Количество холодильных камер, их ёмкость, площадь и размеры

Расчет количества холодильных камер, их емкость, площади и размеры приведен в разделе 3. В экспедиции комбината питания приняты 4 камеры – с расчётными площадями:

I. Камера кремовых кондитерских изделий, S=1,27 м²

II. Камера полуфабрикатов из мяса и рыбы, S=6,55 м²

III. Камера овощных полуфабрикатов, S=7,06 м²

IV. Камера скомплектованных заказов, S=7 м²

И с принимаемыми площадями:

I. Камера кремовых кондитерских изделий, S=6 м²

II. Камера полуфабрикатов из мяса и рыбы, S=14 м²

III. Камера овощных полуфабрикатов, S=14 м²

IV. Камера скомплектованных заказов, S=7 м²

Планировка холодильника

Расчетные площади отдельных камер не являются окончательными. Окончательные их размеры устанавливаются после общей планировки холодильника и после расчета изоляции.

Холодильные камеры в экспедиции, расположенные на первом этаже, объединяем в блок. Охлаждаемый блок имеет один вход с обязательным устройством теплового шлюза (тамбура). Камеры - непроходные. Согласно СНиП площади отдельных камер стационарных холодильников принимаем не менее 5 м² . Минимальные размеры камер: длина –2,4 м, ширина – 2,2 м, высота – 2,7 м. Ширина тамбура или коридора не менее 2,2 м. Так как высота первого этажа 4.2 м. , в охлаждаемых камерах применяем подвесной потолок до высоты камер 3.6.Отсутствует устройство порогов и ступенек в тамбурах. Камеры не находятся рядом с помещениями с повышенными тепловыделениями и под помещениями, в полах которых устраиваются трапы (котельные, бойлерные, санитарные узлы, горячий и кондитерский цехи, моечные и т.п.).

В охлаждаемых камерах и вблизи не проложены трубопроводы отопления, канализации, водопровода, газоснабжения, каналов общей системы вентиляции.

Применяем фреоновые холодильные машины с системами непосредственного охлаждения камер. Для фреоновых агрегатов средней холодопроизводительности, предусматриваем специальное машинное отделение, которое располагаем рядом с блоком охлаждаемых камер. Высоту машинного отделения принимаем 2,7 м. Компрессоры для охлаждаемых камер устанавливаем на отдельный фундамент. Для уменьшения шума и вибрации от компрессора применяем виброизолирующие устройства.

К агрегатам с воздушным охлаждением конденсаторов обеспечивается приток воздуха. Хладоновые агрегаты с конденсаторами воздушного охлаждения обеспечены приточно-вытяжной вентиляцией с подачей воздуха через зонт, расположенный над конденсатором, из расчёта 800 м³ воздуха на каждую 1,163 кВт/ч (100 ккал/ч) холодопроизводительности агрегата. Площадь, необходимая для установки холодильных агрегатов данного холодильника равна 10 м² (табл. 2) [1].

I. Камера кремовых кондитерских изделий.II. Камера полуфабрикатов из мяса и рыбы.III. Камера овощных полуфабрикатов.IV. Камера скомплектованных заказов.V. Тамбур.VI. Машинное отделение.

Расчетные параметры

Обоснование температуры в камерах приведено табл.5. 1:

Таблица 5.1

Обоснование температуры в камерах

Наименование продуктов в камерах	Количество продуктов, кг.	Расчетные данные			Нормативные данные			действительные
		t, ч.	t,С°	j, %	t, ч.	t,С°	j, %	t, ч.	t,С°	j, %
Камера мясных и рыбных полуфабрикатов									0	90
Мясные полуфабрикаты	345.39	24	0	90	24	0	90	24
Рыбные полуфабрикаты	10.0	24	0	90	24	0	90	24
Камера овощных полуфабрикатов									2	85
Овощные полуфабрикаты	606.43	24	2	85	24	2	85	24
Камера кремовых кондитерских изделий									6	80
Кремовые кондитерские изделия	84.95	24	6	80	120	6	80	24
Камера скомплектованных заказов	100.0	6	0	85	48	0	85	4	0	85

 

При объединении продуктов по камерам руководствовались совместимостью продуктов, а также возможностью их хранения в одинаковых температурно-влажностных условиях, при этом могут меняться только сроки хранения некоторых из продуктов.

а) температура и относительная влажность наружного воздуха: для города Новосибирск – температура -+30°С, влажность 56%,

б) температура воздуха в смежных неохлаждаемых помещениях - +30-5=+25°С,

в) температура воздуха в тамбуре холодильника - 20°С,

г) температура грунта - 20°С.

Выбор изоляционного материала и строительных изоляционных конструкций.

Выбираем теплоизоляционный материал для строительства наружных стен холодильной камеры и стен между охлаждаемой камерой и неохлаждаемыми помещениями – эффективный материал – пенополистерол марки ПСБ-С (ГОСТ 15588-70). Изделие из него выпускается в виде плит длинной от 900 до 2000 мм, с интервалом 50 мм, шириной от 500 до 1000 мм с интервалом 50 мм, толщиной 25, 30, 50, 100 мм.

Для защиты теплоизоляционных конструкций от проникновения в них влаги применяются гидроизоляционные материалы: битумы, борулин, гидроизол, толь, рубероид, пергамен, металлоизол, кроме того, плёнки из полиэтилена, перфоля, полиамидов и других материалов. Для данного холодильника выбираем гидроизоляционный материал – битум.

Срок службы холодильника определяется, в основном, качеством изоляции.

Ввиду того, что перегородки холодильных камер находятся в разнообразных температурно-влажностных условиях, теплоизоляцию располагаем с более холодной стороны.

Расчёт изоляции

Расчёт изоляции заключается в определении толщины изоляционного слоя, исходя из установленного нормативного значения коэффициента теплопередачи соответствующего ограждения.

Толщина изоляционного слоя ограждения камеры определяется по формуле (5.1):

 

                                                (5.1)

 

где К – нормативный коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м²×°С)

a_н – коэффициент теплоотдачи от воздуха к наружной поверхности ограждения, Вт/(м²×°С)

a_в – коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности ограждения к воздуху данной камеры, Вт/(м²×°С)

d_из, d_i – толщины изоляционного и других слоёв материалов, составляющих конструкцию ограждений, м

l_из, l_I – коэффициенты теплопроводности изоляционного и других слоёв материалов, Вт/(м²×°С)

Расчёт толщины изоляции производится не для всех наружных перегородок и перекрытий камер, а только для тех, которые находятся в наихудших температурно-влажностных условиях. Для остальных ограждений толщина изоляции принимается равной полученной для данного вида конструкции. Рассчитаем изоляцию камеры, находящейся в наихудших условиях – камера мясных и рыбных полуфабрикатов, t=0 С^°

· конструкция стены между камерой мясных и рыбных полуфабрикатов и другими неохлаждаемыми помещениями.

 

Рис.5.2 Строительно-изоляционная конструкция стены.

 

l_из=0,04 Вт/(м×°С)

 

Принимаем d_из=80 мм -(50+30)мм.

    · конструкция стены между мясорыбной камерой и вышерасположенными помещениями без принудительной циркуляции воздуха

 

Рис.5.3 Строительно-изоляционная конструкция междуэтажного перекрытия

 

l_из=0,04 Вт/(м×°С)

 

Принимаем d_из=100 мм.

· конструкция стены между камерой мясных и рыбных полуфабрикатов и тамбуром.

 

Рис.5.4 Строительно-изоляционная конструкция стены.

l_из=0,04 Вт/(м×°С)

 

Принимаем d_из=80 мм (50+30)мм.

· конструкция стены между мясорыбной камерой и нижерасположенными помещениями без принудительной циркуляции воздуха.

 

Рис. 5.5 Строительно-изоляционная конструкция междуэтажного перекрытия.

 

l_из=0,04 Вт/(м×°С)

 

Принимаем d_из=50+30мм.

· конструкция стены между камерой мясных и рыбных полуфабрикатов и камерой кремовых кондитерских изделий.

Рис.5 Строительно-изоляционная конструкция стены.

 

l_из=0,04 Вт/(м×°С)

 

Принимаем d_из=60 мм -(30+30)мм.

Принимаем толщину изоляции:

· между камерами с неотрицательными температурными режимами и тамбуром равной толщине изоляции между камерой мясных и рыбных полуфабрикатов и тамбуром

· между камерами с неотрицательным температурным режимом и вышерасположенными этажами равной толщине изоляции между камерой мясных и рыбных полуфабрикатов и вышерасположенными этажами.

· между камерами с неотрицательным температурным режимом и другими неохлаждаемыми помещениями равной толщине изоляции между камерой мясных и рыбных полуфабрикатов и другими неохлаждаемыми помещениями.

· между камерами с неотрицательным температурным режимом и нижерасположенными этажами равной толщине изоляции между камерой мясных и рыбных полуфабрикатов и нижерасположенными этажами.

Определение действительных коэффициентов теплопередачи принятой конструкции ограждения по формуле (5.2)

 

                                       (5.2)

 

Получаемые по этой формуле значения коэффициентов теплопередачи увеличиваем на 10-20%, т.к. при выполнении изоляционных работ практически трудно достичь совершенной плотности укладки изоляционного материала, вследствие чего его изолирующие свойства в конструкции снижаются.

Таким образом, расчётный коэффициент теплопередачи равен:

К_р=(1,1..1,2)К_д, Вт/(м²×°С)

 

1)

 

К_р=1,1×0,365=0,4 Вт/(м²×°С) – коэффициент теплопередачи стены между камерами и другими неохлаждаемыми помещениями.

 

2)

 

К_р=1,1×0,33=0,36 Вт/(м²×°С) – коэффициент теплопередачи стены между камерами и вышерасположенными этажами.

 

3)

К_р=1,1×0,365=0,4 Вт/(м²×°С) – коэффициент теплопередачи стены между камерами и вышерасположенными этажами.

4)

 

К_р=1,1×0,365=0,4 Вт/(м²×°С) – коэффициент теплопередачи стены между камерами и тамбуром.

 

4)

 

К_р=1,1×0,365=0,4 Вт/(м²×°С) – коэффициент теплопередачи стены между камерой мясных полуфабрикатов и камерой кремовых кондитерских изделий.

Калорический расчёт.

Калорический расчёт учитывает теплопритоки, влияющие на изменение температурного режима в охлаждаемых камерах. Исходными материалами для проведения калорического расчёта являются: план холодильника, размеры и ориентировка охлаждаемых камер по сторонам света, расчётные значения коэффициента теплопередачи ограждений, температура и влажность наружного воздуха, воздуха смежных помещений, температура грунта, температура и колличество поступающих грузов.

Расчёт производится для каждой камеры отдельно, что позволяет подобрать камерное оборудование. В калорическом расчёте учтены следующие теплопритоки:

1. Q₁ – теплопритоки через ограждение камеры. Эти теплопритоки включают в себя:

а) приток тепла от наружной (по отношению к данной камере) среды путём теплопередачи вследствие разности температур наружной среды и воздуха внутри камеры.

б) приток тепла в результате солнечной радиации

2. Q₂ – теплоприток от грузов (от продуктов и тары) при их термической обработки.

3. Q₃ – теплоприток от наружного воздуха при вентиляции камер.

4. Q₄ – эксплуатационные теплопритоки (при открывании дверей охлаждаемых камер, включение освещения, пребывании людей, и т.п.)

Перечисленные теплопритоки изменяются в зависимости от времени года, сезонности поступления продуктов, а также в результате других причин. В связи с этим холодильное оборудование выбирается так, чтобы обеспечивался отвод тепла из камер при самых неблагоприятных условиях, т.е. при максимуме теплопритоков, равным сумме:

 

Q= Q₁ +Q₂+ Q₃+ Q₄ , Вт                                                                     (5.3)

 

Теплопритоки через ограждения Q ₁

 

Q₁= Q₁^¢+ Q₁^¢¢, Вт                                                                   (5.4)

 

где Q₁^¢ -теплопритоки путём теплопередачи вследствие наличия разности температур сред, находящихся по ту и другую сторону ограждения, Вт

Q₁^¢¢ -теплопритоки за счёт поглощения теплоты солнечной радиации

 

Q₁^¢= К_р×F(t_ср- t_в), Вт                                                                   (5.5)

 

где К_р – расчётный коэффициент теплопередачи ограждений Вт/(м²×°С)

F – теплопередающая поверхность ограждения, м²

t_ср – температура среды, граничащей с внешней поверхностью ограждения, °С

t_в- температура воздуха внутри камеры, °С

 

Q₁^¢¢= К_р×F_c×Dt_c, Вт                                                                                (5.6)

 

где К_р – расчётный коэффициент теплопередачи ограждений Вт/(м²×°С)

F_c – площадь поверхности ограждения, облучаемая солнцем, м²

Dt_c – избыточная разность температур, характеризующая действие солнечной радиации в летнее время, °С

Dt_c=3,6

Результаты расчёта теплопритоков сведены в таблицу 5.2:

 

Таблица5. 2

Теплопритоки через ограждения путём теплопередачи

ТеплопОграждения