Автор работы: Пользователь скрыл имя, 11 Декабря 2014 в 18:24, курсовая работа
Холодильники - это сооружения, предназначенные для охлаждения, замораживания и хранения скоропортящихся продуктов. В помещениях (камерах) холодильника поддерживаются постоянные довольно низкие температуры (+12-40° С) при большой относительной влажности (85-95%). К помещениям холодильника предъявляются повышенные санитарные требования.
В нашем примере наружний свежий воздух поступает в камеру с температурой +25°С. По диаграмме влажного воздуха, находим
= 61 кДж/кг. Находим по таблице «Животные продукты», что температура хранения свинины равна -1,5°С, аналагично находим по диаграмме (Рис.1), что = 6 кДж/кг.
= 0,04(61-6) = 2200 Вт
Этот вид тепловой нагрузки является следствием того, что почти всегда температура закладываемых в холодильную камеру продуктов выше температуры в камере. Следовательно, продукты в течение определенного времени, пока их температура не сравняется с температурой внутри камеры, будут выделять в пространство внутри камеры определенное количество тепла.
Тепловая нагрузка, обусловленная понижением температуры заложенных в камеру продуктов до температуры хранения, определяется по формуле (3):
= , кВт, (3)
Где - суточный грузооборот продуктов, кг/сутки;
- средняя удельная теплоемкость в интервале температур от до для каждого типа закладываемых продуктов, кДж/кг;
- начальная температура закладываемых продуктов, °С;
- температура верхней
точки замерзания
L – скрытая теплота замораживания закладываемых продуктов, кДж/кг;
- средняя удельная теплоемкость в интервале температур от до для каждого типа закладываемых продуктов, кДж/кг×К;
- температура хранения продуктов, °С;
86400 – число секунд в сутках, с/сутки.
Взяв в качестве примера камеру для хранения мяса при грузообороте 18300 кг, получаем следующее решение. Если допустить, что мясо при закладке на хранение имеет температуру +25°С, а его средняя удельная теплоемкость в интервале температур от до равна 2,3 кДж/кг (данные таблицы), средняя удельная теплоемкость в интервале температур от до равна 1,38 кДж/кг и температура хранения мяса -1,5°С, то тепловая нагрузка от термообработки мяса определяется как:
= = 12,9 кВт или 12900 Вт.
Свежие продукты растительного происхождения при хранении в холодильных камерах выделяют тепло, обусловленное происходящими в них биохимическими процессами точно так же, как это делают сыры во время своего созревания или пиво во время своего брожения. Следовательно, при наличии таких продуктов нужно учитывать соответствующую тепловую нагрузку , которая определяется по формуле (4):
=, кВт
В нашем случае мы будем хранить свинину. Имея в виду, что тепло в результате дыхания (брожения, созревания) выделяют только свежие продукты растительного происхождения, пиво и сыры, получим:
= 0.
При расчете отдельных составляющих суммарной тепловой нагрузки необходимо достоверно знать все перечисленные выше условия работы холодильного оборудования и режимы хранения продукции. Однако часто при расчете некоторые из этих параметров остаются неизвестными. В этом случае необходимо задаться некоторыми средними для данного режима работы параметрами и ввести коэффициент для этой составляющей тепловой нагрузки. Другими словами, этот коэффициент является мерой нашего незнания каких-либо условий или режимов работы камеры.
Значение коэффициента безопасности, как правило, находится в пределах от 1,0 до 1,1.
Определяем предварительную холодопроизводительность холодильной машины (компрессорно-конденсаторного агрегата) для холодильной камеры пищевой продукции (5):
=
,
где – общий расход холода по охлаждаемой камере, Вт
- суммарный теплоприток, Вт
- коэффициент рабочего времени машины (0,4-0,8)
- κоэффициент утечки холода ( =0,95-0,98)
= = 40291,66 Вт
Следуя коэффициенту безопасности, умножаем этот показатель на 1,1:
= 40291,66 × 1,1 = 44320,83 Вт
Таблица 3. Техническая характеристика холодильного агрегата
Марка агрегата |
Номинальная холодопроизводительность при t0=-50С и tк=300С, Вт |
Масса, кг |
Габариты, мм |
Компрессор | |
марка |
напряжение, В | ||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Copeland |
46800 |
576 |
1600/1108/1252 |
Z9-4DH-250X |
380 |
Коэффициент рабочего времени машины определяем по формуле (6):
=
,
где - расчетная холодопроизводительность, Вт
- действительная холодопроизводительность, Вт
= = 0,5
Коэффициент 0,4< <0,8 - значит агрегат выбран верно.
Испарители рассчитывают исходя из их потребной теплопередающей поверхности. Необходимая теплопередающая поверхность испарителей камер (7):
,
где - суммарный теплоприток в данную охлаждаемую камеру, Вт
- расчетный коэффициент
- расчетная разность температур между хладоном и воздухом камеры.
Для фреоновых ребристых батарей: К = 4-5 Вт/м 2* К, = 10 –14 °С.
Исходя из этого,
= 663,27
Количество испарителей для камеры определяем по формуле (8):
где - теплопередающая поверхность, м2
- площадь одной батареи, м 2
Количество испарителей округляют в большую сторону до целого числа.
= 3,29 ≈ 3 шт
Марка испарителя ИРСН-12,5, характеристика: длина – 2400, высота – 1200, ширина – 1100.
1. Полевой
А.А. Автоматизация холодильных
2. Оболенский И.В. Практикум по холодильному и вентиляционному оборудованию [Текст] / И.В.Оболенский. - М.: Колос, 2007.
3. Курылев Е.С. Холодильные установки [Текст] / Е.С. Курылев, В.В. Оносовский, Ю.Д. Румянцев. - СПб.: Политехника, 2004. - 576 с.
4. Большаков
С.А. Холодильная техника и
5. Румянцев Ю.Д. Холодильная техника [Текст] / Ю.Д.Румянцев, В.С. Калюнов. - СПб.: Изд-во «Профессия», 2005 – 360с.
6. Лашутина Н.Г. Холодильная техника
в мясной и молочной
7. Быкова В.М. Справочник по холодильной обработке рыбы [Текст] / В.М. Быкова, З.И.Белова. – М. Агропромиздат, 1986.
8. Лебедев В.Ф. Холодильная техника [Текст] / В.Ф. Лебедев. - М.: Агропромиздат, 1991.
9. Большаков С.А. Холодильная техника и технология продуктов питания [Текст] / С.А. Большаков. – М.: Издательский центр «Академия», 2003.
10. Головкин Н.А. Холодильная технология
пищевых продуктов [Текст] / Н.А. Головкин.
– М.: Легкая и пищевая
11. Драгилев А.И. Оборудование общего
назначения предприятий
12. Рогов И.А. Общая технология мяса и мясопродуктов, - М. «Колос», 2000.
13. Широков Е.П. и др. Хранение и переработка плодов и овощей. – М.: Колос, 1990.
14.И.Х. Зелиховский, Л.Г. Каплан. Малые
холодильные машины и
15. Широков Е.П. и др. Хранение и переработка плодов и овощей. – М.: Колос, 1990.
16. Быкова В.М. и др. Справочник по холодильной обработке рыбы. – М.: Агропромиздат, 1986.
17. Экспертиза свежих плодов и овощей, Качество и безопасность. Т.В. Плотникова,- Новосибирск: Сиб.Унив.Изд-во,2005 (Экспертиза пищевых продуктов, цитрусовых и продовольственного сырья).
18. Чалых Т.И. Товароведение упаковочных материалов и тары для потребительских товаров. М., «Академия», 2003.
Приложение 1
Исходные данные
Параметр |
Значение |
Коэффициент теплопередачи стен, потолка и пола камеры |
0,4-0,6 |
Габариты камеры, м: ---Высота ---Длина ---Ширина |
3 от 10 до12 от 10 до12 |
Приток воздуха для вентилируемых камер, кг/с |
0,02-0,05 |
Суточный грузооборот в камере, кг/сут |
15000-20000 |
Животные продукты
Вид продукта |
Наименование продукта |
Теплофизические характеристики |
Условия хранения свежей продукции |
Условия термообработки | ||||||||
Точка замерзания, °С |
Удельная теплоемкость, кДж/кг×К |
Скрытая теплота заморозки, кДж/кг |
Теплота дыхания, кДж/тонна×час |
Температура хранения, °С |
Относительная влажность, % |
Температура заморозки, °С |
Температура хранения мороженой продукции, °С | |||||
До заморозки |
После заморозки |
0°С |
10°С |
20°С | ||||||||
Мясные |
Свинина |
-1,5 |
2,3 |
1,38 |
146 |
0 |
0 |
0 |
-1…-1,5 |
85…90 |
-25 |
-18 |
Приложение 2
Холодильный агрегат с поршневым полугерметичным компрессором Copeland Z9-4DH-250X
Приложение 3
Схема холодильной камеры пищевой продукции с холодильным агрегатом
Поз. |
Наименование |
Марка |
Кол-во |
Компрессорно-конденсаторный агрегат |
Copeland |
1 | |
1 |
Компрессор |
Z9-4DH-250X |
1 |
2 |
Конденсатор |
- |
1 |
3 |
Фильтр-осушитель |
- |
1 |
4 |
Терморегулирующий вентиль |
- |
3 |
5 |
Регенеративный теплообменник |
- |
1 |
6 |
Испаритель |
ИРСН-12,5 |
3 |
7 |
Рама (плита) |
- |
1 |
8 |
Ресивер |
- |
1 |