Проектирование холодильных установок в разных регионах России

       где k - удельный приток теплоты от открытия дверей;

       F – площадь камеры.

       k = 12 Вт/м² – камеры заморозки, k = 14 Вт/м² – камеры охлаждения, k = 38 Вт/м² – камеры хранения

       q₄ = 12·156,4·10^-3 = 1,88 кВт

       Далее вычисляем сумму всех эксплуатационных теплопритоков q_э.тп = =0,74 + 1,4 + 8 + 1,88 = 12,02 кВт.  q_э.тп = Q₄

       Таким образом, можно рассчитать сумму  всех теплопритоков, и, соответственно, нагрузку на оборудование морозильной камеры. Q_∑ = 1,71 + +151,71 + 0,76 + 12,02 = 166,2 кВт 
 

       5 ВЫБОР КОМПРЕССОРНОЙ УСТАНОВКИ

      Компрессоры подбираются с запасом по производительности. Подбираем один из компрессоров, обслуживающих разные камеры, сильно отличающиеся температурами. Регулирование температур в камерах производится специальными приборами. Охлаждение камер  воздушное, с использованием воздухоохладителей, обеспечивающих интенсивную циркуляцию воздуха.

      5.1 Расчет нагрузки для подбора  одноступенчатого компрессора

      Нагрузка  на компрессор Q_КМ складывается из всех видов теплопритоков по формуле (34).

      Q_КМ = ΣQ = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄ + Q₅ [кВт]                                                    (34)

        Q_КМ = 166,2 кВт

      5.2 Выбор расчетного режима

      5.2.1 Расчет температуры кипения хладоновых установок

      Температура кипения хладоновых установок определяется по формуле (35).

                                                                                                   (35)

       где t_в – температура воздуха в камере.

       t₀ = – 30 – 14 = – 44 °С

       5.2.2 Расчет температуры конденсации

      Температура конденсации зависит от температуры  и количества подаваемого воздуха. Для хладоновых холодильных машин температуру конденсации t_К выбирают на 10-12 ^оС выше температуры наружного воздуха по формуле (36).

       t_к = t_н + (10 ¸ 12) [^оС]                                                                                  (36)

       t_к = 17 + 11 = 28 ^оС

       Подогрев  воздуха в воздушном конденсаторе составляет  ∆t_вз = 5÷6 ^оС.

       5.3 Расчет параметров теоретического цикла и объемной

             производительности компрессора 

       5.3.1 Расчет удельной массовой холодопроизводительности

                холодильного агента

       Удельная  массовая холодопроизводительность холодильного агента рассчитывается по формуле (37).

         [кДж/кг]                                                                                        (37)

       где i₁ – удельная энтальпия пара хладагента;

       i₄ – удельная энтальпия хладагента в фазе кипения жидкости.

       Удельная  энтальпия пара хладагента R12 при температуре – 44 ^о С равна 532кДж/кг. [1, Таблица 9] Удельная энтальпия хладагента R12 в фазе кипения жидкости при температуре 28 ^о С равна 427кДж/кг. [1, Таблица 9]

       q₀ = 532 – 427 = 105 кДж/кг

       5.3.2 Расчет массового расхода циркулирующего хладагента,

                требуемого для отвода теплопритоков

       Данная  величина рассчитывается по формуле (38).

         [кВт]                                                                                      (38)

        = 1,68 кВт

       5.3.3 Расчет требуемой теоретической  производительности компрессора

       Требуемую теоретическую производительность компрессора вычисляем по формуле (39).

        [м³/с]                                                                                            (39)

       где – удельный объем всасываемого пара;

        – коэффициент подачи компрессора.

       Температура всасывания паров компрессора равна  6 ^о С, следовательно = 0,047 м³/ кг. [1, Таблица 9]

       Для определения λ находим значение абсолютного давления на всосе компрессора Р_вс при t₀ = – 44 ^о С и значение абсолютного давления на напоре компрессора Р_н при t_к = 28 ^о С. Р_вс = 0,053МПа, Р_н = 0,705 МПа. [1, Таблица 9] Составляем соотношение = , принимаем = 13. Таким образом, получаем значение = 0,35.

       Определяем  0,23 м³/с.

       5.3.4 Выбор компрессорной установки

       На  основании полученного значения находим, выбираем агрегат или компрессорную холодильную машину с компрессорами, объемная подача которых V_к на 20 – 40 % больше требуемого V_т.  Для этого найдём V_к по формуле (40).

       V_к = V_Т + (V_Т·40%) [м³/с]                                                                           (40)

       V_к = 0,23 + (0,23·0,4) = 0,23 + 0,092 = 0,322 м³/с.

      Таким образом, для морозильной камеры проектируемой холодильной установки  с теоретической объёмной производительностью  компрессора V_к = 0,276 м³/с подходит одноступенчатый бустерный агрегат АН260 – 7 – 6 с объемной производительностью компрессора  V_км = 0,486 м³/с.

         

          
 

        

         
 
 
 
 
 
 
 

       ЗАКЛЮЧЕНИЕ

       Холодильная обработка продуктов является одним  из наиболее распространенных и эффективных способов консервирования, хранения и транспортировки продуктов. Распространенность данного метода консервации связана с тем, что около половины всей продукции, которой народное хозяйство обеспечивает население, является скоропортящейся, и искусственный холод является самым эффективным способом ее сохранения и транспортировки. Эффективность же обусловлена тем, что воздействия холода по сравнению с другими методами консервирования пищевых вызывает минимальное изменение их основных свойств и позволяет хранить продукты долгое время. В связи с распространенностью и высокой эффективностью данного способа хранения продуктов разработка и проектирование современных холодильных установок является весьма актуальной в наши дни.

       В данной работе нами были произведены расчеты, необходимые для проектирования холодильной установки для хранения и заморозки свинины в г. Иркутск и составлена планировка самого холодильника. В результате расчетов были получены следующие данные.

       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., его ширина равна 6 м, высота составляет 4,8 м, длина равна 18 м. Общая площадь холодильного устройства вычисляется составляет 108 , площадь камеры хранения – 54 , площадь морозильной камеры равна 32,4 , ее длина – 5,3 м, площадь универсальной камеры составляет 13,5 , а площадь вспомогательных помещений – 8,1 . Процентное соотношение площадей камер холодильного устройства следующее: камера хранения занимает 50% от общей площади холодильного устройства, морозильная камера – 30%, универсальная камера – 12,5%, вспомогательные помещения – 7,5%. Колонны в здании холодильника железобетонные с сечением 300×400 мм. Высота колонн составляет 4,8 м. Стены, перегородки и потолок холодильника выполнены из железобетонных плит. Толщина стен – 140 мм, а перегородок – 80 мм. Полы покрыты бетоном марки М400 толщиной 50 мм. Двери холодильной камеры – распашные, размером 2×3 м. Доставка продукции производится автотранспортом.

       Для данного проекта в качестве теплоизоляционного материала для камер холодильника будут использоваться плиты из пенопласта полистирольного ПСБ – С толщиной 100 мм.

       Сумма всех теплопритоков Q_∑ составляет 166,2 кВт, из которой теплоприток через стены и полы равен 1,71 кВт, теплоприток от грузов при холодильной обработке  –  151,71кВт, теплоприток при вентиляции помещения составляет 0,76 кВт, а сумма эксплуатационных теплопритоков равна 12,02 кВт.

      Нагрузка  на компрессор Q_КМ равна сумме всех теплопритоков Q_∑, то есть 166,2 кВт. Требуемая теоретическая производительность компрессора составляет 0,23 м³/с, а V_к = 0,322 м³/с. На основании полученной величины в качестве компрессора для проектируемой холодильной установки выбран одноступенчатый бустерный агрегат АН260 – 7 – 6 с объемной производительностью компрессора  V_км = 0,486 м³/с. 
 

                                                                                   
 
 
 

       СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Бальян С.В. Техническая термодинамика и тепловые двигатели. – М.: Машиностроение, 1973. – 269 с.
2. Данзанов В.Д., Афанасьева В.А. Расчетные работы по курсу «Основы холодильной техники». – Улан-Удэ: ВСГТУ, 2007. – 36 с.
3. Проектирование холодильных сооружений: Справочник / под. ред. Быкова  А.В. – М.: Пищевая промышленность, 1978. – 257 с.
4. Старов С.Н. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Основы технологии и проектирования топливно-энергетического комплекса». – П-К.: ДВГТУ, 2010 г.
5. Черкасский В.М. Нагнетатели и тепловые двигатели. – М.: Энергия, 1985. – 234 с.
6. Янвель Б.К. Курсовое и дипломное проектирование холодильных установок и систем кондиционирования воздуха. – М.: ВО Агропромиздат. – 1 998 . – 222 с.