MU_k_kontr_rab_TZh
.pdfМинистерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования «МОГИЛЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРОДОВОЛЬСТВИЯ»
КАФЕДРА ТЕПЛОХЛАДОТЕХНИКИ
Холодильная техника
Методические указания к контрольной работе для студентов специальности
1 - 49 01 02 «Технология хранения и переработки животного сырья»
специализаций 1 - 49 01 02 01 – «Технология мяса и мясных продуктов»
1 - 49 01 02 02 – «Технология молока и молочных продуктов»
Могилев 2009
УДК 621.56
Рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры теплохладотехники Протокол № 4 от « 19 » декабря 2008 г.
Составитель |
ст. преп. Носикова В.В. |
Рецензенты: к.т.н., доц. Поддубский О.Г. к.т.н., доц. Шуляк Т.Л.
© УО «Могилевский государственный университет продовольствия», 2009
2
|
Содержание |
Введение |
.................................................................................................................. 5 |
1 Общие положения………………………………………………………………. 5
1.1Задание………..……………………………………………………………….. 6
1.2Исходные данные……..………………………………………………………. 6
2 Содержание контрольной работы и порядок ее выполнения………………... 12
3 Методические указания………………………………………………………... 12
3.1Определение ѐмкости камеры………………………………………………... 12
3.2Тепловой расчѐт камеры…………………………………………………………... 13 3.2.1 Теплоприток через ограждающие конструкции………………………….. 13 3.2.2 Теплоприток от груза при его холодильной обработке………………….. 16
3.2.3 Теплоприток с наружным воздухом при вентиляции камеры…………………. |
17 |
|
3.2.4 Эксплуатационные теплопритоки………………………………………………. |
17 |
|
3.2.5 |
Теплопритоки от плодов и овощей при их «дыхании»…………………... |
19 |
3.2.6 |
Итоговые данные теплового расчета камеры……………………………... |
19 |
3.3 Расчет и подбор основного холодильного оборудования………………….. |
20 |
|
3.3.1 |
Выбор расчетного режима работы холодильной установки…………….. |
20 |
3.3.2 |
Подбор компрессора………………………………………………………... |
22 |
3.3.3 |
Расчет и подбор конденсатора……………………………………………... |
25 |
3.3.4 |
Расчет и подбор камерного оборудования………………………………... |
26 |
Литература………………………………………………………………………… 28
Приложение А Рекомендуемая норма загрузки и грузовая высота штабеля для отдельных видов продуктов……………………………… 29
Приложение Б Значения нормативных коэффициентов теплопередачи наружных стен и покрытий…………………………………… 30
Приложение В Значения нормативных коэффициентов теплопередачи внутренних стен и перегородок……………………………….. 31
Приложение Г Значения нормативных коэффициентов теплопередачи внутренних стен, отделяющих охлаждаемые помещения от неохлаждаемых и неотапливаемых, и для обогреваемых полов на грунтах………………………………………………. 31
Приложение Д Строительно-изоляционная конструкция покрытия……......... 32 Приложение Е Значение коэффициентов теплоотдачи у поверхности
покрытия….………..…………………………………………... 32
Приложение Ж Значения коэффициента теплопроводности некоторых материалов…………………………………………………….... 33
Приложение И Расчетные параметры наружного воздуха…………………… 34 Приложение К Значения избыточной разности температур,
характеризующей действие солнечной радиации…………… 34
Приложение Л Удельные энтальпии некоторых видов пищевых продуктов... |
35 |
Приложение М Удельная теплоемкость некоторых упаковочных материалов |
36 |
Приложение Н Тепловыделение человека при средней интенсивности труда |
37 |
Приложение П Значение удельного теплопритока при открывании дверей… 37 Приложение Р Технические характеристики одноступенчатых аммиачных
3
компрессорных агрегатов…………………………………….. |
37 |
Приложение С Технические характеристики кожухотрубных конденсаторов |
38 |
Приложение Т Технические характеристики испарительных конденсаторов |
38 |
Приложение У Технические характеристики подвесных воздухоохладителей |
39 |
Приложение Ф Технические характеристики стандартных секций |
|
оребрѐнных охлаждающих батарей…………………………... |
39 |
4
Введение
Данные методические указания предназначены для выполнения контрольной работы по курсу «Холодильная техника» студентами заочной полной и сокращѐнной форм обучения специальности 1 - 49 01 01 02 – «Технология хранения и переработки животного сырья» (специализаций 1 - 49 01 02 01 – «Технология мяса и мясных продуктов», 1 - 49 01 02 02 – «Технология молока и молочных продуктов»). Методические указания разработаны взамен /8/.
Цель издания – обеспечить возможность самостоятельного выполнения контрольной работы, позволяющей закрепить необходимый для инженератехнолога объем знаний по созданию условий для качественной обработки и хранения соответствующих пищевых продуктов и сырья с минимальными потерями, а также приобрести навыки основ расчета тепловых нагрузок и подбора основного холодильного оборудования пищевых предприятий.
В методических указаниях приведены исходные данные для выполнения контрольной работы, а также объем и требования, предъявляемые к ней. Изложены основные принципы и порядок проектирования холодильных установок предприятий пищевой промышленности, рассмотрены последовательность расчета теплопритоков в охлаждаемые помещения и методика подбора основного холодильного оборудования.
Методические указания содержат нормативные и справочные материалы, характеристики современного холодильного оборудования, информацию о литературных источниках в объеме, необходимом для выполнения задания.
1 Общие положения
К выполнению контрольной работы следует приступать, проработав основные разделы курса «Холодильная техника». Контрольная работа выполняется в отдельной тетради. В заголовке контрольной работы должны быть указаны наименование дисциплины, фамилия, имя, отчество студента, выполнившего работу, номер группы, учебный шифр. При выполнении контрольной работы полностью записывается ее условие с числовыми данными, необходимыми для расчета. Выполнение контрольной работы должно сопровождаться пояснениями, рисунками и т.д. При использовании формул и числовых значений, заимствованных из литературных источников и учебников, следует делать ссылки на источники с указанием страниц. Расчет ведется только в единицах системы СИ. Все выполняемые расчеты должны быть приведены в полном объѐме, результаты расчетов сведены в таблицы.
Контрольная работа принимается на проверку, проверяется и засчитывается согласно существующим в университете положениям.
Исходные данные для контрольной работы выбираются из таблиц 1 и 2 – для студентов специализации 1 – 49 01 02 01, таблиц 1 и 3 – для студентов специализации 1 – 49 01 02 02 в соответствии с двумя последними цифрами зачѐтной книжки (шифра). По таблице 1 выбираются вид материалов строительно-изоляционных конструкций ограждений холодильной камеры и
5
местоположение холодильника, по таблице 2 (либо 3) выбираются номер камеры и технологические данные для расчета. Температура воздуха в соседних с расчетной камерах выбирается по горизонтали по данным графы 6 таблицы 2 (либо 3).
Например, при номере зачетной книжки 218253 и специализации 1 - 49 01 02 02 следует взять из таблицы 1: город – Москва; теплоизоляционный материал
–перлитоцементные плиты; строительный материал стен камеры – кирпич; материал верхнего слоя кровли – алюминиевая фольга. Из таблицы 3: номер расчетной камеры – 3; тип охлаждающих приборов – воздухоохладители; дополнительная тепловая нагрузка на компрессор – 175 кВт; температура воздуха в камере – минус 15°С; вид продукта – масло сливочное; вид тары – картонные ящики; начальная температура продукта – 14°С; конечная температура продукта
–минус 5°С; продолжительность холодильной обработки – 24 часа. Температура воздуха в соседних с расчетной камерах 2 и 4 равна соответственно 0°С и 2°С.
1.1 Задание
Рассчитать теплопритоки в заданную камеру производственного холодильника и подобрать основное холодильное оборудование.
1.2 Исходные данные
Рассчитывается камера одноэтажного холодильника, строительная высота которого hстр= 6 м. Покрытие холодильника – плоская кровля.
План холодильника с его ориентацией по сторонам света приведен на рисунке 1. Применяется централизованное холодоснабжение от компрессорного цеха с
непосредственной системой охлаждения камеры. В качестве холодильного агента используется аммиак (R 717).
Рассчитывается камера холодильной обработки пищевого продукта.
Циркуляция воздуха в камерах с воздушной системой охлаждения – умеренная, с батарейной системой охлаждения – естественная.
Температура воздуха в машинном отделении и в технологическом цехе принимается равной 18°С. Коридор относится к категории неотапливаемых и неохлаждаемых помещений.
6
|
Таблица 1 – Характеристика строительных материалов конструкции ограждений и местоположение холодильника |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Выбирается по предпоследней цифре шифра |
|
Выбирается по последней цифре шифра |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Цифра |
Город |
Теплоизоляционный |
Цифра |
Строительный материал стен |
Материал верхнего слоя кровли |
|
шифра |
материал |
шифра |
камеры |
||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Киев |
минераловатные плиты |
1 |
бетон, покрытый светлой |
асбоцементные листы |
|
|
|
на синтетическом |
|
штукатуркой |
|
|
|
|
связующем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Кишинѐв |
плиты пенополи- |
2 |
кирпичная |
сталь кровельная оцинкованная |
|
|
|
стерольные ПСБ-с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Брест |
пенопласт |
3 |
кирпич, побеленный известью |
алюминиевая фольга |
7 |
|
поливинилхлоридный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Вильнюс |
асбовермикулитовые |
4 |
железобетон, облицованный |
сталь листовая, окрашенная |
|
|
плиты |
|
белыми глазурованными |
светлой краской |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Москва |
перлитоцементные |
5 |
бетон, побеленный известью |
тѐмный рубероид |
|
|
|
плиты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
Рига |
перлитогелевые плиты |
6 |
кирпич, покрытый тѐмной |
гидроизол |
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
Минск |
фенольно-резольный |
7 |
железобетон, побеленный |
тѐмный рубероид |
|
|
|
пенопласт |
|
известью |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
Могилѐв |
рипор |
8 |
кирпич, облицованный белыми |
сталь кровельная оцинкованная |
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
Таллинн |
пенополиуретан |
9 |
кирпич, побеленный известью |
светлый рубероид |
|
|
|
эластичный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
Санкт- |
жѐсткий |
0 |
железобетон |
гидроизол |
|
|
Петербург |
пенополиуретан |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 – Расчѐтные технологические данные (для специализации 1 - 49 01 02 01) |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выбирается по предпоследней цифре |
|
Выбирается по последней цифре шифра |
|
||||||||
|
|
|
шифра |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Характе- |
|
Характеристика охлаждаемого груза |
|
|||
|
|
|
|
Дополни- |
|
ристика |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Тип |
тельная |
|
камеры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тепловая |
|
|
|
|
Началь- |
Конечная |
|
Время |
|
|
Цифра |
Номер |
охлажда- |
Цифра |
|
|
|
|
||||
|
нагрузка |
Темпера- |
|
|
ная тем- |
темпера- |
|
холо- |
||||
|
шифра |
камеры |
ющих |
шифра |
|
|
|
|||||
|
на ком- |
тура |
Вид |
|
пература |
тура про- |
|
дильной |
||||
|
|
|
приборов |
|
Вид тары |
|
||||||
|
|
|
пресссор |
|
воздуха |
продукта |
продукта |
дукта |
|
обра- |
||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
Qкмдоп, кВт |
|
tпм, оС |
|
|
tнач, оС |
tкон, оС |
|
ботки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
τ, час |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
10 |
батареи |
80 |
1 |
-24 |
морожен |
- |
4 |
-18 |
|
22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
9 |
батареи |
120 |
2 |
|
свинина |
|
|
|
|
|
|
|
жирная |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
-24 |
- |
6 |
-18 |
|
24 |
|
|
|
|
|
|
|
морожен |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ная |
|
|
|
|
|
|
3 |
8 |
воздухо- |
150 |
3 |
-8 |
жир |
деревян- |
14 |
-5 |
|
20 |
|
|
|
охладители |
|
|
говяжий |
ные бочки |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
7 |
батареи |
195 |
4 |
|
|
брикеты |
|
|
|
|
|
|
жир |
0,2 кг в |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
-20 |
4 |
-12 |
|
22 |
||
|
|
|
|
|
|
свиной |
картонных |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
ящиках |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
6 |
воздухо- |
140 |
5 |
|
субпрод |
пластмас- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
охладители |
|
|
-2 |
укты |
совые кон- |
18 |
2 |
|
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мясные |
тейнеры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение таблицы 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Выбирается по предпоследней цифре |
|
|
Выбирается по последней цифре шифра |
|
|||||||||
|
|
|
шифра |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дополни- |
|
Характе- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ристика |
|
|
Характеристика охлаждаемого груза |
|
|||||
|
|
|
|
тельная |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
камеры |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Тип |
тепловая |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Цифра |
Номер |
охлажда- |
нагрузка |
Цифра |
Темпе- |
|
Вид |
|
Вид |
Началь- |
Конечная |
Время |
|
|
шифра |
камеры |
ющих |
на ком- |
шифра |
ратура |
|
продукта |
|
тары |
ная тем- |
темпера- |
холо- |
|
|
|
|
приборов |
пресссор |
|
воздуха |
|
|
|
|
пература |
тура |
дильной |
|
|
|
|
|
Q |
доп, |
|
tпм, оС |
|
|
|
|
продукта |
продукта |
обра- |
|
|
|
|
|
км |
|
|
|
|
|
|
tнач, оС |
tкон, оС |
ботки τ, |
|
|
|
|
кВт |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
час |
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
8 |
воздухоох- |
170 |
6 |
-1 |
|
птица |
|
деревян- |
25 |
2 |
16 |
||
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
ладители |
|
|
|
|
|
(куры) |
|
ные ящики |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
7 |
воздухоох- |
110 |
7 |
0 |
|
кости |
|
алюмини- |
25 |
4 |
15 |
|
|
|
|
ладители |
|
|
|
|
|
говяжьи |
|
евые |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ящики |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
2 |
воздухоох- |
|
95 |
8 |
-20 |
|
рыба |
|
деревян- |
0 |
-12 |
18 |
|
|
|
ладители |
|
|
|
|
|
|
|
ные ящики |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
2 |
батареи |
220 |
9 |
-12 |
|
мясо |
|
пластмас- |
22 |
-2 |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
говяжье |
|
совые кон- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
бескостное |
|
тейнеры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
батареи |
180 |
0 |
0 |
|
колбасные |
|
пластмас- |
27 |
6 |
24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
изделия |
|
совые кон- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вареные |
|
тейнеры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3 – Расчѐтные технологические данные (для специализации 1 – 49 01 02 02) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выбирается по предпоследней цифре |
|
|
|
|
Выбирается по последней цифре шифра |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
шифра |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Дополни- |
|
Характе- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
ристика |
|
Характеристика охлаждаемого груза |
|
||||||||||||
|
|
|
|
тельная |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
камеры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
тепловая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Цифра |
Номер |
Тип охлаж- |
нагрузка |
Цифра |
|
|
|
|
|
|
Началь- |
|
Конечная |
Время |
|||||
|
каме- |
дающих |
Темпе- |
|
|
|
|
холо- |
||||||||||||
|
шифра |
на ком- |
шифра |
|
|
|
ная тем- |
|
темпера- |
|||||||||||
|
ры |
приборов |
ратура |
Вид |
|
|
|
дильной |
||||||||||||
|
|
прессор |
|
|
Вид тары |
пература |
|
тура про- |
||||||||||||
|
|
|
|
|
воздуха |
продукта |
|
|
обра- |
|||||||||||
|
|
|
|
Q |
доп, |
|
|
|
продукта |
|
дукта |
|||||||||
|
|
|
|
|
t |
|
, оС |
|
|
|
|
ботки τ, |
||||||||
|
|
|
|
|
км |
|
пм |
|
|
|
t |
|
, оС |
|
t |
|
, оС |
|||
|
|
|
|
кВт |
|
|
|
|
|
|
нач |
|
кон |
час |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
молоко |
|
бумажные |
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
1 |
10 |
воздухоох- |
180 |
1 |
|
0 |
пастеризо- |
|
пакеты 1л в |
|
10 |
|
|
2 |
18 |
||||
ладители |
|
ванное 3,2% |
|
полимерных |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
жирности |
|
ящиках |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
бумажные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
5 |
воздухоох- |
150 |
2 |
|
2 |
сливки 8% |
|
пакеты 0,5л в |
|
8 |
|
|
4 |
20 |
||||
|
ладители |
|
жирности |
|
полимерных |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ящиках |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
9 |
воздухоох- |
220 |
3 |
|
-15 |
масло |
|
картонные |
|
14 |
|
|
-5 |
24 |
||||
|
ладители |
|
сливочное |
|
ящики |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
воздухоох- |
|
|
|
|
|
|
|
|
полиэтилено- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
4 |
180 |
4 |
|
2 |
кефир |
|
вые пакеты |
|
12 |
|
|
6 |
18 |
|||||
|
ладители |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
воздухоох- |
|
|
|
|
|
|
сметана |
|
фляги алю- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
3 |
175 |
5 |
|
|
0 |
20% |
|
|
27 |
|
|
6 |
36 |
|||||
|
ладители |
|
|
|
миниевые |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
жирности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|