Проектирование холодильной установки

Размещено на http://www.allbest.ru

Оглавление

1. Введение

2. Расчетная часть

2.1 Расчет строительных площадей камер хранения и всего холодильника.

2.2 Планировка

2.3 Выбор строительных изоляционных конструкций и т. д. и т. п.

2.4 Тепловой расчет холодильника

2.4.1 Расчет теплопритока через ограждение. Q1

2.4.2 Расчет теплопритока от груза при термообработке. Q2

2.4.3 Расчет эксплуатационных теплопритоков. Q4

2.5. Выбор температурного режима работы холодильной установки. Характеристика холодильного агента.

2.5.1. Определение t₀, t_вс, t_к.

2.6. Расчет и подбор основного холодильного оборудования

2.6.1 Расчет и подбор компрессора

2.6.2 Расчет и подбор конденсатора

2.6.3 Расчет и подбор камерных приборов охлаждения



1. Введение

В настоящий момент в России существует дефицит современных холодильных складов. А при росте потребительской активности необходимость в сооружениях подобного рода будет только возрастать. Холодильный склад - объект сложный как со строительной так и с технической точки зрения. При строительстве стоит соблюдать ряд специфических особенностей и быть готовым к серьезным инвестициям, обеспечению объектов дополнительными мощностями энергоснабжения, водоснабжением.

Возникает необходимость в создании новых подъездных путей, решать экологические проблемы.

Основные игроки на рынке холодильных и морозильных складов это хладо, мясо и рыбокомбинаты, оставшиеся со времен СССР. Овощехранилища, переоборудованные под охлаждаемые склады и складские комплексы, построенные для собственных нужд различными производителями и дистрибьюторами продуктов питания. Все они сдают в аренду излишки площадей и лишь единицы предлагают холодильное хранение. Серьезные конкуренции на рынке низкотемпературных складских помещений пока нет. Такая ситуация сохранится еще несколько лет. Поэтому строительство данного холодильника является необходимым.



2. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Расчет строительных площадей камер хранения и всего холодильника

Вместимость камер:

Масло Вмясо=0.4*Вусл=0.4*580=232 т

Птица Вптица=0.2*Вусл=0.2*580=116 т

Мясо Вмясо=0.4*Вусл=0.4*580=232 т

Расчет строительных площадей камер:

Холодильник одноэтажный, сетка колон 6х12 м. Продукты хранятся в штабелях .gvусл.=0.35 т/м3

Грузовой объем камер:

Vгр=B/gv

Грузовая площадь камер:

Fгр=Vгр/hгр

Строительная площадь камер:

Fстр=Fгр/в

Число строительных прямоугольников:

n= Fстр/fпр

Расчеты сводятся в табл. 2.1

Таблица 2.1

Продукты	Вусл, т	Vгр, м3	gvусл, т/м3	Fгр, м2	hгр, м	в	Fстр, м2	nрасч, шт	nфакт, шт
Масло	232	662	0.35	138	4.8	0.7	197.1	2.7	3
Птица	116	332	0.35	69	4.8	0.65	106.1	1.5	1
Мясо	232	662	0.35	138	4.8	0.7	197.1	2.7	3



2.2 Планировка

Планировка данного холодильника выполнена в соответствии с расчетом строительных площадей камер и требований к планировочным решениям холодильников. Все камеры холодильника непроходные, имеют выход в неизолированный коридор или тамбур открытой наиболее протяженной стороной холодильник ориентирован на север для уменьшения теплопритоков в холодильник. Двери, выходящие наружу, также имеют воздушные завесы для уменьшения теплопритоков. Для выполнения погрузо-разгрузочных работ предусмотрена автомобильная платформа с козырьком. На платформе через каждые шесть метров предусматриваются врезные весы.

2.3 Выбор строительных изоляционных конструкций

Холодильник выполнен из легких металлических конструкций типа «сэндвич». Холодильник имеет внутренний каркас, состоящий из стальных колонн и балок. К колоннам крепятся стеновые панели, а на балки укладываются потолочные панели. Панель имеет многослойную конструкцию состоящую из алюминиевых листов 0.8 мм заполненных вспениваемым пенополиуретаном.

Так как в холодильнике имеется температура -18 0С, то во избежание промерзания грунта предусматриваются полы с электрообогревом по всей площади холодильника.

,

где нормативный коэффициент теплопередачи изоляционной конструкции,

коэффициент теплопроводности изоляционного материала,

коэффициент теплоотдачи от воздуха к наружной поверхности ограждения,

коэффициент теплопередачи от внутренней поверхности ограждения к воздуху камеры,

толщина отдельных слоев ограждения (кроме теплоизоляции), м

коэффициент теплопроводности отдельных слоев ограждения,

Пол

м

Наружные стены

=0.11 м

пренебрегаем

Покрытие

=0.12 м

Внутренние стены (между камерой и тамбуром)

=0.12 м

Внутренние стены (между камерами)

=0.04 м

2.4 Тепловой расчет холодильника

?Q= Q1 +Q2+Q4,

где Q1 - теплоприток через ограждения помещений из-за разности температур снаружи и внутри помещения, Вт;

Q2 - теплоприток от грузов при их холодильной обработке, Вт;

Q4 - эксплуатационные теплопритоки, Вт.

2.4.1 Расчет теплопритока через ограждение. Q1

Q1=Q1т+Q1с,

где Q1т - теплоприток из-за разности температур снаружи и внутри ограждения.

Q1с - теплоприток от солнечной радиации.

Q1т=KF(tн-tп)=KFДtн,

Q1с=KFДtс,

где tн - температура с наружной стороны ограждения, 0C;

tп - температура воздуха в камере, 0C;

Дtс - избыточная разность температур от действия солнечной радиации, 0C;

K - коэффициент теплопередачи ограждения, ;

F - площадь поверхности ограждения, м2;

Расчеты сводятся в табл. 2.2

Таблица 2.2

№ кам.	Огражде-ние	Размер	F, м2	K,	tн, 0C	tп, 0C	Дtн, 0С	Дtc, 0C	Q1т, Вт	Q1с, Вт	Q1, Вт
		L, (В)	H, (м)
1	НСС	18	6	108	0.23	32	-18	50	---	1242	---	1242
	ВСЗ	12	6	72	0.59	-18	-18	0	---	0	---	0
	ВСЮ в тамбур	18	6	108	0.28	---	-18	0.7х50=35	---	1058	---	1058
	НСВ	12	6	72	0.23	32	-18	50	---	828	---	828
	Пол	18	12	216	0.18	2	-18	20	---	778	---	778
	Покрытие	18	12	216	0.22	32	-18	50	14.9	2376	708	3084
												?6990

Камера №2

Q1=2330 Вт;

Камера №3

Q1= 6990 Вт.

2.4.2 Расчет теплопритока от груза при термообработке. Q2.

Q2= Q2 пр+ Q2 т,

где Q2 пр - теплоприток от продукта, Вт

Q2 т - теплоприток вносимый с тарой, Вт

,



где масса продукта, т/сутки

кДж/кг

7%*

,

гдетеплоемкость тары, кДж/кг*К

масса тары, т/сутки

tпост, tвып - температура поступления, выпуска, 0C

10%*

,

гдедействительная вместимость камеры, т

строительная площадь камер, м2

коэффициент использования строительной площади

действительная норма загрузки единицы объема,

высота штабеля груза, м

Расчеты сводятся в табл. 2.3

Таблица 2.3

№ кам.	Назначе-ние камеры	tп, 0C	, т	tпост, 0C	tвып, 0C	, кДж/кг	, кДж/кг	, Вт	, Вт	Q2, Вт	, т/сут	, т/сут
1	Масло	-18	231.8	-8	-18	29.3	3.8	4792	432	5224	16.2	1.62
2	Птица	-18	115.9	-8	-18	39.4	4.6	3270	216	3486	8.1	0.81
3	Мясо	-18	231.8	-8	-18	39.4	4.6	6540	432	6972	16.2	1.62

2.4.3 Расчет эксплуатационных теплопритоков. Q4

Q4 КМ=q1+q2+q3+q4,

где q1 - теплоприток от освещения, Вт;

q2 - теплоприток от людей, Вт;

q3 - теплоприток от электрооборудования (интегрируется в камере), Вт;

q4 - теплоприток от открыванию дверей, Вт.

q1=A*F,

где А - удельный теплоприток от освещения, ;

F - площадь камеры, м2

q2=350*n,

где 350 - тепловыделения от одного человека;

n - число людей.

В качестве приборов охлаждения используют воздухоохладители, электродвигатели (ЭД) которых выделяют теплоту. Кроме того, в камерах работают электропогрузчики, паспортная мощность которых 3.5 кВт.

q3=C*F*Nэ.п. ,

где С - Удельный теплоприток от ЭД вентиляторов, ;

Nэ.п.-мощность электропогрузчиков, Вт.

q4=B*F,



где В - удельный теплоприток от открытия дверей, .

Q4 КМ=0.5*Q4 обор. ,

Так как число камер одного температурного региона равно 3.

Расчеты сводятся в табл. 2.4

Таблица 2.4

№ кам.	F, м2	A,	n, чел.	C,	Nэ.п, Вт	В,	q1, Вт	q2, Вт	q3, Вт	q4, Вт	Q4, Вт
											КМ	Обор.
Масло	216	2.3	3	15	3500	8	497	1050	6740	1728	5008	10015
Птица	72	2.3	3	10	3500	12	166	1050	4220	864	3150	6300
Мясо	216	2.3	3	15	3500	8	497	1050	6740	1728	5008	10015

Сводная таблица теплопритоков

Таблица 2.5

№ кам.	Назначение камеры	tп, 0С	Q1 , Вт	Q2 , Вт	Q4 , Вт	?Q0 , Вт
					КМ	Обор	КМ	Обор
1	Масло	-18	6990	5224	5008	10015	17222	22229
2	Птица	-18	2330	3486	3150	6300	8966	12116
3	Мясо	-18	6990	6972	5008	10015	18970	23977
							?45158	?58322

2.5 Выбор температурного режима работы холодильной установки. Характеристика холодильного агента

2.5.1 Определение t0, tвс, tк

При принятой непосредственной системе охлаждения Дt0принимается 8ч10?, т. е. t0=-8-18=-26?.

Температура паров всасываемых в компрессор t1=tвс=t0+Дtпер=-26+26=0?

Дtпер=20ч30?

При использовании воздушных конденсаторов tk=tр.л.+(11ч15?)=32+13=45?С

2.6 Расчет и подбор основного холодильного оборудования

2.6.1 Расчет и подбор компрессора

(*)

Дано:

t0=-26?С

tк=45?С

Q0=(45158*1.07)/0.92=52520.7 Вт

х.а. R404a

i1-i1'= i3'- i3

i3=255

Параметры

Таблица 2.6

P0	Pk	i1	i2	i3=i4	?1	?2	?3	i1'	i3'
0.25	2.2	375	425	255	0.091	0.012	0.00118	355	275

Удельная массовая холодопроизводительность

=

Действительная масса всасываемого пара

=



Действительная объемная подача

=

Коэффициент подачи

Теоретический объем подачи

=

2.6.2 Расчет и подбор конденсатора

Конденсатор подбирается по площади поверхности теплообмена с запасом 10-20%. При использовании конденсаторов с водяным охлаждением

,

где тепловая нагрузка на конденсатор, Вт

К - т.к. коэффициент теплопередачи аппарата (страница 159 таблица 29)

средний логарифмический температурный напор между хладагентом и водой, К

Водяной насос подбирается по производительности

где теплоемкость воды, кДж/кг*К, 4.19 кДж/кг*К

плотность воды, , 1000

Градирня подбирается по площади поперечного сечения

,

где плотность теплового потока,

47ч57

Градирня применяется пленочная, вентиляторная.

При использовании воздушных конденсаторов

,

где К=25ч50

8ч12 К

Требуемый расход воздуха

,



где 12ч1.15

1кДж/кг*К

4ч5?С

2.6.3 Расчет и подбор камерных приборов охлаждения

В камерах холодильника устанавливают потолочные воздухоохладители, обеспечивающие интенсивные процессы охлаждения и замораживания и равномерное распределение параметров по объему камер.

холодильный температурный оборудование

,

где тепловая нагрузка на оборудование рассматриваемой камеры, Вт

К - коэффициент теплопередачи воздухоохладителя,

Дt - разность температур между воздухом и кипящим холодильным агентом, К.

1. Размещено на www.allbest.ru