Холодильная техника

 

ВВЕДЕНИЕ

Основным способом хранения продуктов на предприятии общественного питания и торговли является хранение при пониженных температурах, называемое холодильным хранением. Главным отличием холодильного хранения является то, что при его использовании не происходит существенных изменений вкусовых качеств хранимого продукта питания.

Холодильная обработка позволяет снизить или полностью затормозить скорость биохимических, микробиологических процессов, происходящих в продуктах и приводящих к их порче. Для снижения воздействия физико-химических причин использование одного только холодильного хранения не дает необходимых результатов, поэтому для достижения этой цели применяются различные сопутствующие технологические линии, которые снижают влажность при хранении продуктов.

С условиями хранения тесно связаны физико-химические, гигроскопические и геометрические свойства продуктов, обуславливающие режим и характер холодильного хранения.

Таким образом, при проектировании холодильных сооружений необходимо руководствоваться схемой технологического процесса, величиной грузооборота, рекомендациями по соблюдению товарного соседства, правилами условий и сроков хранения тех или иных продуктов, которые позволяют определить тип и размер холодильника.

Выбор камер холодильников, систем охлаждения и теплообменных аппаратов должен согласовываться со схемой технологического процесса и обосновываться в соответствии с научными положениями по уменьшению естественной убыли, сокращению расхода электроэнергии на отвод теплоты, уменьшению затрат на транспортные операции, сохранению качества сырья. При этом все инженерные решения должны основываться на прогрессивных технических и технологических достижениях современной холодильной техники.

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

1 ОБЪЁМНО-ПЛАНИРОВОЧНОЕ РЕШЕНИЕ

1.1 Число, площади и размеры камер

Число и площадь камер при проектировании предприятий общественного питания определяют расчетом по ассортименту, количеству хранимых продуктов, а также предполагаемому сроку хранения и величине нормативной нагрузки на 1 м грузовой площади.

Вместимость камеры для хранения каждого продукта Е, кг, определяют по формуле

,                                    (1.1.)

где  Мс ¾ суточный расход продукта, кг/сутки;

      t ¾ продолжительность хранения, сутки.

Грузовая площадь для размещения продукта Fгp, м2, равна

,                                         (1.2.)

 где  gF  ¾ нормативная нагрузка, кг/м2.

Строительная площадь, потребная для хранения продукта Fc, м2, включает в себя, кроме грузовой, площадь проходов и отступов от стен и  равна

,                                        (1.3.)

где  b  ¾ коэффициент увеличения площади.

В соответствие с рациональностью использования площадей предприятия питания, а также руководствуясь правилами и рекомендациями по условиям и срокам хранения выбран охлаждающий блок, состоящий из 4-х  камер хранения продуктов и машинного отделения. В блоке предусмотрена камера для хранения охлаждения рыбы, камера для охлаждения мясный изделий и мяса, камера для охлаждения молочной, жировой и гастрономической продукции, а также камера для хранения овощей, фруктов, ягод и безалкогольных напитков.

По формулам (1.1.) и (1.2.) определяем вместимость камеры и грузовую площадь для размещения продукта:

1. Мясные полуфабрикаты:

 кг;

м2;

м2.

3) Овощи, фрукты и ягоды:

 кг;

м2;

м2.

4) Мясные продукты:

 кг;

м2;

м2.

7) Молочные продукты:

 кг;

м2;

м2.

 

 

 

 

 

 

2) Рыбные продукты:

 

 кг;

м2;

м2.

4) Безалкогольные напитки:

 кг;

м2;

м2.

6) Жиры и гастрономия:

 кг;

м2;

м2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Холодильная камера № 1. Овощи, фрукты и безалкогольные напитки

 м2

Холодильная камера № 2. Жиры, гастрономия и молочные продукты

 м2

Холодильная камера № 3. Мясные п/ф и рыбные продукты.

 м2

Холодильная камера №4. Мясные продукты

 м2.

 м2.

 

2 РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ВОЗДУШНОЙ  СРЕДЫ

Величина принятых при проектировании параметров воздушной среды, а также скорости воздуха вне и внутри холодильных камер влияют на капитальные и эксплуатационные затраты. Названные величины внутри камер изменяются в течение года крайне незначительно. Поэтому их можно считать постоянными. Характер и величину изменений параметров воздуха вне камер описать сложно. По этой причине, при проектировании для обеспечения нормального температурного режима в камерах в теплый период года принимают наиболее вероятные максимальные значения температуры, относительной влажности и скорости воздуха.

По предложенному заданию расчет параметров воздушной среды осуществляется по следующим пунктам:

глубина промерзания грунта, см — 80;

температура, 0С    среднегодовая — 7,4;

                               расчетная летняя —25;

                               расчетная зимняя — -20;

относительная влажность воздуха, %     расчетная летняя —55;

                                                                     расчетная зимняя —82.

Расчетная температура грунта tгp, °C, может быть принята на 10... 15° C ниже расчетной температуры наружного воздуха.

Расчетную температуру воздуха в смежных с холодильными камерами неохлаждаемых помещениях tсм, °C, принимают  в наземных этажах на 5°С ниже расчетной температуры наружного воздуха, в подвальных помещениях на 10°С ниже расчетной температуры наружного воздуха.

Расчетную температуру воздуха в тамбурах и коридорах холодильника принимают в наземных этажах на 10°С ниже расчетной температуры наружного воздуха.

 

3 РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ

3.1 Изоляционные конструкции холодильников  и их особенности

Строительные конструкции, содержащие, кроме строительного материала, слои тепло-, паро- и гидроизоляции, называют изоляционными конструкциями. Основным требованием при проектировании изоляционных конструкций холодильников является обеспечение непрерывности слоев тепло, паро- и гидроизоляции. При расположении этих слоев в конструкции необходимо придерживаться следующих правил:

- материалы  с высокими значениями коэффициента теплопроводности, плотные, малопроницаемые располагают с наружной (теплой) стороны ограждения;

- паро и  гидроизоляционный слой помещают  с теплой стороны перед теплоизоляционным слоем и ни в коем случае не внутри последнего.

Для защиты от грызунов по периметру камеры на высоту не менее 0,7 м и по полу на ширину 0,5 м заделывают металлическую сетку.

Толщину слоев теплоизоляции, паро- и гидроизоляции обычно определяют расчетом.

Изоляцию перекрытий выполняют плиточными теплоизоляционными материалами. Располагают теплоизоляционный слой сверху или снизу несущей конструкции. Если перекрытие является потолком камеры, то изоляционный слой, как правило, крепят снизу. Если на перекрытии располагают полы камер, то изоляцию укладывают сверху несущей конструкции.

Теплоизоляцию стен производят плиточными материалами. Поверхность стен, обращенную в холодильные камеры, желательно покрывать глазурованной плиткой. Тепловой изоляцией для перегородок служат плиточные материалы, используемые для изоляции стен. Двери холодильных камер ¾ специальные теплоизолированные. Коэффициент теплопередачи дверей не должен превышать 0,4 Вт (м2 град). Двери должны открываться в сторону выхода из камеры.

3.2 Расчет толщины слоя теплоизоляции

Толщину слоя теплоизоляции dиз, м, определяют по формуле

,                               (3.1.)

где lиз ¾ коэффициент теплопроводности изоляционного материала, Вт/(м-град);

kн ¾ нормативный коэффициент теплопередачи конструкции ограждения, Bт/(м2×гpaд);

di ¾ толщина отдельных слоев строительных и пароизоляционных материалов, м;

li ¾ коэффициенты теплопроводности соответствующих материалов, Вт/(м×град);

а1 ¾ коэффициент теплоотдачи от воздуха к стенке с теплой стороны,

      Вт/(м град);

а2 ¾ коэффициент теплоотдачи от стенки к воздуху камеры, Вт/(м град).

Теплоизоляционные материалы выпускаются в виде плит стандартной толщины 25, 30, 50, 100 мм.

Для принятой окончательно толщины слоя теплоизоляции d 'из производят уточнение величины коэффициента теплопередачи, который будет использован в дальнейших расчетах и является действительным.

,                            (3.2.)

где k ¾ действительный (расчетный) коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/м×град);

d 1из ¾ принятая толщина слоя изоляции, м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 – Выбор стен для расчета теплоизоляции

 

Таким образом по формулам (3.1) и (3.2) определяем толщину слоя изоляции для обозначенных участков,  в качестве теплоизоляции для блока холодильных камер используется пенополистирол с коэффициентом теплопроводности 0,040 Вт/(м2 град):

1.1: участок взаимодействия неохлаждаемого  помещения с поверхностью стены  камеры №1

Плитка облицовочная 5

Штукатурка по сетке 20

Теплоизоляция (пенопласт ПХВ)

Битум 5

Штукатурка 20

Кирпичная кладка 510

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3.1 – Устройство изоляции наружных стен

 

 

Коэффициенты теплоотдачи:

       

Нормативный коэффициент теплопередачи конструкции ограждения,

   

или 100 мм;

 

 

 

1.2: участок перегородки между камерами 1-2

Плитка облицовочная 5

Штукатурка по металлической сетке 20

Теплоизоляция (пенопласт ПХВ)

Штукатурка 20

Кирпичная кладка 250

Штукатурка 20

Теплоизоляция (пенопласт ПХВ)

Штукатурка по металлической сетке 20

Плитка облицовочная 5

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3.2 – Устройство изоляции перегородок между камерами.

 

Коэффициенты теплоотдачи:

       

Нормативный коэффициент теплопередачи конструкции ограждения,

 

 

 

  

или 2 слоя по 25мм;

 

          

 

 

1.3: участок теплоизоляции между  стеной камеры 1 и тамбуром

Коэффициенты теплоотдачи:

       

Нормативный коэффициент теплопередачи конструкции ограждения,

 

или 50мм;

      

 

 

1.4: участок теплоизоляции потолка камеры №1

Бетонная стяжка 30

Плита железобетонная 120

Битум 5

Теплоизоляция (пенопласт ПХВ)

Штукатурка по металлической сетке 20

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3.3 – Устройство теплоизоляции потолка

 

 

Коэффициенты теплоотдачи:

       

Нормативный коэффициент теплопередачи конструкции ограждения,

 

или100мм;

         

 

 

 

1.5: участок теплоизоляции пола  камеры №1,2,3,4

Плитка метлахская 10

Стяжка армобетонная 50

Стяжка керамзитобетонная 50

Керамзитовый гравий 300

Гидроизоляция 5

Подготовка бетонная 100

Грунт со щебнем утрамбованный 80

Рисунок 3.4 – Устройство теплоизоляции пола и теплоизоляционной отсыпки вдоль стен в камерах

 

Коэффициенты теплоотдачи:

       

Нормативный коэффициент теплопередачи конструкции ограждения,

2.1: участок взаимодействия неохлаждаемого помещения с поверхностью стены камеры №2

Коэффициенты теплоотдачи:

       

Нормативный коэффициент теплопередачи конструкции ограждения,

  

или 50 мм;

2.2: участок перегородки между  камерами 2-3