Проектировка холодильных камер

  mТ - масса 1 м трубы охлаждающей батареи, кг/м (для гладкостенной трубы с продольным звездообразным оребрением Dн= 57Ч3,5 мм mт=8.3 кг/м). 

  L=Lтр∙n1∙n2 ; (2.25) 

  L=3,68∙9∙4=132,48 м.

  Таким образом,

  GM = 132,48·8,3 = 1100 кг.

  2.5 Расчет необходимого количества  воздухоохладителей коридора 

  Определить  необходимую площадь теплопередающей  поверхности подвесных воздухоохладителей типа ВОП , устанавливаемых в разгрузочном коридоре холодильника мясокомбината , и вместимость воздухоохладителей по холодильному агенту, если тепловая нагрузка Qоб = 32 кВт, коэффициент теплопередачи воздухоохладителей k = 12 Вт/(м2·К).

  Принимаем разность Δt = 9°C и определяем необходимую  площадь теплопередающей поверхности 

   (2.26)

    

  Так как площадь теплопередачи F0 одного воздухоохладителя ВОП-150 составляет 150 м2, устанавливаем два воздухоохладителя  ВОП-150 или их импортные аналоги . Вместимость воздухоохладителей по холодильному агенту определяем по формуле 

  Ga=Va1ЧnвоЧρa , (2.27)

  Ga=Va1ЧnвоЧρa = 30Ч4Ч0,66 = 79,2 кг , 

  где Va1 = 30 л- вместимость по холодильному агенту одного воздухоохладителя. 

  2.6 Расчет массового расхода приточного  воздуха в камере замораживания 

  Необходимо  рассчитать массовый расход приточного воздуха и осевую скорость его  движения в указанной зоне для  камеры замораживания мясных полутуш, если воздух подается через сопла, выполненные  в ложном потолке , расположенном ниже балок подвесных путей (рисунок 2.5) .

  Задаемся  следующими размерами: ширина сопла bc=2 b0 = 0,1 м ; длина сопла lс = 0,1 м; расстояние между соплами lcґ=0,5 м. 

  

  а — расположение сопл в ложном потолке (ниже балок подвесных путей); б  — структура струи; в — размеры  сопла

  Рисунок 2.5 - Схема подачи воздуха через  сопла ложного потолка 

  Рассчитываем  расстояние h0 от начального сечения  до полюса воздушной струи: 

  ho=bo·0,41/ат ; (2.28) 

  где bo = 0,05 м – внутренний радиус сопла;

  ат = 0,4 - коэффициент турбулентности для сопла со встроенным турбулизатором при полученном отношении bc/lc=0.1/0.1= 1:

  ho = 0,4 - bo·0,41/ат = 0,05·0,41/0,4 = 0,051 м ;

  Тангенс угла расширения струи 

  tg α = bо / hо ; (2.29)

  tg α = aT / 0,41=0,4/0,41 = 0,97 

  При расположении ложного потолка ниже балок подвесных путей расстояние х от ложного потолка до плоскости размещения бедренных частей мясных полутуш равно 1 м.

  Ширина  воздушной струи на расстоянии х от сопла 

  h = 2·(x+h0)·tgα (2.30) 

  где х =1м – расстояние от ложного потолка до плоскости размещения бедренных частей мясных полутуш

  h = 2·( l+0;051 )·0,97 = 1.9 м

  При h = 1,9 м вся поверхность полутуши будет находиться в зоне обдува, так как ширина полутуши в наиболее утолщенной (бедренной) части значительно меньше, чем ширина воздушной струи.

  Определяем  осевую скорость движения воздушной  струи:

  на  выходе из сопла 

   (2.31) 

  где ωрек=3 м/с - рекомендуемая скорость движения воздуха на уровне размещения бедренных частей полутуш;

   м / c 

  на  расстоянии х = 1 м

   ; (2.32)

   м/с 

  Для определения расхода приточного воздуха предварительно определяем рабочую длину подвесных путей (по чертежам):

  L п.п = 16Ч6Ч2 = 192 м

  Масимально возможная масса продукта, загружаемого в камеру 

  Gпр = L п.п Ч qi (2.33) 

  где qi=250 кг/м — норма загрузки 1 м  подвесного пути;

  Gпр = 192Ч250 = 48 т

  Объемный  расход приточного воздуха 

  VB = bC Ч lC Ч nC Ч ω0 (2.34) 

  где nС – количество сопел , шт. 

   (2.35)

  где lс = 0,1 м - длина сопла;

  lcґ=0,5 м - расстояние между соплами;

   шт

  VB = 0,1Ч0,1Ч320Ч10.6 = 33.9 м3/с .

  Объемный  расход воздуха, движущегося на расстоянии x =1 м

   (2.36)

   м3/с 

  При известных значениях VB и VB.х массовый расход воздуха составляет

  GB= 33,9 Ч1,496 = 50,71 кг/с;

  где 1,496 —плотность воздуха при температуре, равной - 37°С, кг/м3 .

  Принимаем, что температура приточного воздуха, выходящего из щелей ложного потолка, на 2°С ниже температуры воздуха на уровне бедренных частей полутуш, тогда

  GB.х = 118 Ч 1,484 = 175 кг/с

  где 1,484 кг/м3 - плотность воздуха при  температуре, равной - 35 °С,  

  2.7 Расчет воздушной завесы для  двери холодильной камеры 

  Проведем  расчет воздушной завесы для двери  камеры хранения мороженых туш, выходящей  в коридор. Температура воздуха  в камере tкам=-20°С (плотность воздуха ρв = 1,35 кг/м3), температура воздуха в коридоре tкор = 0°C (плотность воздуха ρв =1,29 кг/м3) . Размер дверного проема - 1,7Ч2,2 м. Воздух для создания завесы забирается из коридора. Угол между направлением оси струи воздуха, выходящей из плоского сопла завесы, и плоскостью двери принимаем равным 30°.

  Отношение площади отверстия сопла завесы к площади дверного проема обычно находится в соотношении 

   (2.37)

  Так как завесы холодильных камер  не несут тепловой нагрузки, то можно  для их дверей брать минимальное  отношение, т. е. .

  Для максимального уменьшения количества холодного воздуха, вытекающего  из камеры через открытую дверь при  действии завесы, целесообразно принять  отношение  

   (2.38) 

  Так как Vпр =Vз +Vк т. е. через дверь проходит весь воздух, выходящий из щелевого сопла V3, и воздух, прорываюшийся из камеры Vк, то равенство q=1 означает, что VК , т.е.количество воздуха, прорывающегося из камеры, будет близко к нулю.

  Коэффициент расхода воздуха через дверь  при работе завесы по уравнению Эльтермана : 

   (2.39) 

  где D – коэффициент , определяемый по формуле 

   (2.40) 

  где q - отношение количества воздуха , подаваемого в завесу , к количеству воздуха , проходящего через двери;

  μ0 - коэффициент расхода воздуха  через дверной проем при бездействии  завесы (для дверей холодильных камер  μ0=0,8 );

  FД - площадь дверного проема;

  Fщ— площадь щели, через которую выходит струя воздушной завесы;

  α – угол между направлением выхода струи завесы и плоскостью дверного проема;

  γз  – плотность воздуха , подаваемого в завесу;

  γсм – плотность смеси воздуха камеры и завесы;

  В связи с тем что воздух из камеры протекает через дверь в малом количестве, можно с достаточной для расчета точностью считать 

  γз= γсм= γн (2.41) 

  Таким образом  

  

    

  Количество  воздуха, которое будет проходить  через дверь при работе завесы, можно найти, предполагая, что высота нейтральной зоны hн.з. равна высоте дверного проема Н: 

   (2.42) 

  где b = 1.7 м – ширина дверного проема;

  H = 2,2 м – высота дверного проема;

  μ = 0,176 – коэффициент расхода воздуха  через дверной проем;

  g = 9.81 м/с2 – ускорение свободного падения;

   м3/с

  Поскольку VПР =VЗ, то через щелевое сопло должно проходить также VЗ = 0,62 м3/сек воздуха.

  Площадь отверстия щелевого сопла 

   (2.43)

   м2 

  Если  считать длину щелевого сопла  равной ширине дверного проема 1,7м, то ширина сопла, т.е lщ = b =1,7 м , то ширина сопла  

   (2.44)

   м 

  Скорость  выхода воздуха из сопла 

   (2.45)

   м/с 

  Путь, пройденный струей до входа ее в  дверной проем определяем по формуле  

   (2.46)

   м 

  Температура смеси струи воздушной завесы определяется по формуле 

   ; (2.47) 

  В этом выражении коэффициент β  вычисляется по формуле  

   (2.48)

    

  Тогда 

   єС 

  Сравним теплопритоки в камеру при работе воздушной завесы и при ее отсутствии .

  Количество  тепла, проникающее в камеру при  работе завесы составит  

   (2.49)

   кДж·ч

  Количество  воздуха V0, проникающее через открытую дверь камеры при бездействии  завесы (или при ее отсутствии), может  быть определено по формуле Тамма 

   (2.50)

   м3/с 

  В этом случае количество тепла, проникающего в камеру, составит:

   кДж·ч

  Таким образом, наличие воздушной завесы уменьшает теплопритоки в камеру через дверной проем почти  в два раза.

  3 Ремонт  монтаж и эксплуатация холодильного  оборудования и трубопроводов 

  3.1 Монтаж холодильного оборудования  и трубопроводов 

  Монтаж  холодильного оборудования и трубопроводов  должен производиться с соблюдением  требований СНиП. III-А. II-70 "Техника безопасности в строительстве", "Типовой инструкции по организации безопасного проведения огневых работ на взрывоопасных и взрывопожароопасных объектах", "Правил пожарной безопасности при проведении сварочных и других огневых работ на объектах народного хозяйства" и настоящего раздела Правил.

  Допуск  рабочих к монтажу холодильного оборудования без вводного инструктажа  по технике безопасности и инструктажа  на рабочем месте категорически  запрещается.

  При производстве сварочных работ и  резке материалов должны быть выполнены  соответствующие требования: ГОСТ 12.2.007.8-75 "ССБТ. Устройства электросварочные и для плазменной обработки. Требования безопасности", ГОСТ-12.3.003-75 "ССБТ. Работы электросварочные. Общие требования безопасности", "Правил технической  эксплуатации электроустановок потребителей" глава Э III-"Электрическая сварка", ГОСТ 12.2.008-75 "ССБТ. Оборудование и аппаратура для газопламенной обработки металлов и термического напыления покрытий. Требования безопасности".