Розрахунок та проектування холодильної установки для охолодження харчових продуктів

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 22 Сентября 2013 в 23:01, курсовая работа

Краткое описание

Виробництво штучного холоду, тобто досягнення температур нижче температури навколишнього середовища, та здійснення різних технологічних процесів при цих температурах знаходять застосування в багатьох галузях народного господарства. Холодильна техніка виявилася потрібною майже всім областям людської діяльності. Розвиток деяких галузей не можна собі уявити без застосування штучного холоду. У харчовій промисловості холод забезпечує тривале збереження високої якості продуктів, які швидко псуються; і саме через недостатнє використання холоду в світі втрачається в середньому 25% вироблених харчових продуктів.

Содержание

Вступ
Теоретична частина
Розрахунково-конструкторська частина
2.1. Тепловий розрахунок апарата
2.2. Розрахунок і вибір конденсатора
2.3. Розрахунок і вибір переохолоджувача
2.4. Розрахунок і вибір параметрів переохолоджувача
2.5. Гідравлічний розрахунок
2.6. Вибір холодильного агрегату
Новизна прийнятих конструктивних рішень
Загальний висновок по курсовому проекту
Список використаної літератури

Скачать в ZIP архиве (139.81 Кб) Сколько стоит заказать работу?

Вложенные файлы: 1 файл

Курсовий проект.doc

— 395.00 Кб (Скачать файл)

Розрахунок і вибір конденсатора.

Сумісний тепловий потік в конденсаторі , кДж/год

Qк = Nі + Qo

Qк = 604800+73,65*3600 = 869940 кДж/год

Середня різниця тем -

ператур у конденсаторі

qсер = ( Δtб - Δtм )/2.3 * lg Δtб/Δtм

tw1 = 23˚C , tw2 = 27˚C –

температура води ;

tк = t = 30˚С

температура конденсації аміаку

qсер = ( 27 – 23 )/2.3 *

* lg27/23 = 4.7˚С

Коефіцієнт теплопередачі у системі - вода – рідинний холодоагент

Ксер = 700–1000 вт/м²*k=

=2500–3600 кДж/м²годk

Ксер=3500 кДж/м²год*k

Поверхня конденсатора

F = Qк/K * Δtср ; м²

F = 869940/3500 * 4.7 =

= 52,88м²

Витрати охолоджуючої води на конденсацію ; м³/год

Ww = Q_K/Cw * ( tw1 - tw2 )* ρ

Ww = 869940 /4.19 * 4 *

* 1000 = 51,9 м³/год

В якості конденсатора вибираємо

[10. стор. 28]

Горизонтальний кожухо-

трубний конденсатор

КТГ-65

поверхня – 65 м²

діаметр – 600 мм

довжина – 4510 мм

штуцера

аміак – 100 мм

вода – 80 мм

2.3. Розрахунок і вибір випаровувача

Сумісний тепловий потік через випаровував

Qвип = 1.1 * Qо, кДж/год

1.1 – коефіцієнт , який

враховує 10% втрати тепла в навколишнім середовищі

Qвип = 1,1 * 604800 = 665280 кДж/год

Середня різниця темпе -

ратур у випаровувачі

Qвип = (ΔtБ -- Δtм)/2.3 *

* lg ΔtБ/Δtм

ΔtБ = tx1 – to

Δtм = tx2 – to

Середня різниця температур

tx1 = -5⁰С – температура холодоносія(розчину хлористого кальцію ) на вході у випаровував ;

to = -15 ⁰С – температура кипіння холодоагента ;

tx2 = -12 ⁰С – температура холодоносія на виході із випаровувача;

ΔtБ = -5 – ( -15 ) = +10 ⁰С

Δtм = -12 – ( -15 ) = +3 ⁰С

Qср = (10 * 3)/2.3 * lg (10/3) =

=5.82 ⁰С

Коефіцієнт теплопере –

дачі кожухотрубчастих випаровувачів

кДж/м² * год * k

Аміак – розсол

900 – 1000

k = 950

Теплоперадаюча поверхня випаровувача ; м²

F = Qвип/k * Qср

F = 665280 /950 * 5.82=

= 120,3 м²

Кількість циркулюючого

розсолу

Gp = Qвип/Cp*( tp1 – tp2 )

Ср = 2.8 кДж/кг * k

Gp = 665280 /2,8*7 = 33942,86

В якості випаровувала

[10. стор.33]

Кожухотрубний горизонтальний аміачний випаровувач ИКГ-125

поверхня – 125 м²

діаметр – 800 мм

довжина – 4650 мм

штуцера

аміачний – 125 мм

розсольний – 100 мм

2.4. Розрахунок і вибір параметрів переохолоджувача

Навантаження на переохолоджувач визна чимо по залежності

Qпер = Т * ΔS * G

T = Tcp = (25+3)/2+273

= 300 К; G-кільк.циркул.робоч.тіла

ΔS = 4.5 – 4.2 = 0.3 кДж/кг К

Qпер = 300 * 0.3 * 530 = 47700 кДж/год

Коефіцієнт теплопередачі переохолоджувачів

[ 5 , стор. 152 ]

кДж/м² * год * k

k = 1600 –

2500

Теплопередаюча поверхня

F = Qпереохол./k * Qcp

Qср = 4 – 5 ⁰С

[ 5, стор. 152 ]

в аміачному

Qср.= 30 – ( -15 ) = 45 ⁰С

у фреоновому

F = 47700/2500 * 4.5 =

= 4.24 м²

Вибір переохолоджувачів [ 5 , стор. 150 – 153 ]

Протитечний переохолоджувач

6 ПП

поверхня – 5,85 м²

висота – 1380 мм

діаметр штуцера – 32 мм

Витрати води на переохолоджувач

Wв=Qпер/Cв* в* (tв2 - tв1)

tв2 – tв1 = 4 ⁰С

[ 5 , стор. 152 ]

Wв = 47700/4.19*1000*4 = 2.85 м³/год

Гідравлічні розрахунки холодильної машини.

Розрахунок і вибір параметрів насосів для перекачування води і розсолу.

Вхідні данні :

діаметр трубопроводу d для води , мм

довжина l , м

діаметр трубопроводу d для розсолу , мм

довжина l , м

витрати води , м³/год

витрати розсолу , кг/год

густина розсолу

r , кг/год

100

54,55

3280

1260

Втрати тиску в системі подачі води

ΔР=ρgƯ²/2g*( l* l/d +

+∑ ξ_к ) ;

l = 0.03

∑ ξ = 10 – сумісний коефіцієнт місцевих втрат

ΔP = 1000 * 9.81 * (5,4)² /

/2 * 9.81*(0.03 *50/0.03 +

+ 10 ) = 0,875 * 10⁶Па =

= 9 атм

Потужність насосу , кВт

N = PW/1000

N =9* 10⁵ * 54.55/1000*

* 3600 = 13.6 кВт

Потужність Електродвигуна

Nдв = N/ŋ

Nдв = 13.6/0.8 = 17 кВт

Вибір насосу та електродвигуна

(додаток Ж)

Насос 3К9

N = 12кВт

n = 2900 об/хв

ел. двигун

4А 160 М643 (дод. В,Г)

N = 15кВт

n=975об/хв

Втрати тиску в системі подачі розсолу , атм

ΔP =1260 * 9.81 * (2.6)² /

/2*9.81*( 0.03*100/0.06+

+10 )=4258.8*(150+10) =

=0.638 * 10⁶Па =6,38 атм

Потужність насосу

N = ΔP*G/r , кВт

N =6,38*10⁵ *33942,86/1260 * 1000 *3600 = 4,8 кВт

Вибираємо марку насоса та ел. Двигуна

[ Додаток Д₀]

Насос 4КМ8

N = 5 кВт

ел. двигун

4А 100L 243

N = 5,5 кВт

n = 2900 об/хв.

Розрахунки на міцність .

Визначення товщини стінки у тракті руху холодильних агентів

S = Д * Рраб/2*[ σ ]

Д = 100 мм = 0.10 м –

діаметр трубопровода

Рраб – робочий тиск збитковий

[ σ ] - допустима напруга на розрив [ 3 , стор. 77 ]

S = 0.395 мм

P = 10,9 аті

[ σ ] = 138 мм/м²

Для створення більшої герметичності та надійності приймаємо товщину стінки , мм

S = 2 мм

Вибір холодильного агрегату .

Вхідні параметри для вибору холодильного агрегату.

Теплова потужність , Q₀

Потужність електродвигуна , кВт

Показники холодильного циклу ,

t₀; ⁰ С

tк ; ⁰С

Частота обертів елекродвигуна компресора ,

об/хв. ( об/с )

604800кДж/год

( 168 кВт )

73,65 кВт

- 15

+ 30

755

( 12,6 )

2.7.2. Параметри вибраного компресорного агрегату.

Марка вибраного компресорного агрегату [ 6, стор. 40 – 41, стор.52 – 53 ]

А – 220 – 7 – 1

( А 220 – 1р )

аміачний компресорний агрегат

Основні параметри експлуатації холодиль -

ного агрегату

t₀; ⁰ С

tк ; ⁰ С

Qo , кВт

( тис. КДж/год )

Потужність двигуна

Марка компресора

Частота обертів , об/хв.

( об/с )

Витрати охолоджуючої

води ( в компресорі )

Габарити

- 15

+ 30

278

( 1005,6)

79 кВт

П -- 220 – 7 – 1

1482

( 24.7 )

2 м³/год

3075 x 1400 х 215

Новизна прийнятих нових конструктивних та технологічних рішень.

Вибрати надійну і економну систему постачання холоду для складу готової харчової продукції зовсім не просто. Часто мова йде не просто про заміну застарілого або агрегату, який вийшов з ладу, а про впровадження сучасної технології, яка забезпечить необхідний температурний режим і дозволить зберігати продукти з мінімальними експлуатаційними витратами і максимальною екологічною безпекою.

Основні переваги холодоагенту аміак обумовлені тим, що він:

- володіє термодинамічними і теплофізичними характеристиками, що дозволяють отримувати високий ККД в холодильних установках;

- хімічно нейтральний по відношенню до більшості конструкційних матеріалів холодильних установок, за винятком міді та сплавів на її основі;

- не розчиняється в мастильних маслах, що застосовуються в конструкціях холодильних установок, не чутливий до вологи і легко знаходять у разі витоку;

- не сприяє створенню парникового ефекту;

- має невисоку вартість і легко доступний на ринку.

Отже аміак має досить великі переваги перед іншими холодоагентами, а отже його вигідно застосовувати в якості холодоагенту в холодильних установках.

В нашому курсовому проекті ми провили всі необхідні підрахунки,для більш кращого вирішення проблемних питань які виникли у нас під час дослідження данної теми.

4. Загальний висновок по курсовому проекту.

В курсовому проекті ми розглянули принципи отримання низьких температур. Розрахували та спроектували холодильну установку для охолодження харчових продуктів з продуктивністю компресора Qo = 168 кВт. А також ми додали до нашого крсового проекту питання новизни нашої теми. Що допоможе нам підвищити загальний розвиток холодильної техніки в нашій країні.

5. Список використаної літератури

1. Герасимов Н.А., Курильов Є.С. Холодильні установки / – М. : Машинобудівництво 1980. – 622 с.

2. Комаров Н. С. Посібник холодильника. – К. :Гостехвидавництво., 1953. – 396с.

3. Кондрашова Н. Г. , Лашутіна Н. Г. Холодильно – компресорні машини та установки. – М. : В.Ш., 1973. – 384 с.

4. Розенфельд Л. М. , Ткачов А. Г. , Гуревич Є.С.Приклади та розрахунки холодильних машин та апаратів. -- М.: Госвидавництво торгівельної літератури,1960 . – 238 с.

5. Свердлов Г.З. Курсове та дипломне проектування холодильних установок та систем.

6. Свердлов Г.З., Б.К. Явнель –М.: Харчова промисловість, 1978.- 264 с

7. Теплові та конструктивні розрахунки холодильних машин/ Бамбушек Е.М. та ін.– Л.: Машинобудівництво, 1987.– 423 с.

8. Холодильні машини/ Н.Н. Кошкин та ін. –Л.: Машинобудівництво, 1985. – 510 с.

9. Циганков П.С. Процеси та апатари харчових виробницті,2003. – 145с

10. Чумак І.Г., Нікульшина Д.Г.:Холодильні установки. Проектування.,1988. – 180 с.

Информация о работе Розрахунок та проектування холодильної установки для охолодження харчових продуктів