Овощехранилище Украины

Содержание

 

Введение

Украина в настоящее время сложилась  как преимущественно аграрная страна. Поэтому сельское хозяйство и в дальнейшем будет одной из основных отраслей экономики Украины.

В последнее время наметился  значительный рост фермерских хозяйств и общее производство сельскохозяйственной продукции, в частности фруктов и овощей. Для того чтобы обеспечить потребителей качественной продукцией необходимо наличие определённой инфраструктуры по сбору, переработке, хранению и реализации плодоовощной продукции. В этой цепи наиболее важным является первичная переработка и холодильное хранение овощей и фруктов. Уже не вызывает сомнения тот факт, что холодильное хранение в большей степени обеспечивает сохранение качества выращенной продукции и пока не имеет альтернативы.

Холодильное хозяйство в Украине  находится в крайне запущенном состоянии. Так как большинство холодильных емкостей работают не один десяток лет, используется морально и физически устаревшее и сильно изношенное оборудование. Это приводит к частым авариям, несоблюдению температурно-влажностного режима и в конечном счёте к порче значительной части продукции. Кроме того, даже существующей ёмкости хранилищ недостаточно для потребностей с/х.

В настоящий момент накоплен значительный опыт по хранению плодоовощной продукции. В результате широкого развития комплексных научно-исследовательских работ в данной области, а так же достижений в области холодильного машиностроения и развитие средств автоматизации, появилась возможность проектировать современные системы холодильного хранения. Так как холодильное хранение является энергоёмким производством, уделяется большое внимание энергосберегающим технологиям и методам повышения эффективности холодильных систем. При этом в условиях рыночной экономики экономически выгодно становится именно строительство новых холодильников ёмкостью до 1000т., используемых в качестве заготовительных и распределительных с возможностью хранения различных видов и сортов плодоовощной продукции. Так как переоборудование старых емкостей зачастую требует не меньших капиталовложений и не позволяет внедрить все технически новшества.

Следует отметить, что конечный результат может быть получен только при хорошо отлаженной холодильной цепи. Поэтому при строительстве холодильника необходимо учитывать целый ряд факторов. Окончательное решение нужно принимать только после тщательного технико-экономического анализа

 

1 Технико-экономическое обоснование проекта

 

Предлагается проект фруктоовощехранилища , расположенного в городе Мелитополе.

Выделенная площадка для строительства проектируемого объекта находится в промышленной зоне города и размеры ее позволяют в перспективе разместить здесь склады продтоваров и промтоваров.

Рельеф площадки требует большого объема планировочных работ.

Подъездной железнодорожный путь отсутствует.

Здание фруктоовощехранилища одноэтажное с высотой камер 5 м, сетка колонн 6 х 12 м. В 6-х камерах с температурным режимом +4°С, предусматривается длительное хранение плодоовощной продукции. Между камерами расположен грузовой коридор, который соединяет автомобильную платформу . Данное фруктохранилеще должно обеспечивать население города Милитополя цитрусами и прилежащие в близи районы .

Проектом предусматривается использование  на погрузочно-разгрузочных работах  электропогрузчиков.

Применение рассольной системы  охлаждения для крупных холодильников ограничивается относительной недолговечностью работы охлаждающих приборов - вследствие коррозирующего действия рассола трубы батарей выходят из строя в течение 7-15 лет.

В настоящее время воздушное  охлаждение считается наиболее совершенной системой оборудования холодильных камер для охлажденных и замороженных грузов. Широкое использование воздушного охлаждения -целесообразно вследствие значительных изменений характера хранящихся грузов, способа их упаковки, совершенствования конструкций воздухоохладителей. Полная автоматизация работы и оттайки воздухоохладителей резко снизила трудоемкость их обслуживания. Автоматическую оттайку воздухоохладителей можно производить достаточно часто, а это позволило повысить степень оребрения охлаждающих труб и вес воздухоохладителей. Характерным для воздухоохладителей современных конструкций является значительное снижение энергетических затрат на их работу благодаря оптимизации теплообменной поверхности. Уменьшение мощности электродвигателей воздухоохладителей снижают влияние теплового эквивалента на режим хранения грузов.

Расположение воздухоохладителей над центральным проходом упрощает доступ и обслуживание, а снижение разности температур позволяет резко уменьшить усушку.

Применение кожухотрубных конденсаторов  с оборотной системой водоснабжения позволяет экономить на эксплуатационных затратах

 

Строительство фруктохронилища в  городе Мелитополь оказалось целесообразно , это объясняется фактическим снижением потребностей донного города в цитрусовой продукции.

Рациональные нормы потребления фруктов в соответствии с сложившимся потреблениям в данном районе , а также возможностями обеспечить потребления через рынок.

Все выше сказанное подтверждает техническую  и экономическую целесообразность проектирования.

 

2 Планировка охлаждаемых  помещений

Выбор объемно планировочного решения  холодильника зависит от назначения предприятия и схемы технологического процесса. Рассчитываем грузовой обьем камер хранения.

 

   (2.1)

 

   (2.2)

 

   (2.3)

 

где  - грузовой объем камер, м³;

Е - емкость камер, т;

 - норма загрузки яблок в деревянных ящиках, т/м³;

- грузовая площадь, м;

- грузовая высота камер, м;

- строительная площадь, м²;

 - коэффициент использования строительной площади.

 

  = 0,85

 

;   ;

 

Количество строительных прямоугольников:

 

 

f=108м - строительная площадь одного прямоугольника.

Принимаем 16 строительных прямоугольников  размером 6м х 18м.

Действительная условная емкость холодильника:

 

 

где - принятое число строительных прямоугольников.

 

Принимаем следующее планировочное  решение

 

3 Расчет изоляции

 

Выбираем строительную конструкцию здания.

Принимаем, что здание холодильника каркасного типа, колонны сечением 400х400мм. Строительные балки односкатные длиной 12м .

Высота камер до низа балки 5м. Покрытие чердачного типа. Кровельные плиты - ребристые, длиной 6м . Принимаем, что наружные стены и перегородки здания выполнены из кирпича с утеплителем из пенопласта полистирольного марки ПСБ-С.

Требуемые значения коэффициентов  теплопередачи и теплоотдачи  для камер принимаем в зависимости  от среднегодовой температуры воздуха  в районе строительства и характеристики камер по табл.2.9 и 2.10 [1]

Среднегодовая температура воздуха равна 14°С. Система охлаждения с умеренной циркуляцией воздуха. Температура в камерах +4°С

Требуемую толщину изоляционных конструкций определяем по формуле:

 

    (3.1)

 

где  - нормативный коэффициент теплопередачи, Вт/(м²·К);

, - коэффициент теплоотдачи для наружного воздуха, стен и покрытий и теплоотдачи ограждения, Вт/(м²·К);

, - толщины и коэффициенты теплопроводности отдельных слоев ограждения, м, Вт/(м·К).

 

После расчета уточняем толщину теплоизоляционной конструкции, поскольку ее сооружают из стандартно изготовляемых блоков, имеющих свои размеры. Действительная толщина изоляционной конструкции должна быть не менее требуемой. После уточнения толщины изоляционной конструкции действительный коэффициент теплопередачи определяем по формуле:

 

    (3.2)

При этом необходимо чтобы

 

Конструкция наружной стены

 

 

Штукатурка цемент 3 слоя по 20мм.

2. Кладка кирпичная толщиной 380мм.
3. Пароизоляция
4. Теплоизоляция ПСБ-С

 

 

 

 

 

Конструкция покрытия

 

 

Кровельный рулонный ковер (он же пароизоляция)

2. Бетонная стяжка
3. Засыпная теплоизоляция
4. Плита теплоизоляционная ПСБ-С
5. Железобетонная плита покрытия.

 

 

 

 

Конструкция пола

 

 

1. Чистый пол

2. Бетонная подготовка
3. Бетонная подготовка
4. Керамзитовый гравий.

 

 

 

 

 

Результаты расчетов сведены в  табл. 3.1

 

 

Расчет изоляционных конструкций  Таблица 3.1
Номер Кам.	Наименование ограждения		Характеристика ограждающей конструкции			Нормативные коэффициенты			Расчётные величины
			Материал	Толщина , м	Вт/м·К	Вт/м2·К	Вт/м2·К	Вт/м2·К	, м рас.	, м прин.	Вт/м2·К
1	2		3	4	5	6	7	8	9	10	11
1-6	Наружная стена		Штукатурка1 слоя Кладка кирпичная Пароизоляция Теплоизоляция ПСБ-С	0,02 0,38 0,04	0,88 0,82 0,3 0,047	0,35	23,3	8	0,09	0,1	0,43
1-6	Покрытие		Кровельныйрулонный ковер Армированная бетонная стяжка Керамзитовый гравий ПСБ-С Ж/Б плита	0,012 0,04 -II- 0,1	0,3 1,4 0,2 0,047 1,5	0,2	23,3	9	0,52	0,57	0,18
1,3	Стена смежная с маш. отд. и вспом. пом.		Кирпичная кладка 3слоя штукатурки пароизоляция ПСБ-С	0,25 0,06 0,004	0,85 0,9 0,3 0,047	0,4	8	9	0,12	0,15	0,26
1-2 2-3 4-5 5-6	Стена смежная с камерой		Кирпичная кладка 3слоя штукатурки Пароизоляция ПСБ-С	0,25 0,02 0,004	0,82 0,88 0,3 0,047	0,28	8	9	0,14	0,15	0,28
1-6	Стена смежная с   коридором		Кирпичная кладка 3слоя штукатурки Пароизоляция ПСБ-С	0,25 0,06 0,004	0,85 0,9 0,3 0,047	0,52	8	9	0,05	0,05	0,54
1-6		Пол	Чистый пол Бетонная подготовка Бетонная подготовка Гравий керамзитовый	0,04 0,1 0,1	1,8 1,4 1,4 0,18	0,35		9	0,52	0,55	0,41

 

4 Тепловой баланс  охлаждаемых помещений

 

Тепловой баланс охлаждаемого помещения

Уравнение теплового баланса:

 

     (4.1)

 

где  - теплопритоки через ограждения, Вт;

- теплопритоки от грузов, Вт;

  - теплопритоки от вентиляции, Вт;

 - эксшгутационные теплопритоки, Вт;

- теплопритоки от дыхания  продуктов растительного происхождения, Вт;

 

Теплопритоки через ограждения

Тепло через ограждение проникает  в камеру вследствие наличия разности температур и поглощения теплоты солнечной радиации .

 

     (4.2)

 

Теплопритоки вследствие теплопередачи

 

    (4.3)

 

где  - действительный коэффициент теплопередачи ограждения, определенный после принятия толщины изоляционного слоя, Вт/(м²К);

F - теплопередающая поверхность  ограждения, м²;

 - расчетная наружная температура воздуха, °С;

- расчетная температура воздуха в камере, °С;

 

     (4.4)

 

где -среднемесячная температура в 13 часов самого жаркого месяца. Для г. Милитополя = 34 °С

 

Теплопритоки от солнечной радиации определяем по формуле:

 

    (4.5)

 

где - избыточная разность температур, вызванная действием солнечной радиации.

Для кирпичных стен :  - южных - 9,1 °С;

восточных -11 °С;

западных -13,2 °С;

северных - О °С;

 

для шатровой кровли покрытой оцинкованным листом = 10 °С

Теплопритоки через стены, отделяющие камеру от неохлаждаемых помещений

 

    (4.6)

 

где - расчетная температурная разность, °С

 

    (4.7)

 

Теплопритоки через пол

 

   (4.8)

 

где - условный коэффициент теплопередачи соответствующей зоны пола двухметровой ширины, Вт/(м²·К);

 

Для зон, расположенных от наружных стен

на расстоянии до 2м -  = 0,47 Вт/(м²·К);

от 2 до 4м   -  = 0,23 Вт/(м²·К);

от 4 до 6м   -  = 0,12 Вт/(м²·К);

для остальной площади -  = 0,07 Вт/(м²·К);

 

Результаты расчетов сведены в  табл. 4.1

 

Таблица 4.1 «Теплопритоки через  ограждения в камеру 1»

Ограждение	Ориентация	,	F,м	tн, ˚С	, ˚С	Q , Вт	tс, ˚С	Q , Вт	Q , Вт
Стена Стена Стена Стена Покрытие Пол Зона 1 Зона 2 Зона 3 Зона 4	Юг Восток Север Запад -       K 0.47 0.23 0.12 0.07	0,43 0,43 0,52 0,54 0,18	102.9 98.5 99.9 95.6 198.5 F 48 36 28 36	34 18 4 21 34 tn 34 34 34 34	4 4 4 4 4 tv 4 4 4 4	1327.4 591.8 51.9 877.6 1071.9 676.8 248 100.8 75	3.6 - - - - m 1 1 1 1	159.2     -     -     - 538	1486.6 591.8 51.9 877.6 1603.9   676.8 248 100.8 75