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

Расчетную температуру грунта под полом, принимается при электрообогреве грунта равной 20С.

3 РАСЧЁТ ПЛОЩАДЕЙ, ОБЪЁМНО-ПЛАНИРОВОЧНОЕ РЕШЕНИЕ ХОЛОДИЛЬНИКА

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