Дипломная работа: Расчет холодильника при овощехранилище вместимостью 2000 т
Дипломная работа: Расчет холодильника при овощехранилище вместимостью 2000 т
Министерство сельского
хозяйства Российской Федерации
Департамент кадровой
политики и образования
ФГОУ СПО «Мелеузовский
механико-технологический техникум»
Специальность 1711
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
Расчет холодильника при
овощехранилище вместимостью 2000 т
Студент:
Е.Г. Караськин
Руководитель
проекта: М.Р. Мицукова
Консультант
по экономической части: Т.В. Ишбаева
Нормоконтроль:
В.В. Прокудин
Мелеуз 2005
ВВЕДЕНИЕ
Искусственное
охлаждение используется человеком для своих нужд с древних времен.
Без
холодильной техники невозможно прокормить растущее население планеты, поэтому
важно развитие и совершенствование, расширение функциональных возможностей. На
предприятиях торговли и общего питания для бесперебойного снабжения населения
продуктами необходимо хранить запасы пищевых продуктов, в том числе и
скоропортящихся, требующего влажного режима хранения лучший способ хранения
пищевых продуктов холодом подавляется жизнедеятельность микроорганизмов,
замедляется биохимические процессы. Поэтому сохраняется первоначальное качество
пищевых продуктов, их естественный вид, вкус, питательная ценность.
В процессе
производства и увеличения объемов реализации пищевых продуктов немаловажная
роль принадлежит холодильной технике, которая позволяет создавать запасы
скоропортящихся пищевых продуктов в широком ассортименте.
- Увеличивать
продолжительность хранения замороженных продуктов.
- Продавать
пищевая продукты сезонного производства равномерно в течение года.
- Снижать
товарные потери при хранении и транспортировке продовольственных товаров.
- Внедрять
прогрессивные метода оказания услуг населению предприятиями торговли и
общественного питания, обеспечивая высокий уровень обслуживания.
-
Удовлетворять потребности населения в доброкачественных продуктах питания.
Первая в мире
холодильная машина была сконструирована англичанином Дж. Перкинсом в 1819 году,
качестве хладагента конечно был применен этиловый эфир. В 1871 году француз Ш.
Гелье создал холодильную машину, работающую на метиловым эфире, и в 1872 году
англичанин Бойль, изобрел холодильную машину, в которой в качестве рабочего
тела был использован аммиак.
Широкое
практическое применение холодильных машин началась в 80-е годы 19 столетия.
Холодильные
машины применяют в пищевой, мясомолочной промышленности и в сельском хозяйстве.
Для холодильной обработки и хранение пищевых продуктов (овощей и фруктов) в
химической, нефтехимической промышленности и во многих других случаях.
В настоящее
время преимущественно используют холодильные машины компрессорного типа. При
наличии дешевых источников теплоты применяют теплоизолирующие машины.
Холодильные
машины работают на хладагентах хлорфторуглеродах (R11. R12. R13. R115. R502 и другие),
это создает проблему их замены переходными однокампанентными хладагентами (R22. R123. R124. R140b. R142b) и их смесями с низким
потенциалом разрушения озонового слоя, применение которых в соответствии с
международным соглашением (монреальский протокол 1987 года) возможно до 2030
года, а так же озонобезопасными однокомпанентными хладагентами (R23. R22. R120. R139a. R148a) и их смесями или
природными веществами (R717. R744. R290. R600. R600a).
1 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ
ОБОСНОВАНИЕ
Территория,
на которой родился Санкт Петербург, издревна была дальней окраиной Новгородской
Руси, а затем московского государства.
Известно, что
в 18 веке эти места называли Ижорской землей. По одному из притоков нивы,
небольшой извилистой реки Ижоря, протекающей ныне среди южных питерских
пригородов.
Санкт –
Петербург центр ленинградской области, город федерального значения, субъекта РФ
город – Герой. Важнейший после Москвы экономически научный и культурный центр,
крупный транспортный узел России, морской и речной порт. В административном
отношении С-П разделен на 13 регионов, расположен на северо – западной
европейской части России, большая часть города в пределах при Невской низменности,
на реке Нева и прилегающем ее устью побережья Невской губы финского залива,
Балтийского моря, а так же на многочисленных островах разветвленной Невской
дельты.
Ныне в черте
города 45 рек,40 искусственных каналов протяженностью 300 км. Климат С-П.
морской с чертами континентального, частая смена воздушных масс много
атмосферных фронтов. Зима умерено мягкая морозная средняя температура самых
холодных месяцев января и февраля -7 -8 С.
Весна
поздняя, лето теплое со сменой солнечных и дождливых дней. Средняя температура
июля 17,8 0С. Осень затяжная, туманная.
В 1762г.
учреждена комиссия о каменном строении Санкт-Петербурга и Москвы.
2
ВЫБОР РАСЧЁТНЫХ ПАРАМЕТРОВ
Расчетный
режим холодильных установок характеризуется температурой кипения t0, конденсации всасывания
(паров на входе в компрессор) tвс и переохлаждение жидкого хладагента перед регулирующим
вентилем tрв.
Значения этих параметров выбирают от назначения холодильной установки и
расчетно-наружных условий.
2.1
Расчетные параметры наружного воздуха
От параметров
наружного воздуха (в основном от температуры), зависит количество поступления
теплопритоков в камеры, температуры конденсации холодильного агента,
температура воды охлаждаемой в градирне или поступающей из естественных
водоемов и холодопроизводительность установки.
Холодильные
установки рассчитывают как правило на самый жаркий период года, поэтому в
качестве расчетной летней температуры наружного воздуха для города
Санкт-Петербурга принимается tр.л=270С, в качестве среднегодовой температуры наружного
воздуха принимается tср=4,30С, в качестве расчетной летней относительной влажности
наружного воздуха принимаются φ= 39%, а расчетной зимней влажности
принимается φ=82% (приложение 1, таблица 2.1 – значение некоторых
параметров (приложение1 (1)) – Лашутина, Судов, стр.40), географическая широта
600.
2.2
Расчетная температура воды для охлаждения конденсаторов
При оборотном
водоснабжении начальную температуру воды для охлаждения конденсаторов принимают
на 2-30С выше температуры воздуха по смоченному термометру, поэтому находится
температура воды по i-d
диаграмме.
i, i = const φ=59%
кДж/кг
tл=270С
А
φ=100%
tм=210С
В
α, г/кг
Рис. 1. I-d диаграмма влажного
воздуха
Находится
точка А с параметрами φ=59% и φ=100%. Из точки А двигаясь по линии
параметральной i = const до пересечения линии параметральной i = const до пересечения с линией
φ=100%. Температура насыщенного воздуха в точке. В пересечения будет
искомой температурой tм=210С.
Температура
воды входящей в конденсатор находится по формуле:
tв1
= tмт (2-π), 0С, (2.1)
где tмт – температура воздуха
по мокрому термометру, 0С
tв1 =21+3=240С
Температура воды,
выходящей из конденсатора находятся по формуле:
tв1
= tв1 + (4-50С), 0С
(2.2)
tв1= 24+5=290С
Температура конденсации
находится по формуле:
tкд
= (tв1+tв2) / 2+ (4-60С (2.3)
tкд = (24+29) / 2+5,5 =
320С
Температура
переохлаждения находится по формуле:
tп
= tв1+3, 0С (2.4)
tп= 24+3=270С
2.3 Расчетные параметры
внутреннего воздуха и продолжительность холодильной обработки
Расчетные
значения температуры и влажности воздуха в охлаждаемых помещениях (в камерах
холодильника) выбираются в зависимости от их назначения, вида продукта.
Технологических особенностей хранения (замораживание, охлаждение, хранение и
так далее).
Расчетные
параметры воздуха камер хранения при овощной базе (овощехранилище), приведенные
в таблице 2.1.
Таблица
2.1
Камеры и другие охлаждаемые
помещения
|
Параметры воздуха |
t0С продуктов |
Продолжительность холодильной обработки и
хранения (ч.) |
t,0С |
φ,% |
начальн. t0С |
конечн. t0С |
Хранения картофеля
Хранение лука (чеснока)
Хранение моркови
Хранение свеклы
|
+2…+4
+1…-3
+2…+6
+1…-1
|
85-95
70-80
85-95
85-95
|
20
20
20
20
|
3
0
3
0
|
24
24
24
24
|
Расчетную
температуру грунта под полом, принимается при электрообогреве грунта равной
20С.
3
РАСЧЁТ ПЛОЩАДЕЙ, ОБЪЁМНО-ПЛАНИРОВОЧНОЕ РЕШЕНИЕ ХОЛОДИЛЬНИКА
3.1
Расчет
площадей
База овощей
(овощехранилище) – это самостоятельное предприятие, что позволяет более широка
и полно использовать холодильные емкости в течении года.
В составе
этой базы для овощей, с общей вместимостью 2000 т. имеются такие
производственные помещения:
- камеры
хранения овощей;
- помещения
товарной обработки (переработка, фасовка, упаковка);
-экспедиция
для приемки и отпуска продукции.
Так как
холодильник имеет вместимость 2000 т., то он имеет 100% вместимость.
Тогда
хранение картофеля приходится 25% вместимости овощехранилища, на хранение лука
– 25%, моркови - 25% , свеклы – 25%.
Сетку колонн
выбирается 6х12 м, т.к. этот выбор целесообразен для данного холодильника.
3.2 Расчет площади камер
хранения картофеля
Определяется
общая вместимость грузового объема камер хранения картофеля:
Вхр.к.
= Вхол. *25% (3.1)
Вхр.к. = 2000
* 0.25 = 500 т.
Рассчитывается
грузовой объем камер
Vгр=
Вхр.к. /qύ (3.2)
где Вхр.к. –
условная вместимость камер, т.
qύ - норма загрузки, т/м3
(картофель положен в деревянных контейнерах qύ 0,5 т/м3 , по табл.
2.3.)
Vгр= 500 / 0,5 = 1000 м3
Определяется
грузовая площадь камер.
Fгр=
Vгр / hгр, м2 (3.3)
где hгр – грузовая высота или
высота штабеля, м ( hстр. = 6м , то hгр = 5 м
Fгр= 1000 / 5 = 200, м2
Определяется
строительная площадь камер:
Fстр
= Fгр / βF, м3 (3.4)
где βF – коэффициент
используется строительной площади камер (βF = 0,75, на стр.25 (3))
Fстр = 200 / 0,75 = 266 м2
Определяется
число строительных прямоугольников
n
= fстр /f (3.5)
где f – строительная площадь
одного прямоугольника, определяется выбранной сеткой колон, м2 (f= 6х12 = 72 м2 )
n= 266 /72 = 4
Условно
принимается площадь равной строительным квадратам, тогда
Fстр = 72 * 4 = 288 , м2
Определяется
условная действительная вместимость камер
Вg = В* ng / n ,т (3.6)
где ng – принятое число
строительных прямоугольников
Вg = 500*4/3,7 = 540 т
Так как в
одной камере при овощехранилище должно быть примерно 250 т вместимости груза
более не рекомендуется, для хранения картофеля выходит 2 камеры.
3.3
Расчет площади камер хранение лука (чеснока)
Определяется
общая вместимость камер хранения лука.
Вхр.к.
= Вхол. *25% (3.7)
Вхр.к = 2000*0,25 = 500
т.
Расчесывается
грузовой объем камер
Vгр=
Вхр.к. /qύ (3.8)
где Вхр.к. –
условная вместимость камер, т.
qύ - норма загрузки, т/м3
(лук положен в деревянных контейнерах qύ =0,38 т/м3 , по табл. 2.3.)
Vгр= 500 / 0,38 = 1315,8
м3
Определяется
грузовая площадь камер.
Fгр=
Vгр / hгр, м2 (3.9)
Fгр= 1315,8 / 5 = 263, м2
Определяется
строительная площадь камер:
Fстр
= Fгр / βF, м3 (3.10)
где (βF = 0,75 , на стр.25 (3))
Fстр = 263/ 0,75 = 350 м2
Определяется
число строительных прямоугольников
n
= fстр /f (3.11)
n= 300 /72 = 5
Условно
принимается площадь равной строительным квадратам, тогда
Fстр = 72 * 5 = 360 , м2
Определяется
условная действительная вместимость камер
Вg = В* ng / n ,т (3.12)
где ng – принятое число
строительных прямоугольников
Вg = 500*5/4,86 = 514 т
Так как в
холодильнике, положено располагать одну камеру примерно 230 т. вместимостью, то
для хранения лука (чеснока) выходит 2 камеры:
В №1 Fстр = 216, м2 и Вд=308,4
т.
В №2 Fстр = 144, м2 и Вд=205,6 т.
3.4
Расчет
площади камер хранения моркови.
Определяется
общая вместимость грузового объема камер хранения моркови.
Вхр.к.
= Вхол. *25% (3.13)
Вхр.к = 2000*0,25 = 500
т.
Расчесывается
грузовой объем камер
Vгр=
Вхр.к. /qύ (3.14)
где Вхр.к. –
условная вместимость камер, т.
qύ - норма загрузки, т/м3
(лук положен в деревянных контейнерах qύ =0,36 т/м3 , по табл. 2.3.)
Vгр= 500 / 0,36 = 1390 м3
Определяется
грузовая площадь камер.
Fгр=
Vгр / hгр, м2 (3.15)
Fгр= 1390 / 5 = 278, м2
Определяется
строительная площадь камер:
Fстр
= Fгр / βF, м3 (3.16)
где (βF = 0,75 , на стр.25 (3))
Fстр = 278/ 0,75 = 370 м2
Определяется
число строительных прямоугольников
n
= fстр /f (3.17)
n= 370 /72 = 5
Условно
принимается площадь равной строительным квадратам, тогда
Fстр = 72 * 5 = 360 , м2
Определяется
условная действительная вместимость камер
Вg = В* ng / n ,т (3.18)
где ng – принятое число
строительных прямоугольников
Вg = 500*5/5,14 = 486,4 т
Так как в
холодильнике, положено располагать одну камеру примерно 230 т.
Вместимостью,
то для хранения лука (чеснока) выходит 2 камеры:
В №1 Fстр = 216, м2 и Вд=292 т.
В №2 Fстр = 144, м2 и Вд=194 т.
3.5
Расчет площади камер хранения свеклы.
Вхр.к.
= Вхол. *25% (3.19)
Вхр.к = 2000*0,25 = 500
т.
Расчесывается
грузовой объем камер
Vгр=
Вхр.к. /qύ (3.20)
где Вхр.к. –
условная вместимость камер, т.
qύ - норма загрузки, т/м3
(лук положен в деревянных контейнерах qύ =0,46 т/м3 , по табл. 2.3.)
Vгр= 500 / 0,46 = 1087 м3
Определяется
грузовая площадь камер.
Fгр=
Vгр / hгр, м2 (3.21)
Fгр= 1087 / 5 = 217,4 , м2
Определяется
строительная площадь камер:
Fстр
= Fгр / βF, м3 (3.22)
где (βF = 0,75 , на стр.25 (3))
Fстр = 217,4 / 0,75 = 290
м2
Определяется
число строительных прямоугольников
n
= fстр /f (3.23)
n= 290 /72 = 4
Так как вместимость
одной камеры должна соответствовать примерно 250 т, то будет две камеры
хранения свеклы
В №1 Fстр = 145 , м3 и Вд=250
т.
В №2 Fстр = 145 , м3 и Вд=250
т.
3.6 Расчет площади вспомогательных
помещений и общая площадь всего холодильника
Площадь
отводимую для вспомогательных помещений (коридор, тамбур, экспедиция загрузки и
разгрузки и так далее) принимают равной 20-40 % суммы охлаждаемых помещений
холодильника.
Определяется
площадь вспомогательных помещений по следующей формуле:
Fвсп=
(0,2…0,4)* Σ Fстр , м2 (3.24)
где Σ Fстр – суммарная площадь
охлаждаемых помещений, м2
Fвсп= 0,4 * Σ
(288+360+360+290) = 520 , м2
Определяем
количество строительных прямоугольников.
n=
Fвсп / f (3.25)
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15
|