1.1. Задание
Рассчитать теплопритоки в заданную камеру производственного холодильника и подобрать холодильной оборудование.
1.2. Исходные данные
Рассчитывается камера одноэтажного холодильника, строительная высота которого =6 м. покрытие холодильника – плоская кровля.
План холодильника с его ориентацией по сторонам света приведен на рисунке 1 методических указаний.
Применяется централизованное хладоснабжение от компрессорного цеха с непосредственной системой охлаждения камеры. В качестве холодильного агента используется аммиак ( R717).
Рассчитывается камера холодильной обработки пищевого продукта.
Циркуляция воздуха в камерах с батарейной системой охлаждения –естественная.
Температура воздуха в машинном отделении и в технологическом цехе принимаются равной 18˚С. Коридор относится к категории неотапливаемых и неохлаждаемых помещений.
2. Содержание контрольной работы и порядок ее выполнения
1. Определить емкость расчетной холодильной камеры.
2. Произвести расчет теплопритоков в камеру.
3. Определить тепловые нагрузки на компрессор и на камерное оборудование.
4. Определить расчетный режим работы холодильной установки.
5. Рассчитать и подобрать компрессор.
6. Рассчитать и подобрать конденсатор.
7. Рассчитать и подобрать камерное оборудование.
2.1. Определение емкости расчетной холодильной камеры
Под емкостью камеры понимают максимально возможное количество одновременно хранящихся в ней грузов.
По известным строительным размерам камеры, виду поступающего в камеру продукта, виду упаковки и способу его укладки можно определить емкость расчетной холодильной камеры
т: , (1)где - строительная площадь камеры,
; - норма загрузки единицы грузового объема камеры грузом, т/ ; – грузовая высота штабеля, м; - коэффициент использования строительной площади камеры.Согласно приложению А числовые значения величин равны:
- 0,530 т/ , – 1,325 м. Коэффициент использования строительной площади камеры , поскольку камера площадью до 100 , принимаем равной 0,7. Т.к. значение величины
в приложении А представлено для упакованного груза (брутто), то значение емкости камеры рассчитанное по формуле 1, получено с учетом массы упаковочного материала.2.2. Тепловой расчет камеры
Тепловой расчет заключается в определении суммы теплопритоков, поступающих в холодильную камеру, что необходимо для определения потребной мощности (холодопроизводительности) холодильной установки.
В холодильную камеру в единицу времени проникает следующее количество теплоты Q, Вт:
, (2)где
– теплоприток, поступающий через ограждающие конструкции камеры вследствие наличия разности температур, Вт; - теплоприток от груза при его холодильной обработке, Вт; – теплоприток, поступающий с наружным воздухом при вентиляции камеры, Вт; - теплоприток от различных источников при эксплуатации камеры, Вт; – теплоприток от плодов и овощей при их «дыхании», Вт.После последующих расчетов теплопритоков определим количество теплоты.
2.2.1. Теплоприток через ограждающие конструкции
Через ограждения в камеру проникает теплоприток
, Вт, обусловленный наличием разности температур воздуха с обеих сторон ограждений и действием солнечной радиации на наружные поверхности ограждений (кровлю и наружные стены, не закрытые от действия солнечной радиации) : (3)
Теплоприток ,Вт, возникающий в результате наличия разности температур воздуха снаружи и внутри охлаждаемой камеры, определяем по формуле:
, (4)
где
- действительный коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/( К);F – площадь поверхности ограждения, через которую определяют теплоприток,
; ∆t – расчетная разность температур, ˚С.
Площадь поверхности ограждений определяется как произведение длины на ширину (для пола и покрытия) или длины на высоту (для стен). По упрощенной методике расчета толщину многослойной строительно-изоляционной конструкции стен камеры при определении размеров не учитывают. Длину и ширину стен находят как расстояние между осями соответствующих колонн. Высоту ограждения находят как расстояние от уровня число пола до верхней отметки слоя теплоизоляции покрытия.
Расчетную толщину теплоизоляции , м, покрытия камеры определяют по формуле:
, (5)где - коэффициент теплопроводности теплоизоляционного материала, Вт/(мК),(согласно приложению Ж равен 0,045Вт/(мК));
– нормативный коэффициент теплопередачи покрытия, Вт/( К), (согласно приложению Б после интерполяции равен 0,3682 Вт/( К)); - коэффициент теплоотдачи у наружной поверхности покрытия, Вт/( К),(согласно приложению Е равен 23 Вт/( К)); - коэффициент теплопередачи у внутренней поверхности покрытия, Вт/(
К),(согласно приложению Е равен 7 Вт/( К)); – толщина i-го слоя конструкции покрытия, м (согласно приложению Д равна:- для верхнего слоя кровли - 0,006м;
- для пароизоляции - 1-го слоя пергамина – 0,001 м;
- для бетонной стяжки по металлической сетке – 0,040 м;
- для железобетонной плиты – 0,035м.
- коэффициент теплопроводности i-го слоя конструкции ограждения, Вт/(мК), (согласно приложению Ж равен: - для рубероида – 0,18 Вт/(мК);
- для пергамина – 0,15 Вт/(мК);
- для стяжки из бетона по металлической сетке – 1,86 Вт/(мК);
- для железобетона – 2,04 Вт/(мК).
- номер слоя; - количество слоев в конструкции за исключением слоя теплоизоляции.=0,1103 м
При определении высоты к строительной высоте (=6м) кроме толщины слоев конструкции покрытия до верхней отметки слоя теплоизоляции следует добавить высоту балки перекрытия
=0,89м. Таким образом получаем:, (6)
– толщина железобетонной плиты покрытия, м (Согласно приложению Д равна 0,035 м); - действительная толщина теплоизоляционного слоя покрытия, м. м.
За расчетную разность температур принимается:
- для наружных стен и покрытия камеры
, (7)
- для внутренних стен и перегородок, отделяющих камеру от смежных помещений и с фиксированной температурой