Коэффициенты теплопередачи внутренних ограждающих конструкций, отделяющих холодильные камеры от неохлаждаемых тамбуров, вестибюлей, коридоров и других помещений

⇐ ПредыдущаяСтр 33 из 58Следующая ⇒

Температура воздуха в холодильной камере, °С	Коэффициенты теплопередачи k, Вт/(м²·°С) стен от смежных неохлаждаемых помещений
сообщающихся с наружным воздухом	несообщающихся с наружным воздухом
От -20 до -18 От -15 до -10 -4 +4	0, 28 0, 33 0, 35 0, 41 0, 47	0, 41 0, 47 0, 52 0, 58 0, 58

Для предотвращения конденсации влаги на теплой стороне стены необходимо обеспечить условия:

, (45)

где α ₁ - коэффициент теплоотдачи от воздуха к стене со стороны теплого помещения, Вт/(м²·º С);

t_тп и t_хк - температура воздуха соответственно в теплом помещении и холодильной камере, º С;

t_p - температура точки росы воздуха теплого помещения, °С.

Коэффициент теплопередачи перегородок, а также междуэтажных перекрытий между смежными камерами с одинаковыми температурами или при разности температур до 4°С включительно принимают не более 0, 58 Вт/(м²·°С).

Коэффициенты теплопередачи изоляционных конструкций обогреваемых полов на грунтах рекомендуется принимать: при температуре воздуха в камере t_к от -15 до -10°С k=0, 29 Вт/(м²·°С), а при t_к от -4 до 0°С k=0, 41 Вт/(м²·°С).

Коэффициент теплопередачи теплоизолированных дверей холодильных камер принимают равным 0, 40 Вт/(м²·º С).

Значения коэффициентов теплоотдачи при расчете толщины теплоизоляционного слоя принимают согласно рекомендациям СНиП II-А.7-71 «Строительная теплотехника. Нормы проектирования» (табл.11, 12).

Таблица 11

Коэффициенты теплоотдачи внутренней поверхности ограждения

Поверхность	α _в, Вт/(м²·°С)
Внутренние поверхности стен, полов, а также потолков, гладких или с выступающими ребрами при соотношении высоты ребра h к расстоянию а между гранями соседних ребер Потолок с выступающими ребрами	8, 7 7, 6

Таблица 12

Коэффициенты теплоотдачи наружных поверхностей ограждающих конструкций

Расположение наружных поверхностей ограждающих конструкций

α _н, Вт/(м²·°С) (летние условия)

Поверхности, соприкасающиеся непосредственно с наружным воздухом наружные стены и заполнения световых проемов покрытия Покрытия, непосредственно не соприкасающиеся с наружным воздухом поверхности, выходящие на чердак; поверхности над холодными подвалами и подпольями поверхности вентилируемых воздушных прослоек и холодильных (проветриваемых) подполий зданий, сооружаемых в северной климатической зоне

(7, 5+2, 2v)1, 162 11, 6 5, 8 17, 5

Примечание. Скорость ветра v, м/с следует принимать по данным, приведенным в главе СНиП II-А.6-72 «Строительная климатология и геофизика».

Значения коэффициентов теплопроводности материалов приведены в табл.7.

Расчет коэффициента теплопередачи принятой конструкции ограждения производят по формуле

(46)

Получаемые по этой формуле значения коэффициентов теплопередачи следует на 10-20% увеличить, так как при выполнении изоляционных работ практически трудно достичь абсолютно плотной укладки изоляционного материала, вследствие чего его изолирующие свойства в конструкции снижаются.

СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ХОЛОДИЛЬНИКОВ

Для отвода тепла из охлаждаемых помещении холодильников применяют три различные системы: непосредственного охлаждения; рассольную; воздушную.

Нередко используют и комбинированное (смешанное) охлаждение, при котором охлаждение камер осуществляется одновременно двумя или тремя перечисленными системами.

Непосредственное охлаждение

В этой системе охлаждения жидкий холодильный агент из конденсатора, пройдя регулирующий вентиль, поступает в испарительные батареи, расположенные в охлаждаемых помещениях. За счет тепла окружающего воздуха холодильный агент кипит, охлаждая воздух. Пары холодильного агента из батарей отсасываются компрессором.

В зависимости от того, как подается жидкий холодильный агент в испарительные батареи, системы непосредственного охлаждения подразделяют на насосные и безнасосные. В безнасосных системах (рис.117, а) жидкость поступает в батареи под действием разности давлений конденсации и кипения холодильного агента, а в насосных (рис.117, б) она подается специальным насосом. Почти все аммиачные холодильные установки непосредственного охлаждения, применяемые на предприятиях торговли и общественного питания, являются безнасосными.

Они гораздо проще по своему устройству, так как не требуют дополнительного оборудования: аммиачного насоса и циркуляционного ресивера. Проще они и в эксплуатации. Насосные системы применяют главным образом на крупных холодильниках.

Различают насосные системы с нижней подачей жидкого холодильного агента и с верхней. При нижней подаче требуется больше холодильного агента для заполнения системы и хуже отводится масло из испарителей, чем при верхней подаче. Поэтому большее применение находят насосные системы с верхней подачей холодильного агента.

Циркуляционные ресиверы в насосных системах охлаждения располагают и горизонтально (рис.117, I), и вертикально (рис.117, II). При вертикальном расположении он одновременно со своим основным назначением выполняет функцию отделителя жидкости.

Чтобы производить оттаивание снеговой шубы, в схемах систем непосредственного охлаждения крупных и некоторых средних холодильных установок предусматриваются дренажный ресивер и трубопровод для подачи в оттаиваемые приборы горячих паров холодильного агента.

Батареи непосредственного охлаждения для аммиачных установок изготовляют из стальных труб диаметром 57× 3, 5 или 38× 2, 5 мм. Чаще рекомендуются трубы диаметром 38× 2, 5 мм. Фреоновые батареи делают из медных труб диаметром 18× 1 мм. Стальные трубы в стыках сваривают, а медные спаивают. Для увеличения теплопередающей поверхности батарей почти все они изготавливаются с оребрением. Аммиачные батареи иногда делают без оребрения - из гладких труб.

Отдельные трубы в секции батарей соединяют в виде змеевиков или на коллекторах. В связи с этим различают батареи змеевиковые и коллекторные.

Располагают батареи в камерах у стен или под потолком и в соответствии с этим различают настенные и потолочные батареи. Аммиачные настенные батареи рекомендуется делать однорядными, а потолочные - двухрядными. Кроме того, на аммиачных установках применяют так называемые пучковые потолочные батареи, размещаемые посреди камеры в виде не широкого, но многоярусного пучка труб. В некоторых морозильных камерах используют еще батареи-стеллажи, изготовляемые в виде этажерок из трубчатых змеевиков на металлическом каркасе.

Фреоновые испарительные батареи как настенные, так и потолочные делают обычно двухрядными.

На рис.118 изображена змеевиковая настенная фреоновая батарея, составленная из двух испарителей ИРСН-10, а на рис.119 - коллекторная настенная аммиачная батарея. На обоих рисунках показаны способы крепления батарей к стене.

На аммиачных установках значительное распространение получили еще трехтрубные батареи с внутренней самоциркуляцией жидкого холодильного агента системы ВНИХИ (рис.120). Каждая батарея состоит из трех ребристых труб диаметром 57× 3, 5 мм. Две трубы 1 находятся в верхнем ряду, а одна 2 - в нижнем. Верхние трубы расположены горизонтально. Концы их с одной стороны вварены в коллектор 3, а с другой - объединены калачом 7. Нижняя труба размещена несколько наклонно. Через штуцер 4 она тоже соединена с коллектором 3, а через колено 8 - с калачом 7. Жидкий аммиак подается в батарею снизу - через патрубок 6, а парообразный отводится из нее через патрубок 5. Во время нормальной работы установки жидким аммиаком заполняется только нижняя труба. В верхние трубы он забрасывается при увеличении тепловой нагрузки, когда циркуляция усиливается.

Непосредственное охлаждение имеет следующие преимущества:

простота конструкции холодильной установки - не требуется испарителя, насосов и другого оборудования для охлаждения и подачи рассола;

интенсивное охлаждение камер, которое начинается сразу после пуска компрессора;

возможность применения более высокий температур кипения для поддержания требуемых температур воздуха в камерах по сравнению с другими способами охлаждения. Поэтому в эксплуатации система непосредственного охлаждения наиболее выгодна, особенно для камер с низкими температурами, например, морозильных.

__________________________________________________________

Рис.117. Системы непосредственного охлаждения:

а - безнасосная: 1 - компрессор, 2 - конденсатор, 3 - регулирующий вентиль, 4 - батарея непосредственного охлаждения, 5 - отделитель жидкости, 6 - маслоотделитель, 7 - фильтр (грязеуловитель), 8 - охлаждаемая камера, 9 - вентиль для заполнения системы холодильным агентом, 10 - предохранительный клапан, 11 - вентиль для выпуска воздуха из системы, 12 - запорные вентили компрессора;

б - насосно-циркуляционная с верхней подачей аммиака: I - с горизонтальным циркуляционным ресивером; II - с вертикальным циркуляционным ресивером;

1 - батареи, 2 - отделитель жидкости, 3 - горизонтальный циркуляционный ресивер, 4 - аммиачный насос, 5 - дренажный ресивер, 6 - вертикальный циркуляционный ресивер;

трубопроводы: А - из линейного ресивера, Б - к компрессору, В - горячих паров аммиака.

Рис.118. Фреоновая настенная батарея:

1 - испарители ИРСН-10, 2 - щит, 3 - поддон, 4 - стена, 5 - кронштейн, 6 - трубка для отвода талой воды, 7 - резиновый шланг.

К недостаткам системы непосредственного охлаждения относятся:

опасность проникновения в охлаждаемые помещения холодильного агента, запах которого может передаваться продуктам;

увеличенная опасность в пожарном отношении (при работе с горючими холодильными агентами);

трудность регулирования работы компрессора, особенно при наличии нескольких камер с различными температурами.

Рассольное охлаждение

При рассольном охлаждении (рис.121) понижение температуры воздуха в камерах достигается благодаря теплообмену между воздухом и холодным рассолом, циркулирующим в батареях, расположенных у стен или под потолком. Рассол, в свою очередь, охлаждается в испарителе при кипении холодильного агента. Циркуляция рассола в батареях осуществляется насосом. Рассол в этой системе охлаждения играет роль промежуточного тела, т.е. служит только теплоносителем – передатчиком тепла от воздуха камер к холодильному агенту в испарителе.

Рассольные батареи (рис.122), так же как и аммиачные, изготавливают из стальных труб диаметром 57× 3, 5 мм и тоже обычно оребряют. Отдельные трубы в батарее соединяют между собой сваркой. На некоторых действующих холодильниках установлены рассольные батареи, собранные на фланцах посредством специальных чугунных фасонных частей - калачей (двойных кален). В этом случае трубы отбортовывают и снабжают свободно вращающимися фланцами, калачи отлиты вместе с фланцами. Между фланцами рассольных труб ставят резиновые прокладки с пеньковой прослойкой; толщина прокладок 3 мм.

Рис.119. Аммиачная настенная коллекторная батарея:

1 - трубы, 2 - ребра, 3 - коллектор, 4 - патрубки, 5 - стойки, 6 - кронштейны, 7 - поддон. Размеры А и Б для различных моделей батарей различны.

Рис.122. Рассольные настенные батареи:

а - ребристая сварная; б - гладкотрубная фланцевого соединения двухрядная; в - отбортованная труба со свободновращающимися фланцами и двойное колено;

1 - трубы, 2 - ребра, 3 - колена, 4 - стойки, 5 - кронштейны, 6 - поддон, 7 - фланцы.

Преимущества рассольного охлаждения:

исключается возможность проникновения холодильного агента в камеры из испарителей, так как все его трубопроводы находятся в машинном отделении;

простота регулирования температуры воздуха в отдельных камерах, что достигается путем изменения количества рассола, направляемого в камеру;

меньшая пожароопасность.

Однако по сравнению с системой непосредственного охлаждения при рассольном охлаждении требуются:

дополнительное оборудование - испаритель, рассольный насос;

большая площадь машинного отделения, чтобы разместить все оборудование;

компрессор большей холодопроизводительности, так как при наличии теплоносителя (рассола) холодильный агент должен кипеть при более низкой температуре. При этом снижается как холодопроизводительность, так и экономичность работы компрессора;

больший расход энергии на получение и передачу холода.

Растворы солей, применяемые при рассольном охлаждении. Рассолы в качестве теплоносителя применяют потому, что они имеют более низкую, чем вода, температуру замерзания. Чем концентрированнее рассол, тем ниже температура его замерзания. Однако для раствора каждой соли существует определенная температура, при которой он замерзает с любой концентрацией. Такая температура называется криогидратной точкой рассола.

В холодильной технике применяют водные растворы хлористого кальция (СаС1₂) и, в очень редких случаях, растворы хлористого натрия (NaCl). Криогидратные точки этих растворов соответственно равны -55 и -21, 2°С. Обе эти соли способствуют коррозии труб и стальных частей аппаратов. Наиболее сильно действует хлористый натрий.

Если нет необходимости в температурах ниже нуля, то для передачи холода лучше пользоваться чистой водой. При отрицательных температурах следует употреблять растворы солей такой концентрации, которая должна строго соответствовать температурному режиму работы испарителя. Для определения необходимой крепости раствора можно пользоваться специальными таблицами (см. приложение 4).

Воздушное охлаждение

При воздушном охлаждении в камеры поступает воздух, охлажденный в специальном аппарате, называемом воздухоохладителем. Охлаждая камеры, воздух отепляется и увлажняется. Проходя через воздухоохладитель, он вновь охлаждается и частично осушается.

Воздухоохладители бывают разных типов. Их делят на сухие и мокрые. В сухих воздухоохладителях воздух охлаждается вследствие соприкосновения с сухой поверхностью батарей с кипящим холодильным агентом или холодным рассолом. В мокрых воздухоохладителях воздух охлаждается путем непосредственного его контакта с разбрызгиваемыми холодным рассолом или холодной водой. В настоящее время применяют в основном сухие воздухоохладители, главным образом непосредственного охлаждения.

Располагают воздухоохладители как внутри охлаждаемых ими камер, так и вне их. Холодный воздух из воздухоохладителя подается в камеры и засасывается обратно при помощи вентилятора. В одних системах воздух направляется в камеры и засасывается из них по каналам, в других каналы служат только для подачи его в камеры, а всасывающих каналов не делают и, наконец, иногда обходятся совсем без каналов.

В связи с этим различают: двухканальные, одноканальные и бесканальные системы воздушного охлаждения (рис.123). При двухканальной системе воздух из охлаждаемых камер по каналу 1 отсасывается вентилятором 4 и прогоняется через воздухоохладитель 3, в котором охлаждается и осушается, и по каналу 2 нагнетается обратно в камеру. Каналы изготавливают из оцинкованной листовой стали толщиной 0, 8-1, 2 мм, располагают их обычно под потолком камер. Для выхода холодного воздуха в камеры нагнетательные каналы имеют снизу специальные окна, снабженные задвижками, посредством которых регулируется количество подаваемого воздуха и его распределение. Во всасывающих каналах такие окна с задвижками располагают сбоку. При одноканальной системе в камере находится только нагнетательный канал. Располагают его под потолком камеры над грузовым проходом.

В канальных системах воздушного охлаждения воздухоохладители располагают обычно вне охлаждаемых камер. А в бесканальных системах их устанавливают внутри камер (рис.123, в). В корпусе воздухоохладителя 1 имеются окна 2, через них с помощью вентилятора 4 забирается воздух из камеры, просасывается сквозь пучок холодных змеевиков 3 и выбрасывается через сопла 5 обратно в камеру.

Рис.123. Схемы воздушного охлаждения:

а - двухканальная система: 1 - вытяжной канал, 2 - приточный канал, 3 - воздухоохладитель, 4 - вентилятор;

б - одноканальная система: 1 - канал, 2 - штабеля продуктов;

в - бесканальная система с соплами: 1 - кожух воздухоохладителя, 2 - вытяжные окна, 3 - испаритель холодильной машины, 4 - вентилятор, 5 - сопловой насадок;

г - бесканальная система с подвесными воздухоохладителями: 1 - воздухоохладитель, 2 - поддон, 3 - вентилятор, 4 - штабель продуктов.

На рис.123, г показана схема бесканального воздушного охлаждения с подвесным воздухоохладителем, подвешенным под потолком камеры. Состоит он из охлаждающих ребристых батарей непосредственного охлаждения 1, поддона 2 для сбора талой воды при оттаивании снеговой шубы с батарей и вентилятора 3 (обычно ставят два вентилятора). Для оттаивания снеговой шубы с испарительных батарей в их ребра вмонтированы трубки с электронагревателями (ТЭНами).

На холодильниках предприятий торговли и общественного питания применяют небольшие сухие фреоновые воздухоохладители (рис.124), представляющие собой трубчатые змеевиковые батареи непосредственного охлаждения с принудительным обдувом их воздухом. Батарея состоит из трех или пяти секций, собранных на вертикальных стойках, к которым сверху прикреплена алюминиевая крышка, а снизу - поддон для сбора талой воды, образующейся при оттаивании снеговой шубы на батареях. Одна из боковых сторон воздухоохладителя закрыта стальным листом с вырезанным в нем круглым отверстием, к которому прикреплен диффузор. В диффузоре установлен осевой вентилятор с электродвигателем. В некоторых моделях воздухоохладителей такого типа имеются электроподогреватели. Во время работы воздухоохладителя вентилятор засасывает воздух из камеры, прогоняет его через охлаждающую батарею и нагнетает обратно в камеру. Батареи изготавливают из медных труб диаметром 10× 1; 12× 1; 15× 1 и 18× 1, 5 мм. В большинстве воздухоохладителей трубы ставят сребренные. Ребра делают латунные, стальные или медные. В воздухоохладителях, предназначенных для камер с температурой ниже 0°С и с высокой степенью влажности, ставят гладкие трубы. Все воздухоохладители снабжают терморегулирующим вентилем.

В настоящее время выпускают четыре модели таких воздухоохладителей: ВО-8С; ВО-16; 3 ВО9 и 3 BO9-I с поверхностью охлаждения соответственно 8; 16; 9, 6 и 9, 6 м². Воздухоохладитель модели 3BO9-I снабжают электроподогревателем.

Воздушное охлаждение является весьма перспективным как для термической обработки продуктов (охлаждения и замораживания), так и для их хранения. Его основные достоинства:

побудительная циркуляция воздуха, благодаря которой интенсифицируется теплообмен между ним и продуктами;

возможность предварительного охлаждения и осушения свежего наружного воздуха, подаваемого в камеры для вентиляции;

большая возможность, чем при батарейном охлаждении, регулирования температуры и влажности воздуха в камерах;

равномерность распределения температуры воздуха по всему объему камеры.

Основными недостатками воздушного охлаждения являются большая усушка продуктов и увеличенный расход электроэнергии. Усушка продуктов может быть значительно уменьшена применением специальных защитных средств. Так, например, продукты упаковывают в полиэтиленовую пленку, укрывают мешковиной с ледяной глазурью, применяют специальные конструкции ограждений камер (с воздушной рубашкой) или создают в них ледяные экраны.

⇐ Предыдущая 28 29 30 31 323334 35 36 37 Следующая ⇒