Проект системы кондиционирования воздуха для камеры сушки и созревания сырокопченых колбас производительной мощностью 1,52 тонн в сутки в городе Казань

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Выбор расчётных параметров наружного и внутреннего воздуха

2. Расчет ёмкости камеры, планировка, расчёт теплоизоляции ограждений

2.1Расчёт ёмкости камеры

3. Определение тепловлагопритоков в камере для летнего и зимнего режима через ограждающие конструкции

3.1 Определение теплопритоков через ограждающие конструкции

3.2 Теплоприток от продукта и тары

3.3 Определение теплопритоков от вентиляций и инфильтраций воздуха в летнем и зимнем режиме

3.4 Определение эксплуатационных теплопритоков

3.5 Определение суммы всех теплопритоков в камеру для летнего и зимнего режима

3.6 Определение влагопритоков от обрабатываемых материалов

3.7 Определение влагопритоков с наружным воздухом для летнего и зимнего режима

3.8 Определение эксплуатационных влагопритоков

3.9 Определение суммарных влагопритоков в летнем и зимнем режиме

3.10 Определение значения для летнего и зимнего режима

4 Определение производительности СКВ по воздуху

4.1 Определение количества подаваемого воздуха (летний режим)

4.2 Алгоритм построения цикла

4.3 Определение тепловой нагрузки на калорифер II подогрева

4.4 Определение тепловой нагрузки на воздухоохладитель

4.5 Определение количества подаваемого воздуха (зимний режим)

4.6 Алгоритм построения цикла

4.7 Определение тепловой нагрузки на калорифер II подогрева

4.8 Подбор технологического кондиционера

5 Составление функциональной схемы СКВ, процессы обработки воздуха в зимнем и летнем режиме

6 Определение тепловых нагрузок на основное оборудование

6.1 Определение скорости воздуха в живом сечений калорифере II подогрева

6.2 Определение площади теплопередающей поверхности калорифера

6.3 Определение массового расхода воды через калорифер

6.4 Определение скорости движения воды в трубках воздухонагревателя

6.5 Определение площади теплопередающей поверхности воздухоохладителя

7 Проверочный расчет основного оборудования СКВ

7.1 Определяем рабочие режимы холодильной установки

8 Расчет и подбор холодильной машины

8.1 Подбор холодильной машины

8.2 Расчет и подбор конденсатора

8.3 Расчет и подбор градирни

8.4 Расчет и подбор испарителя

9 Определение сечения основных воздуховодов и трубопроводов для воды и рассола

9.1 Расчет воздуховодов

9.2 Расчет трубопроводов

Список информационных источников

Введение

В течение многих сотен лет для консервирования мяса применялись посол и копчение. Существуют упоминания об использований солей для сохранения мяса и рыбы в Месопотамии ещё в третьем тысячелетий до нашей эры.

Другие народы тоже широко применяли этот способ увеличения сроков хранения. В своих трудах римский писатель Като (234-149 гг. до н.э.) объясняет необходимость посола скоропортящегося мяса и овощей.

История колбас также исчисляется тысячелетиями. Упоминания о различных видах колбасных изделий встречаются в летописях Древней Греций, Вавилона, Древнего Китая. Колбасы мы можем видеть на древних гравюрах, полотнах Брейгеля, Босха, Снайдерса и многих других художников средних веков и Возрождения.

Происхождение слова «колбаса» точно неизвестно. По предположениям разных авторов оно может быть производным от латинского слова «колба»- круглый, турецкого «кюльбысты»- поджаренное на решетке мясо, польского «киелбаса»- мясное кушанье или еврейского «кол-басар»- всякого рода мясо. Некоторые, однако, считают его исконно русским и родственным слову «колобок» в связи с круглой формой, тем более что первые упоминания о колбасе у славян появляются еще в 18 веке, в рукописях Даниила Заточника и новгородских грамотах.

На Руси до распространения христианства убой скота носил характер жертвовании. До эпохи Петра I скот убивали на рынках, в пристройках домов, в специальных «мясных шалашах» или на открытом месте. Петр I повелел строить бойни и издал указы, регламентировавшие торговлю мясом. Так, в 1713г. появился указ, в котором запрещалась продажа «худого» мяса, а в указе 1718г. уже требовалось предъявлять свидетельства на животных, подлежащих убою на мясо. Указом 1719г. запрещалось убивать животных в торговых мясных рядах и требовалось, чтобы для этой цели отводились специальные места, но первые специально оборудованные общественные бойни появились в России после царского указа в 1739г.

В 1722г. была учреждена инспекция, которой вменялось в обязанность запрещать торговлю «вонючим мясом», виновных штрафовать, а не уплативших штрафа «…бить батогами». В эпоху Петра I контроль санитарного состояния мяса и рыбы на рынках возлагался на полицейских чинов, которые не знали природы этих продуктов.

Мощные по тем временам общественные бойни в России начали создаваться в 1880-х гг. Однако в техническом и ветеринарно-санитарном отношениях бойни еще долго оставались достаточно примитивными и грязными предприятиями.

После отмены крепостного права в России началось бурное развитие капитализма. В 17 веке появились первые мастерские, где производились колбасные изделия, а в 19 веке число мастерских резко увеличивается. Из-за границы стали поступать аппараты и приборы, специй и пряности для выработки мясных копченостей и колбасных изделий. Вместе с этим начинает развиваться наука о мясе и методы контроля качества.

В 1857г. в России вышел «Врачебный устав», в котором впервые в законодательном порядке были сформулированы правила, регламентирующие убой скота. В них указывалось, что «мясниками могут быть люди только искусные, дабы не портили доброго скота, бить скот только на скотобойнях, не продавать палый и убитый в больном состояний скот, не надувать мясо с целью придания ему лучшего вида». В 1882г. в Петербурге была открыта первая в России станция по исследованию свиного мяса на трихинеллез.

Для подготовки квалифицированных врачей-экспертов в 1918г. в Казанском ветеринарном институте была организована первая кафедра мясоведения, затем в 1920г. кафедра мясоведения была открыта в Петроградском (Ленинградском) ветеринарном институте, 1922г.- в Московском, а впоследствии и в других городах.

В 1921г. Совнарком РСФСР издал декрет «Об убое скота в РСФСР исключительно на государственных скотобойнях и со взиманием платы за производство его натурой и торговле мясными продуктами». В 1925г. были введены первые в СССР «Правила ветеринарно-санитарного осмотра убойных животных, исследования и браковки мясных продуктов», которые имели силу закона.

Тридцатые годы 20 века в СССР характеризуется реконструкцией и ускоренным развитием мясной промышленности- началось строительство крупных механизированных мясокомбинатов: №1 им. Микояна в Москве, им. Кирова в Ленинграде, а также в Семипалатинске, Киеве, Улан-Удэ, Баку и других городах.

В связи с этим произошли не только коренные изменения в объёмах производства, но и значительное расширение ассортимента мясных изделий и других пищевых продуктов животного происхождения. Перевод их производства на индустриальную основу потребовал проведения соответствующих научных разработок.

В 1931г. был основан Всесоюзный научно-исследовательский институт мясной промышленности - ВНИИМП. Были открыты Московский мясомолочный институт, а также кафедры и факультеты по технологий мясопродуктов в институтах и университетах по всей стране.

Во время Великой Отечественной войны мясной промышленности был нанесён огромный ущерб, однако уже к 1950г. разрушенные предприятия были восстановлены, а довоенный уровень производства был превзойден. В СССР темпы роста мясной промышленности были весьма значительными, она превратилась в одну из крупнейших отраслей пищевой индустрии.

В 1993г. в Санкт-Петербурге был открыт «Немецко-русский институт современных технологий пищевых продуктов и маркетинга»(НРИ). Его задачей было перенесение на российский рынок передовых европейских (в основном немецких) технологий. Инициатором открытия института был Георг Фридрих Хан-владелец фирмы «Г.К.Хан и Ко.», одной и лидеров в производстве стабилизационных систем для пищевой промышленности. Идею поддержал целый ряд известных европейских фирм общество поддержки НРИ.

За 14 лет работы в институте было проведено около 200 семинаров, на которых фирмы - участники представляли свои передовые технологии, оборудование, ингредиенты.

В 2005г. НРИ преобразован в «Немецко-русский институт. Инновационный и сервисный центр Г.К.ХАН и Ко.» с полной преемственностью предыдущей деятельности НРИ.

Технология приготовления сырокопченых колбас

Изготавливают сырокопченые колбасы из такого же фарша, что и вареные, но жира в них больше. В процессе их изготовления оболочку плотно заполняют фаршем. Батоны от 7 до 10 суток находятся в подвешенном состоянии при температуре, после чего их коптят при температуре 2-3 суток. Затем их обмывают и сушат 3-4 суток при температуре воздуха . В общем-то, приготовление сырокопченых колбас в домашних условиях- дело не простое, но их прекрасный вкус и возможность длительного хранения стоят того. Среди сырокопченых колбас наиболее популярны такие наименования, как московская, свиная, сервелат, майкопская, суджук, столичная и многие другие.

В копченых колбасах в большей степени используется мясо от лопаточной и задней частей туши, которое необходимо тщательно очищать от жил. Наиболее подходящее для таких колбас мясо взрослых свиней 5-7-летних быков.

Рецептура

На 10кг фарша берут 3,5кг свинины, 3,5кг говядины и 3кг шпика, специи (черный и душистый перец, растертая головка чеснока), 0,5 стакана сахарного песка, 30г раствора нитрата натрия. Также при изготовлений особых сортов колбасы может добавляться стакан коньяка, мадеры или крахмала..

Берут мясо, освобожденное от жил, и нарезают кусками весом по 1-1,5кг, после чего солят (соли должно быть 3,5% от общей массы мяса). Мясо выдерживают в течение 5-7 суток при температуре , после чего пропускают через мясорубку (с диаметром отверстий в насадке 3-4мм). Все жиросодержащие компоненты колбасы (жирную свинину, говяжий жир и шпик) охлаждают до и нарезают ножом на кусочки по 3-5мм. Полученный мясной фарш смешивают с крахмалом, пряностями и добавляют мадеру или коньяк (в зависимости от сорта колбасы). Когда шпик в фарше распределен (долго перемешивать не рекомендуется), массу выкладывают слоем в 20см в любую посуду- эмалированную или из нержавеющей стали, и оставляют для созревания при температуре около на 24 часа.

После этого оболочку при помощи шприца плотно, без образования пустот наполняют фаршем, завязывают шпагатом и немного штрикуют, если это необходимо. Теперь изготовленные колбасы следует подвесить для осадки на 5-7 суток при температуре воздуха в достаточно чистом и сухом помещений. После этого колбасу коптят методом холодного копчения в течение 2-3 суток при температуре при относительной влажности 75-80%. Далее такую колбасу необходимо на протяжений 1-го месяца сушить при температуре в периодически проветриваемом, желательно темном помещений. Сразу нужно предупредить, что на поверхности колбас, скорее всего, появится сухой белый налет. Вообще же содержание влаги в сырокопченой колбасе не должно превышать 30%, в противном случае она будет быстро портиться. Срок хранения сырокопченых колбас при в сухом помещений составляет максимум 4 месяца, а при хранении в более низкотемпературных условиях срок хранения, соответственно, значительно более продолжительный.

1 Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха

Таблица 1.1- Параметры наружного воздуха

Город	Географическая широта, см	Глубина промерзания, см	Температура	Относительная влажность %
			среднегодовая	Расчётная летняя	расчётная зимняя	расчётная летняя	Расчётная зимняя
Казань	52	130	5,4	33	-25	47	83

Параметры внутреннего воздуха принимается по исходным данным:

tв=12 ; цв=70 %.

Таблица 1.2- Параметры внутреннего воздуха

Точка									кПа
1	12	75	6,5	29	0,82	1,21	1,1	8	1,3

2 Расчет емкости камеры, планировки, расчет теплоизоляции ограждений

2.1 Расчет емкости камеры

2.1.1 Емкость камеры по грузу

Екам.=Gпр. ·ф ,

где: Екам - емкость камеры в тоннах, т;

Gпр - производственная мощность, т/сут;

ф - продолжительность созревания, сут.

Екам.=1,50*22=33 (т)

2.1.2 Определение потребного количества поддонов (стеллажей)

,

где: - количество стелажей, шт,

- грузоподъемность одного стелажа( =360540 кг).

штука

Принимаем грузоподъёмность одного стеллажа 0,540 т.

2.1.3 Планировка камеры

Учитывая проходы между стелажами -0,5м , от стелажа до стены - 1м

Принимаем площадь равную 324 м2



Рисунок 1- Планировка камеры

3 Определение тепловлагопритоков в камере через ограждающие конструкции

3.1 Определение теплопритоков через ограждающие конструкции

Q1 = Q1т + Q1c,

где: Q1т - теплоприток от разности температур через ограждения;

[5,с.174,ф.(19.3)] Q1с - теплоприток от солнечной радиации;

[5,с.57,ф.(9.7)].

Q1т=kд·F(tн-tв),

где: kд - действительный коэффициент теплопередачи ограждения,

F - площадь камеры,

tн - наружная температура,

tВ - внутренняя температура в камере.

Q1c=kд·F·Дtc 10-3 ,

где: Дtс - избыточная разность температур от солнечной радиации, ?С.

Таблица 3.1 - Сводная таблица теплопритоков через ограждающие конструкции для летнего режима в камере

Наименование ограждений	kд, Вт/м2К	Д, м	Ш, м	В м	F м2	tн °С	tв °С	Дtc °C	Q1т кВт	Q1с кВт	Q1 кВт
Н.С.С.	0,6	28		3,6	100,8	33	12	21	1,2		1,2
В.С.Ю.	0,26		10	3,6	36	23,1	12	11,1	0,1		0,1
В.С.В.	0,26	28		3,6	100,8	23,1	12	11,1	0,2		0,2
В.С.З.	0,26		10	3,6	36	23,1	12	11,1	0,1		0,1
Пол	0,2	28	10		280	1	12	-11
Покрытие	0,5	28	10		280	33	12	21	2,9	3,03	4,9
Итого		6,5

Таблица 3.2 - Сводная таблица теплопритоков через ограждающие конструкции для зимнего режима в камере

Наименование ограждений	kд Вт/м2К	Д м	Ш М	В м	F м2	tн єС	tв єС	Дtс ?С	Q1т кВт	Q1c кВт	Q1 кВт
Н.С.С.	0,6	28		3,6	100,8	-25	12		-2,2		-2,2
В.С.Ю.	0,26		10	3,6	36	18	12		0,05		0,05
В.С.В.	0,26	28		3,6	100,8	18	12		0,15		0,15
В.С.З.	0,26		10	3,6	36	18	12		0,05		0,05
Пол	0,2	28	10		280	1	12
Покрытие	0,5	28	10		280	-25	12		-5,2		-5,2
Итог		-7,15

3.2 Теплоприток от продукта и тары [4, с. 176, ф.(19.6)]

Q2=Q2 пр + Q2 тар. (кВт);

где: Q2пр - теплоприток от продукта, кВт;

Q2тар - теплоприток от тары, кВт;

Gпр - суточное поступление продукта, кг/с;

Спр - теплоемкость продукта, кДж/кг· К;

- начальная и конечная температура продукта, ?С;

Gтр -поступление тары, кг/с; Gтр =0,2· Gпр

Стр - теплоемкость тары, кДж/кг · К;

Таблица 3.3 - Сводная таблица теплопритоков от продукта и тары

Режим	Gпр, кг/с	С пр, кДж/кг*К	tн, °С	tк, °С	iн	iк	К	Q2пр, кВт	Q2тар, кВт	Q2, кВт
летний	1,50	2,51	33	12	70	28	0,15	0,7	0,11	0,81

3.3 Определение теплопритоков от вентиляций и инфильтраций воздуха в летнем и зимнем режиме [4, с. 177, ф.(19.7а),(19.8)]

где: - объёмный расход наружного воздуха, ;

- плотность воздуха, ;

расчетные температуры наружного воздуха и воздуха в помещений.

Объёмный расход наружного воздуха, подаваемого для целей вентиляций

;

где: n-число людей в помещений;

- требуемый объёмный расход воздуха в помещений по нормам на

одного человека, .

Таблица 3.4 - Сводная таблица теплопритоков от вентиляции

Режимы	,	,	,	,	, кВт	, кВт
летний	0,045	1,21	30	12	0,98
зимний	0,045	1,21	-30	12		-2,28

3.4 Определение эксплуатационных теплопритоков

Q4=q1+q2+q3(кВт);

где: q1 - теплоприток от освещения, кВт;

q2 - теплоприток от людей, кВт;

q3 - теплоприток от работающих электродвигателей, кВт;

3.4.1 Теплопритоки от освещения

q1=A·F·10-3(кВт);

где: А - теплота выделяемая источником освещения в единицу времени

на 1м2 площади пола, принимаем 1,2ч1,4 кВт/м2;

F- площадь пола или камеры, м2.

3.4.2 Теплопритоки от людей [4, с. 177, ф. (19,9)]

q2=n·q1чел·10-3

где: n- число одновременно работающих людей ( при S камеры до 200м2 ,

принимаем 2-3 чел. , при большей 3-4 человека);

q1чел. - удельный теплоприток от человека.

3.4.3 Теплоприток от работающих электродвигателей [4,с.179,ф.(19.13)]

q3=Nэл.,

где: Nэл.- предварительная установленная мощность электродвигателем, принимаем 3 кВт.

Q4=0,421+0,52+3=3,9 (кВт);

3.5 Определение суммы всех теплопритоков в камеру для летнего и зимнего режима

Таблица 3.5- Сводная таблица теплопритоков

Режимы	Q1, кВт	Q2, кВт	Q3, кВт	Q4, кВт	УQ, кВт
летний	7,41	1,99	0,98	3,9	14,28
зимний	-9,35	1,99	-2,28	3,9	-5,74

3.6 Определение влагопритоков от обрабатываемых материалов

где: У - усушка, %;

-поступление продукта, т/cут;

- время.

3.7 Определение влагопритоков с наружным воздухом для летнего и зимнего режима

где: , - влагосодержание наружного воздуха и воздуха в помещений, г/кг.

3.8 Определение эксплуатационных влагопритоков

Wл=n·щ1 чел., (кг/с);

где: щ1 чел. - влаговыделение наружного воздуха и воздуха в помещений, кг/с.

3.9 Определение суммарных влагопритоков в летнем и зимнем режиме.

Таблица 3.6- Сводная таблица влагопритоков

Режимы	Wпр, кг/с	Wвз, кг/с	Wл, кг/с	УW, кг/с
летний	0,002	0,00009	0,000036	0,002126
зимний	0,002	0,00008	0,000036	0,002116

3.10 Определение значения для летнего и зимнего режима [4, с. 180,ф.(19.17)]

= УQ/УW, кДж/кг;

= УQ/УW, кДж/кг.

Таблица 3.7- Тепловлажностные отношения

Режимы	, кДж/кг
Летний	6716
Зимний	-2712

4 Определение производительности СКВ по воздуху [4, с. 189, рис. (21.2)]

4.1 Определение количества подаваемого воздуха (летний режим)

Таблица 4.1- Количество подаваемого воздуха в летнем режиме

Режим	, кВт	, кг/м3	,	,	,
Летний	14,24	1,2	29	24	2,38

4.2 Алгоритм построения цикла

Рисунок 2-Изображение процессов обработки воздуха i-d диаграмме

Алгоритм построения в i-d диаграмме.

1 По tв и цв находим точку В.

2 Из точки В отпускаем луч вниз параллельно Eп на Дtв находим точку П.

3 Из точки П по d=const вниз до пересечения с ц =95% находим точку К.

Таблица 4.2 - Характеристика точек цикла в летнем режиме

Точки	t,		d,	i,	V,	с, кг/м3	Р, кПа	t,	Р, кПа
В	12	75	6,5	29	0,82	1,21	1,1	8	1,3
П	9	85	6	24	0,81	1,2	0,9	6,5	1,1
К	7,5	95	6	23	0,805	1,24	0,9	6,5	1

4.3 Определение тепловой нагрузки на калорифер II подогрева

4.3.1 Тепловая нагрузка на калорифер II подогрева

QкII=Lп·сср.(), (кВт);

где: сср. - средняя плотность воздуха, кг/м3;

- энтальпии в точках П и К, кДж/кг.

4.3.2 Тепловая нагрузка на оросительную камеру

Q=Lп·сср.(), (кВт);

где: сср. - средняя плотность воздуха, кг/м3;

- энтальпии в точках В и К, кДж/кг.

4.3.3 Количество воды сконденсирующейся в оросительной камере

W=Lп·сср.()* 10 -3

где: - влагосодержание в точках В и К, .

4.4 Определение тепловой нагрузки на воздухоохладитель

Q=Lп·сср.(), (кВт);

4.4.1 Количество изотермического увлажнения паром

W=Lп·сср.()* 10-3

где: - влагосодержание в точках П и К, .

4.5 Определение количества подаваемого воздуха (зимний режим)

Таблица 4.3- Количество подаваемого воздуха в летнем режиме

Режим	, кВт	, кг/м3	,	,	,
Летний	-5,74	1,21	29	30	4,74

4.6 Алгоритм построения цикла

Рисунок 3- Изображение процессов обработки воздуха i-d диаграмме

Алгоритм построения в i-d диаграмме:

1 По tв и цв находим точку В.

2 Из точки В поднимаем луч вверх параллельно Eп на Дtв находим точку П.

3 Из точки В по d=const , а из точки П по i-const на пересечений лучей , получаем точку К.

ВК- нагрев воздуха при d=const в калорифере II подогрева.

КП- адиабатическое охлаждение и увлажнение воздуха в оросительной камере.

ПВ- смещение воздухов в камере (охлаждение и осушение при контакте с продуктом).

Таблица 4.4 - Характеристика точек цикла в зимнем режиме

Точки	t,		d,	i,	V,	с, кг/м3	Р, кПа	t,	Р, кПа
В	12	75	6,5	29	0,82	1,21	1,1	8	13
П	14	60	6,1	30	0,825	1,21	0,99	7	1,6
К	7,5	95	6,1	23	0,805	1,24	0,99	7	1

4.7 Определение тепловой нагрузки на калорифер II подогрева

4.7.1 Тепловая нагрузка на калорифер II подогрева [4, с.183,ф.(20.2)]

QкII=Lп·сср.(), (кВт);

где: сср. - средняя плотность воздуха;

- энтальпии в точках П и К, кДж/кг.

4.7.2 Тепловая нагрузка на оросительную камеру

Q=Lп·сср.(), (кВт);

где: : сср. - средняя плотность воздуха, кг/м3;

- энтальпии в точках В и К, кДж/кг.

4.7.3 Количество воды сконденсирующейся в оросительной камере

W=Lп·сср.()* 10-3

где: - влагосодержание в точках В и К, .

Таблица 4.5 - Тепловые нагрузки на оборудование в летнем и зимнем режиме

Режимы	QкII, кВт.	Q, кВт	W,	Q, кВт	W,
Летний	8,68	52	0,0043	52,12	0
Зимний	40,4	34,6	0,0023

4.8 Подбор технологического кондиционера по таблице 22.2 [5, с. 193]

Находим объём камеры.

где: Д-длина;

Ш-ширина;

В-высота.

По предварительным расчетам предварительно подбираем марку и количество технологических кондиционеров. Принимается 3 кондиционера марки Я10-ОТР-7 по рисунку 22.2а [5, с.194].

Таблица 4.6 - Характеристика выбранного кондиционера

Показатель	Я10-ОТР-7
Холодопроизводительность при температуре воздуха на входе в воздухоохладитель 12° С, кВт	20
Производительность по воздуху при полном напоре 980 Па м3/с	1,94 (7000)
Теплопроизводительность калорифера,кВт	21
Параметры вентилятора Марка потребляемая мощность,кВт	Ц 14-46 №4 5,5
Площадь поверхности теплообмена, м2 Воздухоохладителя Калорифера	130 15
Габаритные размеры, мм Длина Ширина Высота	2700 1260 1100
Масса, кг воздухообрабатывающего агрегата щита управления	1620 100

5 Составление функциональной схемы СКВ, процессы обработки воздуха в зимнем и летнем режиме

Рисунок 4- Функциональная схема летнего и зимнего режима

ВО- осушение и охлаждение воздуха в поверхностном воздухоохладителе.

ОК- нагрев воздуха без увлажнения в калорифере II подогрева.

КП- изотермическое увлажнение воздуха паром.

ПВ- смешивание подаваемого и внутреннего воздуха.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 5. Компоновка технологического кондиционера рисунок 22.2а [5, с.194]

Технологический кондиционер Я10-ОТР-7 состоит из: 1;2 датчики температуры и влажности; 3- воздушный фильтр; 4 - камера смешения; 5 - воздухоохладитель; 6 - калорифер; 7 - вентилятор; 8 - увлажнитель.

Технологический кондиционер устанавливают либо непосредственно в камере, либо в соседнем помещении.

6 Определение тепловых нагрузок на основное оборудование

6.1 Определение скорости воздуха в живом сечений калорифере II подогрева

Принимаем калорифер 1 метровый, однорядный по таблице 22.2 [4, с.196]

Скорость воздуха в живом сечении определяется по формуле [4, с.197,ф.(22.2)]

,;

где: L - объемный расход воздуха , м3/с в летнем режиме;

с - плотность воздуха при температуре равной tп в летнем режиме,

кг/м3 ;

fж - живое сечение; принимается 0,5 площади фронтального сечения,

.

Таблица 6.1- Скорости воздуха в живом сечений калорифере II подогрева

,	,	,	,
4,74	1,23	0,5	0,48

6.2 Определение площади теплопередающей поверхности калорифера [4, с. 197, ф.(22.1)]

F=Q/k ((tщ1+tщ2/2) - (tвоз.1-tвоз.2/2)),

где: Q - тепловая нагрузка, кВт;

k - коэффициент теплопередачи калорифера, по таблице 22.4 [4,стр.197];

tщ1 и tщ2 - температура воды на входе и на выходе из калорифера, принимаем tщ1=90?С и tщ2=70?С.

tвоз.1 и tвоз.2 - температура воздуха до и после теплообмена, ?С.

Таблица 6.2- Площади теплопередающей поверхности калорифера

Q, кВт	k,	tщ1,	tщ2,	tвоз.1,	tвоз.2,	F,
8680	30	90	70	7,5	9	3,58

6.3 Определение массового расхода воды через калорифер [4, с.197, ф.(22.4)]

,

где: - теплоёмкость воды, принимаем свд =4,2 кДж/кг*К;

- температура поступающей и обратной воды, .

Таблица 6.3- Массового расхода воды через калорифер

, кВт	, кДж/кг*К	,	,	,
8,68	4,2	90	70	0,103

6.4 Определение скорости движения воды в трубках воздухонагревателя [4,с. 197, ф.(22.3)]

,

где: - массовый расход воды через теплообменник, ;

- площадь сечения для прохода воды, , по таблице 22.3 [4, с.196].

Таблица 6.4- Скорости движения воды в трубках воздухонагревателя

,	,	,
0,103	0,00148	0,069

6.5 Определение площади теплопередающей поверхности воздухоохладителя

F= Qвол/ k?и, м2;

где: k - коэффициент теплопередачи воздухоохладителя,

Вт/м2К;принимаем k= 11,9.

и - Среднетемпературный напор между циркулируемым

воздухоохладителем и кипящим хладагентом , К; и=10

Таблица 6.5- Площади теплопередающей поверхности воздухоохладителя

Qвол кВт	k, Вт/м2К	И, К	F,
52120	11,9	10	438

Принимаем 2 кондиционера марки Я10-ОТР-13.



Рисунок 6- Технологический кондиционер Я10-ОТР-13 рисунок 22.2б [5, с.194]

Технологический кондиционер Я10-ОТР-13 состоит из: 1;2 датчики температуры и влажности; 3- воздушный фильтр; 4 - камера смешения; 5 - воздухоохладитель; 6 - калорифер; 7 - вентилятор; 8 - увлажнитель.

Технологический кондиционер устанавливают либо непосредственно в камере, либо в соседнем помещении.

Таблица 6.6 - Характеристика выбранного кондиционера

Показатель	Я10-ОТР-13
Холодопроизводительность при температуре воздуха на входе в воздухоохладитель 12° С, кВт	32,0
Производительность по воздуху при полном напоре 980 Па. м3/с	3,6 (13000)
Теплопроизводительность калорифера,кВт	32,0
Параметры вентилятора марка потребляемая мощность,кВт	Ц 14-46 №6,3 7,5
Площадь поверхности теплообмена, м2 воздухоохладителя калорифера	215 25
Габаритные размеры, мм длина ширина высота	3500 1700 1700
Масса, кг воздухообрабатывающего агрегата щита управления	2620 100

7 Проверочный расчет основного оборудования СКВ

7.1 Определяем рабочие режимы холодильной установки

7.1.1 Температура кипения холодильного агента

tо =t - (11ч16 )=12-(11ч16 )=-4 °С,

7.1.2 Температура всасывания паров

tвс =tо +( 5 ч 15)=-4 +( 5 ч 15)=6?C,

7.1.3 Температура конденсации

tк = tвд.2 + ( 3 ч 5 )=32+( 3 ч 5 )=36 ?C,

7.1.4 Температура переохлаждения

tп = tк - ( 3 ч 5 )=36 - ( 3 ч 5 )=32 ?C;

tвд.1 = tмтл +( 4 ч 8 )=22,5+( 4 ч 8 )=28 ?C;

tвд.2 = tвд.1 + =28+4=32 ?C.

Рисунок 7- Цикл холодильной установки

Алгоритм построения.

На пограничных кривых находим точки: Затем из точки по линий постоянного Р до пересечения температуры всасывания () находим точку

Из точки 1 по линий постоянной энтропии (S=const) до пересечения с линией давления конденсаций (), находим точку 2. Из точки по линий постоянной энтальпии (i=const) до пересечения с давлением кипения () находим точку 4х. Параметры точек, лежащих на пограничных кривых можно определить с помощью таблицы для холодильного агента в состояний насыщения.

Таблица 7.1- Характеристика точек цикла

Точки	t	P МПа	i кДж/кг	S кДж/кг*К	V м3/с
	?C	К
1!!	-4	269	0,3694	1677,6	8,866	0,334
1	6	279	0,3694	1740	8,978	0,35
2	12,3	400	1,3916	1949	8,978	0,13
2!!	36	309	1,3916	1709	8,392	0,093
3!	36	309	1,3916	589,82	4,82	0,02
3	32	305	1,3916	570,27	4,75	0,02
4х	-4	269	0,3694	570,27	4,82	0,05

8 Расчет и подбор холодильной машины

8.1 Подбор холодильной машины

8.1.1 Определяем удельную массовую холодопроизводительность 1 кг холодильного агента

qо = i1” - i4х ; (кДж/кг);

qo = 1677,6-570,27=1107,33 (кДж/кг).

8.1.2 Определение расчетной холодопроизводительности

Qкм =k ? Qкм / b ; (кBт)

где: k - коэффициент учитывающий потери холода в трубопроводах и аппаратах. принимаем k=1,12;

b - коэффициент учитывающий продолжительность работы компрессора, принимаем b=0,6 ч 0,8 , ч/сут.

Qо =1,12*52,12/0,8=72,9 (кВт).

8.1.3 Определение действительной массы всасываемого пара

8.1.4 Определение действительной объемной подачи

где: V1 - удельный объем всасываемого пара в точке 1.

8.1.5 Определение индикаторного коэффициента подачи

?

где: Ро - давление кипения, мПа;

Рк - давление конденсации, мПа;

n - показатель адиабаты, принимаем n=1,1;

?Pвс =0,005 мПа;

?Pнаг =0,01 мПа;

с =0,05.

8.1.6 Определение коэффициента невидимых потерь

лщ = То/Тк+26

где: То и Тк - температуры кипения и конденсации.

лщ = 269/309+26 = 0,8

8.1.7 Определение коэффициента подачи на компрессор

л = --------li---- лщ < 1;

л = 0,725 0,8 = 0,58 <1.

8.1.8 Определение объёма всасываемого пара(описываемой поршнями)

8.1.9 Определение адиабатную мощность компрессора

Nад = Gд (i2 - i1) (кВт);

Nад = 0,06 (1949 - 1740)=12,54 (кВт).

где: i2 и i1 - удельная энтальпия в соответствующих точках.

8.1.10 Определение индикаторный коэффициент полезного действия

i = лщ + bto;

i = 0,8+0,001*(-4)=0,79

где: b - эмпирический коэффициент для аммиачных бецкрескопфных КМ, принимаем b=0,001;

8.1.11 Определяем индикаторную мощность

Ni = Nад /i (кВт);

Ni = 12,54 /0,79=15,8 (кВт).

8.1.12 Определяем мощность трения

Nтр = Vhд* Ртр (кВт);

где: Ртр - удельное давление трения (Ртр=19 - 34 кПа), принимаем Ртр=30 кПа [4, с.111].

Nтр=0,036*30=1,08 (кВт).

8.1.13 Определяем эффективную мощность КМ

Nе = Nтр + Ni (кВт);

Nе =1,08+15,8=16,88 (кВт).

8.1.14 Определяем мощность электродвигателя

Nэл = Nе ( 1,1 ч 1,12 )/пер (кВт);

Nэл =1,1*16,88/0,99 =18,7 (кВт).

8.1.15 Определяем коэффициент удельной холодопроизводительности

8.1.16 Определяем теоретическую тепловую нагрузку на конденсатор

Qкдтеор. = Gд ( i2 - i3' ) (кВт);

Qкдтеор. = 0,06(1949-589,82)=81,5 (кВт).

8.1.17 Определяем действительную тепловую нагрузку на конденсатор

Qкддейст = Qкм + Ni (кВт);

Qкддейст =72,9+15,8=88,7 (кВт)

8.1.18 Проверка

Qкдд > Qкдт

88,7 > 81,5

По формуле 8.1.8 подбираем компрессор марки П80-7 по таблице 9 [4, с. 87]

Таблица 8.1 технологических характеристик поршневого компрессора.

Компре ссор

ХА

Распо лохение цили ндров

Число цили ндров

Диа метр цили ндра, мм

Ход поршня, мм

Част ота враще ния,

Теорети ческая объём ная подача,

Номиналь ная хо лодопро изводи тельно сть, кВт

Эффе ктивная мощн ость, кВт

Масса, кг

Габаритные размеры,мм

Диаметр патрубков

Длина

Ширина

высота

П80-7

R717

W

8

76

66

24

0,058

88,9

14,6

440

921

710

640

70/50

8.2 Расчет и подбор конденсатора

8.2.1 Температура воды на входе КД

tвд.1вх = tмт + ( 3 ч 5 )=22+4=26 ?C;

где tмт - температура мокрого термометра, С.

8.2.2 Температура воды на выходе из КД

tвд.2вых = tвд.1 + (2 ч 6)=26 + 4=30?C;

8.2.3 Температура конденсации холодильного агента

tк = tвд.2 + ( 3 ч 5 )=30+4=34 ?C;

8.2.4 Температура переохлаждения холодильного агента

tп = tк - ( 3 ч 5 )=34 - 4=30 ?C;

8.2.5 Площадь теплопередающей поверхности конденсатора

Fкд =Qкдд /k Qт--=88,7/_,7*6,6=19,1

где: Qкдд - действительная тепловая нагрузка на конденсатор, кВт;

k - коэффициент теплопередачи конденсатора из таблицы 24 [4, с.138], принимаем k= 700 Вт/м2К;

Qт-----среднелогарифмическая разность температур.

--------

8.2.6 Объемный расход воды на конденсатор

Vвд = Qкдд / св вtвд , (м/с);

где: св - теплоемкость воды , кДж/кг; св = 4,19 кДж/кг.

в-плотность воды ,кг/м; в =1000 кг/м.

tв - нагрев воды, ?C; tв = 2.

Vвд =88,7/4,19*1000*4=0,005 =5.

По формуле 8.2.5 подбираем марку конденсатора типа КТГ-25 по таблице 18 [4, с.129].

По формуле 8.2.6 принимаем 1 рабочий насос К 8/18а и 1 резервный К 8/18а по таблице 16.7 [5, с.158].

Таблица 8.2- Технические данные горизонтального кожухотрубного конденсатора типа КТГ

Таблица 8.3- Технические данные рабочего и резервного насоса

Центробежный Насос	С частатой вращения 3600 мин-1
	Подача (л/с)	Полный напор	КПД (%);	Мощность эл. двигателя
К8/18а	2,8	19,8	50	1,5

8.3 Расчет и подбор градирни

8.3.1 Определяем температуру воды на выходе из градирни

8.3.2 Определяем температуру мокрого термометра

где: qF - удельная тепловая нагрузка на 1 м2 поперечного сечения насадки в градирне принимаем qF=35 кВт/м2, из таблицы 15.2 [5;стр 149].

8.3.3 Определяем площадь поперечного сечения градирни.

где: qF -плотность теплового потока находим по графику, рисунок11.1 [5, с.72].

8.3.4 Объемный расход воды на градирню.

Vвд = Qкдд / св вtв =0,005 =5.

По формуле 8.3.3 подбираем 1 градирню марки ГПВ-160 и 1 градирню марки ГПВ-40М по таблице 25 [4, с.142].

По формуле 8.3.4 принимаем 1 рабочий насос К 8/18а и 1 резервный К 8/18а, по таблице 16.7 [5, с.158].

Таблица 8.4- Технические данные градирни

Таблица 8.5- Технические данные рабочего и резервного насоса

Центробежный Насос	С частотой вращения 3600 мин-1
	Подача (л/с)	Полный напор	КПД (%);	Мощность эл. двигателя
К8/18а	2,8	19,8	50	1.5

8.4 Расчет и подбор испарителя

8.4.1 Определение расчетной холодопроизводительности

Qкм =k ? Qкм / b ; (кBт)

где: k - коэффициент учитывающий потери холода в трубопроводах и аппаратах. принимаем k=1,12;

b - коэффициент учитывающий продолжительность работы компрессора, принимаем b=0,6 ч 0,8 , ч/сут.

Qо =1,12*52,12/0,8=72,9 (кВт).

8.4.2 Определяем температуру замораживания рассола

8.4.3 Определяем температуру рассола на выходе

8.4.4 Определяем температуру рассола на входе

8.4.5 Определяем среднелогарифмическую разность температур

8.4.6 Площадь теплопередающей поверхности испарителя

Fкд =Qкдд /k Qт--=72,9/0,5*7,24=20,1--м2;

8.4.7 Объемный расход рассола на испаритель

Vвд = Qкдд / св вtвд , (м/с);

где: св - теплоемкость воды , кДж/кг; с р=2,977 кДж/кг.

в-плотность воды ,кг/м; р=1,20 кг/м.

tв - нагрев воды, ; tр = 5.

Vр =72,9/2,977*1,20*5=0,004 =4.

По формуле 8.4.6 подбираем 1 испаритель марки ИТГ-40,по таблице 30 [4, с. 150].

По формуле 8.4.7 принимаем 1 рабочий насос К 20/18 и 1 резервный К 20/18,по таблице 16.7 [5, с.158].

Таблица 8.6- Технические данные испарителя

Таблица 8.7- Технические данные рабочего и резервного насоса

Центробежный Насос	С частотой вращения 3600 мин-1
	Подача (л/с)	Полный напор	КПД (%);	Мощность эл. двигателя
К20/18	4,5	20,0	66	1.5

9 Определение сечения основных воздуховодов и трубопроводов для воды и рассола

9.1 Расчет воздуховодов

9.1.1 Площадь поперечного сечения воздуховода по участкам

F = Lп / V, ;

где: Lп - объемный расход воздуха на участке, м3/с;

V -скорость воздуха по воздуховоду, м/с, принимаем на головных участках 8 10 м/с, на концевых 3 5 м/с.

9.1.2 Диаметр воздуховода круглого сечения

Принимаем d стандартный, ближайшее большее.

9.1.3 Стандартная площадь поперечного сечения воздуховода на участке

FСТ = p d2ст / 4 ; м2;

где: d - стандартный диаметр воздуховода, мм;

p принимаем 3,14

9.1.4 Стандартная скорость движения воздуха

V = LП / Fст , м/с;

где: Fст - стандартная площадь воздуховода.

9.1.5 Определяем потери на трение и местное сопротивление

Р=Ртр+Рмс, Па;

Pтр = lтр----(L /d )*(срV 2/ 2) , (Па);

lтр=0,11(k/d+64/Re)0.25

где: L - длинна воздуховода на участке, м ;

ср -плотность воздуха, кг/м;

V -скорость воздуха на данном участке,м/с;

k - шероховатость поверхности труб, для латуни и меди 0,001- для трубопроводов, для остальных 0,06, для листовых 0,0001 - воздуховоды.

Число Рейнольдса:

Rе = (V d)/m ;

где:

m- кофициент динамической вязкости жидкости, Па*с, принимаем m=17,610-6 Па*с;

если:

а) Rе < 100.000 - то режим на участке ламинарный.

lтр=0,316/Re0.25

б) Rе > 100.000 - то режим на участке турбулентный.

9.1.6 Потери давления на местное сопротивление

--Pм.с.--=еx--( V2 )/2 ,Па;

где: еx - коэффициент местного сопротивления;

- плотность воздуха, кг/м3;

9.1.7 Подбор вентилятора

Давление создаваемое вентилятором должно быть на 10 - 15 % больше потерь.

кондиционирование воздух сырокопченый колбаса

P = (1,1 1,5)?Р =1,3*335,91= 436,68 Па;

Выбираем вентиляторы центробежные по таблице 16.10 [5,с.162] и осевые по таблице 16.11[5,с.163].

Мощность электродвигателей вентилятора.

N =LПР/ hв--1___ = 2,38*436,68/0,98*1000=1,06 кВт?

где hв - КПД электродвигателя. (%);

hв = 0.98 %.

Принимаем вентилятор центробежный из Ц4-70 №6. С частотой

вращения 960 об/мин., производительностью 1 м3/с и напором 510 Па.

Таблица 9.1-Результаты подбора воздуховодов

№	V м/с	LП м3/с	F м2	dст мм	lтрм	Re	L м	кг/м3	еPтр Па	еPм.с .Па	еx	?Р Па
1	5	2,38	0,476	800	0,055	266127	21,6	1,23	19,46	31,97	2,3	51,43
2	5	2,38	0,476	800	0,055	266127	21,6	1,23	19,46	31,97	2,3	51,43
3	8	2,38	0,29	630	0,055	347824	3,3	1,23	10,7	38,38	1,9	49,08
4	8	2,38	0,29	630	0,055	347824	37,5	1,23	122,56	61,41	1,6	183,97
Итого		335,91

9.2 Расчет трубопроводов

9.2.1 Диаметр трубопровода

, мм.

где: -массовый расход холодильного агента, ;

-удельный объём холодильного агента, ;

-скорость движения холодильного агента, ,по таблице 16.3 [5,с.151].

Таблица 9.2-Результаты подбора трубопроводов

Трубопроводы	,	,	,		, мм	, мм
Наг КМ	0,06	0,13	12	3,14	28
КД	0,06	0,02	0,6	3,14	50
РВ	0,06	0,05	0,5	3,14	87
ВС в КМ	0,06	0,35	10	3,14	51

Аннотация

Курсовой проект на тему: «Проект системы кондиционирования воздуха для камеры сушки и созревания сырокопченых колбас производительной мощностью 1,52 тонн в сутки в городе Казань». С исходными данными : Суточное поступление G=1,52 т/сут; продолжительность созревания =28 суток; =4 об/сут; =10 об/час; параметры воздуха: ; ; город строительства - Казань; усушка-19,8 %.

Курсовой проект содержит расчетно-пояснительную записку на 40 страниц, 97 формул, 31 таблицу, 7 рисунка, и графическая часть, которая состоит из 2 листов:

Лист №1 План камеры с разводкой воздуховодов и СКВ. Лист№2 Схема холодильной установки и технологического кондиционера.

Выполнены расчёты: тепло- и влагопритоков для зимнего и летнего режимов, производительность С.К.В. по воздуху, функциональная схема С.К.В., тепловые нагрузки на основное оборудование, холодильные машины, сечение воздуховодов и трубопроводов.

Annotation

Course project on a theme: «Project of the system of conditioning of air for the chamber of drying and ripening of syrokopchenykh sausages productive power 1,52 tons in days in town Kazan'». With basic data : Day's receipt of G=1,52 t/sut; ripening duration =28 days; а=4 ob/sut; а=10 ob/chas; parameters of air: ; ; a building city is Kazan'; loss-19,8 of weight %.

A course project contains a calculation-explaining message on 40 pages, 97 formulas, 31 table, 7 picture, and graphic part which consists of 2 leaves:

Sheet 11 Plan of chamber with razvodkoy of vozdukhovodov and SKV.

List12 Chart of refrigeration unit and technological conditioner.

Calculations are executed: teplo- and vlagopritokov for the winter and summer modes, productivity of S.K.V. on air, functional diagram of S.K.V., thermal loadings on a basic equipment, refrigeration machines, section of vozdukhovodov and pipelines.

Список информационных источников

1. Бражников А.М., Малова Н.Д.

Б87 Кондиционирование воздуха на предприятий мясной и молочной промышленности.- М.: Пищевая промышленность, 1979-265 с. В пер.: 75К. 8700экз.

2. Зелиновский И.Х. Каплан Л.Г.

« Малые холодильные машины и установки».

3. Зонин В.Г.

З 84 Современное производство колбасных и солено-копченых изделий.- СПб.: Профессия, 2006.- 224 с., ил.

4. Лашутина Н.Г., Суедов В.П., Полушкин В.И.

Л32 Холодильно-компрессорные машины и установки.- 4-е изд., перераб. И доп.- М.: Колос, 1994.- 431 с.: ил. (Учебники и учебные пособия для учащихся техникумов).

5. Явнель Б.К.

Я21 Курсовое и дипломное проектирование холодильных установок и систем кондиционирования воздуха.- 3-е изд., перераб. и доп.- М.: Агропромиздат, 1989.- 223 с.; ил.- (Учебники и учеб. Пособия для техникумов).

Размещено на Allbest.ru