Определение тепловлагопритоков

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К курсовому проекту по дисциплине

«Оборудование пищевых предприятий и

систем кондиционирования воздуха»

на тему:«ваша тема»

Автор проекта ФИО гр. МК – 319 (52)

Специальность 151022 Монтаж и техническая эксплуатация

холодильно-компрессорных машин и установок

Обозначение проекта ДО (ЗО) КП 150414 Ф (год) 0000 ПЗ

Руководитель проекта _________________ Ельцов В С

(подпись)

Проект защищен _________________ Оценка ____________

(дата)

Сарапул 20___

Приложение А

Министерство образования и науки Удмуртской Республики

Бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования Удмуртской Республики

«Сарапульский техникум пищевой промышленности»

УТВЕРЖДАЮ

Зам. директора по учебной части

________________Л. А. Сафина

«___»________________20__ год

ЗАДАНИЕ

на курсовой проект по дисциплине «Оборудование пищевых предприятий и системы кондиционирования воздуха»

Студенту группы ___________________________________________________

(Фамилия, имя, отчество)

Тема работы: ___________________________________________________

_______________________________________________________________

Исходные данные: Суточное поступление __________________

Продолжительность созревания __________

Кратность вентиляции __________________

Кратность циркуляции __________________

Параметры воздуха в камере _____________

_____________

Высота камеры ________________________

Усушка ______________________________

Расчётно-пояснительная записка

Введение

1 Выбор расчётных параметров наружного и внутреннего воздуха

2 Расчёт ёмкости камеры, планировка, расчёт теплоизоляции

3 Определение тепловлагопритоков

4 Определение производительности СКВ по воздуху

5 Определение тепловых нагрузок на основное оборудование. Выбор кондиционера

6 Проверочный расчёт основного оборудования СКВ

7 Расчёт и подбор холодильной машины

8 Определения сечения основных воздуховодов и подбор вентилятора

9 Расчёт диаметра трубопровода

10 Техника безопасности

11 Монтаж кондиционера

12 Обслуживание кондиционера

13 Эксплуатация кондиционера

14 Ремонт кондиционера

Графическая часть

Лист №1 План камеры с разводкой воздуховодов и СКВ

Лист №2 Схема холодильной установки технологического кондиционера

Рекомендуемая литература

Руководитель ______________ / Ельцов В С /

Задание одобрено на цикловой комиссии спецдисциплин механического цикла

Протокол № _______ «___» ___________ 20___ года

Председатель цикловой комиссии _____________ / Громова В В /

Дата выдачи задания

«___» ________ 20__ г

Дата сдачи задания

«___» _______ 20__ г

Приложение Б

Рецензия на курсовой проект

Рецензия

На курсовой проект по дисциплине «Монтаж и техническая эксплуатация холодильно-компрессорных машин и установок» студента

1. Соответствие темы проекта и его исходных данных заданию на курсовой проект

2. Объем пояснительной записки

________________________________________________________________

3.Объем графической части

__________________________________________________________________

4.Замечание на соответствие выполнения пояснительной записки требованиям ГОСТ2. 105-95 «Правила оформления текстовых документов»

________________________________________________________________________

5.Замечание на соответствие выполнения графической части проекта требованиям ГОСТ

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

6. Замечание по расчетной части проекта

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

Оценка проекта графической части

Оценка расчетной части проекта

Защита проекта

Нормаконтроль Ельцов В С Руководитель проекта Ельцов В С

ВВЕДЕНИЕ

Технология производства сырокопчёных колбас (твёрдых сыров).

1 ВЫБОР РАСЧЁТНЫХ ПАРАМЕТРОВ НАРУЖНОГО И ВНУТРЕННЕГО ВОЗДУХА

Таблица 1.1 Параметры наружного воздуха (таблица 1)

Город	Географическая широта	Глубина промерзания, см	Температура,	Относительная влажность, %
Среднегодовая	Расчётная летняя	Расчётная зимняя	Расчётная летняя	Расчётная зимняя

ТАБЛИЦА 1

Город	Географическая широта	Глубина промерзания, см	Температура,	Относительная влажность, %
Среднегодовая	Расчётная летняя	Расчётная зимняя	Расчётная летняя	Расчётная зимняя
Архангельск	64	165	0,8	27	-32	63	88
Астрахань	48	90	9,4	34	-22	37	79
Барнаул	52	210	1,1	31	-39	44	67
Брянск	52	100	4,9	30	-24	53	84
Владивосток	44	-	4	23	-25	75	90
Владимир	56	135	3,4	29	-27	57	85
Вологда	60	150	2,2	28	-31	61	84
Волгоград	48	115	7,6	35	-22	33	83
Воронеж	52	130	5,4	33	-25	47	83
Грозный	44	-	10,1	34	-16	47	84
Иваново	56	130	2,7	30	-28	56	84
Иркутск	52	ВМГ	-1,1	29	-38	58	78
Казань	56	165	2,8	30	-30	53	83
Краснодар	44	-	10,8	34	-19	46	79
Красноярск	56	ВМГ	0,5	30	-40	56	69
Курск	52	115	5,4	30	-24	53	86
Санкт-Петербург	60	120	4,3	27	-25	59	85
Москва	56	140	4,8	30	-25	54	83
Мурманск	68	ВМГ	0	25	-28	63	85
Новороссийск	44	-	12,7	33	-13	53	72
Новосибирск	56	220	-0,1	30	-39	56	77
Омск	56	215	0	31	-37	52	80
Оренбург	52	160	3,9	34	-29	40	78
Пермь	56	190	1,5	29	-34	57	83
Ростов-на-Дону	48	90	8,7	33	-22	41	84
Саратов	52	145	5,3	33	-25	41	83
Свердловск	56	190	1,2	30	-31	54	77
Смоленск	56	110	4,4	28	-26	60	88
Сочи	44	-	13,4	32	-15	70	68
Тамбов	53	130	4,8	32	-27	49	83
Томск	56	210	-0,6	29	-40	59	78
Тюмень	56	ВМГ	1,3	31	-35	58	78
Хабаровск	48	100	1,4	32	-32	67	71
Харьков	52	100	6,9	32	-23	47	81
Чита	52	ВМГ	-2,7	32	-38	53	64
Ярославль	56	145	2,7	28	-31	58	82

Таблица 1.2 Параметры внутреннего воздуха

Продукт	Температура,	Относительная влажность, %
Колбаса (сыр)

2 РАСЧЁТ ЁМКОСТИ КАМЕРЫ, ПЛАНИРОВКА, РАСЧЁТ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ

Мкость камеры по грузу

2.1.1 Расчёт камеры по грузу

ΣЕ_кам = G_пр ∙ τ

где G_пр – производственная мощность, т/сут

τ – продолжительность созревания, сут

2.1.2 Потребное количество стеллажей

n_р =

где G_ст – грузоподъёмность одной рамы, т

G_ст = 0,2 (т)

Планировка камеры

Учитывая проходы между стеллажами – 0,5 м, от стеллажа до стены – 1,2 м и от стеллажа до следующего стеллажа – 1 м принимается длина камеры ___ м, ширина – ___ м, площадь – ___ м²

2.3 Расчёт теплоизоляции

2.3.1 Расчёт толщины теплоизоляционного слоя

= ∙ [ (м)

где – коэффициент теплопроводности изоляционного слоя, Вт/м²∙К (таблица 5)

– коэффициент теплопередачи наружных стен и покрытий при внутренней температуре, Вт/м²∙К (таблица 2 и таблица 3)

и α_в – коэффициенты теплоотдачи с наружной и внутренней стороны ограждения, Вт/м²∙К (таблица 4)

- суммарное термическое сопротивление слоёв конструкции, м²∙К/Вт (таблица 5)

ТАБЛИЦА 2

Среднегодовая температура в районе строительства,	Коэффициенты теплопередачи наружных стен и покрытий при внутренней температуре
-40 ÷ -30	-25 ÷ -20	-15 ÷ -10	-4	0	4	12
0 и ниже
Выше 0 – ниже +9
+9 и выше

ПРИМЕЧАНИЕ: 1. В числителе приведено значение коэффициента теплопередачи для наружных стен, в знаменателе – для бесчердачных покрытий

ТАБЛИЦА 3

Температура воздуха в охлаждаемом помещении,	Коэффициенты теплопередачи
Внутренние стены и перегородки	Обогревемые полы на грунте
От -30 до -20 -10 От -4 до 4 12	0,27 ÷ 0,28 0,3 0,41 ÷ 0,52 0,64	0,21 0,29 0,41 0

ТАБЛИЦА 4

Поверхности	Коэффициент теплоотдачи, α	Сопротивление теплоотдаче, R
Наружные поверхности стен и бесчердачных покрытий	23	0,043
Внутренние поверхности помещений без принудительной циркуляции воздуха (при батарейном охлаждении камер) стены полы и потолки	8 6 ÷ 7	0,125 0,167 ÷ 0,143
Внутренние поверхности помещений с умеренной циркуляцией воздуха (хранение охлаждённых грузов)	9	0,111
Внутренние поверхности помещений с интенсивной циркуляцией воздуха (камеры охлаждения и замораживания)	11	0,091

ТАБЛИЦА 5

Наименование ограждения	Наименование и материал слоя	Коэффициент теплопроводности, λиз
Наружная стена морозильной камеры	Теплоизоляция из пенопласта полистирольного ПСБ-С	0,05	0,546
Наружная стеновая панель	Теплоизоляция из пенопласта полистирольного ПСБ-С	0,05	0,108
Покрытие охлаждаемых помещений	Теплоизоляция из пенопласта полистирольного ПСБ-С	0,05	0,079
Полы охлаждаемых помещений	Теплоизоляция из пенопласта полистирольного ПСБ-С	0,05	2,43
Внутренняя стеновая панель	Теплоизоляция из пенопласта полистирольного ПСБ-С	0,05	0,543

2.3.2 Действительное значение коэффициента

= (Вт/м²∙К)

где δ_из.д – принятая толщина теплоизоляционного слоя, м

Таблица 2.1 Теплоизоляционное ограждение

Ориентация	, м	δиз.д, м	, (Вт/м2∙К)
Наружные стены
Внутренние стены
Покрытие
Пол

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОВЛАГОПРИТОКОВ

Определение теплопритоков

3.1.1 Теплоприток через ограждающие конструкции

Q₁ = Q_1т + Q_1c (кВт)

3.1.2 Определение теплопритока через ограждение

Q_1т = k_д ∙ F ∙ (t_н - t_к) ∙10^-3 (кВт)

= 0,7 ( )

где k_д – действительный коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/м²∙К

F – расчётная площадь поверхностей ограждения, м²

t_н – расчётная температура воздуха с наружной стороны ограждения,

t_к – расчётная температура воздуха внутри охлаждаемого помещения,

3.1.3 Теплоприток от солнечной радиации

Q_1с = k_д ∙ F ∙ Δt_с ∙ 10^-3 (кВт)

где Δt_с – избыточная разность температур, характеризующая действие радиации в летнее время,

для наружных стен – 13,2

для покрытий – 17,7

Таблица 3.1 Сводная таблица теплопритока Q₁ в летний и зимний режимы

ориентация

kд, Вт/м2∙К

Размеры

tн,

tк,

Δt,

Q1т, кВт

Δtс,

Q1с, кВт

Q1, кВт

Д

Ш

В

F

об

км

об

км

Покр

Пол

итого

ПРИМЕЧАНИЕ: Q_1т компрессора = 80% при -20, 60% при 0, 50% при 5, 100% при -30

Q_1т оборудования = 100%

3.1.4 Теплоприток от обработанных продуктов и тары

Q₂ = Q_2гр + Q_2тары (кВт)

3.1.5 Теплоприток от обработанных продуктов

Q_2гр = G_гр ∙ С_пр ∙ (t_н - t_в) ∙ (кВт)

где С_пр – теплоёмкость продукта, кДж/кг∙К

С_пр = 2,3 (кДж/кг∙К) – сыр

С_пр = 2,51 (кДж/кг∙К) - колбаса

– время термообработки, ч

= 24 ч - сыр

= 20 ч - колбаса

3.1.6 Теплоприток от тары

Q_2тары = G_гр ∙ К ∙ С_тары ∙ (t_н - t_в) ∙ (кВт)

где К – коэффициент учитывающий материал тары (таблица 6)

ТАБЛИЦА 6

Материал тары	Коэффициент, К
стекло	1
картон	0,1
металл	0,15
дерево	0,2
пластмасса	0,12

С_тар – теплоемкость тары, кДж/кг∙К (таблица 7)

ТАБЛИЦА 7

Материал тары	Теплоёмкость тары
стекло	0,8
картон	2,3
металл	0,5
дерево	2,3
пластмасса	2,1

Таблица 3.2 Сводная таблица теплопритока Q₂

Режимы	Продукт	G, т/сут	tн,	tк,	К	Спр	Стары	Q2, кВт	Q2, кВт
гр	тар	об	км
Летний
Зимний

ПРИМЕЧАНИЕ: Q₂ компрессора = 100% и Q₂ оборудования = 100% (для камер хранения)

Q₂ компрессора = 100% и Q₂ оборудования = 130% (для камер термообработки)

3.1.7 Теплоприток от вентиляции и инфильтрации

Q₃ = V_к ∙ a ∙ ρ_к ∙ (i_н - i_к) ∙ (кВт)

где V_к – объём камеры, м³

a – кратность вентиляции, об/сут

ρ_к – плотность в камере, кг/м³ (при помощи i-d диаграммы)

i_н и i_в – удельная энтальпия наружного воздуха в камере, кДж/кг (при помощи i-d диаграммы)

Таблица 3.3 Сводная таблица теплопритока Q₃

Режимы	Продукт	Vк м3	а, об/сут	ρк, кг/м3	iн	iв	Q3, кВт
обор	км
летний
зимний

ПРИМЕЧАНИЕ: : Q₃ компрессора = 100%

Q₃ оборудования = 100%

3.1.8 Эксплуатационные теплопритоки

Q₄ = q₁ + q₂ + q₃ + q₄ (кВт)

3.1.9 Теплоприток от освещения

q₁ = А ∙ F_к ∙ 10^-3 (кВт)

где А – теплота, выделяемая источником 1 м² площади пола, Вт/м²

А = 1,2 ÷ 1,4 Вт/м²

3.1.10 Теплоприток от пребывания людей

q₂ = 0,35 ∙ n (кВт)

где n – число одновременно работающих людей

При F до 200 м² принимается 2 ÷ 3 человека

При F > 200 м² принимается 3 ÷ 4 человека

q₃ = Р_эл ∙ η_эл (кВт)

где Р_эл – мощность электродвигателя, кВт (таблица 8)

ТАБЛИЦА 8

Камеры	Мощность электродвигателя
хранения	2 ÷ 4
охлаждения	3 ÷ 8
замораживания	8 ÷ 16

η_эл – КПД электродвигателя

η_эл = 0,96 ÷ 0,98

3.1.11 Теплоприток от открытых дверей

q₄ = k ∙ F_к ∙ 10^-3 (кВт)

где k – удельный теплоприток от открывания дверей, Вт/м² (таблица 9)

ТАБЛИЦА 9

Помещения	Теплоприток при высоте камер 6 м3 и площади, м2
до 50	50 ÷ 100	более 150
Камеры охлаждения мяса	23	12	10
хранения охлаждённых продуктов	29	15	12
замораживания	32	15	12
хранения мороженны х продуктов	22	12	8
Экспедиция и загрузочно-разгрузочные	78	38	20
Хранения фруктов	10	5	4
Цех товарной обработки фруктов	46	23	12

Таблица 3.4 Сводная таблица теплопритока Q₄

Режимы

Продукт

Fк, м2

А, Вт/м2

q1, кВт

n

q2, кВт

Рэл, кВт

ηэл

q3, кВт

k, Вт/м2

q4, кВт

Q4, кВт

об

км

летний

зимний

ПРИМЕЧАНИЕ: Q₄ компрессора = 50 ÷ 75%

Q₄ оборудования = 100%

Определение влагопритоков

3.2.1 Влагоприток от обрабатываемых материалов

W₂ = (кг/с)

где G_пр – суточное поступление груза в камеру, т/сут

У – усушка, %

У = 23,7%

3.2.2 Влагоприток с наружным воздухом

W₃ = L_вз ∙ ρ ∙ (d_н - d_к) ∙ 10^-3 (кг/с)

где L_вз – количество циркулируемого воздуха

ρ – плотность воздуха в камере, кг/м³ (при помощи i-d диаграммы)

d_н и d_к – влагосодержание наружного и внутреннего воздуха, г/кг (при помощи i-d диаграммы)

L_вз =

где n_цир – кратность циркуляции воздуха, об/мин

3.2.3 Эксплуатационный влагоприток от технического оборудования и людей

W₄ = ω_чел ∙ n ∙ 10^-6 (кг/с)

где ω_чел – удельное влаговыделение с одного человека, кг/с (таблица 10)

ТАБЛИЦА 10

Род работы	Влаговыделения
Расчётные температуры воздуха в кондиционируемых помещениях,
10 ÷ 13	14 ÷ 16	17 ÷ 19	20 ÷ 22	23 ÷ 25	26 ÷ 28	30 ÷ 32	35
Лёгкая физическая работа (кассиры, посетители столовых, магазинов и др.)	11,1	13,9	21,4	22,2	32,2	36	41,6	55,5
Лёгкая работа сидя	9,16	11,9	14,7	17,7	19,4	27	32,2	32,2
Работа средней тяжести (продавцы магазинов, официанты, уборщицы и т.п)	20,8	32	34,7	39	51,5	55,5	69,5	79
Тяжёлая работа	37	52,7	51,4	64,5	80,5	90,5	101	94,5

3.2.4 Суммарный влагоприток

W = W₂ + W₃ + W₄ (кг/с)

Таблица 3.5 Сводная таблица влагопритоков

Режимы	W2, кг/с	W3, кг/с	W4, кг/с	W, кг/с
летний
зимний