Холодильное оборудование

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И  НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 

ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ

ТОЛЬЯТТИНСКИЙ ФИЛИАЛ

 

Кафедра: «Технология продовольственных  продуктов, потребительских

товаров и технологическое оборудование»

 

 

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к расчётно-графической работе

по дисциплине «Холодильная техника  и технология»

Вариант № 29

 

 

 

 

 

                                                                    Студент              Прожогина Дарья

                                                                    Группа                      ТЗК - 501

                                                                    Преподаватель         Дудина С.Ю.

 

 

 

 

Тольятти 2013г

Вариант № 29

СОДЕРЖАНИЕ

 

Аннотация   ……………………………………………………………………  3

Введение  ……………………………………………………………………… 4

          1 Задание ….........................................………………………………………… 7

2. Расчёты.  …………………………………………………………………….. 6

2.1. Расчёт ёмкости холодильной  камеры ……………………………..6

2.2. Расчёт грузовой площади холодильной камеры.………………... 7

2.3. Расчёт строительной площади  холодильной камеры .………….. 7

3. Планировка холодильной камеры…….…………………………………… 8

4. Теплотехнический расчёт стационарной  холодильной камеры .……….. 9

4.1. Расчёт для наружной стены.………………………………………   9

4.2. Расчёт для внутренней стены.…………………….……………... 11

4.1. Расчёт для покрытия (потолка) ..………………………………....12

4.1. Расчёт для пола …………………………………………………... 13

5. Расчёт температуры в многослойной  наружной стене ………………… 14

5.1. График распределения температур в толще наружной стены...... 17

6. План и разрез холодильной камеры .……………………………………. 18

Библиографический список ……………………………………………….. 19

 

 

 

 

 

2

Аннотация

   В данной расчётно-графической  работе приведён метод подбора  стационарной холодильной камеры для хранения продуктов необходимого наименования и количества.

В теоретической части произведены  расчёты:

- ёмкости холодильной камеры,

- её грузовой и строительной  площади,

- сделан теплотехнический расчёт: наружной стены, внутренней стены,  покрытия и пола.

В графической части данной работы выполнены следующие чертежи:

- температурный график наружной  стены (приложение 1),

- план холодильной камеры (формат  А4, приложение 2),

- разрез холодильной камеры (формат  А4, приложение 3).

Расчётно-графическая работа выполнена на 19 страницах, включает 3 приложения и библиографию из 12 источников.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Введение

   Холодильная техника в  21 веке становится всё более  совершенной. Следует отчётливо  представлять, что без серьёзных  научных исследований, без фундаментальной подготовки высококвалифицированных специалистов по холодильной технике этот процесс развиваться не может. Одним из основных направлений развития является применение энергосберегающих технологий, экономия невосполнимых природных ресурсов. Одним из способов энергосбережения является применение иверторных технологий, способствующих минимизации потерь энергии посредством контроля за скоростью работы компрессора.

Спрос на низкотемпературные стационарные холодильные камеры ежегодно растёт и далее будет увеличиваться, поскольку устаревшие хладокомбинаты не имеют возможности оперативно размещать грузы, хладообразующий аммиак не позволяет поддерживать стабильно низкий температурный режим, что отрицательно сказывается на качестве продукта. Эксплуатация морально устаревшего и физически изношенного оборудования ведёт к большим энергетическим потерям и повышению потребления электроэнергии на предприятии.

Умение правильно произвести расчёт и подбор стационарной холодильной камеры является залогом правильного хранения продуктов и позволяет избежать излишних расходов электроэнергии на предприятии вследствие максимального использования грузовой площади холодильной камеры.

Цель данной работы заключается  в расчёте объёма холодильной  камеры для конкретного продукта необходимой массы, построение графика температур наружной стены и подбор планировки стационарной холодильной камеры.

 

 

 

 

 

 

4

1. Задание.

Данные для 29 варианта:

1. Город – Новосибирск,

абсолютная максимальная температура воздуха - + 38°С;

среднегодовая температура  воздуха, 0,2°С;

минимальная из средних скоростей ветра за июль, ν = 3,8 м/с.

2. Количество продуктов хранимых в камере – 5,5 т = 5500 кг

3. Наименование продуктов  – сметана, творог

температура воздуха внутри камеры - 0°С (приложение 18.1, стр. 433[12]).

4. Конструкции наружной стены – тип 2.

5. Материал теплоизоляции: 

Пенополиуретан жесткий  ПУ-101, λ = 0,045 Вт/м°С.

6. Материал гидроизоляции: 

Слой битума, два слоя гидроизола и еще слой битума, δ=4 мм, λ= 0,28 Вт/м˚С.

 

 

 

 

5

1. Расчёт ёмкости холодильной  камеры

   Грузовой объём холодильных камер подсчитывают исходя из суточного потребления продуктов и допустимых сроков хранения их на предприятиях общественного питания по следующей формуле:

где G_х.пр [кг] – кол-во продуктов в холодильнике; (по заданию – 5500 кг)

q_v [кг/м³] – норма загрузки в единицах объёма холодильной камеры (по приложению 8[3]:сметана, творог – 1,46 т/м³= 1460 кг/м³).

 

Суточное потребление продуктов  рассчитываем по формуле:

, кг/сут

где τ – допустимый срок хранения продуктов в сутках, таб.5.1, стр.412[6],

τ = 3 суток.

(кг/сут)

 

2. Расчет грузовой площади холодильной  камеры

 

Грузовая площадь холодильной  камеры, занимаемая продуктом, определяется по формуле:

  

где h_гр – грузовая высота складируемого продукта в метрах.

Значение грузовой высоты складируемого  продукта принимается согласно требованиям к стандартным холодильным камерам. В нашем случае принимаем высоту складируемого продукта равной 2,3 м.

 

6

3. Расчёт строительной площади холодильной камеры

Строительная площадь холодильных  камер определяется по формуле:

 

, м²

   где - коэффициент использования площади холодильной камеры, который учитывает наличие проходов, отступов от стен и колонн.

Для камер:   от 5 до 10 м² = 0,45. [10]

Объём холодильной камеры определяют по формуле:

, м³

- высота камеры принимается  согласно п.2[3] требований к стационарным холодильным камерам. Принимаем h = 2,5 (м) – высота камеры.

Определяем габариты холодильной  камеры методом подбора, руководствуясь требованиями п.2[3].

l = 2 (м) – длина камеры,

m = 1,8 (м) – ширина камеры,

h=2,5 (м) – высота камеры.

 

 

 

 

 

 

 

7

3. Планировка  холодильной камеры.

 

 

 

 

 

                                                 1

 

 

                             3

                                                                                   4

                                                                                            

                                                                                                 5

 

Рисунок 1. Планировка стационарной холодильной камеры:

1 – холодильная камера;

2 – испаритель холодильной машины;

3 – тамбур;

4 – компрессорно-конденсаторный агрегат холодильной машины;

5 – сетчатое ограждение компрессорно-конденсаторного  агрегата.

 

 

 

8

4. Теплотехнический расчёт стационарной холодильной камеры

  Цель технологического расчёта – рассчитать толщину теплоизоляции стационарной холодильной камеры и определить коэффициент теплопередачи строительных конструкций стационарных холодильных камер.

Тип наружной стены определяем по приложению 4[3], это тип 2.

Наружная стена состоит из:

2

№ слоя Материал  слоя δ,м Коэф. теплопроводности l, Вт/(м˚С)  1. Цементная штукатурка 0,02 0,93 2. Панель железобитонная 0,12 2,04 3. Пароизоляция: слой битума, два слоя гидроизола и еще слой битума 0,004 0,28 4. Теплоизоляция: Пенополиуретан жесткий ПУ-101 х 0,045 5. Цементная штукатурка 0,02 0,93

Толщина теплоизоляции определяется по формуле:

, М

где - коэффициент теплопроводности теплоизоляционного материала, = 0,045 Вт/м°С;

k - коэффициент теплопередачи ограждения [Вт/м²°С];

m – коэффициент конструктивного качества теплоизоляционной конструкции ограждения;  для теплоизоляции из пенополиуретана- 1,05[3];

δ_i - толщина отдельных слоёв строительной конструкции ограждения, м;

λ_i – коэффициент теплопроводности отдельных слоёв строительной конструкции ограждения, [Вт/м˚С], определяется по СНиП II-3-79*«Строительная теплотехника» [8];

 

9

α_в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по СНиП [8], таблица 4 или по таблице 6.1[3], для внутренней поверхности стен, потолка и пола камеры с использованием воздухоохладителей α_в = 10,4 Вт/м²°С;

α_н - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающих конструкций по летним условиям, следует определять по формуле:

, Вт/м²°С.

где v - минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль, повторяемость которых составляет 16% и более, принимается согласно СНиП [9], но не менее 1 м/с (для г. Новосибирск это 3,8 м/с).

(Вт/м²°С)

Требуемое сопротивление теплопередачи  определяется по формуле:

 

 

можно определить по нормативной  литературе [10] (таблицы 2,3,4,5) или по таблице 1 приложения 9 «Методич.пособия»[3]. Температура воздуха 

внутри камеры  определяем из приложения 18.1, стр. 433[12],

для температуры в камере 0°С составит 2,4 м²°С/Вт.

Среднегодовую температуру для  города определяем по приложению 6[3] для г. Новосибирск,

δ_из = 0,10 (м).

Для всех видов теплоизоляционных работ специализированных холодильников δ=25; 30; 50; 100мм. Для нас подбираем 2 плита по 50 мм : 2 ^х 0,05  = 0,10 (м).

Определяем действительный коэффициент  теплоизоляции по формуле:

 

10

 

(Вт/м²°С)

4.1. Расчёт для внутренней стены.

 

Конструкция внутренней стены (см.таб.2):

№ слоя	Материал слоя	δ, м	l, Вт/(м˚С)
1.	Кирпичная кладка	0,125	0,81
2.	Битум	0,01	0,2
3.	Пароизоляция: слой битума, два слоя гидроизола и еще слой битума	0,004	0,28
4.	Теплоизоляция: Пенополиуретан жесткий ПУ-101	х	0,045
5.	Штукатурка	0,015	0,93