Расчет охлаждаемой камеры для магазина продовольственных товаров

Размещено на http://www.allbest.ru/

Расчет охлаждаемой камеры для магазина продовольственных товаров

Исходные данные:

пункт нахождения продовольственного магазина - г. Екатеринбург;

вид продукта - масло сливочное;

суточная реализация - Gсут = 150 кг/сут.;

здание в один этаж, без подвала;

холодильная камера находится на 1 этаже.

1. Определение ёмкости и площади охлаждённой камеры

Ёмкость определяется по формуле:

Е = Gсут*, кг;

Где Gсут - суточная реализация продукта, кг/сут.;

- срок хранения продукта, сут.

Е = 150*3 = 450 кг;

Площадь определяется по формуле:

F = (E*)/q, кв.м.;

Где - коэффициент увеличения площади камеры на проходы, размещение охлаждающих приборов;

q - норма загрузки камеры, кг/кв.м.;

Пусть = 1,8, тогда:

F = (450*1,8)/200 = 4,05 кв.м.

Принимаем: площадь камеры равной 5 м2; длина камеры 2,4 м; ширина камеры - 2,1 м; высота камеры - 2,5 м; глубина тамбура - 1,6 м.

Стена (a-b) - граничит с наружным воздухом.

Стены (b-c) и (a-d) - граничит с неохлаждёнными смежными помещениями.

Стена (f-d) - отделяет охлаждённую камеру от тамбура.

Потолок камеры граничит с наружным воздухом.

Пол камеры граничит с грунтом.

2. Выбор расчётных параметров

Расчётная (летняя) температура - 29 0С;

Влажность наружнего воздуха - 55 %;

Среднегодовая температура наружнего воздуха - 1 0С;

Температура воздуха в охлаждённой камере - 2 0С;

Относительная влажность воздуха в охлаждённой камере - 85 %;

Температура воздуха в тамбуре 190С;

Температура воздуха в смежных с камерой неохлаждённых помещениях - 24 0С;

Температура грунта - 3,5 0С;

3. Калорический расчет

Общий теплоприток в камеру:

Q = Q1+Q2+Q3+Q4,

Где Q1 - теплоприток через ограждение, Вт;

Q2 - теплоприток от продуктов и тары, Вт;

Q3 - теплоприток от вентиляции, Вт;

Q4 - эксплуатационные теплопритоки, Вт.

Теплоприток через какое-либо ограждение определяется по формуле:

Q1i = Кi*Fi*( ti- tB),

Где Q1i - теплоприток через i-ое ограждение, Вт;

Кi - коэффициент теплопередачи i-го ограждение, Вт/кв.м.*К;

Fi - теплопередающая поверхность i-го ограждения, кв.м.;

ti - температура среды (воздуха или грунта), граничащей с внешней поверхностью i-го ограждения, с;

tВ - температура воздуха в камере, 0С;

Fa-b = 2,1*2,5 = 5,25 кв.м.;

Fa-d = 0,8*2,5 = 2,00 кв.м.;

Fb-c = 0,8*2,5 = 2,00 кв.м.;

Fc-f = 1,05*2,5 = 2,63 кв.м.;

Ff-d = 1,05*2,5 = 2,63 кв.м.;

Fпотолка = 2,1*2,4 = 5 кв.м.;

Fпола = 2,1*2,4 = 5 кв.м.;

Тогда:

Qa-b = 0,34*5,25*(29-2) = 48,2 Вт;

Qa-d = 0,58*2,00*(24-2) = 25,5 Вт;

Qb-c = 0,58*2,00*(24-2) = 25,5Вт;

Qc-f =0,58*2,63*(24-2) = 33,6 Вт;

Qf-d = 0,58*2,63*(19-2) = 25,9 Вт;

Qпотолка = 0,34*5*(29-2) = 45,9 Вт;

Qпола = 0,58*5*(3,5-2) = 4,4 Вт.

Расчёт теплопритоков через ограждения камеры представлен в таблице 1.

Таблица 1

Теплопритоки через ограждения камеры

Притоки теплоты от продуктов и тары:

Q2 = (Gпр*Спр + Gт*Ст)*(tн - tк)*1/(охл*3600),

Где Q2 - теплоприток от продуктов и тары, Вт;

Gпр,Gт - суточное поступление в камеру охлаждаемого продукта и тары соответственно, кг/сут;

Спр,Ст - удельная теплоёмкость продукта и тары соответственно, Дж/кг*К;

tн,tк - начальная и конечная (после охлаждения) температура продукта и тары соответственно, 0С;

охл - время охлаждения, ч.

Масло сливочное должно храниться 3 суток, значит суточная поступление - 60 % ёмкости камеры, т.е.

Gпр = 0,6 х 450 = 270 кг/сут.

Масло сливочное поступает в магазин в картонной таре, следовательно, суточное поступление тары принимаем равным 10 % от суточного поступления продукта, т.е.

Gт = 270*0,1 = 27 кг/сут.

Удельная теплоёмкость масла сливочного Спр = 2680 Дж/(кг*К).

Удельная теплоёмкость картонной тары составляет Ст = 1460 Дж/(кг*К).

Конечная температура продукта принимается выше на 1 0С температуры воздуха в камере, т.е.

tк = tв + (1…2) = 2+1 = 3 0С;

Время охлаждения продуктов:

охл = 24 часа.

Начальную температуру продукта принимаем: tн = 6° С.

Q2 = (270*2680+27*1460)* (6-3)*1/(24*3600) = 228,9 Вт.

Приток теплоты от вентиляции:

Q3 = V*a**(iн - iв)*1/(24*3600), Вт,

Где Q3 - теплоприток от вентиляции, Вт;

V - объём вентилируемой камеры, куб.м.;

а - кратность вентиляции, сут-1;

- плотность воздуха при температуре камеры, кг/куб.м.;

iн,iв - теплосодержание воздуха наружного и внутри камеры соответственно, Дж/кг.

Масло сливочное при хранении не выделяет вредные вещества, не имеет специфического запаха, поэтому в камере вентиляции не предусмотрена, т. е. Q3 = 0.

Эксплуатационные теплопритоки Q4 зависит от теплопритока через охлаждения (Q1) и площади камеры (F). При F = 5 кв.м.:

Q4 = 0,4 Q1 = 0,4*209 = 83,6 Вт.

Тогда общий теплоприток в камеру будет равен:

Q = Q1+Q2+Q3+Q4 = 209+228,9+0+83,6 = 521,5 Вт.

4. Выбор холодильной машины

Потребная холодопроводность холодильной машины определяется по формуле:

Q0 брутто = *Q/B,

охлаждаемая камера компрессор холодильный

Где Q0 брутто - потребная холодопроизводительность машины, Вт;

Q - суммарный теплоприток в камеру, определяемый в калорическом расчёте, Вт;

- коэффициент, учитывающий потери холода в установке, принимаемый 1,07;

В - коэффициент рабочего времени компрессора;

В = 0,75.

Q0 брутто = 1,07*(521,5/0,75) = 744 Вт.

Исходя из полученного значения Q0 брутто, выбираем холодильную машину - ВС 1,1-3.

Проверяем значение коэффициента рабочего времени компрессора:

В = (*Q)/Q0 = (1,07*521,5)/744 = 0,75.

Значение коэффициента рабочего времени компрессора соответствует предельным значением (0,4…0,75), следовательно, выбранная холодильная машина ВС 1,1-3 достаточна по холодопроизводительности.

5. Техническая характеристика холодильной машины

Техническая характеристика холодильной машины ВС 1,1-3 представлена в таблице 2.

Таблица 2

Краткая техническая характеристика холодильной машины ВС 1,1-3

Размещено на Allbest.ru