Курсовой проект - Холодильная техника

Подождите немного. Документ загружается.

Кафедра технологического оборудования

Расчетно – пояснительная записка к

Курсовому проекту

по курсу «Холодильная техника»

Дата защиты «_____»_______________2003 год

Оценка _______ Подпись ___________________

Выполнил Бачурин А.С. 145гр.

Проверил

2003г.

Содержание

Введение 4

Исходные данные 5

1. Ориентировочный продуктовый расчет 6

2. Расчет укладочной массы и планировка камер 7

3. Расчет и выбор изоляции 8

4. Определение расхода холода на каждую камеру 10

5. Расчет и подбор холодильного оборудования 14

Литература 17

Введение.

Охлаждение молочных продуктов является одной из важнейших мер,

предупреждающих их порчу.

Холод на предприятиях молочной промышленности используется в

технологических процессах и при хранении молока и молочных продуктов.

Хранение продуктов после их выработки и до отправки потребителям

осуществляется в производственных холодильниках.

Для сохранения высокого качества молочных продуктов необходимо

соблюдение температурных режимов хранения и наличия достаточной площади

холодильных камер.

Снабжение предприятия холодом должно быть организовано таким образом,

чтобы обеспечить соблюдение оптимальных температурных режимов при

производстве и хранение продуктов при минимальных затратах на выработку

холода.

Производственные холодильные камеры предназначены для охлаждения и

хранения скоропортящихся продуктов после их выработки до отправления с завода

потребителю.

Исходные данные для расчета приведены в таблице 1.

Таблица 1

Исходные данные

Наименование

продукта

Максимум

выработки в

сутки, К,

кг/сут

Продолжи-

тельность

хранения, П

сут.

Масса нетто

одного места,

М кг

Температу-

ра хранения,

°С

Вид тары и ее

размеры, мм

Сметана 10%

жирности

42000 3 24 +3 С Полиэтилено

вые пакеты

1,0 л, в

пластмассов

ых ящиках

530*350*270

Творог нежирный 12000 2 18 0 С Полимерная

корзина

540*450*100

1. Ориентировочный продуктовый расчет.

Схема переработки молока

Расчет количества вырабатываемой сметаны:

Нормы расхода молока рассчитаны по формулам;

 

îì

îñì

ÆÏÆ

ÆÆ







01,01

1000

где Р - норма расхода молота на выработку одной тонны сметаны, кг;

1000 - масса молока, кг;

СМ

- массовая доля жира в сметане, %

- массовая доля жира в обезжиренном молоке, %

Жм - массовая доля тара в цельном молоке, %;

П - предельно допустимые потери, %.

Молоко

Сливки

Обезжиренное молоко

На производство

сметаны

Творог нежирный

Закваска

При расчете норм расхода молока на выработку одной тонна

сметаны 10 %-ой жирности приняты следящие показатели;

- массовая доля жира в сметане - 10,0 %;

- массовая доля жира в обезжиренном молоке - 0,05 %;

- предельно допустимые потери - 0,8 %.

  

êãÌ

ÑÌ

42000

3,410

05,08,001,013,4100000









Расчет для творога, вырабатываемого раздельным способом в

творогоизготовителях ТИ-1000

Метод расчета - по нормам расхода сырья и (формулам жиробаланса с учетом

предельно допустимых потерь).

Масса молока на сепарирование:

 

Îñë

îñëî

ÆÆ

ÆÆÌ





- коэффициент потерь обезжиренного молока на сепарирование, 1,004.

 

êãÌ

91491

05,050

3,450100000







5..

NÌÌ

íòâî



- норма расхода обезжиренного молока на выработку нежирного творога

(принимается в зависимости от массовой доли белка в обезжиренном молоке N=7416)

êã

íòâ

12000

7416

91491



Температура хранения продукта выбирается по таблице.

Предприятие расположено в южной зоне.

Для обеспечения температурных режимов хранения продуктов необходимы две

холодильные камеры. Одна для сметаны с температурой 3

С, а вторая для творога с

температурой воздуха 0 °С.

Определим укладочную массу для сметаны:

ÌÊ

Ó 

где М - масса нетто одного места;

К - количество рядов по высоте; К = 5

f - площадь одного места; f =530(270 + 100)10

-6

=0,21м

/612

21,0

524

ìêãÓ 





Укладочная масса для творога соответственно:

/900

1,0

518

ìêãÓ 





f =540(100 + 100)10

-6

=0,1м

Площадь камеры для сметаны:

ÓÊ

ÏÊ

F 

где К

- равно суммарному суточному поступлению сметаны, кг/сут;

П - продолжительность хранения , сут;

- коэффициент полезного использования площади пола, К = 0,8.

171

8,0612

342000

ìF 





Аналогично рассчитывают площадь камеры для хранения творога:

6,0900

212000

ìF 





Ряс. 1 План расположения а) пластмассовых ящиков, коробок в холодильной камере

с каналом для циркуляции воздуха

Рис. 2 Схема расположения холодильных камер.

а) камера для сметаны б) камера для творога

530

270

100

18t

к1

=+3 C

5-пол

Улица

=32

6-потолок

к1

= 0 C

11-пол

Цех

Улица

Цех

=32

12-потолок

=28

Площадь камеры для сметаны в соответствии с сеткой колонн (расстояние между

колоннами 6 метров) принимаем 18 х 12 = 216 м

Камера для творога, площадь составляет 12 х 6 = 36 м

. Здание одноэтажное, высота

помещений 4,8 м. Потолок без чердака. Температура почвы у стен подвала для южной

зоны t = 23°C

Температура воздуха вокруг ограждений камер показана на рис.4.2

Элементы строительных конструкций представлен на рис. 3

Рис. 3 Конструкция

а) наружных 1,2,3,7; б) внутренних 4, 8, 9,10 стен холодильной камер

1 - штукатурка, толщина штукатурки δ

= 0,015 м. удельная теплопроводность

штукатурки λ

= 0,9 Вт/( м К);

2 - кирпичная кладка а) δ

= 0,51 м, λ

=0,82Вт/(м К);

б) δ

= 0,38 м, λ =0,82 Вт/(м К);

3 - пароизоляцня (битум) δ

= 0,003 м, λ

= 0,3 Вт/(м К);

4 - тепловая изоляция, торфоплиты λ

= 0,08 Вт/(м К).

Температуру камер и смежных помещений, а также толщину кирпичной кладки для

каждого ограждения занесем в таблицу

Таблица 2

Исходные данные для расчета тепловой изоляци

Исходные

данные

Камера для молока и кефира Камера для масла

Стены Пол Потолок Стены Пол Потолок

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

°С 3 3 3 3 3 3 0 0 0 0 0 0

tу°С 32 32 32 28 23 32 32 28 28 28 23 32

δ м 0,51 0,51 0,51 0,38 - - 0,51 0,38 0,38 0,38 - -

Вт/(м

К) 23,2 23,2 23,2 8,12 - 23,2 23,2 8,12 8,12 8,12 - 23,2

Вт/(м

К) 8,12 8,12 8,12 8,12 7 7 8,12 8,12 8,12 8,12 7 7

Оптимальный коэффициент теплопередачи К; для стены 1, (рис. 2)

 

ÊìÂò

êó

/54,0

332

9,29,2











где t

- температура воздуха с обеих сторон ограждения, °С.

Такое же значение оптимального коэффициента теплопередачи у стен 2, 3 и

потолка камеры цельномолочной продукции I. К

о1

= К

об

Коэффициент теплоотдачи для 1-й стенки с наружной стороны

= 23,2 Вт/(м

К), со стороны камеры α= 8,12 Вт/(м

К),

В качестве изоляционного материала возьмем торфоплиты на битумной связке,

теплопроводность торфоплит λ=0,08 Вт/(мК)

Оптимальная толщина тепловой изоляции 1-й стенки

áêøêí

08,0

3,0

003,0

82,0

51,0

9,0

015,0

2,23

12,8

54,0

08,0

111

321









































































Стандартная толщина торфоплит δ= 0,05 м Для изоляции необходимо брать не

менее 2 слоев изоляционных плит, поэтому возьмем 2 слоя торфоплит δ= 0,1 м.

Следовательно ориентировочная конструкция наружных стен представленных на рис. 3

соответствует расчетной. Такая же фактическая толщина изоляции у стен 2 и 3

Фактический коэффициент теплопередачи будет отличаться от оптимального, т.к.

действительная толщина изоляции не равна оптимальной.

 

ÊìÂòÊ

áêøêí

/47,0

























Рис. 4 Конструкция кровли

где 1 - кровельный рулонный ковер δ

= 0,012 м, λ

=0,3 Вт/(м К);

2 - бетонная стяжка δ

= = 0,04 м, λ

=1,3 Вт/(м К);

3 - изолящи, пенопластовые плиты ПСБ – С λ

=0,047 Вт(м К);

4 - железобетонная плита δ

= 0,22 м, λ

жб

=1,5 Вт(м К).

Покрытие холодильной камеры бесчердачное. Несущим конструктивным

элементом является железобетонная плита толщиной 220 мм. В качестве

теплоизоляционного материала возьмем пенопластовые плиты.

Изоляционный материал стелется на железобетонные плиты со стороны более

теплого воздуха, поэтому для избежания увлажнения изоляции используют

гидроизоляцию.

В качестве гидроизоляции используют кровельный рулонный ковер.

Ориентировочная конструкция кровли представлена на рис. 4

Оптимальный коэффициент теплопередачи потолка такой же как у стен 1, 2, 3.

об

=К

о1

=0,54 Вт /(м

К).

Оптимальная толщина тепловой изоляции потолка 6.

æáêêíá

067,0

5,1

22,0

3,1

04,0

3,0

012,0

2,23

12,8

54,0

047,0

111









































































Стандартная толщина пенопластовых плит δ = 0,05 м. Для изоляции потолка

возьмем 2 слоя пенопластовых плит δ= 0,05*2 =0,1 м. фактический коэффициент

теплопередачи будет отличаться от оптимального, т. к. действительная толщина изоляции

не равна оптимальной.

 

ÊìÂòÊ

æáêêí

/39,0

























Конструкция пола холодильных камер представлена на рис. 5

Рис. 5 Пол холодильных камер.

где 1 - асфальт δ

= 0,04 м, λ

=0,08 Вт/(м К)

2 - бетонная стяжка δ

= 0,12 м, λ

= 1,2 Вт/(м К)

3 - гидроизоляция δ

= 0,012 м, λ

=0,3 Вт/(м К)

4 - засыпная теплоизоляция (гранулированный шлак) λ

=0,19 Вт/(м К)

5 - уплотненный грунт.

 

ÊìÂò

êï

/6,0

323

9,29,2











Оптимальная толщина изоляции пола 5.

ãáàí

èî

13,0

3,0

012,0

2,1

12,0

08,0

04,0

12,8

67,0

19,0









































































Фактический коэффициент теплопередачи равен оптимальному т. к. фактическая

толщина засыпаемого шлака не лимитирована как у плиточной термоизоляции, а берется

равной оптимальной.

Все исходные и расчетные величины сведем в таблицу.

Таблица 3

Результаты расчета фактического коэффициента теплопередачи

Назначение

камер

Виды

ограждений

Номер

огражден

ия

°С

Вт/м

Камера

для сметаны

Стены 1 32 3 0,54 23,2 8,12 0,08 0,47

2 32 3 0,54 23,2 8,12 0,08 0,47

3 32 3 0,54 23,2 8,12 0,08 0,47

4 28 3 0,53 8,12 8,12 0,07 0,49

Пол 5 23 3 0,67 - 7 0,13 0,67

Потолок 6 32 3 0,54 23,2 7 0,067 0,39

Камера

для творога

Стены 7 32 0 0,48 23,2 8,12 0,098 0,47

8 28 0 0,51 8,12 8,12 0,095 0,49

9 28 0 0,51 8,12 8,12 0,095 0,49

10 28 0 0,51 8,12 8,13 0,095 0,49

Пол 11 23 0 0,54 - 7 0,19 0,57

Потолок 12 32 0 0,48 23,2 7 0,08 0,37

Определим потери холода через ограждения.

 

êòôí

ttFÊq 

где F - площадь n ограждения каждой отдельной стены, пола и потолка, м

;

- коэффициент теплопередачи через n-е ограждение, Вт/м

К;

- температура наружною (по отношению к камере) воздуха со стороны п - го

ограждения, °С;

- температура воздуха в камере, °С.

Суммарные потери холода через ограждения камеры





Все исходные данные и результаты расчета потерь холода через ограждения сведем

в таблицу