Разработка холодильной установки рыбзавода
Применение производственных холодильников в технологических процессах пищевой промышленности. Температурные режимы в камерах холодильника с аммиачной насосно-циркуляционной системой непосредственного охлаждения холодильного агента, камерах льдогенератора.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.02.2019 |
| Размер файла | 1,7 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
- Введение
- 1. Технико-экономическое обоснование проекта
- 2. Конструкторско-технологический раздел
- 2.1 Расчет и выбор планировки холодильника
- 2.2 Расчет теплоизоляции охлаждаемых помещений
- 2.3 Расчет теплопритоков
- 2.3.1 Расчет теплопритока от окружающей среды через ограждения
- 2.3.2 Расчет теплопритока при термической обработке продуктов
- 2.3.3 Расчет теплопритока от наружного воздуха при вентиляции камеры
- 2.3.4 Расчет эксплуатационных теплопритоков
- 2.4 Расчет тепловой нагрузки на компрессор
- 2.5 Расчет холодопроизводительности установки
- 2.6 Расчет и подбор оборудования
- 2.6.1 Расчет и подбор камерных приборов охлаждения
- 2.6.2 Подбор льдогенератора
- 2.6.3 Подбор скороморозильного аппарата
- 2.6.4 Расчет и подбор компрессоров
- 2.6.4.1 Первый температурный режим, t0=-10єС
- 2.6.4.2 Второй температурный режим, t0=-35єС
- 2.6.5 Расчет и подбор конденсатора
- 2.6.6 Расчет и подбор горизонтальных циркуляционных ресиверов
- 2.6.6.1 Первый температурный режим, t0=-10єС
- 2.6.6.2 Второй температурный режим, t0=-35єС
- 2.6.7 Расчет и подбор дренажного ресивера
- 2.6.8 Расчет и подбор линейного ресивера
- 2.6.9 Расчет и подбор промежуточного сосуда
- 2.6.10 Расчет и подбор маслоотделителя
- 2.6.11 Подбор маслосборника
- 2.6.12 Расчет и подбор градирни
- 2.6.13 Расчет и подбор аммиачных насосов
- 2.6.13.1 Первый температурный режим, t0=-10єС
- 2.6.13.2 Второй температурный режим, t0=-35єС
- 2.6.14 Расчет и подбор водяных насосов
- 2.6.14.1 Водяные насосы на подачу воды в испарительный конденсатор
- 2.6.14.2 Водяные насосы на подачу воды в градирню
- 2.6.15 Расчет и подбор трубопроводов
- 2.6.15.1 Первый температурный режим, t0=-10єС
- 2.6.15.2 Второй температурный режим, t0=-35єС
- 3. Специальная часть
- 3.1 Основные понятия и процессы при размораживании рыбы
- 3.2 Способы размораживания рыбы
- 3.3 Типы аппаратов для размораживания
- 4. Автоматизация холодильной установки
- 4.1 Компрессорные агрегаты
- 4.2 Промежуточный сосуд
- 4.3 Циркуляционный ресивер
- 4.4 Дренажный и линейный ресиверы
- 4.5 Аммиачные насосы
- 4.6 Водяные насосы
- 4.7 Регулирование температуры воздуха в охлаждаемом помещении
- 4.8 Маслоотделитель и маслосборник
- 4.9 Градирня и конденсатор
- 4.10 Автоматическая оттайка приборов охлаждения
- 4.11 Перечень приборов контроля холодильной установки
- 5. Электроснабжение холодильной установки
- 6. Безопасность в производственных условиях
- 6.1 Условия труда
- 6.2 Потенциальные опасности и вредности процесса получения холода
- 6.3 Безопасность эксплуатации холодильного оборудования
- 6.3.1 Электробезопасность
- 6.3.2 Пожаробезопасность
- 6.4 Чрезвычайные ситуации
- 6.4.1 Наводнения
- 6.4.2 Землетрясение
- 6.4.3 Ураган
- 6.4.4 Аварийные химически-опасные вещества
- 7. Экономическая часть
- 7.1 Расчет годовой выработки холода
- 7.2 Расчет капитальных вложений
- 7.3 Расчет текущих годовых затрат по эксплуатации холодильной установки
- 7.3.1 Расчет затрат на сырье и материалы
- 7.3.2 Расчет затрат на воду
- 7.3.3 Расчет затрат на электроэнергию
- 7.3.4 Расчет оплаты труда рабочих компрессорного цеха
- 7.3.5 Расчет цеховых расходов
- 7.3.6 Расчет цеховой себестоимости холода
- Заключение
- Список литературы
Введение
Холодильники - это сооружения, предназначенные для охлаждения, замораживания и хранения скоропортящихся продуктов. В помещениях (камерах) холодильника поддерживаются постоянные довольно низкие температуры (+12 - - 40°С) при большой относительной влажности (85 - 95%). К помещениям холодильника предъявляются повышенные санитарные требования.
Обязательным условием сохранения пищевых продуктов высокого качества является создание непрерывной холодильной цепи, которая обеспечивает воздействие на пищевые продукты низких температур на протяжении всего времени с момента производства или заготовки продукта до момента его потребления.
Холодильники, расположенные в различных районах страны, являются звеньями непрерывной холодильной цепи, а связь между ними осуществляется холодильным транспортом.
Холодильные машины выпускают преимущественно в виде автоматизированных агрегатов. Большое внимание уделяют конструированию и изготовлению малых автоматизированных холодильных машин.
Малые холодильные машины получили широкое распространение в торговле и общественном питании (холодильные шкафы, камеры, прилавки, витрины, охлаждаемые торговые автоматы), в быту (холодильники, кондиционеры), на транспорте, в сельском хозяйстве, медицине и других отраслях народного хозяйства. В торговле и общественном питании страны общее количество малых холодильных установок превышает 2 млн. единиц. В быту используются десятки миллионов холодильников.
Для сохранения и переработки всевозрастающего количества пищевых продуктов необходимо увеличивать объемы и повышать темпы строительства холодильников и холодильного оборудования, а также технически совершенствовать существующие холодильные предприятия.
В мясной, птицеперерабатывающей, рыбной и плодоовощной промышленности охлаждают, замораживают и хранят продукты при невысоких температурах; в молочной промышленности холод используют при охлаждении и хранении молока, масла и молочных продуктов, а также при созревании сыра и его хранении, в кондитерском производстве охлаждают сырье и готовую продукцию. Холод применяют также при ведении технологических процессов в пивоварении и виноделии. Чтобы сохранить качество продуктов на пути от производства к потребителю во всех странах, в том числе и в РФ, создана и действует непрерывная холодильная цепь. Непрерывной она должна быть потому, что более того при одноразовом и кратковременном повышении температуры скоропортящегося продукта происходит снижение качества настолько, что в дальнейшем его восстановление становится невозможным. Непрерывная холодильная цепь - это совокупность средств холодильной техники и технологии, обеспечивающих необходимый охлаждающий режим на всем пути движения скоропортящихся продуктов. Применение холодильных установок с компьютерным управлением на производстве - повышает эффективность производства, обеспечивает надёжный контроль температуры, тем самым надёжно сохраняя сырьё и обеспечивая минимальные его потери.
Осуществление в перспективе широкой программы строительства холодильников неразрывно связано с улучшением их географического размещения по экономическим районам, в частности со значительным увеличением хладообеспеченности Восточных районов России, республик Средней Азии, Казахстана, Молдавии, ряда автономных республик и областей Поволжья, Северного Кавказа и отдельных областей Донецко-Приднепровского и Юго-Западного экономических районов.
Задачей настоящего дипломного проекта является разработка холодильной установки рыбзавода производительностью 175 тонн в сутки в городе Южно- Сахалинск.
1. Технико-экономическое обоснование проекта
Южно-Сахалинск - город на Дальнем Востоке России. Административный центр Сахалинской области.
Население города - 193 669 чел. (на январь 2016г.). Шестой по величине город на Дальнем Востоке после Владивостока (606 653 чел.), Хабаровска (611 160 чел.), Якутска (303 836 чел.), Комсомольска-на-Амуре (251 283 чел.) и Благовещенска (224 335 чел.) - гораздо более старых городов Дальнего Востока.
Город Южно-Сахалинск приравнен к районам Крайнего Севера.
Город расположен в юго-восточной части острова Сахалин в сейсмоопасном районе. Достаточно высока вероятность сильных землетрясений. В настоящее время строительство осуществляется с применением специальных технологий, позволяющим зданиям выдерживать землетрясения до 8 баллов по шкале MSK-64.
Южно-Сахалинск, как и весь остров Сахалин, входит в зону муссонов умеренных широт. Среднегодовая температура составляет +2,6 °С. Самым холодным месяцем является январь со среднесуточной температурой -12,2 °C, самым тёплым - август со среднесуточной температурой +22 °C.
Абсолютный минимум температуры воздуха -36 °C пришёлся на январь 1961 года. Максимальная температура воздуха отмечалась 9 августа 1999 года и составила +35 °.
В городе находится самая большая ТЭЦ всей области: Южно-Сахалинская ТЭЦ-1, на которой были построены и введены в эксплуатацию 2 новых энергоблока, работающие на газе. Электрическая мощность ТЭЦ в данный момент составляет 455 МВт, а тепловая 650 Гкал/час, планируется увеличить мощность с постройкой двух новых энергоблоков вдвое.
Первая железная дорога появилась в городе в 1906 году. На данный момент поезда ходят до пос. Ноглики, г. Поронайск, г. Корсаков.
С городами России Южно-Сахалинск связан воздушным сообщением. Аэропорт "Южно-Сахалинск", является международным аэропортом, так как он связан рейсами не только со всей Россией, но и с городами Азиатско-тихоокеанского региона. Рейсы выполняются в Москву, Благовещенск, Хабаровск, Владивосток. В зарубежные города: Токио, Сеул, Саппоро, Пекин, Шанхай, Харбин, Пхукет.
Город расположен на реке Сусуя, в 25 км от Охотского моря.
Производственные холодильники используют в технологических процессах пищевой промышленности. Их функция - охлаждение, замораживание и кратковременное хранение сырья и готовой продукции. Производственные холодильники характеризуются большой производительностью устройств для холодильной обработки при относительно небольшой вместимости помещений для хранения продуктов.
В настоящем проекте представлен холодильник рыбозавода, т. к. город расположен близко к морям и продолжительность транспортировки до термической обработки должна быть минимальной.
Предполагается, что необходимые температурные режимы в камерах холодильника будут поддерживаться с помощью аммиачной насосно-циркуляционной системы непосредственного охлаждения холодильного агента. Применение насоса и циркуляционного ресивера усиливает циркуляцию жидкого холодильного агента, что повышает эффект саморегулирования подачи, увеличивает значение коэффициента теплопередачи, равномерное распределение хладагента по приборам охлаждения.
Предполагаемая система охлаждения данного проекта позволит снизить эксплуатационные и энергетические затраты.
В проекте предполагается получить дополнительный эффект за счет установки винтовых маслозаполненных компрессоров. Они имеют следующие преимущества по сравнению с поршневыми: отсутствие клапанов, поршневых колец, отсутствие сопрягаемых быстроизнашивающихся деталей, исключается гидроудар. Благодаря этому увеличивается срок службы компрессора.
В проектируемой установке применим воздухоохладители. Воздухоохладители установлены в камерах хранения замороженных продуктов, камерах хранения охлажденных продуктов, камерах расположения льдогенератора, скороморозильного аппарата, накопителе и экспедиции. Воздухоохладители характерны интенсивной циркуляцией воздуха.
В проектируемой установке предполагается применить испарительный конденсатор, который будет располагаться вне компрессорного цеха данного предприятия.
В систему воздухоотделения предполагается включить аппарат с периодическим процессом удаления воздуха Grasso Purger.
2. Конструкторско-технологический раздел
2.1 Расчет и выбор планировки холодильника
Проектируемый холодильник предназначается для переработки и хранения рыбы в замороженном виде, охлажденном виде, консервов и пресервов с заданной производительностью Gсут.=175 т/сут в городе Южно-Сахалинске.
Холодильник будет иметь железобетонные колонны и металлические балки, стены и перегородки будут выполнены из "сэндвич"- панелей (материал утеплителя панелей пенополистерол) [7]. Холодильник будет одноэтажным, строительная высота равна 6 метрам, сетка колонн 12х 6.
Основную площадь холодильника занимают камеры хранения замороженной продукции - 75%, камеры хранения охлажденной продукции - 25%, камеры замораживания - 1%, от вместимости камер хранения замороженной продукции.
Общую вместимость камер холодильника, , т., определяем по формуле 2.1 [1]:
, (2.1)
.
Вместимость камер хранения замороженной продукции, , т., определяем по формуле 2.2 [1]:
, (2.2)
.
Вместимость камер хранения охлажденной продукции, , т., определяем по формуле 2.3 [1]:
, (2.3)
.
Производительность камер замораживания, , т/сут., определяем по формуле 2.4 [1]:
, (2.4)
.
Производительность льдогенераторных камер, , т/сут., определяем по формуле 2.5 [1]:
, (2.5)
.
Грузовой объем камер хранения замороженной продукции, , м3, определяем по формуле 2.6 [1]:
, (2.6)
где qv.пом. - норма загрузки единицы объема охлаждаемого помещения, т/м 3. Для рыбы qv.пом. = 0,6 т/м 3;
.
Грузовую площадь камер хранения замороженной продукции, , м 2, определяем по формуле 2.7 [1]:
, (2.7)
где hгр. - грузовая высота, под которой понимают высоту штабеля, м. Принимаем hгр. = 5м;
.
Строительную площадь камер хранения замороженной продукции, , м 2, определяем по формуле 2.8 [1]:
, (2.8)
где вF - коэффициент использования площади. Для камер хранения замороженной рыбы вF = 0,8 [1];
.
Число строительных четырехугольников камер хранения замороженной продукции, nхр.зам., определяем по формуле 2.9 [1]:
, (2.9)
где f - строительная площадь одного четырехугольника при принятой сетке колонн. F = 72 м 2;
.
Принимаем nхр.зам.=24.
Грузовой объем камер хранения охлажденной продукции, , м 3, определяем по формуле 2.10 [1]:
, (2.10)
где qv.пом. - норма загрузки единицы объема охлаждаемого помещения, т/м 3. Для рыбы qv.пом. = 0,6 т/м 3;
.
Грузовую площадь камер хранения охлажденной продукции, , м2, определяем по формуле 2.11 [1]:
, (2.11)
где hгр. - грузовая высота, под которой понимают высоту штабеля, м. Принимаем hгр. = 5м;
.
Строительную площадь камер хранения охлажденной продукции, , м 2, определяем по формуле 2.12 [1]:
, (2.12)
где вF - коэффициент использования площади. Для камер хранения охлажденной рыбы вF = 0,75 [1];
.
Число строительных четырехугольников камер хранения охлажденной продукции, nхр.охл., определяем по формуле 2.13 [1]:
, (2.13)
где f - строительная площадь одного четырехугольника при принятой сетке колонн. F = 72 м 2;
.
Принимаем nхр.охл.=9.
Строительную площадь камер замораживания, , м 2, определяем по формуле 2.14 [1]:
, м 2, (2.14)
где ф - время термической обработки, ч. Для рыбы ф = 5ч [1];
qF- норма загрузки 1 м 2 площади камеры, т/м 2. Для продуктов, хранящихся на стеллажах qF = 0,3т/м 2 [1].
.
Число строительных четырехугольников камер хранения охлажденной продукции, nзам., определяем по формуле 2.15 [1]:
, (2.15)
где f - строительная площадь одного четырехугольника при принятой сетке колонн. F = 72 м 2;
.
Принимаем nхр.охл.=1,5.
Количество поступающего груза, Gпост., т/сут, определяем по формуле 2.16 [1]:
, (2.16)
где В - оборачиваемость. Для рыбозавода В = 12 [1];
mпост. - коэффициент неравномерности поступления грузов. Принимаем 1,5 [1];
.
Количество выпускаемого груза, Gвып., т/сут, определяем по формуле 2.17 [1]:
, (2.17)
mвып. - коэффициент неравномерности выпуска грузов. Принимаем 1,1 [1].
.
Суточное поступление и выпуск грузов автотранспортом, Gавто., т/сут, определяем по формуле 2.18 [1]:
, (2.18)
где m, n - доля поступления и выпуска грузов автотранспортом;
.
Число автомобилей, которые должны прибыть за сутки, nавто, определяем по формуле 2.19 [1]:
, (2.19)
где qавто - грузоподъемность автомобиля, т. Принимаем qавто = 3т;
зисп. - коэффициент использования грузоподъемности автомобиля. Принимаем зисп = 0,6 [1];
.
Длину автомобильной платформы, Lавто, м, определяем по формуле 2.20 [1]:
, (2.20)
где bавто - ширина кузова автомобиля с учетом расстояния между автомобилями, м. Принимаем bавто = 4м;
?см - доля общего числа автомобилей, прибывающих в течении первой смены. Принимаем ?см = 1 [1];
фавто - время загрузки или выгрузки одного автомобиля, ч. Принимаем фавто = 0,75ч [1];
mавто - коэффициент неравномерности поступления автомобилей. Принимаем mавто = 1 [1];
.
Принимаем Lавто=48м.
Суточное поступление и выпуск грузов железнодорожным транспортом, Gж/д., т/сут, определяем по формуле 2.21 [1]:
, (2.21)
.
Число железнодорожных вагонов, подаваемое за сутки к платформе холодильника, nваг., определяем по формуле 2.22 [1]:
, (2.22)
где qваг.- грузоподъемность вагона, т. Принимаем qваг. = 50т [5];
зисп - коэффициент использования грузоподъемности вагона. Принимаем зисп = 0,75 [1];
.
Длину железнодорожной платформы, Lавто, м, определяем по формуле 2.23 [1]:
, (2.23)
где lваг. - длина вагона, м. Принимаем lваг = 22,16 м [5];
mваг. - коэффициент неравномерности подачи вагонов к платформе. Принимаем mваг. = 1;
П - число подач вагонов в сутки. Принимаем П = 4 [1].
м.
Принимаем Lж/д=48м.
Планировка холодильника представлена на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 - Планировка холодильника: 1, 2, 3 - камеры хранения замороженной продукции; 4, 5 - камеры хранения охлажденной продукции; 6 - камера со скороморозильным аппаратом; 7 - накопитель; 8 - камера с льдогенератором; 9 - экспедиция; 10 - компрессорный цех; 11 - электрощитовая; 12 - ж/д плат-форма; 13 - автоплатформа; 14 - цех.
2.2 Расчет теплоизоляции охлаждаемых помещений
Проектирование теплоизоляционных материалов сводится к выбору материалов, входящих в ограждения, и расчету теплоизоляционного слоя.
Холодильник будет состоять из металлического каркаса, на котором будут смонтированы пенополистирольные "сэндвич" - панели, которые будут служить стенами, перегородками и покрытием. Пол будет утеплен пеноплексом. Грунт обогревается только в камерах хранения замороженной рыбы.
Теплоизоляционные конструкции показаны на рисунке 2.2.
Стеновая сэндвич-панель состоит из 2-хлистов стальных оцинкованных (1, 3) и слоя теплоизоляции (2).Кровельная сэндвич-панель состоит из 2-хлистов стальных оцинкованных (1, 3) и слоя теплоизоляции (2). Пол охлаждаемых помещений состоит из монолитного бетонного покрытия (1), армобетонной стяжки (2), пароизоляции (3), плитной теплоизоляции (4), цементно-песчаного раствора (5), уплотненного песка (6) и бетонной подготовки с электронагревателями (6).
Рисунок 2.2 - теплоизоляционные конструкции: а - стеновая сэндвич-панель, б - кровельная сэндвич-панель, в - пол.
Рассчитаем толщину теплоизоляционного слоя в камере №5.
Толщину теплоизоляционного слоя, диз, м, определяем по формуле 2.24 [1]:
, (2.24)
где лиз - коэффициент теплопроводности изоляционного слоя ограждения, Вт/(м·К). Для стен, перегородок и потолка лиз = 0,04 Вт/(м·К) [7], для пола лиз = 0,032 Вт/(м·К) [7];
R0 - сопротивление теплопередачи многослойной ограждающей конструкции, м 2·К/Вт;
бн- коэффициент теплоотдачи с наружной или более теплой стороны, м 2·К/Вт;
дi/лi- сопротивление теплопроводности i-ого слоя ограждающей конструкции, Вт/(м·К);
бвн- коэффициент теплоотдачи с внутренней стороны ограждения, м 2·К/Вт;
.
.
.
,.
.
.
Принимаем стандартную толщину для каждой ограждающей конструкции диз.-коридор= 0,1м; диз.-цех = 0,12м; диз.-зам= 0,08м; диз.кам.4 = 0,06м; диз.-покр. = 0,12м; диз.-пол= 0,02м [7].
Поскольку принятая толщина теплоизоляции отличается от требуемой, то действительное значение коэффициента теплопередачи, Rд, Вт/(м 2?К), определяем по формуле 2.25 [1]:
. (2.25)
Коэффициенты теплоотдачи и сопротивление теплопередачи, а также итоги расчетов теплоизоляции и действительного сопротивления теплопередачи приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 - Итоги расчетов теплоизоляции
|
№ камеры |
Ограждающая конструкция |
бн, |
бвн, |
R0, |
диз, м |
диз.д, м |
Rд, |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
1 |
стена наружняя северная |
23 |
9 |
4,7 |
0,182 |
0,2 |
5,15 |
|
|
стена в коридор |
8 |
9 |
4,7 |
0,179 |
0,18 |
4,74 |
||
|
стена наружняя западная |
23 |
9 |
4,7 |
0,182 |
0,2 |
5,15 |
||
|
перегородка с кам. 2 |
9 |
9 |
1,7 |
0,059 |
0,06 |
1,72 |
||
|
Покрытие |
23 |
9 |
5 |
0,194 |
0,2 |
5,15 |
||
|
Пол |
23 |
9 |
6 |
0,107 |
0,12 |
5,66 |
||
|
2 |
стена наружняя северная |
23 |
9 |
4,7 |
0,182 |
0,2 |
5,15 |
|
|
стена в коридор |
8 |
9 |
4,7 |
0,179 |
0,18 |
4,74 |
||
|
перегородка с кам. 1 |
9 |
9 |
1,7 |
0,059 |
0,06 |
1,72 |
||
|
перегородка с кам. 3 |
9 |
9 |
1,7 |
0,059 |
0,06 |
1,72 |
||
|
Покрытие |
23 |
9 |
5 |
0,194 |
0,2 |
5,15 |
||
|
Пол |
23 |
9 |
6 |
0,107 |
0,12 |
5,66 |
||
|
3 |
стена наружняя северная |
23 |
9 |
4,7 |
0,182 |
0,2 |
5,15 |
|
|
стена в коридор |
8 |
9 |
4,7 |
0,179 |
0,18 |
4,74 |
||
|
перегородка с кам. 2 |
9 |
9 |
1,7 |
0,059 |
0,06 |
1,72 |
||
|
перегородка с компрессорным цехом и элуктрощптовой |
8 |
9 |
4,7 |
0,179 |
0,18 |
4,74 |
||
|
3 |
Покрытие |
23 |
9 |
5 |
0,194 |
0,2 |
5,15 |
|
|
Пол |
23 |
9 |
6 |
0,107 |
0,12 |
5,66 |
||
|
4 |
стена в коридор |
8 |
9 |
2,4 |
0,087 |
0,1 |
2,74 |
|
|
перегородка с цехом |
9 |
9 |
2,9 |
0,107 |
0,12 |
3,22 |
||
|
перегородка с кам. 5 |
9 |
9 |
1,7 |
0,059 |
0,06 |
1,72 |
||
|
стена наружняя восточная |
23 |
9 |
2,4 |
0,090 |
0,1 |
2,65 |
||
|
Покрытие |
23 |
9 |
2,8 |
0,106 |
0,12 |
3,15 |
||
|
Пол |
23 |
9 |
2,8 |
0,004 |
0,02 |
3,16 |
||
|
5 |
стена в коридор |
8 |
9 |
2,4 |
0,087 |
0,1 |
2,74 |
|
|
перегородка с цехом |
9 |
9 |
2,9 |
0,107 |
0,12 |
3,22 |
||
|
перегородка со скорозаморозкой |
9 |
9 |
2,1 |
0,075 |
0,08 |
2,22 |
||
|
перегородка с кам. 4 |
9 |
9 |
1,7 |
0,059 |
0,06 |
1,72 |
||
|
Покрытие |
23 |
9 |
2,8 |
0,106 |
0,12 |
3,15 |
||
|
Пол |
23 |
9 |
2,8 |
0,004 |
0,02 |
3,16 |
||
|
6 |
стена в коридор |
8 |
9 |
2,2 |
0,079 |
0,08 |
2,24 |
|
|
перегородка с цехом |
9 |
9 |
2,3 |
0,083 |
0,1 |
2,72 |
||
|
стена в коридор |
8 |
9 |
2,2 |
0,079 |
0,08 |
2,24 |
||
|
перегородка с кам. 5 |
9 |
9 |
1,7 |
0,059 |
0,06 |
1,72 |
||
|
Покрытие |
23 |
9 |
2,6 |
0,098 |
0,1 |
2,65 |
||
|
Пол |
23 |
9 |
2,8 |
0,004 |
0,02 |
3,16 |
||
|
7 |
перегородка с кам. 8 |
9 |
9 |
1,7 |
0,059 |
0,06 |
1,72 |
|
|
перегородка с цехом |
9 |
9 |
2,3 |
0,083 |
0,1 |
2,72 |
||
|
перегородка с кам. 9 |
9 |
9 |
2,1 |
0,075 |
0,08 |
2,22 |
||
|
стена в коридор |
8 |
9 |
2,2 |
0,079 |
0,08 |
2,24 |
||
|
покрытие |
23 |
9 |
2,6 |
0,098 |
0,1 |
2,65 |
||
|
пол |
23 |
9 |
2,8 |
0,004 |
0,02 |
3,16 |
||
|
8 |
стена в коридор |
8 |
9 |
2,2 |
0,079 |
0,08 |
2,24 |
|
|
перегородка с кам. 7 |
9 |
9 |
1,7 |
0,059 |
0,06 |
1,72 |
||
|
перегородка с кам. 9 |
9 |
9 |
2,1 |
0,075 |
0,08 |
2,22 |
||
|
стена в коридор |
8 |
9 |
2,2 |
0,079 |
0,08 |
2,24 |
||
|
покрытие |
23 |
9 |
2,6 |
0,098 |
0,1 |
2,65 |
||
|
пол |
23 |
9 |
2,8 |
0,004 |
0,02 |
3,16 |
||
|
9 |
стена в коридор |
8 |
9 |
2,4 |
0,087 |
0,1 |
2,74 |
|
|
перегородка с цехом |
9 |
9 |
2,9 |
0,107 |
0,12 |
3,22 |
||
|
стена наружняя западная |
23 |
9 |
2,4 |
0,090 |
0,1 |
2,65 |
||
|
перегородка с кам. 7, 8 |
9 |
9 |
2,1 |
0,075 |
0,08 |
2,22 |
||
|
покрытие |
23 |
9 |
2,8 |
0,106 |
0,12 |
3,15 |
||
|
9 |
пол |
23 |
9 |
2,8 |
0,004 |
0,02 |
3,16 |
2.3 Расчет теплопритоков
Общий теплоприток, Qоб, Вт, определяем по формуле определяем по формуле 2.26 [1]:
, (2.26)
где Q1 - теплоприток от окружающей среды через ограждение конструкции камеры, Вт;
Q2 - теплоприток от продуктов при их холодильной обработке, Вт;
Q3 - теплоприток от вентиляции, Вт;
Q4 - теплоприток, связанный с эксплуатации камеры, Вт.
2.3.1 Расчет теплопритока от окружающей среды через ограждения
Теплоприток от окружающей среды через ограждения, Q1, Вт, определяем по формуле 2.27 [1]:
, (2.27)
где Q1т - теплоприток, возникающий под влиянием разницы температур наружного воздуха и воздуха в камере, Вт;
Q1с - теплоприток, возникающий под влиянием солнечной радиации, Вт.
Теплоприток, возникающий под влиянием разницы температур наружного воздуха и воздуха в камере, Q1т, Вт, определяем по формуле 2.28 [1]:
, (2.28)
где tн, tпм - разность температур наружного воздуха и воздуха в камере, єС.
Для легких ограждений температуру наружного воздуха, tнр, єС, определяем по формуле 2.29 [1]:
, (2.29)
где tср.мес. - среднемесячная температура самого жаркого месяца. Для Южно-Сахалинска tср.мес = 22єС [6];
tаб.max. - температура абсолютного максимума. Для Южно-Сахалинска tаб.max = 35єС [6].
Теплоприток, возникающий под влиянием солнечной радиации, Q1с, Вт, определяем по формуле 2.30 [1]:
, (2.30)
где ?tс - избыточная разность температур, характеризующая действие солнечной радиации в летнее время, єС.
Теплоприток через пол, расположенный на грунте и имеющий обогревательные устройства, Q1п, Вт, определяем по формуле 2.31 [1]:
, (2.31)
где tср - средняя температура слоя с нагревательными устройствами, єС.
Если пол, расположенный на грунте, не имеет обогревающих устройств, то теплоприток, Q1п, Вт, определяем суммированием теплопотерь через условные зоны шириной 2м по формуле 2.32 [1]:
, (2.32)
где kусл. - условный коэффициент теплопередачи соответствующей зоны пола, Вт/(м 2·К). Для 1; 2; 3; 4 зон пола принимают kусл=0,45; 0,23; 0,12; 0,07 Вт/(м 2·К) соответственно;
Fi - площадь соответствующей зоны пола, м 2;
m - коэффициент, характеризующий относительное возрастание термического сопротивления пола при наличии изоляции, определяем по формуле 2.33 [1]:
. (2.33)
Рассчитаем величину теплопритоков от окружающей среды через ограждения в камеру №5.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Площади камер, температурные напоры, а также итоги расчетов теплопритоков от окружающей среды через ограждения приведены в таблице 2.2.
Таблица 2.2 - Итоги расчетов теплопритоков через ограждения
|
№ камеры |
Ограждающая конструкция |
F, м 2 |
Дt,єC |
Q1т, кВт |
Дt,єC |
Q1с, кВт |
Q1, кВт |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
1 |
стена наружная северная |
144 |
54,8 |
1,531 |
14,705 |
|||
|
стена в коридор |
144 |
54,8 |
1,666 |
|||||
|
стена наружная западная |
144 |
54,8 |
1,531 |
4,7 |
0,131 |
|||
|
перегородка с кам. 2 |
144 |
5 |
0 |
|||||
|
Покрытие |
576 |
54,8 |
6,124 |
5,9 |
0,659 |
|||
|
Пол |
576 |
26 |
2,645 |
|||||
|
2 |
стена наружная северная |
144 |
54,8 |
1,531 |
13,461 |
|||
|
стена в коридор |
144 |
54,8 |
1,666 |
|||||
|
перегородка с кам. 1 |
144 |
5 |
0 |
|||||
|
перегородка с кам. 3 |
144 |
5 |
0 |
|||||
|
Покрытие |
576 |
54,8 |
6,124 |
5,9 |
0,659 |
|||
|
Пол |
576 |
26 |
2,645 |
|||||
|
3 |
стена наружная северная |
144 |
54,8 |
1,531 |
14,35 |
|||
|
стена в коридор |
144 |
54,8 |
1,666 |
|||||
|
перегородка с кам. 2 |
144 |
5 |
0 |
|||||
|
перегородка с КМ. Ц. и Эл. Щит. |
144 |
43 |
1,307 |
|||||
|
Покрытие |
576 |
54,8 |
6,124 |
5,9 |
0,659 |
|||
|
Пол |
576 |
26 |
2,645 |
|||||
|
4 |
стена в коридор |
108 |
29,8 |
1,176 |
12,535 |
|||
|
перегородка с цехом |
108 |
18 |
0,603 |
|||||
|
перегородка с кам. 5 |
72 |
0 |
0 |
|||||
|
стена наружная восточная |
72 |
29,8 |
0,808 |
3,9 |
0,106 |
|||
|
Покрытие |
216 |
29,8 |
2,04 |
5,9 |
0,404 |
|||
|
пол |
216 |
1 |
7,397 |
|||||
|
5 |
стена в коридор |
144 |
29,8 |
1,568 |
13,543 |
|||
|
перегородка с цехом |
144 |
18 |
0,804 |
|||||
|
перегородка со скорозаморозкой |
72 |
4 |
0,13 |
|||||
|
перегородка с кам. 4 |
72 |
0 |
0 |
|||||
|
покрытие |
432 |
29,8 |
4,081 |
5,9 |
0,808 |
|||
|
пол |
432 |
1 |
6,152 |
|||||
|
6 |
стена в коридор |
36 |
28 |
0,451 |
3,172 |
|||
|
перегородка с цехом |
36 |
14 |
0,185 |
|||||
|
стена в коридор |
108 |
25,8 |
1,246 |
|||||
|
перегородка с кам. 5 |
108 |
-4 |
-0,251 |
|||||
|
покрытие |
108 |
25,8 |
1,05 |
5,9 |
0,240 |
|||
|
пол |
108 |
-3 |
-4,614 |
|||||
|
7 |
перегородка с кам. 8 |
72 |
0 |
0 |
2,921 |
|||
|
перегородка с цехом |
72 |
14 |
0,37 |
|||||
|
перегородка с кам. 9 |
72 |
-4 |
-0,13 |
|||||
|
стена в коридор |
72 |
25,8 |
0,831 |
|||||
|
покрытие |
144 |
25,8 |
1,4 |
5,9 |
0,320 |
|||
|
пол |
144 |
-3 |
-6,152 |
|||||
|
8 |
стена в коридор |
72 |
25,8 |
0,831 |
2,106 |
|||
|
перегородка с кам. 7 |
72 |
0 |
0 |
|||||
|
перегородка с кам. 9 |
36 |
-4 |
-0,065 |
|||||
|
стена в коридор |
36 |
25,8 |
0,415 |
|||||
|
покрытие |
72 |
25,8 |
0,7 |
5,9 |
0,160 |
|||
|
Пол |
72 |
-3 |
-3,076 |
|||||
|
9 |
стена в коридор |
144 |
29,8 |
1,568 |
18,8 |
|||
|
перегородка с цехом |
144 |
18 |
0,804 |
|||||
|
стена наружная западная |
72 |
29,8 |
0,808 |
4,7 |
0,127 |
|||
|
перегородка с кам. 7, 8 |
72 |
4 |
0,13 |
|||||
|
Покрытие |
432 |
29,8 |
4,081 |
5,9 |
0,808 |
|||
|
Пол |
432 |
1 |
10,473 |
2.3.2 Расчет теплопритока при термической обработке продуктов
Общий теплоприток при термической обработке продуктов, Q2, Вт, определяем по формуле 2.33 [1]:
, (2.33)
где Q2п - теплоприток от продуктов в камерах хранения, Вт;
Q2т- теплоприток от тары в камерах, Вт.
Теплоприток от продуктов в камере хранения, Q2п, Вт, определяем по формуле 2.34 [1]:
, (2.34)
где Мсут. - суточное поступление продуктов в камеру, т/сут;
hн - начальная энтальпия рыбы при температуре поступления, кДж/кг;
hк - конечная энтальпия рыбы при температуре в камере, кДж/кг.
Суточное поступление продуктов в камеру составляет 8% от вместимости камеры, если камера менее 200т и 6%, если камера более 200т.
Вместимость камеры, Екам. т., определяем по формуле 2.35 [1]:
, (2.35)
Теплоприток от тары в камере, Q2т, Вт, определяем по формуле 2.36 [1]:
, (2.36)
где Мт - суточное поступление тары в камеру, принимаемое пропорционально суточному поступлению продукта, т/сут. Для пластмассы 20%, для картона 10%;
ст - удельная теплоемкость тары, кДж/(кг· єК). Для пластмассы Ст =2,09 кДж/(кг· єК) [1]; для картона ст =1,67 кДж/(кг· єК) [1];
t1 - температура поступления тары - начальная температура продукта, єС;
t2 - конечная температура тары - конечная температура продукта, єС.
Рассчитаем величину теплопритоков от термической обработки продуктов для камеры №5.
Суточное поступление продуктов в камеру составляет 6%, т. к. камера более 200т. Суточное поступление тары в камеру принимаем 20% от суточного поступления продукта.
.
.
.
.
Итоги расчетов теплопритоков при термической обработке продуктов приведены в таблице 2.3.
Таблица 2.3 - Итоги расчетов теплопритоков при термической обработке продуктов
|
№ камеры |
Екам, т |
hн, |
hк, |
Q2п, кВт |
t1, С |
t2, С |
Q2т, кВт |
Q2, кВт |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
1 |
1382 |
5 |
0 |
4,8 |
-18 |
-25 |
0,321 |
5,121 |
|
|
2 |
1382 |
5 |
0 |
4,8 |
-18 |
-25 |
0,321 |
5,121 |
|
|
3 |
1382 |
5 |
0 |
4,8 |
-18 |
-25 |
0,321 |
5,121 |
|
|
4 |
486 |
277 |
249 |
9,45 |
8 |
0 |
1,129 |
10,579 |
|
|
5 |
972 |
277 |
249 |
18,9 |
8 |
0 |
2,257 |
21,157 |
|
|
6 |
0 |
0 |
0 |
||||||
|
7 |
307 |
277 |
263 |
3,976 |
8 |
4 |
0,475 |
4,451 |
|
|
8 |
0 |
0 |
0 |
||||||
|
9 |
1037 |
263 |
249 |
10,08 |
4 |
0 |
1,204 |
11,284 |
На рыбозавод поступает, проходит термообработку и выпускается рыба жирная (сельдь, корюшка, терпуг). В камерах хранения замороженных продуктов рыба хранится в бумажных мешках, в остальных камерах - в пластмассовых ящиках.
2.3.3 Расчет теплопритока от наружного воздуха при вентиляции камеры
В холодильнике вентилируются камеры, в которых хранится продукт с резким запахом (соленая, копченая рыба), а также где работает большое количество людей.
В проектируемом холодильнике не вентилируются только камеры хранения замороженной рыбы.
Теплоприток от наружного воздуха при вентиляции камеры, Q3, Вт, определяем по формуле 2.37 [1]:
, (2.37)
где Vстр - строительный объем камеры, м 3;
спм - плотность воздуха камеры при tпм, кг/м 3;
а - кратность циркуляции. Принимаем 4;
hн - энтальпия наружного воздуха при tн, цн;
hпм - энтальпия воздуха каперы при tпм, цпм.
Энтальпии воздуха определяем по p-h диаграмме влажного воздуха.
Рассчитаем величину теплопритока от наружного воздуха при вентиляции камеры для камеры №5.
.
Итоги расчетов теплопритоков от наружного воздуха при вентиляции камер приведены в таблице 2.4.
Таблица 2.4 - Итоги расчетов теплопритоков при вентиляции камер
|
№ камеры |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
Q3, кВт |
0 |
0 |
0 |
6,129 |
12,087 |
2,754 |
3,672 |
1,836 |
12,087 |
2.3.4 Расчет эксплуатационных теплопритоков
Эксплуатационные теплопритоки связаны с обслуживанием охлаждаемых помещений. Эксплуатационные теплопритоки, Q4, Вт, определяем по формуле 2.38 [1]:
, Вт, (2.38)
где Q4' - теплоприток от электрического освещения, Вт;
Q4'' - теплоприток от электродвигателей, Вт;
Q4''' - теплоприток от пребывания людей, Вт;
Q4'''' - теплоприток от открывания дверей, Вт.
Теплоприток от электрического освещения, , Вт, определяем по формуле 2.39 [1]:
, (2.39)
где q4' - относительная мощность осветительных приборов, Вт/м 2. Для складских помещений q4'=2,3 Вт/м 2, для производственных помещений q4'= 4,7 Вт/м 2.
Теплоприток от электродвигателей, , Вт, определяем по формуле 2.40 [1]:
, (2.40)
где q4'' - относительная мощность электродвигателей, Вт/м 2. Для камер, оборудованных воздухоохладителями q4''= 10-20 Вт/м 2 [1]. Принимаем q4''= 15 Вт/м 2.
Теплоприток от пребывания людей, , Вт, определяем по формуле 2.41 [1]:
, (2.41)
где n - число людей, работающих в помещении. Принимаем n=3.
Теплоприток от открывания дверей, , Вт, определяем по формуле 2.42 [1]:
, (2.42)
где в - коэффициент, учитывающий длительность и частоту грузовых операций. Для камер хранения производственных холодильников в=0,15;
qдп - плотность теплового потока, кВт/м 2;
Fдп - площадь дверного проема, м 2;
з - коэффициент эффективности средств тепловой защиты. Принимаем воздушную завесу, у которой з=0,6.
Рассчитаем величину эксплуатационных теплопритоков для камеры №5.
.
.
.
.
.
Относительная мощность осветительных приборов и плотность теплового потока, а также итоги расчетов эксплуатационных теплопритоков приведены в таблице 2.5.
Таблица 2.5 - Итоги расчетов эксплуатационных теплопритоков камер
|
№ камеры |
q4', |
Q4',кВт |
Q4'', кВт |
Q4''', кВт |
q4'''', |
Q4'''', кВт |
Q4, кВт |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
1 |
2,3 |
1,325 |
8,64 |
1,05 |
10 |
3,6 |
14,615 |
|
|
2 |
2,3 |
1,325 |
8,64 |
1,05 |
10 |
3,6 |
14,615 |
|
|
3 |
2,3 |
1,325 |
8,64 |
1,05 |
10 |
3,6 |
14,615 |
|
|
4 |
2,3 |
0,497 |
3,24 |
1,05 |
4,2 |
1,512 |
6,299 |
|
|
5 |
2,3 |
0,994 |
6,48 |
1,05 |
3,7 |
1,332 |
9,856 |
|
|
6 |
4,7 |
0,508 |
1,62 |
1,05 |
3,5 |
8,4 |
11,578 |
|
