δ1 - цементная штукатурка - 20 мм; λ = 0,81 вт/мК
δ2 - кирпичная стена - 125 мм; λ = 0,7 вт/мК
δ3- затирка цементом - 10 мм; λ = 0,81 вт/мК
δ4- смазка битумом - 6 мм; λ = 0,18 вт/мК
δ5- пенополистирол - биз; λ = 0,046 вт/мК;
Рисунок 5.4 – Перегородка холодильных камер
Ктаб = 0,58 вт/м2К
биз = 0,046 * [1/0,58-(1/8,7 + 0,060/0,81 + 0,125/0,7 + 0,012/0,18+1/8,7)]=0,078м
Принимаем толщину изоляции 60 мм.
Пересчетом определяем действительное значение коэффициента теплопередачи.
Кд = 1/ (0,515+1,13) = 0,55 вт/м2К,
+10% на несовершенство изоляционных работ
Кр =0,55*1,1=0,60вт/м2К
Расчет тепловых потоков, поступающих в охлаждаемые помещения. Суммарный тепловой поток в охлаждаемые камеры определяется по формуле:
Q общ. = Q1 + Q2 + Q3 + Q4, (5.3)
где Q1 - тепловой поток, поступающий в охлаждаемые помещения, через строительные ограждения, вт
Q2 - тепловой поток, поступающий в охлаждаемые помещения с продуктами и тарой, вт
Q3 - тепловой поток, поступающий в охлаждаемые помещения с вентиляционным воздухом, вт
Q4 - тепловой поток, поступающий в охлаждаемые помещения при их эксплуатации, вт
Тепловой поток, поступающий в охлаждаемые камеры через строительные конструкции, подсчитываем как сумму трех слагаемых:
Q1= Q11+ Q111 + Q1111, (5.4)
где
Q11- тепловой поток, поступающий в охлаждаемые камеры через строительные конструкции (стены, перегородки и т.д.), вт Q111- тепловой поток, поступающий в охлаждаемые камеры через полы, расположенные на грунте, вт
Q1111- тепловой поток, поступающий в охлаждаемые камеры из-за облучения стен кровли солнцем, вт
Q11= Kp*F*(tH - tкам) (5.5)
tH ; tкам - температура наружного воздуха или воздуха смежного помещения и температура воздуха в охлаждаемой камере, град Кр - расчетный коэффициент теплопередачи строительного ограждения, вт/м2К
F - поверхность строительного ограждения, м2
Q111= Σ (Кусл * F3) * (tH- tкам) (5.6)
где Кусл - условный коэффициент теплопередачи, для полов,
расположенных на грунте, вт/м2 К
F3 - площадь, соответствующей зоны пола, м2
Кусл 1 зона = 0,46 вт/м2К Кусл 2 зона = 0,23 вт/м2К Кусл 3 зона = 0,12 вт/м2К Кусл 4 зона = 0,07 вт/м2К
Q1111= Кр *F * Δ tcp (5.7)
Δ tcp- разность температур, обусловленная действием солнечной радиации для летнего периода
Δ tcp = 11°С - для наружной стены ориентированной на восток Δ tcp = 17,7°C - для бесчердачного покрытия.
Основными потребителями холода на предприятии являются холодильные шкафы, лари для хранения продуктов и зональное кондиционирование воздуха.
Данные об оборудовании сводятся в таблицу 5.1
Таблица 5.1 Холодильное оборудование кафе
Наименование оборудования | Количество | Мощность, кВт | Размеры, мм | t°C | Вместимость, кг |
Камера холодильная КХ-4,5 | 1 | 6,0 | 1220х2000х2080 | 0...-8 | 450 |
Холодильный шкаф ШХ-0,71 | 1 | 3,6 | 800х800х2000 | 1...+7 | 150 |
Шкаф холодильный ШХ-0,40МС | 2 | 2,5 | 750х750х1800 | 1...+7 | 80 |
Стол охлаждаемый СО 1/0,31 | 1 | 0,34 | 1200х720х800 | 0...+12 | 100 |
Расчёт расхода холода на производственные нужды
Расчёт потребности в холоде на производстве Qпр может быть произведён по укрупнённым показателям – нормам расхода холода в кДж на тонну.
Суммарный расход холода на производственные нужды определяется по формуле:
(5.1)где, qj – норма расхода холода в кДж/т, применительно к данному виду производства (qj = 837360 кДж/т);
pj - часовая выработка данного вида продукции в тоннах.
Расход холода на кондиционирование воздуха
Расход холода на кондиционирование воздуха в помещениях приближённо может быть определён из расчёта холода на 1м2 кондиционируемого помещения Qк. Его количество в зависимости от средней температуры самого жаркого месяца и кратности воздухообмена в помещениях колеблется в пределах 20-40 Вт/м3. Тогда расход холода по предприятию (Вт) с учётом 10% потерь составит:
(5.2)К установке принимаем компрессорно-конденсаторный агрегат АКФВ 4М холодопроизводительностью 5 300 вт. Агрегат поставляется в комплекте с четырьмя испарителями ИРСН - 12, 5 С.
Определяем температуру конденсации tk и температуру кипения холодильного агрегата t0:
tK = tBl + (8÷10°)
tB1- температура, охлаждаемой воды на входе в конденсатор
°С. tB1= tн- (10 ÷ 12°) = 30 - 12 = 18° С
Температуру кипения to жидкого холодильного агента в испарителе при системе непосредственного охлаждения принимают:
to = tкам-(12÷15°) = 0-15 = -150C
Для выбранной холодильной машины по принятым значениям t0 и tk в приложениии 5 методических указаний находим действительное значение холодопроизводительности машин Qoд и эффективной мощности Νе.
Qoд = 5300 вт; Ne = 2,0 квт.
Проверяем коэффициент рабочего времени bд = Qкaм / Qoд величина которого должна лежать в пределах от 0,45 до 0,75:
bд= 3523/5300 = 0,66
Определяем расход охлаждающей воды по формуле:
W=Q/(c*p*(tb1-tb2), (5.12)
где W - расход охлаждающей воды, м3/сек
Q - тепловая нагрузка на конденсатор, квт
с - теплоемкость воды с = 4,18 кдж/кг град
ρ - плотность воды = 1000 кг/м3
tb1 ; tb2- температура воды на входе и выходе из конденсатора °С
tb2-tb1 = 6÷8°C
Тепловую нагрузку на конденсатор подсчитываем по формуле:
Q = Qod+Ne*ηmex, (5.13)
где
ηmex- механический КПД компрессора
ηmex = 0,8÷0,9
Q = 5300 + 2000 * 0,8 = 6900 вт
W = 6900/ (4,18*1000*6*1000) = 0,00027 м3/сек = 0,99 м3/час
Определяем теплопередающую поверхность, для каждой камеры по формуле:
F исп = Qкaм / (Кисп (tкам - t0·), (5.14)
где F исп - теплоотдающая поверхность испарителей одной камеры, м2
Кисп - коэффициент теплопередачи испарителя вт/м2 к
tkam - температура воздуха в холодильной камере °С
t0 - температура кипения жидкого холодильного агента в испарителе, °С;
Камера мясо-рыбная
F исп = 962/(5*(0 + 14)) = 13,7 м2
Принимаем к установке два испарителя ИРСН - 12,5 С.
Камера фруктов, зелени, напитков
F исп = 1678/(8*(4 + 14)) = 11,6 м2
Принимаем к установке один испаритель ИРСН - 12,5 С.
Камера молочно-жировая
F исп = 883/(5*(2 + 14)) = 11,0 м2
Принимаем к установке один испаритель ИРСН - 12,5 С.
5.2. Электроснабжение
Электроснабжение кафе будет осуществляться от трансформаторного пункта. Для питания нагрузок от трансформаторного пункта прокладываются кабели к электрощитовой, в которой установлено устройство низкого напряжения, состоящее из вводного главного рубильника, автоматических выключателей на линиях, отходящих от главного щита к групповым распределительным щитам и измерительным приборам для контроля величины электрической нагрузки и учета расхода электрической энергии.
От главного распределительного щита электроэнергия по кабелям проводится к групповым силовым щитам, расположенным у основных производительных цехов, где имеется наибольшее количество потребителей электроэнергии. Осветительные щитки расположены в удобном для эксплуатации месте. Подвод электроэнергии от силовых щитков к отдельным видам оборудования производится медными кабелями сечением 2.5мм2, заключенные в трубы, которые проложены в полах помещений плюс заземляющий провод.
Для электропитания осветительных остановок применяется скрытая проводка. Силовые потребители запитываются напряжением 380 Вт, а осветительные на 220 В. Для защиты персонала от тока корпуса электрического оборудования подключают к устройству защитного заземления.
Электросиловое оборудование
Подсчет установленной мощности
Установленная мощность силового оборудования кафе определяется по паспортной мощности отдельных токоприемников по формуле:
(5.3)где, РН - номинальная мощность электродвигателя машины;
N - число одинаковых машин.
Произведём расчет установленной мощности для плиты электрической ПЭ-0,51С с номинальной мощностью 12 кВт
Все данные сводятся в таблицу 5.2
Таблица 5.2 Расчет установленной мощности
Наименование токоприемников | Количество токоприемников | Номинальная мощность, кВт | Коэффициент мощности, cosc ч | Установленная мощность, Руст | ||||||
Механическое оборудование | ||||||||||
Мясорубка TS-8 | 1 | 0,35 | 0.85 | 0,35 | ||||||
Овощерезка CL-20 | 1 | 0,4 | 0,85 | 0,4 | ||||||
Картофелечистка Р-5 | 1 | 0,37 | 0,85 | 0,37 | ||||||
Тестораскаточная машина МРТ-60М | 1 | 0,6 | 0,85 | 0,6 | ||||||
Просеиватель «Каскад» | 1 | 0,18 | 0,85 | 0,18 | ||||||
Тестомесильная машина МТМ-65МТ | 1 | 1,1 | 0,85 | 1,1 | ||||||
Кухонный процессор R400P | 1 | 0,75 | 0,85 | 0,75 | ||||||
Коктейлевзбивалка МК-3 | 1 | 0,18 | 0,85 | 0,18 | ||||||
Слайсер 22CL | 1 | 0,14 | 0,85 | 0,14 | ||||||
Миксер планетарный КМ-800 | 1 | 0,8 | 0,85 | 0,8 | ||||||
Итого | 4,52 кВт | |||||||||
Тепловое оборудование | ||||||||||
Плита электрическая ПЭ-0,51С | 1 | 12,0 | 0,98 | 12,0 | ||||||
Плита электрическая ПЭ-0,17СП | 1 | 4,0 | 0,92 | 4,0 | ||||||
Жарочный шкаф ШЖЭ-0,51 | 1 | 8,0 | 0,92 | 8,0 | ||||||
Сковорода электрическая СЭСМ-0,31 | 1 | 6,0 | 0,8 | 6,0 | ||||||
Фритюрница электрическая FORTUNE 3645-106 | 1 | 2,5 | 0,8 | 2,5 | ||||||
Кипятильник электрический КНЭ-25 | 1 | 1,2 | 0,8 | 1,2 | ||||||
Стол тепловой ТСДР 10/6 | 1 | 1,2 | 0,8 | 1,2 | ||||||
Шкаф пекарный ЭШП -11 | 1 | 10,4 | 0,8 | 10,4 | ||||||
Итого | 45,3 кВт | |||||||||
Холодильное оборудование | ||||||||||
Камера холодильная КХ-4,5 | 1 | 6,0 | 0,8 | 6,0 | ||||||
Холодильный шкаф ШХ-0,71 | 1 | 3,6 | 0,8 | 3,6 | ||||||
Шкаф холодильный ШХ-0,40МС | 2 | 2,5 | 0,8 | 5,0 | ||||||
Стол охлаждаемый СО 1/0,31 | 1 | 0,34 | 0,8 | 0,34 | ||||||
Итого | 0,8 | 14,94кВт |
Расчёт потребной мощности