Расчет теплопритоков в охлаждаемые помещения и определение тепловой нагрузки для подбора камерного оборудования и компрессоров



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Расчет теплопритоков в охлаждаемые помещения и определение тепловой нагрузки для подбора камерного оборудования и компрессоров



Определение расчетной тепловой нагрузки для подбора камерного оборудования

Для поддержания заданной температуры в охлаждаемом помещении необходимо, чтобы все теплопритоки отводились камерным оборудованием — испарителями.

При определении этой нагрузки учитывают следующие теплопритоки: через ограждающие конструкции помещения Q1; от продуктов (грузов) или материалов при их холодильной обработке (охлаждении, замораживании, домораживания) Q2; с наружным воздухом при вентиляции помещений Q3; от различных источников при эксплуатации камер Q4.

Рис 5.1. Схема теплопритоков в охлаждаемое помещение

от фруктов и овощей в процессе «дыхания», необходимом для жизнедеятельности клеток, Q5.

Каждый из этих видов теплопритоков, как правило, непрерывно изменяется, причем их максимальные значения не совпадают по времени. Поэтому для точного определения величины максимума результирующе­го теплопритока в камеру и времени его наступления необходимо построить графики изменения каждого из теплопритоков в течение длительного периода (летне-осенний период, в течение года) и произвести их сложение. Однако такой метод достаточно сложен. Поэтому в практике курсового и дипломного проектирования пользуются методикой расчета, при которой все теплопритоки считаются постоянными во времени и приходящимися на летний период года.

Нагрузку на камерное оборудование определяют как сумму всех теплопритоков в данную камеру, так как камерное оборудование должно обеспечить отвод теплоты при самых неблагоприятных условиях.

 

Теплопритоки через ограждающие конструкции

Теплопритоки через ограждающие конструкции Q1 определяют как сумму теплопритоков (через стены, перегородки, перекрытия или покры­тия, через полы), вызван­ных наличием разности температур снаружи ограждения и внутри охлаждаемого помещения Q1т, а также теплопритоков в результате воздействия солнечной радиации Q1счерез покрытия и наружные стены:

 

Теплопритоки через стены, перегородки, пере­крытия или покрытия Qlт (в кВт) рассчитывают по формуле:

где kд— действительный коэффициент теплопередачи ограждения, определяемый при расчете толщины изоляционного слоя, Вт/(м2К); F - расчетная площадь поверхностей ограждения, м2; Θ - расчетная разность температур (темпера­турный напор), °С; tн- расчетная температура воздуха с наружной стороны ограждения, °С; tв - расчетная температура воздуха внутри охлаждаемого поме­щения, °С.

При расчете площади поверхности стен и перегородок длину наруж­ных стен не угловых помещений определяют как расстояние между осями внутренних стен; угловых помещений — как расстояние от наружной поверхности наружных стен до оси внутренних. Длину внутренних стен определяют как расстояние между внутренней поверхностью наружных стен и осью внутренних, а высоту стен — как расстояние от уровня чистого пола данного этажа до уровня чистого пола вышележащего этажа или до верха засыпки покрытия. Площадь потолка и пола опреде­ляют как произведение длины камеры на ширину, которые измеряются между осями внутренних стен или от внутренней поверхности наружных стен до оси внутренних.

С достаточной степенью точности все размеры помещений в плане можно определить между координационными осями (т. е. без учета толщины стен). При этом погрешность при определении площади ограж­дающих конструкций по сравнению с более точным методом, указанным выше, не превысит 5%. Линейные размеры принимают с округлением до 0,1 м, а площадь — с округлением до 0,1 м2. Температуру tв принимают в соответствии с рекомендациями (см. гл.. 5).

При расчете теплопритоков через наружные ограждения температуру наружного воздуха tн принимают как среднемесячную самого тёплого месяца. При расчете теплопритоков через внутренние ограждения (стены и перегородки), отделяю­щие одно помещение от другого, температура которого известна, вместо температуры наружного воздуха принимают температуру данного по­мещения.

Теплоприток через пол (в кВт), расположенный на грунте и имеющий обогревательные устройства, определяют по формуле

где - коэффициент теплопередачи конструкции пола; - средняя температура поверхности устройства для обогрева грунта (при обогреве горячим воздухом, проходящим по каналам, принимаем 3°С).

Теплоприток от солнечной радиации через наруж­ные стены и покрытия холодильников Qlc (в кВт) определяют по формуле

где - действительный коэффициент теплопередачи ограждения; F- пло­щадь поверхности ограждения, облучаемой солнцем, м2; - избыточная разность температур, характеризующая действие солнечной радиации в летнее время, °С.

Количество теплоты от солнечной радиации зависит от зоны располо­жения холодильника (географической широты), характера поверхности и ориентации ее по сторонам горизонта.

Для плоской кровли избыточная разность температур зависит только от тона окраски и не зависит от ориентации и широты. Для плоских кро­вель с окраской светлых тонов принимаем 14,9°С.

Для наружных стен избыточную разность температур можно принять по табл. 9.1 [1].

При расчете учитывают теплоту солнечной радиации, проникающую через кровлю и одну из стен с наибольшей поверхностью.

Как уже было отмечено, теплопритоки рассчитывают для каждой камеры. Но следует иметь в виду, что ограждения имеют разную кон­струкцию и различные коэффициенты теплопередачи, размеры, темпера­туры снаружи ограждений. Поэтому необходимо вести расчет по каждо­му ограждению отдельно.

По каждой камере определяем суммарный теплоприток через ограж­дения, который затем заносим в таблицы.

 

№кам. tвнутр, С Ограждение: Kд, Вт/м2 град а, м b, м F, м tн, С tн-tв Q1 об, кВт Q1 компр, кВТ ∆tc, C Q 1C об, кВт Q 1c компр, кВт Q 1 об.сумм., кВт Q 1компр. сумм, кВт
-20 стена наружная Ю 0,23 18,5 1,27512 1,27512 6,6 0,218592 0,218592 1,493712 1,493712
-20 Стена смеж. С коридором 0,2 9,1 0,41904 0,41904   0,41904 0,41904
-20 Стена наружная В 0,23   0,3312 0,3312 0,18216 0,18216 0,51336 0,51336
-20 Пол 0,18 1,19232 1,19232   1,19232 1,19232
-20 Потолок 0,238095 18,5 2,64 2,64 1,851429 1,851429 4,491429 4,491429
-20 Стена смежная с камерой 2 0,27 -20  
-20 Двери 0,4     0,0792 0,0792     0,0792 0,0792
  сумма 2,252181 2,252181 8,189061 8,189061
-20 Стена наружная В 0,23 18,5 0,63756 0,63756 0,18216 0,18216 0,81972 0,81972
-20 Стена, смежная с коридором 0,2 9,1 0,41904 0,41904   0,41904 0,41904
-20 Стена смежная с камерой 3 0,27 -20  
-20 Стена, смежная скамерой 1 0,27 -20  
-20 Пол 0,18 1,19232 1,19232   1,19232 1,19232
-20 Потолок 0,238095 18,5 2,64 2,64 1,851429 1,851429 4,491429 4,491429
-20 Двери 0,4     0,0792 0,0792       0,0792 0,0792
    сумма 1,851429 1,851429 5,762949 5,762949
-20 наружная В 0,23 18,5 0,63756 0,63756 0,18216 0,18216 0,81972 0,81972
  Стена, смежная с коридором 0,2 9,1 9,1 0,13104 0,13104   0,13104 0,13104
  Стена, смежная с камерой 4 0,27  
-20 Стена смежн. С камерой 2 0,27 -20  
-20 Пол 0,18 1,19232 1,19232   1,19232 1,19232
-20 Потолок 0,238095 18,5 2,64 2,64 1,851429 1,851429 4,491429 4,491429
-20 Двери 0,4     0,0792 0,0792 0,0672 0,0672 0,1464 0,1464
  сумма 1,918629 1,918629 5,830149 5,830149
наружная В 0,42 18,5 0,55944 0,55944 0,33264 0,33264 0,89208 0,89208
Стена, смежная с коридором 0,36 9,1 9,1 0,235872 0,235872   0,235872 0,235872
Стена, смежная с камерой5 0,27  
Стена смежн. С камерой 3 0,27 0,69984 0,69984   0,69984 0,69984
Пол 0,18 0,15552 0,15552   0,15552 0,15552
Потолок 0,238095 18,5 1,268571 1,268571 1,851429 1,851429 3,12 3,12
Двери 0,4     0,0312 0,0312   0,0312 0,0312
    сумма 2,184069 2,184069 5,134512 5,134512
наружная В 0,42 18,5 0,55944 0,55944 0,33264 0,33264 0,89208 0,89208
Стена, смежная с коридором 0,36 9,1 9,1 0,235872 0,235872   0,235872 0,235872
Стена, смежная с камерой 4 0,27  
Стена смежн. С цехом 0,27 0,69984 0,69984   0,69984 0,69984
Пол 0,18 0,15552 0,15552   0,15552 0,15552
Потолок 0,238095 18,5 1,268571 1,268571 1,851429 1,851429 3,12 3,12
Двери 0,4     0,0312 0,0312   0,0312 0,0312
    сумма 1,851429 1,851429 4,00656 4,00656
наружная З 0,42 18,5 0,55944 0,55944 13,2 0,399168 0,399168 0,958608 0,958608
Стена, смежная с коридором 0,36 9,1 9,1 0,235872 0,235872   0,235872 0,235872
Стена, смежная с камерой 8 0,27  
Стена смежн. С цехом 0,27 0,69984 0,69984   0,69984 0,69984
Пол 0,18 0,15552 0,15552   0,15552 0,15552
Потолок 0,238095 18,5 1,268571 1,268571 1,851429 1,851429 3,12 3,12
Двери 0,4     0,0312 0,0312   0,0312 0,0312
                      сумма 1,851429 1,851429 4,242432 4,242432
-20 Стена смежная с камерой 8 0,2 -20  
-20 Стена, смежная с коридором 0,27 9,1 0,565704 0,565704   0,565704 0,565704
-20 Стена, смежная с камерой 15 0,27 0,3888 0,3888   0,3888 0,3888
-20 Стена смежн. С камерой 9 0,21 0,3024 0,3024   0,3024 0,3024
-20 Пол 0,18 0,59616 0,59616   0,59616 0,59616
-20 Потолок 0,175439 18,5 0,972632 0,972632 0,682105 0,682105 1,654737 1,654737
-20 Двери 0,4     0,0792 0,0792   0,0792 0,0792
-20 Дверь в камеру 9 0,4     -30 -10 -0,024 -0,024   -0,024 -0,024
    сумма 0,682105 0,682105 3,563001 3,563001
-20 Наружная стена З 0,23 18,5 0,63756 0,63756 13,2 0,218592 0,218592 0,856152 0,856152
-20 Стена смежная с коридором 0,21 9,1 0,439992 0,439992   0,439992 0,439992
-20 Стена смежная с камерой 9 0,45 -30 -10 -0,324 -0,324   -0,324 -0,324
-20 Стена смежная с камерой 7 0,27 0,3888 0,3888   0,3888 0,3888
-20 Стена смежная с камерой 6 0,27 0,7776 0,7776   0,7776 0,7776
-20 Пол 0,18 1,19232 1,19232   1,19232 1,19232
-20 Потолок 0,238095 18,5 2,64 2,64 1,851429 1,851429 4,491429 4,491429
-20 Двери 0,4     0,0792 0,0792   0,0792 0,0792
    сумма 1,851429 1,851429 7,045341 7,045341
-30 Стена смежная с служ. Отд. 0,19 0,65664 0,65664   0,65664 0,65664
-30 Стена смежная с камерой 7 0,2 0,432 0,432   0,432 0,432
-30 Стена смежная с камерой 10 0,45 -30  
-30 Стена смежная с камерой 8 0,45 -20 0,324 0,324   0,324 0,324
-30 Пол 0,18 0,85536 0,85536   0,85536 0,85536
-30 Потолок 0,238095 18,5 1,662857 1,662857 0,925714 0,925714 2,588571 2,588571
-30 Двери 0,4     0,1032 0,1032   0,1032 0,1032
    сумма 0,925714 0,925714 4,959771 4,959771
-30 Стена смежная с маш. Отд. 0,19 0,32832 0,32832   0,32832 0,32832
-30 Стена смежная с камерой 15 0,2 0,216 0,216   0,216 0,216
-30 Стена смежная с камерой 9 0,45 -30  
-30 Стена смежная с камерой 11 0,45 -20 0,324 0,324   0,324 0,324
-30 Пол 0,18 0,42768 0,42768   0,42768 0,42768
-30 Потолок 0,238095 18,5 0,831429 0,831429 0,462857 0,462857 1,294286 1,294286
-30 Двери 0,4     -20 0,024 0,024   0,024 0,024
    сумма 0,462857 0,462857 2,614286 2,614286
  -20 Стена смежная с маш. Отд. 0,23 0,31464 0,31464   0,31464 0,31464
-20 Стена смежная с камерой 12 0,5 1,44 1,44   1,44 1,44
  -20 Стена смежная с камерой 10 0,42 -30 -10 -0,3024 -0,3024   -0,3024 -0,3024
  -20 Стена смежная с коридором 0,21 0,24948 0,24948   0,24948 0,24948
  -20 Стена смежная с камерой 15 0,45 1,296 1,296   1,296 1,296
  -20 Пол 0,18 0,59616 0,59616   0,59616 0,59616
  -20 Потолок 0,238095 18,5 1,32 1,32 0,925714 0,925714 2,245714 2,245714
  -20 Двери 0,4     0,0792 0,0792   0,0792 0,0792
    сумма 0,925714 0,925714 5,918794 5,918794
-20 Стена смежная с маш. Отд. 0,23 0,31464 0,31464   0,31464 0,31464
-20 Стена смежная с камерой 13 0,35 0,504 0,504   0,504 0,504
-20 Стена смежная с камерой 14 0,35 0,504 0,504   0,504 0,504
-20 Стена смежная с коридором 0,42 9,1 0,439992 0,439992   0,439992 0,439992
-20 Стена смежная с камерой 11 0,21 -20  
-20 Пол 0,18 0,29808 0,29808   0,29808 0,29808
-20 Потолок 0,238095 18,5 0,66 0,66 0,462857 0,462857 1,122857 1,122857
-20 Двери 0,4     0,0792 0,0792   0,0792 0,0792
    сумма 0,462857 0,462857 3,262769 3,262769
Стена наружная Ю 0,24 18,5 0,31968 0,31968 6,6 0,114048 0,114048 0,433728 0,433728
Стена смежная с маш. Отд. 0,42 0,27216 0,27216   0,27216 0,27216
Стена смежная с камерой 14 0,26  
Дверь наружу 0,41     18,5 0,04551 0,04551   0,04551 0,04551
Пол 0,18 0,03888 0,03888   0,03888 0,03888
Потолок 0,238095 18,5 0,317143 0,317143 0,462857 0,462857 0,78 0,78
      сумма 0,576905 0,576905 1,570278 1,570278
Стена наружная Ю 0,24 18,5 0,31968 0,31968 6,6 0,114048 0,114048 0,433728 0,433728
Стена смежная с коридором 0,42 9,1 9,1 0,137592 0,137592   0,137592 0,137592
Стена смежная с камерой 13 0,26  
Дверь наружу 0,41     18,5 0,04551 0,04551   0,04551 0,04551
Потолок 0,238095 18,5 0,317143 0,317143 0,462857 0,462857 0,78 0,78
пол 0,18 0,03888 0,03888   0,03888 0,03888
      сумма 0,576905 0,576905 1,43571 1,43571
Стена наружная Ю 0,23 18,5 0,61272 0,61272 6,6 0,218592 0,218592 0,831312 0,831312
Стена смежная с коридором 0,2 9,1 9,1 0,13104 0,13104   0,13104 0,13104
Стена смежная с камерой 2 0,23    
Стена наружная В 0,18 0,15552 0,15552   0,15552 0,15552
Пол 0,238095 18,5 1,268571 1,268571   1,268571 1,268571
Потолок 0,27 -20 -20 -0,7776 -0,7776 1,04976 1,04976 0,27216 0,27216
Двери 0,4     0,0312 0,0312   0,0312 0,0312
      сумма 1,268352 1,268352 2,689803 2,689803
                      сумма всех 19,642 19,642 66,22542 66,22542

Как уже было отмечено, теплопритоки рассчитывают для каждой камеры. Но следует иметь в виду, что ограждения имеют разную кон­струкцию и различные коэффициенты теплопередачи, размеры, темпера­туры снаружи ограждений. Поэтому необходимо вести расчет по каждо­му ограждению отдельно.

По каждой камере определяем суммарный теплоприток через ограж­дения, который затем заносим в таблицы.

 

Теплоприток от грузов при холодильной обработке

При холодильной обработке продуктов (охлаждении, заморажива­нии и домораживании) каждый килограмм продукта выделяет теплоту в количестве q=Δi кДж/кг. Кроме того, если происходит холодиль­ная обработка продуктов в таре, то необходимо добавить теплоту, вы­деляющуюся при ее охлаждении.

Теплоприток Q2np (в кВт) при охлаждении и домо­раживании продуктов в камерах хранения опреде­ляют по формуле

где — суточное поступление продуктов, т/сут; — разность удельных энтальпий продуктов, соответствующих начальной и конечной температурам продукта (кДж/кг), значения которых принимают по приложению 10 [1].

При этом предполагают, что продукты поступают в камеру равно­мерно в течение суток, а продукт за 24 ч успевает охладиться до темпера­туры в камере. Начальная температура продуктов принимается по данным гл. 5.

Теплоприток от тары Q (вкВт)

где. Мт— суточное поступление тары, принимаемое пропорционально суточному поступле­нию продукта, т/сут; ст — удельная теплоемкость тары, кДж/(кгК); —на­чальная и конечная температуры тары (принимаются равными начальной и конечной температурам продукта), °С.

Масса тары составляет от 10 до 20% массы груза, а для стеклянной тары— 100%.

Удельную теплоемкость тары [в кДж/(кгК)] принимаем в зави­симости от ее материала: для деревянной и картонной тары ст = 1,5 кДж/кгК

 

№ к Наименование продукции t нач t кон i нач i кон F кам Нормы загрузки h гр М пр Q2Т Q2ПР Q2ОБ С т =
Кукрица -1 245,5 185,5 5,5 10,83456 0,183084 7,524 7,707084 1,46
Кукрица -10 -20 245,5 5,5 10,83456 0,366168 30,7857 31,15187 1,46
Кукрица -10 -20 245,5 5,5 10,83456 0,366168 30,7857 31,15187 1,46
Кукрица 245,5 232,2 5,5 10,83456 0,146467 1,66782 1,814287 1,46
Кукрица 245,5 232,2 5,5 10,83456 0,146467 1,66782 1,814287 1,46
Кукрица 245,5 5,5 10,83456 0,952037 10,4709 11,42294 1,46
Полуфабрикаты -20 248,2 5,5 9,9792 0,944328 28,6671 29,61143 1,46
Кукрица -18 245,5 5,5 5,41728 0,402785 14,57775 14,98053 1,46
Кукрица -18 245,5 5,5 2,70864 0,201392 7,288875 7,490267 1,46
Субпродукты -20 296,8 5,5 4,9896 0,472164 17,1402 17,61236 1,46
Кукрица -8 248,2 39,4 5,5 5,41728 0,292934 13,09176 13,38469 1,46
Отходы 296,8 232,2 5,5 2,4948 0,16863 1,865325 2,03 1,46
Qсумм 170,1716  
                               

 

 

Эксплуатационные теплопритоки

Эти теплопритоки возникают вследствие освещения камер, пребы­вания в них людей, работы электродвигателей и открывания дверей. Теплопритоки определяют от каждого источника тепловыделений отдель­но. Теплоприток от освещения q1 (в кВт) рассчитывают по формуле:

где А — теплота, выделяемая источниками освещения в единицу времени на 1 м2 площади пола, Вт/м2; F — площадь камеры, м2.

С учетом коэффициента одновременности включения можно прини­мать для складских помещений (камер хранения) А— 2,3 Вт/м2, для камер холодильной обработки, экспедиций, загрузочно-разгрузочной А= 4,7 Вт/м2.

Теплоприток от пребывания людей q2 (в кВт):

где 0,35 — тепловыделение одного человека при тяжелой физической работе, кВт; п — число людей, работающих в данном помещении.Число людей, работающих в помещении, принимают в зависимости от площади камеры: при площади камеры до 200 м2 — 2…3 человека; при площади камеры больше 200 м2 — 3…4 человека.

Теплоприток от работающих электродвигате­лей q3при расположении электродвигателей в охлаждаемом помещении определяют по формуле (в кВт):

где Nэ — суммарная мощность электродвигателей, кВт.

В предварительных расчетах мощность устанавливаемых электро­двигателей (в кВт) можно ориентировочно принимать по данным, при­веденным ниже:

Камеры хранения – 2 … 4, охлаждения и универсальные - 3 … 8, замораживания – 8 … 16.

Теплоприток при открывании дверей q4(в кВт) рассчитывают по формуле:

,

где К — удельный приток теплоты от открывания дверей, Вт/м2 (табл. 9.2); F – площадь камеры, м2.

Эксплуатационные теплопритоки определяются, как сумма тепло­притоков (в кВт) отдельных видов:

 

Теплопритоки от освещения От людей От эл. двиг. От ткрытых дверей Общ.
№ к А F q 1 n q 2 N q 3 К F q 4 Q 3 =
4,5 1,296 1,05 2,88 8,226
1,2 0,3456 1,05 3,456 7,8516
1,2 0,3456 1,05 3,456 7,8516
1,2 0,3456 1,05 3,456 7,8516
1,2 0,3456 1,05 3,456 7,8516
4,5 1,296 1,05 2,88 11,226
4,5 0,648 0,7   1,348
1,2 0,3456 1,05 2,304 7,6996
4,5 0,648 0,7   13,348
4,5 0,324 0,7 1,08 10,104
1,2 0,1728 0,7   2,8728
4,5 0,648 0,7 1,728 6,076
1,2 0,0864 0,7 0,864 3,6504
4,5 0,324 0,7 2,736 5,76
4,5 0,324 1,05 2,736 4,11
                    Qсумм 105,8272

 


 



Последнее изменение этой страницы: 2016-12-13; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 100.26.179.251 (0.024 с.)