Определить ёмкость и площадь охлаждаемой камеры, её длину, ширину, принять высоту
Потребная емкость и площадь охлаждаемой камеры:
E =GCYT*τ (1.1), F=E* β/ q (1.2)
E - емкость камеры, кг.
F - площадь камеры, м2
GCYT - суточная реализация продукта, кг/ сут.
τ - срок хранения продукта, сут.
β - коэффициент увеличения площади камеры на проходы, размещение охлаждающих приборов (батарей, воздухоохладителей)
q - норма загрузки камеры, кг/ м2
Таким образом, E =GCYT*τ =125* 5=625 кг.
F=E* β/ q= 625*1,7/ 100=10,63 м2
Линейные размеры принимаем, зная площадь:
F= 10,63 м2, Длина= 2м, ширина - 5,3м.
 |
Схема холодильной камеры
Стена a - b граничит с наружным воздухом,
Стены b - c и a-d., c - f граничат с неохлаждаемыми смежными помещениями
Стена f - d отделяет охлаждаемую камеру от тамбура.
Потолок камеры граничит с наружным воздухом.
Пол камеры граничит с подвалом.
Принять расчетные параметры: температуру наружного воздуха, воздуха внутри охлаждаемой камеры, температуру среды (воздуха или грунта) за каждым ограждением
Стена a - b граничит с наружным воздухом, Т= 34 С
Стены b - c и a-d., c - f граничат с неохлаждаемыми смежными помещениями Т= 29 С
Стена f - d отделяет охлаждаемую камеру от тамбура. Температура воздуха в тамбуре холодильника принимается на 10ºС ниже расчетной температуры наружного воздуха и составляет 24°С.
Потолок камеры граничит с наружным воздухом. Т= 34 С
Пол камеры граничит с подвалом. Т=29 С
Выполнить калорический расчет охлаждаемой камеры
Калорический расчет учитывает теплопритоки, влияющие на изменение температурного режима в охлаждаемых камерах. Расчет производится для каждой камеры отдельно, что позволяет подобрать камерное оборудование.
В калорическом расчёте учитываются следующие теплопритоки в каждую из охлаждаемых камер: Q1 - теплопритоки через ограждения камеры. Это приток тепла от наружной (по отношению к данной камере) среды путём теплопередачи вследствие разности температур наружной среды и воздуха внутри камеры; теплоприток солнечной радиации данных охлаждаемых камер принимается равным нулю, т.к камеры находятся не у наружных стен. Q2 - теплоприток от грузов (от продуктов и тары) при их термической обработке. Q3 - теплоприток от наружного воздуха при вентиляции камеры. Q4 - эксплуатационные теплопритоки (при открывании дверей охлаждаемых камер, включении освещения, пребывании людей и т.п.).
Теплопритоки через ограждения Q1 рассчитываются по формуле
Q1=Q`1+Q``1, Вт, (3.1)
где Q`1 - теплопритоки путём теплопередачи вследствие наличия разности температур сред, находящихся по ту и другую сторону ограждения, Вт;
Q``1 - теплопритоки за счёт поглощения теплоты солнечной радиации, Вт.
Приток тепла через какое-либо ограждение путём теплопередачи вследствие наличия разности температур определяется
Q`1=KрF (tср-tв), Вт, (3.2),
где Kр - расчётный коэффициент теплопередачи ограждения, подсчитанный раньше при расчёте толщины теплоизоляции, Вт/ (м2×град);
F - теплопередающая поверхность ограждения, м2;
tср - температура среды, граничащей с внешней поверхностью ограждения, °С;
tв - температура воздуха внутри камеры, °С.
Теплопередающая поверхность F для пола и потолка камеры равна площади между осями внутренних стен. При определении теплопередающей поверхности стен высота считается от уровня чистого пола камеры до уровня чистого пола вышележащего этажа, длина внутренних стен - между осями внутренних стен. Температура среды, граничащей с внешней поверхностью принимается из расчёта тепловой изоляции
Теплопритоки Q'1 в камеру складываются из суммы теплопритоков через отдельные ограждения (стены, пол, потолок). Если ограждение отделяет холодильную камеру от двух или нескольких помещений с разными температурами, то расчет ведется отдельно по каждому участку ограждения. При подсчете теплопритоков по камерам отрицательные Q'1 не учитываются.
Все данные, полученные в процессе расчета, сводятся в таблицу 3.1
Таблица 3.1 Теплопритоки через ограждения путем теплопередачи
| Ограждения | Кр, Вт/ (м2×град) | F, м2 | tср-tв, °С | Q`1 |
| Наружная стена a - b. | 0,47 | 52,64 | ||
| Левая стена a-d | 0,58 | 10,6 | 141,4 | |
| Правая стена b - c | 0,58 | 10,6 | 141,4 | |
| Передняя стена c - f | 0,58 | 26,64 | ||
| Передняя стена f - d | 0,58 | 20,88 | ||
| Потолок | 0,47 | 10,63 | 114,9 | |
| Пол | 0,58 | 10,63 | 141,4 | |
| Итого | 639,3 |
Теплоприток от грузов (продуктов и тары) определяется по формуле:
, Вт, (3.3),
где Gпр, Gт - суточное поступление в охлаждаемую камеру продукта и тары соответственно, кг/сут;
Спр, Ст - удельная теплоёмкость продукта и тары соответственно, Дж/ (кг град);
tпр1, tпр2 - соответственно температура, с которой продукт поступает в камеру и конечная температура продукта после термической обработки, °С;
tохл - время охлаждения продукта до tпр2, ч.
Суточное поступление в охлаждаемую камеру продуктов Gпр принимается в зависимости от продолжительности их хранения. Если продолжительность хранения продукта составляет 1-2 дня, то Gпр принимается равным 100%, при 3-4-дневном хранении - 50-60%, при более длительном хранении - 50-40% от максимального количества данного продукта в камере. Максимальное количество продукта в камере Q определяется как произведение суточного запаса (расхода) продукта Gпр на срок его хранения t.
Суточное поступление тары принимается в размере 20% для деревянной и стальной тары, 10% для картонной и 100% для стеклянной тары от суточного поступления продукта Gпр.
Конечная температура продукта после термообработки tпр2 принимается на 2°С выше температуры воздуха в камере. Время охлаждения продукта τохл 24 часа.
Вид поставки, транспорта, расстояние перевозки описываются в организационно-технологическом разделе (технико-экономическое обоснование)
Таблице 3.2 Расчет теплопритока от груза (продуктов и тары)
| Наименование продуктов | gсут, кг/сут | t, сут | Emax= Gсут×t, кг | Gпр, кг/сут | Спр, Дж/ (кг град) | Gт, кг/сут | Ст, Дж/ (кг град) | tпр1, °С | tпр2, °С | Q2, Вт |
| Кондитерские изделия | 710,4 |
Приток тепла от вентиляции рассчитывается обычно для камеры фруктов, зелени и напитков. Расчет производится по формуле 3.4
, Вт, (3.4)
где V - строительный объём вентилируемой камеры, м3;
а - кратность вентиляции;
rв - плотность воздуха при температуре и относительной влажности в камере, кг/м3;
iн, iв - энтальпия воздуха, соответственно, наружного и внутри камеры, Дж/кг.
Кратность вентиляции охлаждаемой камеры принимается 4 объема в сутки. Значения энтальпий воздуха как наружного, так и внутри камеры берутся по I-d-диаграмме влажного воздуха
Плотность воздуха рассчитывается по формуле:
, кг/м3, (3.5)
где 1,293 - плотность воздуха при нормальных условиях, кг/м3;
tв - температура воздуха в охлаждаемой камере, °С.
1,265
кг/м3, 
41,24 Вт,
Эксплуатационные теплопритоки принимаются в зависимости от величины суммарного теплопритока в камеру через ограждения Q1 и в зависимости от площади камеры.
Величина Q4 берется в размере 40% - для камер размером меньше 10 м2, 30% - размером от 10 до 20 м2.
Итоги калорического расчета представлены в таблице 3.3
Итоги калорического расчёта холодильника
| Площадь камеры | Температура и влажность воздуха в камере | Теплопритоки, Вт | Итого по камере, Вт | ||||
| F, м2 | tв, °С | jв,% | Q1об | Q2 | Q3 | Q4 | Qоб |
| 10,63 | 639,3 | 710,4 | 41,24 | 191,7 | 1587,3 |