Проект холодильной машины фруктохранилища емкостью 900т

 

 

 

 

 

Определение толщины  теплоизоляции по формуле:

δ_из = λ_из

где: λ_i – коэффициент теплопроводности изоляционного и строительных материалов, составляющих конструкцию ограждения, принимаемые по таблице, Вт/(мК).

К_о – коэффициент теплопроводности ограждения, принимаемый в зависимости от характера и температур по обе стороны от него в соответствии с указаниями, Вт/(мК).

α_в – коэффициент теплоотдачи с внутренней или более холодной стороны ограждения, Вт/(мК).

α_н – коэффициент теплоотдачи с наружной или более теплой стороны ограждения, Вт/(мК).

δ_{i –} толщина отдельных слоев конструкции ограждения, м.

Определение толщины теплоизоляции  для наружной стены:

δ_из = 0,047= 0,088 м

Определение толщины теплоизоляции  для внутренней стены:

δ_из = 0,047= 0,085 м

Определение толщины теплоизоляции  для перегородки:

δ_из = 0,15= 0,249 м

Определение толщины теплоизоляции  для покрытия:

δ_из = 0,2= 0,49 м

Определение толщины теплоизоляции  для пола:

δ_из = 0,047 = 0,54 м

Расчет действительного  коэффициента теплопередачи ограждений холодильных камер.

Действительный коэффициент  теплопередачи определяется по формуле:

Кд =

где: λ_i – коэффициент теплопроводности изоляционного и строительных материалов, составляющих конструкцию ограждения, принимаемых по таблице, Вт/(мК).

λ_изд – коэффициент теплопроводности ограждения, принимаемый в зависимости от характера ограждения и температур по обе стороны от него в соответствии с указаниями, Вт/(мК).

α_в – коэффициент теплоотдачи с внутренней или более холодной стороны ограждения, Вт/(мК).

α_н – коэффициент теплоотдачи с наружной или более теплой стороны ограждения, Вт/(мК).

δ_i  - толщина отдельных слоев конструкции ограждения, м

Определение действительного  коэффициента теплопередачи для  наружной стены:

Кд = = 0,36 Вт/(мК).

Определение действительного  коэффициента теплопередачи для  внутренней стены:

Кд = = 0,35 Вт/(мК).

Для перегородки, покрытия и  пола коэффициент теплопередачи  не пересчитывается, для перегородки  Кд = 0,52 Вт/(мК), для покрытия Кд = 0,37 Вт/(мК), для пола Кд = 0,35 Вт/(мК).

 

5.Расчет теплопритоков 

 

 

Рисунок №5.1. Планировка экспедиции

 

 

Вспомогательные помещения

 

 

Сохранение высоких качеств продуктов питания может быть обеспечено только при стабильном оптимальном температурном режиме, который поддерживается в камерах холодильника. Для создания наиболее благоприятных режимов обработки и хранения продуктов необходимо правильно выбрать оборудование камер, компрессорного цеха, как основное, так и вспомогательное.

Холодильное оборудование подбирают  на основании теплового расчета, учитывающего  все виды теплопритоков, которые могут повлиять на изменение  температурного режима в камерах.

Поскольку оборудование подбирают  для каждой камеры в отдельности, то и тепловой расчет выполняют для  каждого охлаждаемого помещения. Целесообразно  все расчеты сводить в таблицы  произвольной формы, которые должны включать все необходимые величины.

Учитывают следующие теплопритоки:

через ограждающие конструкции  помещения Q₁;

от продуктов при их холодильной обработке Q₂;

от наружного воздуха  при вентиляции помещений Q₃;

от различных источников при эксплуатации Q₄;

от продуктов при «дыхании», имеющие место только на специализированных фруктов холодильниках или в  камерах хранения фруктов на распределительных  холодильниках Q₅.

5.1.Расчет теплопритоков через ограждения

Теплопритоки через ограждения (в Вт) определяют по формуле:

Q₁ = Q_1т+Q_1c ,

где Q_1т – теплопритоки через стены, пол и покрытие, Вт;

Q_1c – теплоприток от солнечной радиации, Вт;

Теплопритоки  от разности температур находят по формуле:

Q_1т = К_д∙F∙(t_н-t_в) ,

где К_д – действительный коэффициент теплопередачи ограждения, определенный при расчете толщины изоляционного слоя Вт/(м²∙К);

F – площадь поверхности ограждения, м²;

t_н – температура воздуха снаружи ограждения, ^оС;

t_в – температура внутри охлаждаемого помещения, ^оС.

Теплоприток от солнечной  радиации определяют по формуле:

Q_1c = К_д ∙ F∙∆t_c ,

где ∆t_c  - избыточная разность температур, характеризующая действие солнечной радиации в летнее время, ^оС.

 

5.3.Таблица теплопритоков через ограждение  камера №1

 

	Кд	F	∆t	∆tc	Q1т	Q1c	Q1
АБ	0,35	144	33	-	1663,2	-	1663,2
БВ	0,35	72	33	-	831,6	-	831,6
ВГ	0,52	144	0	-	0	-	0
АГ	0,36	72	15	-	388,8	-	388,8
Пол	0,35	288	10	-	1008	-	1008
Покрытие	0,57	288	33	17,7	3516	2905,6	6421,6

Q₁^№1 = 1663,2+831,6+0+388,8+1008+6421,6 = 10219,2 Вт

Q₁^№1 = Q₅^№5

Q₁^№2 = Q₁^№1 – Q₁^АГ = 10313,2-388,8 = 9924,4 Вт

5.4.Определение теплопритока от продукта и тары

Теплоприток от продукта определяется по формуле:

Q_2п = М_к∆ί ,

где М_к – суточное поступление продукта в камеру, т/сут;

∆ί – разность удельных энтальпий, соответствующих начальной и конечной температурам продукта, Дж/кг;

τ – продолжительность  холодильной обработки продукта, ч;

1000 – переводной коэффициент  из тонн в килограммы;

3600 – переводной коэффициент  из часов в секунды.

Теплоприток от тары определяется по формуле:

Q_2т = М_тс_т(t₁-t₂) ,

где М_т - суточное поступление от тары, т/сутки;

с_т – удельная теплоемкость тары, Дж/(кг∙К);

t₁ – температура тары при поступлении груза, ^оС;

t₂ – температура тары при выходе груза, ^оС.

Определяем теплоприток  от продукта:

Q_2п = 19,7∙74,8 = 14,7 кВт

Определяем теплоприток  от тары:

Q_2т = 3,8∙2500(20-0) = 1900 Вт

Определение общего теплопритока от тары и продукта:

Q₂ = 14700+1900 = 16600 Вт

Теплоприток от наружного  воздуха при вентиляции определяется по формуле:

Q₃ = М_в(ί_н-ί_в) ,

где М_в – расход вентиляционного воздуха, кг/с;

ί_н – удельная энтальпия наружного воздуха, Дж/кг;

ί_в – удельная энтальпия воздуха в камере, Дж/кг.

Определяем теплоприток  от наружного воздуха при вентиляции:

Q₃ = 0,1(78-8,5) = 6,95 кВт

5.5.Определение эксплуатационных теплопритоков

Теплоприток от освещения:

g₁ = AF = 1,2*288 = 345,6 Bт ,

где: А = 1,2 Вт/м² – количество тепла, выделенного освещением в единицу времени на 1и площади пола.

F – площадь камеры, м²

Теплоприток от пребывания людей:

g₂ = 350 n = 350*2 = 700 Bт ,

где: 350 – тепловыделение одного человека при тяжелой физической работе, Вт;

n – число людей, работающих в данном помещении

Теплоприток от работающих электродвигателей:

g₃ = 1000 N = 1000*8 = 8000 Bт ,

где: N – мощность электродвигателя

Теплоприток при открывании дверей:

g₄ = BF =12*288 = 3456 Bт ,

где: B – удельный приток тепла от открывания дверей

F – площадь камер, м

Определение суммарных эксплуатационных теплопритоков  по формуле:

Q₄ = g₁+g₂+g₃+g₄ = 345,6+700+8000+3456 = 12501,6 Bт

Сводная таблица теплопритоков.

	Q1		Q2	Q3	Q4		Q5
	об	К			об	К		об	К
1	10313	10313	16600	6950	12500	7500	5775	52138	47138
2	9924	9924	16600	6950	12500	7500	5775	51749	46749
3	9924	9924	16600	6950	12500	7500	5775	51749	46749
4	9924	9924	16600	6950	12500	7500	5775	51749	46749
5	10313	10313	16600	6950	12500	7500	5775	52138	47138

 

 

6.Определение рабочей нагрузки на холодильное оборудование.

Определяем суммарную  нагрузку на компрессор:

= 47138+46749+46749+46749+47138 = 234523 Вт

Холодопроизводительность компрессоров определяем по формуле:

Q_o = ,

где ĸ – коэффициент, учитывающий  потери в трубопроводах и аппаратах  холодильной установки;

 

 – суммарная  нагрузка на компрессоры для  данной температуры кипения;

b – коэффициент рабочего времени.

Определяем холодопроизводительность компрессоров (в кВт):

Q_o = = 273,610 кВт

7.Выбор расчетного рабочего режима.

7.1. Диаграмма влажного  воздуха

Рабочий режим холодильной  установки определяется следующими характеристиками: температурой и давлением  кипения и конденсации, температурой всасывания и переохлаждения. Температура  воды зависит от района расположения. Тк. Я предполагаю строительство холодильника в Ростовской области, и для летнего режима с максимальной тепловой нагрузкой принимают параметры воздуха по таблице.

Таблица 7.1. Определение  параметров воздуха.

 

Параметры воздуха	Параметры
Температура наружного воздуха  летняя	+33 оС
Относительная влажность	41 %
Среднегодовая температура	8,7 оС

 

Для охлаждения в теплообменных  аппаратах в зависимости от температуры  теплоносителя, температура кипения  t_o = -8 ^oC, т.к. охлаждается до t = 0 ^oC, температура ледяной воды t_лв = +1 ^oC.

По диаграмме влажного воздуха и по температуре влажного наружного воздуха определяют температуру  мокрого термометра. Для Ростовской области температура мокрого  термометра t_мт = 22 ^oC.

Температура поступающей  воды в конденсатор зависит от внешних условий и системы  оборотного водоснабжения:

t_вд1 = t_мт +3 = 22+3 = 25 ^oC ,

где t_мт - температура мокрого термометра, ^oC;

t_вд1 – температура поступающей воды в конденсатор, ^oC

Для испарительных конденсаторов  температура воды остается постоянной

t_вд1 = t_вд2 = Const = 25 ^oC

Температура конденсации :

t_к = t_вд +(8-11) ^oC=25 ^oC+11 ^oC=36 ^oC

Температура кипения холодильного агента:

t_о = t_л.в.-(7-10) ^oC= +1 ^oC-9 ^oC = -8 ^oC

Температура всасывания холодильного агента:

t_вс = t_о+(5-15) ^oC= -8 ^oC+10 ^oC = +2 ^oC