Разработка схемы холодильной установки хладокомбината

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Технико-экономическое обоснование проекта

2. Конструкторско-технологическая часть

2.1 Расчет и выбор планировки холодильника

2.2 Выбор строительной конструкции здания и расчет толщины теплоизоляционного слоя ограждений

2.3 Расчет теплопритоков в охлаждаемых помещениях холодильника

2.4 Расчет нагрузки на компрессоры

3. Безопасность в производственных условиях

3.1 Условия труда. Идентификация вредностей и опасностей

3.2 Идентификация вредности и опасностей. Методы и средства защиты

3.3 Безопасность технологического процесса и оборудования

3.4.Чрезвычайные ситуации

4. Расчет технико-экономических показателей

4.1 Расчет годовой выработки холода

4.2 Расчет капитальных вложений

4.3 Расчет текущих годовых затрат

4.4 Расчёт цеховых расходов

4.5 Расчет годового фонда оплаты труда производственных рабочих компрессорного цеха

4.6 Расчет цеховой себестоимости холода

Литература

Введение

В настоящем проекте разработана схема холодильной установки хладокомбината емкостью 6150 тонн в городе Тайшет. Произведено обоснование температурных режимов, технико-экономическое обоснование проектных решений. холодильник теплоизоляционный строительный

Произведен расчет и выбор планировки холодильника с использованием сборных железобетонных конструкций, чтобы сократить время строительства. Также было подобрано основное и вспомогательное оборудование на основании подробного расчета. Выбор, монтаж и компоновка оборудования производилась с требованиями техники безопасности. Установка также была автоматизирована для точной работы без аварий и облегчения работы персонала.

Рассчитаны и подобраны кабеля для питания электродвигателей оборудования с потерей напряжения до пяти процентов. При эксплуатации технологического оборудования возможно возникновение короткого замыкания и как следствие появление пожара на объекте. В связи с этим было предусмотрено выполнение защитного заземления электрооборудования и произведен расчет выносного защитного заземления.

Произведено проектирование и расчет линии по производству мороженного производительностью 10т/смену.

Искусственный холод применяют во многих отраслях народного хозяйства для получения температуры ниже температуры окружающей среды.

Холодильная техника в настоящее время представляет собой высокоразвитую отрасль промышленности, способную удовлетворить самые разнообразные требования, возникающие в связи с необходимостью отводить теплоту от различных объектов при температурах ниже температуры окружающей среды.

Не менее 40% производимой продукции необходимо подвергать холодильной обработке в целях предотвращения ее порчи, а так же для хранения, транспортировки и реализации продукции.

Производство искусственного холода, т.е. достижение температур ниже температуры окружающей среды и осуществление различных технологических процессов, при этих температурах находят все расширяющиеся применение во многих отраслях народного хозяйства. Холодильная техника оказалась нужной почти всем областям человеческой деятельности. Развитие некоторых отраслей нельзя представить без применения искусственного холода. В пищевой промышленности холод обеспечивает длительное сохранение высокого качества скоропортящихся продуктов; и именно из-за недостаточного использования холода в мире теряется в среднем 25% производственных пищевых продуктов. Широко применяется искусственный холод на различных видах транспорта, для перевозки пищевых продуктов, а также на судах рыболовного флота, в торговле пищевыми продуктами, а так же в других отраслях народного хозяйства.

Так же искусственный холод используют в химической промышленности, в машиностроении, в строительстве, фармацевтической промышленности и медицине.

Задачей данного проекта является разработка холодильной установки хладокомбината емкостью 6150 т. в городе Тайшет. При этом уделено внимание к снижению удельных капитальных затрат на строительство и монтаж холодильного оборудования.

1. Технико-экономическое обоснование проекта

В данном дипломном проекте разработан проект холодильника хладокомбината ёмкостью 6150 т. расположенном в городе Тайшет.

Тайшет - город (с 1938 года) в России, административный центр Тайшетского района Иркутской области. Население города составляет 35,5 тыс. человек (2010 год).

Город расположен в западной части Иркутской области, в 680 км от областного центра - Иркутска. Площадь города - 7572 га.

В 1904 году в Тайшете было построено паровозное депо. В 1906 году Тайшет стал селом Алзамайской волости. С 1910 года центр Тайшетской волости Канского округа Красноярского уезда Енисейской губернии.

4 февраля 1960 года город отнесён в число городов областного подчинения. С 2005 года с введением в силу 131-го Федерального закона МО "Город Тайшет" преобразовано в Тайшетское городское поселение и подчинено Тайшетскому району.

Климат

Климат резко континентальный. Средняя температура июля составляет +17+20 °C, среднеянварская - ?28?30 °C. Среднегодовое количество осадков - 484,1 мм. Относительная влажность воздуха - 72,1 %.

Климат Тайшета
Показатель	Янв.	Фев.	Март	Апр.	Май	Июнь	Июль	Авг.	Сен.	Окт.	Нояб.	Дек.	Год
Абсолютный максимум, °C	7,0	10,0	18,9	27,8	33,6	37,2	36,3	35,7	32,3	24,6	13,3	8,3	37,2
Средний максимум, °C	?14,2	?10,7	?2,1	6,3	15,1	21,9	24,2	21,1	14,1	4,9	?5,4	?12,5	5,3
Средняя температура, °C	?18,6	?15,9	?7,6	1,3	9,4	16,0	18,5	15,2	8,4	0,3	?9,2	?16,4	0,2
Средний минимум, °C	?24,3	?22,6	?14,8	?4,4	2,1	8,3	11,5	8,5	2,4	?4,5	?14,4	?21,9	?6,1
Абсолютный минимум, °C	?47,2	?47,8	?42,2	?25,5	?10,3	?2,8	0,0	?3	?10	?33	?42,2	?47	?47,8
Норма осадков, мм	29	22	22	37	60	46	56	71	43	46	30	24	484

Экономика

Значительное количество населения занято на предприятиях железнодорожного транспорта станции Тайшет (вагонное ремонтное и эксплуатационное депо, локомотивное депо, шпалопропиточный завод и другие предприятия). Также в городе имеются следующие промышленные предприятия:

· ООО "Строительное многопрофильное предприятие № 621"

· предприятия пищевой промышленности

· предприятия лесной отрасли

В 2007 году на промышленной площадке в Тайшете компания "Российский алюминий" начала строительство Тайшетского алюминиевого завода мощностью 750 тыс. т в год. Стоимость проекта оценивалась в сумму около $2 млрд. Ввод в строй первой очереди первоначально был намечен на 2009 год, позже был перенесён на 2011 год. По состоянию на июль 2009 года готовность первого пускового комплекса завода оценивалась в 60 %. В 2012 году было объявлено уже о том, что запуск завода будет осуществлён только во второй половине 2014 года.

Транспорт

В Тайшете расположен железнодорожный узел и крупная внеклассная сортировочная станция, в которой сходятся магистрали четырёх направлений. С запада на восток проходит Транссибирская магистраль, с Тайшета начинается Байкало-Амурская магистраль (первый километр Байкало-Амурской магистрали находится в Тайшете), в южном направлении отходит железнодорожная линия, связывающая город со столицей Хакасии Абаканом и с Кузбассом. В непосредственной близости от города проходит автомобильная дорога федерального значения М 53. На станции Тайшет останавливаются все поезда дальнего следования, кроме международных, следующих в сообщении Москва - Улан-Батор и Москва - Пекин.

Кроме того, Тайшет - начальная точка Восточного нефтепровода (в городе расположена нефтеперекачивающая станция).

Для равномерного обеспечения города продуктами питания предназначен хладокомбинат. Это предприятие характеризуется большой вместимостью помещений для хранения продуктов.

Хладокомбинат имеет производственные цеха: производство мороженного, водного и сухого льда, фасовки масла. Данный рассчитываемый хладокомбинат в городе Тайшет оснащен камерой закаливания мороженного, а рабочий цех включает в себя цех по производству мороженного.

Условная вместимость у хладокомбината 6150 тонн. Это суммарная вместимость трех основных видов камер. Так для хранения замороженной продукции отводиться 75%, для хранения охлажденной 15% и 10% отводиться универсальным камерам, 0.03% площади отводиться под камеры заморозки.

В качестве рабочей схемы принимается насосно-циркуляционная схема на три температуры кипения. Для камер замораживания, хранения замороженной продукции и хранения охлажденной продукции температура кипения холодильного агента -40, -30 и -10єС соответственно.

Схема работает с нижней подачей. Для осуществления оптимальной работы нашей холодильной схемы в качестве холодильного агента используется аммиак R717.

2. Конструкторско-технологическая часть

2.1 Расчет и выбор планировки холодильника

Холодильник хладокомбината состоит из следующих основных частей: главного корпуса, включающего охлаждаемый склад с теплоизолированными наружными ограждениями, блок служебных помещений машинное отделение, примыкающие к одной из торцевых стен охлаждаемого склада, а также автомобильную и железнодорожную платформы, примыкающие к охлаждаемому складу с южной и северной сторон соответственно.

Принимаем одноэтажную планировку холодильника. Преимущества одноэтажного холодильника - высокий уровень механизации погрузочно-разгрузочных работ, позволяющих значительно уменьшить стоимость проведения грузовых работ. Использование сборных унифицированных железобетонных конструкций позволяет сократить время строительства.

Наружные стены из железобетонных плит. Размер сетки колонн в охлаждаемом помещении 6х 12 м, в компрессорном цехе 6х 18, ширина транспортного коридора составляет 6 м.

Основную площадь холодильника занимают хранения замороженной продукции - 75%,универсальные-15% от общей ёмкости холодильника, камеры хранения охлажденной продукции-10%.

Суточное поступление продукции на замораживание -0,3%, от общей ёмкости холодильника.

Емкость камер хранения замороженной продукции, т.,

определяем по формуле:

,

,

Емкость камер хранения охлажденных продукции, т., определяем по формуле:

,

,

Емкость камер с универсальным t режимом т., определяем по формуле:

,

,

Суточное поступление продукции на замораживание, т/сут. определяем по формуле:

,

,

Грузовой объем камер хранения замороженной продукции, , определяем по формуле

,

,

где ,норма загрузки единицы объёма/м 3.

Грузовая площадь камер хранения замороженной продукции Fгрхр.охл.прод.., м 2, определяем по формуле (2.1) [9]:

, (2.1)

где h гр. - грузовая высота камеры, м;

,

Строительная площадь камер хранения замороженной продукции Fст.хр.охл.прод.., м 2, определяем по формуле (2.2) [9]:

, (2.2)

где - коэффициент использования строительной площади камеры.

,

Число строительных прямоугольников n, определяем по формуле (2.3) [9]:

, (2.3)

где Fст.хр.охл.прод. - строительная площадь камер, м 2 ;

f - строительная площадь одного прямоугольника при принятой сетки колонн, м 2 .

Принимаем 42 строительных прямоугольников.

Грузовой объем камер с универсальным t режимом, ,

определяем по формуле

,

,

где ,норма загрузки единицы объёма/м 3.

Грузовая площадь камер хранения замороженных продуктов Fгр.хр.зам.прод.., м 2, определяем по формуле (2.1) [9]:

,

где h гр. - грузовая высота камеры, м;

,

Строительная площадь камер хранения замороженных продуктов Fст.хр.зам.прод.., м 2, определяем по формуле (2.2) [9]:

,

где - коэффициент использования строительной площади камеры.

,

Число строительных прямоугольников n, определяем по формуле (2.3) [9]:

,

Принимаем 9 строительных прямоугольников.

Грузовой объем камер хранения охлажденных продукции, , определяем по формуле

,

,

где ,норма загрузки единицы объема, т/м 3.

Грузовая площадь камер хранения охлажденных продуктов Fгр.хр.зам.прод.., м 2, определяем по формуле (2.1) [9]:

,

где h гр. - грузовая высота камеры, м;

,

Строительная площадь камер хранения охлажденных продуктов Fст.хр.зам.прод.., м 2, определяем по формуле (2.2) [9]:

,

где - коэффициент использования строительной площади камеры.

,

Число строительных прямоугольников n, определяем по формуле (2.3) [9]:

,

Принимаем 6 строительных прямоугольников.

Площадь камер замораживания Fзам, м 2, определяем по формуле

Число строительных прямоугольников n, определяем по формуле (2.3) [9]:

Принимаем 3 строительных прямоугольников.

Длину автомобильной платформы La, м, рассчитаем по формуле

(2.4)

где na - число автомашин, которые должны прибывать за сутки;

ba - ширина кузова автомашины, м, ba = 3 м;

шпер. - доля от общего числа машин, прибывающих в течении

первой смены, шпер = 0,6;

m - коэффициент неравномерности прибытия автомобилей по

отношению к их среднечасовому количеству, m = 1,5;

ф - время загрузки или разгрузки одного автомобиля, ф = 0,5 ч.

Число автомашин, которые должны прибывать за сутки рассчитаем по формуле (2.5)

где Ga - максимальное количество груза в сутки, перевозимого из холодильника, тонн;

ga - грузоподъемность автомобиля, ga = 3 т;

зисп - коэффициент использования грузоподъемности автомобиля, з = 0,7.

Максимальное количество груза в сутки, перевозимого из холодильника Ga, т, рассчитаем по формуле

(2.6)

(2.7)

(2.8)

где Е - емкость холодильника, тонн;

В - оборачиваемость, В = 6;

- коэффициент неравномерности выпуска груза, = 1,2;

- коэффициент неравномерности поступления груза, =2.

,

Принимаем na =84 автомобиля в сутки.

Принимаем длину автомобильной платформы La = 15 м.

Длину железнодорожной платформы Lжд, м, рассчитаем по формуле [32] :

, (2.9)

где nваг - число вагонов, которые должны прибывать за сутки;

lваг - длинна вагона, м, lваг = 20 м;

mваг - коэффициент неравномерности подачи вагонов, m = 1.5;

П - число подач вагонов в сутки, П = 1-4.

Число вагонов nваг, шт., которые должны прибывать за сутки рассчитаем по формуле [32] :

, (2.10)

где Gжд - максимальное количество груза в сутки, перевозимого из холодильника, тонн;

gваг - грузоподъемность вагона, gваг = 40 тонн.

зисп - коэффициент использования грузоподъемности вагона, з = 0,75.

Максимальное количество груза в сутки, поступающего в холодильник по железной дороге Gжд, т, рассчитаем по формуле [32] :

, (2.11)

,

принимаем nваг = 3 вагона в сутки.

Принимаем длину железнодорожной платформы такой, чтобы желез- нодорожная платформа могла вместить за один раз секцию, состоящую из пяти вагонов, то есть Lжд = 114 м.

Рисунок 2.1 Планировка холодильника

1- камера хранения мороженых продуктов.………….…………Fстр.=720 м 2

2- камера хранения мороженых продуктов.………….…………Fстр.=720 м 2

3- камера с универсальным режимом.………….………….....…Fстр.=216 м 2

4- камера хранения охлажденных продуктов.…...…….…….…Fстр.=360 м 2

5- экспедиция………………………….…………...…….…….....Fстр.=72 м 2

6- камера заморозки…………………………………………..…. Fстр.=72 м 2

7- камера заморозки……………………………………………... Fстр.=72 м 2

8- камера хранения охлажденных продуктов.…...…….…….…Fстр.=216 м 2

9- камера с универсальным режимом…………. ………….……Fстр.=432 м 2

10- камера хранения мороженых продуктов.………….…..……Fстр.=144 м 2

11- камера хранения мороженных продуктов.………….………Fстр.=720 м 2

12- камера хранения мороженных продуктов.………….………Fстр.=720м 2

2.2 Выбор строительной конструкции здания и расчет толщины теплоизоляционного слоя ограждений

Принимаем, что здание холодильника - каркасного типа из унифици- рованных сборных железобетонных элементов; колонны сечением 400х 400 мм, стропильные балки односкатные длиной 12 м и высотой 890 мм. Высота камер до низа балки 6 м. Покрытие бесчердачного типа. Кровельные плиты длиной 6 м и толщиной полки 220 мм. Полы с электрообогревом грунта.

Принимаем, что все наружные стены здания выполнены из вертикальных железобетонных панелей конструкции с утеплителем из пенополиуретана.

Для расчета толщины теплоизоляционного слоя ограждений необходимо знать температуру воздуха внутри камер, а для наружных стен - еще и среднегодовую температуру наружного воздуха. Среднегодовую темпера-туру наружного воздуха принимаем для г. Тайшет равной 0,2°С,

Толщину теплоизоляционного слоя ограждения рассчитываем для всех камер.

Покрытие охлаждаемых камер.

Таблица 2.1Состав покрытия охлаждаемых помещений

	№ слоя	Наименование и материал слоя	Толщина д, м	Коэффи-циент теп- лопровод- ности л, Вт/(м*К)
	1	5 слоев гидроизола на битумной мастике	0,012	0,3	0,079
	2	Стяжка из бетона по металлической сетке	0,040	1,86
	3	Пароизоляция (слой пергамина)	0,001	0,15
	4	Теплоизоляция из пенопласта полистирольного ПСБ-С	Требуется определить	0,05
	5	Железобетонная плита покрытия	0,035	2,04

В качестве расчетной конструкции принимаем конструкцию покрытия в камере хранения мороженной продукции. Требуемый коэффициент теплопередачи покрытия =0,22 Вт/(м 2?К), [32]. Коэффициент теплоотдачи для внутренней поверхности принимаем =9 Вт/(м 2?К),

=23 Вт/(м 2?К), [32].

Необходимую толщину теплоизоляционного слоя , м, рассчитаем по формуле (12) [32]:

(2.12)

где:- коэффициент теплопроводности изоляционного слоя конструкции, Вт/(м?К);

- требуемый коэффициент теплопередачи, Вт/(м 2?К);

- коэффициент теплоотдачи с наружной стороны ограждения, Вт/(м 2?К);

- толщина i-го слоя конструкции ограждения, м;

- коэффициент теплопроводности i-го слоя конструкции ограждения, Вт/(м 2?К);

- коэффициент теплоотдачи с внутренней стороны ограждения, Вт/(м 2?К).

Принимаем толщину изоляционного слоя 225 мм.

Полы охлаждаемых помещений.

Теплоизоляцию полов всех камер принимаем одинаковой. Состав пола показан в таблице 2.2. В качестве расчетной конструкции принимаем конструкцию пола в камерах хранения мороженых продуктов = -20°С.

Таблица 2.2Состав пола охлаждаемых помещений

	№ слоя	Наименование и материал слоя	Толщина д, м	Коэффи- циент- теплопро- водности л, Вт/(м*К)
	1	Монолитное бе- тонное покрытие из тяжелого бетона	0,040	1,86	2,43
	2	Армобетонная стяжка	0,080	1,86
	3	Пароизоляция (1 слой пергамина)	0,001	0,15
	4	Плитная теплоизоляция (пенопласт по- листирольный ПСБ-С)	Требуется определить	0,05
	5	Цементно-пес- чаный раствор	0,025	0,98
	6	Уплотненный песок	1,35	0,58
	7	Бетонная подготовка с электро- нагревателями	--	--

Требуемый коэффициент теплопередачи пола =0,21 Вт/(м 2?К), [27]:

Суммарное термическое сопротивление слоев конструкции (кроме теплоизоляции) принимаем по таблице 2.2

. (2.13)

Коэффициент теплопроводности изоляционного слоя конструкции принимаем по таблице 2.2

Требуемую толщину изоляционного слоя , м, рассчитаем по формуле (12)

Принимаем толщину изоляционного слоя 150 мм. Поскольку принятая толщина теплоизоляции отличается от требуемой то определяем действительное значение коэффициента теплопередачи , Вт/(м 2?К), по формуле (13):

Внутренние стены.

Принимаем, что стены между охлаждаемыми помещениями и грузовым коридором выполнены из керамзитобетонных панелей 240 мм с теплоизоляцией из ППУ. Состав внутренней стены показан в таблице 2.3.

Таблица 2.3Состав внутренней стеновой панели

	№ слоя	Наименование и материал слоя	Толщина д, м	Коэффи- циент теплопро- водности л, Вт/(м*К)
	1	Панель из керамзито- бетона (с = 1100кг/м 3)	0,240	0,47	0,543
	2	Пароизоляция (2 слоя гидроизола на битумной мастике)	0,004	0,30
	3	Теплоизоляция из пе- нопласта полистироль ного ПСБ-С	Требуется определить	0,05
	4	Штукатурка сложным раствором по метали- ческой сетке	0,020	0,98

Внутренние перегородки.

Принимаем, что все внутренние перегородки между камерами выполнены железобетонными толщиной 80 мм с засыпным материалом из пенополиуретана. Состав стены показан в таблице 2.4. Толщину теплоизоляционного слоя принимаем в зависимости от температур в камерах разделяемых перегородкой.

Таблица 2.4Состав внутренней перегородки

	№ слоя	Наименование и материал слоя	Толщина д, м	Коэффи- циент теплопро- водности л, Вт/(м*К)
	1	Наружный слой из тяжелого бетона	0,080	1,86	0,076
	2	Пароизоляция (2 слоя гидроизола на битумной мастике)	0,004	0,30
	3	Теплоизоляция из пенопласта полис- тирольного ПСБ-С	Требуется определить	0,05
	4	Штукатурка слож- ным раствором по металлической сетке	0,020	0,98

Результаты расчетов толщины теплоизоляции и коэффициентов тепло- передачи ограждаемых конструкций определяем по формулам 2.12, 2.13 и сводим в таблицу 2.5.

Наружные стены.

Таблица 2.5 Состав наружной стеновой панели

	№ слоя	Наименование и материал слоя	Толщина д, м	Коэффи- циент теплопро- водности л, Вт/(м*К)
	1	Штукатурка сложным раствором по метали- ческой сетке	0,020	0,98	0,109
	2	Теплоизоляция из пенопласта полистирольного ПСБ-С	Требуется определить	0,05
	3	Пароизоляция (2 слоя гидроизола на битумной мастике)	0,004	0,30
	4	Наружный слой из тяжелого бетона	0,140	1,86

В качестве расчетной конструкции наружных стен принимаем конструкцию стен в камерах хранения замороженных грузов = -20°С. Требуемый коэффициент теплопередачи покрытия =0,23 Вт/(м 2*К) [32],

Необходимую толщину теплоизоляционного слоя , м, рассчитаем по формуле (12) [32,8] :

Принимаем толщину изоляционного слоя 225 мм (два слоя по 100мм). Поскольку принятая толщина теплоизоляции не значительно отличается от требуемой действительное значение коэффициента теплопередачи Вт/(м 2*К) принимаем равным =0,21 Вт/(м 2*К)

Результаты расчетов толщины теплоизоляции и коэффициентов тепло- передачи ограждаемых конструкций определяем по формулам 12, 13 и сводим в таблицу 2.6.

Таблица 2.6 Результаты расчетов толщины теплоизоляции и коэффициентов теплопередачи ограждаемых конструкций

ограждение	вид изоляции	лиз, Вт/м•К	R0, мІ•К/Вт	бн, Вт/мІ•К	бв, Вт/мІ•К	диз.рас.м	диз, м
1	2	3	4	5	6	7	8
Камеры хранения замороженной продукции 1,2,10,11,12
стена наружная	ППУ	0,05	4,3	23	9	0,202	0,25
Стена в коридор	ППУ	0,05	4,3	9	7	0,175	0,2
стена в камеру (-20°С)	ППУ	0,05	1,7	9	9	0,070	0,07
стена в камеру (0°С)	ППУ	0,05	3,6	9	9	0,165	0,2
покрытие	ППУ	0,05	4,6	23	9	0,218	0,225
пол	Регент	0,05	5,5	0	7	0,142	0,15
Камеры с универсальным режимом 3,9
стена наружная	ППУ	0,05	4,3	23	9	0,202	0,25
Стена в коридор	ППУ	0,05	4,3	9	7	0,175	0,2
стена в камеру (-30°С)	ППУ	0,05	3,6	9	9	0,165	0,2
стена в камеру (0°С)	ППУ	0,05	3,6	9	9	0,165	0,2
покрытие	ППУ	0,05	4,6	23	9	0,218	0,225
пол	Регент	0,05	5,5	0	7	0,142	0,15
Камеры хранения охлажденной продукции 4,8
стена наружная	ППУ	0,05	2,4	23	9	0,107	0,125
Стена в коридор	ППУ	0,05	2,4	9	7	0,08	0,1
стена в камеру (-30°С)	ППУ	0,05	4,3	9	9	0,2	0,2

1	2	3	4	5	6	7	8
стена в камеру (-20°С)	ППУ	0,05	3,6	9	9	0,165	0,2
стена в камеру (0°С)	ППУ	0,05	1,7	9	9	0,07	0,1
покрытие	ППУ	0,05	2,8	23	9	0,258	0,275
пол	Регент	0,05	2,8	0	7	0,007	0,01
Камеры заморозки 6,7
стена в коридор	ППУ	0,05	5,1	9	7	0,215	0,225
стена в камеру (-30°С)	ППУ	0,05	1,7	9	9	0,07	0,01
покрытие	ППУ	0,05	5,4	23	9	0,258	0,275
пол	Регент	0,05	6,5	0	7	0,192	0,2

2.3 Расчет теплопритоков в охлаждаемых помещениях холодильника

Для поддержания заданной температуры в охлаждаемом помещении необходимо, чтобы все теплопритоки, отводились камерным оборудованием - батареями и/или воздухоохладителями.

При определении этой нагрузки учитывают следующие теплопритоки:

· через ограждающие конструкции помещения ;

· от продуктов (грузов) или материалов при их холодильной обработке ;

· от различных источников при эксплуатации камер ;

Каждый из этих видов теплопритоков, как правило, непрерывно изменяется, причем их максимальные значения не совпадают по времени. Поэтому в практике курсового и дипломного проектирования пользуются методикой расчета, при которой все теплопритоки считаются постоянными во времени и приходящимися на летний период года.

Нагрузку на камерное оборудование (в кВт), определяют как сумму всех теплопритоков в данную камеру, так как камерное оборудование должно обеспечить отвод теплоты при самых неблагоприятных условиях по формуле (14) [3.9]:

(2.14)

В холодильниках с большим числом камер полный расчет теплопритоков можно выполнить только для нескольких наиболее характерных камер, а для остальных камер теплопритоки можно рассчитывать по удельным нагрузкам, отнесенным на 1м 2 пола, полученным в результате расчета характерных камер.

Одновременно с балансом теплопритоков имеет место и баланс влага поступлений в камеру и влага отвода из нее в виде росы или снеговой шубы, выпадающих на теплопередающей поверхности приборов охлаждения.

Расчет теплопритоков через ограждающие конструкции

Теплопритоки через ограждающие конструкции определяют по формуле (15) [32.9]:

(2.15)

где - теплоприток через ограждающие конструкции, кВт;

- теплоприток от солнечной радиации, кВт.

При определении теплопритоков через внутренние ограждения может оказаться, что часть теплопритоков имеет отрицательный знак, то есть теплота из рассчитываемой камеры уходит в соседнюю камеру с более низкой температурой. Такие теплопритоки не учитывают.

Теплоприток через стены, перегородки, перекрытия или покрытия (в кВт) рассчитаем по формуле (16) [32,56]:

(2.16)

где - расчетная площадь поверхностей ограждения, м 2;

- расчетная разность температур между температурой воздуха с наружной стороны ограждения и температурой воздуха внутри охлаждаемого помещения (Температурный напор), °С рассчитывается по формуле (2.17) [32,56]:

(2.17)

При расчете теплопритоков через внутренние ограждения, выход в не- охлаждаемые помещения (коридоры, вестибюли, тамбуры) температурный напор принимают как часть расчетной разности температур для наружных стен:

· если эти помещения сообщаются с наружным воздухом

(2.18)

· если не сообщаются с наружным воздухом

(2.19)

Теплоприток через пол, расположенный на грунте и имеющий обогревающие устройства (в кВт), рассчитываем по формуле (2.20) [32,56]:

 (2.20)

где - действительный коэффициент теплопередачи конструкции пола, ;

- средняя температура поверхности устройства для обогрева грунта (при электрообогреве грунта принимают )

Теплоприток от солнечной радиации через наружные стены и покрытия холодильников (в кВт) рассчитываем по формуле (2.21) [3,56]:

(2.21)

где - площадь поверхности ограждения, облучаемой солнцем, м 2;

- избыточная разность температур, характеризующая действие солнечной радиации в летнее время (принимаем по таблице 9.1 [32,58]),

Количество теплоты от солнечной радиации зависит от зоны расположения холодильника (географической широты), характера поверхности и ориентации ее по сторонам горизонта.

Для плоской кровли избыточная разность температур зависит только от тона окраски и не зависит от ориентации и широты. Для плоских кровель без окраски (темных) избыточную разность температур принимают равной 10.2°С.

Размеры ограждений в плане и площадь камер принимаем по осям колонн, высоту стен на 1.2м выше отметки низа строительной балки (то есть 7,2 м). Площадь дверного проема в камерах принимаем равной 6 м 2. Значения коэффициентов теплопередачи ограждающих конструкций рассчитаны ранее (см. таблицу 2.6). Для определения теплопритоков от солнечной радиации через стены, принимаем ориентацию здания холодильника железнодорожной платформой на север.

Расчет теплопритоков выполняем по формулам 2.21, 2.22 и 4.7. Для города Казани расчетная летняя температура tл = +30оС (приложение 1 [35, с.208]).

Результаты расчетов теплопритоков через ограждающие конструкции заносим в таблицу 2.7.

Таблица 2.7 Теплоприток Q1 через ограждающие конструкции

камера 1 (-20єС)	Кд	F	t1	t2	Дtc	Q1t,Вт	Q1с,Вт	Q1,Вт
1	2	3	4	5	6	7	8	9
СНС	0,190	193,438	29,72	-20	0	1827,21	0	1827,216
СНЗ	0,190	154,713	29,72	-20	7,2	1461,42	211,6	1673,058
СВК	0,208	152,511	29,72	-20	0	1580,75	0	1580,753
пол	0,177	728,895	1	-20	0	2707,79	0	2707,798
покрытие	0,211	728,895	29,72	-20	7,5	7656,06	1154	8810,941
камера 2 (-20єС)
СНЗ	0,190	154,713	29,72	-20	7,2	1461,42	211,6	1673,058
СВК	0,208	152,511	29,72	-20	0	1580,75	0	1580,753
СНЮ	0,190	193,438	29,72	-20	5,45	1827,21	200,2	2027,504
пол	0,177	728,895	1	-20	0	2707,79	0	2707,798
покрытие	0,211	728,895	29,72	-20	7,5	7656,06	1154	8810,941
камера 3 (-20/0єС)
СНС	0,190	116,040	29,72	-20	0	1096,11	0	1096,115
коридор	0,190	76,767	29,72	-20	0	725,138	0	725,1387
пергародка 0/-20	0,190	77,208	0	-20	0	293,367	0	293,3678
пол	0,177	222,158	1	-20	0	825,301	0	825,3011
покрытие	0,211	222,158	29,72	-20	7,5	2333,46	351,9	2685,458
камера 4 (0єС)
СНС	0,362	192,59	29,72	0	0	2071,1	0	2071,138
СВК	0,358	76,840	29,72	0	0	816,48	0	816,4858
пол	0,351	365,30	1	0	0	128,04	0	128,0471
покрытие	0,309	365,30	29,72	0	7,5	3357,4	847,27	4204,76
камера 8 (0єС)
СВК	0,358	114,8	29,72	0	0	1220,3	0	1220,352
пол	0,351	225,24	1	0	0	78,952	0	78,95245
покрытие	0,309	225,24	29,72	0	7,5	2070,1	522,42	2592,61
камера 6,7 (-30єС)
пергародка -30/0 (6)	0,233	40,806	0	-30	0	284,8	0	284,8099
пергародка -30/0 (12)	0,233	77,578	0	-30	0	541,46	0	541,4673
коридор	0,189	79,296	29,72	-30	0	894,01	0	894,0124
пол	0,150	79,944	1	-30	0	372,51	0	372,5117
покрытие	0,174	79,944	31	-30	7,5	850,53	104,57	955,1034
камера 9 (0єС)
СНЮ	0,362	116,48	29,72	0	5,45	1252,7	229,71	1482,425
СВК	0,358	152,51	29,72	0	0	1620,5	0	1620,545
пол	0,351	441,79	1	0	0	154,86	0	154,8615
покрытие	0,309	441,79	29,72	0	7,5	4060,5	1024,7	5085,282
камера 10 (-20єС)
СНЮ	0,190	77,600	29,72	-20	5,45	733,00	80,34	813,3569
пергародка 0/-20 на универ	0,233	77,366	0	-20	0	359,99	0	359,9915
пергародка 0/-20	0,233	77,208	0	-20	0	359,25	0	359,2573
коридор	0,208	76,767	29,72	-20	0	795,67	0	795,676

1	2	3	4	5	6	7	8	9
пол	0,177	150,688	1	-20	0	559,79	0	559,7946
покрытие	0,211	150,68	29,72	-20	7,5	1582,7	238,75	1821,523
камера 11 (-20єС)
СНС	0,190	193,43	29,72	-20	0	1827,2	0	1827,216
СНВ	0,190	154,71	29,72	-20	6	1461,4	176,35	1637,786
СВК	0,208	152,51	29,72	-20	0	1580,7	0	1580,753
пол	0,177	728,89	1	-20	0	2707,7	0	2707,798
покрытие	0,211	728,89	29,72	-20	7,5	7656,0	1154,8	8810,941
камера 12 (-20єС)
СНВ	0,190	154,71	29,72	-20	6	1461,4	176,35	1637,786
СНЮ	0,190	193,43	29,72	-20	5,45	1827,2	200,28	2027,504
СВК	0,208	152,51	29,72	-20		1580,7	0	1580,753
пол	0,177	728,89	1	-20	0	2707,7	0	2707,798

Расчет теплопритоков от продуктов при холодильной обработке

При холодильной обработке продуктов (охлаждении, замораживании и домораживании) каждый килограмм продукта выделяет теплоту в количестве

.

Кроме того, если происходит холодильная обработка продуктов в таре, то необходимо добавить теплоту, выделяющуюся при ее охлаждении.

Теплоприток ,кВт, при охлаждении и домораживании продуктов в камерах хранения, рассчитываем по формуле [32] :

(2.22)

Где -суточное поступление продуктов, т/сут;

- разность удельных энтальпий продуктов, соответствующих начальной и конечной температурам продукта (в кДж/кг), значения которых принимают по приложению 10 [32] :

Суточное поступление продуктов ,т/сут, рассчитываем по формуле [32] :

(2.23)

Где - доля суточного поступления продуктов в камеры

- площадь камеры, м 2 ;

- грузовая высота камеры, м;

- коэффициент использования строительной площади камеры;

- норма нагрузки на 1 м 3 грузового объема камеры грузового объема камеры, т/м 3.

При этом предполагают, что продукты поступают в камеру равномерно в течение суток, а продукт за 24 ч успевает охладиться до температуры в камере.

Теплоприток от тары ,кВт, действия определяют по формуле [32] :

(2.24)

Где - суточное поступление тары, принимаемое пропорционально су- точному поступлению продукта, т/сут;

- удельная теплоемкость тары, кДж/(кгК);

- начальная и конечная температуры тары соответственно (принимаются равными начальной и конечной температурам продукта), °С.

Удельную теплоемкость тары (в кДж/(кгК)) принимают в зависимости от ее материала: для деревянной и картонной тары , металлической кДж/(кгК), а стеклянной кДж/(кгК).

Суммарный теплоприток от грузов и тары при холодильной обработке, рассчитаем по формуле [32] :

(2.25)

Результаты расчетов теплопритоков от грузов заносим в таблицу 2.8.

Таблица 2.8 Теплоприток Q2 от грузов при холодильной обработке

	Fкам.	Екамеры	Мсуточ.	iначальное	iконечное	t1нго	t2ноп	Q2пр	Q2тары	Q2
камера 1,2 (-20°)°С	728,9	1020,45	61,23	39,4	0	-8	-20	27,92	1,42	29,34
камера 3 (0/-20) °С	222,16	533,18	31,99	39,4	0	-8	-20	14,59	0,74	15,33
камера 4 (0) °С	221,13	309,58	18,57	246	232	4	0	3,01	0,14	3,15
камера 6 (-30) °С	79,94	111,92	6,72	345	39,40	35	-8	23,75	0,56	24,31
камера 7 (-30) °С	79,94	121,52	7,29	246	13	4	-15	19,66	0,27	19,93
камера 8 (0) °С	225,24	342,36	20,54	246	232	4	0	3,33	0,16	3,49
камера 9 (0/-20) °С	441,8	1060,31	63,62	13	0	-15	-20	9,57	0,61	10,19
камера 10 (-20) °С	150,69	229,05	13,74	13	0	-15	-20	2,07	0,13	2,20
камера 11,12 (-20) °С	728,9	1107,92	66,48	13	0	-15	-20	10,00	...

Подобные документы

• Расчет теплопритоков холодильника

  Определение вместимости холодильника, расчет его площадей. Необходимая толщина теплоизоляции. Конструкции ограждений холодильника. Теплоприток через ограждения. Продолжительность холодильной обработки продукта. Расчет и подбор воздухоохладителей.
  
  курсовая работа [104,1 K], добавлен 09.04.2012
  

• Калорический расчет холодильной машины

  Выбор строительных конструкций холодильника. Планировка машинного отделения и компоновка камерного оборудования. Расчет наружных стен, полов, покрытия охлаждаемых камер. Определение теплопритоков в охлаждаемые помещения через ограждающие конструкции.
  
  курсовая работа [404,6 K], добавлен 20.04.2014
  

• Расчет холодоснабжения

  Тепловая нагрузка при термообработке продуктов. Расчет толщины слоя теплоизоляции. Выбор холодильной машины и испарителей. Расчет эксплуатационных теплопритоков. Подбор и распределение воздухоохладителей. Выбор расчетного режима и холодильной машины.
  
  контрольная работа [1,4 M], добавлен 19.04.2013
  

• Создание холодильного предприятия для хранения мяса вместимостью 340 тонн

  Определение размеров охлаждаемых помещений и холодильника для хранения рыбы, расчет толщины теплоизоляционных конструкций. Схема холодильной установки, вычисление теплопритоков. Подбор компрессоров, воздухоохладителей, конденсатора и линейного ресивера.
  
  курсовая работа [1,4 M], добавлен 07.08.2017
  

• Проект холодильной камеры для хранения молочной продукции

  Техническая характеристика технологического оборудования, потребляющего холод. Расчет числа строительных прямоугольников камер хранения, толщины теплоизоляционного слоя. Тепловой расчет камеры холодильника. Выбор и обоснованные системы охлаждения.
  
  курсовая работа [118,4 K], добавлен 11.01.2012
  

• Охлаждаемый склад для хранения овощей вместимостью 2700 усл.т. в г. Казань

  Расчет строительных площадей камер хранения и всего холодильника. Выбор строительно-изоляционных конструкции и расчет толщины слоя теплоизоляции. Тепловой расчет охлаждаемых помещений. Расчет и подбор и основного и вспомогательного оборудования.
  
  дипломная работа [1,1 M], добавлен 29.06.2012
  

• Распределительный холодильник 2000 тонн г. Уссурийск

  Технологический процесс охлаждения продуктов. Определение высоты груза, ёмкости и производительность камер холодильника. Расчет толщины теплоизоляционного слоя. Тепловой расчет охлаждаемых помещений. Подбор основного и вспомогательного оборудования.
  
  курсовая работа [819,2 K], добавлен 26.11.2014
  

• Проектирование холодильной установки

  Общая характеристика и принцип работы холодильной установки молочного завода, ее технико-экономическое обоснование. Методика расчета строительной площади холодильника. Тепловой расчет принятого холодильника. Расчет и подбор камерного оборудования.
  
  курсовая работа [94,0 K], добавлен 03.06.2010
  

• Проектирование парового компрессионного холодильника

  Описание конструкции бытового холодильника. Расчет теплопритоков в шкаф. Тепловой расчет холодильной машины. Теплоприток при открывании двери оборудования. Расчет поршневого компрессора и теплообменных аппаратов. Обоснование выбора основных материалов.
  
  курсовая работа [514,7 K], добавлен 14.12.2012
  

• Расчет холодильной машины судовой холодильной установки

  Расчет теплопритоков в охлаждаемое помещение и необходимой производительности судовой холодильной установки. Построение рабочего цикла холодильной машины, ее тепловой расчет и подбор компрессора. Последовательность настройки приборов автоматики.
  
  курсовая работа [1,4 M], добавлен 25.12.2014
  

• Холодильное и вентиляционное оборудование

  Расчет теоретического рабочего цикла паровой холодильной компрессорной машины. Подбор компрессорных холодильных машин, тепловой расчет аммиачного компрессора. Расчет толщины теплоизоляционного слоя, вместимости и площади холодильников, вентиляторов.
  
  учебное пособие [249,0 K], добавлен 01.01.2010
  

• Диагностика и обслуживание компрессионного холодильника

  Назначение компрессионного холодильника и его особенности, виды, представленные на рынке. Принцип работы, типовые неисправности и методы их устранения. Расчет теплового баланса, теплопритоков от охлаждаемых продуктов, ремонтопригодности холодильника.
  
  курсовая работа [1,5 M], добавлен 10.12.2012
  

• Проектировочный расчет двухкамерного специализированного холодильника

  Расчет строительных размеров двухкамерного специализированного холодильника. Планировка, определение теплопритоков по камерам. Тепловая нагрузка на оборудование и компрессор; инееобразование. Схема холодильной установки; эксплуатационные характеристики.
  
  курсовая работа [754,0 K], добавлен 16.08.2012
  

• Расчет холодильника при овощехранилище вместимостью 2000 т

  Расчетный режим холодильных установок. Расчет площадей, объемно-планировочное решение холодильника. Тепловой расчет холодильника и выбор системы охлаждения. Оценка и подпор компрессоров и теплообменных аппаратов. Автоматизация холодильной установки.
  
  дипломная работа [109,9 K], добавлен 09.01.2011
  

• Разработка холодильного агрегата

  Классификация бытовых холодильников. Исследование технических решений, физического принципа действия холодильной установки и основных ее показателей. Примеры конструкций двухагрегатного двухкамерного холодильника. Разработка конструкции холодильника.
  
  курсовая работа [444,1 K], добавлен 11.03.2016
  

• Бытовые холодильные приборы

  Основные понятия и расчет теоретического цикла бытового компрессионного холодильника. Устройство конденсаторов бытовых холодильников, расчет их конструктивных параметров и толщины теплоизоляционного слоя. Основные параметры поршневых компрессоров.
  
  курсовая работа [498,9 K], добавлен 25.03.2011
  

• Проект распределительного холодильника емкостью 2500 т. в г. Уссурийск

  Технологические и санитарно-гигиенические требования к хранению продуктов и мясного сырья. Расчет холодильной установки: камеры, грузовой фронт, компрессор, емкость. Выбор изоляции охлаждаемых помещений; автоматизация установки; себестоимость проекта.
  
  дипломная работа [1,5 M], добавлен 05.11.2013
  

• Расчет холодильной камеры, замороженное мясо в блоках

  Определение вместимости холодильной камеры. Теплотехнический расчет изоляции ограждающих конструкций. Определение теплопритоков в камеру и тепловой нагрузки. Тепловой расчет холодильной машины и воздухоохладителя. Подбор холодильного оборудования.
  
  курсовая работа [938,8 K], добавлен 11.02.2015
  

• Холодильная установка хладокомбината в г. Рязань

  Холодильная установка как совокупность машин, аппаратов, приборов и сооружений для производства и применения искусственного холода. Выбор функциональной схемы холодильной установки и расчет термодинамических циклов. Применение компаундной схемы.
  
  курсовая работа [208,8 K], добавлен 24.10.2011
  

• Расчет кипятильника ректификационной установки

  Расчет и подбор кипятильник ректификационной установки и его тепловой изоляции. Особенности процесса ректификации, описание его технологической схемы. Схема конструкции аппарата. Выбор оптимального испарителя, расчет толщины его тепловой изоляции.
  
  курсовая работа [409,8 K], добавлен 04.01.2014
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам