Проектирование камеры хранения пищевых продуктов (стр. 6 из 7)

Таким образом из проведенного аналитического обзора я можно определить влияние утеплителя на холодильную камеру, определить оптимальные показатели холодильной камеры. Определить влияние улучшения теплоизоляции на холодильное оборудование, и на стоимость изготовления холодильной камеры.

Таблица 1.1 Параметры теплоизоляции

Наименование	Теплопроводность, Вт/м∙К	Содержание влаги в изоляции, %	Допустимая температура использования, oC	Плотность материала, кг/м3	Стоимость,кг	Страна изготовитель
Пенополистирол	0,03 ÷ 0,04	0,5 ÷ 3	80 ÷ - 180	15 ÷ 40	460	Украина
Экструдированный пенополистирол	0,027 ÷ 0,033	0,1 ÷ 0,5	75 ÷ - 50	25 ÷ 45	350	Бельгия Украина
Вспененный полиэтилен	0,033÷ 0,098	2	110 ÷ - 85	35 ÷ 40
Вспученный перлит	0,04 ÷ 0,09	10	900 ÷ - 200	75 ÷ 250	318
Вермикулит	0,04 ÷ 0,062	400	1200 ÷ -260	90 ÷ 375	1530	Украина
КСВ	0,05 ÷ 0,06		700 ÷ - 100	130 ÷ 160	238
Пеностекло	0,04 ÷ 0,08	0 ÷ 5	500 ÷ -200	90 ÷ 170
Натуральная пробка	При t= 20 оС λ = 0,04	7	100 ÷ - 200	110 ÷ 130	50
Полиуретан	0.019 ÷ 0.03	1,2 ÷ 2,1	150 ÷ - 150	18 ÷ 130	120

2 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

Рассчитать, подобрать и разместить охлаждающие приборы. В камере хранения пищевых продуктов в одноэтажном холодильнике.

Температура камеры t_к = - 20 ^оС, система охлаждения не посредственная. Площадь поверхности пола камеры F_с = 864 м², высота камеры h = 5 м.

При расчете оборудования камеры хранения мороженного мяса требуется определить тепловую нагрузку на холодильное оборудование без учета дополнительных теплопритоков от электродвигателей вентиляторов. Рассчитать оборудования камеры хранения нужно определить площадь поверхности воздухоохладителей, их число, установленную мощность электродвигателей вентиляторов, оснащенность камеры охлаждающими приборами, а также абсолютный и удельный расходы металла, идущего на оснащение камеры охлаждающими приборами, оббьем и массу жидкого хладагента, находящегося в охлаждающихся приборах, удельную установленную мощность, количество воздуха, подаваемого в камеру, кратность циркуляции. Схема камеры представлена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 Планировка холодильной камеры

2.1 Расчет тепло изоляции для камеры хранения

Qогр - Количество тепла, проходящие через наружное ограждения камеры

(2.1)

где Тнар и Ткам. – температуры наружная и в камере соответственно К

F – площадь поверхности через которую происходит передача тепла м²

k – коэффициент теплопередачи Вт/м² К.

Qпрод - Количество тепла поступающее в холодильную камеру при хранении продуктов (Вт.)

Qинф - Количество тепла поступающее за счёт инфильтрации окружающего воздуха при открывании дверей (Вт.)

(2.2)

где Тпом и Ткам. – температуры в помещении и в камере соответственно К

F1 – площадь поверхности через которую происходит инфильтрация м²

k1 – коэффициент теплопередачи Вт/м² К.

Qвентиляции – количество тепла поступающего в камеру с свежим воздухом

(2.3)

n – количество людей

V – оббьем воздуха необходимый на 1 человека

ρ – плотность воздуха

c – теплоёмкость воздуха

Qраб – количество теплоты выделяемое рабочими в камере

(2.4)

Qобщ – количество тепла поступающее в камеру

(2.5)

Проведен анализ нескольких видов теплоизоляции и построен график зависимости теплопритоков в зависимости от толщины теплоизоляции рисунок 2.2

2.2 Расчет оборудования камеры хранения c оребренными батареями

Схема расположения оборудования приведена на рисунке 2.3

L – Длина потолочной батареи определяют по формуле

(2.6)

где lcг – длинна головной секции (lcг=2,75 м)

lсх – длинна хвостовой секции (lсх=2,75 м)

lсс – длинна средней секции (lсс= 4,5 м)

n – число средних секций

F – теплопередающая площадь поверхности потолочной батареи

2.7)

Теплопередающая площадь поверхности секции зависит от длинны секции, шага оребрения и количества труб в секции. Потолочные батареи собираются из шеститрубных секций.

fc – теплопередающая поверхность головной секции (fc=17,5 м² )

fcx – теплопередающая поверхность хвостовой секции (fcx =17,5 м²)

fcc - теплопередающая поверхность средней секции (fc=27 м² )

Fs – суммарная теплопередающая площадь поверхности четырёх потолочных батарей.

(2.8)

Q – количество теплоты отводимое потолочными батареями

(2.9)

1– пристенная батарея,

2 – потолочная батарея

Рисунок 2.3 Размещение батарей в камере хранения

κ – коэффициенты теплопередачи потолочной батареи (κ=3,8 Вт/(м² ∙К))

∆t – разница между температурами воздуха в камере и кипящего хладагента (∆t=10 С^о)

Qg – тепловая нагрузка пристенных батарей

(2.10)

Fp – теплопередающая поверхность пристенных батарей

(2.11)

np – необходимое число секций

(2.12)

fcz – площадь поверхности одной секции

Fp1 - теплопередающая поверхность пристенных батарей

(2.13)

n1 – количество пристенных секций из формулы 1.12 округляем

Fb - общая теплопередающая поверхность пристенных и потолочных батарей

(2.14)

an – оснащенность камеры охлаждающими приборами

(2.15)

Gm(x) – абсолютный расход металла, идущий на оборудование охлаждающих приборов камеры находим по формуле 1.16

(2.16)

gcx – масса хвостовой секции потолочной батареи (gcx = 105,6 кг)

gcg – масса головной секции потолочной батареи (gcg = 105,6 кг)

gcc – масса средней секции потолочной батареи (gcc = 162 кг)

g – масса секции пристенной батареи (g = 162 кг)

gm – удельный расход металла, отнесённый к 1 м² строительной площади камеры

(2.17)

Sплощадь – площадь поверхности пола камеры

Ltp – длинна труб потолочных батарей

(2.18)

m – количество параллельных труб в потолочной батареи

npb – количество потолочных батарей

Ltpr – длинна труб пристенных батарей

(2.19)

Lo – суммарная длинна труб батареи секций

(2.20)

V – оббьем жидкого аммиака в охлаждающих приборах находиться по формуле 1.21

(2.21)

ν – ёмкость отрезка 1 м трубы

κ – коэффициент заполнения труб батареи жидким аммиаком

Gam – масса жидкого аммиака

(2.22)

где ρam – плотность жидкого аммиака при t_o= – 30^o C и р_а= 675 кг/м³

2.3 Расчет оборудования для камеры с подвесными воздухоохладителями

Схема камеры с подвесными воздухоохладителями приведена на рисунке 2.4

Fbo – площадь поверхности воздухоохладителей находиться из зависимости и равняется

(2.23)

где κ1 – коэффициент теплопередачи и равняется κ1 = 12 Вт/(м²∙К)

nbo – число воздухоохладителей в камере

(2.24)

fbo – площадь поверхности принятого типа воздухоохладителя ВОП – 100 и равняется fbo=100 м².

n21 – дополнительные воздухоохладителей для компенсации теплопритоковот работы электродвигателей вентиляторов

(2.25)

Qbo – количество теплоты отводимое этими аппаратами

(2.26)

Qd – действительный теплоприток в камеру

(2.27)