Реферат: Выбор планировки холодильника

1 Техническое задание

Спроектировать холодильное предприятие.

Холодильное предприятие ...……………………… Фруктовый холодильник

Вместимость холодильника Е, т ……………………………………….. 4500

Город ………………………………………………………………… Ставрополь

Рассчитать в данном семестре изоляцию объектов, теплопритоки в охлаждаемые помещения, определить нагрузку на камерные приборы охлаждения.

1.2 Выбор планировки холодильника

Фруктовый холодильник состоит из следующих основных частей: главного корпуса, включающего охлаждаемый склад с теплоизолированными наружными ограждениями, транспортными платформами, примыкающими к охлаждаемому складу с западной и восточной сторон.

Принимаем одноэтажную планировку холодильника. Преимущества одноэтажного холодильника - высокий уровень механизации погрузочно-разгрузочных работ, позволяющих значительно уменьшить стоимость проведения грузовых работ. Использование сборных унифицированных железобетонных конструкций позволяет сократить время строительства.

Размер сетки колонн 6 х 12м, ширина транспортного коридора составляет 6 м.

Основную площадь холодильника занимают камеры хранения охлажденных продуктов – 75%, камеры хранения замороженных продуктов составляют 25% от общей ёмкости холодильника.

Пользуясь нормой загрузки единицы объема, можно определить грузовой обьем Vгр, м³ помещений, необходимый для размещения груза в количестве, соответствующем действительной расчетной вместимости Е, т помещений.

Vгр=Eпом/qv , м³ (2.1)

где qv – норма загрузки единицы объема, т/ м³ ;

Eпом – емкость охлаждаемого помещения, т .

Принимаем qv = qvусл=0,35, т/ м³ , (то есть количеству фруктов приходящемуся на 1 м³ ).

Vгр=Eпом/ qvусл , м³ (2.2)

Vгр=3640/0,35=10400

Грузовая площадь камеры хранения охлаждённой продукции F _гр , м2 рассчитывается по формуле

F _гр = Vгр/hгр, м² (2.3)

где h _{гр .} – грузовая высота камеры , м ;

F _гр = 10400/5=2080,

Строительная площадь F _стр , м² определяется по формуле

F _стр= F _гр / ,, м² (2.4)

где -коэффициент использования площади(принимаем =0,8 ) [1, 35]

F _стр =2080/0,8=2600,

Число строительных прямоугольников n, определяем по формуле

, (2.5)

где F _стр – строительная площадь камер , м² ;

f _стр – строительная площадь одного прямоугольника при принятой

сетки колонн, м² .

Принимаем 34 строительных прямоугольников.

Для камер хранения замороженной продукции грузовой объем Vгр, м³ помещений определяем по формуле (1.2)

Vгр=1560/0,35=4457,143,

Грузовая площадь камеры хранения заморожено продукции F _гр ,

м2 рассчитывается по формуле (1.3)

F _гр =4457,143/5=891,43,

Строительная площадь F _стр , м² определяется по формуле (2.4)

F _стр =891,43/0,8=1114,29,

Число строительных прямоугольников n, определяем по формуле (2.5)

Принимаем 9 строительных прямоугольников.

Строительная площадь камер заморозки F _стр , м² определяется по формуле

где F _стр – строительная площадь камер , м² ;

=24 часа – пордолжительность цикла холодильной обработки;

=0,3 т/м² – норма загрузки на 1 м² строительной площади камеры.

F _стр =26∙24 / 0,3∙ 24=86,667,

Число строительных прямоугольников n, определяем по формуле (2.5)

Принимаем 1 строительный прямоугольник.

По заданной вместимости холодильника определим суточное поступление и выпуск грузов G, т/сут. Данные по максимальному суточному поступлению и выпуску грузов позволяют определить размер грузового фронта холодильника, под которым понимают длину грузовых платформ.

Количество поступающего груза на холодильник G _пост , т/сут, по формуле

, (2.6)

где Е – емкость холодильника, т;

В – коэффициент оборачиваемости предприятия, 1/год,

В = 4 [1, 23];

m – коэффициент неравномерности поступления груза,

m = 1.5 [1, 22].

Количество выпускаемого груза из холодильника G _вып , т/сут, по формуле

, (2.7)

где n – коэффициент неравности выпуска грузов, n = 1,1.

,

Принимаем поступление и выход груза в наш холодильник через железнодорожную и автомобильную платформы тогда по формуле

, (2.8)

Доставка грузов на холодильник осуществляется автомобильным транспортом в размере 100%

Длину автомобильной платформы L_a , м, рассчитаем по формуле

(2.9)

где n _{a вт} – число автомашин, которые должны прибывать за сутки;

b_{a вт} - ширина кузова автомашины, м, b _{a вт} = 4м [1, 38];

ψ_{пер.см .} – доля от общего числа машин, прибывающих в течении первой

смены, ψ_{пер .см} = 0,8[1, 38];

m _авт - коэффициент неравномерности прибытия автомобилей по отношению к их среднечасовому количеству, m _авт = 1,3[1, 38];

τ_авт - время загрузки или разгрузки одного автомобиля, τ = 0,7[1, 38] ч.

Число автомашин n _авт , шт, которые должны прибывать за сутки рассчитаем по формуле

, (2.10)

где G _{a вт} – количество поступающего или выпускаемого груза посредством автомобилей, т/сут, G _{a вт} =230,8 т/с ;

g_{a вт} – грузоподъемность автомобиля, g_aвт = 3т[1, 38] ;

η_авт – коэффициент использования грузоподъемности автомобиля,

η_авт = 0,6[1, 38].

Принимаем n_{a вт} = 129 автомобилей в сутки.

,

Принимаем длину автомобильной платформы L_aвт = 48 м.

Планировка холодильника приведена на листе формата А1.

2. Расчет изоляции охлаждаемых помещений

Принимаем, что здание холодильника - каркасного типа из унифицированных сборных железобетонных элементов; колонны сечением 400х400 мм, стропильные балки односкатные длиной 12 м и высотой 890 мм. Высота камер до низа балки 6 м. Покрытие бесчердачного типа. Кровельные плиты длиной 6 м и толщиной полки 220 мм. Полы с электрообогревом грунта.

Принимаем, что все наружные стены здания выполнены из вертикальных железобетонных панелей конструкции Гипрохолода с утеплителем из пенопласта полистирольного ПСБ-С.

Для расчета толщины теплоизоляционного слоя ограждений необходимо знать температуру воздуха внутри камер, а для наружных стен - еще и среднегодовую температуру наружного воздуха. Среднегодовую температуру наружного воздуха принимаем равной 10,8 °С, [1,с.208].

Толщину теплоизоляционного слоя ограждения рассчитываем для всех камер.

Чем больше значение коэффициента теплопередачи ограждения, тем больше теплоты будет проникать в охлаждаемый объем холодильника. Это приводит к необходимости в более мощной а, следовательно, и более дорогой холодильной установке. Уменьшить теплоприток можно путем уменьшения значения , что достигается применением более эффективной теплоизоляции или увеличением ее толщины.

Исходные данные:

Среднегодовая температура: t_ср =10,8°С

Принимаем =0,041 Вт/(м∙К); =60 кг/м³ ;-пенополистирол

Необходимую толщину теплоизоляционного слоя , м, рассчитываем по формуле

(2.1)

где - коэффициент теплопроводности изоляционного слоя конструкции, Вт/(м² К);

- требуемый коэффициент теплопередачи, Вт/(м² ∙К);

- коэффициент теплоотдачи с наружной стороны ограждения, Вт/(м² К);

- толщина i-го слоя конструкции ограждения, м;

- коэффициент теплопроводности i-го слоя конструкции ограждения, Вт/(м² К);

- коэффициент теплоотдачи с внутренней стороны ограждения, Вт/(м² К).

Поскольку принятая толщина теплоизоляции всегда отличается от требуемой, действительное значение коэффициента теплопередачи, k^д _о , определяется по формуле

; (2.2)

где -принятая толщина теплоизоляционного слоя конструкции ограждения, м

2.1 Наружные стены.

Таблица 2.8 - Состав наружной стены

2.1.1 Наружная стена камеры хранения охлаждённой продукции.

Требуемый коэффициент теплопередачи ограждения =0,3Вт/(м² ∙К), [1, с.48]. Коэффициент теплоотдачи для внутренней поверхности принимаем =9, Вт/(м² ∙К), =23,Вт/(м² ∙К), [1, с.47].

Необходимую толщину теплоизоляционного слоя , м, рассчитаем по формуле 2.1

Принимаем толщину изоляционного слоя 150 мм

Действительное значение коэффициента теплопередачи, k^д _о , определяется по формуле 2.2

2.1.2 Наружная стена камеры хранения замороженной продукции.

Требуемый коэффициент теплопередачи ограждения =0,21, Вт/(м² ∙К), [1, с.48]. Коэффициент теплоотдачи для внутренней поверхности принимаем =9, Вт/(м² ∙К), =23,Вт/(м² ∙К), [1, с.47].

Необходимую толщину теплоизоляционного слоя , м, рассчитаем по формуле 2.1

Принимаем толщину изоляционного слоя 200 мм

Действительное значение коэффициента теплопередачи, k^д _о , определяется по формуле 2.2

2.1.3 Наружная стена камеры под заморозку.

Требуемый коэффициент теплопередачи ограждения =0,19, Вт/(м² ∙К), [1, с.48]. Коэффициент теплоотдачи для внутренней поверхности принимаем =11, Вт/(м² ∙К), =23,Вт/(м² ∙К), [1, с.47].

Необходимую толщину теплоизоляционного слоя , м, рассчитаем по формуле 2.1

Принимаем толщину изоляционного слоя 200 мм

Действительное значение коэффициента теплопередачи, k^д _о , определяется по формуле 2.2

2.1.4 Наружная стена разгрузочной и накопительной камеры.

Требуемый коэффициент теплопередачи ограждения =0,3, Вт/(м² ∙К), [1, с.48]. Коэффициент теплоотдачи для внутренней поверхности принимаем =11, Вт/(м² ∙К), =23,Вт/(м² ∙К), [1, с.47].

Необходимую толщину теплоизоляционного слоя , м, рассчитаем по формуле 2.1

Принимаем толщину изоляционного слоя 150 мм.

Действительное значение коэффициента теплопередачи, k^д _о , определяется по формуле 2.2

Принимаем, что стены между охлаждаемыми помещениями и грузовым коридором выполнены из керамзитобетонных панелей 240 мм с теплоизоляцией из плит пенопласта полистирольного марки ПСБ-С. Состав внутренней стены показан в таблице 2.3.

Таблица 2.3 – Состав внутренней стеновой панели

2.2.1 Внутренние стена камеры хранения охлаждённой продукции

Требуемый коэффициент теплопередачи ограждения =0,52, Вт/(м² ∙К), [1, с.48]. Коэффициент теплоотдачи для внутренней поверхности принимаем =9, Вт/(м² ∙К), =9,Вт/(м² ∙К), [1, с.47].

Необходимую толщину теплоизоляционного слоя , м, рассчитаем по формуле 2.1

Принимаем толщину изоляционного слоя 50 мм.

Действительное значение коэффициента теплопередачи, k^д _о , определяется по формуле 2.2

2.2.2 Внутренние стена камеры хранения замороженной продукции

Требуемый коэффициент теплопередачи ограждения =0, 58, Вт/(м² ∙К), [1, с.48]. Коэффициент теплоотдачи для внутренней поверхности принимаем =9, Вт/(м² ∙К), =8,Вт/(м² ∙К), [1, с.47].

Необходимую толщину теплоизоляционного слоя , м, рассчитаем по формуле 2.1

Принимаем толщину изоляционного слоя 50 мм.

Действительное значение коэффициента теплопередачи, k^д _о , определяется по формуле 2.2

2.2.3 Внутренние стена разгрузочной камеры

Требуемый коэффициент теплопередачи ограждения =0,46, Вт/(м² ∙К), [1, с.48]. Коэффициент теплоотдачи для внутренней поверхности принимаем =11, Вт/(м² ∙К), =9,Вт/(м² ∙К), [1, с.47].

Необходимую толщину теплоизоляционного слоя , м, рассчитаем по формуле 2.1

Принимаем толщину изоляционного слоя 75 мм

Действительное значение коэффициента теплопередачи, k^д _о , определяется по формуле 2.2

2.3 Внутренние перегородки.

Принимаем, что все внутренние перегородки между камерами выполнены железобетонными толщиной 80, мм, с теплоизоляционными плитами из пенопласта полистирольного марки ПСБ - С. Состав стены показан в таблице 2.5. Толщину теплоизоляционного слоя принимаем в зависимости от температур в камерах разделяемых перегородкой

.

Таблица 2.5 - Состав внутренней перегородки

2.3.1 Внутренняя перегородка между стенами камер хранения охлаждённой продукции

Требуемый коэффициент теплопередачи ограждения =0,52, Вт/(м² ∙К), [1, с.48]. Коэффициент теплоотдачи для внутренней поверхности принимаем =9, Вт/(м² ∙К), =9,Вт/(м² ∙К), [1, с.47].

Необходимую толщину теплоизоляционного слоя , м, рассчитаем по формуле 2.1

Принимаем толщину изоляционного слоя 50 мм

Действительное значение коэффициента теплопередачи, k^д _о , определяется по формуле 2.2

2.3.2 Внутренняя перегородка между стенами камер хранения замороженной продукции

Требуемый коэффициент теплопередачи ограждения =0,58, Вт/(м² ∙К), [1, с.48]. Коэффициент теплоотдачи для внутренней поверхности принимаем =9, Вт/(м² ∙К), =9,Вт/(м² ∙К), [1, с.47].

Необходимую толщину теплоизоляционного слоя , м, рассчитаем по формуле 2.1

Принимаем толщину изоляционного слоя 50 мм

Действительное значение коэффициента теплопередачи, k^д _о , определяется по формуле 2.2

2.3.4 Внутренняя перегородка между стенами камер хранения замороженной продукции и разгрузочной .

Требуемый коэффициент теплопередачи ограждения =0,29, Вт/(м² ∙К), [1, с.48]. Коэффициент теплоотдачи для внутренней поверхности принимаем =11, Вт/(м² ∙К), =9,Вт/(м² ∙К), [1, с.47].

Необходимую толщину теплоизоляционного слоя , м, рассчитаем по формуле 2.1

Принимаем толщину изоляционного слоя 125 мм

Действительное значение коэффициента теплопередачи, k^д _о , определяется по формуле 2.2

2.3.5 Внутренняя перегородка между стенами камер хранения замороженной продукции и камерой под заморозку

Требуемый коэффициент теплопередачи ограждения =0,5, Вт/(м² ∙К), [1, с.48]. Коэффициент теплоотдачи для внутренней поверхности принимаем =9, Вт/(м² ∙К), =11,Вт/(м² ∙К), [1, с.47].

Необходимую толщину теплоизоляционного слоя , м, рассчитаем по формуле 2.1

Принимаем толщину изоляционного слоя 75 мм

Действительное значение коэффициента теплопередачи, k^д _о , определяется по формуле 2.2

2.3.6 Внутренняя перегородка между стенами камер хранения замороженной продукции и накопительной

Требуемый коэффициент теплопередачи ограждения =0,29, Вт/(м² ∙К), [1, с.48]. Коэффициент теплоотдачи для внутренней поверхности принимаем =11, Вт/(м² ∙К), =9,Вт/(м² ∙К), [1, с.47].

Необходимую толщину теплоизоляционного слоя , м, рассчитаем по формуле 2.1

Принимаем толщину изоляционного слоя 125 мм

Действительное значение коэффициента теплопередачи, k^д _о , определяется по формуле 2.2

2.3.7 Внутренняя перегородка между стенами камер под заморозку и накопительной камерой

Требуемый коэффициент теплопередачи ограждения =0,27, Вт/(м² ∙К), [1, с.48]. Коэффициент теплоотдачи для внутренней поверхности принимаем =9, Вт/(м² ∙К), =11,Вт/(м² ∙К), [1, с.47].

Необходимую толщину теплоизоляционного слоя , м, рассчитаем по формуле 2.1

Принимаем толщину изоляционного слоя 125 мм

Действительное значение коэффициента теплопередачи, k^д _о , определяется по формуле 2.2

2.3.8 Внутренняя перегородка между стенами разгрузочной камеры и камеры под заморозку

Требуемый коэффициент теплопередачи ограждения =0,27, Вт/(м² ∙К), [1, с.48]. Коэффициент теплоотдачи для внутренней поверхности принимаем =11, Вт/(м² ∙К), =11,Вт/(м² ∙К), [1, с.47].

Необходимую толщину теплоизоляционного слоя , м, рассчитаем по формуле 2.1

Принимаем толщину изоляционного слоя 125 мм

Действительное значение коэффициента теплопередачи, k^д _о , определяется по формуле 2.2

2.4 Полы охлаждаемых помещений.

Состав пола показан в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Состав пола охлаждаемых помещений

2.4.1 Пол камеры хранения охлаждённой продукции

Требуемый коэффициент теплопередачи пола =0,41, Вт/(м² ∙К), [1, с.48]. Коэффициент теплоотдачи для внутренней поверхности принимаем =9, Вт/(м² ∙К), [1, с.47].

Необходимую толщину теплоизоляционного слоя , м, рассчитаем по формуле 2.1

Принимаем толщину изоляционного слоя 50 мм

2.4.3 Пол камеры хранения замороженной продукции

Требуемый коэффициент теплопередачи пола =0,21, Вт/(м² ∙К), [1, с.48]. Коэффициент теплоотдачи для внутренней поверхности принимаем =9, Вт/(м² ∙К), [1, с.47].

Необходимую толщину теплоизоляционного слоя , м, рассчитаем по формуле 2.1

2.4.4 Пол разгрузочной камеры

Требуемый коэффициент теплопередачи пола =0,3, Вт/(м² ∙К), [1, с.48]. Коэффициент теплоотдачи для внутренней поверхности принимаем =9, Вт/(м² ∙К), [1, с.47].

Необходимую толщину теплоизоляционного слоя , м, рассчитаем по формуле 2.1

Принимаем толщину изоляционного слоя 50 мм

2.4.5 Пол камеры под заморозку

Требуемый коэффициент теплопередачи пола =0,19, Вт/(м² ∙К), [1, с.48]. Коэффициент теплоотдачи для внутренней поверхности принимаем =11, Вт/(м² ∙К), [1, с.47].

Необходимую толщину теплоизоляционного слоя , м, рассчитаем по формуле 2.1

Принимаем толщину изоляционного слоя 125 мм

2.4.6 Пол накопительной камеры

Требуемый коэффициент теплопередачи пола =0,3, Вт/(м² ∙К), [1, с.48]. Коэффициент теплоотдачи для внутренней поверхности принимаем =9, Вт/(м² ∙К), [1, с.47].

Необходимую толщину теплоизоляционного слоя , м, рассчитаем по формуле 2.1

Принимаем толщину изоляционного слоя 50 мм

2.5 Покрытие охлаждаемых камер.

Таблица 2.1 - Состав покрытия охлаждаемых помещений

2.5.1 Покрытие камеры хранения охлаждённой продукции

Требуемый коэффициент теплопередачи покрытия =0,29, Вт/(м² ∙К), [1, с.48]. Коэффициент теплоотдачи для внутренней поверхности принимаем =9, Вт/(м² ∙К), =23,Вт/(м² ∙К), [1, с.47].

Необходимую толщину теплоизоляционного слоя , м, рассчитаем по формуле 2.1

Принимаем толщину изоляционного слоя 150 мм

Действительное значение коэффициента теплопередачи, k^д _о , определяется по формуле 2.2

2.5.2 Покрытие камеры хранения замороженной продукции

Требуемый коэффициент теплопередачи покрытия =0,2, Вт/(м² ∙К), [1, с.48]. Коэффициент теплоотдачи для внутренней поверхности принимаем =9, Вт/(м² ∙К), =23,Вт/(м² ∙К), [1, с.47].

Необходимую толщину теплоизоляционного слоя , м, рассчитаем по формуле 2.1

Принимаем толщину изоляционного слоя 175 мм

Действительное значение коэффициента теплопередачи, k^д _о , определяется по формуле 2.2

2.5.3 Покрытие разгрузочной камеры

Требуемый коэффициент теплопередачи покрытия =0,4, Вт/(м² ∙К), [1, с.48]. Коэффициент теплоотдачи для внутренней поверхности принимаем =9, Вт/(м² ∙К), =23,Вт/(м² ∙К), [1, с.47].

Необходимую толщину теплоизоляционного слоя , м, рассчитаем по формуле 2.1

Принимаем толщину изоляционного слоя 100 мм Действительное значение коэффициента теплопередачи, k^д _о , определяется по формуле 2.2

2.5.4 Покрытие камеры под заморозку

Требуемый коэффициент теплопередачи покрытия =0,17, Вт/(м² ∙К), [1, с.48]. Коэффициент теплоотдачи для внутренней поверхности принимаем =11, Вт/(м² ∙К), =23,Вт/(м² ∙К), [1, с.47].

Необходимую толщину теплоизоляционного слоя , м, рассчитаем по формуле 2.1

Принимаем толщину изоляционного слоя 250 мм

Действительное значение коэффициента теплопередачи, k^д _о , определяется по формуле 2.2

2.5.5 Покрытие накопительной камеры

Требуемый коэффициент теплопередачи покрытия =0,29, Вт/(м² ∙К), [1, с.48]. Коэффициент теплоотдачи для внутренней поверхности принимаем =9, Вт/(м² ∙К), =23,Вт/(м² ∙К), [1, с.47].

Необходимую толщину теплоизоляционного слоя , м, рассчитаем по формуле 2.1

Принимаем толщину изоляционного слоя 150

Действительное значение коэффициента теплопередачи, k^д _о , определяется по формуле 2.2

Результаты расчетов толщины теплоизоляции и коэффициентов теплопередачи ограждаемых конструкций сводим в таблицу 2.9

Таблица 2.9 – Результаты расчетов толщины теплоизоляции и коэффициентов теплопередачи ограждаемых конструкций

3 Расчет теплопритоков в охлаждаемые помещения

Определение тепловой нагрузки на камерное оборудование.

Для поддержания заданной темпёратуры в охлаждаемом помещении необходимо, чтобы все теплопритоки, отводились камерным оборудованием воздухоохладителями.

При определении этой нагрузки учитывают следующие теплопритоки:

· через ограждающие конструкции помещения ;

· от продуктов (грузов) или материалов при их холодильной обработке ;

· от различных источников при эксплуатации камер ;

· от «Дыхания» продуктов .

Рассмотрим расчет теплопритоков для камеры 1, для остальных камер значения сведем в таблицу.

Расчет теплопритоков через ограждающие конструкции.

Теплопритоки через ограждающие конструкции,кВт определяют по формуле

, (5.1)

где - теплоприток через ограждающие конструкции, кВт;

- теплоприток от солнечной радиации, кВт.

Теплоприток через стены, перегородки, перекрытия или покрытия, кВт рассчитаем по формуле

, (5.2)

где - расчетная площадь поверхностей ограждения, м² ;

R – термическое сопротивление ограждения, (м² K)/ Вт

Если эти помещения сообщаются с наружным воздухом.

; (5.3)

Теплоприток через пол, расположенный на грунте и имеющий обог- ревательные устройства (в кВт), рассчитываем по формуле

, (5.4)

где - средняя температура поверхности устройства для обогрева грунта (при электрообогреве грунта принимают )

Теплоприток от солнечной радиации через наружные стены и покрытия холодильников, в кВт рассчитываем по формуле

, (5.5)

где - площадь поверхности ограждения, облучаемой солнцем, м² ;

- избыточная разность температур, характеризующая действие солнечной радиации в летнее время, .

Количество теплоты от солнечной радиации зависит от зоны расположения холодильника (географической широты), характера поверхности и ориентации ее по сторонам горизонта.

Для плоской кровли избыточная разность температур зависит только от тона окраски и не зависит от ориентации и широты. Для плоских кровель без окраски (темных) избыточную разность температур принимают равной 17,7°С[1, 75].

Находим площади стен камеры. Планировка камеры 1 приведена на рисунке 1.

Площадь наружной южной стены, F_нсс м² находим по формуле

F_нсс =bН, (5.6)

где Н – высота камеры, м, Н=7,08 м;

b – габаритный размер камеры, м, b=12,155,м,

F_нсю =12,155 7,08 =85,4

Площадь наружной западной стены, F_нсз м² находим по формуле

F_нсз =aН, (5.7)

где а – габаритный размер камеры, м, а=18,95 м,

F_нсз =18,95 7,08 =126,8,

Площадь перегородки, F_пер м² находим по формуле

F_пер =cН, (5.8)

где с – габаритный размер камеры, м, с=17,905 м,

F_нсз =17,905 7,08 =126,8,

Площадь стены в коридор, F_{ст. в кор.} м² находим по формуле

F_{ст. в кор} =dН, (5.9)

где в – габаритный размер камеры, м, d=12,06 м,

F_{ст. в кор} =12,67,08 =85,4,

Площадь пола, F_пола м² находим по формуле

F_пола =сd, (5.10)

F_пола =17,905∙12,6 =215,9,

Тогда теплоприток через наружную южную стену определяем по формуле (4.2)

=0,21∙86,06∙(34-(-20))=0,97 , кВт

Теплоприток через наружную западную стену определяем по формуле (4.2)

=0,21∙134,17∙(34-(-20))=1,5 , кВт

Теплоприток через перегородку определяем по формуле (5.2)

=0,58∙126,77∙(20-(-20))=0 кВт

Теплоприток через потолок определяем по формуле (5.2)

=0,2∙215,93∙(34-(-20))=2,4 , кВт

Теплоприток через стену в коридор определяем по формуле (5.3)

=0,29∙85,4∙(24,8-(-20))=1,3 , кВт

Теплоприток через пол определяем по формуле (5.4)

=215,3 (1-0)/2,42=1,0 , кВт

Отсюда = 13,07, кВт

Теплоприток от солнечной радиации действует только через потолок, западную и южную стены, остальные стены прикрыты, а теплоприток через пол равен нулю.

Тогда теплоприток через потолок определяем по формуле (5.5)

034∙215,3∙14,9=1,1 , кВт

Теплоприток через южную стену определяем по формуле (5.7)

0,39∙85,4∙11=0,37 , кВт

Отсюда 1,47,кВт

Теплопритоки через ограждающие конструкции,кВт определяют по формуле (5.1)

6,98+1,47 = 8,45, кВт

Результаты расчетов теплопритоков через ограждающие конструкции заносим в таблицу 7.

Таблица 7 - Теплоприток от окружающего воздуха через ограждающие

конструкции

Продолжение таблицы 7.

Продолжение таблицы 7.

Суммарный теплоприток Q₁ , кВт на камерное оборудование от всех камер заносим в таблицу 1

Теплопритоки от грузов при холодильной обработке

При холодильной обработке продуктов (охлаждении, замораживании) каждый килограмм продукта выделяет теплоту в количестве . Кроме того, если происходит холодильная обработка продуктов в таре, то необходимо добавить теплоту, выделяющуюся при ее охлаждении.

Суммарный теплоприток от грузов и тары при холодильной обработке, рассчитаем по формуле

(5.11)

Теплоприток ,кВт, при охлаждении продуктов в камерах хранения, рассчитываем по формуле

(5.12)

где -суточное поступление продуктов, принимаемое пропорционально емкости камеры, т/сут, = 22.9 т/сут.;

- разность удельных энтальпий продуктов, соответствующих начальной и конечной температурам продукта (в кДж/кг) [1, 79]. Фрукты поступают с температурой t₁ = 15, ⁰ C.

21,77∙(6,7-0) 10³ /243600=1,69 , кВт

Теплоприток от тары ,кВт, действия определяют по формуле

(5.13)

где - суточное поступление тары, принимаемое пропорционально су- точному поступлению продукта, т/сут, =21,77, т/сут;

- удельная теплоемкость тары, кДж/(кгК);

- начальная и конечная температуры тары соответственно (при- нимаются равными начальной и конечной температурам продукта), °С.

21,77∙0,1∙(-18-(-20))∙10³ /24∙3600=0,05 , кВт

Тогда суммарный теплоприток от грузов и тары при холодильной обработке, рассчитаем по формуле (5,11)

1,69+0,05 =1,74 кВт

Результаты расчетов теплопритоков от грузов заносим в таблицу 8

Таблица 8

Теплопритоки от грузов при холодильной обработке

Суммарный теплоприток Q₂ , кВт на камерное оборудование от всех камер заносим в таблицу 10

Теплопритоки при эксплуатации камер

Эти теплопритоки возникают вследствие освещения камер, пребывания в них людей, работы электродвигателёй и открывания дверей. Теплопритоки определяют от каждого источника тепловыделений отдельно.

Теплоприток от освещения ,кВт, рассчитывают по формуле

(5.14)

где - теплота, выделяемая источниками освещения в единицу времени на 1 м² площади пола, [1, 75];

- площадь камеры, м² .

С учетом коэффициента одновременности включения можно принимать для складских помещений (камер хранения)

8∙0,7∙866,58=4,85 ,

Теплоприток от пребывания людей ,кВт, рассчитывают по формуле

(5.15)

где 0,35 - тепловыделение одного человека при тяжелой физической работе, кВт;

- число людей, работающих в данном помещении.

Число людей, работающих в помещении, принимают в зависимости от площади камеры: при площади камеры до 200 м² - 2 ÷ 3 человека; при площади камеры больше 200 м 3 ÷ 4 человека.

0,35∙4 =1,4,

Теплоприток от работающих электродвигателей , кВт, при расположении электродвигателей в охлаждаемом помещении определяют по формуле

(5.16)

где - суммарная мощность электродвигателей, кВт.

В предварительных расчетах мощность устанавливаемых электро-двигателей можно ориентировочно принимать по данным приведенным ниже

· Камеры хранения 2 – 4

· Камеры охлаждения и универсальные 3 – 8

· Камеры замораживания 8 – 16

Чем больше, камера, тем больше мощность у электродвигателей.

4000,

Теплоприток при открывании дверей , кВт, определяют по формуле

(5.17)

где - коэффициент, учитывающий длительность и частоту проведения грузовых операций, =0,15(для камер хранения);

- площадь камеры, м² .

q – плотность теплового потока, среднего за время грузовых

операций отнесенного к площади дверного проема при

отсутствие средств тепловой защиты, кВт/м² ;

n = 0.8 для теплового шлюза.

0,15∙5,2∙6∙ (1 – 0,8) =0,935 ,

Эксплуатационные теплопритоки определяются, как сумма теплопритоков ,кВт, отдельных видов определяют по формуле

(5.18)

1,21+4+1,05+1,87=7,195, кВт.

Результаты расчетов теплопритоков при эксплуатации заносим в таблицу 9

Таблица 9 Теплопритоки при эксплуатации камер

Суммарный теплоприток Q₄ , кВт на камерное оборудование от всех камер заносим в таблицу 10

Теплопритоки при вентиляции камер

Вентиляция охлаждаемых помещений обуславливается: необходимостью создания нормальных условий воздушной среды для людей работающих в этих помещениях; технологическими требованиями к состоянию воздушной среды.

В помещения с умеренно низкими температурами, в которых работают люди, по санитарным нормам необходимо подавать наружный воздух из расчета 20 м куб. в час на одного работающего. Теплоприток от этого воздуха (кВт):

Q3=20np ( i_н – i_пм )/3600,

Где n – число людей;

p – плотность воздуха в помещении, кг/м³ ;

i_н – энтальпия наружного воздуха, кДж/кг;

i_пм – энтальпия внутреннего воздуха, кДж/кг;

Технологические нормы требуют вентиляции охлаждаемых помещений (обычно с температурой 0 С и выше) для устранения продуктов дыхания:

Q3=V a p( i_н – i_пм )/(243600), кВт,

Где V – строительный обьем вентилируемого помещения;

a = 3 или 4 кратность обмена воздуха в сутки;

p – плотность воздуха в помещении, кг/м³ ;

iн iпм – энтальпия воздуха, на улице и в помещении, кДж/кг.

Таким образом для камеры №1 теплоприток от вентиляции будет посчитан так:

Q3=20 31,273(45,7 - 29,56)/(24 3600) = 2,31, кВт

Теплоприток Q3 учитывают полностью на камерное оборудование и на компрессор, значения Q3 для всех камер приведены в таблице 10.

Т еплопритоки от «Дыхания» продуктов

При охлаждении и хранении фруктов и овощей возникает теплоприток от «дыхания» этих продуктов . Теплоприток (кВт) при охлаждении и хранении плодов определяют по формуле:

=(0,1+0,9)10^-3 ,

где - вместимость камеры, т;

- удельное тепловыделение плодов при «дыхании» во время охлаждения, Вт/т;

- удельное тепловыделение плодов при «дыхании» во время хранения, Вт/т.

=381,23(0,1∙0+0,9∙20) 10^-3 = 6,862.

Теплоприток Q5 учитывают полностью на камерное оборудование и на компрессор, значения Q5 для всех камер приведены в таблице 10.

Таблица 10

Нагрузка на камерное оборудование

Принимаем три температуры кипения t₀ = -30 ⁰ C, -40 ⁰ C и t₀ = -10 ⁰ C.

Нагрузку на компрессор,кВт для температуры кипения t₀ = -30 ⁰ C, определяем по формуле

(5.19)

64,17, кВт.

Нагрузку на компрессор,кВт для температуры кипения t₀ = -10 ⁰ C, определяем по формуле

(5.20)

239,59, кВт.

Нагрузку на компрессор, кВт для температуры кипения t₀ = -30 ⁰ C, определяем по формуле

=1,07 , (5,22)

= 68,66 ,кВт

Нагрузку на компрессор, кВт для температуры кипения t₀ = -10 ⁰ C, определяем по формуле

= 1,05 , (5,23)

= 251,57 ,кВт

,

.

Федеральное агентство по образованию РФ

ГОУ ВПО «Кемеровский технологический институт

пищевой промышленности»

Кафедра «Теплохладотехника»

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К расчетно-графической работе по курсу «Ходильные установки»

На тему «Расчет фруктового холодильника емкостью 4500 тонн.

г. Ставрополь»

Выполнил: ст-т гр. ХМ-61

Кондриков Д.Е

Проверил: Комарова Н.А.

Кемерово 2010

Содержание

1 Техническое задание…………...……………………………………………….3

1.2 Выбор планировки холодильника……………………….………………….3

2. Расчет изоляции охлаждаемых помещений…...………………………..........8

2.1 Наружные стены………………………………………….……………...... 10

2.2 Внутренние стены……………………………………………………….... 13

2.3 Внутренние перегородки…………………………………………………..15

2.4 Полы охлаждаемых помещений. ……………………………………...….19

2.5 Покрытие охлаждаемых камер…...…………………………….….……… 21

3 Расчет теплопритоков в охлаждаемые помещения…...…….…………...…..25

4 Расчет и подбор оборудования холодильной установки……………………39

4.1 Подбор компрессоров………………………………………………………39

4.2 Подбор скороморозильного аппар…...…………………………………......44

4.3 Подбор конденсатора………………………………………..………….......45

4.4 Подбор приборов охлаждения. …………………….…………………........46

4.5 Подбор испарителей.. ………………………………………..………….......48

4.6 Подбор ресиверов. ……………………………………………..………........48

4.7 Расчет и подбор гидромодуля.. …………..…………………………….......49

5 Расчет и подбор трубопроводов.. …………..…………………………….......50

6 Описане схемы холодильной установки……………………..…..………......52

7 Заполнение системы фреоном…………………………………………….......53

Список используемой литературы………………………………………...……54

Приложения……………………………………………………………………...55