Проектирование специализированной холодильной установки

Министерство образования  и наук Украины

Сумский государственный  университет

Кафедра ТТФ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

 

к ОДЗ

по дисциплине:

 

«ПРОЕКТИРОВАНИЕ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК»

 

на тему:

 

 «ПРОЕКТИРОВОЧНЫЙ РАСЧЁТ ДВУХКАМЕРНОГО СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО ХОЛОДИЛЬНИКА»

 

 

 

 

 

Выполнил студент  группы Х-1 Жерёбкин С.М.

Проверил  препод. каф. ТТФ Левченко Д.А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сумы 2009

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

 

1. Исходные данные

Таблица 1. Исходные данные.

Продукт	Птица охлаждённая
Тара	Ящики пластмассовые  в штабеле
Система охлаждения камеры №1	Насосно-циркуляционная
Система охлаждения камеры №2	Рассольная
Хладагент, циркулирующий  в камере №1	R717
Хладагент, циркулирующий  в камере №2	R134a
Условная ёмкость камеры №1	Eусл, т	150
Температура поступления  груза в камеру №1	tпост1,°С	4
Температура поступления  груза в камеру №2	tпост2,°С	30
Температура выпуска  продукта из камеры №2	tвып,°С	4
Температура хранения в  камере №1	tхран,°С	2
Температура с наружи (для самого теплого месяца)	tн,°С	32
Температура внутри служебного и машинного помещения	tсп=tмо,°С	20
Температура внутри вспомогательного помещения	tвп,°С	5
Температура грунта	tгр,°С	1
Продолжительность цикла  холодильной обработки	τ,час	12
Грузооборот продукта	Gгр,т/сутки	25
Длина одного строительного  квадрата	L,м	6
Ширина одного строительного  квадрата	B,м	3
Высота помещения	h,м	6

Таблица 2. Наружная температура, средняя по месяцам

Январь	Февраль	Март	Апрель	Май	Июнь	Июль	Август	Сентябрь	Октябрь	Ноябрь	Декабрь
-12	-5	4	14	23	24	27	32	21	8	-2	-10

 

 

 

2. Методика расчёта

 

Ввиду  присутствия  в данной работе множества однотипных расчётов со сравнительно большими массивами цифр, есть резон провести эти расчёте в среде Microsoft Excel. Используя разработанные методики по [1, 2], проведём расчёты и представим результаты в табличном виде. Т.к. в среде Microsoft Excel нет удобства по наглядному пошаговому указанию этапов вычислений, то необходимо в пояснительной записке в краткой форме провести описания метода расчёта.

2.1. Расчет и выбор основных строительных размеров камер

 

Таблица 3. Условная норма загрузки грузового объёма.

Грузовой объём камеры хранения:

 где =0,38 т/м³ – условная норма загрузки для птицы.

Грузовая площадь камеры:

где =3,6 м – грузовая высота камеры, для продуктов в пластмассовой таре.

 

Таблица 4. Коэффициент  использования строительной площади, учитывающий проходы и проезды  в камерах, отступы от стен, колоны, расстояние между штабелями, площадь, занимаемую оборудованием, в зависимости от грузовой площади камеры.

По полученной величине грузовой площади принимаем значение коэффициент использования строительной площади, учитывающий проходы и проезды в камерах, отступы от стен, колоны, расстояние между штабелями, площадь, занимаемую оборудованием, равное

Рассчитываем строительную площадь для камеры №1 по формуле:

,

.

Для камер холодильной  обработки штабелированной продукции  строительная площадь для камеры №2 определяется по формуле:

,

где – грузооборот продукта;

       – продолжительность цикла холодильной обработки;

       - норма загрузки на 1 м² строительной площади, для затаренных грузов

.

С учетом коэффициента пересчета

Для камеры хранения по таблице 3 для мороженой птицы получи коэффициент пересчёта:

,

По таблице 3 условная норма загрузки для камеры хранения равна:

.

Фактическая норма загрузки для камеры хранения:

,

.

Фактическая ёмкость  камеры хранения:

,

.

Грузовая площадь с  учетом коэффициента пересчета

,

.

Строительная площадь  камеры №1 с учетом коэффициента пересчета

.

Суммарная строительная площадь камеры хранения и охлаждения:

.

Строительная площадь  вспомогательного помещения:

.

Строительная площадь  машинного отделения:

.

Строительная площадь  служебных помещений:

.

Общая строительная площадь:

.

Определяем число строительных квадратов:

.

Принимаем 16 строительных квадратов размером м².

 

2.2. Планировка холодильника

Определяем количество квадратов для каждого помещения:

Число квадратов для камеры №1:

Число квадратов для  камеры холодильной обработки:

Число квадратов для  машинного отделения:

Число квадратов для вспомогательного помещения:

Число квадратов для  служебного помещения

После выбора числа квадратов  можно спланировать холодильник относительно сторон света.

Рис. 1. Планировка двухкамерного холодильника.

Таблица 4. Грузовые характеристики для штабельного способа укладки груза.

Штабелирование затаренного  груза осуществляется путём укладки  ящиков в виде пакетов на поддонах.

Габариты пакетов и ящиков выбираются из типового ряда по таблице 4.

Таблица 5. Нормы  отступов при укладке груза в штабель.

Согласно данным из таблицы 5 определим  площади отступов для камеры хранения.

Площадь отступа от стен: 

 

Площадь проездов для штабелеукладчиков:

Общая площадь отступов:

Рассчитаем количество штабелей для камеры хранения груза:

где - грузовая площадь пакета.

Рассчитаем количество пакетов для камеры хранения груза:

,

где - грузовая площадь пакета.

Количество ярусов в штабеле:

,

Площадь камеры хранения, занимаемая штабелями:

Удельная нагрузка на пол камеры хранения:

.

 

Рис.2. Эскизная прорисовка размещения

штабелей в камере хранения.    

Площадь отступа от стен камеры холодильной  обработки:

Площадь проходов между  штабелями:

Общая площадь отступов:

Рассчитаем количество штабелей для камеры холодильной  обработки:

где - грузовая площадь пакета, принимаемая для камеры холодильной обработки.

Рис.3. Эскизная прорисовка размещения

штабелей в камере холодильной обработки.

Рассчитаем количество пакетов  для камеры хранения груза.

,

где - грузовая площадь пакета, принимаемая для камеры холодильной обработки.

Количество ярусов в  штабеле:

,

Площадь камеры холодильной обработки, занимаемая штабелями:

Удельная нагрузка на пол камеры холодильной обработки:

.

 

 

 

2.3. Расчет теплопритоков по камерам

2.2.1. Расчет толщины изоляции

Таблица 6. Термодинамические  характеристики теплоизоляционных и пароизоляционных материалов, а также строительных материалов.

 

Расчет толщины теплоизоляционного слоя для северной и западной наружных стен камеры №1:

 

Для каждого материала  из таблицы 6 выбираем соответствующие  коэффициенты теплопроводности и толщины.

По таблице 7 выбираем соответствующие  значения для коэффициентов теплоотдачи поверхностей помещений двухкамерного холодильника.

 

Среднегодовая температура:

.

По полученной величине среднегодовой температуры наружного  воздуха и соответствующей внутренней температуре для камеры хранения по таблице 8 определяем коэффициент теплопередачи для наружной стены.

 

После принятия расчётной величины толщины изоляционного слоя проводим пересчёт действительного коэффициент теплопередачи:

.

Далее используя конструкцию и табличные данные определяем толщину изоляционного слоя и действительный коэффициент теплопередачи для каждой ограждающей конструкции двухкамерного специализированного холодильника.

 

 

 

Таблица 9. Коэффициент  теплопередачи для внутренних стен.

 

 

.

 

Расчёт  толщины теплоизоляционного слоя для  внутренней стены камеры

 

Таблица 10. Коэффициент  теплопередачи перегородок между камерами.

Согласно конструкции безчердачного  покрытия камеры №1, представленной на рис. 6, выбираем соответствующие толщины и коэффициенты теплопроводности:

Коэффициенты теплоотдачи и теплопередачи для безчердачного перекрытия выбираем из таблиц 7 и 8 соответственно.

 

 

 

 

 

 

Согласно конструкции обогреваемого пола камеры №1, представленной на рис. 7, выбираем соответствующие толщины и коэффициенты теплопроводности:

 

Таблица 11. Коэффициент  теплопередачи полов с обогревом.

.

.

 

.

2.2.2. Расчет теплопритоков через ограждение

 

Теплоприток через ограждения можно найти по формуле:

где Q_T – теплоприток, обусловленный разностью температур в камере и снаружи, Q_С – теплоприток, обусловленный наличием солнечной радиации.

Найдем для каждой стены пола и покрытия эти составляющие теплопритока через ограждение: