Проект холодильника при мясокомбинате вместимостью 800 т в г. Новгороде

Теплоизоляция пола

δ_из = 0,2 · [1/0,3 – (1/7+ 0,04/1,6 + 0,08/2,04+ 0,001/0,15)] = 0,6 м.

Толщина слоя керамзитового гравия принимается равной 600 мм.

Определение толщины  теплоизоляционного слоя для покрытия холодильника

 

δ_из= 0,19 · [1/0,3 – (1/23 + 5 ·0,012/0,3 + 0,04/1,6 + 0,001/0,15 + 0,16/1,5 + 1/6)] = 0,52 м.

Толщина слоя гранулированного шлака принимается равной 520 мм.

 

4.2 Определение толщины теплоизоляционного слоя

 для камеры № 3

Западная, восточная и южная внутренние стены

Данные стены отделяют камеру от коридоров.

δ_из = 0,05· [1/0,2 – (1/8 + 3·0,02/0,93 + 0,005/0,47+ 0,25/0,81 + 1/8)] = 0,2 м.

Толщина слоя теплоизоляционного материала ПСБ – С принимается равной 200 мм. (2 слоя по 100 мм).

Северная внутренняя стена

Данная стена отделяет камеры № 3 и № 4.

  δ_из = 0,05· [1/0,46– (1/8 + 3·0,02/0,93 + 0,005/0,47+ 0,25/0,81 + 1/8)] = 0,076м.

Толщина слоя теплоизоляционного материала ПСБ – С принимается равной 80 мм. (1 слой  50 мм и 1 слой 30 мм).

Теплоизоляция пола

δ_из = 0,2 · [1/0,15 – (1/7+ 0,04/1,6 + 0,08/2,04+ 0,001/0,15)] = 1,27 м.

Толщина слоя керамзитового гравия принимается равной 1270 мм.

 

Определение толщины  теплоизоляционного слоя для покрытия холодильника

 

δ_из= 0,19 · [1/0,19 – (1/23 + 5 ·0,012/0,3 + 0,04/1,6 + 0,001/0,15 + 0,16/1,5 + 1/6)] = 0,9 м.

Толщина слоя гранулированного шлака принимается равной 900 мм.

 

4.4 Определение толщины теплоизоляционного слоя

 для камеры № 4

Восточная наружная стена

δ_из = 0,05· [1/0,23 – (1/23,3 + 3·0,02/0,93 + 0,005/0,47+ 0,38/0,81 + 1/8)] = 0,185 м.

Толщина слоя теплоизоляционного материала ПСБ – С принимается  равной 190 мм. (1 слой  100 мм и 3 слоя 30 мм).

Западная и  северная внутренние стены

Данные стены отделяют камеру от коридора.

δ_из = 0,05· [1/0,53 – (1/8 + 3·0,02/0,93 + 0,005/0,47+ 0,25/0,81 + 1/8)] = 0,062 м.

Толщина слоя теплоизоляционного материала ПСБ – С принимается  равной 75 мм. (1 слоё по 50 мм и 1 слой 25 мм).

Южная внутренняя стена

Данная стена отделяет камеру от служебно-бытового помещения.

  δ_из = 0,05· [1/0,23 – (1/8 + 3·0,02/0,93 + 0,005/0,47+ 0,25/0,81 + 1/8)] = 0,185 м.

Толщина слоя теплоизоляционного материала  ПСБ – С принимается равной 190 мм. (1 слой  100 мм и 3 слоя 30 мм).

Теплоизоляция пола

δ_из = 0,2 · [1/0,18 – (1/7+ 0,04/1,6 + 0,08/2,04+ 0,001/0,15)] = 1,05 м.

Толщина слоя керамзитового гравия принимается равной 1050 мм.

 

Определение толщины  теплоизоляционного слоя для покрытия холодильника

 

δ_из= 0,19 · [1/0,22 – (1/23 + 5 ·0,012/0,3 + 0,04/1,6 + 0,001/0,15 + 0,16/1,5 + 1/6)] = 0,76 м.

Толщина слоя гранулированного шлака принимается равной 760 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ ХОЛОДИЛЬНИКА

 

Цель теплового расчёта охлаждаемых помещений – определение суммы всех теплопритоков, поступающих в эти помещения или возникающих в них, которые могут привести к изменению температурного режима.

В результате расчёта  всех теплопритоков в камеру определяется производительность камерного оборудования (приборов охлаждения) и  тепловая нагрузка компрессоров.

Теплоприток в каждую камеру Q_общ (Вт) определяется как сумма отдельных теплопритоков:

Q_общ= Q₁+Q₂+Q₃+Q₄+Q₅      (5.1)

 где Q₁ – теплоприток через ограждения конструкции помещения;

Q₂ – теплоприток от продуктов при их холодной обработке;

Q₃ – теплоприток от наружного воздуха при вентиляции помещений;

Q₄ – теплоприток от различных источников при вентиляции помещений;

Q₅ – теплоприток при дыхании овощей.

5.1 Определение  теплопритока через ограждения

охлаждаемых камер

 

Теплоприток Q₁ определяется по выражению:

Q₁= Q_1т + Q_1с,                 (5.2)

где Q_1т – теплоприток через ограждения камеры из-за разности температур у ограждения, Вт;

Q_1с – теплоприток от солнечной радиации, Вт.

Теплопритоки Q_1т и Q_1с  определяют по формулам:

Q_1т = k · F (t_н – t_в),      (5.3)

Q_1с = k · F · Δt_с,                   (5.4)

где k – нормативный коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м²·К);

F – площадь поверхности ограждения, м²;

 

t_н – температура с наружной стороны ограждения, ^оС;

t_в – температура воздуха внутри охлаждаемой камеры, ^оС.

Δt_с – дополнительная разность температур, возникающая из-за действия солнечной радиации в летнее время, ⁰С.

Теплоприток Q₁ для камеры № 1

ВП – С

Q_1т = 0,46 · 108· (–1 + 3) = 99,36 Вт.

Теплоприток от солнечной радиации Q_1с отсутствует.

Q₁= Q_1т = 99,36 Вт.

НС –  З

Q_1т = 0,42 · 72 · (30 + 3) = 997,92 Вт.

Q_1с = 0,42 · 72 · 7,2 = 217,73 Вт.

Q₁= Q_1т + Q_1с = 997,92 + 217,73 = 1215,65 Вт.

ВС –  В

Q_1т = 0,39 · 72 · (15 + 3) = 505,44 Вт.

Теплоприток от солнечной радиации Q_1с отсутствует.

Q₁= Q_1т = 505,44 Вт.

ВС – Ю

Q_1т = 0,39 · 108 · (20 + 3) = 968,76 Вт.

Теплоприток от солнечной радиации Q_1с отсутствует.

Q₁= Q_1т = 968,76 Вт.

Пол

Q_1т = 0,3 · 216 · (2 + 3) = 324 Вт.

Q₁= Q_1т = 324 Вт.

Потолок

Q_1т = 0,36 · 216 · (30 + 3) = 2566,08 Вт.

Q_1с = 0,36 · 216 · 17,7 = 1376,352 Вт.

Q₁ = 2566,08 + 1376,352 = 3942,432 Вт.

Теплопритоки Q₁ для остальных камер определяются аналогично. Полученные данные сводят в таблицу.

 

Таблица 5.1

Ограждение	tв, оС	Размеры, м			F, м2	tн, оС	∆t, оС	k, Вт/(м2·К)	∆tc, оС	Q1T, Вт	Q1C, Вт	Q1, Вт
		L	B	H
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
Камера № 1
ВП-С	-3	-	18	6	108	-1	2	0,46	-	99,36	-	99,36
НС-З		12	-	6	72	30	33	0,42	7,2	997,92	217,73	1215,65
ВС-В		12	-	6	72	15	18	0,39	-	505,44	-	505,44
ВС-Ю		-	18	6	108	20	23	0,39	-	968,76	-	968,76
Пол		12	18	-	216	2	5	0,3	-	324	-	324
Потолок		12	18	-	216	30	33	0,36	17,7	2566,08	1376,352	3942,432
											Итого:          7055,642
Камера № 2
ВС-С	-1	-	18	6	108	15	16	0,39	-	673,92	-	673,92
НС-З		24	-	6	144	30	31	0,42	7,2	1871,88	435,456	2307,336
ВС-В		24	-	6	144	15	16	0,42	-	96768	-	967,68
ВП-Ю		-	18	6	108	-3	-	-	-	-	-	-
Пол		24	18	-	288	2	3	0,36	-	311,04	-	311,04
Потолок		24	18	-	288	30	31	0,36	17,7	3214,08	1835,136	5049,216
											Итого:          9309,192
Камера № 3
ВП-С	-30	-	12	6	72	-20	10	0,46	-	331,2	-	331,2
ВС-З		12	-	6	72	15	45	0,2	-	648	-	648
ВС-В		12	-	6	72	20	50	0,2	-	720	-	720
ВС-Ю		-	12	6	72	20	50	0,2	-	720	-	720
Пол		12	12	-	144	2	32	0,15	-	691,2	-	691,2
Потолок		12	12	-	144	30	60	0,19	17,7	1641,6	484,272	2125,872
											Итого:          5236,272
Камера № 4
ВС-С	-20	-	24	6	144	15	35	0,23	-	1159,2	-	1159,2
ВС-З		24	-	6	144	15	35	0,23	-	1159,2	-	1159,2
НС-В		24	-	6	144	30	50	0,23	7,2	1656	238,464	1894,464
ВС-Ю		-	12	6	72	20	40	0,23	-	662,4	-	662,4
Пол		24	24	-	576	2	22	0,18	-	2280,96	-	2280,96
Потолок		24	24	-	576	30	50	0,22	17,7	6336	2242,944	8578,944
											Итого:        15735,168

 

При  расчёте холодильника при мясокомбинате, суммарные теплопритоки с каждой камеры учитывают полностью и на компрессор, и на камерное оборудование.

 

5.2 Определение теплопритока от продуктов при их холодильной обработке

 

Теплоприток от продуктов  при их холодильной обработке Q_2пр определяется в зависимости от суточного поступления продуктов в камеру, вида продукта, температуры поступления и выпуска, а так же времени холодильной обработки:

Q_2пр = М_пост · (i_пост – i _вып) ·10⁶ / (τ · 3600),     (5.5)

где М_пост – суточное поступление продуктов в камеру,  т в сутки;

i_пост – удельная энтальпия продукта, поступающего в камеру при температуре поступления t_пост, кДж/кг;

i_вып – удельная энтальпия продукта, выпускаемого из камеры при температуре выпуска t_вып, кДж/кг;

τ – продолжительность холодильной обработки продукта, ч.

Для камер охлаждения и замораживания на производственных холодильниках суточное поступление продуктов в эти помещения при определении теплопритока на компрессор Q₂^КМ соответствует мощности мясожирового корпуса, а теплоприток на камерное оборудование Q₂^об увеличивается на 30 % по сравнению с теплопритоком на компрессор: Q₂^об = 1,3· Q₂^КМ.

Суточное поступление  продуктов в камеры хранения при  определении теплопритока на камерное оборудование Q₂^об принимают равным 6 % вместимости камеры (≥200 т) или  8 % вместимости камеры (≤200 т).

Продукты хранятся в  неупакованном виде, поэтому теплоприток от тары Q_2т определяться не будет.

Общий теплоприток от продуктов при их холодильной  обработке составляет:

Q₂ = Q_2пр .                                               (5.6)

Полученный общий теплоприток является нагрузкой на камерное оборудование Q₂ = Q₂^об.

 

Теплоприток Q₂ для камеры № 1

Теплоприток от продуктов  при холодильной обработке составляет:

 Вт.

Общий теплоприток от продуктов при их холодильной  обработке составляет:

Q₂ = 44913,19 Вт.

Полученный общий теплоприток  является нагрузкой на камерное оборудование Q₂ = Q₂^об.

 

Для остальных камер хранения теплоприток Q₂ определяется аналогично.   Полученные результаты расчёта сводят в таблицу.

                                                                                       Таблица 5.2

Камера	Mпост, т/сут		i,   кДж/кг		Δi, кДж/кг	Q2 , Вт
	ОБ	КМ	пост	вып		ОБ	КМ
№ 1	26	20	345	245,5	99,5	44913,19	34548,61
№ 2	6,4	4,92	245,5	98,9	146,6	10859,26	8348,1
№ 3	26	20	345	4,6	340,4	87801,58	67539,68
№ 4	51,5	39,6	39,4	0	39,4	23484,95	18058,3
Итого:						167058,98	128494,69

 

5.3 Определение эксплуатационного теплопритока

Эксплуатационные теплопритоки Q₄ возникают вследствие освещения камер, нахождения в них людей, работы электрооборудования и открывания дверей. Теплоприток определяют для каждой камеры и имеющихся источников тепловыделений отдельно.

Теплоприток Q₄ определяется по выражению:

Q₄= q₁ + q₂ + q₃ + q₄,        (5.7)

где q₁ – теплоприток от освещения, Вт;

q₂ – теплоприток от пребывания людей, Вт;

q₃ – теплоприток от работы электрооборудования, Вт;

q₄ – теплоприток при открывании дверей в охлаждаемые помещения, Вт.

Теплоприток q₁ от освещения определяется по формуле:

q₁ = А · F,        (5.8)

где А – удельный теплоприток от освещения в единицу времени отнесенной к 1 м²  площади пола, Вт/м² (для камер тепловой обработки А = 4,5 Вт/м², для камер хранения А = 2,3 Вт/м²);