Тепловой расчет системы охлаждения

    При ориентации наружной стены на север рекомендуют принимать Δtc=0ºС.

    Теплопоступления  от продуктов при их термообработке: 

,                                                     (4) 

где mt – массовый расход продукта, поступающего на охлаждение, кг;

h1 и h2 – удельные энтальпии продукта до и после обработки, кДж/кг (табл.7). 

    В тех случаях, когда продукт только охлаждают без замораживания, расчет может быть проведен с использованием удельной теплоемкости продукта.

    Массовый  расход определяют исходя из максимального суточного поступления, которое рекомендуется принимать при охлаждении фруктов и плодов в размере 10% от вместимости камер хранения, а при хранении других продуктов – в пределах 6 – 8 %.

    Охлаждение  фруктов в камерах с периодической  загрузкой характеризуется неравномерностью теплопоступлений. Поэтому при расчете массового расхода вводят коэффициент k=1,3. 

    Теплопоступления  в результате тепловыделений продуктов: 

,                                                  (5) 

где m1 – суточное поступление продукции в камеру, т;

q2' – тепловыделения продуктов во время охлаждения (принимается на 30% больше расчетных), Вт/т;

q2''– тепловыделения продуктов в условиях хранения, Вт/т (табл.8). 

    Теплопоступления  с вентиляционным наружным воздухом: 

,                                              (6) 

где – плотность воздуха в помещении (допустимо принять равной 1,29 кг/м³);

L – расход вентиляционного воздуха;

hн и hв – удельные энтальпии наружного и внутреннего воздуха. 

    Подача  свежего наружного воздуха характеризуется  краткостью воздухообмена в течении  суток, которую определяют по отношению  к объему помещения и принимают  в пределах от двух до шести. Кратность  воздухообмена во фрукто- и овощехранилищах рекомендуется принимать равной трем.

    По  санитарно-гигиеническим нормам предусматривают  подачу свежего воздуха в объеме 20 м/ч на одного работающего в  помещении.

    При использовании естественного охлаждения в хранилищах растительной продукции  интенсивность вентилирования определяют по периоду охлаждения. Вентилирование продукции должно быть достаточно для  удаления продуктов дыхания (теплоты, водяных паров и углекислого газа).

    В процессе эксплуатации помещении происходят теплопоступления от освещения, от работающих электродвигателей и людей, а также через открывающиеся двери (ворота).

    Теплопоступления  от системы освещения рассчитывают с учетом плотности их теплового  потока, отнесенной к единице площади  пола и принимаемой для помещений  охлаждения равной 3,5…4,5 Вт/м, а для помещений хранения – 1,1.

    Теплопоступления  от электродвигателей вентиляторов, насосов и другого оборудования внутри помещения рассчитывают с  использованием мощности электродвигателей, особенностей их расположения и коэффициента одновременности работы.

    Теплопоступления  от людей определяют, считая тепловыделения от одного человека, равными 300 Вт. Число  работающих в помещении при площади  пола до 200 м² составляет 2-3, а при площади пола более 200 м² - 3…4 человека.

    Теплопоступления  при открывании дверей зависит от назначения и размеров охлаждаемого помещения; эти характеристики определяют интенсивность грузопотока и расчетную разность температур наружного и внутреннего воздуха. Плотность теплового потока теплопоступлений задается по отношению к площади пола и составляет в хранилищах плодоовощной продукции: 14 Вт/м² при площади пола до 50 м², 7 Вт/м² при площади пола в 50-150 м² и 6 Вт/м при площади пола более 150 м². В помещениях хранения плодоовощной продукции значения плотности в 1,5 раза меньше приведенных.

    При отсутствии необходимых данных для  расчета принимают суммарные  эксплутационные теплопоступления в размере 10-30 % от теплопоступлений через наружные ограждения и с  вентиляционным воздухом. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Расчет курсовой работы 

    1. Находим теплопоступления через  ограждающие конструкции. 

    1.1 Тепловой поток при теплопередаче.

Принимаем для винограда ºС.

По таблице 1 определяем расчетную температуру  наружного воздуха:

ºС.

По таблице 3 определяем термическое сопротивление  теплопередаче.

для стен: 

 

,

где 6,1 – среднегодовая температура наружного воздуха, определяемая по таблице 4 (Гомельская область).

для крыши: 

 

.

Площадь ограждающей конструкции.

для стен:

для крыши:

Тепловой  поток при теплопередаче:

для стен:

для крыши:

Тепловой  поток  теплопоступлений через пол 

 

    1.2 Теплопоступления в результате солнечной радиации 

По условию  задания тепловой поток теплопоступлений через наружные ограждения

 
 

Теплопоступления  через ограждающие  конструкции 

Ф₁=10061 Вт. 

    2. Находим тепловой поток, обусловленный расходами теплоты на охлаждение продукции и ее тепловыделениями. 

    2.1 Теплопоступления от продуктов при их термообработке.

Массовый  расход продукта, поступающего на охлаждение, определяем исходя из максимального  суточного поступления, которое  принимается в размере 10% от вместимости  камер хранения:

.

По таблице 7 определяем удельные энтальпии продута до и после обработки:

 

    2.2 Теплопоступления в результате тепловыделений продуктов

Суточное  поступление продукции в камеру:

Тепловыделения  продуктов во время охлаждения:

.

При отсутствии необходимых данных для расчета, принимаем: закладка продукции в 1-ый день, т.е. . 

. 

Тепловой  поток, обусловленный  расходами теплоты на охлаждение продукции и ее тепловыделениями

Ф₂=1973667 Вт. 

    3. Находим теплопоступления с вентиляционным наружным воздухом.

    

Плотность воздуха в помещении  .

Расход  вентиляционного воздуха:

,

где – кратность воздухообмена в помещении, в овощехранилищах принимаем .

- объем помещения.

.

Удельные  энтальпии наружного и внутреннего воздуха:

. 

Теплопоступления  с вентиляционным воздухом   Ф₃=    Вт. 

    4. Находим эксплуатационный тепловой поток 

    Т.к. по условию теплопоступления при охлаждении тары – в размере 10% от теплопоступлений при охлаждении продукции, то

       

Эксплуатационный  тепловой поток 197160 Вт. 

Тогда находим суммарный поток теплопоступлений

Суммарный поток теплопоступлений в охлаждаемую  камеру       МВт. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Приложение.

 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 

 
 

 
 

Список  использованной литературы 

1. Н.Е. Николайкина - Расчет системы охлаждения и вентилирования хранилищ продуктов растениеводства. Методические указания.  МГУИЭ, 2001
2. Е.П. Широков, В.И. Полегаев – Хранение и переработка продукции растениеводства с основами стандартизации и сертификации. М., Колос, 1999
3. http://zelenijmir.narod.ru/flora/berries/Vitis-vinifera/20.htm