• RU
  • icon На проверке: 3
Меню

Проектировочный расчет двухкамерного специализированного холодильника

  • Добавлен: 24.01.2023
  • Размер: 965 KB
  • Закачек: 0
Узнать, как скачать этот материал

Описание

Проектировочный расчет двухкамерного специализированного холодильника

Состав проекта

icon
icon
icon курсовой.doc
icon Воздухоохл.dwg
icon 2ух камерный холодильник.dwg
icon Деталир..dwg

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon курсовой.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
Пояснительная записка
К курсовому проекту по дисциплине
“Проектирование холодильных установок”
«ПРОЕКТИРОВОЧНЫЙ РАСЧЕТ ДВУХКАМЕРНОГО СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО ХОЛОДИЛЬНИКА»
Расчет и выбор основных строительных размеров камеры . 4
Планировка холодильника . .5
Расчет теплопритоков по камерам .6
1 Расчет потребляемой толщины изоляции 6
2 Расчет теплопритоков через ограждение 14
3 Расчет теплопритоков от технологической нагрузки 16
4 Расчет вентиляционного теплопритока ..17
5 Расчет эксплуатационных теплопритоков ..17
Расчет тепловой нагрузки на оборудование и компрессор 18
Выбор схемы холодильной установки и оборудования .18
1 Выбор схемы холодильной установки 18
2 Выбор оборудования . 23
Расчет воздухоохладителя . 24
Расчет эксплуатационных характеристик 32
1 Расчет равновесной температуры в камерах ..32
2 Расчет равновесной влажности в камерах ..34
3 Расчет усушки продукта 37
4 Расчет среднеобъемной температуры штабеля ..38
5 Расчет времени иниеобразования 43
Список использованой литература ..44
Таблица 1.1 – Камера №1
Таблица 1.2 – Камера №2
Непосредств. прямоточная
Таблица 1.3 – Температура наружная средняя по месяцам
Таблица 1.4 – Суточное поступление продукта по месяцам в % по емкости камеры хранения
Таблица 1.5 – Грузооборот продукта по месяцам через камеру №2 в % к величине заданной в табл. 1.2
Расчет и выбор основных строительных размеров камеры
Рассчитываем строительную площадь для камеры №1 по формуле:
где =025 тм3 – условная норма загрузки;
=07 075 – коэффициент учитывающий проходы отступы (принимаем =075);
=42 м – грузовая высота для металлических контейнеров.
Рассчитываем строительную площадь для камеры №2 по формуле:
где – грузооборот продукта;
– продолжительность цикла холодильной обработки
- норма загрузки на 1 м2 строительной площади
Суммарная строительная площадь камер:
Строительная площадь вспомогательного помещения
Строительная площадь машинного отделения:
Строительная площадь служебного помещения:
Общая строительная площадь:
Определяем число строительных квадратов:
Планировка холодильника
Определяем количество квадратов для каждого помещения:
Число квадратов для камеры №1:
Число квадратов для камеры холодильной обработки:
Число квадратов для машинного отделения:
Число квадратов для вспомогательного помещения:
Число квадратов для служебного помещения
После выбора числа квадратов можно спланировать холодильник относительно сторон света схема которого представлена на рисунке 3.1.
Рис.3.1 – Планировка холодильника
Высоту стен холодильника принимаем равной 6 м.
Расчет теплопритоков по камерам
1 Расчет потребляемой толщины изоляции
Расчет толщины изоляции наружной стены камеры №1 с северной стороны:
Для каждого материала выбираем соответствующие коэффициенты теплопроводности и толщины:
Толщину изоляции для западной стены камеры №1 принимаем такую же как и для северной стены камеры.
Действительный коэффициент теплоотдачи:
Для наружной стены камеры №2 с северной стороны:
Принимаемм такую же толщину изоляции принимаем и для восточной наружной стены камеры.
Действительный коэффициент теплоотдачи:
Расчет толщины изоляции для внутренней стены камеры №1 смежной с вспомогательным помещением:
Расчет толщины изоляции для внутренней стены камеры №2 смежной с вспомогательным помещением:
Расчет толщины изоляции для внутренней стены камеры №1 смежной с машинным отделением и служебным помещением:
Расчет толщины изоляции для внутренней стены камеры №2 смежной с камерой №1:
Расчет толщины изоляции для покрытия камеры №1:
Толщина изоляции для покрытия будет состоять из слоя 3 и слоя 4.
Принимаем слой керамзита м
Расчет толщины изоляции для покрытия камеры №2:
Расчет толщины изоляции для пола с подогревом камеры №1:
Расчет толщины изоляции для пола с подогревом камеры №2:
Рис 4.1 – Планировка двухкамерного холодильника
2 Расчет теплопритоков через ограждение
Теплоприток через ограждения можно найти по формуле:
где Q1T – теплоприток обусловленный разностью температур в камере и снаружи Q1С – теплоприток обусловленный наличием солнечной радиации.
Найдем для каждой стены пола и покрытия эти составляющие теплопритока через ограждение:
Теплоприток от разности температур для камеры №1:
– северная стена: Вт
– западная стена: Вт
– смежной с МО и СП: Вт
Теплоприток от разности температур для камеры №2:
– восточная стена: Вт
– смежной камерой №1: Вт
Суммарный теплоприток от разности температур для камеры №1:
Суммарный теплоприток от разности температур для камеры №2:
Теплоприток от солнечной радиации
где – условная разность температур:
Суммарный теплоприток от солнечной радиации для камеры №1:
Суммарный теплоприток от солнечной радиации для камеры №2:
Суммарный теплоприток через ограждение для камеры №1: Вт
Суммарный теплоприток через ограждение для камеры №2: Вт
3 Расчет теплопритоков от технологической нагрузки
Теплоприток от технологической нагрузки можно найти по формуле
где Q2ГР – теплоприток от груза Q2ТАР – теплоприток от тары
Теплоприток от груза для камеры №1:
Теплоприток от груза для камеры №2:
Теплоприток от тары для камеры №1:
Теплоприток от тары для камеры №2:
Теплоприток от технологической нагрузки для камеры №1
4 Расчет вентиляционного теплопритока
Вентиляционный теплоприток можно найти по формуле
Принимаем число рабочих в камере №1 – 4 человек а в камере №2 – 2 человека.
Вентиляционный теплоприток в камере №1:
Вентиляционный теплоприток в камере 2:
5 Расчет эксплуатационных теплопритоков
Теплоприток эксплуатационный можно найти по такой формуле
Теплоприток от освещения:
Теплоприток от работающих людей:
Теплоприток от оборудования принимаем Вт
Теплоприток от открывания дверей:
Суммарный эксплуатационный теплоприток для камеры №1:
Расчет тепловой нагрузки на оборудование и компрессор
Тепловая нагрузка на оборудование:
Тепловая нагрузка на компрессор:
Выбор схемы холодильной установки и оборудования
1 Выбор схемы холодильной установки
Для подержания необходимых температур в камерах выбираем рассольную схему холодильной установки с хладоносителем R134a. Для охлаждения хладоносителя в испарителе выбираем одноступенчатую холодильную машину работающую на R134a.
Расчеты параметров циклов для холодильных машин для каждой камеры отдельно.
Камера хранения (камера №1):
- холодопроизводительность цикла ;
- температура конденсации ;
- температура кипения .
- температура всасывания
- холодильный агент R134a
Рис.6.1 – Схема и цикл фреоновой холодильной машины
Параметры в узловых точках цикла находим по Р-і диаграмме для R134a и заносим значения в таблицу 6.1.
Таблица № 6.1 Параметры цикла
Энтальпия в т2.находим через адиабатный КПД:
Удельная массовая холодопроизводительность:
Удельная нагрузка на конденсатор:
Удельная работа цикла:
Массовый расход циркулирующего холодильного агента. Требуемый для отвода теплоты:
где - требуемая холодопроизводительность компрессора;
Требуемая теоретическая объёмная производительность компрессора:
На основании полученого значения по каталогу выбираем агрегат ХМ с компрессором объёмная подача которых на 20-40% больше требуемого
Действительная холодопроизводительность компрессора:
Полная тепловая нагрузка на конденсатор
Адиабатная мощность компрессора:
Эффективная мощность компрессора:
Мощность электродвигателя:
Камера холодильной обработки (камера №2):
- температура всасывания .
Рис.6.2 – Схема и цикл фреоновой холодильной машины
Таблица 6.2 – Значения параметров в характерных точках стандартного цикла
Массовый расход холодильного агента:
На основании полученого значения по каталогу выбираем агрегат ХМ с компрессором объёмная подача которых на 20-40% юольше требуемого
2 Выбор оборудования
Для камеры хранения ( камера №1)
размерами: м; температурой в камере; тепловой нагрузкой на оборудование .
Для камеры холодильной обработки (камеры №2):
размеры ;температурой в камере ; тепловой нагрузкой
Подбираем компрессор и компрессорный агрегат марки К-22ФВ22
Техническая характеристика
Холодопроизводительность кВт
Потребляемая мощность кВт
Габаритные размеры мм
Выбираем пристеночные батареи. Батареи изготавливают из стандартных секций. Принимаем батарею состоящую из двух секций СК и шести средних типа СС.
Длина каждой секции СК 2750мм СС – 3000мм тогда общая длина батарей составит
Ширина батарей из 6 труб 1500мм
Площадь поверхности батарей при шаге навивки ребер 20мм:
Потребная площадь поверхности батарей:
где -температурный напор;
-коэффициент теплопередачи приборов охлаждения.
Принимаем число пристенных батарей для камеры №1 =3
Расчет воздухоохладителя
- холодопроизводительность
- температура воздуха в камере
- влажность воздуха
- вид рабочей среды воздухоохладителя – рассолы
- температура кипения холодильного агента
- средняя температура хладоносителя
- температурный перепад для потока воздуха
- скорость воздуха в живом сечении
- число рядов труб по ходу воздуха
- число рядов труб в живом сечении(фронтальной плоскости)
- разность температур между хладагентом и воздухом помещения
Таблица 1 – Техническая характеристика трубчато – ребристых поверхностей
Расчет тепловлажностных параметров воздухоохладителя
Влагосодержание воздуха:
где - парциальное давление насыщенного водяного пара при температуре воздуха
- барометрическое давление
Теплоемкость воздуха:
Температура поверхности воздухоохладителя со стороны воздуха:
Влагосодержание воздуха в слое прилагающем к наружной поверхности воздухоохладителя с учетом что :
Энтальпия воздуха в слое прилагающем к наружной поверхности воздухоохладителя с учетом что :
Теплоемкость воздуха в слое прилагающем к наружной поверхности воздухоохладителя с учетом что :
Средняя теплоемкость воздуха в интервале температур :
Коэффициент влаговыпадения:
Тепловлажносное отношение для воздухоохладителя:
Температура воздуха на входе воздухоохладителя:
Температура воздуха на выходе воздухоохладителя:
Энтальпия воздуха в точке 1:
Энтальпия воздуха в точке 2:
Влагосодержание воздуха в точке 1:
Влагосодержание воздуха в точке 2:
Массовый расход сухого воздуха через воздухоохладитель:
Относительная влажность воздуха на входе в воздухоохладитель:
Объемный расход влажного воздуха по условиям входа в воздухоохладитель:
где - газовая постоянная сухого воздуха
- парциальное давление насыщенного водяного пара при температуре воздуха
Влагоприток к поверхности воздухоохладителя:
Определение коэффициента теплоотдачи со стороны воздуха
Приведенный коэффициент теплоотдачи:
где - коэффициент теплоотдачи со стороны воздуха с учетом влаговыпадения
- теплопроводность инея
- коэффициент теплоотдачи без учета масообмена
Для определения конвективной составляющей коэффициента теплоотдачи используется следующая методика.
Эквивалентный диаметр:
Критерий Рейнольдса
где - кинематическая вязкость воздуха при
- скорость движения воздуха
Коэффициенты критерия Нуссельта
Линейный размер вдоль по глубине аппарата:
Конвективный коэффициент теплоотдачи:
где - теплопроводность воздуха при
Определение коэффициента теплоотдачи со стороны холодильного агента (хладоносителя)
Площадь поверхности ребра:
где - расчетная высота ребра
Площадь наружной поверхности трубы:
Площадь внутренней поверхности трубы:
Коэффициент оребрения:
Удельный тепловой поток:
Определение коэффициента теплопередачи и поверхности теплообмена
Коэффициент теплопередачи:
Коэффициент эффективности наружной поверхности воздухоохладителя
где - коэффициент учитывающий сопротивление контакта между трубкой и ребром
Коэффициент эффективности ребра:
- теплопроводность материала ребра
Коэффициент теплоотдачи кипения ха внутри горизонтальных труб:
Теплопередающая поверхность воздухоохладителя:
Температура наружной поверхности( уточненная ):
Относительная погрешность задания :
Компоновочный расчет
Наружная поверхность ребристого элемента:
Общее количество ребристых элементов аппарата:
Общая длинна оребренных труб аппарата:
Минимальное живое сечение аппарата во фронтальной плоскости:
Площадь живого сечения между двумя ребристыми элементами во фронтальной плоскости:
Количество ребристых элементов во фронтальном сечении аппарата:
Число рядов труб по ходу воздуха:
Длинна труб во в фронтальном сечении:
где - диаметр вентилятора
количество вентиляторов
Число рядов труб во фронтальной плоскости:
Габаритные размеры теплообменного блока
Расчет аэродинамического сопротивления
Суммарное аэродинамическое сопротивление воздушной полости аппарата с учетом инея
Расчет эксплуатационных характеристик
1 Расчет равновесной температуры в камерах
Камера хранения(камера №1):
- теплопритоки через ограждение –
- теплопритоки от технологической нагрузки –
- теплопритоки от вентиляции –
- эксплутационные теплопритоки –
- наружная температура –
- температура в камере –
- относительная влажность в камере -
- температура рассола -
Подводимые теплопритоки:
Внутренние теплопритоки:
Отводимые теплопритоки:
Произведение площади теплообмена на коэффициент теплопередачи:
Из баланса уравнений выразим равновесную температуру:
Камера холодильной обработки(камера №2):
2 Расчет равновесной влажности в камерах
Камера хранения(камера №1)
Определяем равновесную влажность в камере КХ:
Втм2К – коэффициент теплопередачи для принудительной циркуляции воздуха;
кДжкг – теплота фазового перехода;
F0=656 м2 – площадь приборов охлаждения;
– удельная теплоемкость.
=213 Втм2 - коэффициент теплопередачи продукта
Влагосодержание в камере:
Температура инееобразования:
где в момент времени иниеобразования
Влагосодержание на поверхности инея:
где - лучистый коэффициент теплоотдачи
- конвекционный коэффициент теплоотдачи
где теплоемкость влажного воздуха
Принимаем толщину иния тогда
- коэффициент теплопроводности.
Температура инееобразования при
Влагосодержание поверхности инея
Равновесная влажность в камере №1:
Камера холодильной обработки(камера №2)
Определяем равновесную влажность в камере КХО
F0=400 м2 – площадь приборов охлаждения;
Влагосодержание в камере
Температура инееобразования
3 Расчет усушки продукта
Исходные данные для расчета:
- равновесная температура в камере
- равновесная влажность в камере
- площадь поверхности приборов охлаждения
- теплота фазового перехода
- температура поверхности
- коэффициент влаговыпадения
- приведенный коэффициент теплоотдачи
4 Расчет среднеобъемной температуры штабеля
Тара ящики пластмассовые;
Начальная температура груза и тары из камеры
Температура выпуска груза и тары из камеры
Температура воздуха в камере
Скорость воздуха в камере
Расчетное время цикла
Норма загрузки продукта в штабелях
Расчет среднеобъемной температуры штабелированного груза в камерах холодильной обработки.
Рис. 8.1 – Расчетная схема штабеля
В соответствии с указанной на рисунке 8.1 рассчитываем значения координат центров элементов:
Координаты центра каждого из 8 элементов представляем в таблице 8.1.
Таблица 8.1 – Значение координат центров элементов
Коэффициент теплоотдачи от поверхности штабеля к воздуху камеры:
Теплоемкость груза холодильной камеры:
где w=093 – влагосодержание.
Теплопроводность груза холодильной камеры:
Расчетная теплопроводность штабеля:
где – пористость штабеля -коэффициент учитывающий интенсивность движения внутриштабельного воздуха и теплопроводность тары
Расчетная теплоемкость штабеля:
Эквивалентный коэффициент температуропроводности штабеля:
Определяем критерий Фурье для каждого элемента:
Определяем критерий Био:
Определение составляющих среднеобъемных относительных температур элементов:
где – постоянная величина ([1] табл. 2.3)
- корень характеристического уравнения выбирается ([1] табл. 2.4)
Результаты расчетов сводим в таблицу 8.2.
Относительная среднеобъемная температура:
На основании предыдущих расчетов определяются среднеобъемную
относительную температуру:
Определяем среднеобъемную температуру:
5 Рачет времени иниеобразования
Камера хранения( камера№1)
Время иниеобразования:
Список использованной литературы
Г.З. Свердлов Б.К. Явнель Курсовое и дипломное проэктирование холодильных установок и систем кондиционирования воздуха. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.:Пищевая промышленность 1978. – В пер.: 90к.
Различные области применения холода: Справочник Под ред. А.В. Быкова.-М.: Агропромиздат 1985.-272 с.
Богданов и др. Холодильная техника. Свойства веществ: Справочник.-М.:Агропромиздат 1985.-208 с.
Методические указания к практическим занятиям по курсу “Термодинамика”.- Харьков.:ХПИ1989.-51с.
Тепловые и конструктивные расчеты холодильных машин Под ред. И.А.Сакуна - Л.: Машиностроение 1987.

icon Воздухоохл.dwg

Воздухоохл.dwg
Лист N документа Дата
Площадь теплообменной поверхности м.
Тепловой поток при t=10 C
Мощность вентилятора
Объемный расход воздуха
Техническая характеристика
Технические требования
* Размеры для справок.
Требования безопасности должны соответствовать
ГОСТ 12.2.016.1 и ГОСТ 12.2.016.5.
После сборки теплообменную поверхность испытать
на герметичность и прочность путем гидравлических
пневматических нагрузок равных 0
Шумовые характеристики аппарата должны
соответствовать ГОСТ 12.1.003
Установить защитное заземление на ВО согласно
После испытаний наружную поверхность аппарата.
погрунтовать и покрыть эмалью марки ПФ-115.
Все сварные швы выполнить электродами марки Э42
Сварка ручная электродуговая по ГОСТ 19521
правил установки электроприборов.
Изм.Лист N докум. Подп.

icon 2ух камерный холодильник.dwg

2ух камерный холодильник.dwg
Терморегулирующий вентиль
Регулирующий вентиль
Электро безопасность по "Правила
помещений сгласно СН245-71
устройства электроустановок.
Вентиляция вспомогательных
*Размеры для справок
Технические требования
Грузооборот продукта
Температура в камере
Камера охлаждения томатов
Температура в камере
Камера хранение томатов
Техническая характеристика
Лист N документа Дата
Камера хранения (КХ)
Камера холодильной обработки (КХО)
Вспомогательное помещение (ВП)
Машинное отделение (МО)
Служебное помешение (СП)
Штукатурка цементная
Засыпная теплоизоляция

icon Деталир..dwg

Деталир..dwg
Технические требования
Отверстия сверлить после сварки.
Электроды марки Э42.
Сварка ручная электродуговая.
* Размеры для справок.
переходом к основному металлу.
Наплыв и неровности обработать с плавным
Сварочные работы согласно ГОСТ 5264-80.
Лист N документа Дата
Изм.Лист N докум. Подп.
Корпус эл. двигателя

Свободное скачивание на сегодня

Обновление через: 14 часов 33 минуты
up Наверх