Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


РАСЧЕТ ТЕПЛОПРИТОКОВ, ПОСТУПАЮЩИХ В ХОЛОДИЛЬНУЮ КАМЕРУ



Общее количество теплопритоков, поступающих в объем холодильной камеры, Q, Вт, можно определить по формуле

 

Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5, (21)

где Q1 - теплоприток через ограждающие конструкции, Вт;

Q2 - теплоприток от груза при холодильной обработке, Вт;

Q3 - теплоприток, поступающий с наружным воздухом при вентиляции, Вт, (учитывается только для потребителей с соответствующими санитарными или технологическими требованиями);

Q4 - эксплуатационные теплопритоки, Вт;

Q5 – теплопритоки от " дыхания" плодов и овощей, Вт.

 

Период, для которого определяют теплопритоки, называют расчетным. В качестве расчетного принимают период, в котором совпадают максимумы всех теплопритоков. Для сборных холодильных камер, используемых в торговле и на предприятиях массового питания, таким периодом является лето.

Теплоприток Q1, поступающий в холодильную камеру через ее ограждение, обусловлен наличием разности температур снаружи и внутри камеры.

Теплоприток Q1 определяется по формуле

 

Q1= Kд·F·(tокр – tв), (22)

 

где Kд - действительный коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м2 К);

F - площадь ограждения камеры, м2;

tокр - температура воздуха с наружной стороны ограждения, оС;

tв - температура воздуха внутри камеры, оС.

 

Так как ограждение сборной холодильной камеры имеет различную конструкцию на отдельных участках, то коэффициент теплопередачи определяют дважды для каждого участка.

 
 

(23)
Для 1-го участка с деревянными брусьями:

где aн, aвн - коэффициенты теплоотдачи соответственно от наружной и внутренней поверхностей ограждения, Вт/(м2·К). Можно принять aн =

= 10 Вт/(м2·К); aвн = 8 Вт/(м2·К) - при естественной циркуляции воздуха, aвн = 9 Вт/(м2·К) - при принудительной циркуляции воздуха;

dст, dдер, dал - толщины слоев, входящих в конструкцию ограждения на данном участке (стали, дерева и алюминия соответственно), м;

l ст, lдер, lал - коэффициенты теплопроводности соответственно стали, дерева и алюминия, Вт/(м·К), приложение В.

 
 

(24)
Для 2-го участка с теплоизоляционным материалом:

где dиз – толщина теплоизоляционного материала, м;

lиз коэффициент теплопроводности теплоизоляционного материала, Вт/(м·К), приложение В.

 

Соотношение площадей 1-го и 2-го участков примерно 1: 4. В связи с этим действительный коэффициент теплопередачи ограждения сборной холодильной камеры определяют по формуле

 

Kд. = 0, 2 Kд1 + 0, 8 Kд2. (25)

 

Исходные данные и результаты расчета значения Kд и теплопритока Q1 сводят соответственно в таблицы 4 и 5.

 

Таблица 4 - Исходные данные и результаты расчета коэффициента теплопередачи ограждения

 

1/aн, 2·К)/Вт 1/aн, 2·К)/Вт dст, м lст, Вт/(м·К) dдер, м lдер, Вт/(м·К) dал, м lал, Вт/(м·К) dиз, м lиз, Вт/(м·К) Kд1, Вт/(м2·К) Kд2, Вт/(м2·К) Kд, Вт/(м2·К)
                         

 

Таблица 5 - Исходные данные и результаты расчета теплопритока Q1

 

Kд, Вт/(м2·К) tокр, оC tв, оC Dt, оC F, м2 Q1, Вт
           

 

Теплоприток Q2 от груза является следствием того, что почти всегда температура закладываемых в холодильную камеру продуктов выше температуры воздуха в камере. Теплоприток Q2 будет присутствовать, пока температура груза не сравняется с температурой воздуха внутри камеры. Расчет ведется на суточное поступление груза.

Теплоприток Q2 от груза при холодильной обработке складывается из двух теплопритоков:

 

Q2 = Q2пр + Q, (26)

 

где Q2пр - теплоприток от продукта, Вт;

Q - теплоприток от тары, Вт.

 

Теплоприток от продуктов определяется по формуле

 

Мпр ·( hнач - hкон )·103

Q2пр= _________________________________, (27)

24 · 3600

где Мпр – масса продуктов, поступающих в камеру в течение суток, кг;

hнач, hкон - энтальпии продукта, соответствующие начальной и конечной температурам продукта, кДж/кг. Приложение Б.

 

Теплоприток от тары:

 

Мт·cт· (tнач - tкон) · 103

Q = _______________________________________, (28)

24 · 3600

где Мт - масса тары, поступающей вместе с грузом в камеру течение суток, кг;

ст - теплоемкость тары, кДж/(кг К). Для некоторых материалов значения ст приведены в приложении В;

tнач, tкон - начальная и конечная температуры тары, оС.

Массу тары приближенно можно принять пропорционально массе продукта. Для стеклянной тары – 100%, металлической, деревянной и пластмассовой тары - 20%, картонной, бумажной и полиэтиленовой - 10% от массы продукта.

Исходные данные и результаты расчета теплопритока Q2 сводятся в таблицу 6.

 

Таблица 6 - Исходные данные и результаты расчета теплопритока Q2

 

Вид груза Мпр, кг Мт, кг hнач, кДж/кг hкон, кДж/кг ст, кДж/(кг·К) tнач, оС tкон, , оС Q2пр, Вт Q2т, Вт Q2, Вт
                     

 

Наличие вентиляции в камерах, определяемое санитарными и технологическими требованиями, обусловливает поступление теплопритока Q3. В сборных холодильных камерах, используемых в торговле и на предприятиях массового питания, вентиляция, как правило, отсутствует. Величина теплопритока Q3 = 0.

 

Значение теплопритока Q4 определяют как сумму теплопритоков, поступающих в камеру при ее эксплуатации:

Q4 = Q41+Q42+Q43+Q44, (29)

где Q41 - теплоприток от электрического освещения камеры, Вт;

Q42 - теплоприток от работающих электродвигателей, Вт;

Q43 - теплоприток от работающих в камере людей, Вт;

Q44 – теплоприток, поступающий через открытые двери, Вт.

 

Значение теплопритока Q41 определяют исходя из мощности лампы и продолжительности ее работы в течение суток, по формуле

Q41 = N1∙ t1 /24, (30)

где N1 - мощность электрической лампы, Вт; принимаем N1 = 100;

t1 - продолжительность работы лампы, ч.; принимаем t1 = 2.

Теплоприток от работающих электродвигателей учитывает теплопритоки от электродвигателей вентиляторов, насосов, транспортеров и др. В сборных холодильных камерах, испарители которых не имеют вентиляторов (естественная циркуляция воздуха), теплоприток Q42 = 0. При использовании в камере воздухоохладителей (принудительная циркуляция воздуха) теплоприток Q42 рассчитывается по формуле

Q42 = N2∙ t2 /24, (31)

где N2 – суммарная мощность электродвигателей вентиляторов, Вт. Принимаем ориентировочно N2 = 200 ¸ 300;

t2 - продолжительность работы вентилятора, ч. Принимают t2 =16.

Теплоприток от пребывания людей в камере в период загрузки и выгрузки продуктов Q43

Q43 = q ∙ n1 ∙ t3 / 24, (32)

где q - тепловыделения одного человека, Вт;

n1 - число одновременно работающих в камере людей; n1 = 1¸ 2;

t3 – продолжительность пребывания людей в камере, ч. Принимаем t3 = 2.

 

Тепловыделения одного человека, находящегося в камере, в зависимости от температуры в ней, приведены в приложении Г.

Теплоприток при открывании дверей камеры при нормальной ее эксплуатации:

Q44 = V n2 ρ (hокр - hв)·103/(24∙ 3600), (33)

 

где V – объем холодильной камеры, м3;

n2 – кратность воздухообмена в сутки;

ρ – плотность воздуха, кг/ м3, приложение Д;

hокр , hв - значения удельных энтальпий воздуха соответственно снаружи и

внутри камеры, кДж/кг. Определяются по приложению А при соответствующих значениях температуры и относительной влажности воздуха.

 

Кратность воздухообмена в камере, в зависимости от ее внутреннего объема и температуры воздуха, приведена в приложении Е.

Исходные данные и результаты расчета эксплуатационных теплопритоков по камере сводятся в таблицу 7.

 

Таблица 7 - Исходные данные и результаты расчета теплопритока Q4

 

V, м3 N1, Вт N2, Вт t1, ч t2, ч t3, ч q, Вт n1, чел. n2, об/сут ρ, кг/м3 hокр, кДж/кг hв, кДж/кг Q4, Вт
                         

 

При загрузке в камеру фруктов и овощей учитывают теплопритоки Q5, образующиеся при их " дыхании":

 

Q5 = Мпр qдых·10-3, (34)

где qдыхудельное количество теплоты, выделяемой фруктами и овощами, Вт/т; (приложение Ж).

Результаты расчета теплопритоков в камеру сводятся в таблицу 8.

 

Таблица 8 – Итоговые данные расчета теплопритоков камеры

 


Поделиться:



Популярное:

Последнее изменение этой страницы: 2016-03-25; Просмотров: 2738; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.04 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь