Расчет холодильной камеры

 
 
 

Продолжение таблицы 3

Наименование  и конструкция ограждения	№ слоя	Наименование  и материал слоя	δi, м	λi, Вт/моС	Ri=δi/λi, м2/оС Вт
Перекрытие	1.	Кровельный  рулонный ковер, 5 слоев	0,012	0,3	0,04
	2.	Армированная  бетонная стяжка	0,04	1,4	0,028
	3.	Теплоизоляция  (рипор)	-	0,03	-
	4.	Железобетонная плита	0,22	1,5	0,147

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Все данные расчетов заношу в таблицу:

Таблица 4

Ограждения	tВ, оС	αН, Вт/м2оС	αВ, Вт/м2оС	RН, м2оС/Вт	RВ, м2оС/Вт	м2оС/Вт	δиз, мм		К0, Вт/м2оС
							δизУ	δизУ	К0ТР	К0Д
Камера 1
НС-1.1	0	23,3	8	0,043	0,125	0,49	0,052	0,052	0,42	0,42
НС-1.2	0	23,3	8	0,043	0,125	0,49	0,052	0,052	0,42	0,42
ВС-1.1	0	8	8	0,125	0,125	0,31	0,054	0,054	0,42	0,42
ВС-2.3	0	8	8	0,125	0,125	0,31	0,054	0,054	0,42	0,42
покрытие	0	23,3	8	0,043	0,125	0,215	0,072	0,072	0,37	0,37
Камера 2
ВС-2.2	0	8	8	0,125	0,125	0,31	0,054	0,054	0,42	0,42
ВС-1.2	0	8	8	0,125	0,125	0,31	0,054	0,054	0,42	0,42
ВС-2.4	0	8	8	0,125	0,125	0,31	0,054	0,054	0,42	0,42
покрытие	0	23,3	8	0,043	0,125	0,215	0,054	0,054	0,37	0,37
Камера 3
НС-2.1	0	23,3	8	0,043	0,125	0,49	0,052	0,052	0,42	0,42
ВС-2.1	0	8	8	0,125	0,125	0,31	0,054	0,054	0,42	0,42
ВС-2.5	0	8	8	0,125	0,125	0,31	0,054	0,054	0,42	0,42
покрытие	0	23,3	8	0,043	0,125	0,215	0,072	0,072	0,37	0,37

 
 

     Расчет  межкамерной перегородки.

     Поскольку перегородка разделяет камеры с  одинаково температурно-влажностными условиями и температура в  камерах на превышает разности в 2^оС, то перегородка изготовляется без тепловой изоляции.

     В качестве строительного материала  принимаю пенобетон, в один слой толщиной 250 мм. 
 
 
 
 
 
 

7. Теплотехнический  расчёт камер

  Для поддержания  заданной температуры воздуха в  охлаждаемом помещении необходимо, чтобы все теплопритоки отводились камерным оборудованием. Теплотехническим расчётом определяют притоки тепла  по отдельным камерам, и при централизованной системе охлаждения и по всему  блоку (холодильнику) камер. Результаты теплотехнического расчёта являются основанием для расчёта и подбора  холодильного оборудования. Сохранение высоких качеств продуктов питания может быть обеспечено только при стабильном оптимальном температурном режиме, который поддерживается в камерах холодильника. Для создания наиболее благоприятных режимов обработки и хранения продуктов необходимо правильно выбрать оборудование камер, компрессорного цеха как основное, так и вспомогательное.

  Холодильное оборудование подбирают на основании  теплового расчета, учитывающего все виды теплопритоков, которые могут повлиять на изменение температурного режима в камерах.

    Поскольку оборудование подбирают для каждой камеры в отдельности, то и тепловой расчет выполняют для каждого  охлаждаемого помещения. Целесообразно все расчеты сводить в таблицы произвольной формы, которые должны включать все необходимые величины:

• приток тепла через ограждения камер (стены, перегородки, перекрытия и полы), Q₁;
• количества тепла от продуктов и тары при снижении их температуры (охлаждении), Q₂;
• приток тепла с наружным воздухом при вентиляции камер, Q₃;
• прочие теплопритоки (эксплуатационные), неизбежно появляющиеся при эксплуатации камер, Q₄;

 
    

• теплопритоки  при "дыхании" плодов и овощей, Q₅.

    Общий теплоприток в холодильной камере равен сумме всех перечисленных  притоков тепла, т.е.

Q = Q₁+Q₂+Q₃+Q₄ + Q₅,   Вт   [3] c.415

        Теплопритоки  в камеры холодильников не являются постоянными. Они зависят от сезонности заготовки или поступления продуктов, времени года и других причин. На работе распределительных холодильников сезонность практически не сказывается. На производственно-заготовительных холодильниках, наоборот, она имеет явно выраженный характер.

Холодильное оборудование должно быть выбрано так, чтобы отвод тепла, проникающего в камеру, был обеспечен при  самых неблагоприятных условиях. Основную долю теплопритоков составляют теплопритоки через ограждающие  конструкции Q₁ и от продуктов при холодильной обработке Q₂.

7.1. Теплопритоки через  ограждения камер

        Теплоприток через  ограждающие конструкции определяется как сумма теплопритоков (через стены, перегородки, перекрытия или покрытия, через полы, заглубленные неизолированные стены подвальных помещений), вызванных наличием разности температур снаружи ограждения и внутри охлаждаемого помещения, а также теплопритоков за счет воздействия солнечной радиации через покрытия и наружные стены.

Q₁=Q_1Т+Q_1C,  Вт,   [1]c.416

      где  Q_1Т - теплопритоки через изолированные ограждения камеры вследствие разности температур воздуха по обе стороны ограждения, Вт;

            Q_1C - теплопритоки через изолированные ограждения камеры 

 вследствие  облучения солнечными лучами (солнечная  радиация), Вт. 

     Q_1Т= К_о^д*F*(t_н-t_в),   Вт,   Q_1C= К_о^д*F*Δt_c,   Вт [1]c.416

    Расчёт  теплопритоков через ограждения камер производят для каждого  ограждения отдельно, а иногда, когда  к ограждению примыкают помещения  с различной расчётной температурой - отдельно для каждого участка  ограждения. Поверхность ограждений измеряют следующим образом:

• длина наружных стен угловых камер от наружной поверхности стены до оси внутренней стены;
• длина наружных стен неугловой камеры: между осями внутренних стен
• длина внутренних стен или перегородок от внутренней поверхности наружных стен до оси внутренних стен или между осями внутренних стен (перегородок);
• длина и ширина пола и потолка: как длина (ширина) внутренних стен;
• высота стен (перегородок): от пола одного этажа до пола другого или плоской кровли, т.е. в размер высоты включается толщина перекрытия (кровли).

В случае если плоская кровля выполнена с уклоном, то высота стены принимается как  высота трапеции. 
 

     НС-1.1.

     Q_1Т= 0.42*25.08*(28-0) =294.9 Вт,

     Q_1С= 0.42*14.82*7.2=75.54 Вт,

     Q₁= 294.9+75.54=370.74 Вт 

     Данные  расчетов заношу в таблице

     Таблица 5

Ограждения	КД, Вт/м2оС	Размеры ограждения				tН, оС	tВ, оС	tН- tВ, оС	Q1Т, Вт	Δtc, оС	Q1С, Вт	Q1, Вт
		l, м	в, м	h, м	F, м
Камера 1
НС-1.1	0,42	6,6	-	3,8	25,08	28	0	28	294,9	7,2	75,8	370,74
НС-1.2	0,42	3,9	-	3,8	14,82	28	0	28	174,3	-	-	174,3
ВС-1.1	0,42	3,7	-	3,8	14,06	18	0	18	106,3	-	-	106,3
ВС-2.3	0,42	6,4	-	3,8	24,32	14	0	14	143	-	-	143
покрытие	0,37	4,4	3,7	-	22	28	0	28	227,9	17,7	144,8	371,9
пол
зона 1	0,47	10,1	4	-	20,2	28	0	28	265,8	-	-	265,8
зона 2	0,23	4,4	1,7	-	7,48	28	0	28	48,17	-	-	48,17
ИТОГО												1480,27
Камера 2
ВС-2.2	0,42	2,7	-	3,8	10,26	14	0	14	60,32	-	-	60,32
ВС-1.2	0,42	3	-	3,8	11,4	18	0	18	86,18	-	-	86,18
ВС-2.4	0,42	2,7	-	3,8	10,26	18	0	18	77,57	-	-	77,57
покрытие	0,37	3	2,7	-	8,1	28	0	28	83,9	17,7	53,05	136,95
пол							0
зона 1	0,47	2,7	2	-	5,4	28	0	28	71,06	-	-	71,06
зона 2	0,23	2,7	1	-	2,7	28	0	28	17,39	-	-	17,39
ИТОГО												449,47
Камера 3
НС-2.1	0,42	3	-	3,8	11,4	28	0	28	134,1	-	-	134,06
ВС-2.1	0,42	3,3	-	3,8	12,54	14	0	14	73,73	-	-	73,73
ВС-2.5	0,42	3,3	-	3,8	12,54	18	0	18	94,8	-	-	94,8
покрытие	0,37	3,3	3	-	10	28	0	28	103,6	17,7	65,49	169,09
пол
зона 1	0,47	3	2	-	6	28	0	28	79	-	-	79
зона 2	0,23	3	1,3	-	3,9	28	0	28	25,1	-	-	25,1
ИТОГО												575,78
Общий итог												2505,78

 
 

7.2. Теплопритоки от  продуктов и тары

   Продукты, поступающие в камеры хранения, как  правило, находятся в таре и имеют, обычно, температуру более высокую, чем температура воздуха в  камере; при этом происходит снижения их температуры, т.е. охлаждение.

Q₂ = Q_2П+Q_2Т,  Вт,    [1] c.423

      где  Q_2П - теплопритоки при охлаждении продуктов, Вт;

            Q_2Т  - теплопритоки при снижении температуры (охлаждении) тары, Вт. 

         Теплопритоки от продуктов:

Q_2П = М_п* С_п *(t_H - t_K) / (24 * 3600),  Вт,  [1]  c.532

   где М_п - суточное поступление продуктов в камеру, кг/сут. Количество продуктов поступающих в сутки, зависит от продолжительности их хранения. При сроке хранения:

1-2 суток - М„ = Е_КШ, (100%);

t_Н; t_K - температура продукта в начале и конце охлаждения, °С. Температуру продуктов, предварительно не охлаждённых, принимают на 5- 8°С ниже расчётной температуры наружного воздуха, а охлаждённых и доставленных холодильным транспортом +6+8°С, а замороженных -6°С.

 

     Теплопритоки  от тары:

     Q_2Т = М_Т* С_T*( t_H - t_K)/(24 • 3600),Вт,   [1]  c.532

где М_т - суточное поступление тары, в которой находится продукт, кг/сут.; С_т- теплоёмкость продукта, кДж/кг°К. Суточное поступление деревянной и металлической тары принимают - 20% от суточного поступления продуктов; картонной - 10%; стеклянной - 100%. 
 

   Удельная  теплоёмкость тары в среднем: деревянной 2500, металлической 460, картонной 1460 и  стеклянной 835 Дж/ кг°С. 

     Результаты  расчета теплопритоков от продуктов  и тары оформляю в виде таблицы:

     Таблица 6

№ ка-ме-ры	tВ, оС	tПОСТ, оС	Е, кг	Z, сут.	МП		МТ		Сп, Дж/ кгоС	СТ, Дж/ кгоС	Q2П, Вт	Вт Q2Т,	Q2, Вт
					%	кг/сут	%	кг/сут
1	0	5	3000	1-2	100	3000	-	-	3440	-	597,2	-	597,2
2	0	6	1600	1-2	100	1600	10	160	3350	1460	372,2	16,2	388,4
3	0	5	1500	1-2	100	1500	10	150	2940	1460	255,2	12,7	267,9
Итого												1253,5