reforef.ru 1

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

«Расчет блока холодильных камер предприятия общественного питания»

Содержание работы:


  1. Исходные данные для расчета

  1. Климатические условия

  2. Ассортимент и суточный расход продуктов

  3. Расположение блока холодильных камер

  4. Режимы хранения продуктов

  1. Определение площадей и числа охлаждаемых камер

  2. Выбор планировки блока холодильных камер

  3. Расчет толщины теплоизоляции

        1. Расчет толщины теплоизоляции наружных стен

        2. Расчет толщины теплоизоляции внутренних стен и перегородок в тамбур

        3. Расчет толщины теплоизоляции перегородок между камерами для молочно-жировых продуктов и камеры для фруктов, зелени, напитков.

        4. Коэффициент теплопередачи пола.

        5. Расчет толщины теплоизоляции перекрытия.

  1. Калорический расчет блока холодильных камер

  1. Теплопритоки в камеру для молочно-жировых продуктов

  2. Теплопритоки в камеру для мяса, мясопродуктов, рыбы, рыбопродуктов и мясных полуфабрикатов

  3. Теплопритоки в камеру для фруктов, зелени и напитков

  4. Суммарные теплопритоки в блок холодильных камер

  1. Определение расхода охлаждающей среды для конденсатора холодильной машины и выбор холодильной машины

  2. Определение площадей и числа испарительных батарей

  3. Суммарные теплопритоки в блок холодильных камер



  1. Исходные данные для расчета




        1. Климатические условия

Блок холодильных камер размещается в г. Мурманск, где расчетная летняя температура равна

        1. Ассортимент и суточный расход продуктов


В столовой потребляется следующее количество продуктов (кг/сут):

мясо и мясопродукты: 200

рыба и рыбопродукты: 250

овощные полуфабрикаты:80

молочно-жировые продукты: 180

фрукты, зелень и напитки: 200


        1. Расположение блока холодильных камер

Блок холодильных камер размещается на первом этаже.


        1. Режимы хранения продуктов



п/п

Наименование камеры

Температура,

Влажность, %

Кратность воздухообмена

1

Мясо и мясопродукты

0

80

-

2

Рыба и рыбопродукты

-2

95

-

3

Молочно-жировые продукты

+2

85

-

4

Фрукты, зелень и напитки

+4

90

4 (в сутки)


5

Овощные полуфабрикаты

+2

85

-



  1. Определение площадей и числа охлаждаемых камер


Для того, чтобы определить площадь холодильных камер, сначала определяют емкость этих камер:

, кг, где

Грузовая площадь камеры вычисляется по формуле:

коэффициент использования площади холодильной камеры, который учитывает наличие проходов, отступов от стен и колонн
Грузовая и строительная площади камеры для мяса и мясопродуктов равны:


Грузовая и строительная площади камеры для рыбы и рыбопродуктов равны:


Грузовая и строительная площади камеры для овощных полуфабрикатов равны:


Грузовая и строительная площади камеры для молочно-жировых продуктов равны:


Грузовая и строительная площади камеры для фруктов, зелени и напитков равны:


В соответствии с требованиями к планировке холодильных камер мясо и мясопродукты, рыба и рыбопродукты будут храниться в одной камере, строительная площадь которой равна:

Молочно-жировые продукты, а также овощные полуфабрикаты хранятся в одной камере, площадью:

будут храниться в отдельной камере, площадью:


  1. Выбор планировки блока холодильных камер


  1. Строительные конструкции ограждений холодильных камер.

Расчет толщины теплоизоляции
где
коэффициент теплопроводности принятого теплоизоляционного материала,

К – рекомендуемое значение коэффициента теплопередачи ограждения,

толщины отдельных слоев ограждения, м

коэфициенты теплопроводности материалов соответствующих слоев ограждения,


коэф-т теплоотдачи с наружной стороны ограждения холодильной камеры,

коэф-т теплоотдачи с внутренней стороны ограждения холодильной камеры,
В связи с тем, что рассчитанная толщина тепловой изоляции редко совпадает со стандартной толщиной теплоизоляционных пластин, ее округляют в большую сторону до величины, кратной стандартной толщине плит. Увеличение толщины тепловой изоляции приводит к изменению коэффициента теплопередачи ограждения, получившему название действительного коэффициента теплопередачи

, где

термическое сопротивление слоев ограждения за исключением слоя тепловой изоляции

термическое сопротивление с округленной толщиной теплоизоляции

Полученное значение увеличивается на 10…20% для компенсации возможных дефектов теплоизоляционных работ и теплопритоков через тепловые мосты, не учитываемые в расчете.


  1. Расчет толщины теплоизоляции наружных стен

Так как город Мурманск располагается в северной климатической зоне, в качестве несущей конструкции для наружной стены здания выбираем кирпич толщиной 380мм (1,5 кирпича).

Коэффициент теплопередачи К=0,38


Конструкция наружной стены:














c:\users\александр\desktop\нар стен.jpg

1

Цементная штукатурка

0,88

0,01

2

Кирпичная кладка


0,82

0,64

3

Цементная штукатурка

0,88

0,01

4

Рубероид

0,18

0,008

5

Пенопласт полиуретановый жесткий ПУ-101

0,041

?

6

Цементная штукатурка

0,88

0,02


Коэффициент теплоотдачи поверхности наружной стены, принимается равнымт.к. блок холодильных камер расположен на первом этаже.

Для внутренней поверхности наружных стен (со стороны холодильной камеры) значение коэффициента теплоотдачи составляет для камер без принудительной вентиляции воздуха и для камер с приточно-вытяжной вентиляцией.
=0,039 м

Ширина стены = 738 мм


  1. Расчет толщины теплоизоляции внутренних стен и перегородок в тамбур(Коэффициент теплопередачи К=0,56


Конструкция внутренних стен и перегородок в тамбур:
















1

Цементная штукатурка


0,88

0,01

2

Кирпичная кладка

0,82

0,25

3

Битум нефтяной

0,18

0,008

4

Пенопласт полиуретановый жесткий ПУ-101

0,041

?

5

Цементная штукатурка

0,88

0,02


=0,047 м

Ширина стены = 345 мм



  1. Расчет толщины теплоизоляции перегородок между камерами. Коэффициент теплопередачи принимается равным .


Конструкция перегородок между камерами:















1

Цементная штукатурка

0,88

0,01

2

Кирпичная кладка

0,82

0,12

3

Битум нефтяной


0,18

0,008

4

Пенопласт полиуретановый жесткий ПУ-101

0,041

0,025

5

Цементная штукатурка

0,88

0,02

< 0,58 (размер подобран правильно)

Ширина стены = 243 мм


  1. Расчет толщины теплоизоляции перекрытия и пола. Температура в камере t=-2

Коэффициент теплопередачи перекрытия равен.



Конструкция перекрытия:














1

Линолеум

0,2

0,005

2

Бетонная стяжка

1,2

0,04

3

Железобетонная плита

1,5

0,22

4

Штукатурка цементная

0,88


0,04

5

Рубероид

0,18

0,005

6

Пенопласт полиуретановый самозатухающий ПСБ-С

0,047

?

4'

Штукатурка по сетке

0,88

0,02



=0,083 м толщина слоя теплоизоляции принимается равной 100 мм

Т.к. Холодильные камеры располагаются на 1 этаже многоэтажного здания, а внизу располагаются подвальные помещения, то конструкция пола есть конструкция межэтажного перекрытия и

  1. Калорический расчет блока холодильных камер

Расчет температур ограждений

Домовая кухня располагается в подвале в г. Мурманск, где средняя летняя температура 25С

  1. Наружная стена:

  2. Внутренняя стена:

  3. Перегородка в тамбур:

  4. Перекрытие:

  5. Пол:



Суммарные теплопритоки в холодильную камеру определяются уравнением:

, где


Теплопритоки через ограждения определяются как сумма теплопритоков через наружные и внутренние стены, перегородки в тамбур и смежные камеры, перекрытия и полы холодильных камер.

Суммарные теплопритоки через ограждения определяется как:

, где

- теплопритоки, обусловленные разностью температур, Вт;

- теплопритоки от солнечной радиации, Вт.

Рассчитываем только Q₁̒, так как в подвале отсутствуют теплопритоки от солнечной радиации.

- расчетный коэффициент теплопередачи ограждения,

F – площадь поверхности ограждения,

- температура воздуха (или грунта) внешней поверхности ограждения,

- температура воздуха внутри охлаждаемого помещения,

Блок холодильных камер находится в подвальном помещении, поэтому теплоприток от солнечной радиации не учитываются.
Нпот=2,4м

пол=0,43м

перекрытие=0,43м

Тогда Н*=2,4+0,43=2,83м

Iкамера (фрукты, зелень, овощи):


IIкамера (мол-жир):


III камера (мясо-рыбная):

Теплопритоки через ограждения

Ограждения

Красч/Кусл, Вт/мІК

Площадь ограждения F, мІ

Начальная температура t, С

Разность температур на ограждении (tнач-tкон), С

Теплоприток Q₁, Вт

Камера 1 фрукты, овощи) t=+4

 

Наружная стена

0,49

14,05


25

21

144,6

Перегородка между камерами

0,63




1

-3




Перегородка в тамбур

0,59

7,2

15

11

46,7

Внутренняя стена 1

0,59

17,21

20

16

162,4

Внутренняя Стена 2

0,59

14,7

20

16

138,7

Пол

0,42

30,2


20

16

227,1

Перекрытие

0,42

30,2

20

16

227,1

Итого по камере 1

 

916

Камера 2(мол-жир) t=+2

 

Наружная стена

0,49

9,6

25

23

108,2

Перегородка в тамбур

0,59

9,6

15

13

73,6

Перегородка между камерами

0,63

11


-2

-4

-27,7

Внутренняя стена

0,59

11

20

18

117

Пол

0,42

13,2

20

18

99,8

Перекрытие

0,42

13,2

20

18

99,8

Итого по камере 2

 

470,7

Камера 3 (мясо-рыба) t=-2

 

Внутренняя стена 1

0,59

17


20

22

220,7

Внутренняя стена 2

0,59

16,1

20

22

209

Внутренняя стена 3

0,59

17

20

22

220,7

Перегородка в тамбур

0,59

16,1

15

17

161,5

Пол

0,42

34.1

20

22

352,5

Перекрытие

0,42

34.1

20


23

352,5

Итого по камере 3

 




1516,9

Итого по всем камерам

 

2903,6










Теплопритоки от продуктов

Суммарное количество теплоты, необходимое для охлаждения продуктов и тары, определяется по формуле: , где

- количество теплоты, требуемое для охлаждения продуктов, Вт;

- количество теплоты, требуемое для охлаждения тары, Вт.
, где

суточное поступление (расход) продуктов в холодильную камеру,;

m – коэффициент, учитывающий срок хранения продуктов;

- энтальпия продуктов при температуре поступления в холодильную камеру, ;

- энтальпия продуктов при температуре хранения,

, где

суточное поступление тары в холодильную камеру, ;

– удельная массовая теплоемкость материала тары, ;

– температура тары, соответствующая температуре поступающего продукта, ;

– температура тары, соответствующая температуре хранения продукта в холодильной камере,

Суточное поступления тары в холодильную камеру зависит от суточного расхода продукта и материала тары: , где


n – коэффициент, учитывающий материал тары
I камера (фрукты, зелень, овощи):

Мпр=200; m=0,6; tнач=8С; tкон=4С; iнач=302; iкон=286,7

II камера (мол-жир.):

Мпр=180; m=1; tнач=8С; tкон=1С; iнач=350,7; iкон=322,8


Полуфабрикаты овощные:
Мпр=80; m=1; tнач=8С; tкон=1С; iнач=302,1; iкон=274
III камера (мясо-рыбная):

Мясо:

Мпр=200; m=0,6; tнач=4С; tкон=-2С; iнач=245; iкон=95,8
Рыба:

Мпр=250; m=0,6; tнач=4С; tкон=-2С; iнач=280; iкон=106,2



Теплопритоки от продуктов

Наименование камер и типов продуктов

m (коэф., учитывающий срок хранения прод. )

Mпр (суточный расход прод.), кг/сут

? (срок хранения прод.), сут

tнач (темп.прод. и тары при поступлении в ХК), С

tкон (темп.прод. и тары при хранении), С


t, C

iнач (энтальпия -"-), Дж/кг

iкон (энтальпия -"-), Дж/кг

i , Дж/кг

n (коэф., учит.материал тары) - пластмасса

Мт (сут. поступление тары в ХК), кг/сут

Ст (удельная масс. теплоемкость мат-ла) - пластмасса, Дж/кгК

Q₂̒, Вт

Q₂̒̒, Вт

Q₂, Вт

Камера 1




Фрукты, зелень, овощи

0,6

200

4

8

4

4

302000

286700

15300

0,2

24

500

24

0,6

24,6

Итого по кам 1





24

0,6

24,6

Камера 2

 

Мол-жир

1

180

2

8

2

6

350700

322800

27900

0,2

32

500

58,1

1,3

59,4

Овощные п/ф

 1

80

2

8

2

6

350700

322800

27900


0,2

20

500

26

0,8

26,8

Итого по кам 2




84,1

2,1

86,2

Камера 3

 

Мясо

0,6

200

4

4

-2

6

245000

95800

149200

0,2

24

500

207,2

0,83

208,03

Рыба

0,6


250

4

4

-2

6

280000

106200

173800

0,2

30

500

307,8

1,04

308,84

Итого по кам 3

 

510

1,87

516,87

Итого по всем камерам

 

618,1

4,57

627,67



Камера 1

 


Теплопритоки от вентиляционного воздуха

Количество теплоты, отводимое от вентиляционного воздуха, определяется по формуле: , где

- плотность воздуха при соответствующей температуре и относительной влажности,

- кратность воздухообмена;

- энтальпия наружного воздуха,

- энтальпия воздуха в охлаждаемой камере,
I камера (фрукты, зелень, овощи):

Кратность воздухообмена для камеры хранения фруктов и овощей определяется как

;

Т=25С, х=61%

Т=4С, х=90%


Эксплуатационные теплопритоки
Камера 1: Fстр=22

Камера 2:Fстр=8,4

Камера 3: Fстр=26,5

Теплопритоки за счет дыхания продуктов

, где

- теплота экзотермического дыхания продуктов,

Наименование камеры

Площадь камеры, мІ, Fстр

Температура воздуха в камере, С, tкам

Относительная влажность воздуха в камере, %, ?кам

Q₁, Вт

Q₂, Вт

Q₃, Вт

Q₄, Вт

Q₅, Вт

?Q, Вт

КамераI –овощи, фрукты

22

+4

90

916

24,6


135,6

274,8

46,4

1397,4

Камера II –мол-жир

8,4

+2

80

470,7

86,2

0

234,4

0

791,3

Камера III - мясо-рыба

22

-2

90

1516,9

516,87

0

379,2

0

2413

Итого:

 

 

 

2903,6

670,16

135,6

888,4

46,4

4601,7




  1. Определение расхода охлаждающей среды для конденсатора холодильной машины и выбор холодильной машины


Холодопроизводительность холодильной машины определяется по зависимости:
- суммарная тепловая нагрузка на все камеры блока, Вт;

- коэффициент, учитывающий потери в трубопроводах и аппаратах холодильной машины;

- коэффициент рабочего времени, .

Принимаем , а
= 6,4 кВт
марка холодильной машины – ХМВ1-6 с воздушным охлаждением


  1. Определение площадей и числа испарительных батарей



- суммарные теплопритоки в холодильную камеру, Вт;

- коэффициент теплопередачи испарительной батареи,

- температура воздуха в холодильной камере,

- температура кипения холодильного агента,
Для испарительных ребристых батарей (ИРСН) принимается:

- для камер без приточно-вытяжной вентиляции:

- для камер с приточно-вытяжной вентиляцией:

Число испарителей в каждой камере определяется по формуле:

, где

- теплопередающая поверхность одной испарительной батареи марки ИРСН,


Принимаем испаритель марки ИРСН -12,5


I камера (овощи, фрукты, зелень):

IIкамера (мол-жир):

III камера (мясо-рыба):



  1. Определение расхода охлаждающей среды для конденсатора холодильной машины


С – теплоемкость окружающей среды, ;

– эффективная мощность компрессора, Вт, =3,1 кВт (для компрессора холодильной машины марки ХМВ1-6)

- плотность окружающей среды,

- разность температур,

Для воды: С=1,005 103

Вт