Определение размеров камер охлаждения мяса и хранения его в охлажденном виде.

ЗАДАНИЕ

ВАРИАНТ-1.22

1. Произвести калорический расчет для камеры охлаждения и хранения мяса (в четвертинах) емкостью 15 т.

2. Провести планировку камеры и машинного отделения, определить толщину теплоизоляционного слоя ограждений.

3. Произвести расчет цикла холодильной машины, работающей на R22 с конденсатором воздушного и водяного охлаждения (при варианте водяного оборотного водоснабжения с помощью градирни).

4. Произвести подбор компрессорного и камерного оборудования и градирни.

 

 

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

Оглавление………………………………………………………………………………. 2

1. Определение размеров камер охлаждения мяса и хранения его

в охлажденном виде…………………………………………………………………….. 3

1.1. Определение размеров камер охлаждения мяса…………………………………. 3

1.2. Определение размеров камер хранения мяса в охлажденном виде……………... 4

2. Определение толщины теплоизоляции ограждений, размеров

вспомогательных помещений и составление планировки холодильника…………… 5

2.1. Определение толщины теплоизоляции ограждений……………………………… 5

2.1.1. Наружные стены…………………………………………………………………... 7

2.1.2. Покрытие охлаждаемых камер…………………………………………………... 8

2.1.3. Полы охлаждаемых камер……………………………………………………….10

2.1.4. Внутренние стены……………………………………………………………….. 11

2.1.5. Внутренние перегородки………………………………………………………... 13

2.2. Определение размеров вспомогательных помещений и составление

планировки холодильника……………………………………………………………..14

3. Определение теплопритоков………………………………………………………..15

3.1. Теплопритоки через ограждающие конструкции………………………………..15

3.1.1. Теплопритоки через стены, перегородки, перекрытия………………………..16

3.1.2. Теплоприток через пол…………………………………………………………..17

3.1.3. Теплоприток от солнечной радиации…………………………………………..18

3.2. Теплопритоки от грузов при холодильной обработке…………………………..19

3.3. Эксплуатационные теплопритоки………………………………………………...19

3.3.1. Теплоприток от освещения……………………………………………………...20

3.3.2. Теплоприток от работающих электродвигателей………….…………………..20

3.3.3. Теплоприток от пребывания людей…………………………………………….21

3.3.4. Теплоприток от открывания дверей…………………………………………….21

3.4. Определение нагрузки для подбора компрессора……………………………….21

4. Расчет хладоновой холодильной машины с регенеративным

теплообменником……………………………………………………………………….22

4.1. Тепловой расчет одноступенчатой холодильной машины для камеры 1 и 2.

Подбор компрессора……………………………………………………………………22

4.2. Подбор камерного оборудования…………………………………………………27

4.3. Планировка машинного отделения……………………………………………….27

4.4. Расчет градирни……………………………………………………………………28

Список литературы…………………………………………………………………….29

 

Определение размеров камер охлаждения мяса и хранения его в охлажденном виде.

Определение размеров камер охлаждения мяса.

 

Принимаем продолжительность цикла охлаждения (оборачиваемость камер, включая продолжительность процесса охлаждения, грузовых работ, подготовки камер к дальнейшей работе, например, продолжительность оттайки и т.д.) τц=24 ч.

Принимаем установку в камеру подвесных воздухоохладителей, поэтому F во=0.

Строительную площадь камер охлаждения мяса определяем по формуле ([1], стр. 39), учитывая, что норма загрузки ql =250 кг/м, коэффициент К стр=1,2, продолжительность цикла τц=24 ч.

 

F стр=[(G’*τц)/(ql *24)]* К стр

 

F стр.охл.= [(15*24)/(0,25*24]*1,2= 72 м²

 

Расчетное значение площади камер необходимо увеличить примерно на 7-10%, т.к. она несколько меньше значения действительной строительной площади камер, взятой в осях сетки колонн. Такое увеличение позволяет учитывать площадь, занимаемую стенами, перегородками и колоннами.

Т.о., необходимая строительная площадь камер охлаждения составляет

 

F’ стр.охл.=1,07* F стр.охл.=1,07*72=77,04 м².

 

Для упрощения выполнения планировки определяем количество строительных квадратов, учитывая шаг колонн, равный 6 м, и f=6*6=36 м²

 

n= F’ стр.охл./f=77,04/36=2,06.

 

Принимаем n=2. Следовательно, площадь для охлаждения мяса равна 72 м² (2х36).

 

Определение размеров камер хранения мяса в охлажденном виде.

 

Строительная площадь камер хранения охлажденного мяса на подвесных путях определяем по формуле ([1], стр. 39), учитывая, что емкость камер М =15т, норма загрузки ql =250 кг/м, коэффициент К стр=1,2:

 

 

F стр=(М / ql)* К стр

 

F стр.хр.=(15/0,25)*1,2=72 м².

 

Расчетное значение площади увеличиваем на 10% и находим, что

 

F’ стр.хр.=1,1* F стр.хр.=1,1*72=79,2 м².

 

Тогда необходимое количество строительных квадратов

 

n= F’ стр.хр./f=79,2/36=2,2.

 

Принимаем n=2. Следовательно, площадь всех камер для хранения мяса равна ∑ F хр.=72 м².

 

 

2. Определение толщины теплоизоляции ограждений, размеров вспомогательных помещений и составление планировки холодильника

 

Наружные стены.

 

Камера 1.

 

Состав стены показан в табл. 1. Температура воздуха в камере tв=-3ºС, охлаждение в камере осуществляется воздухоохладителями, следовательно циркуляция воздуха умеренная.

Требуемое значение коэффициента теплопередачи:

 

([1], табл 8.2, стр.48).

 

Коэффициент теплоотдачи принимаем по табл. 8.1 ([1], стр. 47):

 

; ,

 

т.к. камера охлаждается воздухоохладителями с умеренной циркуляцией воздуха.

Определяем термическое сопротивление отдельных слоев строительной конструкции:

 

Коэффициенты теплопроводности материалов этих слоев принимаем по прил. 3 ([1], стр. 209). Результаты вычислений заносим в табл. 1.

Суммарное термическое сопротивление слоев конструкции (кроме теплоизоляции):

 

∑

 

Требуемую толщину теплоизоляционного слоя определим по формуле 8.2 ([1], стр.49):

 

м.

 

Принимаем толщину теплоизоляционного слоя 75 мм (один слой 50 мм и один слой 25 мм).

Камера 2.

 

Состав стены показан в табл. 1. Температура воздуха в камере tв=-1ºС, охлаждение в камере осуществляется воздухоохладителями с умеренной циркуляцией воздуха.

Требуемое значение коэффициента теплопередачи:

 

([1], табл 8.2, стр.48).

 

Коэффициент теплоотдачи принимаем по табл. 8.1 ([1], стр. 47):

 

; ,

 

т.к. камера охлаждается воздухоохладителями с умеренной циркуляцией воздуха.

Определяем термическое сопротивление отдельных слоев строительной конструкции:

 

Коэффициенты теплопроводности материалов этих слоев принимаем по прил. 3 ([1], стр. 209). Результаты вычислений заносим в табл. 1.

Суммарное термическое сопротивление слоев конструкции (кроме теплоизоляции):

 

∑

 

Требуемую толщину теплоизоляционного слоя определим по формуле 8.2 ([1], стр.49):

 

м.

 

Принимаем толщину теплоизоляционного слоя 75 мм (один слой 50 мм и один слой 25 мм). Поскольку принятая толщина теплоизоляции отличается от требуемой более чем на 10 мм, то по формуле 8.3 ([1], стр. 49) определим действительное значение коэффициента теплопередачи:

 

 

где δиз.д. – принятая толщина теплоизоляционного слоя, м.

 

 

Покрытие охлаждаемых камер.

 

Конструкция и состав покрытия изображены в табл. 1.

 

Камера 1.

 

Требуемый коэффициент теплопередачи покрытия согласно табл. 8.2 [1]:

 

 

Коэффициент теплоотдачи для внутренней поверхности согласно табл. 8.1 [1]:

 

Суммарное термическое сопротивление слоев конструкции покрытия:

∑ (см. табл. 1).

Требуемая толщина теплоизоляционного слоя:

 

м.

 

Принимаем толщину теплоизоляционного слоя 75 мм. Действительное значение коэффициента теплопередачи:

 

Камера 2.

 

Требуемый коэффициент теплопередачи покрытия согласно табл. 8.2 [1]:

 

 

Требуемая толщина теплоизоляционного слоя:

 

м.

 

Принимаем толщину теплоизоляционного слоя 50 мм.

 

 

Полы охлаждаемых помещений.

Конструкция и состав полов изображены в табл. 1.

Требуемый коэффициент теплопередачи поверхности пола согласно табл. 8.2 [1]:

 

 

Коэффициент теплоотдачи поверхности пола примем равным:

 

В расчете учитываем только слои, лежащие выше бетонной подготовки с нагревательными устройствами.

Термическое сопротивление слоев конструкции (кроме теплоизоляции) согласно табл. 1:

∑

Требуемая толщина теплоизоляционного слоя:

 

м.

 

 

Внутренние стены.

Принимаем, что стены между охлаждаемыми помещениями, коридорами и неохлаждаемыми помещениями выполнены такими же, как и наружные стены.

 

Камера 1.

 

Требуемый коэффициент теплопередачи согласно табл. 8.2 [1]:

 

 

Коэффициент теплоотдачи принимаем по табл. 8.1 [1]:

 

.

 

Требуемая толщина теплоизоляционного слоя для внутренней стены:

 

м.

 

Принимаем толщину теплоизоляционного слоя 75 мм.

 

 

Для участка стены между камерой 1 и машинным отделением требуемый коэффициент теплопередачи:

 

 

Коэффициент теплоотдачи принимаем по табл. 8.1 [1]:

 

.

 

Требуемая толщина теплоизоляционного слоя для внутренней стены:

 

м.

 

Принимаем толщину теплоизоляционного слоя 100 мм.

 

 

Камера 2.

 

Требуемый коэффициент теплопередачи согласно табл. 8.2 [1]:

 

 

Коэффициент теплоотдачи принимаем по табл. 8.1 [1]:

 

.

 

Требуемая толщина теплоизоляционного слоя для внутренней стены:

 

м.

 

Принимаем толщину теплоизоляционного слоя 75 мм.

Для участка стены между камерой 2 и машинным отделением требуемый коэффициент теплопередачи:

 

 

Коэффициент теплоотдачи принимаем по табл. 8.1 [1]:

 

.

 

Требуемая толщина теплоизоляционного слоя для внутренней стены:

 

м.

 

Принимаем толщину теплоизоляционного слоя 100 мм.

 

 

Внутренние перегородки.

Принимаем, что все внутренние перегородки между камерами выполнены железобетонными толщиной 80 мм с теплоизоляционными плитами из пенопласта полистирольного ПСБ-С. Толщину теплоизоляционного слоя принимаем в зависимости от температуры в камерах, разделяемых перегородкой.

 

 

 

Коэффициент теплоотдачи принимаем по табл. 8.1 [1]:

 

.

 

Требуемая толщина теплоизоляционного слоя для внутренней стены:

 

м.

 

Принимаем толщину теплоизоляционного слоя 75 мм (один слой 50 мм и один слой 25 мм). Действительный коэффициент теплопередачи:

 

2.2. Определение размеров вспомогательных помещений и составление планировки холодильника.

 

Суммарная площадь производственных помещений холодильника ∑Fстр. равна

 

∑ F стр.= ∑ F охл.+∑ F хр.=72+72=144 м².

 

Площадь всего холодильника F хол. равна ([1], стр. 40):

 

F хол.= ∑ F стр./ η хол,

где η хол. – коэффициент, учитывающий наличие вспомогательных помещений в изолированном контуре холодильника. Коэффициент η хол. для малых холодильников равен 0,7 – 0,75. Принимаем η хол.=0,74, тогда:

 

F хол.=144/0,74=195 м²;

 

n=195/36=5,4.

 

Для удобства принимаем n=5,5. Тогда

 

F хол.=5,5*36=198 м².

 

 

Определение теплопритоков.

 

Камера 1

Стена наружная смежная с машинным отделением:

;

Стена наружная северная:

;

Стена внутренняя смежная с камерой 2:

;

Внутренняя стена в коридор:

;

Покрытие:

.

Камера 2

Стена внутренняя смежная с камерой 1:

;

Стена наружная южная:

;

Стена наружная смежная с машинным отделением:

;

Внутренняя стена в коридор:

;

Покрытие:

.

 

Теплоприток через пол.

,

где -коэффициент теплопередачи конструкции пола, t_Г – средняя температура поверхности устройства при электрообогреве грунта, равна 1⁰С.

 

 

Камера 1:

;

Камера 2:

;

 

Камера 1.

Стена наружная северная:

Для покрытия:

 

Камера 2.

Стена наружная южная:

Для покрытия:

Теплоприток от освещения.

q₁=А∙F∙10^-3,

где А-теплота, выделяемая источниками освещения в единицу времени на 1м² площади пола [1, стр. 60]; F-площадь камеры, м².

Камера 1:

q₁= 4,7∙72∙10^-3=0,34 кВт.

Камера 2:

q₁=2,3∙72∙10^-3=0,17 кВт.

 

 

Камера 1.

q₂=0,35*2=0,7 кВт.

Камера 2.

q₂=0,35*2=0,7 кВт.

3.3.4. Теплоприток от открывания дверей.

 

,

где k- удельный приток теплоты от открывания дверей ([1] см. таб. 9.2);

F-площадь камеры, м².

Камера 1:

.

Камера 2:

.

Камера 1:

.

Камера 2:

.

Список литературы.

1. Курсовое и дипломное проектирование холодильных установок и систем кондиционирования воздуха. Б.К. Явнель. М.: ВО «Агропромиздат», 1989.

2. Тепловые и конструктивные расчеты холодильных машин. Под ред. И.А. Сакуна – Л.: Машиностроение, 1987

3. Теплообменные аппараты холодильных установок. Данилова Г.Н. Л.: Машиностроение, 1986

4. Холодильная техника. Свойства веществ. Богданов С.Н. и др. М., «Агропромиздат», 1985

5. Холодильные компрессоры. Справочник. – М. «Легкая и пищевая промышленность», 1982

6. Холодильные машины: Учебник для студентов втузов специальности «Техника и физика низких температур» Под общ. ред. Л.С. Тимофеевского. – СПб.: Политехника, 1997. – 992 с.: ил.

7. Примеры расчетов по курсу «Холодильная техника». Г.Д. Аверин. М.:Агропромиздат, 1986.-184 с.

 

ЗАДАНИЕ

ВАРИАНТ-1.22

1. Произвести калорический расчет для камеры охлаждения и хранения мяса (в четвертинах) емкостью 15 т.

2. Провести планировку камеры и машинного отделения, определить толщину теплоизоляционного слоя ограждений.

3. Произвести расчет цикла холодильной машины, работающей на R22 с конденсатором воздушного и водяного охлаждения (при варианте водяного оборотного водоснабжения с помощью градирни).

4. Произвести подбор компрессорного и камерного оборудования и градирни.

 

 

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

Оглавление………………………………………………………………………………. 2

1. Определение размеров камер охлаждения мяса и хранения его

в охлажденном виде…………………………………………………………………….. 3

1.1. Определение размеров камер охлаждения мяса…………………………………. 3

1.2. Определение размеров камер хранения мяса в охлажденном виде……………... 4

2. Определение толщины теплоизоляции ограждений, размеров

вспомогательных помещений и составление планировки холодильника…………… 5

2.1. Определение толщины теплоизоляции ограждений……………………………… 5

2.1.1. Наружные стены…………………………………………………………………... 7

2.1.2. Покрытие охлаждаемых камер…………………………………………………... 8

2.1.3. Полы охлаждаемых камер……………………………………………………….10

2.1.4. Внутренние стены……………………………………………………………….. 11

2.1.5. Внутренние перегородки………………………………………………………... 13

2.2. Определение размеров вспомогательных помещений и составление

планировки холодильника……………………………………………………………..14

3. Определение теплопритоков………………………………………………………..15

3.1. Теплопритоки через ограждающие конструкции………………………………..15

3.1.1. Теплопритоки через стены, перегородки, перекрытия………………………..16

3.1.2. Теплоприток через пол…………………………………………………………..17

3.1.3. Теплоприток от солнечной радиации…………………………………………..18

3.2. Теплопритоки от грузов при холодильной обработке…………………………..19

3.3. Эксплуатационные теплопритоки………………………………………………...19

3.3.1. Теплоприток от освещения……………………………………………………...20

3.3.2. Теплоприток от работающих электродвигателей………….…………………..20

3.3.3. Теплоприток от пребывания людей…………………………………………….21

3.3.4. Теплоприток от открывания дверей…………………………………………….21

3.4. Определение нагрузки для подбора компрессора……………………………….21

4. Расчет хладоновой холодильной машины с регенеративным

теплообменником……………………………………………………………………….22

4.1. Тепловой расчет одноступенчатой холодильной машины для камеры 1 и 2.

Подбор компрессора……………………………………………………………………22

4.2. Подбор камерного оборудования…………………………………………………27

4.3. Планировка машинного отделения……………………………………………….27

4.4. Расчет градирни……………………………………………………………………28

Список литературы…………………………………………………………………….29

 

Определение размеров камер охлаждения мяса и хранения его в охлажденном виде.