Проект распределительного холодильника емкостью 2500 т. в г. Уссурийск

Тип работы:
Дипломная
Предмет:
Производство и технологии


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Содержание

Введение

1. Обоснование выбора технических решений

2. Технологический раздел

2.1 Описание технологический процесс

2.2 Расчет камер холодильника

2.3 Расчет грузового фронта

2.4 Расчет действительной емкости холодильника

3. Расчет холодильной установки

3.1 Климатическая справка

3.2 Расчет изоляции охлаждаемых помещений

3.3 Тепловой расчет охлаждаемых помещений

3.3.1 Расчет теплопритока от окружающей среды через ограждения

3.3.2 Расчет теплопритока от термической обработки продуктов

3.3.3 Расчет теплопритока от наружного воздуха при вентиляции камеры

3.3.4 Расчет эксплуатационных теплопритоков

3.3.5 Расчет теплопритока от дыхания продуктов

3.4 Обоснование циклов холодильных машин

3.5 Расчет и подбор компрессоров

3.5.1 Первый температурный режим

3.5.2 Второй температурный режим

3.5.3 Третий температурный режим

3.6 Расчет и подбор камерных приборов охлаждения

3.7 Расчет и подбор конденсатора

3.8 Расчет и подбор ресиверов

3.8.1 Расчет и подбор циркуляционного ресивера

3.8.2 Расчет и подбор линейного ресивера

3.9 Расчет и подбор регенеративных теплообменников

3.9.1 Расчет и подбор регенеративного газового теплообменника

3.9.2 Расчет и подбор регенеративного жидкостного теплообменника

3. 10 Расчет и подбор насосов

3. 10.1 Расчет и подбор водяного насоса

3. 10.2 Расчет и подбор хладоновых насосов

3. 11 Подбор маслосборника

3. 12 Расчет и подбор магистральных трубопроводов

3. 13. Описание работы холодильной установки

4. Автоматизация холодильной установки

4.1 Система автоматической защиты

4.2 Система автоматического управления и регулирования

4.3 Система автоматической сигнализации и дистанционного контроля параметров

5. Монтаж и ремонт холодильного оборудования

5.1 Расчет фундаментов

5.2 Монтаж оборудования

5.3 Ремонт оборудования

5.3.1 Схема типового технологического процесса ремонта

5.3.2 Ремонт испарительных конденсаторов

6. Охрана труда и окружающей среды

6.1 Обеспечение здоровых и безопасных условий труда

6.2 Обеспечение безопасности при эксплуатации и обслуживании холодильной установки

6.3 Мероприятия по охране окружающей природной среды

7. Экономический расчёт

7.1 Расчёт капитальных затрат

7.2 Расчёт производственной программы компрессорного цеха

7.3 Расчёт себестоимости единицы холода вырабатываемого холодильной установкой

7.4 Годовая производственная программа холодильника

7.5 Себестоимость производственной программы

8. Научно-исследовательский раздел

8.1 Пластинчатые теплообменники «Альфа Лаваль»

Заключение

Список используемых источников

Введение

Развитие пищевой индустрии, направленное на надежное обеспечение страны продовольствием, предусматривает увеличение производства и увеличения качества сельскохозяйственной продукции. При этом роль обеспечении сохранности продукции отводится холодильной технике, которая в последнее время развивается быстрыми темпами.

В настоящее время холодильная техника нашла широкое применение в пищевой и фармацевтической промышленности, в торговле и машиностроении, при кондиционировании воздуха и сооружении ледяных искусственных катков, в строительстве и медицины. И этот перечень далеко не полон. Применение холода улучшает технологию производства и качество многих продуктов, не говоря уже о том, что в настоящее время хранение продуктов, как краткосрочное, так и длительное, без холода практически не мыслится. Широкое применение холодильных установок в торговле улучшает снабжение потребителей высококачественными продуктами питания, способствует снижению издержек обращения и повышает культуру торговли.

На современных мясокомбинатах холодильной обработке подвергается все перерабатываемое мясо и мясопродукты, такие же задачи ставят перед собой холодильные предприятия и других отраслей пищевой промышленности. Поскольку холодильная обработка является, до известного предела, довольно трудоемким процессом то она требует комплексной механизации работ и автоматизации производственных процессов. Выполнение данной задачи, в конечном итоге, позволит перейти к полностью автоматизированным холодильным установкам и комплексно-механизированным холодильникам.

Развитие холодильной промышленности во всем мире неразрывно связано с развитием всех отраслей науки и технике. В последние годы разрабатываются и внедряются новые изоляционные материалы, строительные конструкции, приборы автоматики. Совершенствуются схемы холодильных установок, обеспечивающие стабильные температурные режимы и облегчающие обслуживание холодильных установок и их автоматизацию. Все более широкое применение в холодильной промышленности находят вычислительная техника и автоматические системы управления. Внедрение такой техники позволяет поднять уровень эксплуатации холодильных установок на новую ступень, соответствующую современному развитию техники.

1. Обоснование выбора технических решений

Проектом предусматривается одноступенчатый цикл с одним регенеративным газовым теплообменником и двухступенчатый цикл с двумя регенеративными теплообменниками (газовым и жидкостным). Применение данных циклов обеспечивает сухой ход компрессора, возврат масла, переохлаждение жидкого хладагента перед дросселированием, что в свою очередь ведет к увеличению холодопроизводительности холодильной установки.

Наиболее эффективным является применение компрессорных агрегатов на базе современных винтовых компрессоров. Компрессорные агрегаты последнего поколения имеют современные приборы автоматики и контроля, что делает их безопасными и простыми в обслуживании. Основными достоинствами винтовых компрессоров по сравнению с поршневыми являются высокая надежность и возможность плавного регулирования холодопроизводительности в широких пределах.

Затраты по сравнению с рассольными трубопроводами, долговечность которых значительно меньше. Поэтому преимущество получает система непосредственного охлаждения, так как более экономичная по капитальным и эксплуатационным затратам, а так же как более долговечная, чем система охлаждения рассолом.

Предусмотренная проектом оборотная система водоснабжения от городского источника в связи с отсутствие вблизи природного источника водоснабжения. Вследствие чего проектом предусматривается использование испарительных конденсаторов. Они имеют ряд преимуществ:

— экономичны в потреблении воды;

— не требуют строительства градирни — так как не происходит нагрев воды за счет испарения;

— более экономичны в потребляемой электроэнергии по сравнению с градирней.

Во всех камерах хранения использованы воздухоохладители, уменьшающие время на термическую обработку продуктов, что увеличивает грузооборот холодильника. В результате принятых технико-экономических решений стоимость на вспомогательные материалы составила 1421,68 т. руб., на холод — 1963,5 т. руб., на электроэнергию — 420 т. руб.

Срок окупаемости равен 1,2 года.

2. Технологический раздел

2.1 Описание технологический процесс

Проектируемый распределительный холодильник предназначается для хранения различных видов продукции: мороженой рыбы, мороженого мяса в полутушах и блоках, мороженого мяса птицы, овощей, фруктов, сыров, а также включает в себя комплекс по выпуску мороженых полуфабрикатов с заданной производительностью 14 т/сут.

Принимаем следующую структуру емкости холодильника:

=60% - камеры мороженых грузов;

=30% - камеры охлажденных грузов;

=10% - камеры с универсальным режимом.

Схема распределительного холодильника представлена на рисунке 1.

/

Рисунок 1 — Схема технологического процесса распределительного холодильника

1 — прием груза с хладотранспорта;

2 — сортировка;

2а — дефростация мяса;

2б — производство мясных полуфабрикатов;

2в — заморозка мясных полуфабрикатов;

3 — распределение груза по охлаждаемым помещениям;

4 — хранение грузов при различных температурах;

5 — выгрузка, экспедиционные работы;

6 — перегрузка на автомобильный хладотранспорт;

6а — перегрузка на железнодорожный хладотранспорт.

Важнейшей задачей на любом холодильнике является поддержание заданного температурного и влажностного режима в камерах, так как от этих параметров напрямую зависит срок хранения продукта и его качество хранимого.

Температура и влажность камер хранимых продуктов:

Сыр — t=+4 ?С, ц=80…90%;

Фрукты — t=+2…-1?С, ц=80…90%;

Овощи — t=0…-1?С, ц=80…90%;

Мясо — t=-20?С, ц=90…95%;

Рыба — t=-20?С, ц=90…95%.

2.2 Расчет камер холодильника

Расчет емкости камер

Е-=2500*06=1500 т.

Е+=2500*0,3=750 т.

2500*10=250 т.

Расчет грузового объема камер

3];

где, Е — емкость камеры хранения, т. ,

0,35 т/м3 — норма загрузки единицы объема камеры условным грузом.

1500/0,35=4285,7 м3

750/0,35=2142,9 м3

250/0,35=714,3 м3

Расчет грузовой площади камеры

2],

где, hгр — грузовая высота, м.

Задаемся строительной высотой hстр=6 м, тогда

hгр=hстр-1 [м]

hгр=6−1=5 м

4285,7/5=857,1 м2

2142,9/5=428,6 м2

714,3/5=142,9 м2

Расчет строительной площади камеры

2],

встр=0,75 — коэффициент использования площади камеры хранения.

857,1/0,75=1166,8 м2

428,5/0,75=571,5 м2

142,9/0,75=190,5 м2

Расчет суточного выпуска продукции

[т/сут],

где, в — оборачиваемость груза в холодильники (5…6 (1/год) — для распределительного холодильника),

mвып — коэффициент неравномерности выпуска груза (1,2…1,5).

Gвып=2500*6*1,3/265=73,6 т/сут,

Определяем строительную площадь экспедиции:

2],

где, qF=0,35 [т/м2] - норма загрузки 1 м2 строительной площади.

0,5*73,6/0,35=105,1 м2

Расчет площади под комплекс по производству быстрозамороженных мясных полуфабрикатов производительностью 14 т/сут.

Подбираем воздушный спиральный скороморозильный аппарата марки АСМ-300А.

Техническая характеристика воздушного спирального скороморозильного аппарата АСМ-300А:

— производительность — Gап=300 кг/час,

— температурой воздуха внутри аппарата — -30?С,

— хладагент — R22,

— температура выпуска продукции — -18?С,

— вместимость по хладагенту — 128*10-3 м3,

— габариты:

длина — 6800 мм,

ширина — 3500 мм,

высота — 2600 мм.

Подбираем требуемое количество скороморозильных аппаратов:

шт. ,

где, — заданная производительность морозильного комплекса, т/сут (14 т/сут),

Gап— производительность аппарата, т/сут

Gап=300*24/1000=7,2 т/сут

nап=14/7,2=1,94 шт., принимаю nап=2 шт.

Определяем строительную площадь под морозильные аппараты:

2],

где, Fап — площадь аппарата, м2,

nап — число подобранных аппаратов.

Fап=L*В [м2],

L — длина аппарата, м,

В — ширина аппарата, м.

Fап=6,8*3,5= 23,8 м2

3*23,8*2=142,8 м2

Суммарная строительная площадь под всеми камерами

м2

?Fстр=1166,8+571,5+190,5+105,1+28=2062 м2

Расчет требуемой строительной площади под холодильник

м2,

где, зх — коэффициент использования площади холодильника (0,75…0,9).

2062/0,8=2577,5 м2

Расчет количества строительных квадратов под каждое помещение

Задаемся сеткой колон 6×6 м

Определяем площадь строительного квадрата:

fстр=6*6=36 м2

,

1166,8/36=32,4, принимаю 33

571,5/36=15,9, принимаю 16

190,5/36=5,3, принимаю 6

142,8/36=3,96, принимаю 4

105,1/36=2,9, принимаю 3

Определяем длину холодильника:

м,

Вх — ширина холодильника, м.

Задаюсь Вх=42 м, кратное 6

Lх=2577,5/42=61,4, принимаю кратное 6 Lх=66 м

2.3 Расчет грузового фронта

Расчет длины железнодорожной платформы:

м,

где, Gжел — количество грузов поступающих и выпускаемых через железнодорожную платформу за сутки, т,

lваг — полная длина вагона, м,

mваг — коэффициент неравномерности подачи вагонов,

Р — число подач вагонов в сутки,

gваг — грузоподъемность вагона, т.

=66 м

Расчет длины автомобильной платформы:

м,

где, Gавт — количество грузов поступающих и выпускаемых через автомобильную платформу за сутки, т,

bавт — ширина кузова автомашины, м (3,5),

шпер — доля общего числа автомашин, обрабатываемая за первую смену (0,85),

зисп. авт — коэффициент использования грузоподъемности машины (0,6),

фавт — время загрузки и выгрузки одной машины, ч (0,5),

mавт — коэффициент неравномерности прибытия машин (1,5).

=18,5 м

Расчет числа механизмов необходимых для производства грузовых работ:

шт. ,

где, Gпос — масса груза поступаемого на холодильник, т,

Gвып — масса груза выпускаемого из холодильника, т,

фц =6−10 мин. — продолжительность работы механизма,

шсм =0,5−0,7 — доля всего объема грузовых работ выполняемых в течении первой смены,

gм=0,5−2 т — грузоподъемность механизма,

зисп — коэффициент использования грузоподъемности механизма

=3,4 шт.

С учетом запаса принимаю nгр. мех. =6 шт.

Принимаю электропогрузчики «Дружба» марки ЕВ-677−45, грузоподъемностью 1000 кг и с высотой подъема 4,5 м.

2.4 Расчет действительной емкости холодильника.

т.

где, Fстр — строительная емкость камеры, м2,

вF=0,75 — коэффициент использования строительной площади камеры,

hгр — фактическая высота штабеля груза, м2,

qн ф — фактическая плотность укладки груза, кг/ м3.

Камера № 1: tпм=+4?С

Продукт — сыр,

Тара — деревянный ящик, hящ=0,18 м,

Укладка — пакетированием,

qн ф=0,5 т/ м3,

hгр=nп*(nящ*hящ+0,15),

где, nп — количество поддонов, шт. ,

nящ — количество ящиков на одном поддоне, шт. ,

hгр — высота ящика, м.

hгр=4*(6*0,18+0,15)=4,92 м

Fстр=12*6=72 м2

Ед=72*0,75*4,92*0,5=133 т.

Камера № 2: tпм=+2…-1?С

Продукт — овощи, фрукты,

Тара — сетка,

Укладка — навалом,

qн ф=0,32 т/ м3,

hгр=3 м,

Fстр=24*12=288 м2

Ед=288*0,75*3*0,32=207 т.

Камера № 3: tпм=-20?С

Продукт — мясо (блочное),

Тара — деревянный ящик, hящ=0,2 м,

Укладка — пакетирование,

qн ф=0,6 т/ м3,

hгр=4*(5*0,2+0,15)=4,6 м,

Fстр=288 м2

Ед=288*0,75*4,6*0,6=596 т.

Камера № 3: tпм=0…-1?С

Продукт — овощи,

Тара — сетка,

Укладка — навалом,

qн ф=0,32 т/ м3,

hгр=3 м,

Fстр=288 м2

Ед=288*0,75*3*0,32=207 т.

Камера № 4: tпм=-20?С

Продукт — мясо (полутуши),

Тара — стоечный поддон, hпод. =1,7 м,

Укладка — пакетирование,

qн ф=0,33 т/ м3,

hгр=1,7*3=5,1 м,

Fстр=288 м2

Ед=288*0,75*5,1*0,33=363 т.

Камера № 4: tпм=0…-1?С

Продукт — овощи,

Тара — сетка,

Укладка — навалом,

qн ф=0,32 т/ м3,

hгр=3 м,

Fстр=288 м2

Ед=288*0,75*3*0,32=207 т.

Камера № 6: tпм=-20?С

Продукт — мясные полуфабрикаты,

Тара — деревянный ящик,, hящ=0,2 м,

Укладка — пакетирование,

qн ф=0,6 т/ м3,

hгр=4*(5*0,2+0,15)=4,6 м,

Fстр=12*6=72 м2

Ед=72*0,75*4,6*0,6=149 т.

Камера № 7: tпм=-25?С

Продукт — рыба,

Тара — картонный ящик,, hящ=0,2 м,

Укладка — пакетирование,

qн ф=0,45 т/ м3,

hгр=4*(5*0,2+0,15)=4,6 м,

Fстр=18*18=324 м2

Ед=324*0,75*4,6*0,45=503 т

Камера № 8: tпм=-20?С

Продукт — мясо (блочное), птица, мясные полуфабрикаты,

Тара — деревянный ящик,, hящ=0,2 м,

Укладка — пакетирование,

qн ф=0,6 т/ м3,

hгр=4,6 м,

Fстр=30*12=360 м2

Ед=360*0,75*4,6*0,6=745 т.

Камера № 9: tпм=-25?С

Продукт — рыба,

Тара — картонный ящик, hящ=0,2 м,

Укладка — пакетирование,

qн ф=0,45 т/ м3,

hгр=4,6 м,

Fстр=360 м2

Ед=360*0,75*4,6*0,45=559 т.

Таблица 1

Характеристика камер хранения

Номер точки

Название камеры

tпм, єС

Fстр, м2

Ед, т

1

Хранение сыра

+4

72

133

2

Хранение овощей и фруктов

+2…-1

288

207

3

Хранение овощей

0…-1

288

207

Хранение мяса

-20

288

596

4

Хранение овощей

0…-1

288

207

Хранение мяса

-20

288

363

5

Помещение под морозильные аппараты АСМ-300А

72

6

Хранение мяса

-20

72

149

7

Хранение рыбы

-25

324

503

8

Хранение мяса

-20

360

745

9

Хранение рыбы

-25

360

559

10

Экспедиция

0

72

3. Расчет холодильной установки

3.1 Климатическая справка

Приморский край имеет сложный характер поверхности. Формы рельефа — горные хребты, вулканические плато, широкие и узкие долины рек и плоские равнины — различны по происхождению и истории развития. Характерная черта облика поверхности края — преобладание горного рельефа. Многочисленные хребты, увалы и отдельно стоящие сопки занимают 80% территории края.

Рельеф оказывает большое влияние на природные условия. Многие черты климата, вод, растительности, почвенного покрова, животного мира и ландшафтов в целом зависят от рельефа.

Приморье располагается на восточной окраине Евразии и на западном побережье Тихого океана. В то же время Приморский край расположен на юге умеренного пояса Северного полушария и значительно вытянут в меридиональном направлении. От географического положения зависит величина и распределение солнечной радиации, и, следовательно, степень нагревания земной поверхности, продолжительность дня и ночи, циркуляции воздушных масс. Южное положение территории определяет продолжительность дня летом — около 16 часов; зимой этот показатель не превышает 8 часов. Такая продолжительность дня определяет значительное поступление солнечной радиации в зимнее время по сравнению с северными районами нашей страны.

Место строительства — город Уссурийск

Среднегодовая температура (tср. год. ) — +2,9єС

Среднемесячная температура самого жаркого месяца (tср. мес. ) — +20,7єС

Температура абсолютного максимума (tаб. max) — +38єС

Среднемесячная относительная влажность воздуха самого жаркого месяца (цн) — 66%

Расчетную температуру наружного воздуха определяем по формуле:

tн= tср. мес. +0,25* tаб. мах ?С,

tн=20,7+0,25*38=30 ?С.

3.2 Расчет изоляции охлаждаемых помещений

Наличие теплоизоляционных наружных и внутренних ограждений является важнейшей характерной особенностью охлаждаемых помещений холодильных предприятий, отличающей их от аналогичных конструкций других промышленных зданий. При строительстве холодильного предприятия на создание изоляции приходится 30 — 40% стоимости всего сооружения, а на каждую тонну вместимости холодильника расходуется до 0,6 м3 теплоизоляционных материалов, в связи, с чем должно быть уделено серьезное внимание правильному проектированию и выполнению изоляционных конструкций ограждения.

Назначение изоляции: уменьшить теплоприток внутрь помещения и тем самым уменьшить тепловую нагрузку на холодильную машину.

Расчет толщины теплоизоляционного материала

Принимаем принудительную систему охлаждения воздуха в камерах.

Расчет толщины теплоизоляционного материала наружных стен:

Принимаем теплоизоляционный материал — пенополиуретановые плиты.

Рисунок 2 — Изоляционная конструкция наружной стены холодильника

1 — Штукатурка, дшт=0,020 м, лшт=0,98 Вт/(м2*К)

2 — Кирпич, дк=0,38 м, лк=0,81 Вт/(м2*К)

3 — Парогидроизоляция, дг=0,020 м, лг=0,98 Вт/ (м2*К)

4 — Пенополиуретановые теплоизоляционные плиты лиз=0,98 Вт/(м2*К) НС-25?С:

По таблице выбираем рекомендуемое термическое сопротивление Rо по tср. мес. : Rо=4,35 (м2*К)/Вт.

Задаемся коэффициентами теплопередач с наружной и внутренней сторон ограждения:

бн=23,3 Вт/(м2*К); бвн=9 Вт/(м2*К)

Определяем термическое сопротивление ограждения без учета толщины теплоизоляции:

2*К)/Вт,

дшт, дг, дк — толщина штукатурки, парогидроизоляции, кирпичной кладки, м,

лшт, лг, лк — коэффициент теплопроводности штукатурки, парогидроизоляции, кирпичной кладки составляющих конструкцию ограждения, Вт/(м2*К).

Rогр=1/23,3+3*0,02/0,98+0,013/0,3+0,38/0,81+1/9=0,72 (м2*К)/Вт

Определяем требуемую толщину теплоизоляционного слоя:

диз=0,04*(Rо-Rогр) м

диз=0,04*(4,35−0,72)=0,145 м

Принимаю диз=0,15 м.

Принимаю Rд=4,35 (м2*К)/Вт

НС-1?С:

По таблице выбираем рекомендуемое термическое сопротивление Rо по tср. мес. : Rо=2,44 (м2*К)/Вт.

Задаемся коэффициентами теплопередач с наружной и внутренней сторон ограждения:

бн=23,3 Вт/(м2*К); бвн=9 Вт/(м2*К)

Определяем термическое сопротивление ограждения без учета толщины теплоизоляции:

Rогр=1/23,3+3*0,02/0,98+0,013/0,3+0,38/0,81+1/9=0,72 (м2*К)/Вт

Определяем требуемую толщину теплоизоляционного слоя:

диз=0,04*(2,44−0,72)=0,07 м

Принимаю диз. ст. =0,1 м

Так как разница толщин диз, между рассчитанным и принятым стандартным значением превышает 10%, производим перерасчет действительного значения теплового сопротивления всего ограждения с учетом с учетом теплоизоляции:

2*К)/Вт

Rд=0,72+0,1/0,04=3,22 (м2*К)/Вт

Расчет толщины теплоизоляционного материала внутренних стен:

Принимаем теплоизоляционный материал — пенополиуретановые плиты.

Рисунок 3 — Изоляционная конструкция внутренней стены холодильника

1 — Панель из керамзита бетона, дкб=0,24 м, лкб=2,0 Вт/(м2*К)

2 — Парогидроизоляция, дг=0,004 м, лг=0,3 Вт/(м2*К)

3 — Пенополиуретановые теплоизоляционные плиты лиз=0,04 Вт/(м2*К)

4 — Штукатурка сложным раствором, дшт=0,020 м, лшт=0,98 Вт/(м2*К) ВС-20?С/кор. :

По таблице выбираем рекомендуемое термическое сопротивление Rо по tср. мес. : Rо=4,3 (м2*К)/Вт.

Задаемся коэффициентами теплопередач с наружной и внутренней сторон ограждения:

бн=8 Вт/(м2*К); бвн=9 Вт/(м2*К)

диз=0,04*(4,3−0,38)=0,157 м

Определяем термическое сопротивление ограждения без учета толщины теплоизоляции:

Rогр=1/8+0,02/0,98+0,004/0,3+0,24/2+1/9=0,38 (м2*К)/Вт

Определяем требуемую толщину теплоизоляционного слоя:

Принимаю диз. ст. =0,2 м

Так как разница толщин диз, между рассчитанным и принятым стандартным значением превышает 10%, производим перерасчет действительного значения теплового сопротивления всего ограждения с учетом с учетом теплоизоляции:

Rд=0,38+0,2/0,04=5,38 (м2*К)/Вт

ВС-1?С/кор. :

По таблице выбираем рекомендуемое термическое сопротивление Rо по tср. мес. :

Rо=2,52 (м2*К)/Вт.

Задаемся коэффициентами теплопередач с наружной и внутренней сторон ограждения:

бн=8 Вт/(м2*К); бвн=9 Вт/(м2*К)

Определяем термическое сопротивление ограждения без учета толщины теплоизоляции:

Rогр=1/8+0,02/0,98+0,004/0,3+0,24/2+1/9=0,38 (м2*К)/Вт

Определяем требуемую толщину теплоизоляционного слоя:

диз=0,04*(2,52−0,38)=0,086 м

Принимаю диз. ст. =0,1 м

Так как разница толщин диз, между рассчитанным и принятым стандартным значением превышает 10%, производим перерасчет действительного значения теплового сопротивления всего ограждения с учетом с учетом теплоизоляции:

Rд=0,38+0,1/0,04=2,88 (м2*К)/Вт

ВС-20?С/0?С:

По таблице выбираем рекомендуемое термическое сопротивление Rо по tср. мес. : Rо=3,6 (м2*К)/Вт.

Задаемся коэффициентами теплопередач с наружной и внутренней сторон ограждения:

бн=9 Вт/(м2*К); бвн=9 Вт/(м2*К)

Определяем термическое сопротивление ограждения без учета толщины теплоизоляции:

Rогр=1/9+0,02/0,98+0,004/0,3+0,24/2+1/9=0,47 (м2*К)/Вт

Определяем требуемую толщину теплоизоляционного слоя:

диз=0,04*(3,6−0,47)=0,163 м

Принимаю диз. ст. =0,2 м

Так как разница толщин диз, между рассчитанным и принятым стандартным значением превышает 10%, производим перерасчет действительного значения теплового сопротивления всего ограждения с учетом с учетом теплоизоляции:

Rд=0,47+0,2/0,04=5,47 (м2*К)/Вт

Расчет толщины теплоизоляционного материала покрытия:

Принимаем теплоизоляционный материал — пенополиуретановые плиты.

Рисунок 4 — Изоляционная конструкция покрытия холодильника

1 — 5 слоев гидроизола на битумной мастике, дг. из. =0,012 м, лг. из. =0,17 Вт/(м2*К)

2 — Стяжка из бетона по металлической сетке, дст. б=0,040 м, лст. б=1,86 Вт/(м2*К)

3 — Парогидроизоляция, дг=0,004 м, лг=0,3 Вт/(м2*К)

4 — Пенополиуретановые теплоизоляционные плиты лиз=0,04 Вт/(м2*К)

5 — Железобетонная плита покрытия, джб=0,35 м, лжб=1,86 Вт/(м2*К)

Покрытие-25?С:

По таблице выбираем рекомендуемое термическое сопротивление Rо

по tср. мес. : Rо=5 (м2*К)/Вт.

Задаемся коэффициентами теплопередач с наружной и внутренней сторон ограждения:

бн=23,3 Вт/(м2*К); бвн=7 Вт/(м2*К)

Определяем термическое сопротивление ограждения без учета толщины теплоизоляции:

Rогр=1/23,3+0,012/0,17+0,04/0,86+0,004/0,3+0,35/1,86+1/7=0,48

2*К)/Вт

Определяем требуемую толщину теплоизоляционного слоя:

диз=0,04*(5−0,48)=0,181 м

Принимаю диз. ст. =0,2 м

Так как разница толщин диз, между рассчитанным и принятым стандартным значением превышает 10%, производим перерасчет действительного значения теплового сопротивления всего ограждения с учетом с учетом теплоизоляции:

Rд=0,48+0,2/0,04=5,48 (м2*К)/Вт

Покрытие-1?С:

По таблице выбираем рекомендуемое термическое сопротивление Rо по tср. мес. : Rо=2,9 (м2*К)/Вт.

Задаемся коэффициентами теплопередач с наружной и внутренней сторон ограждения:

бн=23,3 Вт/(м2*К); бвн=7 Вт/(м2*К)

Определяем термическое сопротивление ограждения без учета толщины теплоизоляции:

Rогр=1/23,3+0,012/0,17+0,04/0,86+0,004/0,3+0,35/1,86+1/7=0,48

2*К)/Вт

Определяем требуемую толщину теплоизоляционного слоя:

диз=0,04*(2,9−0,48)=0,097 м

Принимаю диз. ст. =0,01 м.

Принимаю Rд=2,9 (м2*К)/Вт.

Расчет толщины теплоизоляционного пола:

Принимаем теплоизоляционный материал — пенополиуретановые плиты.

Рисунок 5 — Изоляционная конструкция пола

1 — Монолитное бетонное покрытие, дб.п. =0,040 м, лб.п. =1,86 Вт/(м2*К)

2 — Армобетонная стяжка, да. ст. =0,080 м, ла. ст. =1,86 Вт/(м2*К)

3 — Парогидроизоляция, дг=0,001 м, лг=0,3 Вт/(м2*К)

4 — Пенополиуретановые теплоизоляционные плиты лиз=0,04 Вт/(м2*К)

5 — Цементно-песчанный раствор, дцп.р. =0,025 м, лцп.р. =0,98 Вт/(м2*К)

6 — Уплотнительный песок, ду.п. =1,35 м, лу.п. =0,58 Вт/(м2*К)

7 — Бетонная подготовка с электроподогревателями, дб.п. =0,1 м.

Пол-25?С:

По таблице выбираем рекомендуемое термическое сопротивление Rо по tср. мес. : Rо=6 (м2*К)/Вт.

Задаемся коэффициентом теплопередач с внутренней стороны ограждения: бвн=6 Вт/(м2*К)

Определяем термическое сопротивление ограждения без учета толщины теплоизоляции:

Rогр=1/6+0,04/1,86+0,08/1,86+0,001/0,3+0,025/, 98+1,35/0,58=2,6

2*К)/Вт

Определяем требуемую толщину теплоизоляционного слоя:

диз=0,04*(6−2,6)=0,136 м

Принимаю диз. ст. =0,15 м

Так как разница толщин диз, между рассчитанным и принятым стандартным значением превышает 10%, производим перерасчет действительного значения теплового сопротивления всего ограждения с учетом с учетом теплоизоляции:

Rд=2,6+0,15/0,04=6,35 (м2*К)/Вт

Расчет толщины парогидроизоляционого материала

Требуемое сопротивление парогидроизоляционого материала определяем по формуле:

Нг=1,6(Рнвн) [(м2*ч*МПа)/кг],

где Рн — действительное парциальное давление водяного пара наружного воздуха, Па,

Рвн — действительное парциальное давление водяного пара воздуха камеры, Па.

Рннн [Па],

Рвнвнвн [Па],

Ен, Евн — упругость водяного пара наружного воздуха и воздуха в камере, Па,

цн, цвн — относительная влажность наружного воздуха и воздуха в камере,%.

По таблице 13 определяем значения максимальной упругости водяного пара в зависимости от температуры воздуха.

НС-25?С:

Ен=4241 Па; Евн=62,8 Па; цн=66%; цвн=90%

Рн=4241*0,66=2799,1 Па

Рвн=62,8*0,9=56,5 Па

Нг=1,6*(2799,1−56,5)=4388,2 (м2*ч*МПа)/кг

Принимаем парогидроизоляционый материал — рубероид РПГ.

Определяем требуемую толщину парогидроизоляции:

дгг*м [м],

м — коэффициент паропроницаемости парогидроизоляционого материала, кг/(м2*ч*МПа).

дг=4388,2*0,08*10-12=3,5*10-12 м

Таблица 2

Результаты расчетов теплоизоляционных конструкций

Наименование ограждения

Термическое сопротивление ((м2*К)/Вт)

Коэффициент теплоотдачи ((Вт/м2)*К)

Толщина теплоизоляционного материала (м)

Суммарная толщина всех слоев ограждения (м)

Rогр

Rд

бвн

бн

диз

диз. ст.

из

Наружная стенка (-25?С)

4,35

4,35

9

23,3

0,145

0,15

0,603

Наружная стенка (-1?С)

2,44

3,22

9

23,3

0,07

0,1

0,553

Внутренняя стенка (-20?С/коридор)

4,3

5,38

9

8

0,157

0,2

0,464

Внутренняя стенка (-1?С/коридор)

2,52

2,88

9

8

0,086

0,1

0,364

Внутренняя стенка (-20?С/0?С)

3,6

5,47

9

9

0,163

0,2

0,464

Покрытие (-25?С)

5

5,48

7

23,3

0,181

0,2

0,606

Покрытие (-1?С)

2,9

2,9

7

23,3

0,097

0,1

0,606

Пол (-25?С)

6

6,35

6

-

0,136

0,15

1,646

3.3 Тепловой расчет охлаждаемых помещений

Qоб=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5 [Вт],

где, Q1 — теплоприток от окружающей среды через ограждение конструкции камеры, Вт,

Q2 — теплоприток от продуктов при их холодильной обработке, Вт,

Q3 — теплоприток от вентиляции, Вт,

Q4 — теплоприток, связанный с эксплуатации камеры, Вт,

Q5 — теплоприток, выделяемый при дыхании, Вт.

3.3.1 Расчет теплопритока от окружающей среды через ограждения

Q1=Q+Q [Вт],

где, Q — теплоприток вследствие разницы температур наружного воздуха и воздуха в камере, Вт,

Q — теплоприток, за счет поглощения наружной поверхностью теплоты солнечной радиации, Вт.

Для камер хранения:

[Вт],

где, ?t=tн-tпм ?С — разность температур наружного воздуха и воздуха в камере.

Для морозильных аппаратов:

[Вт],

где, К=0,4 Вт/м2*К — коэффициент теплопередачи,

F — площадь аппарата, м2,

nап — количество аппаратов, шт.

[Вт],

где, ?tизб — избыточная разность температур возникающая под действием солнечной радиации, ?С.

3.3.2 Расчет теплопритока от термической обработки продуктов

Теплоприток от продукта и тары, для камер, определяем по формулам:

[Вт],

[Вт]

где, Gт — суточное поступление тары в камеру, т/сут. ,

Gпр — суточное поступление продукта в камеру, т/сут. ,

i1 — энтальпия продукта пи температуре поступления продукта, кДж/кг,

i2 — конечная энтальпия продукта при температуре в камере, к Дж/кг,

t1 — температура поступления тары, ?С,

t2 — конечная температура тары — температура в камере, ?С,

Ср — Удельная теплоемкость тары, кДж/(кг* ?К).

Таблица 3

Теплопритоки от окружающей среды через ограждения Q1

Характеристика камер

Расчетные условия

Q

Q

Q1

Номер камеры

Название камеры

Температура камеры, tпм,

Наименование ограждения, её ориентация

Длина ограждения, l, м

Ширина или высота ограждения, h, м

Площадь ограждения, Fогр, м

Термическое сопротивление, Rg, Вт/(м2*?С)

Температура вне камеры, tн, ?С

Разность температур, ?t, ?С

Избыточная разность температур от солнечной радиации, ?tс, ?С

На компрессор, Вт

На оборудование, Вт

На компрессор, Вт

На оборудование, Вт

На компрессор, Вт

На оборудование, Вт

1

Хранение охлажденных грузов

4

НСз

6,68

6,606

44,13

3,22

30

26

13

356,3

356,3

178,2

178,2

534,5

534,5

НС/вест

12,68

6,606

83,8

2,88

-

18,2

-

529,6

529,6

-

-

529,6

529,6

ВС/0

6,24

6,606

41,2

2,88

0

-4

-

-57,2

-

-

-

-57,2

-

Покрыт.

12

6

72

2,9

30

26

17

645,5

645,5

422,1

422,1

1067,6

1067,6

Итого

2074

2132

2

Хранение охлажденных грузов

-1

НСз

12

6,606

79,3

3,22

30

31

13

763

763

320

320

1083

1083

ВС/кор

12

6,606

79,3

2,88

-

21,7

-

597,5

597,5

-

-

597,5

597,5

ВС/4

12,24

6,606

80,8

2,88

4

5

-

140,3

140,3

-

-

140,3

140,3

Покрыт.

24

12

288

2,9

30

31

17

3087,6

3087,6

1688

1688,3

4767

4767

Пол

24

12

288

2,9

0

1

-

99

99

-

-

99

99

Итого

6687

6687

3

Хранение охлажденных грузов

-1

НСз

12

6,606

79,3

3,22

30

31

13

763

763

320

320

1083

1083

ВС/кор

12

6,606

79,3

2,88

-

21,7

-

597,5

597,5

-

-

597,5

597,5

Покрыт.

24

12

288

2,9

30

31

17

3078,6

3078,6

1688,3

1688,3

4767

4767

Пол

24

12

288

2,9

0

1

-

99,3

99,3

-

-

99,3

99,3

Итого

6547

6547

3

Хранение мороженых грузов

-20

НСз

12

6,606

79,3

4,35

30

50

13

911,5

911,5

-

237

911,5

1148,5

ВС/+2

24,24

6,606

158,5

5,47

2

22

-

637,5

637,5

-

-

637,5

637,5

ВС/0

24,24

6,606

158,5

5,47

0

20

-

579,5

579,5

-

-

579,5

579,5

ВС/кор

12

6,606

79,3

5,38

-

35

-

516

516

-

-

516

516

Покрыт.

24

12

288

5,48

30

50

17

2627,7

2627,7

895,4

895,4

3521

3521

Пол

24

12

288

6,35

1

21

-

952

952

-

-

952

952

Итого

7117

7354

4

Хранение охлажденных грузов

-1

НСз

6,606

6,606

4,13

3,22

30

31

13

424,8

424,8

178,2

-

911,5

1148,5

НСю

24,68

6,606

168

3,22

30

31

11

1569

1569

-

556,8

637,5

637,5

ВС/кор

12,24

6,606

80,8

3,22

-

21,7

-

544,5

544,5

-

-

579,5

579,5

Покрыт.

24

12

288

3,22

30

31

17

2772,7

2772,7

2076,8

2076,8

3521

3521

Пол

24

12

288

3,22

0

1

-

89

89

-

-

952

952

Итого

7655

8034

4

Хранение мороженых грузов

-20

НСз

6,68

6,606

44,13

4,35

30

50

13

507,2

507,2

-

-

507,2

507,2

НСю

24,68

6,606

163

4,35

30

50

11

1874

1874

412,2

412,2

2285,7

2285,7

ВС/0

24,24

6,606

160

5,47

0

20

-

579,5

579,5

-

-

579,5

579,5

ВС/кор

12,24

6,606

80,9

5,38

-

35

-

525,6

525,6

-

-

525,6

525,6

Покрыт.

24

12

288

5,48

30

50

17

2627,7

2627,7

893,4

893,4

3521

3521

Пол

24

12

288

6,35

1

21

-

952,4

952,4

-

-

952,4

952,4

Итого

8371

8371

5

М.О.

Нап.

2,6

101,2

tпом=20?С

tап=20?С

2024

-

-

-

2024

-

Вап.

3,5

Lап.

6,68

Итого

2024

-

6

Хранение мороженых грузов

-20

ВС/М.О.

6

6,606

40

5,38

-

35

-

260,2

260,2

-

-

260,2

260,2

ВС/кор

12

6,606

79,3

5,38

20

40

-

589,6

589,6

-

-

589,6

589,6

Покрыт.

12

6

72

5,48

30

50

17

657

657

223,3

223,3

880,3

880,3

Пол

12

6

72

6,35

1

21

-

238,0

238,0

-

-

238,0

238,0

Итого

1968

1968

7

Хранение мороженых грузов

-25

НСв

18,68

6,606

123,4

4,35

30

55

-

1560,2

1560,2

-

-

1560,2

1560,2

НС/вест

18,68

6,606

123,4

5,38

-

38,5

-

883

883

-

-

883

883

ВС/М.О.

18,24

6,606

120,5

5,38

20

45

-

1008

1008

-

-

1008

1008

Покрыт.

18

18

324

5,48

30

55

17

3251,8

3251,8

1005

1005

4257

4256,8

Пол

18

18

324

6,35

1

26

-

1565,8

1565,8

-

-

1565,8

1565,8

Итого

9274

9274

8

Хранение мороженых грузов

-20

НСв

12

6,606

79,3

4,35

30

50

-

911,5

911,5

-

-

911,5

911,5

ВС/кор

12

6,606

79,3

5,38

-

35

-

515,9

515,9

-

-

515,9

515,9

Покрыт.

30

12

360

5,48

30

50

17

3284,7

3284,7

1116,8

1116,8

4401,5

4401,5

Пол

30

12

360

6,35

1

21

-

1190,5

1190,5

-

-

1190,5

1190,5

Итого

7019

7019

9

Хранение мороженых грузов

-25

НСв

12,68

6,606

83,8

4,35

30

55

-

1059,5

1059,5

-

-

1059,5

1059,5

НСю

30,68

6,606

202,7

4,35

30

55

11

2562,9

2562,9

512,6

512,6

3075,5

3075,5

ВС/кор

12,24

6,606

80,9

5,38

-

38,5

-

578,2

578,2

-

-

578,2

578,2

Покрыт.

30

12

360

5,48

30

55

17

3613

3613

1116,8

1116,8

4729,8

4729,8

Пол

30

12

360

6,35

1

26

-

1474

1474

-

-

1474

1474

Итого

10 917

10 917

10

Экспедиция

0

НСвест

12

6,606

79,3

2,88

-

21

13

578,2

578,2

-

-

578,2

578,2

ВС/кор

6,24

6,606

41,2

2,88

-

21

-

300,4

300,4

-

-

300,4

300,4

ВС/2

6,24

6,606

41,2

2,88

4

4

-

57,2

57,2

-

-

57,2

57,2

ВС/4

12

6,606

79,3

2,88

2

2

-

55

55

-

-

55

55

Покрыт.

12

6

72

2,9

30

30

17

744,8

744,8

422

422

1166,8

1166,8

Итого

2158

2158

t1=tпм+(5…8) ?С

Gпр=Gгр-Gт [Вт],

где, Gгр — суточное поступление груза в камеру, т/сут. ,

Gт — суточное поступление тары в камеру, т/сут.

[Вт],

где, Eд — емкость камеры, т. ,

B — коэффициент оборачиваемости камеры (4…6),

m — коэффициент неравномерности поступления груза (1,5…2).

[Вт],

для камер емкостью более 200 т. — 6%,

для камер емкостью более 200 т. — 8%.

Gт=(10…30)%*Gгр [Вт],

для картонной тары — 10%,

для деревянной тары — 20%,

для поддона — 30%.

Теплоприток при замораживании продукта, для морозильного оборудования (непрерывного типа), определяем по формуле:

[Вт],

где G'пр — сточная производительность аппарата, т/сут. ,

i1 -энтальпия продукта при температуре поступления t1/?С, кДж/кг,

i2 -конечная энтальпия продукта при температуре замораживания t2/ ?С, указанной в технической документации аппарата, кДж/кг,

t1=+36 ?С — для мяса.

3.3.3 Расчет теплопритока от наружного воздуха при вентиляции камеры

На холодильнике вентилируются только те камеры, в которых хранится продукт с резким запахом (соленая, копченая рыба), а также где продукт выделяет большое количество теплоты дыхания (овощи, фрукты, сыры), где работает большое количество людей.

[Вт],

где Vстр — строительный обьем камеры, м3,

св — плотность воздуха камеры при tпм, кг/м3,

а — кратность циркуляции (1…4),

i1 — энтальпия наружного воздуха при tн, цн,

i2 — энтальпия воздуха каперы при tпм, цпм.

кг/ м3,

где нв — удельный обьем воздуха камеры при tпм, цпм.

Таблица 4

Теплопритоки от термической обработки продуктов Q2

Номер камеры

Название и температура, ?С

Емкость камеры, т.

Температура груза

Средняя теплоемкость тары, кДж/кг

Суточное поступление, т/сут.

Q2пр, Вт

Q, Вт

?Q2, Вт

tп,

tвып

груза

продукта

тары

км

об

км

об

км

об

км

об

км

об

км

об

1

Сыр, +4?С

133

12

4

2,5

3,6

10,6

2,5

7,4

0,72

2,12

642,2

1901

166,7

490,7

809

2392

2

Овощи, фрукты, 2? С

207

10

2

5,7

12,4

5,7

12,4

2296

4994

2296

4994

3

Мясо блочное, -20?С

596

-12

-20

2,5

16,3

35,8

13

28,6

3,3

7,2

3340,3

9198,6

763,9

1667

4104

10 865

3

Овощи, 0? С

207

8

0

5,7

12,4

5,7

12,4

1999

4349

1999

4349

4

Мясо в полутушах, -20?С

363

-12

-20

0,46

9,9

21,8

7,2

17,4

2

4,4

1850

4470

85,2

187,4

1935

4657

4

Овощи, -1?С

207

7

-1

5,7

12,4

5,7

12,4

1999

4349

1999

4349

5

М.О.

30

-30

G'пр=14 т/сут

56 421

56 421

6

Мясо в полутушах, -20?С

149

-12

-20

2,5

4,1

11,9

3,3

2,5

0,8

2,4

847,9

642,4

185,2

555,5

1033

1198

7

Рыба, -25?С

503

-17

-25

1,46

13,8

30,2

12,4

27,2

1,38

3,02

1162,5

2550

186,5

408,2

1349

2958

8

Мясо блочное, -20?С

745

-12

-20

2,5

20,4

44,7

16,3

35,8

4,1

8,9

4188,2

9198,6

949,1

2060,2

6086

11 259

9

Рыба, -25?С

559

-17

-25

1,46

15,3

33,5

13,8

30,2

1,53

3,35

1293,7

2831,2

206,8

452,9

1501

3284

3.3.4 Расчет эксплуатационных теплопритоков

Эти теплопритоки возникают вследствие освещения камер, работы электродвигателей, пребывания в них людей, открывания дверей.

[Вт],

Теплоприток от электрического освещения, Вт:

=1,16. Fстр

Теплоприток от вентиляторов электродвигателей, Вт:

= ?Nэ. ?од

где ?Nэ — мощность электродвигателя, Вт;

?од =0,4…1,0 — коэффициент одновременности работы вентиляторов.

Теплоприток от пребывания людей, Вт:

=350. n ,

где n=2…4 чел — число людей, работающих в помещении.

Теплоприток при открывании дверей, Вт:

. Fстр,

где В — удельный теплоприток через двери, зависящий от размеров и назначения камеры

При учете эксплуатационных теплопритоков на компрессор, с учетом того, что все теплопритоки не возникают одновременно, принимаем 50−75% суммы всех теплопритоков.

Таблица 5

Теплопритоки от наружного воздуха при вентиляции камеры Q3

Номер камеры

Назначение камеры

Температура в камере, єС

Vстр, м3

i1, кДж/кг

i2, кДж/кг

св, кг/ м3

1

Хранение сыра

+4

144

311

62,8

1,33

1650

1650

2

Хранение овощей, фруктов

+2…-1

1728

311

39,8

1,27

20 665

20 665

3

Хранение овощей

0…-1

1728

311

35,6

1,29

21 316

21 316

4

Хранение овощей

0…-1

1728

311

35,6

1,29

21 316

21 316

10

Экспедиция

0

144

311

35,6

1,29

1776

1776

Таблица 6

Удельный теплоприток через двери

Назначение камеры

В, Вт/м2

При Fстр до 50 м2

При Fстр от 50 до100 м2

При Fстр свыше 100 м2

хранение охлажденных грузов

29

15

12

хранение мороженых грузов

32

15

12

3.3.5 Расчет теплопритока от дыхания продуктов

Расчет теплопритока от дыхания продуктов производится для камер хранения плодов, овощей, фруктов, сыров.

[Вт],

,

где Ед «нетто»— действительная емкость камеры без учета веса тары, т. ,

qпост — тепловыделение продукта при поступлении, Вт/т,

qпр — тепловыделение продукта при их хранении, Вт/т.

Таблица 7

Эксплуатационные теплопритоки Q4

Номер Камеры

Назначение камеры

Температура камеры, 0С

, Вт

, Вт

, Вт

, Вт

?Q4, Вт

КМ

ОБ

1

Камера хранения сыра

+4

79,2

2000

350

1080

2105

3505

2

Камера хранения овощей, фруктов

+2…-1

316,8

4000

1400

3456

5504

9173

3

Универсальная камера

0…-1/-20

316,8

4000

1400

3456

5504

9173

4

Универсальная камера

0…-1/-20

316,8

4000

1400

3456

5504

9173

5

М.О.

-

648

4000

1400

1728

4666

7776

6

Камера хранения мясных полуфабрикатов

-20

79,2

2000

350

1080

2105

3509

7

Камера хранения рыбы

-25

356,4

4000

1400

3888

5787

9644

8

Камера хранения мяса

-20

396

4000

1400

4320

6070

10 116

9

Камера хранения рыбы

-25

396

4000

1400

4320

6070

10 116

10

Экспедиция

0

324

3000

700

1080

3062

5104

Таблица 8

Тепловыделение продукта

Продукт

qпост, Вт/т

qпр, Вт/т

овощи

87…214

20…34

фрукты

126…232

12…27

сыр

126…232

12…27

Таблица 9

Теплопритоки от дыхания продуктов Q5

Номер камеры

Назначение камеры

Температура в камере, єС

Ед «нетто», т.

Q5, Вт

КМ

ОБ

1

Хранение сыра

+4

93

3432

3432

2

Хранение овощей, фруктов

+2…-1

207

4844

4844

3

Хранение овощей

0…-1

207

5527

5527

4

Хранение овощей

0…-1

207

5527

5527

Таблица 10

Сводная таблица теплопритоков

Номер Камеры

Назначение камеры

Температура в камере, єС

Теплоприток через ограждение, Q1, Вт

Теплоприток от термической обработки продукта, Q2, Вт

Теплоприток от вентиляции камеры, Q3, Вт

Эксплуатационный теплоприток, Q4, Вт

Теплоприток от дыхания продукта, Q5, Вт

Суммарный теплоприток, ?Q, Вт

КМ

ОБ

КМ

ОБ

КМ

ОБ

КМ

ОБ

КМ

ОБ

КМ

ОБ

1

Хранение сыра

4

2074

2132

809

2392

1650

1650

2105

3509

3432

3432

10 070

13 115

2

Хранение овощей, фруктов

2… -1

6687

6687

2296

4994

20 665

20 665

5504

9173

4844

4844

39 996

46 363

3

Хранение овощей

0…-1

6547

6547

1909

4349

21 316

21 316

5040

9173

5527

5527

40 339

46 912

Хранение мяса

-20

7117

7354

4104

10 865

-

-

5040

9173

-

-

16 261

27 392

4

Хранение овощей

0…-1

7655

8034

1999

4349

21 316

21 316

5040

9173

5527

5527

41 537

48 399

Хранение мяса

-20

8371

8371

1935

4657

-

-

5040

9173

-

-

15 346

22 201

5

М.О.

tап=-30

2024

-

56 421

56 421

-

-

4666

7776

-

-

63 111

64 197

6

Хранение мясных полуфабрикатов

-20

1968

1968

1033

1198

-

-

2105

3509

-

-

5106

6675

7

Хранение рыбы

-25

9274

9274

1349

2958

-

-

5787

9644

-

-

16 410

21 876

8

Хранение мяса

-20

7019

7019

6086

11 259

-

-

6070

10 116

-

-

19 175

28 394

9

Хранение рыбы

-25

10 917

10 917

1501

3284

-

-

6070

10 116

-

-

18 488

24 317

10

Экспедиция

0

2158

2158

-

-

1776

1776

3062

5104

-

-

6996

9038

3.4 Обоснование циклов холодильных машин

Выбор расчетных параметров холодильной установки:

Принимаем:

— непосредственную систему охлаждения;

— хладагент — R22;

— испарительный конденсатор.

Определяем температуру кипения:

Для процесса теплообмена между кипящим холодильным агентом и воздухом в камере необходимо обеспечить перепад температур между средами.

Температуру кипения определяем, для непосредственной системы охлаждения, на 8…10єС ниже температуры в камере.

— Первый температурный режим — tо=-10єС;

— Второй температурный режим — tо=-33єС;

— Третий температурный режим — tо=-40єС.

Определяем давление кипения:

По диаграмме lp-i находим давление кипения по температуре кипения.

— Первый температурный режим — Ро=3,56 кгс/см2;

— Второй температурный режим — Ро=1,5 кгс/см2;

— Третий температурный режим — Ро=1,07 кгс/см2.

Определяем температуру и давление конденсации:

Для испарительного конденсатора температуру конденсации определяем по формуле:

tк=tв1+(8…11) єС;

где, tв1 — температура входящего воздуха, єС;

tв1=tв.м.т. +(2…4) єС;

где, tв.м.т. — температура воздуха по мокрому термометру (определяем по i-d диаграмме)

tв.м.т. =24,5єС;

tв1=24,5+4=28,5єС;

tк=28,5+11=39,5єС;

Принимаю tк=40єС.

Давление конденсации:

По диаграмме lp-i находим давление конденсации по температуре конденсации.

Рк=16,25 кгс/см2.

Определяем степень отношения давления:

— Первый температурный режим, tо=-10єС:

4,6

Так как < 7, то принимаем одноступенчатый регенеративный цикл холодильной установки.

— Второй температурный режим, tо=-33 єС:

10,8

Так как > 7, то принимаем двухступенчатый цикл холодильной установки с двумя регенеративными теплообменниками.

— Третий температурный режим: tо=-40 єС:

15,2

Так как > 7, то принимаем двухступенчатый цикл холодильной установки с двумя регенеративными теплообменниками.

Таблица 11

Определение температурной нагрузки на компрессор в зависимости от температурного режима

Номер Камеры

Назначение камеры

Температура в камеры, єС

Способ охлаждения

to, єС

?Q, Вт

?Qto, Вт

to=-10 єС

to =-33єС

to=-40єС

1

Хранение сыра

4

непосредственный

-6

10 070

10 070

2

Хранение овощей, фруктов

2… -1

непосредственный

-10

39 996

39 996

3

Хранение овощей

0…-1

непосредственный

-30

40 339

40 339

Хранение мяса

-20

непосредственный

-10

16 261

16 261

4

Хранение овощей

0…-1

непосредственный

-30

41 537

41 537

Хранение мяса

-20

непосредственный

-10

15 346

15 346

5

М.О.

tап=-30

непосредственный

-40

63 111

63 111

6

Хранение мясных полуфабрикатов

-20

непосредственный

-30

5106

5106

7

Хранение рыбы

-25

непосредственный

-33

16 410

16 410

8

Хранение мяса

-20

непосредственный

-33

19 175

19 175

9

Хранение рыбы

-25

непосредственный

-33

18 488

18 488

10

Экспедиция

0

непосредственный

-10

6996

6996

Сумма по температурам кипения

138 938

90 786

63 111

Определяем расчетную нагрузку на компрессор:

[Вт],

где в — коэффициент рабочего времени, учитывающий работу компрессора не полные сутки,

с — коэффициент, учитывающий проникновение дополнительных теплопритоков через изоляцию трубопроводов,

с=1,05…1,07 — для непосредственной системы.

,

где фр — время работы компрессора (18…20 ч.)

фц — время цикла (24 ч.)

в=20/24=0,83

Первый температурный режим, tо=-10 єС:

179 113 Вт

Второй температурный режим, tо=-33 єС:

117 037 Вт

Третий температурный режим, tо=-40 єС:

81 360 Вт

3.5 Расчет и подбор компрессоров

Компрессоры рассчитываются на каждую температуру кипения. Подбор производится по расчетной объемной производительности.

3.5. 1 Первый температурный режим, tо=-10єС

Одноступенчатый регенеративный цикл холодильной установки.

Строим цикл в lр-i диаграмме и определяем параметры всех точек.

Таблица 12

Параметры точек цикла

Номер точки

t, ·c

Р, кгс/см2

i, кДж/кг

н,

х

1

-10

3,56

402,5

0,065

1

1`

+10

3,56

415

0,071

-

2

+84

16,25

455,4

0,019

-

2 м

+70

16,25

443,6

0,016

-

2`

+40

16,25

416

0,015

1

3

+40

16,25

249,2

-

0

4

+31,3

16,25

239,2

-

-

4`

-10

3,56

239,2

0,016

0,23

Рисунок 6. — Одноступенчатый регенеративный цикл холодильной установки

Рисунок 7 — Схема одноступенчатого регенеративного цикла

Температура всасывания:

tвс=tо+(10…20)єС

tвс=-10+20=+10єС

Температура переохлаждение жидкого хладагента перед регулирующим вентилем, определяется по энтальпии в этой точке:

[кДж/кг]

i4=249,2+0,8*(402,5−415)=239,2 кДж/кг

tп=t4=31,3 єС

Удельная массовая холодопроизводительность:

[кДж/кг]

qо=402,5−239,2=163,3 кДж/кг

Удельная объемная холодопроизводительность:

[кДж/м3]

qн=163,3/0,071=2300 кДж/м3

Масса холодильного агента всасываемого компрессором:

[кг/с]

Gа=179,113/163,3=1,1 кг/с

Действительный объем пара поступающего в компрессор:

[/с]

Vд=1,1*0,071=0,078/с

Теоретический обьем описываемый поршнями компрессора:

; л=f

где, л — коэффициент объемных потерь в компрессоре. л=0,8

Vh=0,0780/0,8=0,0975 /с = 351 /ч

Подбираем два одноступенчатых компрессорных агрегата с горизонтальным маслоотделителем, один из которых резервный, типа КН.

Таблица 13

Характеристика одноступенчатого компрессорного агрегата фирмы «Грассо» типа КН

Vh, м3/ч, при 2940 об/мин

Nэл, кВт

габаритные размеры

Диметр на всасывании, мм

Диметр на нагнетании, мм

Мощностная характеристика

Н, мм

W, мм

L, мм

Qо, кВт

Рк, кВт

487

45…132

1850

895

2230

125

100

254

106

Так как расчетная объемная производительности превышает подовранную более чем на 15%, делаем перерасчет установочной холодопроизводительности холодильной машины:

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой