Файл: Произвести калорический расчёт и массовый расход хладагента для проекта производственного холодильника для мясокомбината.docx

Министерство образования Камчатского края

Краевое государственное профессиональное

автономное учебное учреждение

«Камчатский морской энергетический техникум»
КУРСОВАЯ РАБОТА
ПМ.1 Управление технической эксплуатацией холодильного оборудования (по отраслям) и контроль за ним.

Тема: Произвести калорический расчёт и массовый расход хладагента для проекта производственного холодильника для мясокомбината

г. Елизово емкостью 4000т с оборотной системой отвода тепла.

	Выполнил (-а) студент: Панфёров Максим Сергеевич
	(Ф.И.О.)
	Направление подготовки / специальность: Монтаж и техническая эксплуатация холодильно-компрессионных машин и установок (по отраслям) 21-ХМ-44
	(код и наименование)
	Курс: 2 курс
	Группа:ХМ-2
	Руководитель:
	(Ф.И.О. руководителя, должность / уч. степень / звание)

Признать, что работа выполнена и защищена с отметкой
		(оценка прописью)		(дата)
Руководитель
		(подпись руководителя)		(инициалы, фамилия)

Петропавловск-Камчатский, 2022

содержание

Введение…………………………………………………………………....3

1. Анализ современных объектов аналогичного назначения………………………………………………………………..5

1.2 КОНСТРУКЦИИ ХОЛОДИЛЬНИКОВ И КАМЕРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ …………………………………………………………...6

1.2.1 Оборотная система отвода тепла………………………...8

2. КАЛОРИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ХОЛОДИЛЬНОЙ КАМЕРЫ…………….10

2.1 МЕТОДИКА РАСЧёта цикла фреоновой холодильной машины........................................................................................................13

2.2. Тепловой расчёт и подбор базовых моделей поршневых компрессоров ...............................................................14

2.2.1 РАСЧёт теплообменных аппаратов холодильной машин………………………………………………………........................18

2.2.2 ПоДБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ.....................23

Заключение…………………………………………………………….....29

список используемой литературы

ВВЕДЕНИЕ
Наряду с ростом холодильных емкостей постоянно развиваются холодильное машиностроение и приборостроение. Холодильные машины выпускают преимущественно в виде автоматизированных агрегатов. Большое внимание уделяется конструированию и изготовлению мелких автоматизированных холодильных машин, что позволяет оснастить холодом значительное количество предприятий торговли и общественного питания

Холод применяется во многих отраслях промышленности: в химической, горнорудной, металлургической и др. Особенно большое применение получил холод в пищевой промышленности для хранения скоропортящихся продуктов, а также в технологическом процессе производства пищевых продуктов при их термической обработке и транспортировке железнодорожным и другим транспортом. Для сохранения и переработки все возрастающего количества пищевых продуктов необходимо значительное повышение объемов и темпов строительства холодильников и холодильного оборудования, а также техническое совершенствование существующих холодильных предприятий.

Использование холода, особенно искусственного, значительно улучшает санитарно-гигиеническое состояние продуктов во время технологических процессов производства, хранения и торговли ими в течение всего года.

Холод на мясоперерабатывающих предприятиях применяют в следующих процессах:

- охлаждение мяса, субпродуктов, жира и других продуктов убоя скота;

- хранение охлажденных продуктов;

- замораживание мяса, мякотных и костных мясоблоков, субпродуктов, мясных полуфабрикатов, фабрикатов и эндокринно-ферментного сырья, готовых мясных блюд при температурах от - 30 до - 40° С;
- хранение замороженных продуктов;

- охлаждение мясных продуктов при производстве колбас, копченостей, перетопке жиров, выработке фасованной продукции и полуфабрикатов;

- вытопка жиров - при кристаллизации для выделения олеомаргаринов, стеарина;

- выработка смазочных масел из технических жиров;

- охлаждение рассола для посола шкур;

- сублимационная сушка медицинских препаратов;

- изготовление льда, используемого в производстве колбасных и других изделий;

- кондиционирование воздуха в производственных помещениях для создания определенных технологических режимов и комфортных условий работы.

Мясо и продукты убоя скота подразделяются на парные - не отдавшие еще своей животной теплоты; остывшие в естественных условиях при температуре окружающего воздуха выше 0°С; охлажденные - температура в толще около 0 0 С, но не выше 4 °С; мороженые - температура в толще ниже -6 °С.

---

1. Анализ современных объектов аналогичного назначения.

Общие сведения об охлаждении и замораживании пищевых сред

Охлаждение — процесс понижения температуры пищевых продуктов (но не ниже криоскопической) с целью задержания биохимических процессов и развития микроорганизмов. Это один из основных способов холодильного консервирования продуктов без изменения их структурного состояния. По принципу переноса тепло­ты способы охлаждения подразделяются на три группы:

• 
  путем конвекции (охлаждение продуктов в воздухе, упакованных в непрони­цаемые искусственные или естественные оболочки, а также в жидких средах);
  
• 
  в результате фазовых превращений (интенсивное испарение части содержа­щейся в продукте воды при его вакуумировании);
  
• 
  смешанным теплообменом (передача теплоты осуществляется конвекцией, радиацией и за счет теплообмена при испарении влаги с поверхности продукта).
  

Замораживание — процесс понижения температуры ниже криоскопической на 10.. .30 °С, сопровождаемый переходом почти всего количества содержащейся в нем воды в лед. Способы замораживания (контактные и бесконтактные) подразделяются на три группы:

• 
  замораживание в кипящем хладагенте;
  
• 
  замораживание в жидкостях как промежуточных хладоносителях;
  
• 
  замораживание в воздухе как промежуточном хладоносителе.
  

1.2. Конструкции холодильников и камерного оборудования

Холодильник — это промышленное специально оборудованное здание с холодильной компрессорной установкой, обеспечивающей в здании температурно-влажностный режим, соответствующий технологическим нормам хранения или производства пищевых продуктов. В холодильниках поддерживают пониженную температуру воздуха (-12° ÷ -30°С) и повышенную относительную влажность — 80-95%. Для создания и поддержания таких параметров воздуха здания холодильников сооружают без окон, они имеют мощную тепловую изоляцию кровли, наружных и внутренних ограждений, дверей, оснащаются оборудованием для охлаждения помещений и устройствами для предотвращения промерзания грунта в основании здания.

Различают следующие типы холодильников:

---

• 
  Заготовительные холодильники предназначены для первоначальной холодильной обработки, кратковременного хранения и подготовки заготовляемых продуктов к транспортировке на торговые предприятия или распределительные холодильники.
  
• 
  Производственные холодильники являются составной частью пищевых предприятий и осуществляют холодоснабжение технологических процессов производства. Их используют для охлаждения, замораживания и хранения сырья и готовой продукции. Примером может служить холодильник мясокомбината (рис . 1.1) .
  
• 
  Распределительные холодильники предназначены для создания и хранения резервных, сезонных, текущих и страховых запасов скоро портящегося сырья и готовой продукции, обеспечивающих ритмичность производства пищевых отраслей и равномерное снабжение пищевыми продуктами населения в течение года.
  

Рисунок 1.1 - План холодильника мясокомбината

1 - переходная галлерея с туннелем предохлаждения (температура воздуха t_В =-20ºС, скорость движения 6 м/с ); 2 – туннель предохлаждения перед охлаждением; 3 - туннель предохлаждения перед замораживанием; 4 - камера замораживания; 5 - камера программированного охлаждения; 6 - камера хранения охлажденного мяса; 7 – разгрузочный коридор; 8 – камера хранения мороженого мяса; 9 – экспедиция; 10 – железнодорожная платформа; 11 - авторефрижераторная платформа; 12 – машинное отделение.

• 
  Базисные холодильники предназначены для длительного хранения резервов скоропортящихся продуктов (госрезервы).
  
• 
  Холодильники продовольственных баз предназначены для обслуживания торговой сети небольших городов. На эти холодильники поступают пищевые продукты с производственных и распределительных холодильников.
  
• 
  Холодильники предприятий розничной торговли и общественного питания предназначены для краткосрочного хранения запасов продуктов, которые реализуются предприятиями в течение нескольких дней.
  
• 
  Холодильники смешанного назначения могут выполнять функции перечисленных выше видов.
  

---

По грузовместимости холодильники подразделяют на малые (до 500 т), средние (до 5000 т) и крупные (свыше 5000 т). Грузовместимость (емкость) холодильников выражают в тоннах условного груза. За условный груз принимается мясо в полутушах, имеющее при укладке на пол в штабель объемную массу 0,35 т/м² или при размещении на подвесных путях загрузку 0,25 т на 1 м пути (исключая распределительные пути и стрелки). Конструкции здания холодильника подразделяют на несущие и ограждающие. Ограждающие конструкциизащищают помещения здания от воздействия внешней среды (стены и покрытия) или условий соседних помещений (межэтажные перекрытия в многоэтажных холодильниках, полы, внутренние стены). Несущие конструкциивоспринимают вес ограждающих конструкций, содержимого холодильника ( если груз подвешен на подвесных путях ), а также оборудования для транспортировки и холодильной обработки грузов .В одноэтажных холодильниках несущие конструкции монтируют из сборных железобетонных элементов-колонн, балок и плит покрытия. Сетка колонн 6x12 м. Стены самонесущие. Нагрузка на пол до 4000 кг/м².

1.2.1 ОБОРОТНАЯ СИСТЕМА ОТВОДА ТЕПЛА

При использовании воды в качестве теплоотводящей среды возможны два вида водоснабжения: проточное (разомкнутая система подачи воды) и оборотное (замкнутая система подачи воды). Система проточного водоснабжения может быть применена, прежде всего, благодаря своей простоте, однако ее использование не всегда экономически оправдано, а часто и невозможно из-за вероятности загрязнения окружающей среды.

 В крупных населенных пунктах холодильные установки нередко снабжаются из городской водопроводной сети. Применение в таких случаях проточного водоснабжения приводит к значительным расходам. Из-за сравнительно высокой стоимости водопроводной воды иногда получается, что за воду приходится платить существенно больше, чем за электроэнергию на привод холодильного оборудования (в частности, компрессора). В некоторых случаях недостаточное поступление воды из источника (недостаточный дебит), не обеспечивающее нужд холодильной установки, лишает возможности применять проточное водоснабжение даже при хорошем качестве воды и низкой ее стоимости.

В замкнутой системе (рис. 2) вода используется многократно, так как циркулирует по замкнутому контуру и перед очередным использованием охлаждается в атмосферном охладителе 1, отдавая окружающему воздуху теплоту Q_к, полученную в конденсаторе 2 (или других аппаратах). Таким образом, в замкнутой системе вода, циркулирующая при помощи насоса 3, является промежуточным теплоносителем между хладагентом, от которого отводится теплота в аппарате, и наружным воздухом.

---

Рис. 2. Схема оборотного водоснабжения.

1 – атмосферный охладитель; 2 – конденсатор; 3 – насос; 4 – вентилятор; 5 – бак.
В таких охладителях вода непосредственно контактирует с окружающим воздухом и охлаждается благодаря передаче теплоты воздуху при одновременном действии конвективного теплообмена и поверхностного испарения воды в воздух. Потери воды за счет испарения (до 4 % от общего количества циркулирующей воды) компенсируются добавкой из внешнего источника. Роль лучистого теплообмена в общем количестве переданной теплоты сравнительно невелика, и поэтому влиянием этого процесса обычно пренебрегают. Однако в некоторых конструкциях охладителей лучистый теплообмен может оказывать и нежелательное действие, когда открытая поверхность воды подвергается нагреванию солнечными лучами. Таким образом, охлаждение воды происходит путем совместного действия теплообмена и массообмена при соприкосновении воды с влажным атмосферным воздухом. Оборотное водоснабжение используют при следующих условиях:

1) высокая стоимость воды;2) загрязненность воды в источнике водоснабжения;3) загрязнение воды в теплообменных аппаратах установки;4) недостаточный дебит источника водоснабжения;5) высокая жесткость воды.

2. КАЛОРИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ХОЛОДИЛЬНОЙ КАМЕРЫ

Определение тепловых нагрузок на морозильную камеру.

Тепловые нагрузки разделяются на две категории: внешние и внутренние.


Теплопритокпри открывании

крышки

Теплоприток при обновлении

воздуха

К категории внешних нагрузок относятся:

- нагрузки, вызванные теплопритоком за счет теплопередачи через стенки, дно и крышку камеры, Q_стен;

- нагрузки от солнечного нагрева (солнечная радиация) стенок и крышки камеры, Q_солн;

- нагрузки от обменной вентиляции, обусловленные притоком свежего воздуха в камеру, Q

---