Проектирование холодильного оборудования

I камера Е =800 (кг)

II камера Е = 400 + 800=1200 (кг)

III камера Е = 800 (кг) ;

IVкамера Е=600+700=1300(кг)

Грузовая площадь для размещения продукта ,кг, определяют по формуле:

 

Где:

-нормативная  нагрузка, кг/

Подставив числовые значения в формулу получим:

I камера Fгр = 800 : 140 = 5,7 м ²

II камера Fгр = 1200 : (100 +100)= 6 м ²

III камера Fгр = 800 : 200 = 4 м ²

IVкамера Fгр = 1300 : (220 +160)= 3,4 м кв.

Общая грузовая площадь всех камер Σ F гр = 19,10 м ².

Строительная площадь необходимая для хранения продуктов Fгр, м², включает в себя, кроме грузовой, площадь проходов и отступов стен, определяется из выражения:

  (1.3.)

где Fс - строительная площадь, м ²;

Fгр - грузовая площадь, м ²;

β - коэффициент увеличения площади. Таб. 3

Строительную площадь (Fс) определяем для каждой камеры отдельно:

1камера: Fс =5,7 * 2,2 = 12,54 ≈13 м ²;

2камера: Fс = 6 * 1,8 = 10,8 ≈ 11 м ²;

3камера: Fс = 4 * 2,2 = 8,8 ≈ 9 м ²

4камера: Fс = 3,4 *2,2 =7,48 =7 м кв.

Общая строительная площадь всех камер Σ Fс =40 м2

Расчетные параметры воздушной среды

Величина принятых при проектировании параметров воздушной среды, а также скорости воздуха вне и внутри холодильных камер влияют на капитальные и эксплуатационные затраты. Названные величины внутри камер изменяются в течение года крайне незначительно. Поэтому их можно считать постоянными. Характер и величину изменений параметров воздуха вне камер описать сложно.

По этой причине, при проектировании для обеспечения нормального температурного режима в камерах в теплый период года принимают наиболее вероятные максимальные значения температуры, относительной влажности и скорости воздуха, которые приведены в СНиП П-А б-72 [3]. Значения расчетных параметров наружного воздуха приведены в таблице 4.

 

Таблица 4

 

 

Город	Глубина промерзания грунтов, см	Температура, °С			Относительная влажность воздуха,%
		средне годовая	расчетная летняя	расчетная зимняя	расчетная летняя	расчетная зимняя
Казань	135	3,4	29	-27	57	85

 

Расчетная температура грунта, может быть принята на 10-15 ниже расчетной температуры наружного воздуха:

t = 29 – 10 = 19 оС

Расчетная температура воздуха в смежных с холодильными камерами неохлаждаемых помещениях :

-в наземных этажах  t = 29 -5 = 24 оС

Расчетная температура воздуха в тамбуре холодильника равна:

t = 29-10 = 19 оС

 

2. Расчет тепловой  изоляции. Тепловой расчет камер

2.1 Расчет толщины слоя  теплоизоляции

Строительные конструкции, содержащие, кроме строительного материала, слои тепло-, паро- и гидроизоляции, называют изоляционными конструкциями.

Основным требованием при проектировании изоляционных конструкций холодильников является обеспечение непрерывности слоев тепло, паро- и гидроизоляции. При расположении этих слоев в конструкции необходимо придерживаться следующих правил:

- материалы с высокими  значениями коэффициента теплопроводности, плотные, малопроницаемые располагают  с наружной (теплой) стороны ограждения;

- паро и гидроизоляционный  слой помещают с теплой стороны  перед теплоизоляционным слоем  и ни в коем случае не  внутри последнего.

Для защиты от грызунов по периметру камеры на высоту не менее 0,7 м и по полу на ширину 0,5 м заделывают металлическую сетку.

Толщину слоев теплоизоляции, паро- и гидроизоляции обычно определяют расчетом.

При выполнении курсового проекта расчетным путем определяют только толщину слоя теплоизоляции. Толщину слоя паро- или гидгоизоляции принимают конструктивно.

Изоляцию перекрытий выполняют плиточными теплоизоляционными материалами. Располагают теплоизоляционный слой сверху или снизу несущей конструкции. Если перекрытие является потолком камеры, то изоляционный слой, как правило, крепят снизу. Если на перекрытии располагают полы камер, то изоляцию укладывают сверху несущей конструкции.

Теплоизоляцию стен производят плиточными материалами. Поверхность стен, обращенную в холодильные камеры, желательно покрывать глазурованной плиткой.

Тепловой изоляцией для перегородок служат плиточные материалы, используемые для изоляции стен.

Перегородки из пенобетона и пеностекла подвергают затирке цементным раствором. Дополнительная теплоизоляция таких перегородок не производится.

Двери холодильных камер ¾ специальные теплоизолированные. Коэффициент теплопередачи дверей не должен превышать 0,4 Вт (м2 град). На холодильниках предприятий общественного питания используют одностворчатые прислонные двери модели ПС и двухстворчатые прислонные двери модели ПДГ. Двери должны открываться в сторону выхода из камеры.

Толщину слоя теплоизоляции dиз, м, определяют по формуле

 

,

 

где lиз ¾ коэффициент теплопроводности изоляционного материала, Вт/(м-град);

kн ¾ нормативный коэффициент теплопередачи конструкции ограждения, Bт/(м2×гpaд);

di ¾ толщина отдельных слоев строительных и пароизоляционных материалов, м;

li ¾ коэффициенты теплопроводности соответствующих материалов, Вт/(м×град);

а1¾ коэффициент теплоотдачи от воздуха к стенке с теплой стороны,

Вт/(м град);

а2 ¾ коэффициент теплоотдачи от стенки к воздуху камеры, Вт/(м град).

Теплоизоляционные материалы выпускаются в виде плит стандартной толщины 25, 30, 50, 100 мм.

Для принятой окончательно толщины слоя теплоизоляции d 'из производят уточнение величины коэффициента теплопередачи, который будет использован в дальнейших расчетах и является действительным.

 

, 

 

где k ¾ действительный (расчетный) коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/м×град);

d 1из ¾ принятая толщина слоя изоляции, м.

Таким образом   определяем толщину слоя изоляции для обозначенных участков, в качестве теплоизоляции для блока холодильных камер используется пенополистирол с коэффициентом теплопроводности 0,040 Вт/(м2 град):

  участок взаимодействия  неохлаждаемого помещения с поверхностью  стены камеры №1

или 100 мм;

  участок перегородки  между камерами 1-4

или 2 слоя по 25мм;

  участок теплоизоляции  между стеной камеры 1 и тамбуром

или 50мм;

  участок теплоизоляции  потолка камеры №1

или100мм;

 участок теплоизоляции  пола камеры №1

или100мм;

  участок взаимодействия неохлаждаемого помещения с поверхностью стены камеры №4

или 50 мм;

  участок перегородки  между камерами 4-2

или 2 слоя по 25мм;

  участок теплоизоляции  между стеной камеры 4 и тамбуром

или 50мм;

  участок теплоизоляции  потолка камеры №4

или100мм;

  участок теплоизоляции  пола камеры №4

или100мм;

  участок взаимодействия неохлаждаемого помещения с поверхностью стены камеры №2

или 50 мм;

  участок перегородки  между камерами 3-2

или 2 слоя по 25мм;

  участок теплоизоляции  между стеной камеры 2 и тамбуром

или 50мм;

  участок теплоизоляции  потолка камеры №2

или 50мм;

  участок теплоизоляции  пола камеры №2

или 50мм;

  участок взаимодействия неохлаждаемого помещения с поверхностью стены камеры №3

или 50 мм;

  участок теплоизоляции  между стеной камеры 3 и тамбуром

или 50мм;

  участок теплоизоляции  потолка камеры №3

или 50мм;

  участок теплоизоляции  пола камеры №3

или 50мм;

 

 

 2.2 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ КАМЕР

 

Целью теплового расчета является определение суммы теплопритоков в камеры холодильника. Результаты этого расчета служат исходными данными для подбора холодильной машины. Настоящий расчет носит условный характер, так как теплопритоки зависят от многих факторов (время года, загрузка камеры продуктами, правила эксплуатации и т.д.) и не могут быть рассчитаны абсолютно точно. Поэтому их определяют для максимально тяжелых условий работы холодильника (летний период, полная загрузка камер).

Тепловая нагрузка на холодильную машину SQ, Вт складывается из теплопритоков через ограждения камер Q1, Вт, тепловыделений при охлаждении или замораживании продуктов Q2, Вт, тепла, вносимого в камеру при ее вентиляции Q3, Вт, и эксплуатационных теплопритоков Q4 , Вт.

, (4.1.)

2.2.1 Теплопритоки через  ограждения

Теплопритоки через ограждения возникают в результате разности температур воздуха по обе стороны стен Q'1, Вт, а также, из-за солнечной радиации Q"1, Вт. Первую часть этих теплопритоков определяют по формуле:

, 

где k- расчетный коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м2 град);

F ¾ расчетная поверхность ограждения, м2 ;

tн ¾ температура воздуха вне камеры, °С;

tкам ¾ температура воздуха в камере, °С.

Таблица 5-Теплопритоки через ограждения

Тип ограждения		Размеры ограждения, м					F, м2			k, Вт/(м2град		t н, 0С		t кам, 0С		Δt, 0С	Q i, Вт
		a		b	h
Камера № 1
Внутренняя стена		-		3,5	2,8		9,8			0,428		20		+6		14	58,72
Внутренняя стена		6,0		-	2,8		16,8			0,428		20		+6		14	100,67
Перегородка		2,7		-	2,8		7,56			0,49		+6		+6		0	0,00
Стена тамбура		3,3		-	2,8		9,24			0,49		15		+6		9	40,75
Пол		6,0		3,5	-		21			0,34		15		+6		9	64,26
Потолок		6,0		3,5	-		21			0,34		20		+6		14	99,96
Камера №4
Внутренняя стена		-		1,6	2,8		4,48			0,49		20		+6		14	30,73
Перегородка		2,7		-	2,8		7,56			0,52		+2		+6		-4	-15,72
Перегородка		2,7		-	2,8		7,56			0,49		+6		+6		0	0,00
Стена тамбура		-		1,6	2,8		4,48			0,49		15		+6		9	19,76
Пол		2,7		1,6	-		4,32			0,34		15		+6		9	13,22
Потолок		2,7		1,6	-		4,32			0,34		20		+6		14	20,56
Камера №2
Внутренняя стена		2,7		-	2,8		8,96			0,49		20		2		18	79,03
Внутренняя стена		-		6,9	2,8		16,8			0,49		20		2		18	148,18
Перегородка		-		5,4	2,8		8,96			0,52		0		2		-2	-9,32
Перегородка		2,7		-	2,8		10,64			0,52		+6		2		4	22,13
Стена тамбура		1,5		-	2,8		6,16			0,59		15		2		13	47,25
Пол		2,7		6,9	-		18,63			0,59		15		2		13	142,89
Потолок		2,7		6,9	-		18,63			0,59		20		2		18	197,85
Камера № 3
Внутренняя стена	3,3		-			2,8		9,24	0,49		20		0		20			90,55
Внутренняя стена	-		5,4			2,8		15,12	0,49		20		0		20			148,18
Перегородка	-		5,4			2,8		15,12	0,52		+2		0		2			15,72
Стена тамбура	3,3		-			2,8		9,24	0,49		15		0		15			67,91
Пол	3,3		5,4			-		17,82	0,59		15		0		15			157,71
Потолок	3,3		5,4			-		17,82	0,59		20		0		20			210,28