Проектирование холодильной установки (стр. 2 из 4)

Теплоприток от тары.

Q_2т=

(3.7)

где М_т – масса тары, кг; [прил. 3.5]

t₁ и t₂ – температура тары начальная и конечная, ºC;

с_т – удельная теплоемкость тары, кДж/кгК, равная: для деревянной и картонной тары c_т=2,3; для металлической c_т=0,5; для стеклянной c_т=0,8;

τ – продолжительность тепловой обработки продукта, ч.

Результаты расчетов и исходные данные сводим в таблицу 3. 2

3.3 Теплоприток от вентиляции помещений наружным воздухом

Теплоприток Q₃ учитывают только в том случае, если вентиляция требуется по технологической документации.

Q₃=

(3. 8)

где V_пм – объем воздуха в помещении, м³;

ρ_пм – плотность воздуха в охлаждаемом помещении, кг/м³;

а_пм – кратность воздухообмена в помещении; [прил. 3.6] [1.с. 333]

i_н и i_пм – энтальпии воздуха, соответствующие наружной температуре и температуре воздуха в охлаждаемом помещении, кДж/кг.

Результаты вычислений и исходные данные сводим в таблицу 3. 3

Таблица 3. 3 – Теплопритоки от вентиляции

№ камеры	Размеры, мм			a,/сут	рв, кг/м3	Iн, кДж	Δiв,кДж/кг	Vn, м3	Q3, Вт
	L	B	H
1	36	12	4,8	5	1,29	71	13	2073	8918
2	36	6	4,8	5	1,29	71	13	1036	4457
3	36	6	4,8	5	1,29	71	13	1036	4457

3.4 Эксплуатационные теплопритоки

Сумма эксплуатационных теплопритоков определяется по зависимости:

Q₄=Q_4.1+Q_4.2+Q_4.3+Q_4.4 (3.9)

где Q_4.1 – теплоприток от освещения, кВт;

Q_4.2 – теплоприток от работающих электродвигателей, кВт;

Q_4.3 – теплоприток от работающих людей, кВт;

Q_4.4 – теплоприток из смежных помещений через открытые двери, кВт.

Теплоприток от освещения.

Q_4.1=

(3.10)

где А – относительная мощность светильников, кВт/м²;

F_пм – площадь помещения, м²;

Теплоприток от работающих электродвигателей.

Q_4.2=

или Q_4.2= (3.11)

где N_эл – мощность электродвигателей, одновременно работающих в помещении, кВт; [прил. 3.10] [1.с. 334]

q_4.2 – относительная мощность электродвигателей, работающих в помещении, кВт/м².

Теплоприток от работающих людей.

Q_4.3=

(3.12)

где n – число людей одновременно работающих в помещении; обычно 2–3 человека при F_пм<200 м² и 3–4 при F_пм>200 м². [прил. 3.10] [1.с. 333]

Теплоприток из смежных помещений через открытые двери.

Q_4.4=

(3.13)

где B – удельный теплоприток при открывании дверей, кВт;

F – площадь камеры, м².

Результаты расчета и исходные данные сводим в таблицу 3. 4

Таблица 3. 4 – Эксплуатационные теплопритоки.

№ камеры	А,кВт/м2	F, м2	n, чел.	NЭ, кВт	В, кВт/м2	Q4.1, Вт	Q4.2, Вт	Q4.3, Вт	Q4.4, Вт	Q4, Вт
										КМ	Об.
1	2,3	2.3	2	6	12	498.8	700	4800	2592	5153.2	8588.8
2	432	2.3	2	6	12	993.6	700	4800	7006.5	7006.5	11677.6
3	432	2.3	2	6	12	993.6	700	4800	7006.5	7006.5	11677.6

Таблица 3. 5 Сводная таблица теплопритоков

№ камеры	Q1	Q2	Q3	Q4		Qобщ.
				КМ	Об	КМ	Об
1	24170,4	2268,3	8918	5153,2	8588,8	40509,9	43945,5
2	20873,6	17797	4457	7006,5	11677,6	50134,1	54805,2
3	20541,8	13968	4457	7006,5	11677,6	45973,3	50644,4
Итого:						136617,3	149395

4. Расчет и подбор камерного оборудования

4.1 Выбор и обоснование способа охлаждения камер холодильника

На холодильниках принимают две системы охлаждения: непосредственное охлаждение помещения кипящим хладагентом и косвенное охлаждение промежуточным хладоносителем

Наиболее предпочтительным является применение непосредственного охлаждения. Так как использование промежуточного хладоносителя влечет за собой дополнительные потери холода и, кроме того, нам необходимо создать принудительное движение воздуха в камерах для вентиляции, следовательно, из способов охлаждения наиболее перспективным является охлаждение с помощью воздухоохладителей. В зависимости от рабочего тела, подаваемого в воздухоохладители, они разделяются на непосредственного охлаждения и рассольные.

Выбираем потолочные воздухоохладители типа ВОП с нижней подачей хладагента. Они предназначены для охлаждения воздуха в камерах хранения продуктов. Воздухоохладители состоят из охлаждающей батареи, узла вентиляторов, поддона для сбора талой воды и обшивки.

При охлаждении камер с помощью воздухоохладителей ускоряется процесс отвода теплоты от продукта, достигается равномерное распределение температуры по всему объему камеры.

4.2 Расчет и подбор приборов охлаждения

F_во.р=

(4.1)

где Q_во – тепловая нагрузка на воздухоохладители, кВт;

k_во – коэффициент теплопередачи, кВт/(м²К); [прил. 4.1] [1.с. 167]

θ_во – разность теплообменивающихся, ºC.

Расчет площади теплопередающей поверхности производим в таблице 4. 1

Таблица 4. 1 Расчет площади теплопередающей поверхности

№ камеры	Θ,ºC	Qво, Вт	kво, Вт/(м2К)	Fво.р, м2
1	10	43945,5	16,3	269
2	10	54805,2	16,3	336
3	10	50644,4	16,3	310

Подбираем два воздухоохладителя марки Я10-АВ2–150 для камеры №1; по два воздухоохладителя марки Я10 – АВ2–250 для камер №2 и №3 соответственно. Техническая характеристика воздухоохладителей дана в таблице 4. 2

Таблица 4. 2 Техническая характеристика воздухоохладителей.

Показатель	Марка аппарата
	Я 10-ФВП
Суммарный расход воздуха, м3/с	4,4
Шаг ребер, мм	17,5
Объем внутритрубного пространства, м3	0,6
Масса, кг	2400
Габариты, ммДлинаШиринаВысота	214518403080

5. Выбор режима работы холодильной установки

5.1 Определение режима работы холодильной установки

Определение режима работы холодильной установки заключается в определении температур кипения, конденсации и всасывания, построении цикла в диаграмме хладагента и определении параметров всех узловых точек.

Определение температуры кипения хладагента

t₀=

(5.1)

где t_пм – температура воздуха в камере,

t₀= -4 ºC

Определение температуры конденсации

Определение температуры воды на входе в конденсатор:

t_вд.1=t_мт+(3–4) (5.2)

где t_мт – температура мокрого термометра, определяется по i-d-диаграмме, ºC

t_вд.1=20+4=24 ºC

Определение температуры воды на выходе из конденсатора:

t_вд.2=t_вд.1+4 (5.3)

t_вд.2=24+4=28 ºC

Определение температуры конденсации:

t_к=

, ºC(5.4)

t_к=

ºC

Определение температуры всасывания

t_вс=t₀+(5–10), ºC(5.5)

t_вс=-6+7=1 ºC

По данным расчета строим цикл в диаграмме S-T и определяем параметры узловых точек таблица 5. 1

Рисунок 2 – Цикл одноступенчатого сжатия.

Таблица 5. 1 – Параметры узловых точек

Параметр	1	1´	2	2´	3	3´	4
Температура, ºC	-4	1	85	31	31	20	-4
Давление, мПа	0,35	0,35	1,4	1,2	1,31	0,9	0,36
Энтальпия, кДж/кг	1680	1690	1890	1400	590	510	570
Удельный объем, м3/кг	0,35	0,35	0,14	0,09	0,001698	0,00164	0,06

5.2 Выбор и обоснование схемы холодильной установки