СОДЕРЖАНИЕ
Задание на проектирование...................................................................... 3

Введение.............................................................................................................. 4

I. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПЛОЩАДЕЙ для камер....................... 5

II. Планировка холодильника.................................................................. 10

III. Расчёт теплопритоков для камер холодильника  ................. 11

IV. расчет и подбор компрессоров и конденсаторов.................. 15

ЗАКЛЮЧЕНИЕ..……………………………………………………………………...21
список использованной ЛИТЕРАТУРы................................................. 22

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА............................................................................. 23

Задание на проектирование

Спроектировать систему хладоснабжения для объекта мясной промышленности по следующим данным:

                   1. Наименование объекта: холодильник мясокомбината.

                   2. Место расположения объекта: город Волгоград.

                   3. Характеристики объекта:

*     производительность мясокомбината – 36 тонн/смену;

*     структура емкости холодильника:

ü       вместимость камеры хранение мороженых грузов – сменный запас 40 тонн;

ü       вместимость камеры хранения охлажденных грузов – 8 сменный запас;

ü       производительность камер замораживания – 0,7 тонн/сутки.

ü       Производительность камеры охлаждения мяса – 0,3 тонн/сутки.

                   4. Хладагент: R717.

                   5. Способ подачи хладагента в испарительную систему: верхняя насосно-циркуляционная схема.

                   6. Среда, охлаждающая конденсатор: вода.

Введение

 Холодильное оборудование мясной промышленности предназначено для охлаждения, замораживания и хранения скоропортящихся сырья и мясопродуктов.

Холодильники пищевой, в том числе и мясной, промышленности имеют ряд особенностей, отличающих их от других холодильных объектов:

-    в холодильниках подвергаются обработке и хранению ценные и довольно быстро портящиеся продукты, требующие для своего хранения температуру ниже температуры окружающей среды, а также определенной относительной влажности;

-    необходимо препятствовать проникновению в холодильник теплоты и влаги наружного воздуха, что требует создания специальных ограждений для уменьшения теплового и влажностного потока;

-    присутствует большой объем перемещаемых грузов и возникает необходимость быстрой их разгрузки, что требует широкое применение транспортных устройств;

-    как к любому объекту пищевой промышленности, к холодильникам предъявляются высокие санитарные требования.

I. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПЛОЩАДЕЙ для камер

1.     Определение размеров камер хранения мороженого мяса.

1.1            Количество хранимого мороженного мяса, тонн

Gмороженого = M * 40,

где Gмороженого – количество хранимого мороженого мяса, тонны;

M – производительность мясокомбината, тонн/сутки;

40 – вместимость камер хранения мороженого мяса - сменный запас.

Gмороженого = 36 * 40 = 1440 тонн.

1.2  Вместимость камеры хранение мороженого мяса, м³

      Vгр мороженого = Gм / qv,

где Vгр мороженого - вместимость камер хранения мороженого мяса, м³;

qv – норма загрузки, равная 0,35 тонн / м³ .

Vгр мороженого = 1440/0,35 = 4114,3 м³ .

1.3  Грузовая площадь, занятая мороженым мясом,м².

Fгр. = Vгр. / hгр. ,

где Fгр. – Грузовая площадь, м²;

hгр. = 5,0 метров – грузовая высота, м.

Fгр. = 4114,3 / 5,0 = 823 м².

1.4 Строительная площадькамер хранения мороженого мяса, м²

Fстр зам = Fгр / βF,

где Fстр зам - строительная площадькамер хранения мороженого мяса, м² ;

βF = 0,75 – коэффициент использования площади.

Fстр зам = 823 / 0,75 = 1097 м².
1.5 Определение количества строительных прямоугольников камер хранения мороженого мяса, шт

Один блок принимаем равным 15 * 6 м ( 90 м² ).

n = Fстр зам / 90,

где n – количество строительных прямоугольников камер хранения мороженого мяса;

90 – площадь одного строительного прямоугольника, м² .

n = 1097 / 90 = 12 шт.
2.     Определение размеров камер хранения охлажденного мяса.

2.1 Вместимость камеры хранение охлажденного мяса

G охл = 8 * 36,

где G охл  - вместимость камеры хранение охлажденного мяса, тонн

8 – камер хранения мороженого мяса - сменный запас;

36 – производительность мясокомбината, тонн/смену.

G охл = 8 * 36 = 288, тонн.

2.2 Норма загрузки для камер хранения охлажденных грузов
V= G/0.25,

V= 288/0.25=1152 м³;

2.3 Расчет грузовой площади

Fгр.= V/H,

где Н – высота камеры, H=5 м,

Fгр.=1152/5=230,4

2.4 Расчет строительной площади

Fстр= Fгр./0,75

где Fстр. охл - строительная площадькамер хранения охлажденного  мяса, м² ;

0,75 – норма загрузки камеры, отнесенная к 1 м² строительной площади камеры , тонн/ м²

Fстр. охл = 1152 / 0,7м5 = 307,2 м² .

2.3 Определение количества строительных прямоугольников камер хранения охлажденного мяса, шт.

     n = Fстр охл / 72,

n = 307,2 / 72 = 4 шт.


3.     Определение размеров камер замораживания  мяса.

3.1 Строительная площадькамер замораживания мяса, м²

F'стр зам = (G зам * τц)/( qF * 24),

где F'стр зам - строительная площадькамер замораживания  мяса, м² ;

G зам = 25,2 – норма производительность камер замораживания , тонн/сутки;

τц = 32 часа – время цикла замораживания

F'стр зам = 25.2 * 32/( 0,25 * 24) = 134,4 м².

3.2 Определение количества строительных прямоугольников для камер  замораживания мяса, шт

     n = F'стр зам  / 72,

n = 134,4 / 72 = 2 шт.
4.     Определение размеров камер охлаждения мяса.

             4.1 Производительность камер охлаждения мяса.

    G охл = 58 тонн/сутки.

4.2 Строительная площадькамер охлаждения мяса, м²

F'стр охл = (G охл * τц)/( qF * 24),

где F'стр охл - строительная площадькамер охлаждения  мяса, м²

F'стр охл = (10,8 * 24)/( 0,25 * 24) = 43,2 м²

4.3 Определение количества строительных прямоугольников для камер  охлаждения мяса, шт

n = F'стр охл  / 72,

n = 43,2 / 72 = 1 шт
5. Суммарная строительная площадь производственных помещений холодильника, м²

∑ Fстр = Fстр зам + Fстр охл + F'стр зам + F'стр охл

∑ Fстр = 134,4+43,2+307,2+1097 = 1581,8 м²



6. Строительная площадь холодильника, м²

Fхол = ∑ Fстр / ηхол ,

где Fхол – строительная площадь холодильника, м²

ηхол  = 0,8 – коэффициент использования площади холодильника

Fхол = 1581,8 / 0,8 = 1977,25 м<sup>2



7.</sup> Определение количества строительных прямоугольников площади холодильника, шт

n = Fхол / 72,

n = 1977,25  / 72 = 27 шт

iV. расчет и подбор компрессоров и конденсаторов

1.        Подбор компрессора

Цикл работы холодильной машины
tконд.= tw₁+ Δt

tw₁= tа.м.+ Δt,

где Δt – температура при охлаждении, равна 6 К,

tа.м.- температура абсолютного максимума,

tw₁= 42+6= 48 °С,

tконд.= 48+6= 54 °С

P₀=95 кПа   - начальное давление в камерах при t= -35 °С,

Pконд.=  2700 кПа, давление при  конденсации

Pконд/ P₀≥7, следовательно цикл холодильной машины двухступенчатый.

Поэтому следует рассчитать  промежуточное давление,

Pпр. = √ P₀* Pконд. = 506,4 кПа

№ точки	t °С	P, кПа	I, кДж/кг	V, м3
1	-35	950	1340	1,19
2	79	5100	1569	0,32
3	5	5100	1380	0,25
4	108	2700	1580	0,085
5	50	2700	360	-
6	5	5100	360	0,042
7	5	5100	140	-
8	-35	950	140	0,159

2.        Теплоприток от компрессора

Q= Qоб.* a/b,

где теплоприток от камеры замораживания груза,кВт

 а=1,15

b=0,8

Q= 218,3 кВт

3.        Удельная холодопроизводительность цикла

q₁ = i₁ – i₈

где q₁ – удельная производительность цикла,

i_1,4 – энтальпии точек 1 и 8 соответственно, [кДж/кг]

qo = 1340– 140 = 1200 , кДж/кг

4.        Расчет массы пара, всасываемой в компрессор

Ма₁ =Qo / qo

Qo – холодопроизводительность компрессора

Ма₁ =218,3 / 1200 = 0,18 кг/с

Ма₂= Ма₁* (i₂-i₇)/(i₃-i₄)

Ма₂=0,18*(1569-140)/(1380-360)=0,25

5.        Расчет действительного объема пара, всасываемого в компрессор

Vд = Ма₁ * V₁

Vд - действительный объем пара, всасываемого в компрессор, м³/с

V₁- объём точки 1, м³/кг

Vд = 0,18* 1,19 = 0,21 м³/с

Vд₂= Ма_2*V₃=0.25*0.25=0,06  м³/с

6.        Объем, описываемый поршнем компрессора

Vп₁ = Vд/λ,

где λ – коэффициент подачи компрессора, определяемый из графика λ = f (π)

в нашем случае примем λ = 0,85

Vп₁ = 0,21/0,85 = 0,24  м³/с

Vп₂=0,06/0,8=0,07

7.        По полученному значению Vп выбираем компрессор , руководствуясь соотношением

0,95Vп ≤ ∑Vс≤1,1Vп

выбираем  компрессор марки D 55-7-4

8.        Характеристики выбранного компрессора

Теоретическая подача, м^{3 :}          для  нижней ступени 0,125

                                                        для верхней ступени 0,042
Мощность двигателя, кВт 55

Габаритные размеры

Длинна , мм    2500

Ширина, мм   1330

Высота, мм    1290

Масса, кг        2800
9.        Количество теплоты, отводимое в конденсаторе, кВт

Qк = Mc * qk = 0,076*1310 = 100.1 кВт

10.   Выбор компрессора для t = -20 ^оС

Qк = Qo*ρ/b,

где  ρ – коэффициент транспортных потерь, ρ = 1,135;

b – коэффициент рабочего времени, b = 0,8;

Qк – нагрузка отводимая от конденсатора

 Qк =461,4*1,3 = 599,8 кВт
11.   Площадь теплопередающей поверхности, м²

Fконд.= Qк*1000/ k*Ө,

Где k=800 Вт/ м²*К,- для горизонтального кожухотрубного конденсатора

Ө=4,6 К- разность температурного напора

Fконд.= 162,9 м²
12.   Выбор компрессора

Исходя из площади теплопередающей поверхности выбираем 2 конденсатора  марки 125 КВН и КТГ-32
13.   Техническая характеристика КТГ – 32

Площадь поверхности, м³    36   

Длинна , мм    4430

Ширина, мм   810

Высота, мм    910

Диаметры патрубков, мм

Входящего пара     50

Выходящей жидкости    20

Вход/Выход воды     65

Масса, кг      1155

Техническая характеристика 150КВН

Площадь поверхности, м³    1506         

Длинна , мм    -

Ширина, мм   1700

Высота, мм    5000

Диаметры патрубков, мм

Входящего пара     100

Выходящей жидкости    50

Вход/Выход воды     -

Масса, кг      4553

14.   Расчет и подбор воздухоохладителей

Fв= Q*100/k*Ө,

где Fв- площадь воздухоохладителя, м²

Q- теплоприток в камерах, кВт

k=18 Вт/м²*К

 Ө=7К

Для камер замороженных грузов

Fв=151,8*1000/18*7= 1205,2  м²

Для камер охлажденных грузов

Fв=57,6*1000/18*7=457,1 м²

Для камер хранения замороженных грузов

Fв=108*1000/18*7=857,1  м²

  Для камер хранения охлажденных грузов

Fв=144*1000/18*7=1142,8  м²
Далее по площадям поверхностей подбираем воздухоохладители .

Заключение

Рассчитана холодильная установка мясоперерабатывающего завода с камерами хранения замороженного и охлажденного грузов, а также камерами охлаждения и заморозки. Определены строительные площади  камер холодильника, разработана планировка промышленного здания и функциональная схема оборудования, рассчитаны теплопритоки для камер холодильника и исходя из этих расчетов, подобрано соответствующее холодильное оборудование. 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.     Крайнев А. А., Соколов В. С. Холодильные установки: Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине “Холодильная техника” для студентов спец. 270300 и 270500. – СПб: СПбГУНиПТ, 1999. – 58 с.

2.     Лебедев В. Ф., Чумак И. Г. и др. Холодильная техника. – М.: “Агропромиздат”,1986. – 335 с.

3.     Курылев Е. С., Герасимов Н. А. Холодильные установки. – Л.: “Машиностроение”, 1980. – 622 с.