Расчет толщины слоя тепловой изоляции ограждения охлаждаемого объема

5.1.2 Расчет толщины слоя тепловой изоляции ограждения охлаждаемого объема

Минимальная толщина слоя тепловой изоляции в конструкции ограждений охлаждаемого объема холодильного оборудования определяется из условия по недопустимости образования конденсата на наружных поверхностях ограждений и может быть рассчитана по формуле

δ _ти = λ _ти ( 1/k – ( 1/α _н + δ _н/ λ _н + δ_вн\λ _вн + 1/ α _вн)), м (5.2)

где δ _ти – толщина слоя тепловой изоляции, м;

λ _ти – коэффициент теплопроводности теплоизоляционного материала, Вт/м·К;

k – коэффициент теплопередачи многослойной теплопередающей стенки конструкции ограждения охлаждаемого объема, Вт/м²·К;

α _н – коэффициент теплоотдачи от воздуха, окружающего охлаждаемый объем оборудования, к наружной поверхности ограждения, Вт/м²·К;

α _вн – коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности ограждений к воздуху охлаждаемого объема, Вт/м²*К;

δ _н – толщина наружного защитного покрытия, входящего в конструкцию ограждения охлаждаемого объема, м;

λ _н – коэффициент теплопроводности материала наружного защитного покрытия, Вт/м·К.

δ_вн – толщина внутреннего защитного покрытия, входящего в конструкцию ограждения охлаждаемого объема, м;

λ_вн – коэффициент теплопровдности материала внутреннего защитного пкрытия, Вт/м·К.

Для определения минимальной допустимой толщины тепловой изоляции элементов ограждения охлаждаемого объема, при которой не будут конденсироваться пары воды из воздуха на наружной поверхности элементов сграждений и местах их соединений, коэффициент теплопередачи следует рассчитать по формуле

k = f _н( t _н – ( t _тр + 5)) / ( t _н – t _вн ), Вт/м²·К (5.3)

где t _тр – температура точки росы окружающего влажного воздуха, ^оC.

Температура точки росы определяется по i – d диаграмме для влажного воздуха в зависимости от температуры и относительной влажности окружающего воздуха. Для t _нар = 22 ⁰С и относительной влажности  _нар = 60%, t _тр = 14,5 ⁰С.

При установке холодильного оборудования в помещениях с хорошей системой вентиляции или кондиционирования воздуха  _н можно принимать равным 16 Вт/м²*К. Охлаждаемый объем холодильного оборудования охлаждается очень часто с помощью воздухоохладителей, поэтому коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности ограждения к охлаждающему воздуху можно принимать равным _вн = 16 Вт/м²·К.

Внутреннее защитное покрытие охлаждаемого объема изготавливают из стального оцинкованного листа толщиной δ_ст= 0,5 мм. Коэффициент теплопроводности стали λ _ст = 50 Вт/м·К. Внутреннее защитное покрытие охлаждаемого объема изготавливают из алюминия толщиной δ_ал = 0,5 мм. Коэффициент теплопроводности алюминия λ _ал = 150 Вт/м·К.

В качестве теплоизоляционного материала используется –пенополиуретан, который имеет коэффициент теплопроводности

λ = 0,035 Вт/ м·К.

Коэффициент теплопередачи многослойной теплопередающей стенки конструкции ограждения охлаждаемого объема равен

k =16*(22-(14,5+5))/(22+2)=1,7 Вт/м²·К

Минимальная толщина слоя тепловой изоляции в конструкции ограждений охлаждаемого объема холодильного оборудования равна

δ _ти =0,035*(1/1,7-(1/16+0,5/50+0,5/150+1/16))=0,016м=16 мм

Следовательно панель толщиной 80 мм подходит для необходимого охлаждаемого объема.

5.1.3 Калорический расчет сборных холодильных камер

Суммарное количество теплоты Q_Σ, поступающее в объем сборной холодильной камеры определяется общим уравнением теплопритоков

Q_Σ=Q_огр+Q_прод+Q_вент+Q_экспл (5.4)

Где Q_Σ - суммарное количество теплоты (теплопритоки);

Q_огр - теплопритоки через ограждения холодильной камеры;

Q_прод - количество теплоты для доохлаждения продуктов;

Q_вент - теплопритоки с приточным вентиляционным воздухом;

Q_экспл – эксплуатационные теплопритоки.

Теплопритоки через ограждения

Количество теплоты, поступающее в холодильную камеру через ограждение, определяется по формуле

Q_огр=k_рF(t_нар-t_кам), (5.5)

Где k – коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м²*К);

F – площадь теплоизоляционного ограждения, м²;

t_нар – температура помещения, в котором установлена сборная холодильная камера, °С;

t_кам – температура в холодильной камере, °С.

Так как толщина теплоизоляционных ограждений равна 80 мм, принимаем коэффициент теплопередачи К=1,7 Вт/(м²*К).

Температура помещения t_нар принимаем равной 22°С.

Площадь теплоизоляционного ограждения для камеры полуфабрикатов:

F=2,36*2,2+4,05*2,2+2,36*4,05=23,66 м²

Для камеры п/ф теплопритоки через ограждения равны:

Q_огр=1,7*23,66*(22-0)= 884,9 Вт

Площадь теплоизоляционного ограждения для камеры молочно-жировых продуктов:

F=2,36*2,2+4,05*2,2+2,36*4,05=23,66 м²

Для камеры молочно-жировых продуктов теплопритоки через ограждения равны:

Q_огр=1,7*23,66*(22-2)=804,4 Вт

Площадь теплоизоляционного ограждения для камеры фруктов и напитков равна:

F=2,36*2,2+4,05*2,2+2,36*4,05=23,66 м²,

Q_огр=1,7*23,66*(22-4)=724 Вт.

Количество теплоты на доохлаждение продуктов.

Поступающие в холодильную камеру продукты имеют более высокую температуру, чем температура в камере. Температура охлажденных продуктов, поступающих на хранение, принимается равной 6°С, а температура замороженных продуктов – не выше -10°С. В процессе хранения в камере происходит доохлаждение продуктов и отведенная от продуктов теплота является дополнительной тепловой нагрузкой для холодильной машины. Количество отведенной от продуктов теплоты Q_продi по каждой товарной группе определяется по формуле:

,  (5.6)

Где G_i – суточный расход продуктов i-й товарной группы через холодильную камеру, кг/сут;

с_i – удельная массовая теплоемкость продуктов i-й товарной группы, Дж/(кг*К);

t_н, t_к – начальная и конечная температуры продуктов i-й товарной группы, °С.

Более точные результаты дает использование формулы:

, (5.7)

Где i_н и i_к – энтальпии i-й товарной группы при начальной и конечной температурах, дж/кг.

Для камеры полуфабрикатов:

Q_продi=345,1*(248000 - 238000) / (24 * 3600)=39,9 Вт

Для камеры молочно-жировых продуктов:

Q_продi=174,3*(358000 - 330000) / (24 * 3600) =56,5 Вт

Для камеры фруктов, зелени и напитков:

Q_продi=162,3*(278000 - 260000) / (24 * 3600)=33,8 Вт

Теплопритоки при открывании дверей.

В процессе эксплуатации двери холодильной камеры открываются, обеспечивая доступ во внутренний объем камеры теплого воздуха окружающей среды. Поступивший в камеру теплый воздух нужно охлаждать до установленной температуры в камере. Количество теплоты, отводимое от охлаждаемого воздуха, определяется как

 , (5.8)

Где Vкам – внутренний объем сборной холодильной камеры, м3;

n – кратность циркуляции воздуха, раз/сут.

i_нар – энтальпия влажного воздуха в помещении, в котором установлена камера, кДж/кг.

i_кам - энтальпия влажного воздуха в камере, кДж/кг.

Кратность циркуляции n показывает какое количество раз в течение суток обновился воздух в объеме холодильной камеры. Величина коэффициента n зависти от объема камеры и температурного режима.

Для камеры напитков n=4

ρ=1,275 кг/м3

Iнар=64 кДж/кг (при 28°С и φ=60%)

Iкам=15 кДж/кг(при 4°С и φ=90%)

Для камеры фруктов, зелени и напитков:

Эксплуатационные теплопритоки.

В состав эксплуатационных входят теплопритоки, обусловленные пребыванием людей в холодильной камеры, от ламп освещения, включаемых в камере при загрузке и выгрузке продуктов и теплопритоки от электродвигателей, вентиляторов, воздухоохладителей.

Q_экспл=А* Q_огр, Вт, (5.9)

Где Q_экспл – коэффициент эксплутационный тепловой поток, Вт;

А – коэффициент, учитывающий долю теплового потока в зависимости от охлаждаемого объема холодильной камеры;

Для камеры мяса:

Q_экспл=0,8*884,9 = 707,9 Вт

Для камеры молочно-жировых продуктов:

Q_экспл=0,6*804,4 = 482,6 Вт

Для камеры для фруктов, зелени и напитков:

Q_экспл=0,45*724= 579,2 Вт

Суммарные теплопритоки.

Для камеры полуфабрикатов:

Q_Σ=884,9+39,9+707,9=1623,7 Вт

Для камеры молочно-жировых продуктов:

Q_Σ=804,4+56,5+482,6=1343,6 Вт

Для камеры для фруктов, зелени и напитков:

Q_Σ=724+33,8+45,9+579,2=1382,9 Вт

5.1.4 Выбор холодильной машины

Выбор холодильной машины осуществляется по величине холодопроизводительности Q_0.,определяемой зависимостью

Q₀= , (5.10)

Где ψ – коэффициент, учитывающий теплопритоки к трубопроводам с хладагентом; для расчета принимаем 1,1.

b – коэффициент рабочего времени холодильной машины, для расчет принимаем 0,75.

Для камеры мяса:

Q₀=1633,3 *1,1/0,75=2394,7 Вт

Для камеры молочно-жировых продуктов:

Q₀=1344*1,1/0,75=1971 Вт

Для камеры фруктов, зелени и напитков:

Q₀=1382,9*1,1/0,75=2028,3 Вт

Для каждой из холодильных камер выбираем моноблочный холодильный аппарат Zanotti (MGM 213111G – для камеры полуфабрикатов, MGM 211111G — для молочно-жировой камеры, MGM 211111G — для камеры растительных продуктов).

Похожие работы

Анализ состояния туризма в г. Серпухов

Скачать

410036

7

0

... : группа 20+1 30+2 40+2 школьники 1400 р 1250 р 1150 р взрослые 1600р 1470р 1320р индивидуальные туристы 1980р Раздел 6. Состояние инфраструктуры г. Серпухов   Город расположен в 99 км к Югу от Москвы. С Москвой Серпухов связан Варшавским и Симферопольским шоссе, а также железной дорогой Курского направления. Время в пути по железной дороге до станции метро " ...

Франчайзинг в ресторанном бизнесе - теория и практика

Скачать

151626

0

0

... , пива) в аренду бесплатно, правда, при условии, что за пивом вы будете обращаться только к ним. Все остальное оборудование обойдется около 5000 долл. Другая важная составляющая ресторанного бизнеса - автоматизация системы контроля и учета. Существуют несколько фирм, поставляющих программное обеспечение по контролю и учету. Наиболее «продвинутый», хотя и самый дорогой продукт, - R-Keeper. ...

Транспортное обслуживание туристов

Скачать

585581

4

0

... автобусами во внутреннем сообщении Как уже отмечалось, на территории РФ действует ряд нормативных документов, направленных на обеспечение безопасности автомобильных перевозок. Для транспортного обслуживания туристов наиболее важным является «Положение об обеспечении безопасности перевозок пассажиров автобусами». В нем определены основные задачи юридических и физических лиц, ответственных за ...

Технология продвижения оздоровительных услуг на примере рекреационных ресурсов г. Геленджика

Скачать

163363

5

7

... Это практически первый случай за последние 30 лет, когда аэропорт строится с нуля. Общий объём инвестиций в проект оценивается в 5,8 млрд. рублей. 2. ПРОДВИЖЕНИЕ ОЗДОРОВИТЕЛЬНЫХ УСЛУГ НА ПРИМЕРЕ РЕКРЕАЦИОННЫХ РЕСУРСОВ ГОРОДА ГЕЛЕНДЖИК   Для развития оздоровительного туризма этого необходимы рекреационные ресурсы. Рекреационные ресурсы составляют важнейшую часть природного потенциала региона. ...