Thiết kế kho lạnh thực phẩm: Tính diện tích và bố trí mặt bằng

Thiết kế kho lạnh thực phẩm cần đảm bảo các yếu tố về diện tích, bố cục mặt bằng,… để đáp ứng nhu cầu bảo quản thực phẩm và đảm bảo an toàn cho người lao động.

Tính toán diện tích xây dựng

Xác định dung tích và tiêu chuẩn chất tải

Dung tích và tiêu chuẩn chất tải của kho lạnh được tính toán thiết kế theo yêu cầu của từng trường hợp cụ thể ta có thể thiết kế theo định hướng dung tích sau:

Các kho lạnh thịt có thể lấy dung tích cho từng loại buồng theo số liệu bảng dưới đây.

Bảng – Dung tích định hướng của các buồng theo dung tích kho lạnh

Kho lạnh thuộc các xí nghiệp chế biến thịt là bộ phận của xí nghiệp, dung tích của kho và của từng buồng được tính theo dây chuyền công nghệ và số ca sản xuất. Năng suất làm lạnh và làm lạnh đông phái đạt 80% năng suất mỗi ca. Các buồng bảo quản lạnh phải phù hợp với năng suất 2 ngày đêm. Các buồng bảo quản lạnh đông phải đủ sức chứa được lượng thịt của 60 ca sản xuất. Ngoài ra hệ thống lạnh phải chú ý đến phòng tiếp nhận hành lang vận chuyển và xuất hàng.

Đối với nhà máy chế biến cá, kho lạnh năm trong khu công nghiệp cá. Dung tích kho lạnh 80% dùng cho bảo quản lạnh đông và 20% là bảo quản vạn năng. Dung tích kho lạnh cá thường được bố trí theo định hướng trong bảng sau.

Bảng – Định lượng dung tích các phòng của kho lạnh cá

 Đối với các kho bảo quản rau quả thường có các buồng sau: 

• Buồng bảo quản rau quả.
• Buồng chế biến (chế biến theo quy trình công nghệ, đóng gói).
• Buồng tiếp nhận và phân phối sản phẩm.

Đối với các kho lạnh nhỏ có dung tích dưới 1000 tấn có thể sử dụng một buồng với nhiều chức năng, ví dụ buồng xử lý tiếp nhận, phân phối và chế biến có thể làm một. Đối với kho lạnh phân phối rau quả thì không cần buồng này.

Đa số trong các điều kiện cụ thể, để đảm bảo độ chính xác cao, an toàn người ta tính kho lạnh dựa vào nguyên liệu và sản phẩm với các tiêu chuẩn chất tái cụ thể của từng loại và từ đó người ta có thể tính ra dung tích và diện tích kho lạnh.  

Xác định số lượng, kích thước buồng lạnh

Dung tích kho lạnh là đại lượng cơ bản cần biết để xác định số lượng và kích thước các buồng lạnh. Ngoài ra số lượng và kích thước kho lạnh còn phụ thuộc vào loại hàng bảo quản trong kho, tính chất của hàng bảo quản và tính chất kho lạnh (kho lạnh phân phối. trung chuyển, chế biến hay thương nghiệp).

Xác định năng suất, thể tích chứa kho

Năng suất chứa của kho lạnh tính từ năng suất chứa của các phòng trữ lạnh, phòng trữ đông. Trường hợp kho lạnh rau quả thì phòng làm lạnh sơ bộ tính như phòng trữ lạnh. Đối với kho lạnh có đường ray treo thịt vẫn tính vào sức chứa của kho. Nếu kho lạnh chứa nhiều sản phẩm có khối lượng riêng khác nhau thì phải dùng tấn quy ước.

Thể tích xây dựng của kho lạnh vkl tính theo công thức:

v_kl = v_tđ + v_n+ v_lt, m³

với: vkl = vtđ + vn+ vlt là thể tích kho trữ đông, thể tích kho trữ lạnh và thể tích phòng làm lạnh thịt trên đường ray treo.

Thể tích xây dựng kho trữ đông, kho trữ lạnh tính theo:

v_tđ = v_n+ v_lt = F_xH_x

Trong đó:

• F_x– diện tích xây dựng, m2;
• h_x – chiều cao xây dựng, m.
• Diện tích xây dựng F_x bằng diện tích nền và tính theo F_x = L.b, với L – chiều dài kho, m; b – chiều rộng kho, m.
• Những phòng lạnh có trần ngang thì hx tính từ nền đến trần gọi là chiều cao lọt lòng; ở những phòng lạnh có chiều cao trần thay đổi thì hx tính bằng chiều cao lọt lòng trung bình.

Năng suất chứa của kho lạnh:

G_kl = G_tđ + G_n+ G_lt

với; G_tđ, G_n, G_lt -năng suất chứa quy ước của kho trữ đông, kho trữ lạnh và phòng trữ lạnh thịt.

G_tđ = g_v + V_ch, T

với: g_v – tiêu chuẩn chứa quy ước (thịt bò nửa con đông lạnh, T/m3. Tiêu chuẩn chứa quy ước cho kho trữ lạnh En cũng bằng Etđ của kho trữ đông.

E_lt = g_i . L

với L – chiều dài của đường ray treo thịt, m; gi – tiêu chuẩn treo thịt trên 1 m dài, 0,25 T/m.

Thể tích chứa của kho bảo quản:

V_ch = F_ch. h_ch

với:

• F_ch – diện tích chứa của kho, m2;
• h_ch – chiều cao hữu ích, m.

Diện tích chứa

F_ch = F_x . Σf

với:

• F_x – diện tích xây dựng
• Σf – tổng diện tích không sử dụng cho chứa hàng do cột chiếm, do dàn lạnh chiếm, do chừa khoảng cách giữa dàn lạnh với lô hàng, do chừa lối đi, chừa chỗ để xe xếp hàng hoạt động.

Bố trí mặt bằng kho lạnh

Dựa vào quy trình công nghệ, đặc điểm của công trình kiến trúc – xây dựng, yêu cầu về cơ khí hóa, tự động hóa,… mà chọn phương án bố trí mặt bằng kho lạnh sao cho tối ưu:

• Đạt mức độ cao về cơ giới hóa các khâu, xuất nhập hàng hóa;
• Chi phí vốn xây dựng cơ bản ít;
• Tổn thất lạnh ít.

Khi bố trí mặt bằng kho lạnh phải tuân theo một số yêu cầu chung sau:

• Phải bố trí các buồng phù hợp với dây chuyền công nghệ sản phẩm đi theo dây chuyền liên tục, không gặp nhau, không đan chéo, không đi ngược nhau.
• Quy hoạch phải đặt chi phí đầu tư thấp nhất cần sử dụng rộng rãi các cấu kiện tiêu chuẩn hoá, giảm đến mức thấp nhất các diện tích phụ nhưng phải tiện nghi.
• Quy hoạch mặt bằng cần phải đảm bảo lối đi và đường vận chuyển thuận lợi cho bốc xếp thủ công hoặc cơ giới hóa theo thiết kế.
• Chiều rộng kho lạnh nhiều tầng không vượt quá 40m còn chiểu rông kho lạnh một tầng thường lấy theo bội số của 12 m.
• Chiều rộng sàn bốc dỡ thường 6 – 7,5 m (cho cả đường sắt và ôtô).
• Để giảm tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che các buồng lạnh được sắp xếp theo nhóm có cùng chế độ nhiệt độ.
• Mặt bằng kho lạnh phái phù hợp với hệ thống lạnh đã chọn.
• Mặt bằng kho lạnh phải đảm bảo kỹ thuật an toàn phòng chữa cháy.
• Quy hoạch cần phải tính đến khả năng mở rộng kho lạnh do vậy phải để lại khoảng mở rộng của mọi phía kho lạnh