Проектирование холодильных установок в разных регионах России

       Федеральное агентство по образованию

       ФИЛИАЛ

       ГОСУДАРСТВЕННОГО  ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО  ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

       «ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (ДВПИ ИМЕНИ В.В. КУЙБЫШЕВА)» В  Г. ПЕТРОПАВЛОВСЕ-КАМЧАТСКОМ 

Специальность 080502 Экономика и  управление на предприятии 

(по  отраслям)

Кафедра промышленной теплоэнергетики и электроснабжения 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ 

       по  дисциплине «Основы технологии и проектирования топливно-энергетического комплекса» 

       ПРОЕКТИРОВАНИЕ  ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК В РАЗНЫХ РЕГИОНАХ РФ. ВАРИАНТ 8 
 

Студент

группы  ЭУЗВ-09                       ____________________               К.А. Макарова

                                                     «__»___________2010 г.  

Научный руководитель          ____________________               С. Н. Старов

старший преподаватель       «__»___________2010 г. 

Работа  защищена с оценкой  ____________________

                                                     «__»___________2010 г.  

Петропавловск-Камчатский 2010

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………….     3 

1 РАСЧЕТ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПАРАМЕТРОВ, НЕОБХОДИМЫХ

   ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ.……………. ..   6

1. Расчет параметров наружного воздуха ………………………..…………….    6
2. Расчет температуры воды охлаждения конденсаторов ……………………..  6
3. Расчет температуры грунта ……………………..…………………………....   7
4. Расчетные параметры внутреннего воздуха и продуктов……………..……   7

2 КОНСТРУКЦИЯ  И ПЛАНИРОВКА ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ  ……   8

3 ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НЕОБХОДИМОГО ИЗОЛЯЦИОННОГО

   СЛОЯ……….……………………………………………………………………  12

4 РАСЧЕТ ВЕЛИЧИН ТЕПЛОПРИТОКОВ В ОХЛАЖДАЕМЫЕ

   ПОМЕЩЕНИЯ………………………………………………………………….  14

4.1 Расчет теплопритоков через стены и полы…………………..……………..  14

4.2 Расчет теплопритоков от грузов при холодильной обработке……………    17

4.3 Расчет теплопритока при вентиляции помещения…………………………   19

4.4 Расчет эксплуатационных теплопритоков………………………………….   19

5 ВЫБОР КОМПРЕССОРНОЙ УСТАНОВКИ…………………………………  22

5.1 Расчет  нагрузки для подбора одноступенчатого  компрессора……………   22

5.2 Выбор  расчетного режима…………………………………………………..    22

5.3 Расчет  параметров теоретического цикла  и объемной производительности

      компрессора…………………………………………………………………..   23 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………...   26 

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………………….   28 

ВВЕДЕНИЕ

       Возможность хранения продуктов длительный срок всегда была одной из основных задач  человечества. В процессе исторического  развития было придумано немало способов хранения продуктов, из которых хранение на холоде и замораживание являются едва ли не самыми древними и наиболее распространенными.  В наше время одной из задач народного хозяйства является обеспечение круглогодичного бесперебойного снабжения населения высококачественными продовольственными продуктами в широком ассортименте, что подразумевает необходимость разработки эффективных способов их хранения и транспортировки. Около половины производимых продуктов являются скоропортящимися, и обязательным условием их сохранности и транспортировки является искусственный холод. Холодильная обработка имеет целью предотвращение порчи продуктов и сокращение потерь при хранении и перевозке продуктов. Воздействия холода по сравнению с другими методами консервирования пищевых вызывает минимальное изменение их основных свойств, что тоже является немаловажным преимуществом перед другими способами консервации. В связи с распространенностью и высокой эффективностью данного способы хранения продуктов встает необходимость в обеспечении производственных, торговых предприятий, частных лиц и т.д. высокотехнологичными современными холодильными установками, в чем и заключается актуальность разработки данного курсового проекта.   

       Таким образом, целью данной работы является разработка и проектирование холодильной установки для одного из регионов РФ.

       Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• проанализировать исходные данные;
• рассчитать геометрические параметры холодильной установки;
• составить планировку холодильной установки;
• рассчитать величину теплопритоков;
• рассчитать теоретическую производительность компрессора;
• подобрать компрессорные установки, подходящие для проектируемой холодильной установки.

       Объектом  данного проекта является холодильная  установка, проектируемая для г. Иркутск.

       Предметом исследования является расчет технических  и физических данных, необходимых  для проектирования холодильной установки на основании информационной базы варианта №8.

       Данная  тематика исследована достаточно подробно, что связано с ее актуальностью. Теоретическую основу данной работы составляют труды таких специалистов, как А. А. Александров, В.А. Кудинов, Е.М. Росляков, Г.П. Плетнев и др.

       Методическая  база работы представлена методом сравнительно-сопоставительного анализа учебной и научно-методической литературы, описательным методом, методом теоретического обобщения и синтеза полученной информации, расчетным методом, эмпирическим методом.

       Хронологический период исследования – 2010 гг.

       Структура курсового проекта определена целями и задачами работы. Содержание работы включает в себя ведение, пять глав, заключение, список использованных источников.

       В первой главе приведен расчет температурных  параметров, необходимых для проектирования холодильной установки.

       Во  второй главе представлена конструкция и планировка холодильника.

       В третьей главе приведен теплотехнический расчет толщины изоляционного слоя, необходимого для постройки холодильника.

       В четвертой главе рассчитываются величины теплопритоков в охлаждаемые помещения.

       Пятая глава включает расчет теоретической производительности компрессора и производится выбор компрессора, подходящего проектируемому холодильному устройству. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       1 РАСЧЕТ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПАРАМЕТРОВ, НЕОБХОДИМЫХ

          ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

       1.1 Расчет параметров наружного  воздуха

         В первую очередь следует вычислить расчетные параметры наружного воздуха. От параметров  наружного воздуха зависят количество теплопритоков в камере, температура конденсации хладагента, температура воды, охлажденной градирни или поступающей из водоемов, температура грунтов. Холодильники рассчитывают, как правило, на самый жаркий период года, по формуле (1).

                                                                                     (1)

       где  t_ср – среднегодовая температура воздуха;

       t_max – температура воздуха самого жаркого месяца.

       Для Иркутска, города, где проектируется  холодильная установка, среднегодовая температура воздуха составляет – 1,1°С, а температура воздуха самого жаркого месяца равна 29°С. [1, Таблица 1] Подставляем данные в формулу (1).

       t_нар = 0,4 (– 1,1) + 0,6·29 = 16,96°С,  принимаем t_нар = 17°С.

       1.2 Расчет температуры воды охлаждения  конденсаторов

       Далее вычисляем расчетную температуру воды охлаждения конденсаторов. При оборотном водоснабжении начальную температуру воды для охлаждения конденсаторов принимают температуру на 8 – 10 ^о С ниже летней температуры наружного воздуха. Вода, в основном, берется из городского трубопровода. По произведенным расчетам летняя температура наружного воздуха равна 17 °С. Таким образом, расчетная температура воды охлаждения конденсаторов для заданного холодильного устройства составляет 7 – 9 °С.

       1.3 Расчет температуры грунта

       Температура грунта изменяется с изменением температуры  наружного воздуха. В расчетах температуру  грунта выбирают из среднегодовой температуры данной местности. Соответственно, расчетная температура грунта для холодильной установки составляет – 1,1°С.

       1.4 Расчетные параметры внутреннего  воздуха и продуктов

       Далее приводим расчетные параметры внутреннего воздуха и продуктов. Проектируемое холодильное устройство предназначено для хранения и замораживания свинины. Его вместимость равна 550 тоннам. Температура морозильной камеры составляет – 20 °С, температура универсальной камеры равна – 4 °С, температура камеры хранения также равна – 4 °С.  
 
 
 
 
 

       2 КОНСТРУКЦИЯ И ПЛАНИРОВКА ХОЛОДИЛЬНОЙ

           УСТАНОВКИ

       В первую очередь следует рассмотреть  общие требования к конструкции  холодильной установки. В данном курсовом проекте предложены одноэтажные каркасные конструкции холодильников. Каркас собран из типовых сборных элементов (колон, балок, ферм). Балки заводского изготовления (или железобетонных колон и металлических ферм) размещены внутри охлаждаемого объекта. В этих зданиях колонны внутренних рядов в плане располагают на пересечении продольных и поперечных координационных осей. Расстояние между координационными осями в перпендикулярном направлении  (слои колон) в зависимости от длины панели принимаются 6 или 12 метров. В соответствии с принятой сеткой колонн здание холодильника в плане можно условно расчленить на отдельные ячейки (строительные прямоугольники), например, при шаге колонн 6 м – размером 6х6 м, 6х12 м и т.д.

       Фундаменты  воспринимают всю нагрузку от строительных конструкций, груза и оборудования и передают ее на грунт.

       В зданиях одноэтажных холодильников  применяют железобетонные колонны, сечением 300х300, 300х400, 400х400 мм. Колонны изготовлены из стального профиля, применяют двутавровые балки с номером 18, 22, 24 и т.д. Высота колонн зависит от вместимости холодильника (высота от пола до строительной балки). В курсовом проекте для одноэтажных холодильников высота балок выбирается из СНиПа (4,8 и 6 метров)

       Толщина стен с учетом СНиПов устанавливается  140 мм, 200 мм, 250 мм. Толщина перегородок устанавливается в пределах  60¸120 мм.

       Толщина покрытия полов устанавливается 40¸50 мм, из бетона марки 400.

       Двери холодильных камер бывают распашные и откатные. Двери имеют теплоизоляцию толщиной 150 мм из пенопластов. Коэффициент теплопередачи 0,4 Вт/м² к. Геометрию дверей при расчетах применяют 2х3м.

       Далее рассчитаем геометрические параметры заданного холодильного устройства. Холодильник представляет собой одноэтажную конструкцию, располагающуюся на монолитном линейном фундаменте. Он включает: камеру хранения, морозильную камеру, универсальную камеру и вспомогательные помещения. Вместимость холодильника составляет 550 т., следовательно, его ширина равна 6 м, а высота составляет 4,8 м. Длина определяется по формуле (2).