Автор: Пользователь скрыл имя, 11 Января 2015 в 10:51, курсовая работа
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.
Коэффициенты теплоотдачи:
Нормативный коэффициент теплопередачи конструкции ограждения,
или 2 слоя по 25мм;
2.3: участок теплоизоляции между стеной камеры 2 и тамбуром
Коэффициенты теплоотдачи:
Нормативный коэффициент теплопередачи конструкции ограждения,
или 50мм;
2.4: участок теплоизоляции потолка камеры №2
Коэффициенты теплоотдачи:
Нормативный коэффициент теплопередачи конструкции ограждения,
или100мм;
3.1: участок взаимодействия неохлаждаемого помещения с поверхностью стены камеры №3
Коэффициенты теплоотдачи:
Нормативный коэффициент теплопередачи конструкции ограждения,
или 50 мм;
3.2: участок перегородки между камерами 3-4
Коэффициенты теплоотдачи:
Нормативный коэффициент теплопередачи конструкции ограждения,
или 2 слоя по 25мм;
3.3: участок теплоизоляции между стеной камеры 3 и тамбуром
Коэффициенты теплоотдачи:
Нормативный коэффициент теплопередачи конструкции ограждения,
или 50мм;
3.4: участок теплоизоляции потолка камеры №3
Коэффициенты теплоотдачи:
Нормативный коэффициент теплопередачи конструкции ограждения,
или 50мм;
4.1: участок взаимодействия неохлаждаемого помещения с поверхностью стены камеры №4
Коэффициенты теплоотдачи:
Нормативный коэффициент теплопередачи конструкции ограждения,
или 50 мм;
4.2: участок теплоизоляции между стеной камеры 4 и тамбуром
Коэффициенты теплоотдачи:
Нормативный коэффициент теплопередачи конструкции ограждения,
или 50мм;
4.3: участок теплоизоляции потолка камеры №4
Коэффициенты теплоотдачи:
Нормативный коэффициент теплопередачи конструкции ограждения,
или 50мм;
Целью теплового расчета является определение суммы теплопритоков в камеры холодильника. Результаты этого расчета служат исходными данными для подбора холодильной машины. Настоящий расчет носит условный характер, так как теплопритоки зависят от многих факторов (время года, загрузка камеры продуктами, правила эксплуатации и т.д.) и не могут быть рассчитаны абсолютно точно. Поэтому их определяют для максимально тяжелых условий работы холодильника (летний период, полная загрузка камер).
Тепловая нагрузка на холодильную машину SQ, Вт складывается из теплопритоков через ограждения камер Q1, Вт, тепловыделений при охлаждении или замораживании продуктов Q2, Вт, тепла, вносимого в камеру при ее вентиляции Q3, Вт, и эксплуатационных теплопритоков Q4 , Вт.
,
Теплопритоки через ограждения возникают в результате разности температур воздуха по обе стороны стен Q'1, Вт, а также, из-за солнечной радиации Q"1, Вт. Первую часть этих теплопритоков определяют по формуле:
где k- расчетный коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м2 град);
F ¾ расчетная поверхность ограждения, м2 ;
tН ¾ температура воздуха вне камеры, °С;
tкам ¾ температура воздуха в камере, °С.
Поверхность ограждения принимают равной произведению линейных размеров, которые определяют по следующим правилам:
- длина стены при расположении ее среди других помещения равно межосевому расстоянию между стенами;
- высота стены равна расстоянию от чистого пола камеры до чистого пола верхнего этажа.
При расчете теплопритоков через неизолированный пол, последний разбивают на зоны шириной 2м, начиная от внешней поверхности наружных стен. Разбивка на зоны производится для блока холодильных камер в целом.
Рассчитаем теплопритоки через ограждения по формуле 4.2. Результаты расчета занесем в таблицу 2.
Таблица 4.1-Теплопритоки через ограждения
Тип ограждения |
Размеры ограждения, м |
F, м2 |
k, Вт/(м2град |
t н, 0С |
t кам, 0С |
Δt, 0С |
Q i, Вт | ||
a |
b |
h | |||||||
Камера № 1 | |||||||||
Внутренняя стена |
- |
3,5 |
2,8 |
9,8 |
0,428 |
20 |
+6 |
14 |
58,72 |
Внутренняя стена |
6,0 |
- |
2,8 |
16,8 |
0,428 |
20 |
14 |
100,67 | |
Перегородка |
2,7 |
- |
2,8 |
7,56 |
0,49 |
+6 |
0 |
0,00 | |
Стена тамбура |
3,3 |
- |
2,8 |
9,24 |
0,49 |
15 |
9 |
40,75 | |
Пол |
6,0 |
7,0 |
- |
42 |
0,34 |
15 |
9 |
64,26 | |
Потолок |
6,0 |
7,0 |
- |
42 |
0,34 |
20 |
14 |
99,96 | |
Камера
№2 | |||||||||
Внутренняя стена |
- |
1,6 |
2,8 |
4,48 |
0,49 |
20 |
+2
|
14 |
30,73 |
Перегородка |
2,7 |
- |
2,8 |
7,56 |
0,52 |
+2 |
-4 |
-15,72 | |
Перегородка |
2,7 |
- |
2,8 |
7,56 |
0,49 |
-3 |
0 |
0,00 | |
Стена тамбура |
- |
1,6 |
2,8 |
4,48 |
0,49 |
15 |
9 |
19,76 | |
Пол |
2,7 |
4,4 |
- |
12 |
0,34 |
15 |
9 |
13,22 | |
Потолок |
2,7 |
4,4 |
- |
12 |
0,34 |
20 |
14 |
20,56 | |
Продолжение таблицы 4.1-Теплопритоки через ограждения | |||||||||
Камера №3 | |||||||||
Внутренняя стена |
2,7 |
- |
2,8 |
8,96 |
0,49 |
20 |
-3 |
18 |
79,03 |
Внутренняя стена |
- |
6,9 |
2,8 |
16,8 |
0,49 |
20 |
18 |
148,18 | |
Перегородка |
- |
5,4 |
2,8 |
8,96 |
0,52 |
0 |
-2 |
-9,32 | |
Перегородка |
2,7 |
- |
2,8 |
10,64 |
0,52 |
+2 |
4 |
22,13 | |
Стена тамбура |
1,5 |
- |
2,8 |
6,16 |
0,59 |
15 |
13 |
47,25 | |
Пол |
2,7 |
5,9 |
- |
16 |
0,59 |
15 |
13 |
142,89 | |
Потолок |
2,7 |
5,9 |
- |
16 |
0,59 |
20 |
18 |
197,85 | |
Камера № 4 | |||||||||
Внутренняя стена |
3,3 |
- |
2,8 |
9,24 |
0,49 |
20 |
0 |
20 |
90,55 |
Внутренняя стена |
- |
5,4 |
2,8 |
15,12 |
0,49 |
20 |
20 |
148,18 | |
Перегородка |
- |
5,4 |
2,8 |
15,12 |
0,52 |
-3 |
2 |
15,72 | |
Стена тамбура |
3,3 |
- |
2,8 |
9,24 |
0,49 |
15 |
15 |
67,91 | |
Пол |
3,3 |
4,4 |
- |
12 |
0,59 |
15 |
15 |
157,71 | |
Потолок |
3,3 |
4,4 |
- |
12 |
0,59 |
20 |
20 |
210,28 | |
При наличии камер, имеющих кровлю и стены, облучаемые солнцем, учитывают тепло солнечной радиации.
При расчете учитывают поверхность кровли и поверхность стены максимально облучаемую солнцем.
Так как по заданию рассчитываемый блок холодильных камер расположен на первом этаже, а здание примем многоэтажное, то теплопритоки при солнечной радиации не учитываем.
Теплопритоки от продуктов при охлаждении находят по формуле
где Gnp ¾ суточное поступление продукта, кг/сут;
cпр ¾ теплоемкость продукта при 0°С, Дж/(кг-град);
Gт ¾ суточное поступление тары, кг/сут;
cт ¾ теплоемкость тары, Дж/(кг-град);
tnр ¾ температура поступления продукта в камеру, °С
tкам ¾ температура отпуска продукта из камеры, °С.
Суточное поступление продуктов принимают в зависимости от сроков их хранения по формуле
где Е ¾ вместимость камеры, кг;
y ¾ коэффициент возобновления запасов, 1/сут.
Значения y принимают по таблице 4.2.
Таблица 4.2-Коэффициент возобновления запаса продуктов
Срок хранения продукта, сутки. |
1...2 |
3...4 |
5...10 |
y, 1/сут |
1 |
0,6 |
0,4 |
Суточное поступление тары принимают равным части суточного поступления продуктов. Оно составляет для:
- металлической и деревянной тары ¾ 20%;
- картонной, полимерной ¾ 10%;
- стеклянной
Удельную теплоемкость тары при расчете принимают в среднем:
-металлическая
-деревянная
- картонная, полимерная ¾ 1460 Дж/(кг-град);
- стеклянная
При замораживании продуктов теплопритоки от них определяются по формуле: , где
Iн и iк – энтальпии продуктов до и после замораживания, кДж/(кг.
Таким образом, используя формулы (4.4), (4.5), рассчитаем теплопритоки от продуктов.
Для камеры №4
Gnp ¾ 200 ∙0,4 = 80 кг;
Cпр ¾ 4100 Дж/(кг град) –из расчета по вину;
Cпр ¾ 3940 Дж/(кг град) –из расчета по пиву;
Вт
Для камеры №3:
Gnp ¾ 300∙1=300 кг;
Cпр ¾ 2930 Дж/(кг град) –из расчета по говядине жирной;
Cпр ¾ 3190 Дж/(кг град) –из расчета по телятине жирной;
Cпр ¾ 3020 Дж/(кг град) –из расчета по свинине жирной;
Cпр ¾ 2930 Дж/(кг град) –из расчета по баранине жирной;
Gт ¾ 300∙10%=30 кг (полимерная тара);
cт ¾ 1460 Дж/(кг град);
tnр ¾ +70С
tкам ¾ 00С
Вт
Для камеры №2:
Cпр ¾ 1840 Дж/( (кг град)- сыры жирные;
Cпр ¾ 2520 Дж/( (кг град)- сыры обезжиренные
Cпр ¾ 3860 Дж/(кг град)- молоко цельное;
Cпр ¾ 3440 Дж/(кг град)- сметана, сливки;
Cпр ¾ 3760 Дж /(кг град)- кефир;
Cпр ¾ 2680 Дж /(кг град)- масло сливочное;
Cпр ¾ 2000 Дж /(кг град)- колбасы;
Cпр ¾ 2010 Дж /(кг град)- масло растительное;
Cпр ¾ 3100 Дж /(кг град)- консервы;
Gт ¾ 800∙10%=80 кг (полимерная тара);
cт ¾ 1460 Дж/(кг град);
tnр ¾ +70С
tкам ¾ +20С
Вт
Для камеры №1:
Gnp ¾ 1100 ∙1=1100 кг;
Cпр ¾ 3650 Дж/(кг град)- ягоды;
Cпр ¾ 3600 Дж/(кг град)- овощи;
Cпр ¾ 3550 Дж/(кг град)- фрукты;
Cпр ¾ 4190 Дж/(кг град)- напитки;
Gт ¾ 720∙20%=220 кг (деревянная тара);
cт ¾ 2500 Дж/(кг град);
tnр ¾ +200С
tкам ¾ +40С
Вт
Результаты расчетов теплопритоков от продуктов сведены в таблице 4.3.
Камера |
Q2, Вт |
№1 |
942,65 |
№2 |
148,1 |
№3 |
46,98 |
№4 |
7,78 |
4.5 Тепловыделения при охлаждении
и осушении вентиляционного
Этот вид тепловой нагрузки на холодильную машину учитывают только для камер, в которых действующими СНиП предусмотрена вентиляция камер. Как правило, такие камеры проектируются на предприятиях мясомолочной промышленности, в которых охлаждаемые производственные помещения и камеры вентилируются. В случае выполняемого задания такие условия не предусмотрены, поэтому этой тепловой нагрузкой можно пренебречь.
4.6 Эксплуатационные теплопритоки