Примеры расчетов

1. Определить теплопритоки в камеру хранения мороженых грузов распределительного холодильника. Выбрана угловая камера распределительного холодильника емкостью 2000 т, одна стена которой выходит на автомобильную платформу.

Площадь камеры 302 м² (24.4 X 12.4 м), высота до балок покрытия 6 м. Высота стен c учётом изоляции около 7.7м. Длина наружных стен 24.88 м и 12.88 м. Условная емкость камеры E = 470 т.

Температура воздуха в камере t_в= –20° С. Циркуляция воздуха естественная, охлаждение при помощи потолочных и пристенных батарей.

Холодильник расположен в средней зоне. Для расчета принимаем данные по Курской области: среднегодовая температура 5.4°С, расчетная наружная температура летнего периода 30° С.

В связи с тем, что в данном примере расчет изоляции не производился, коэффициенты теплопередачи ограждений принимаем по табл. 2.6 для наружных ограждений и в соответствии с данными (см. с. 31–32) для внутренних стен и перегородок (Вт/м²·К)

Наружные стены 0.23

Покрытия 0,22

Внутренние стены 0,28

Перегородки 0.58

Пол с обогревом 0,21

Теплопритоки через ограждающие конструкции камеры холодильника рассчитываем по формулам (3.1), (3.2), (3.5).

Для расчета теплопритоков от солнечной радиации через стены принимаем ориентацию холодильника автомобильной платформой на север. Тогда будет учтен теплоприток от солнечной радиации, через покрытие и стену, ориентированную на восток. Принимаем, что кровля темная ( = 17.7° С), а стена оштукатурена светлой штукатуркой ( ° С).

Результаты расчета сводим в табл. 3.5.

Таблица 3.5

Теплопритоки через ограждения

Ограждение	K Вт/(м2·K)	F, м2	,° С	Q1, Вт
Стена наружная северная Стена наружная восточная Перегородка с камерой (t=20° С) Внутренняя стена в коридор Покрытие Пол	0.23 0.23 0.58 0.28 0.22 0.21	192 100 188 96 302 302	50 50/6* 0 35 50/17.7* 21	2210 1150/140* 0 940 3320/1180*/1330
Итого по камере				10270

* В знаменателе приведены соответственно разность температур и теплоприток от солнечной радиации.

Теплопритоки от груза рассчитываем по формуле (3.6).

Суточное поступление груза в камеру хранения в соответствии с данными главы 3 (см. с. 43) составляет 6% от емкости камеры: М = 0,06·470 = 28,2 т.

Температура поступающего продукта –8° С, выходящего –20° С. Удельные энтальпии продукта, соответствующие этим температурам, принимаем по мясу говяжьему: i_н = 39,4 кДж/кг, i_к= 0 (см. табл. 3.2).

Продолжительность холодильной обработки = 24 ч.

Теплопрнток от продукта при холодильной обработке

Вт.

При расчете обратите внимание на размерности входящих в формулу величин.

Теплоприток от вентиляционного воздуха Q₃= 0, так как камеры хранения мороженых грузов не вентилируются.

Эксплуатационные теплопритоки рассчитываем по формулам (3.9)–(3.13).

Удобнее всего расчеты свести в таблицу, форма которой дана ниже.

Помещение Q₄, Вт

Камера № 360 1400 0 2420 4180

При расчете приняты: количество тепла, выделяемого освещением, А =1,2 Вт/м², число людей, работающих в камере, n₄ = 4. удельный приток тепла от открывания дверей B = 8 Вт/м².

Камера охлаждается потолочными и пристенными батареями, электродвигатели в камере не установлены, следовательно, q₃ = 0.

Полученные в результате расчетов притоки тепла заносим в сводную таблицу как нагрузку на оборудование данной камеры.

Нагрузка на компрессор составит: от теплопритоков через ограждения – 100%; от теплопритоков от продукта при термообработке – 60%; от эксплуатационных теплопритоков – 75%.

2. Определить теплопритоки от продукта в камере хранения фруктов. Ёмкость камеры следует уточнить графически. Для расчета принимаем ёмкость камеры 240 т брутто, т. е. фруктов 200 т, деревянной тары 40 т.

Температура поступающих продуктов на холодильниках для хранения фруктов зависит от времени сбора плодов и ягод. Для яблок зимних сортов, закладываемых на длительное хранение, температура поступающего продукта может быть принята 20–25°С.

Суточное поступление продукта в камеру составляет 10% от емкости камеры (см. с. 43).

Температура воздуха в камере 0°С.

По температуре поступающего продукта 20° С определяем начальную удельную энтальпию i_н= 346,5 кДж/кг, энтальпию в конце процесса холодильной обработки принимаем i_к = 271,7 кДж/кг по температуре 0° С (см. табл. 3.2).

Вт

Продукт поступает в деревянной таре, поэтому следует учесть тепло, вносимое тарой, по формуле (3.7).

Теплоемкость тары 2500 Дж/кг·К.

Вт

Всего теплопритоки от продукта и тары составляют 19 600 Вт.

Фрукты выделяют тепло при дыхании. В данном случае необходимо учесть тепло, выделяемое фруктами, как вновь поступившими, так и уже хранящимися на холодильнике

Поступление фруктов составляет 10% от ёмкости. Тепло, выделяемое при температуре поступления, составляет 73 Вт/т. Тепло, выделяемое при температуре хранения, составляет 11 Вт/т (см. табл. 3.4).

Всего при дыхании будет выделено тепла

Вт

В режиме длительного хранения теплоприток при дыхании составит

3. Определить теплоприток при вентиляции камеры хранения фруктов, строительные размеры которой: длина 18,4 м, ширина 12,4 м, высота (с учетом балки покрытия) 7,2 м.

Холодильник расположен в Крымской области. Расчетная температура наружного воздуха 33° С, относительная влажность 56% (данные приняты по г. Ялте). Температура воздуха в камере 0° С, относительная влажность 90%.

По d–i -диаграмме для влажного воздуха определяем удельные энтальпии наружного воздуха и воздуха в камере:

i_н = 78 кДж/кг, i_в=8,5 кДж/кг.

Плотность воздуха при параметрах воздуха в камере = 1,29 м³/кг (определяем по диаграмме d–i или по таблицам для влажного воздуха).

Кратность воздухообмена а = 3.

Объем вентилируемого помещения

V = 18.4·12· 4 ·7,2= 1643 м³.

По формуле (3.8а) расход вентиляционного воздуха

м³/с.

Теплоприток от воздуха при вентиляции определяем по формуле (3.8):

Вт.

4. Определить теплопритоки через неизолированные полы в камеру хранения охлаждённых продуктов.

Камера угловая. Размеры: длина 24 м, ширина 12 м.

Площадь пола первой двухметровой зоны, примыкающей к углу наружных стен, учитываем дважды, т. е. по направлению обеих наружных стен, составляющих угол.

Площадь 1-й зоны 24·2 +12·2 = 72 м², площадь 2-й зоны 22·2 = 44 м², площадь 3-й зоны 44 м², остальная площадь 22·6= 132 м².

Условные коэффициенты теплопередачи соответственно: 0,47; 0,23; 0,12 и 0,07 Вт/(м²· К) (см. с. 60).

Температурные условия такие же, как в предыдущей задаче.

По формуле (3.3) имеем

Вт