Тепловой расчет охлаждаемых помещений

Автор: Пользователь скрыл имя, 26 Ноября 2015 в 19:22, контрольная работа

Краткое описание

Определить величину теплопритоков в камеру №1,7,9. Выбрать способ охлаждения для каждой камеры и подобрать для одной из камер охлаждающие приборы.
1-Камера замораживания продуктов
7- Хранение замороженных продуктов
9- Хранение охлажденных продуктов

Скачать в ZIP (93.16 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Файлы: 1 файл

контрольная по проектированию хол. установок.docx

— 103.38 Кб (Скачать)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

 

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ  НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ

ИНСТИТУТ ХОЛОДА И БИОТЕХНОЛОГИЙ

 

 

 

 

 

Контрольная работа №1

по дисциплине

Проектирование и эксплуатация холодильных установок

Тема: Тепловой расчет охлаждаемых помещений.

 

 

 

Выполнил: студент 3 курса

заочного отделения

Специальность: 141200 СФО

Коровин А.В.

Шифр № С131076

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2015

 

 

 

ИХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Высота камер 6 м

Определить величину теплопритоков в камеру №1,7,9. Выбрать способ охлаждения для каждой камеры и подобрать для одной из камер охлаждающие приборы.

1-Камера замораживания продуктов 

7- Хранение замороженных  продуктов 

9- Хранение охлажденных  продуктов 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1

№ камеры

Температура поступления, °С

Температура хранения, 0С

Влажность воздуха в камере, %

Изоляционный материал

Охлаждение

1

+8

-35

90

ППУ

Непосредственное охлаждение

7

-8

-20

95

9

+8

-2

90


 

 

Замораживаем в камере №1 – Баранину

Храним в камере №7 – Баранину

Храним в камере №9 – Сливочное масло

Местоположение: г. Барнаул

Среднегодовая темпертатура  = 2,6 градусов

Влажность в летний период = 62%

Максимальная летняя температура  = +38

Средняя температура самого  теплого месяца = +19,9

 

  1. Определение вместимости холодильника

Условная вместимость холодильника определяется по формуле:

ЕХ = 0,35 VГР;

где 0,35 – условная норма загрузки;

VГР – грузовой объем камеры, м3.

Определяем грузовой объем:

VГР=FГР hГР

где FГР – грузовая площадь, м2;

hГР – грузовая высота, м. ( грузовая высота 4 м)

Определяем грузовую площадь

FГР= FСТР · βСТР

где βСТР – коэффициент использования строительной площади.

Таблица 2

Наименование камеры

Строительная площадь, м2

Коэффициент использования площади

Грузовая площадь, м2

Грузовой объем, м3

Грузовая высота, м

Норма загрузки , кг/м3

Емкость камеры, кг

1

216

0,7

151,2

680,4

4,5

280

190512

7

1728

0,7

1209,6

5443,2

4,5

280

1524096

9

2592

0,7

1814,4

8164,8

4,5

800

6531840


 

 

2. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ  ХОЛОДИЛЬНИКА

 

Определяем необходимую толщину теплоизоляции:

где - требуемая толщина теплоизоляции, м;

- коэффициент теплопроводности  теплоизоляционного слоя, Вт/(м2·К);

- требуемый коэффициент теплопередачи  для ограждения, Вт/(м2·К);

- коэффициент теплоотдачи с наружной  и внутренней поверхности ограждения, Вт/(м2·К);

тепловое сопротивление ограждения, (м2·К)/Вт.

Определяем действительный коэффициент теплопередачи

 

где - принятая толщина теплоизоляционного слоя, мм.

Таблица 3 Конструкции ограждений холодильника

Наименование конструкция ограждения

№ слоя

Наименование и

материал слоя

Толщина, di , м.

Коэффициент теплопроводности,li , Вт/(м2·К)

Тепловое сопротивление,

Наружная стена

1.

2.

3

4.5

6.

Штукатурка сложным раствором по металлической сетке

Теплоизоляция из пенополиуретана марки ППУ

Пароизоляция - 2 слоя гидроизола на битумной мастике

Штукатурка цементно-песчаная

Кладка кирпичная на цементном растворе

Штукатурка сложным раствором

0,02

 

Треб.

опр.

0,004

 

0,02

0,38

0,02

0,98

 

0,041

 

0,3

 

0,93

0,81

0,93

0,02

 

опред.

 

0,013

 

0,022

0,469

0,022

ådi/li=0,546 (м2·К)/Вт

Внутренняя стена

1

 

2

 

3

 

4

5.

6

Штукатурка сложным раствором по металлической сетке

Теплоизоляция из пенополиуретана марки ППУ

Пароизоляция - 2 слоя гидроизола на битумной мастике

Штукатурка цементно-песчаная

Кладка кирпичная на цементном растворе

Штукатурка сложным раствором

0,02

 

Треб.

опр.

0,004

 

0,02

0,25

0,02

0,98

 

0,041

 

0,3

 

0,93

0,81

0,93

0,02

 

опред.

 

0,013

 

0,022

0,308

0,022

ådi/li=0,385 (м2·К)/Вт

Внутренняя перегородка

1

 

2.

3

4.5.

6

Штукатурка сложным раствором по металлической сетке

Теплоизоляция из пенополиуретана марки ППУ

Пароизоляция - 2 слоя гидроизола на битумной мастике

Штукатурка цементно-песчаная

Кладка кирпичная на цементном растворе

Штукатурка сложным раствором

0,02

 

Треб.

опр.

0,004

 

0,02

0,125

 

0,02

0,98

 

0,041

 

0,3

 

0,93

0,81

 

0,93

0,02

 

опред.

 

0,013

 

0,022

0,154

 

0,022

ådi/li=0,231 (м2·К)/Вт

Покрытие

1.

23.

4

5.

5 слоев гидроизола на битумной мастике

Стяжка из бетона по металлической сетке

Пароизоляция (слой пергамина)

Плитная теплоизоляция (из пенополиуретана марки ППУ)

Железобетонная плита покрытия

0,012

0,04

0,001

Треб.

опр.

0,035

0,3

1,86

0,15

0,041

 

2,04

0,04

0,022

неучит.

опред.

 

0,017

ådi/li=0,079 (м2·К)/Вт

Пол

1

2

3

4.

5

6.

7.

Монолитное бетонное покрытие из тяжелого бетона

Армобетонная стяжка

Пароизоляция(1слой пергамина)

Плитная теплоизоляция (из пенополиуретана марки ППУ)

Цементно-песчаный раствор

Уплотненный песок

Бетонная подготовка с электронагревателями

0,04

 

0,08

0,001

Треб.

опр.

0,025

1,35

-

1,86

 

1,86

0,15

0,05

 

0,98

0,58

-

0,022

 

0,043

0,0067

опред.

 

0,0255

2,327

-

ådi/li=2,424 (м2·К)/Вт


 

 

 

 

 

 

 

 

 

Все расчеты теплоизоляции холодильника сводим в таблицу 4

 

Таблица 4 Расчет теплоизоляции ограждений холодильника

Ограждение

tВ ,

0С

aН

aВ

(м2·К)/Вт

Толщина теплоизоляционного слоя, мм
Коэффициент

теплопередачи, Вт/(м2·К)

Вт/(м2·К)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Стена наружная камера № 1

- 35

23

11

0,546

177

200

0,2

0,179

Стена внутренняя камера № 1

- 35

8

11

0,385

190

200

0,19

0,182

Перегородка м/у кам. №1в и№ 3

-35

11

11

0,231

49

50

0,58

0,609

-35

Стена внутренняя камера № 7

- 20

8

8

0,385

150

150

0,23

0,232

Перегородка м/у кам. №7 и №6

- 20

8

8

0,231

48

50

0,58

0,588

-20

Стена наружная камера № 7

-20

23

8

0,546

149

150

0,23

0,228

Стена наружная камера № 9

- 2

23

9

0,546

73

75

0,4

0,442

Стена внутренняя камера № 9

- 2

8

9

0,385

79

100

0,39

0,33

Перегородка м/у кам. № 9 и № 8

-2

9

9

0,231

74

75

0,44

0,44

-2

Покрытие камера № 7

- 20

23

7

0,079

176

200

0,22

0,194

Пол камера № 7

- 20

-

6

2,424

89

100

0,21

0,199


 

 

3.ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ХОЛОДИЛЬНИКА

3.1 РАСЧЕТ ТЕПЛОПРИТОКА  Q1

Q1 - теплоприток через ограждения определяется как сумма теплопритоков через стены, перегородки, покрытия, полы, от солнечной радиации.

Q1= Q1Т+ Q1С,

где Q1Т - теплоприток через ограждения, Вт;

Q1С - теплоприток от солнечной радиации, Вт.

Q1Т= F × k0д × Dt,

где F - расчетная площадь поверхности ограждения, м2;

k0д - действительный коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м2×К);

Dt - расчетная разность температур, 0С.

Q1С= F × k0д × DtС,

где DtС - избыточная разность температур, характеризующая действие солнечной радиации в летнее время, 0С.

Q1КМ= 100% от Q1ОБОР.

Определяем наружную температуру воздуха по формуле.

,

где tСР – средняя температура воздуха самого жаркого месяца, 0С.

tСР = 16,9 0С

tМАКС – максимальная температура воздуха , 0С.

tСР = 35 0С

,

Принимаем наружную температуру для города Вологды tН=28 0С

 

Все расчеты теплопритока Q1 сводим в таблицу 5

 

Таблица 5 Расчет теплопритока Q1 через ограждения

Ограждение

Размеры, м.

F, м2

k0д, Вт/(м2×К)

tн, 0С

tв, 0С

Dt, 0С

DtС, 0С

Q1Т, Вт

Q1С, Вт

Q1общ,

L

B

H

Q1км

Q1обор

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Камера № 1 заморозка баранины tВ = -35 С

СНЗ

9

-

6

54

0,179

30,8

-35

65,8

-

636

-

636

636

СНС

24

-

6

144

0,179

30,8

-35

65,8

-

1696

-

1696

1696

СВВ

9

-

6

54

0,182

-

-35

45

-

442

-

442

442

СВЮ

24

-

6

144

0,609

-35

-35

0

-

0

-

0

0

Пол

24

9

-

216

0,199

1

-35

36

-

1547

-

1547

1547

Покр

24

9

-

216

0,194

30,8

-35

65,8

14,9

2757

624

3381

3381

Итого

7702

7702

Камера №7 хранение баранины tВ = -20 0 С

СВЗ

36

-

6

216

0,232

-

-20

30

-

1503

-

1503

1503

СВС

48

-

6

288

0,588

-20

-20

0

-

0

-

0

0

СВВ

36

-

6

216

0,232

-

-20

30

-

1503

-

1503

1503

СНЮ

48

-

6

288

0,228

30,8

-20

50,8

-

3336

-

3336

3336

Пол

48

36

-

1728

0,199

1

-20

21

-

7221

-

7221

7221

Покр

48

36

-

1728

0,194

30,8

-20

50,8

14,9

17029

4994

22023

22023

Итого

35586

35586

Камера № 9 хранение масла tВ = -2 С

СВЗ

54

-

6

324

0,33

-

-2

12

-

1283

-

1283

1283

СВС

48

-

6

288

0,44

-2

-2

0

  

0

-

0

0

СНВ

54

-

6

324

0,442

30,8

-2

32,8

-

4697

-

4697

4697

СНЮ

48

  

6

288

0,442

30,8

-2

32,8

-

4175

-

4175

4175

Пол

48

54

-

2592

0,199

1

-2

3

-

1547

-

1547

1547

Покр

48

54

-

2592

0,194

30,8

-2

32,8

14,9

16493

7492

23985

23985

Итого

35687

35687


 

 

3.2.РАСЧЕТ ТЕПЛОПРИТОКА  Q2

 

Q2 - теплоприток от грузов при холодильной обработке

Q2 гр. - теплоприток от груза при термической обработке, Вт.

где Мсут - суточное поступление груза в камеру, т/сут;

(iн - iк) - разность удельных энтальпий продуктов соответствующих начальной и конечной температурам продукта, кДж/кг;

t - продолжительность холодильной обработки продукта, ч.;

t = 24 часа;

103 - переводной коэффициент из кДж. в Дж.;

103 - переводной коэффициент из тонн в килограммы;

3600 - переводной коэффициент  из часов в секунды.

Q2 тар - теплоприток от тары при термической обработке

где Мсут.тар - суточное поступление тары в камеру, т/сут;

стар - теплоемкость тары, Дж/(кг×К);

(tн - tк) - начальная и конечная температуры тары (принимается равными начальной и конечной температурам продукта), 0С.

Масса тары составляет 10% от массы груза.

Удельная теплоемкость тары для деревянной 2,3 кДж/ (кг×К).

Q2= Q2 гр.+ Q2 тар

Q2км = А· Q2обор.

А=f (t0)f (-40) = 100% f (-30) = 60% ;f (-10) = 50%

Все расчеты сводим в таблицу 6

 

Таблица 6 Расчет теплопритока Q2 при термической обработке

№

Наимен. кам. и тем. воздуха

tпрод , 0С

Мсут.пр т/сут

Мсут.тар т/сут

iпрод, кДж/кг

Q2 пр , Вт

Q2 тар, Вт

Q2 общ, Вт

tн

tк

iн

iк

Q2км

Q2обор

1

Заморозка баранины t= -35 С

+8

-8

190

-

55,6

38,5

37604

-

37604

37604

7

Хр. баранины t= -20 С

-8

-20

50

-

38,5

0

22453

-

13471,8

22453

9

Хр. Слив. масла t= -2С

+8

-2

435

4,35

230

200

151041

10

75525,5

151051

Информация о работе Тепловой расчет охлаждаемых помещений