Холодильное оборудование

1. Расчёт толщины теплоизоляционного слоя строительных ограждений.

Определить действительную толщину теплоизоляции и действительный коэффициент теплопередачи стены холодильника. Исходные данные:

Холодильник расположен в средней зоне, стена изолирована теплоизоляцией, выполненной в виде стандартных плит толщиной 50 мм.

Железобетонная стена – ЖБ, кирпичная стена – К.

Исходные данные для расчёта:

Исходные данные для расчёта:

.             

1.2. Методика расчёта.

   Расчетная толщина теплоизоляционного слоя, м;

= 0,194=0,200 м

где К - коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м2•К), определяется по таблице.

  б1, бn - толщина слоев строительных материалов, входящих в состав ограждения, м;

     - коэффициенты теплопроводности строительных материалов, входящих в состав ограждения, Вт/(м•К), определяется по    таблице 2;

     - коэффициент теплопроводности теплоизоляции, С Вт/(м•К)

aиз,aвн - коэффициенты  теплоотдачи с наружной и внутренней стороны стены Вт/( м2•К) (aн= 25,aвн= 8).

Полученную расчетную толщину биз теплоизоляционного слоя следует округлить до величины, кратной толщине стандартной плиты (50 мм). Округление производят в сторону увеличения. Например, расчетная толщина теплоизоляции равна 0,133 м, тогда действительная толщина биз после округления составит 0,150 метров, т.е. 3 стандартных плиты по 50 мм. Округление допускается в сторону незначительного уменьшения.

После того как была скорректирована толщина теплоизоляции необходимо пересчитать, коэффициент теплоотдачи Кд. Значение которого будет являться действительным.

=0,399

2. Расчёт теплопритоков в охлаждаемые помещения.

Определить теплопритоки, проникающие в камеру одноэтажного холодильника.

2.1.Исходные данные

Наружные и внутренние стены холодильника выполнены из кирпича.

Кровля плоская, покрытая толем. Высота стен 6м.

В камере №2 (с отрицательной температурой )пол имеет систему каналов для воздушного обогрева грунта с целью защиты его от промерзания  и вспучивания. В камерах работает n человек и установлен транспортёр с электродвигателем мощностью N кВт.

Коэффициенты теплопередачи, Вт/(мК)

Кровли                                                                                  0,22

Наружных стен                                                                    0,25

Внутренней стены                                                               0,56

Перегородки между камерами 1и 2                                   0,58

Пола                                                                                     0,35

2.2. Методика расчёта:

1.Определение  расчетной температуры  наружного воздуха

tн=0,4* tам+0,6* tсм

tн =0,4*40+0,6*23,7=30,22 0С

где tн  - температура наружного воздуха, 0С;   

tнм - температура абсолютного максимума, (таблица ).

tсм - средняя температура в 13 час. наиболее жаркого месяца, (таблица 3)°С.

2. Определение теплопритоков через ограждения.

Теплопритоки (Вт) через ограждения проникают в камеру холодильника вследствие разности температур снаружи и внутри камеры и в результате солнечной радиации:

Q1=Q1T + Q1C,

Q1=2504,4+526,8=3031,2 Вт (1 камера)

Q1=8045,5+819,9=8865,4 Вт (2 камера)

где Q1T – сумма теплопритоков через ограждения вследствие разности температур, Вт

Q1C- сумма теплопритоков через ограждения, подвергнутые действию солнечных лучей, Вт

Теплопритоки Q1T, вызванные разностью температур, проникают вовнутрь через каждое из шести ограждений камеры (кровлю, стены, пол).

Теплопритоки через кровлю

Q1T= К*F*(tн-tк),

Q1T=0,22*72(30,22-0)=478,7 Вт (1 камера)

Q1T=0,22*144(30,22-(-30))=1907,8 Вт (2 камера)

где К –коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м2*К)

F- поверхность ограждения, м2

tн- температура воздуха снаружи камеры, 0С

tк- температура воздуха в камере, 0С

По этой же формуле необходимо рассчитать теплопритоки через наружные стены и перегородку (если камеры смежные) между камерами № 1 и № 2.

Теплопритоки через наружные стены.

Q1T= К*F*(tн-tк),

Q1T=0,25*108(30,22-0)=815,9 Вт (1 камера)

Q1T=0,25*144(30,22-(-30))=2167,9 Вт (2 камера)

Теплопритоки через перегородки между камерами 1 и 2.

Q1T= К*F*(tн-tк),

Q1T=0,58*72(30,22-0)=1262 Вт

Q1T=0,58*72(30,22-(-30))=2514,8 Вт(1 камера)

Теплопритоки через внутренние стены.

В тех случаях, когда температура в соседних помещениях неизвестна, перепад температур принимают в размере 70 % от расчетной разности температур для наружных стен, т.е. от (tн-tк),

Q1T= 0,7*К*F*(tн-tк)

Q1T=0,7*0,56*36(30,22-0)= 426,5 Вт (1 камера)

Q1T=0,7*0,56*72(30,22-(-30))=1699,6 Вт (2 камера)

где К - коэффициент теплопередачи внутренней стены, Вт/(м2*К)

F- поверхность внутренней стены, м2

tн,tк – температура воздуха снаружи и внутри камеры, 0С.

Теплопритоки через пол, лежащий на грунте, для камер с нулевой и положительной температурой не определяют.

Теплопритоки через пол, имеющий систему обогрева грунта в виде воздушных каналов, определяют по следующей формуле;

Q1T=F*К*(3- tк),

Q1T=0,35*144*(3-(-30))=1663,2 Вт (2 камера)

Где, К- коэффициент теплопередачи пола , Вт/(мК);

F- поверхность  пола , м2

Теплопритоки  Q1C   вызванные солнечной радиацией.

Такие теплопритоки проникают через кровлю и наружные стены. При определении теплопритоков через стены, обычно учитывают только одну стену , которая подвергается наибольшему облучением солнцем .Такой, как правило, является стена , имеющая максимальную поверхность ,или стена , наиболее невыгодно ориентированная по отношению к солнцу .

Q1C=К* F*     tс

Через кровлю:

Q1с=0,22*72*18,5=293 Вт (1 камера)

Q1с=0,22*144*18,5=586,1 Вт (2 камера)

Через стену:

Q1с=0,56*72*11= 443,5 Вт (1 камера)

Q1с=0,56*72*5,8= 233,8 Вт (2 камера)

Где F – поверхность ограждения , подвергающаяся действию солнечных лучей , м2

   tс - избыточная разность температур, 0С

Тепловую нагрузку на компрессор Q 1км  определяют как алгебраическую сумму теплопритоков, т.е Q 1км  = Q1

Тепловую нагрузку на камерное оборудование  Q 1об  определяют как сумму только положительных теплопритоков.

3. Определение теплопритоков от продуктов и тары.

Теплопритоки (Вт) от продуктов и тары равны:

Q 2= Q2п+Q2т

Q 2=2638,9 +231,5 =2870,4 Вт (1 камера)

Q 2=6552,8 +121,5 =6674,3 Вт (2 камера)

Где Q2п  -  тепло, отводимое от продуктов при их охлаждении, Вт;

Q2т  - тепло ,отводимое от тары ,Вт.

Тепло (Вт), отводимое от одного вида продукта

Q2п=G*(iн- iк)/86,4

Q2п=4000*(307-250)/86,4=2638,9 Вт (1 камера)

Q2п=2100*(336,6-67)/86,4=6552,8 Вт (2 камера)

Где G- количество охлаждаемого продукта ,кг ;

  iн, iк  - энтальпия продукта до и после охлаждения, кДж/кг