2. Расчет морозильной камеры

Расчет толщины изоляционного слоя

Стены морозильной испытательной камеры состоят из «сэндвич панелей».

трёхслойных панелей с теплоизоляцией из жёсткого пенополиуретана с коэффициентом теплопроводности k=0.022 Вт/(м^2*К). Обшивка – оцинкованный окрашенный листовой металл толщиной 0.5 мм.

Из опыта расчета холодильных камер коэффициент теплопередачи для испытательной камера с температурой внутри = -30 °C

k˳:= 0.23 Вт/(м^2*К),

Коэффициенты теплопередачи и соответствующие термические сопротивления

Для наружной поверхности: a(н) := 23.3 Вт/(м^2*К) 1/a(н) = 0.043 (м^2*К)/Вт

Для внутренней поверхности: : a(н) := 9 Вт/(м^2*К) 1/a(н) = 0.111 (м^2*К)/Вт

Коэффициенты теплопроводности материалов и их толщина

Стальной лист λ1 := 45.4 Вт/(м*К) δ1 := 0.5 мм

Пенополиуретан λиз := 0.022 Вт/(м*К)

Толщина изоляционного слоя ограждения

δиз := λиз * [ 1/kо - [ 1/a(н) + (2 * δ1/ λ1) + 1/a(в) ] δиз = 92.2630 мм

Принимаем толщину изоляционного слоя δиз.д := 100 мм

Действительное значение коэффициента теплопередачи

k(д) := 1/ ( [ 1/ a(н) + (2* δ1/ λ1) + 1/a(в) ] + δиз.д/λиз ) k(д) = 0.213 Вт/(м^2*К)

Расчет теплопритоков в морозильную камеру

Размеры морозильной камеры:

Ширина: 6 м

Длина: 12 м

Высота: 3 м

А) Теплопритоки через стены.

Площадь поверхности ограждения

F:= 108 м^2

Температура снаружи ограждения

t(н):= 25°C T:=298K

Температура воздуха внутри охлаждаемого помещения

t(в):= -30°C T:=242K

q1:= k(д) * F * (t(н) – t(в)) = 4968, 86 Вт

Б) Теплопритоки через потолок

Площадь поверхности ограждения

F:= 72 м^2

Температура снаружи ограждения

t(н) := 25°C T:=298K

Температура внутри охлаждаемого помещения

t(в) := - 30°C T:=243K

q2:=k(д) * F * (t(н)-t(в)) = 3312, 576

В) Теплопритоки через пол

Площадь поверхности ограждения

F:= 72 м^2

Температура снаружи ограждения

t(н) := 25°C T:=298K

Температура внутри охлаждаемого помещения

t(в) := - 30°C T:=243K

q3:=k(д) * F * (t(н)-t(в)) = 3312, 576

Теплопередача через ограждение:

Qоб = q1 + q2+ q3= 11,613 Вт.

В предложенной модели генератора ЛК воздух для эжектора, осуществляющий транспортировку ЛК и ввод их в поток, берется от ВКС (высотной компрессорной станции). В связи с этим в данной работе нет необходимости рассчитывать теплоприток от воздуха, подсасываемого взамен эжектируемого воздуха.

Эксплуатационные теплопритоки

А) Теплопритоки от освещения

Количество тепла, выделяемого освещением в единицу времени на 1 квадратный метр площади пола принимаем для нашей камеры исходя из необходимости достаточного освещения для работы людей с оборудованием

A := 108 Вт/м^2

Площадь камеры

F := 72 м^2

q1 := A * F q1= 7776 Вт

Б) Теплопритоки от пребывания людей

Тепловыделение одного человека при тяжелой физической работе

q:= 350 Вт

Количество людей, работающих в помещении принимаем исходя из необходимости выполнения работы по управлению и контролю оборудования в холодильной камере во время проведения испытаний

N:= 4

q2 := N * q q2= 1400 Вт

В) Теплоприток при открывании дверей

Удельный приток тепла от открывания дверей

B:= 16 Вт/м^2

Площадь камеры

F := 72 м^2

q3 := B * F q3= 1152 Вт

Г) Теплопритоки от работающих электродвигателей

Мощность электродвигателя льдодробильной установки

N(э) := 7 кВт

Количество работающих электродвигателей

N := 10 шт.

q4 := N(э) * n q4= 70 кВт

Мощность электродвигателя подачи бруска в льдодробильной установке

N(э) := 3,5 кВт

Количество работающих электродвигателей

N := 20 шт.

q5 := N(э) * n q5= 70 кВт

Эксплуатационный приток

Q2 := q1 + q2+ q3+ q4 +q5 Q2=150,32 кВт

Суммарные теплопритоки

Q := Q1+ Q2 Q= 161,93 кВт примем с запасом Q:=170 кВт