Лабораторная работа по холодильной технике

Лабораторная работа № 2

Тема: Расчет установки кондиционирования воздуха для камеры

          сушки колбасных изделий.

Приборы и материалы:d-i диаграмма влажного воздуха, калькулятор.

Цель и задачи работы:

1.     Расчет и анализ процессов обработки воздуха с помощью d-i диаграммы влажного  воздуха

2.     Расчет установки кондиционирования воздуха для камеры сушки колбасных изделий.

 Порядок выполнения работы:

1.     Вариант задания определяется двумя последними цифрами номера зачетной книжки. Последняя цифра означает вариант задания, указанный на рисунке 1. Предпоследняя цифра означает вариант задания из таблицы 1.

Варианты задания.

       6 м

 

                                         С

                                                   Ю

                            1                                                                                                  6

                             2                                                                              7

                              3                                                                               8

                              4                                                                                9

                              5                                                                                 10

Рисунок 1. Планировка цеха сушки колбас.

Исходные данные заданий для цеха сушки колбас.

Таблица 1

№ варианта	Производительность  G, Кг/ч	Температура поступающего продукта t,  0С	Кол-во работающих людей	Расчетные параметры наружного воздуха T, C,  j%
1	1000	20	10	28, 40
2	1100	30	15	35, 33
3	1200	40	20	28, 61
4	1300	15	21	33, 47
5	1400	25	18	33,40
6	1500	35	14	29,56
7	1600	38	19	36,24
8	1700	22	18	32,45
9	1800	32	12	34,37
10	1900	18	17	31,53

Сетка колонн 6х6 м, высота цеха 3,5 м. Коэффициент теплопередачи ограждений: наружных стен 0,7Вт/(м³ К), перекрытий 0,6 Вт /(м² К), внутренних перегородок  0,9 Вт /(м² К). Температура вышележащих помещений 20 ⁰ С, нижележащих 12⁰ С.

Расчет проводим для летнего режима, Расчетные параметры наружного воздуха представлены в таблице 1.

Расчетные параметры внутреннего воздуха t = 12°С, j = 55 %.

2.     Определяем тепло- и влагопритоки в помещении сушки колбас.

Теплоприток от работающих людей определяется по формуле: , кВт                     (1.1)

     где  - q _чел    величина  тепловыведения одним человеком, (принимаем 198 Вт от одного человека)

-         n -  количество работающих людей;

-         Теплоприток от оборудования принимаем Q_об= 0, так как в помещении  тепловыводящего оборудования нет.

-         Теплоприток от освещения в камерах  сушки мал и им можно пренебречь.

-         Теплопритоки от технологических материалов определяем по формуле:

Q _м = G _с (t _н– t _к) , кВт                     (1.2)

 где     G  - масса обрабатываемых мясопродуктов, кг

        С –удельная теплоемкость, кДж. (кг К), (для колбасы

              С = 2,51 кДж/(кг К), 

-         t _н , t_k -  начальная и конечная температура продукта ,°С.

(принимаем t_н=40°С)

Теплоприток через строительные ограждения определяем по формуле:

Q _огр = k _теп  F (t _н– t _к), кВт

-         k_тепл  -  коэффицент теплопередачи ограждения, Вт (м² К),

-         F площадь поверхности ограждения, м² ;

-         t _н- температура снаружи ограждения,°С.

-         t _в –  температура внутри помещения,°С

-         Теплоприток от солнечной радиации через наружную стену определяем по формуле, кВт:

                                     (1.4)

где k   - коэффициент тепл. Ограждения, Вт/( м² К);

       F -    площадь ограждения, облучаемая солнцем, м² ;

        Δ t_c - избыточная разность температур, характеризующая действие солнечной радиации в летнее время, °С.

Теплоприток от  инфильтрации при открывании дверей Q = 0

Общее количество тепла, поступающего в помещение определяем по формуле:

SQ = Q _л +Q _м+ Q _огр + Q _рад , кВт                (1.5)

Влагопритоки от людей определяем по формуле;

     _,  (кг/с)

где  w _чел   - влаговыделения одного человека, кг/с; (принимаем 37· 10⁶ кг/с;

Влагопритоки от оборудования W _об= 0.

Влагопритоки от материалов (колбас):

   W_м = w_м ·F_пол            (1.6)

Где w_м - удельное количество влагопритоков , принимаем для сушилок колбас 40 ·10⁶  кг/(м²  С);

-         F -площадь помещения, м²

-         Влагопритоки с инфильтраций W= 0.

-         Общий влагоприток определяем по формуле, (кг/с).

W = W_л + W_об + W_м + W_инф ;

Тепловлажностное отношение в помещении определяем по формуле:         ;   кДж /кг

                  Где   - общее количество тепла, кВт;

                - общий влагоприток, кг/с;

-  Изображаем процесс обработки воздуха в диаграмме  d – i (рисунок 2).

Рисунок 2. Построение процессов обработки в d – i диаграмме.

-  Для этого наносим на диаграмме точку П, соответствующую внутренним параметрам внутреннего воздуха (t =12°С,  j= 55 %), и точку Н, соответствующую расчетным параметрам наружного воздуха. Через точку П проводим линию с наклоном , кДж/кг. Задаваясь разностью температур воздуха в помещении и приточного воздуха ∆t_р = 2°С находим температуру приточного воздуха; °С:

t_п = t_k -2                          (1.9)

Где  -t_k  температура воздуха в помещении, °С;

На пересечении изотерм t_п с линей процесса в помещении лежит точка В, соответствующая параметрам приточного воздуха. Двигаясь из точки В вертикально вниз до пересечения с линей j= 95 % находим точку К_1.  

Количество подаваемого  воздуха рассчитываем по формуле: 

  ; м ³/ С                           (1.10)

Где    - плотность воздуха при  t=t_п , кг /м³   1,29

         Cp   удельная теплоемкость воздуха при   t=t_п  кДж/кг ∙К.

          ∆t_р- допускаемая разность  температур °С (принимаем 2°С).

Количество наружного воздуха принимаем из расчета 5,55∙ 10 ^–3 м³ /С на одного человека:

L= n∙5,5∙ 10 ^–3                                        (1.11)

где  n   -количество работающих людей;

Определяем по формуле соотношение количества воздуха, подаваемого в помещение:

                                             

Соединяем точки П и Н и на линии ПН находим точку С, которая в данном случае близка к точке П. Параметры воздуха в основных точках процесса сводим в таблицу 2.

Точки	t °С	j    , %	d     ,г /кг	I, кДж/кг
Н П С В К1

Нагрузка на калорифер 1 подогрева определяем по формуле , кВт

Q = L (i – i)                                 (1.13)

На калорифер  подогрева:

Q = L (i – i)                                  (1/14)

где  - L - количество подаваемого воздуха, м³  /С;

    -  плотность воздуха при , кг/м³

          i_c- удельная энтальпия воздуха  в точке  С, кДж/кг;

          i _k1 -удельная энтальпия воздуха  в точке  К₁, кДж/кг;

          i_в- удельная энтальпия воздуха  в точке  В, кДж/кг;.

Отчет по работе должен содержать:

1.     Исходные данные, рисунок планировки цеха сушки колбас.

2.     Построение процессов обработки воздуха в диаграмме.

3.     Расчет установки кондиционирования воздуха цеха сушки колбас.