Технологический процесс холодильной обработки продуктов

Параметры наружного воздуха для  города Минска: tн=31⁰С;φн=56%; tср.год.=  0 ⁰С. По i-d диаграмме влажного воздуха в зависимости от tн  и φн для данного города определяем tм.т.=24⁰С. Затем по графику 11.1 [7, с.72] находим tк=37⁰С.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2 Цикл компаундной холодильной установки

 

 

 

 

 

Рисунок 7 – Построение цикла компаундной холодильной установки

 

 

 

После выбора рабочего режима определяют параметры хладагента.

 

Исходные данные и  результаты сводим в таблицу 10.

 

6.3 Расчет и подбор холодильной машины

 

 

 Технология расчета взята из [7, с.72]

 

 

6.3.1 Массовый расход  пара

 

 

Массовый расход циркулирующего хладагента, требуемый для отвода теплопритоков М, м³/с,  вычисляют по формуле

 

                                     M  _-40

;                                                   (42)

                                      M _-30

;                                                    (43)

                                   M _-10

;                                                    (44)

 

где Q_{0т -40,} Q_{0т -30,} Q_{0т -10} — требуемая холодопроизводительность компрессора, кВт, таблица 9.

                  i₁₀; i_9'; i_5’; i_8; i₁ i₄ - энтальпии соответствующих точек цикла, кДж/кг, таблицы 10.

                                    

 

6.3.2 Требуемый суммарный массовый расход

 

 

Требуемый суммарный  массовый расход хладагента М₁, кг/с, рассчитывают по формуле

                                 

                     M _(км1) ;                       (45)                                                                              

 

где i₆; i_7'; i_11’; i_4; i₁ - энтальпии соответствующих точек цикла, кДж/кг, таблица 10.

 

 

6.3.3 Определение требуемой  объемной производительности компрессора

 

 

Требуемую объемную производительность компрессораV_т, м³/с, вычисляют по формуле

 

                      V_{Т -(-40)} ;                                               (46)

 

                                       V_{Т (-30)} ;                                                  (47)

 

V_{Т (-10)} ;                                                  (48)

 

где υ_2, υ_5, υ₈ – удельный объем всасываемого пара, таблицы 10.

             

 

 

              λ _-40 λ _-30, λ _-10 – коэффициент подачи компрессора, находится в зависимости от отношения р_к/р_о  [7, С.72 рис.11.1 ].

 

 

 

6.3.4 Действительный массовый  расход

 

 

Действительный массовый расход М_км, кг/с, вычисляют по формуле

 

М_{км -40} ;                                                (49)

 

                                      М_{км -30} 

 

                                       М_{км -10}

 

где υ_2, υ_5, υ₈ – удельный объем всасываемого пара, таблицы 10;

      λ _-40, λ _-30, λ _-10 – коэффициент подачи компрессора, находится в зависимости от отношения р_к/р_о [7, С.72 рис.11.1].

 

 

6.3.5 Суммарная теоретическая  мощность

 

Суммарную теоретическую мощность N_т, кВт, вычисляют по формуле

 

 

      N_Т-40 = М _–40 ×(i₁₁ – i₁₀);                                               (50)

 

                            N_{Т -30} = М _–30× (i₆ – i₅);                                               (51)

   

                                   N_{Т -10} = М _–10× (i₂ – i₁);                                                  (52)

 

 

 

где i₁₁, i_10, i_6, i_5, i_1, i₂ - энтальпии соответствующих точек цикла, Дж/кг, таблицы 10.

 

 

 

 

          6.3.6 Индикаторная мощность

 

 

          Индикаторную мощность N_i , кДж/с, вычисляют по формуле

 

N_i-40 ,                                                   (53)

 

N_i-30 ,                                                 (54)

 

N_i-10 ,                                                   (55)

 

 где  η_i – индикаторный КПД, [7, С.74 ].

 

 

6.3.7 Эффективная мощность

 

 

Эффективную мощность  N_e , кДж/с, вычисляют по формуле

 

                                   N_{e -40} ;                                                     (56)

 

                                  N_{e -30} ;                                                    (57)

 

N_{e -10} ;                                                    (58)

 

где  η_мех – механический КПД, учитывающий потери на трение, [7, С.74]

 

 

6.3.8 Тепловой поток  в конденсатор

 

 

Тепловую нагрузку (тепловой поток) на конденсатор Q_к, кВт, вычисляют по формуле

 

                      Q_к(-10) =∑М_КМ ×(i₂– i₃) ;                                          (59)

 

                                Q_к.д = Q_0Т(-10)+Q_0Т(-30)+ Q_0Т(-40)+N_i-40+ N_i-30+ N_i-10;                     (60)                 

 

                                        Q₀= ∑Q_0Т × ;                                                    (61)

                

 

Исходные данные и  результаты расчетов сводим в таблицу 11.

 

 

 

Таблица 10 – Параметры точек цикла

 

Точки	t, °С	i, кДж/кг×К	Р, МПа	υ, м³/кг
1’	-10	1670	0.29	-
1	0	1700	0.29	0.45
2	+115	1925	1.43	-
3’	+37	560	1.43	-
4	-10	560	0.29	-
5’	-30	1640	0.12	1
5	-20	1660	0.12	-
6	+35	1775	0.29	-
7	-10	375	0.29	-
8	-30	375	0.12	-
9	-40	375	0.072	-
10’	-40	1625	0.072	-
10	-30	1650	0.072	1.6
11	+70	1845	0.29	-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 11-Тепловой расчет компрессоров

t0,°C	-10°C	-30°C	-40°C
Q0,кВт	41,7	33,11	31,67
Мт, кг/с	0,038	0,026	0,025
M (км1)	0,104	-	-
Vт, кг/с	0,062	0,03	0,048
λ	0,75	0,86	0,84
Vкм, м³/с	0,0836	0,058	0,058
Мкм, кг/с	0,139	0,05	0,03
Q0 км, кВт	55,794	63,098	38,063
Марка	А110-7-2	А80-7-5	А40-7-6 А40-7-6
агрегата
NT, кВт	31,35	5,736	5,938
Ni, кВт	41,8	7,648	7,917
Nэ, кВт	51,605	9,442	9,774
Qк, кВт	190,190
Qкд, кВт	214,320

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

         7 Расчет и подбор основного  оборудования 

 

 

7.1 Расчет и подбор конденсатора

 

 

В связи с тем, что  холодильник располагается в средней зоне,  наилучшим вариантом будет подбор и расчет испарительного конденсатора. 

Площадь теплопередающей  поверхности конденсатора F, м², вычисляют по формуле

 

                                  F = ,                                                           (62)

 

Так как  мы производим расчет испарительного конденсатора, то расчетная нагрузка на основную (орошаемую) секцию вычисляют по формуле

 

                                          Q_к = (0,9 ÷ 0,92)×Q_кд                                     (63)

 

где Q_кд – действительная тепловая нагрузка на конденсатор, Вт,    таблица 12;

       q_F – плотность теплового потока, Вт/м², [7, c.87 таблица 11.5].

     

F=

 

Подбираем испарительные  конденсаторы: ТКА-140 и ИК-90 с суммарной теплопередающей поверхностью 163 м² [7, с.127 таблица14,6].

 

 

7.2 Расчет и  подбор воздухоохладителей

 

 

Площадь теплопередающей  поверхности является основным параметром при расчете и подборе воздухоохладителей.

Площадь теплопередающей поверхности воздухоохладителя F, м²,  вычисляют по формуле

 

                                                                                      (64)

 

 

 

где  k – коэффициента теплопередачи воздухоохладителя, Вт/(м²К) ,[7, c. 92];

                 Q_об – нагрузка на оборудование (для каждой камеры),Вт, таблица 8;

                Δt – разность между температурой кипения и температурой в камере;

По рассчитанной площади  теплопередающей поверхности принимаем  один или несколько воздухоохладителей, °C, [7, c. 128 таблица 14.7], с площадью f.

 

Исходные данные и  результаты расчетов сводим в таблицу 12.

Таблица 12 – Подбор воздухоохладителей

 

Камера	Qоб,кВт	∆t, 0С	k, Вт/(м2К)	F, м2	Vвз, м2	f, м2	n	Приборы охлаждения
1	31,707	-30	12,5	253,7	84	300	6	Я10-АВ2-50
6	28,442	0	17,5	162,5	5,4	200	4	Я10-АВ2-50
7	17,855	0	17,5	102,03	5,4	150	3	Я10-АВ2-50