Контрольная работа - Проектирование холодильника - файл n1.doc

Контрольная работа - Проектирование холодильника
скачать (372 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc372kb.15.10.2012 23:04скачать

n1.doc



Содержание


1. Определение емкости и площади охлаждаемой камеры 3

2. Выбор расчетных параметров 4

3. Калорический расчет 5

4. Выбрать необходимую холодильную машину 9

5. Привести техническую характеристику холодильной машины 11

Список использованных источников 12

Приложение 1 13

Приложение 2 17



1. Определение емкости и площади охлаждаемой камеры



Цель расчета: поучение более глубокого представления о холодильной технике в плане её практического применения в торговле продовольственными товарами.

Порядок расчета:

Определить ёмкость и площадь охлаждаемой камеры, её длину, ширину, принять высоту.

Принять расчетные параметры: температуру наружного воздуха, воздуха внутри охлаждаемой камеры, температуру среды (воздуха или грунта) за каждым ограждением.

Выполнить калорический расчет охлаждаемой камеры.

Выбрать необходимую холодильную машину.

Привести техническую характеристику холодильной машины.

Исходные данные:

Географический пункт нахождения продовольственного магазина Оренбург.

Вид продукта: Молоко цельное

Суточная реализация, Gсут, кг/сут. - 800

Характеристика здания магазина и место размещения охлаждаемой камеры: Один этаж. Здание без подвала. На первом этаже
Потребляемая емкость и площадь охлаждаемой камеры определяются по формулам:

Е = 800*0,5=400 кг.

F = 400*1,7/160=4,25 (условно)

F = 400*2/160=5 м2 – площадь камеры

План холодильника

Линейные размеры принимаем, зная площадь:

F= 5 м2, Длина= 2,1м, ширина – 2,4м.


1 – охлаждаемая камера; 2 – тамбур; 3 – машинное отделение
Стена a - b граничит с наружным воздухом,

Стены b - c и a-d., c - f граничат с неохлаждаемыми смежными помещениями

Стена f - d отделяет охлаждаемую камеру от тамбура.

Потолок камеры граничит с наружным воздухом.

Пол камеры граничит с подвалом.

2. Выбор расчетных параметров



Расчетные параметры определяются условиями задания и характером среды за ограждениями охлаждаемой камеры.

К расчетным параметрам относятся следующие:

– расчетная (летняя) температура (33°С) и влажность наружнего воздуха (41%);

– среднегодовая температура наружного воздуха (3,8°С);

– температура (2°С) и относительная влажность воздуха (-) в охлаждаемой камере;

– температура воздуха в тамбуре (23°С);

– температура воздуха в смежных с камерой неохлаждаемых помещениях (28°С);

– температура грунта.

Температуру воздуха в тамбуре рекомендуется принимать на 10 °С ниже летней расчетной температуры, если камера находится на надземном этаже.

Температуру воздуха в смежных неохлаждаемых помещениях можно принимать на 5 °С ниже летней расчетной температуры, если камера находится на надземном этаже.

Температуру грунта рекомендуется принимать для южной климатической зоны (среднегодовая температура 9 °С и выше) 8,5 °С;

Стена a - b граничит с наружным воздухом, Т= 33 С

Стены b - c и a-d., c - f граничат с неохлаждаемыми смежными помещениями Т= 28 С

Стена f - d отделяет охлаждаемую камеру от тамбура. Температура воздуха в тамбуре холодильника принимается на 10єС ниже расчетной температуры наружного воздуха и составляет 23С.

Потолок камеры граничит с наружным воздухом. Т= 33 С

Пол камеры граничит с подвалом. Т=28 С

3. Калорический расчет



Калорический расчет учитывает теплопритоки, влияющие на изменение температурного режима в охлаждаемых камерах. Расчет производится для каждой камеры отдельно, что позволяет подобрать камерное оборудование.

В калорическом расчёте учитываются следующие теплопритоки в каждую из охлаждаемых камер: Q1  теплопритоки через ограждения камеры. Это приток тепла от наружной (по отношению к данной камере) среды путём теплопередачи вследствие разности температур наружной среды и воздуха внутри камеры; теплоприток солнечной радиации данных охлаждаемых камер принимается равным нулю, т.к камеры находятся не у наружных стен. Q2 теплоприток от грузов (от продуктов и тары) при их термической обработке. Q3  теплоприток от наружного воздуха при вентиляции камеры. Q4  эксплуатационные теплопритоки (при открывании дверей охлаждаемых камер, включении освещения, пребывании людей и т.п.).

Теплопритоки через ограждения Q1 рассчитываются по формуле
Q1=Q`1+Q``1, Вт, (3.1)
где Q`1  теплопритоки путём теплопередачи вследствие наличия разности температур сред, находящихся по ту и другую сторону ограждения, Вт;

Q``1  теплопритоки за счёт поглощения теплоты солнечной радиации, Вт.

Приток тепла через какое-либо ограждение путём теплопередачи вследствие наличия разности температур определяется
Q`1=KрF (tсрtв), Вт, (3.2),
где Kр  расчётный коэффициент теплопередачи ограждения, подсчитанный раньше при расчёте толщины теплоизоляции, Вт/ (м2град);

F  теплопередающая поверхность ограждения, м2;

tср  температура среды, граничащей с внешней поверхностью ограждения, С;

tв  температура воздуха внутри камеры, °С.

Теплопередающая поверхность F для пола и потолка камеры равна площади между осями внутренних стен. При определении теплопередающей поверхности стен высота считается от уровня чистого пола камеры до уровня чистого пола вышележащего этажа, длина внутренних стен  между осями внутренних стен. Температура среды, граничащей с внешней поверхностью принимается из расчёта тепловой изоляции

Теплопритоки Q'1 в камеру складываются из суммы теплопритоков через отдельные ограждения (стены, пол, потолок). Если ограждение отделяет холодильную камеру от двух или нескольких помещений с разными температурами, то расчет ведется отдельно по каждому участку ограждения. При подсчете теплопритоков по камерам отрицательные Q'1 не учитываются.

Все данные, полученные в процессе расчета, сводятся в таблицу 3.1
Таблица 3.1 Теплопритоки через ограждения путем теплопередачи

Ограждения

Кр, Вт/ (м2град)

F, м2

tсрtв, С

Q`1

Наружная стена a - b.

0,47

2

28

26,32

Левая стена a-d

0,58

5

23

66,7

Правая стена b - c

0,58

5

23

66,7

Передняя стена c - f

0,58

1

23

13,34

Передняя стена f - d

0,58

1

18

10,44

Потолок

0,47

5

23

54,05

Пол

0,58

5

23

66,7

Итого










304,25


Теплоприток от грузов (продуктов и тары) определяется по формуле:
, Вт, (3.3),
где Gпр, Gт  суточное поступление в охлаждаемую камеру продукта и тары соответственно, кг/сут;

Спр, Ст  удельная теплоёмкость продукта и тары соответственно, Дж/ (кг град);

tпр1, tпр2  соответственно температура, с которой продукт поступает в камеру и конечная температура продукта после термической обработки, °С;

охл  время охлаждения продукта до tпр2, ч.

Суточное поступление в охлаждаемую камеру продуктов Gпр принимается в зависимости от продолжительности их хранения. Если продолжительность хранения продукта составляет 1-2 дня, то Gпр принимается равным 100%, при 3-4-дневном хранении  50-60%, при более длительном хранении  50-40% от максимального количества данного продукта в камере. Максимальное количество продукта в камере Q определяется как произведение суточного запаса (расхода) продукта Gпр на срок его хранения .

Суточное поступление тары принимается в размере 20% для деревянной и стальной тары, 10% для картонной и 100% для стеклянной тары от суточного поступления продукта Gпр.

Конечная температура продукта после термообработки tпр2 принимается на 2С выше температуры воздуха в камере. Время охлаждения продукта ?охл 24 часа.

Вид поставки, транспорта, расстояние перевозки описываются в организационно-технологическом разделе (технико-экономическое обоснование)
Таблице 3.2 Расчет теплопритока от груза (продуктов и тары)

Наименование продуктов

gсут, кг/сут

, сут

Emax= Gсут, кг

Gпр, кг/сут

Спр, Дж/ (кг град)

Gт, кг/сут

Ст, Дж/ (кг град)

tпр1, С

tпр2, С

Q2, Вт

Молоко

800

5

4000

4000

3860

50

860

27

6

3763,23


Приток тепла от вентиляции рассчитывается обычно для камеры фруктов, зелени и напитков. Расчет производится по формуле 3.4
, Вт, (3.4)

где V  строительный объём вентилируемой камеры, м3;

а  кратность вентиляции;

в  плотность воздуха при температуре и относительной влажности в камере, кг/м3;

iн, iв  энтальпия воздуха, соответственно, наружного и внутри камеры, Дж/кг.

Кратность вентиляции охлаждаемой камеры принимается 4 объема в сутки. Значения энтальпий воздуха как наружного, так и внутри камеры берутся по I-d-диаграмме влажного воздуха

Плотность воздуха рассчитывается по формуле:
, кг/м3, (3.5)
где 1,293  плотность воздуха при нормальных условиях, кг/м3;

tв  температура воздуха в охлаждаемой камере, °С.
1,265 кг/м3,

19,4 Вт,

Эксплуатационные теплопритоки принимаются в зависимости от величины суммарного теплопритока в камеру через ограждения Q1 и в зависимости от площади камеры.

Величина Q4 берется в размере 40% - для камер размером меньше 10 м2, 30% - размером от 10 до 20 м2.

Итоги калорического расчета представлены в таблице 3.3
Итоги калорического расчёта холодильника

Площадь камеры

Температура и влажность воздуха в камере

Теплопритоки, Вт

Итого по камере, Вт

F, м2

tв, С

в,%

Q1об

Q2

Q3

Q4

Qоб

5

6

80

304,25

3763,23

19,4

121,7

4208,58



4. Выбрать необходимую холодильную машину



Для охлаждения камеры принимается машина марки МВВ4-1-2.

Эта машина с воздушным охлаждением конденсатора, что существенно снижает первоначальные затраты на монтаж и эксплуатационные расходы.

Потребная холодопроизводительность холодильной машины (компрессора) с учётом потерь холода и коэффициента рабочего времени определяется по формуле:
, Вт, (4.1)
где Qкм  суммарный теплоприток в камеру, представляющий собой полезную нагрузку компрессора и определяемый по итогам калорического расчета;

  коэффициент, учитывающий потери холода в установке;

b  коэффициент рабочего времени компрессора.

Коэффициент : при системе непосредственного охлаждения камеры принимается =1,07. Коэффициент рабочего времени компрессора принимается для мелких холодильных машин: b = 0,75.

Температура кипения холодильного агента для фреоновых холодильных машин рекомендуется принимать на 1416°С ниже температуры воздуха в камере, т.е.
t`о=tв- (14/16), C, (4.2)
Температура конденсации для конденсаторов с воздушным охлаждением определяется по формуле:
t`к=tокр+ (10/12), C, (4.3)
где tокр  температура окружающего воздуха, т.е. температура помещения, в котором размещается конденсатор (агрегат).
=1035,10 Вт= 2,258 кВт

t`о= 6 - 15 = - 9C,

t`к= 27 + 10 = 37C.

5. Привести техническую характеристику холодильной машины



Техническая характеристика малой холодильной машины типа МВВ 4-1-2

Технические показатели

МВВ 4-1-2

Холодопроизводительность, кВт

3,5

Потребляемая мощность, кВт

1,8

Напряжение, В

380/220

Агрегат (марка)

АВ 3-1-2

Хладагент (марка)

12

Количество хладагента, кг

10

Масло (марка)

ХФ-12-16

Количество масла, кг

2,7

Габариты агрегата, мм:

Длина


934

Ширина

554

Высота

577

Масса агрегата, кг

275

Компрессор (марка)

ФВ 6

Конденсатор (марка)

АВЗ-1-3-010

Поверхность, м

15

Испаритель (марка)

ИРСН-18

Поверхность испарительной батареи, м2

18

Количество испарительных батарей, шт

4

Теплообменник (марка)

ТХ 000-000-000

Фильтр-осушитель (марка)

ОФЖУ000-000-05

Терморегулирующий вентиль (марка)

ТРВ-2М

Количество, шт

2

Датчик-реле температуры (марка)

ТР-1-02Х

Количество, шт

2

Реле давления (марка)

РДЗ-01

Количество, шт

1

Список использованных источников





  1. Золин В.П. Технологическое оборудование предприятия общественного питания: Учеб. для нач. проф. образования: Учеб. пособие для сред. проф. образования. - М.: ИРПО; Изд. центр "Академия", 2001, 48с.

  2. Мещеряков Ф.Е. Основы холодильной техники и холодильной технологии. - М.: Пищевая промышленность, 1975., 358с

  3. Мальгина Е.Б., Мальгин Ю.В., Суедов Б.П. Холодильные машины и установки. - М.; Пищевая промышленность, 1980, 280с.

  4. Мальгина Е.В., Мальгин Ю.В. Холодильные машины и установки. - М.: Пищевая промышленность, 2003, 226с.

  5. Оборудование предприятий торговли: Программа, методические указания и задания контрольной работы/ Сост. доценты кафедры А.П. Кузнецов и Б.К. Тюнюков. - Новосибирск: СибУПК, 2001. - 52с.



Приложение 1


Данные к расчету охлаждаемой камеры для магазина продовольственных товаров




Таблица 1.1 - Условия хранения скоропортящихся продуктов в холодильниках продовольственных магазинов

Продукты

Температура воздуха, °С

Относительная влажность, %

Срок хранения, сутки

Норма загрузки камеры,

Мясо охлажденное

0

80

3

100-120

Мороженое

-3

85

4

120-140

Субпродукты охлажденные

0

80

1

120-140

мороженые

-3

90

4

160-180

Птица охлажденная

0

80

2

120-140

мороженая

-3

90

5

160-180

Дичь мороженая

-3

90

3

160-180

Рыба парная

-1

95

3

180-200

мороженая

-3

95

4

200-220

соленая

3

90

5

260-300

Молоко

2

-

0,5

120-160

Простокваша, кефир

2

85

1

120-160

Сметана, творог

2

85

2

120-160

Масло сливочное

2

85

3

160-200

топленое

2

85

10

180-220

Маргарин

2

85

5

160-200

Сыры

2

85

5

200-220

Яйца

2

85

5

120-140

Гастрономические товары

0

80

5

120-140

Винно-водочные изделия

6

-

10

170-220

Пиво, воды

6

-

2

170-220

Консервы

6

75

-

220-260

Замороженные фрукты и ягоды

-15

95

10

220-260

Полуфабрикаты мясные и рыбные

0

90

1

80-100

Полуфабрикаты овощные

2

85

1

100-120

Кондитерские изделия

6

80

5

80-100

Фрукты, ягоды, зелень

6

90

2

80-100

Квашения, соления

0

90

-

160-240


Таблица 1.2 - Расчетная температура и относительная влажность наружного воздуха для некоторых географических пунктов

Пункт строительства

Температура, °С

Относительная влажность, %

среднегодовая

летняя расчетная

Архангельск

-0,6

26

42

Барнаул

1

29

51

Брянск

5,5

30

58

Владивосток

3,9

28

-

Волгоград

7,5

34

40

Вологда

2,4

28

60

Воронеж

5,2

32

50

Нижний Новгород

2,9

29

56

Иваново

3,1

31

59

Казань

3,5

31

48

Краснодар

10,9

34

51

Красноярск

-0,8

32

54

Курск

5,2

29

55

Санкт- Петербург

4,2

26

58

Москва

3,6

28

60

Новороссийск

12,6

32

57

Новосибирск

-0,6

30

55

Омск

0,4

31

54

Оренбург

3,8

33

41

Пермь

1,3

29

57

Ростов-на-Дону

8,4

33

46

Екатеринбург

1

29

55

Сочи

13,3

30

68

Ставрополь

7,5

30

57

Тамбов

4,7

32

50

Томск

-0,6

29

60

Уфа

2,6

30

53

Хабаровск

1,2

29

65

Чита

-2,9

30

51


Таблица 1.3 - Коэффициенты теплопередачи наружных стен и покрытий (К)

Среднегодовая температура наружного воздуха и вид ограждения

Коэффициент теплопередачи , Вт/(м2-К), при температуре воздуха в камере, °С

от -15 до -10

-4

0

+4

0 °С и ниже (северная климатическая зона)

наружные стены

0,34

0,41

0,47

0,47

покрытия

0,29

0,35

0,41

0,41

1-8 °С (средняя климатическая зона)

наружные стены

0,29

0,35

0,40

0,47

покрытия

0,26

0,29

0,35

0,35

9 °С и выше (южная климатическая зона)

наружные стены

0,23

0,27

0,30

0,34

покрытия

0,21

0,24

0,29

0,29


Таблица 1.4 - Коэффициенты теплопередачи внутренних стен, перегородок и междуэтажных перекрытий (К)

Температура воздуха более теплого помещения, °С

Коэффициент теплопередачи, Вт/(м2-К), при внутренней температуре более холодного помещения, °С

-15

-10

-4

0

+4

-15

0,58

0,52

0,41

0,35

0,35

-10

0,52

0,58

0,52

0,47

0,41

-4

0,41

0,52

0,58

0,52

0,47

0

0,35

0,47

0,52

0,58

0,58

+4

0,35

0,41

0,47

0,52

0,58

+12

0,28

0,35

0,41

0,47

0,58

+18

0,26

0,29

0,35

0,41

0,58

+ 20

0,26

0,28

0,34

0,4

0,58

+24

0,25

0,27

0,33

0,38

0,58

+28

0,24

0,26

0,32

0,35

0,58




Таблица 1.5 - Удельная теплоемкость продуктов

Продукты

С, Дж/(кг К)

Продукты

С, Дж/(кгК)

Говядина и баранина




Молоко сгущенное с сахаром

2170

жирная

2930

тощая

3440

без сахара

3260

Телятина




Сливки

3020

жирная

3190

Творог

3190

тощая

3520

Масло сливочное

2680

Свинина охлажденная




жирная

2600

топленое

2520

тощая

3020

растительное

2010

Свинина мороженая

450-470

Сало топленое

2520

Копченое мясо

2760

Сыры




Ветчина

2140

жирные

1840

Колбасы

1920-2800

обезжиренные

2520

Мясные консервы

3100

Кефир, кумыс

3760

Птица и дичь




Яйца

3850

жирная

2930

Шоколад

2520

тощая

3260

Фрукты

3440-3760

Рыба




Ягоды

3520-3860

жирная

2930

Сушеные плоды

2560

тощая

3520

Плодовый сок

3860

копченая

2850

Орехи

2170

соленая

2760

Овощи, зелень

3440-3980

Икра




Вина

4100

зернистая

2850

Пиво

3940

паюсная

2560







кетовая

2930







Рыбные консервы

3100







Молоко










цельное

3860







обезжиренное

3940








Таблица 1.6 - Теплосодержание влажного воздуха в диапазоне некоторых температур и влажностей

Температура воздуха, °С

Теплосодержание воздуха, Дж/кг, в диапазоне влажности

от 40 до 50%

от 50 до 60%

от 75 до 95%

От - 4 до - 3







3000-4500

- 2 до - 1







6000-8000

0







8000-8500

1 до 4







9000-15000

25 до 27

50000-52000

52000-58000




28 до 30

52000-64000

58000-78000




32 до 35

62000-80000

70000-88000





Таблица 1.7 - Фреоновые холодильные машины

Марка холодильной машины

Холодопроизводительность, Вт

1.ВС 1,1-3

1280

2. ВС 1,8-3

2090

3. МВВ4-1-2

3500

4. МКВ4-1-2

5350

5. IMBB6-1-2

7000

6. IMKB6-1-2

7000

7. IMBB9-1-2

10500

8. IMKB9-1-2

10500

Приложение 2



Краткая техническая характеристика фреоновых холодильных машин




Таблица 2.1 Машины с герметичными компрессорами

Технические показатели

ВС1,1 ~3

ВС1,8 ~3

1. Холодопроизводительность, Вт

1280

2090

2. Холодильный агент

R 12

R12

3. Компрессор (марка)

ФГС1,1~3

ФГС~1.8~3

4. Электродвигатель (марка)

ДГХ-0,55

ДГХ-0,9

5. Мощность электродвигателя, кВт

0 ,55

0,9

6. Напряжение, В

380/220

380/220

7. Испаритель (марка)

ИРСН-7,5

ИРСН-12,5

Поверхность батареи, м2

7,5

12,5

Количество батарей, шт.

3

3

8. Терморегулирующий вентиль (марка)

ТРВ -1М

TPB-2M

Количество вентилей, шт.

2

2

Машины с сальниковыми и бессальниковыми компрессорами

Технические показатели

МВВ4-1-2

МКВ4-1-2

IMBB6-1-2

IMKB6-1-2

IMBB9-1-2

IMKB9-1-2

1. Холодопроизводительность, Вт

3500

5350

7000

7000

10500

10500

2. Холодильный агент

R12

R12

R12

R12

R12

R12

3. Потребляемая мощность, кВт

1,8

2,3

3,6

3,2

5,4

5,4

4. Напряжение, В

380/220

380/220

380/220

380/220

380/220

380/220

5. Компрессор (марка)

ФВ6

ФВ6

2ФВБС6

2ФВБС6

4ФУБС9

4ФУБС9

6. Испаритель (марка)

ИРСН-18

ИРСН-24

-

-

-

-

Поверхность батареи, м2

18

24

-

-

-

-

Количество батарей, шт.

4

4

-

-

-

-

7. Воздухоохладитель (марка)

-

-

В 0-2

ВО-2

ВО-2

ВО-2

Поверхность воздухоохладителя, м2

-

-

18,5

18,5

18,5

18,5

Количество воздухоохладителей, шт.

-

-

3

3

4

4

8. Терморегулирующий вентиль (марка)

ТРВ - 2М

ТРВ- 2М

ТРВ - 2М

ТРВ -2М

ТРВ - 2М

ТРВ - 2М

Количество, шт.

2

2

3

3

4

4





Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации