng
-Kết đông theo mẻ (tải lạnh thay đổi) hiệu suất năng lượng thấp
6/ Phòng chất tải tháo tải (0oC): phục vụ tháo tải/chất tải các buồng kết đông và gia lạnh
7/ Phòng bảo quản nước đá:(-4oC): dùng để bảo quản đá dự trữ, dung tích bằng 5-30 lần
dung tích bể đá.
Tài liệu tham khảo
Giáo trình chính
1. Kỹ thuật lạnh ứng dụng – Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tuỳ – NXB Giáo dục 2003
2. Kỹ thuật lạnh cơ sở – Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tuỳ – NXB Giáo dục 2002
>>Xem thêm: Tấm lợp – Sandwich panel Phú Sơn – Javta
Công ty TNHH Công nghệ Công nghiệp Phú Sơn sản xuất “Panel, Tấm lợp và Tấm cách nhiệt” mang thương hiệu JAVTA, INNOVA, SUMO. Sản phẩm đã cung cấp ra thị trường được sản xuất theo tiêu chuẩn Châu Âu trên dây chuyền nhập khẩu tiên tiến, hiện đại và đồng bộ.
Sản phẩm thương hiệu JAVTA gồm:
– Panel PU, PIR, Glasswool, Rockwool, EPS tường trong Javta
– Panel PU, PIR, Glasswool, Rockwool, EPS tường ngoài Javta
– Tấm cách nhiệt Javta
– Tấm lợp PU 2 sóng KLipLock Javta
– Tấm lợp PU, PUR, Glasswool, Rockwool, EPS 5 sóng Javta
– Tấm lợp SeamLock Javta
– Phụ kiện tôn lợp – Phụ kiện Panel PU
