Распределительный холодильник 2000 тонн г. Уссурийск

Технологический процесс охлаждения продуктов. Определение высоты груза, ёмкости и производительность камер холодильника. Расчет толщины теплоизоляционного слоя. Тепловой расчет охлаждаемых помещений. Подбор основного и вспомогательного оборудования.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 26.11.2014
Размер файла 819,2 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

6

Содержание

Введение

1. Климатическая справка

2. Теплопритоки в камеры

3. Описание технологического процесса

4. Расчет площадей, составление плана холодильника

4.1 Высота груза

4.2 Действительная ёмкость холодильника

4.3 Действительная производительность морозильной камеры

5. Расчет изоляции охлаждаемых помещений

6. Тепловой расчет охлаждаемых помещений

6.1 Расчет теплопритоков от окружающей среды для камер Q1

6.2 Теплоприток от солнечной радиации Q:

6.3 Теплоприток от продуктов при их холодильной обработке Q2

6.4 Теплоприток от вентиляции Q3

6.5 Эксплуатационные теплопритоки Q4

6.6 Определение теплопритока от дыхания продуктов Q5

7. Расчет и подбор основного и вспомогательного оборудования

Список используемой литературы

Введение

Основным назначением холодильного предприятия в пищевой промышленности является создание условий, обеспечивающих сохранность и высокое качество скоропортящейся продукции животного и растительного происхождения. Эта задача может быть успешно решена созданием непрерывной холодильной цепи, т.е. комплекса технических средств, обеспечивающих непрерывное воздействие низких температур на скоропортящиеся продукты начиная с момента их производства до их потребления.

Создание непрерывной холодильной цепи связано с использованием разнообразных холодильных предприятий - холодильников - и организацией связи между ними.

Холодильник - это промышленное предприятие, предназначенное для охлаждения, замораживания и хранения скоропортящихся продуктов. Холодильники имеют характерные особенности. В них обрабатываются и хранятся продукты, требующие для своего сохранения поддержания заданных температур ниже температуры окружающей среды и определенной относительной влажности, а в некоторых случаях - заданной подвижности воздуха и определенного воздухообмена или даже определённого состава газовой среды.

Холодильники можно классифицировать по назначению. Каждый тип холодильника имеет свои особенности, которые приходиться учитывать при проектировании и эксплуатации. Различают следующие типы холодильников: производственные, базисные, распределительные, портовые, торговые, транспортные и бытовые.

Курсовой проект посвящен хладокомбинатам.

Холодильник распределительный г. Уссурийск.

Рис. 1 Планировка холодильника.

1. Климатическая справка

Место строительства - г.Уссурийск;

Среднегодовая температура - +4,5?С;

Среднемесячная температура самого жаркого месяца - tср. месс = 25,4 ?С;

Температура абсолютного максимума - tа.max = 37 ?С;

Среднемесячная относительная влажность жаркого месяца - 67%;

Расчётная температура наружного воздуха определяется уравнением:

tн= tср. месс + 0,25 tа.max;

tн=25,4 + 0,25·37 = 34,7?С.

Наружная температура эквивалентная

tнэ = tн.ср.г + ??s

?н - коэффициент теплоотдачи, ?н =23

s - солнечная радиация, s=590

? - плотность теплоизоляции ,?=40 кг/м3

tнэ =4,5+0,45590/23= 16 ?С.

2. Теплопритоки в камеры

Дох= z=365 сут.

Камера №1. Дох=

Камера №2. Дох =

Камера №3. Дох=

Камера №4 Дох =

3. Описание технологического процесса

Система охлаждения непосредственная.

Температурный режим в камерах охлаждения поддерживается приборами автоматики в диапазоне -25; +1 0С.

На холодильник предусмотрено поступление следующих продуктов.

Мороженые: мясо; охлажденные: яблоки, сметана, рыба.

Схема технологического процесса представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Схема технологического процесса: 1 прием; 2 сортировка; 3 взвешивание; 4 замораживание; 5 разгрузка и упаковка; 6 хранение; 7 взвешивание; 8 выпуск.

4. Расчет площадей, составление плана холодильника

Определяем структуру емкостей холодильника по рекомендациям типовых холодильников.

Таблица 1. Характеристика камер холодильника

Номер и назначение камеры

Хранимый продукт

Условия хранения

Площадь камеры Fстр,м2

Тара

Высота груза hгр,м

Норма загрузки q,т/м3

Ёмкость камеры Eq ,т

Tкам,

, %

Камера 1. Хранение охлаждённых продуктов

Яблоки

0-1

90-95

216

картон

4,2

0,36

228,6

Камера 2. Хранение мороженных продуктов

Мясо блочное

-20

95-100

540

Стоечный поддон

3,52

0,6

912,4

Камера 3. Универсальная

рыба

-2-(-6)

75-80

324

кадка

4,92

0,6

669,5

сметана

0-1

85

324

кадка

4,0

0,71

Камера 4. Морозильная камера.

мясо

-30

95-100

216

64,8Т/сут

Способ укладки в:

камере№1- пакетный

камере№2- контейнерное хранение

камере№3- контейнерное хранение

4.1 Высота груза

hгр =n•(hт•? +hп) ,

где n- число пакетов по высоте.

hт- высота ящика.

hп- высота плоского поддона(hп=0,15м)

камера№1.

hгр=hcтр-1=6-1=5м,

h?гр=n•(0.3•3+0,15) n=4 ?=3

hгр=4•1.05=4.2м.

камера№2.

hгр=hк•n ,

где hк- высота контейнера, стоечного поддона.

n- число рядов укладки, n=2.

hгр=1,76•2=3,52м.

камера №3

hгр=2•(0,77•3+0,15)=4,92м. n=2 ?=3 (рыба)

hгр= 2•(0,62•3+0,15)=4м n=2 ?=3 (сметана).

Высота груза зависит от:

1. строительная высота камеры hстр

2. вид груза

3. тара

4. удельная нагрузка на пол

При выборе высоты штабеля груза необходимо учитывать:

1. размещение камерных приборов охлаждения и их размеров

2. величина продуха для циркуляции воздуха вокруг штабеля

Рисунок 2 - Размещение груза в камере

4.2 Ёмкость камер

Еq=Fстр•?F•hгр•qvq,

где Fстр - строительная площадь, м2.

?F -коэффициент использования строительной площади камеры.

hгр - высота штабеля груза, м.

qvq - норма загрузки единицы объёма конкретным грузом, т/м3.

Камера №1.

Еq =216•0,7•4,2•0,36=228,6т.

?F=0,7

камера №2 Еq =540•0,8•3,52•0,6=912,4т

?F =0,8

камера №3

Еq =324•0,7•0,6•4,92=669,5т

?F=0,7

4.2 Действительная ёмкость холодильника

Eqx= Eq-+ Eq++ EqF

Eqx =912,4+228,6+669,5=1810,5т

4.3 Действительная производительность морозильной камеры

G=24•Fстр •qF /? qF =0.25т/м3

?=20ч

?- продолжительность цикла замораживания, ч.

G=24•216•0,25/20=64,8т/сут.

5. Расчет изоляции охлаждаемых помещений

В качестве строительного материала для наружных, внутренних стен и перекрытий используем сэндвич-панели.

Выбор этого строительного материала связан с тем, что сэндвич-панели имеют ряд преимуществ над другими строительными материалами, а именно:

1) по теплотехническим характеристикам сэндвич-панели до 15 раз превосходят традиционные строительные материалы (кирпич, бетон и пр.);

2) нагрузка на фундамент при применении сэндвич-панелей более чем в 80 раз меньше, чем при использовании кирпича, бетона и других стеновых материалов;

3) идеальная поверхность сэндвич-панели, в целом ряде сооружений, не требует отделки как снаружи, так и внутри помещения;

4) стоимость возведения стен из сэндвич-панелей существенно ниже, чем из любого вида каменных материалов;

5) большая цветовая гамма отделки сэндвич-панелей и разнообразность фасонных элементов дают архитекторам и дизайнерам широкие возможности для оформления фасадов и интерьеров зданий;

6) благодаря малому весу появляется возможность производить монтаж, разгрузку и переноску сэндвич-панелей без подъемной техники, что актуально для малых предприятий, не имеющих таковой;

7) при эксплуатации зданий, построенных из сэндвич-панелей, затраты снижаются в несколько раз за счет высоких теплотехнических, гигиенических и отделочных качеств сэндвич-панелей;

8) утеплитель из пенополиуретана не деформируется с течением времени;

9) использование сэндвич-панелей облегчает монтаж стенового и кровельного ограждения, тем самым, сокращая сроки возведения зданий.

Более того, сэндвич-панели из пенополиуретана, благодаря лучшему эквиваленту теплозащиты, оказываются выгоднее панелей с минераловатным наполнителем. Панель толщиной 100 мм с наполнителем из минеральной ваты соответствует пенополиуретановой толщиной 50-60 мм, так что последняя оказывается значительно легче и дешевле.

Рисунок 3 - Конструкция наружной стены.

Определим толщину изоляции наружной стены камеры №1 с температурой 0 С.

Толщина теплоизоляционного слоя:

,

Принимаем толщину стенки 0,14 м, тогда будет равно.

=,

где - коэффициент теплопроводности теплоизоляции, Вт/(м·К);

- коэффициент теплопроводности строительных материалов, составляющих конструкцию ограждения, Вт/м·К;

- толщина строительных материалов, составляющих конструкцию ограждения, м;

- коэффициент теплоотдачи с наружной стороны ограждения, Вт/(м2К);

- коэффициент теплоотдачи с внутренней стороны ограждения, Вт/(м2К).

Определим толщину изоляции внутренней стены камеры №1 и с камерой№3

Толщина теплоизоляционного слоя:

,

Принимаем толщину стенки 0,1 м, тогда будет равно.

=,

Определим толщину изоляции наружной стены камеры №2 с температурой -20 С.

Толщина теплоизоляционного слоя:

,

Принимаем толщину стенки 0,2 м, тогда будет равно.

,

Определим толщину изоляции внутренней стены между камерами №2 и №3.

Толщина теплоизоляционного слоя:

,

Принимаем толщину стенки 0,14 м, тогда будет равно.

=,

Определим толщину изоляции стены между камерой с температурой 0 С и коридором.

Толщина теплоизоляционного слоя:

,

Принимаем толщину стенки 0,1 м, тогда будет равно.

Определим толщину изоляции стены между камерами с температурой -20 С и коридором.

Толщина теплоизоляционного слоя:

,

Принимаем толщину стенки 0,18 м, тогда Rд будет равно.

Определим толщину изоляции стены между универсальной камерой с температурой -6 С и коридором.

Толщина теплоизоляционного слоя:

,

Принимаем толщину стенки 0,12 м, тогда Rд будет равно.

Определим толщину изоляции наружной стены с универсальной камерой с температурой -6 С .

Толщина теплоизоляционного слоя:

,

Принимаем толщину стенки 0,16 м, тогда Rд будет равно.

Определим толщину изоляции покрытия камер с температурой -20 С .

Толщина теплоизоляционного слоя:

,

Принимаем толщину стенки 0,22 м, тогда Rд будет равно

Пол расположен на грунте, следовательно, для низкотемпературных камер предусматриваем электроподогрев.

В качестве теплоизоляционного материала используется ПСБ-С.

Рисунок 4 - Конструкция пола.

Определим толщину изоляции для камеры с температурой -20 С.

м.

Принимаем толщину стенки 0,22 м, тогда будет равно.

,

Таблица № 2 - Расчет теплоизоляционных конструкций

Наименование ограждения

Термическое сопротивление, Вт/(м2К)

Коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2К)

Толщина теплоизоляционного слоя, м

Суммарная толщина, м

R0

НС0

4.7

5.53

23

10

0,138

0,14

0,146

НС-20

6.7

7.84

23

10

0,196

0,2

0,206

НС-6

5.2

6.3

23

10

0,15

0,16

0,166

ВС-20/-6

4.7

5.6

10

10

0,135

0,14

0,146

ВС0/-6

3

4.05

10

10

0,084

0,1

0,106

ВС0/к

3.12

4.07

8

10

0,087

0,1

0,106

ВС-20/к

5.6

7.15

8

10

0.161

0.18

0,186

ВС-6/к

3.9

4.85

8

10

0.11

0.12

0,126

Покрытие-20

7.3

8.6

23

7

0.213

0.22

0,227

Пол-20

7.2

8.8

-

7

0.21

0.22

0,513

6. Тепловой расчет охлаждаемых помещений

Для создания наиболее благоприятных режимов обработки необходимо правильно выбрать оборудование камер, машинного отделения.

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

Общее количество тепла, поступающего в охлаждаемое помещение холодильника Qo, Вт:

Qo = Q1 +Q2 +Q3 +Q4 +Q5,

где Q1 - теплоприток через ограждающие конструкции камеры, Вт;

Q2 - теплоприток от продуктов при их холодильной обработке, Вт;

Q3 - теплоприток от вентиляции, Вт;

Q4 - теплоприток связанный с эксплуатацией камеры, Вт;

Q5 - теплоприток выделяемый продуктами при дыхании, Вт.

Общее количество тепла, поступающего в охлаждаемое помещение холодильника Qo, Вт:

Qo = Q1 +Q2 +Q3 +Q4 +Q5,

где Q1 - теплоприток через ограждающие конструкции камеры, Вт;

Q2 - теплоприток от продуктов при их холодильной обработке, Вт;

Q3 - теплоприток от вентиляции, Вт;

Q4 - теплоприток связанный с эксплуатацией камеры, Вт;

Q5 - теплоприток выделяемый продуктами при дыхании, Вт.

6.1 Расчет теплопритоков от окружающей среды для камер Q1

Теплоприток от окружающей среды Q1 возникает в результата действия двух процессов:

- теплопередачи через ограждения вследствие наличия разности температур наружной окружающей среды и воздуха внутри помещения, Q1Т.

- теплопередачи через ограждения вследствие поглощения наружной поверхностью теплоты солнечной радиации Q1С.

Q1 = Q+ Q.

Теплоприток через ограждающие конструкции определяется как сумма теплопритоков через наружные стены, перегородки, покрытие, пол:

Q1T = Fогр · ?t/ RД ,

где RД - действительный коэффициент теплопередачи, Вт/(м2*К);

Fогр - площадь поверхности ограждений, м2;

?t = tн - tпм - разница температур за ограждением и в помещении.

6.2 Теплоприток от солнечной радиации Q:

Q= Fогр · ?tс/ RД,

где ?tс - избыточная разность температур, характеризующая действие солнечной радиации в летнее время. °С

Результаты расчета теплопритоков от окружающей среды сводим в таблицу № 3.

6.3 Теплоприток от продуктов при их холодильной обработке Q2

Теплоприток от термической обработки определяют через суточное поступление груза в данную камеру:

Gгроб = (0,06 - 0,08) · Eд

= (Eд · B · mпост)/365

где Eд - емкость камеры;

B = 5- коэффициент оборачиваемости груза, об/год;

mпост = 2 - коэффициент неравномерности поступления груза.

Для камер хранения упакованного груза рассчитываем отдельно теплоприток от термической обработки продукта и теплоприток от охлаждения тары.

Для этого необходимо определить величину суточного поступления продукта и величину суточного поступления тары.

Вес тары составляет:

картонной - 20 % веса груза;

поддона - 20 % веса груза.

Gтоб = (0,1 - 0,3) · Gгроб, Gткм = (0,1 - 0,3) · Gгркм.

Величина суточного поступления чистого продукта (без упаковки):

Gпроб = Gгроб - Gтоб; Gпркм = Gгркм - Gткм .

Теплоприток от продукта для камер хранения Q2пр, Вт:

где- теплоприток от продукта, учитываемый в нагрузку на компрессор, Вт;

- теплоприток от продукта, учитываемый в нагрузку на камерное оборудование, Вт;

?i - разность удельных энтальпий соответствующих начальной и конечной температурам, Дж/кг;

Теплоприток от тары для камер хранения О. Вт:

; ,

где Qкм - теплоприток от тары, учитываемый в нагрузку на компрессор, Вт;

Qоб - теплоприток от тары, учитываемый в нагрузку на камерное оборудование, Вт;

СТ - удельная теплоемкость тары, Дж/(кг · К);

t1, t2 - температур тары при поступлении и выпуске груза, ?С.

Суммарный теплоприток от термической обработки груза, Q2, Вт:

Q2 = Q2пр+ Q2т.

Все расчеты сводим в Таблицу № 4 - Теплопритоки Q2 холодильной обработки продуктов.

Таблица №4 (ч.1)

номер камер

назначение камер

Eq, т.

температура груза,

температура помещения,

Энтальпия продукта, кДж/кг

вход

выход

1

хран охл.

228,6

6

0

295,00

271,70

2

хран мор

912,4

-14

-20

13,00

0,00

3

универс.

669,5

7

1

29,30

3,80

3

универс.

669,5

0

-6

265,80

57,00

4

морозильная

 

36

-30

345,00

0,00

Таблица №4 (ч.2)

Теплоемкость тары, кДж/(кг•К)

Суточное поступление, G т/сутки 

груз

тар

продукция

На КМ

На Обор

На КМ

на Обор

На КМ

На Обор

1,46

6,26

13,17

1,25

2,63

5,01

10,54

0,46

25,00

54,74

5,00

10,95

20,00

43,79

0,46

18,34

40,20

3,67

8,04

14,67

32,16

0,46

18,34

40,20

3,67

8,04

14,67

32,16

 

64,80

64,80

0,00

0,00

64,80

64,80

Таблица №4 (ч.3)

Qпр,Вт

Qт,Вт

?Q,Вт

На КМ

на Обор

На КМ

на Обор

На КМ

на Обор

1350,54

2841,31

126,94

267,06

1477,48

3108,36

3009,26

6589,07

159,72

349,73

3168,98

6938,80

4330,28

9491,67

117,17

256,83

4447,45

9748,50

35457,33

77720,00

117,17

256,83

35574,51

77976,83

194062,50

194062,50

0,00

0,00

194062,50

194062,50

6.4 Теплоприток от вентиляции Q3

Теплоприток с наружным воздухом при вентиляции помещения

где Vстр - строительный объем вентилируемого помещения, м3;

а- ежесуточная степень обновления воздуха в сутки, сутки-1. а =

? - удельный объём воздуха при tкам , м3/кг

?н - энтальпия наружного воздуха ,кДж/кг

? - энтальпия воздуха камеры , кДж/кг

Таблица№5

№ и наименование камеры

Vкамеры, м3

а, сутки-1

Энтальпия воздуха

?, м3/кг

Q3,Вт

?н, кДж/кг

?кам, кДж/кг

1 хран. яблок

1296

1,94

93

8,8

0,78

3141,307692

3 универс.(-6)

1944

1,6

93

-1

0,76

4452,631579

3 универс.(1)

1944

1,6

93

8,8

0,76

3988,421053

6.5 Эксплуатационные теплопритоки Q4

При расчете эксплуатационных теплопритоков Q4 учитывают теплоприток от открывания дверей Q4дв, освещения Q4осв, работы оборудования в камере Q4мех, от работы людей Q.

Q4 = Q4дв+ Q4осв+ Q4мех+ Q+Q4экс.

Камера №1 - хранение яблок

Теплопритоки от эл. освещения для камер хранения

Q4 осв=

где Fкам. стр - строительная площадь камеры, м2.

qF - удельная тепловая нагрузка , qF=4,5Вт/м2

- продолжительность работы светильников,

Q4 осв=

Камера №2- хранение мороженного мяса. Q4осв=

Камера №3. Универсальная ,Q4 осв=

Теплопритоки от людей

Q4 люд=qпер·n люд,

где n люд - число людей в камере,( 3чел.)

qпер - количество теплоты, выделенное одним человеком при средней активности , qпер=270Вт.

=810 Вт qпер=270Вт

Камера №2=1560 Вт qпер=390 Вт n = 4чел.

=900 Вт qпер=300Вт n=3чел

Теплопритоки от дверей

Q4 дв=B·Fкам ,стр

где B - удельный теплоприток через двери =12 Вт/м2,

Fкам. стр - строительная площадь камеры, м2.

Камера№1 Q4 дв=12

Камера№2 Q4 дв= 12

Камера№3 Q4 дв=12

Расчет теплопритоков от двигателей

суммарная мощность электродвигателей всех работающих в камере воздухоохладителей, Вт.

Камера№1 =0,75 2

Камера№2 =1.

4000 5500 =0,75

Теплоприток от подъемно-транспортных средств Qмех.

Qмех = · Nмех · 103/24

n- число транспортных средств.Qмех =1•3•103=3000 Вт.

Nмех - мощность электродвигателей транспортных средств, Вт

Nмех=5000Вт

Камера№1 Qмех = · 5 · 103/24=625Вт.

Камера№2 Qмех = · 5 · 103/24=1250 Вт

Камера№3 Qмех = · 5 · 103/24=625Вт.

Таблица №6 - Значения эксплуатационных теплопритоков Q4, Вт

Номер и назначение камеры

Qосв, Вт

Qперс, Вт

Qмех, Вт

Qво, Вт

Qдв, Вт

?Q4

на КМ

на ОБ

1. Камера хранения охлаждённого груза

121,5

810

625

1500

2592

3953

5648,5

2. Камера хранения мороженного груза

304

1560

1250

4000

6480

6797

13594

3.Универсальная камера (tкам= -6)

182

900

625

4125

3888

5832

9720

3 Универсальная камера (tкам= 1)

182

900

625

4125

3888

5778

9630

6.6 Определение теплопритока от дыхания продуктов Q5

Теплоприток Q5 определяют для тех камер, в которых не прекращаются биологические процессы внутри продуктов при температуре хранения.

К таким продуктам отноятся: плоды, овощи, фрукты и сыр.

Теплоприток от дыхания продуктов определяется по формуле:

,

где Енетто - вместимость камеры без учета массы тары, т;

Енетто = Ед - Gт

qпост ; qхр - удельный теплоприток при протекании биологических процессов при температурах поступления и хранения, Вт/т.

Теплоприток Q5 полностью учитывают в нагрузку на компрессор и оборудование камеры .Расчёт ведётся для камеры №1

qхр=12Вт/т qпост=19Вт/т Ед=228,6т/с

Енетто=228,6-1,25=227,35т/с (в нагрузку на компрессор)

Енетто =228,6-2,74=225,86т/с (в нагрузку на оборудование)

Подведение итогов теплового расчета

По результатам теплового расчета определяют две расчетные тепловые нагрузки:

1. Тепловую нагрузку на камерные приборы охлаждения. Эту тепловую нагрузку определяют для каждой камеры, суммируя все теплопритоки на оборудование,

Q0об=Q1об+ …+Q5об.

По этой нагрузке определяют требуемую поверхность

.

2. Полученные результаты сводим в таблицу.

3. Расчетную тепловую нагрузку на компрессорное холодильное оборудование. Так как компрессор обслуживает не одну камеру, а все температурный отсеки, т.е. все камеры данного холодильника, то тепловую нагрузку на компрессор определяют для всех камер холодильника:

4. Сначала по каждой камере суммируют теплопритоки

Q0об=Q1об+ …+Q5об

Таблица № 7 Общая сводка результатов тепловых расчетов охлаждаемых помещений

№ камеры

Назначение камеры

Температура камеры tпм, °C

Теплоприток через ограждения Q1,Вт

Теплоприток от термической обработки Q2, Вт

Теплоприток от вентиляции Q3, Вт

Эксплуатационные теплопритоки Q4,Вт

Теплопритоки от дыхания продуктов Q5,Вт

Суммарный теплоприток Q0, Вт

КМ

ОБ

КМ

ОБ

КМ

ОБ

КМ

ОБ

КМ

ОБ

КМ

ОБ

1

Хран.(+)

0

2940

2780

1477,7

4067,2

3139

3139

3953,6

5648,5

2887,4

2868,4

14400

18503

2

Хран.(-)

-20

8844

8844

3168,7

6940,3

-

-

6797

13594

-

-

18810

29378

3

Унив.(+)

1

2924

2492,3

4427

9749

3886

3886

5778

9630

-

-

17015

25757

3

Унив.(-)

-6

3834

3564

35401

77977

4453

4453

5832

9720

-

-

49520

95714

4

Мороз.

-30

-

-

194062

194062

-

-

-

-

-

-

194062

194062

? QO

276792

337657

Размещено на http://www.allbest.ru/

6

1) Все камеры по температурам хранения делят на группы с приблизительно одинаковой температурой и для каждой группы камер определяют требуемую температуру кипения холодильного агента в зависимости от способов охлаждения в камере. В данном проекте на камерном оборудовании предусмотрена установка регуляторов давления типа KV фирмы «Данфосс», позволяющие менять P0 и соответственно t0,поэтому необходимость от отдельного расчёта компрессорного оборудования на разные температуры кипения отпадает.

2) Суммируем по каждой группе камер в отдельности ?Q1км для камер хранения мороженных грузов и морозилок ?С, для камер хранения охлажденных грузов ?С .

Полученные результаты сводим в таблицу №8.

№ камеры

Название камеры

Способ охлаждения

Температура в помещении tпм, 0С

Требуемая температура кипения t0, 0С

Тепловая нагрузка на компрессор,?Q0

t0=-350C

t0=-120C

1

Хранение яблок

непосред

0

-12

14400

2

Хранение мороженного мяса

-20

-35

18810

3

Универсальная камера (сметана в кадках)

1

-12

17015

3

Универсальная(рыба)

- 6

-12

49520

4

Морозильная камера(мясо

-30

-35

194062

6

Итого:

212872

63920

Требуемая расчетная Q0 определяется на каждую t0 по формуле:

где: - коэффициент учитывающий потери холода при транспортировке холодильного агента по магистральным трубопроводам, от компрессорного цеха до камер холодильника,?=1,05…1,07 - при непосредственном охлаждении, ?=1,1…1,12 - при косвенном;

? - коэффициент, учитывающий время работы компрессора в сутки, т.е. коэффициент рабочего времени КМ для морозилок ?=1.

Выбор расчетного рабочего режима и цикла работы установки

Рабочий режим холодильной установки характеризуется температурами кипения t0, конденсации tк, всасываемого пара в компрессор tвс и переохлаждения жидкого холодильного агента перед регулирующим вентилем tп.

Температура кипения холодильного агента принимается в зависимости от температуры воздуха в охлаждаемом объекте. При непосредственном охлаждении температура кипения на 7...10 С ниже температуры воздуха в камере.

t0=tпм - (7…10) 0С.

Температура кипения холодильного агента для заданного температурного режима tкам=0 0С:

t0=0 - 10 = -10 0С

Температура кипения холодильного агента для заданного температурного режима tкам=-200С:

t0=-20 - 10 =-30 0С

Температура кипения холодильного агента для заданного температурного режима tкам=-6 0С:

t0=-6 - 7 =-130С

Температура кипения холодильного агента для заданного температурного режима tкам=1 0С:

t0=1 - (10) =-9 0С

Температура кипения холодильного агента для заданного температурного режима tкам=-25 0С:

t0=-25 - (-10) =-35 0С

Для упрощения расчётов выбираем две фиксированные температуры кипения t01=-12 и t02=-35 Температуры в помещениях будут регулироваться приборами автоматики.

Температура паров, всасываемых компрессором, определяется в зависимости от температуры кипения и рекомендуемого перегрева паров на всасывающей стороне ?t.

tвс=t0 +200С

Температура паров, всасываемых компрессором для температуры кипения t0=-35 С

tвс=-35+20=-15 0С

Воздушный конденсатор:

tк=tн+(10…12) 0С; =6 tн= tв=34,7

tк =34,7+6+10=50,7 0С.

Так как tк орошение до tк=45.

При tк=45 Pк=21Bar, при t0=-35 P0=1,8Bar отсюда Pк/P0=21/1.8=11.7

Так как Pк/P0, поэтому применяем для данной установки двухступенчатую схему с винтовым компрессором и экономайзером.

Pпр===6.1Bar, tпр=1

7. Расчет и подбор основного и вспомогательного оборудования

Подбор приборов охлаждения

Подбор приборов охлаждения сводится к определению тепловой нагрузки на воздухоохладители. Все камеры комплектуются воздухоохладителями фирмы «ГРАН».

Камера 1.

tпм=00С;

Q0ОБ=18,5 кВт;

Принимаем 1 воздухоохладитель ВС354Д60 Q0ОБ=19,3кВт

Камера 2.

tпм=-200С;

Q0ОБ=29,4кВт

Принимаем 1 воздухоохладитель ВС404Е60 Q0ОБ=30,2кВт

Камера 3.(универсальная)

tпм=-60С;

Q0ОБ=95,7 кВт;

В этой камере подбор осуществляем по максимальной нагрузке, т.е. при tпм=-60С

Принимаем 3 воздухоохладителя ВС405Е60 с Q0ОБ=336,4=109,2кВт

Камера 4.

tпм=-250С;

Q0ОБ=194,1кВт

Принимаем 3 воздухоохладителя ВС504Е60 с Q0ОБ=3кВт

Расчет и подбор компрессоров

Расчет холодильного оборудования машинного отделения производится по суммарной тепловой нагрузке Qокмрасч полученной в итоге расчета теплопритоков.

Холодопроизводительность компрессора должна быть выше расчетной тепловой нагрузки с учётом следующих факторов:

- с учётом дополнительных теплопритоков через изоляцию трубопроводов. Эти теплопритоки учитывается коэффициентом потерь трубопроводов;

в данном случае для непосредственной системы:

?=1,05…1,07 - потери холода при транспортировке холодильного агента;

- с учётом работы стационарной холодильной установки, компрессор не работает все 24 часа в сутки. Это учитывается коэффициентом рабочего времени;

Компрессоры рассчитываются на каждую температуру кипения. Подбор производится по холодопроизводительности и эффективной мощности.

Компрессорные агрегаты подбираем по значению требуемой расчетной производительности с учетом целевого назначения, расчетного режима работы и функциональной схемы холодильной установки. Компрессоры рассчитывают и подбирают на каждую температуру кипения.

Подбор компрессорного агрегата для цикла с двухступенчатым сжатием, с экономайзером и температурой кипения Хладагент R404а.

Рисунок - Цикл двухступенчатой холодильной установки

На рисунке показан цикл двухступенчатой холодильной установки с экономайзером и температурой кипения , изображенный в диаграмме LgP - i.

Термодинамические процессы цикла показанного на рисунке 8:

1- 1 - перегрев паров на всасывание в компрессор;

1 - 2 - адиабатическое сжатие;

3 - 4 - адиабатическое дожатие хладагента;

4 - 6 - охлаждение, конденсация и переохлаждение жидкости в конденсаторе перед регулирующим вентилем;

6 - 6- дросселирование в экономайзер через регулирующий вентиль от до ;

6 - 7 - переохлаждение в экономайзере;

7 - 7- дросселирование в испаритель через регулирующий вентиль от до ;

7- 1 - кипение в испарительной системе;

Параметры всех точек сведены в таблицу 13

Температура в точке 7: t7=tпр+(4-6) t7=6

Удельная массовая холодопроизводительность, кДж/кг;

Удельная объемная холодопроизводительность, ;

Таблица №9 - Параметры точек двухступенчатого сжатия

Номер точки

P, бар

1

1,8

-35

0,125

343

1

1,8

-15

0, 13

364

2

6,1

27

0,038

391

3

6,1

18

0,036

383,4

4'

21

65

0.01

410

4

21

50

0,009

390

5

21

45

-

274

6

21

45

-

260

6'

6.1

1

0,025

260

7

21

45

-

207

7

1,8

-35

-

207

9

6.1

1

0,034

368

Масса хладагента всасываемая компрессором, кг/с;

=

Энтальпия точки 3, кДж/кг;

i3 = i9 + МaаКД•(i2 - i9);

i3 = 368 + 2,04/3,04•(391-368) = 383,4кДж/кг

Энтальпия в точке 6,кДж/кг: ?6=?5-•23 260кДж/кг

Действительный объем пара проходящий через компрессор, ;

Удельная объёмная холодопроизводительность, кДж/м3

qv = =1046кДж/м3

Коэффициент подачи компрессора;

?=f(Pm/P0) Pm/P0=3.4

?=0.82

Теоретическая объёмная подача

Vh=Vд/?=0,26/0,82=0,31м3

Адиабатная мощность, кВт;

Индикаторный КПД

??=f(Pm/P0)=0.76

Индикаторная мощность

N?= Na/ ?? =55.08/0.76=72,5кВт

Мощность трения

NТР=Pтр•Vh=40•0.31=12,4кВт

Эффективная мощность

Nэ=N?+Nтр=72,5+12,4=87,9кВт.

По каталогу КП BITZER Software v6.3.2 при заданных условиях и полученных расчётах для данной холодильной установки применяются 2 полугерметичных винтовых компрессора марки BITZERмодель HSN8591-160-40P. Их характеристики представлены в приложениях к курсовому проекту.

Расчет и подбор конденсаторов

В данном курсовом проекте задаются воздушные конденсаторы. Подбор конденсаторов производится по следующей методике:

Qкд=?Q0+0,5?Nэ

Где ?Q0 - суммарная тепловая нагрузка на конденсатор от всех групп компрессоров, определенная при тепловом расчете компрессора;

?Nэ - суммарная эффективная мощность;

Qкд= 276,8+0,5• 87,9 321кВт

Подбираются к установке три воздушных конденсатора фирмы Fincoil марки «Solar MAX» SXE-12-12-914-720-. Диаметр вентилятора 914мм. Мощность 435 кВт. Габаритные размеры - длина 9500мм, ширина 2500мм.

Расчет и подбор экономайзера

Экономайзер подбирается как газовый теплообменник.

Для температуры кипения t0=-35

Fт=Qтт•?т Qт=M•(?5-?6)=2.04•(274-260)=28.56кВт

Кт=0,2кВт/м2•К

Qт - тепловая нагрузка на экономайзер.

Fт=28,56/0,2•26=5,5м2

Выбираем 2 кожухозмеевиковых горизонтальных теплообменника ТФ-70А в качестве экономайзеров, площадь теплопередающей поверхности 6м2.

Расчет и подбор ресиверов

На крупных холодильных установок необходимо производить с обязательным соблюдением техники безопасности с учетом емкости испарительной системы по холодильному агенту и способа подачи холодильного агента в испарительную систему. Расчет ресиверов сводится к определению его емкости.

Линейный ресивер

Емкость линейного ресивера рассчитывается по формуле : э

Vл.р . ,

где, Vс.охл.- суммарная вместимость охлаждающих устройств, м3;

.

Vc.охл=0,352м3

В качестве линейного ресивера используем ресивер марки 0,75РЛД ёмкость-0,8м3.

Расчёт и подбор маслотделителя

Маслоотделитель подбирается по внутреннему диаметру патрубка

Dмо=

Где - суммарная для всех температурных режимов массовая подача компрессорных агрегатов, кг/с. кг/с

- средний удельный объём пара в конце сжатия, м3/кг

- допустимая скорость движения пара в маслоотделителе, м/с;

Dмо= =

Подбираем маслоотделитель марки ESK тип ОS16.

холодильник камера теплоизоляционный

Список литературы

1. Бараненко А.В., Калюнов В.С., Румянцев Ю.Д. Практикум по холодильным установкам - Санкт-Петербург: Издательство-Профессия, 2001.

2. Курылев Е.С., Оносовскии В.В. Холодильные установки - Санкт-Петербург: Издательство-Политехника, 2000.

3. Игнатенко Е.Н. Курсовое проектирование по холодильным установкам: Методические указания. - Вл-к.: Дальрыбвтуз, 1995

4. Игнатенко Е.Н. Холодильные установки: Методические указания. - Вл-к.: Дальрыбвтуз, 2003.

5. Диканова Л.Ф. Оформление документации: Методические указания. - Вл-к.: Дальрыбвтуз, 2003.

6. Е.Н. Игнатенко, А.В. Назаренко Холодильные установки - Вл-к.: Дальрыбвтуз, 2013.

7. Компьютерная программа BITZER Software v6.3.2. rev900

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Расчет строительных площадей камер хранения и всего холодильника. Выбор строительно-изоляционных конструкции и расчет толщины слоя теплоизоляции. Тепловой расчет охлаждаемых помещений. Расчет и подбор и основного и вспомогательного оборудования.

    дипломная работа [1,1 M], добавлен 29.06.2012

  • Техническая характеристика технологического оборудования, потребляющего холод. Расчет числа строительных прямоугольников камер хранения, толщины теплоизоляционного слоя. Тепловой расчет камеры холодильника. Выбор и обоснованные системы охлаждения.

    курсовая работа [118,4 K], добавлен 11.01.2012

  • Определение размеров охлаждаемых помещений и холодильника для хранения рыбы, расчет толщины теплоизоляционных конструкций. Схема холодильной установки, вычисление теплопритоков. Подбор компрессоров, воздухоохладителей, конденсатора и линейного ресивера.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 07.08.2017

  • Число, площади и размеры камер. Расчетные параметры воздушной среды. Изоляционные конструкции и особенности холодильников. Расчет толщины слоя теплоизоляции. Теплопритоки через ограждения, от продуктов и при солнечной радиации. Выбор системы охлаждения.

    курсовая работа [775,4 K], добавлен 12.01.2015

  • Проектный расчет воздушного холодильника горизонтального типа. Использование низкопотенциальных вторичных энергоресурсов. Определение тепловой нагрузки холодильника, массового и объемного расхода воздуха. Тепловой и экзегетический балансы холодильника.

    курсовая работа [719,0 K], добавлен 21.06.2010

  • Выбор строительных конструкций холодильника. Планировка машинного отделения и компоновка камерного оборудования. Расчет наружных стен, полов, покрытия охлаждаемых камер. Определение теплопритоков в охлаждаемые помещения через ограждающие конструкции.

    курсовая работа [404,6 K], добавлен 20.04.2014

  • Основные понятия и расчет теоретического цикла бытового компрессионного холодильника. Устройство конденсаторов бытовых холодильников, расчет их конструктивных параметров и толщины теплоизоляционного слоя. Основные параметры поршневых компрессоров.

    курсовая работа [498,9 K], добавлен 25.03.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.