Задача 5. Расчет холодильной камеры

 

Исходные данные приведены в таблице 9.

 

Таблица 9– Исходные данные к задаче 5

 

Вариант	Го-род	Продукт	Масса хранимого продукта, Е, т	Температура продукта начальная, tпр(1),0С	Температура продукта конечная, tпр(2),0С	Время охлаждения, tпр, сут	Высота штабеля, hгр, м	Высота камеры, hкам, м	Тип испарителя	Охлаждение конденсатора	Холодильный агент
	Волгоград	Абрикосы						5,8	Воздухоохладитель	Водяное	Аммиак
	Баку	виноград				1,5	4,4		Воздухоохладитель	Воздушное	Фреон 22
	Душанбе	Груши				1,5	5,4	6,8	Батареи	Воздушное	Фреон 22
	Владивосток	Персики				1,5		5,4	Батареи	Водяное	Фреон 22
	Калуга	Яблоки					4,8		Батареи	Водяное	Фреон 22
	Воронеж	Черешня				0,5	5,4	5,8	Батареи	Воздушное	Фреон 22
	Астрахань	Капуста					4,4	4,8	Воздухоохладитель	Водяное	Аммиак
	Брянск	картофель					5,4		Батареи	Водяное	Аммиак
	Белгород	Лук репчатый				0,5	3,8	4,8	Воздухоохладитель	Водяное	Аммиак
	Казань	Томат				1,5	5,4	5,8	Батареи	Воздушное	Аммиак

 

5.1 Размеры холодильной камеры

 

Оопределяются ее строительной площадью F_стр, м², рассчитываемой по формуле

 

, (5.1)

 

где Е – масса хранимого продукта, т;

– норма загрузки продуктом, т/м³;

h_гр – высота штабеля продукта, м;

– коэффициент использования строительной площади

камеры под штабель.

 

Значения Е, h_гр принимаются по вариантам задания. Величина - по приложению Д. Величина = 0,7 – 0,8.

Размеры камеры в плане определяются по формуле

 

, (5.2)

 

где l_к – длина камеры, м;

b_к – ширина камеры, м.

 

Ширина камеры принимается кратной 6 м, т.е. может быть 6, 12, 18 метров. Длину камеры определить используя формулу (3) и округлить до ближайшего большего значения. Определить уточненную строительную площадь F^*_cтр.

После определения размеров камеры приступают к теплотехническому расчету, цель которого определить максимальную тепловую нагрузку на испарители холодильной машины.

 

5.2 Количество тепла, проникающего в холодильную камеру извне и возникающее в камере Q_кам, Вт, складывается из следующих составляющих

 

Q_кам = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄ + Q₅ , (5.3)

 

где Q₁ - через ограждающие строительные конструкции камеры;

Q₂ - от поступающих продуктов и тары;

Q₃ - от наружного воздуха при вентиляции камеры;

Q₄ - от эксплуатации камеры;

Q₅ - от продуктов при “дыхании”.

 

Ограждающими строительными конструкциями камеры являются стены, покрытие и пол. Соответственно теплоприток Q₁, Вт, является суммой следующих слагаемых

 

Q₁ = Q_1т + Q_1c + Q_1п , (5.4)

 

где Q_1т – тепло, поступающее от окружающего воздуха через стены и

кровлю, Вт;

Q_1с – тепло, поступающее из-за облучения кровли солнцем, Вт;

Q_1п – тепло, поступающее от грунта через пол, Вт.

 

Тепло, поступающее от окружающего воздуха через стены и кровлю Q_1т, Вт, рассчитывается по формуле

 

Q , (5.5)

 

где - нормативный коэффициент теплопередачи ограждений

камеры, Вт/(м^{2 0}С);

- площадь поверхности стен и кровли, м²;

- температура воздуха снаружи ограждения, ⁰С;

- температура воздуха в камере, ⁰С.

 

Температура воздуха в камере принимается равной .

Температура воздуха снаружи ограждения t_н принимается равной максимальной температуре воздуха в летний период в заданном городе.

Площадь стен определяется как произведение длины периметра камеры на ее высоту h_к. Площадь кровли принять равной F^*_стр.

Тепловой поток от облучения кровли солнцем , Вт, определяют по формуле

Q , (5.6)

 

где F_П – площадь кровли, облучаемая солнцем, м²;

- избыточная разность температур, обусловленная солнечной

радиацией в летний период, ⁰С.

Значения F_п = F^*_стр. Величина = 15 ⁰С для южных районов строительства холодильника, для остальных районов = 10 ⁰С.

Количество тепла, поступающего в камеру через полы от грунта Q_1П, Вт, определяют по формуле

Q , (5.7)

 

где – условный коэффициент теплопередачи пола, Вт/(м^{2 0}С);

температура грунта, ⁰С.

Значение k_усл = 0,23 Вт/(м^{2 0}С). Величину t_гр принять на 14 ⁰С ниже расчетной температуры воздуха для летних условий.

Суммарное количество тепла, поступающего через ограждения камеры, подсчитывается по формуле (5.4).

Теплоприток от поступающих в камеру продуктов и тары Q₂, Вт, определяется по формуле

Q₂ = Q_2пр + Q_2т , (5.8)

 

где Q_2пр – тепло от продукта, Вт;

Q_2т – тепло от тары, Вт.

 

Количество тепла, поступающего от продукта Q_2п, Вт, рассчитывают по формуле

Q (5.9)

 

где G_пр – масса продукта, т;

с_пр – удельная теплоемкость продукта, Дж/(кг ⁰С);

- время охлаждения продукта, час.

Значения G_пр,t_пр(1), t_пр(2), принимаются по варианту задания.

Количество поступающего тепла с тарой Q_2т, Вт, находят по формуле

 

Q (5.10)

 

где G_т – масса тары, поступающей с продуктом, т;

с_т – удельная теплоемкость тары, Дж/(кг ⁰С).

Значение G_т = 0,2G_пр, с_т = 2500 Дж/кг.

Общее количество тепла, поступающего в камеру с продуктом и тарой, подсчитывают по формуле (9).

Теплоприток от наружного воздуха при вентиляции камеры , Вт, рассчитывается по формуле

 

(5.11)

 

где V_кам – объем камеры, м³;

плотность воздуха в камере, кг/м³;

– кратность воздухообмена в сутки;

удельная энтальпия наружного воздуха для летних

условий, Дж/кг;

удельная энтальпия воздуха камеры, Дж/кг.

Значения V_кам = F^*_стр кг/м³; 8 кДж/кг. Эксплуатационные теплопритоки возникают вследствие пребывания в них людей, работы электродвигателей, открывания дверей.

Значение , Вт, принять в зависимости от теплопритоков через ограждения

 

Q₄ = 0,2Q_1. (5.12)

 

Количество тепла, выделяемое плодами и овощами в процессе “дыхания” при хранении определяется по формуле

 

, (5.13)

 

где – удельное количество тепла, выделяющееся в процессе

“дыхания” плодов и овощей, Вт/кг.

 

Суммарное количество тепла, проникающего в камеру, подсчитывается по формуле (5.4). Это количество тепла должны отводить испарители холодильной машины, чтобы обеспечит требуемую температуру воздуха в холодильной камере.

Вопросы для подготовки к зачету

1. Понятие о технике. Классификация торгово-технологического оборудования. Структура технологической машины.

2. Передаточные механизмы (зубчатые, ременные, цепные передачи). Кинематические и динамические параметры технологической машины.

3. Производительность технологической машины. Основные требования к технологической машине. Примеры расчета производительности.

4. Назначение и классификация оборудования для подъемно-транспортных работ

5. Грузоподъемные машины: узлы и элементы (трос, блок, полиспаст, барабан). Конструкции лебедки, тали, подъемника.

6. Транспортирующие машины: ленточный конвейер (основные узлы, конструкция), полочные элеваторы, рольганги. Расчет производительности.

7. Погрузо-разгрузочные машины: формирование пакетов грузов, погрузчики, штабелеры.

8. Сортировочное оборудование для сыпучих продуктов: ситовые сепараторы с плоскими и цилиндрическими ситами, просеиватели.

9. Калибровочное оборудование (конструкции рабочих органов)

10. Моечное оборудование для товарной обработки плодов и овощей (конструкции основных узлов, конструкция и принцип действия овощемоечной машины)

11. Оборудование для очистки овощей: способы очистки, конструкции машин.

12. Машины для измельчения сырья: молотковая дробилка, дисковые машины, вальцевые машины. Расчет производительности.

13. Оборудование для резания: дисковые овощерезки, роторные машины.

14. Оборудование для дозирования: понятие дозирования, дозируемые среды. Конструкция шнековых и тарельчатых дозаторов. Расчет производительности.

15. Барабанные и ленточные дозаторы: назначение, конструкции, принцип действия, расчет производительности.

16. Объемные дозатор с мерными стаканами: конструкции, принцип действия.

17. Поршневые дозаторы для вязких жидкостей и сифонный дозатор для жидкостей: расчет производительности.

18. Рычажно-механический дозатор с циферблатным указательным устройством.

19. Точность процесса дозирования. Объем дозы для шнекового, поршневого дозаторов.

20. Влияние физико-механических свойств продуктов на качество дозирования. Объем дозы для дозатора с мерными стаканами и поршневого дозатора.

21. Фасовка и упаковка продуктов. Уровни упаковки. Принцип фасовки сыпучих продуктов в вертикальной фасовочной машине.

22. Основные классификационные признаки тары и упаковки. Виды упаковочных материалов и их свойства.

23. Оборудование для прессования. Шнековые прессы. Вальцевые прессы. Пневматический пресс.

24. Оборудование для разделения жидкостей- отстойники, фильтры, центрифуги и тарельчатые сепараторы.

25. Оборудование для смешивания. Классификация. Принципиальные схемы устройства.

26. Тепловое оборудование. Виды теплонагревателей. Кипятильные и водонагреватели. Кофеварки. Способы приготовления кофе.

27. Тепловое оборудование: теплообменники, аппараты с рубашкой.

28. Весоизмерительное оборудование: равноплечий и неравноплечий рычаги. Пример устройства складских неравноплечих весов.

29. Классификация весов и требования, предъявляемые к торговым весам.

30. Основные узлы торговых весов. Примеры конструкции.

31. Классификация и режимы контрольно-кассовых машин(ККМ).

32. Устройство ККМ: схема работы, назначение и принцип работы основных узлов ККМ.

33. Торговые автоматы: классификация, устройство и принцип действия.

Список рекомендуемой литературы

1 Арустамов Э.А. Оборудование предприятий торговли: Учебное пособие. - М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К», 2009. – 452 с.

2 Кащенко В.Ф., Кащенко Л.В. Торговое оборудование: Учебное пособие. – М.: Альфа-М; ИНФРА-М, 2010. – 398 с.

3 Мальгина Е.В. Холодильные машины и установки. - СПб.:ГиОРД, 2006. – 592 с.

4 Оборудование объектов торговли и общественного питания: учебное пособие для студентов / Д. А. Смагин, И. Ю. Давидович, И. Н. Смагина. – Минск: ИВЦ Министерства финансов Республики Беларусь, 2008. – 465 c.

5 Холодильное оборудование предприятий торговли и общественного питания: учебник / А. Н. Стрельцов, В. В. Шишов. – М.: Академия, 2010. – 361 с.