Материал: Расчет холодильного оборудования и системы кондиционирования воздуха административного здания

Расчёт тепловой изоляции для северной и западной наружных стен

Строительно-изоляционная конструкция северной и западной наружных стен представлена на рис.3.1:

Расчёт толщины изоляции производится по формуле (3.1):

м,

Рис. 3.1. Строительно-изоляционная конструкция северной и западной наружных стен: 1 - штукатурка, д₁= 20 мм; л₁= 0,85 Вт/м?град; 2 - кирпич,д₂= 380 мм; л₂= 0,8 Вт/м?град; 3 - минераловатные плиты,д₃- требуется определить, л₃= 0,08 Вт/м?град; 4 - битумная мастика, д₄= 3 мм; л₄= 0,27 Вт/м?град;5 - гидроизол,д₅= 1 мм; л₅= 0,32 Вт/м?град; 6 - выравнивающий слой,д₆= 20 мм; л₆= 0,85 Вт/м?град; 7 - керамическая плитка, д₇= 10 мм; л₇= 3 Вт/м?град;

Где 23,3 Вт/*град, к=0.45, =8 Вт/, =0,08 Вт/м*град.

Действительный коэффициент теплопередачи рассчитывается по формуле (3.2):

при

Расчёт тепловой изоляции для восточной и южной наружный стен

Строительно-изоляционная конструкция восточной наружной стены представлена на рис.3.2:

Расчёт толщины изоляции производится по формуле (3.1):

Рис. 3.2. Строительно-изоляционная конструкция северной и западной наружных стен: 1 - штукатурка, д₁= 20 мм; л₁= 0,85 Вт/м?град; 2 - кирпич,д₂= 380 мм; л₂= 0,8 Вт/м?град; 3 - минераловатные плиты, д₃=50 мм; л₃= 0,08 Вт/м?град; 4 - битумная мастика, д₄= 3 мм; л₄= 0,27 Вт/м?град; 5 - гидроизол,д₅= 1 мм; л₅= 0,32 Вт/м?град; 6 - выравнивающий слой,д₆= 20 мм; л₆= 0,85 Вт/м?град; 7 - керамическая плитка, д₇= 10 мм; л₇= 3 Вт/м?град;

Действительный коэффициент теплопередачи рассчитывается по формуле (3.2):

при

Расчёт тепловой изоляции потолка камеры

Строительно-изоляционная конструкция потолка камеры представлена на рис.3.3:

Рис. 3.3. Строительно-изоляционная конструкция потолка камеры: 1 - Железобетонная плита, д₁= 150 мм; л₁= 1,5 Вт/м?град; 2 - Минераловидные плиты, д₂-требуется определить; л₂= 0,08 Вт/м?град; 3 - Керамзитовый гравий, д₃= 300 мм; л₃= 0,19 Вт/м?град; 4 - Бетонная стяжка, д₄= 20 мм; л₄= 1,3 Вт/м?град; 5 - Гидроизол, д₅= 1 мм; л₅= 0,32 Вт/м?град; 6 - Штукатурка, д₆= 20 мм; л₆= 0,85 Вт/м?град; 7 - Керамическая плитка, д₇= 10 мм; л₇= 3 Вт/м?град.

Расчёт толщины изоляции производится по формуле (4.1):

где k=0,45Вт/м?град

Действительный коэффициент теплопередачи рассчитывается по формуле (3.2):

при

Расчёт тепловой изоляции пола камер

Строительно-изоляционная конструкция пола камеры представлена на рис. 3.4.

Расчёт толщины изоляции производится по формуле (3.1):

где k=0,38

Рис. 3.4. Строительно-изоляционная конструкция пола камеры: 1 -Мозаичные бетонные плиты, д₁= 60 мм; л₁= 0,19 Вт/м?град; 2 - Бетонная подготовка,д₂= 100 мм; л₂= 1 Вт/м?град; 3 - шлак, д₃-требуется определить; л₃= 0,19 Вт/м?град; 4 - рубероид, д₄= 3 мм; л₄= 0,16 Вт/м?град; 5 - Бетонная подготовка,д₅= 100 мм; л₅= 1 Вт/м?град; 6 - щебень, д₆= 200 мм; л₆= 1,16 Вт/м?град;

Действительный коэффициент теплопередачи рассчитывается по формуле (3.2):

где

Теплоизоляция трубопроводов и оборудования

Толщина теплоизоляционного слоя на холодных поверхностях выбирается из условия не выпадения влаги (м),

(3.3)

где - температура окружающего воздуха, °С ; - температура холодильного агента, °С ; - температура точки росы окружающего воздуха, °С; D - внешний диаметр изолированного трубопровода, м; d- наружный диаметр неизолированного трубопровода, м; - коэффициент теплоотдачи (= 4,5 - 7 Вт/м² град);

Расчёт теплопритоков

Тепло в охлаждаемые помещения проникает от следующих источников:

• 1) от наружного воздуха через ограждения вследствие наличия разности температур и действия солнечной радиации;
• 2) от груза при термической обработке;
• 3) от наружного воздуха при вентиляция помещения;
• 4) от различных источников при эксплуатации.

Тепло через ограждения проникает в камеру вследствие наличия разности температуры Q_1T и поглощения теплоты солнечной радиации Q_{1C ,} (Вт)

Q₁ = Q_1Т + Q_1С, (3.4)

Теплоприток вследствие теплопередачи (Вт),

, (3.5)

где Кд - действительный коэффициент теплопередачи, определенный после принятия толщины теплоизоляционного слоя Вт/м² град; F - теплопередающая поверхность ограждения, м²; t _{Н -} расчетная наружная температура воздуха, °С; t_В- расчетная температура воздуха в камере,°С.

Расчёт выполнен по формулам (3.4) и (3.5)

Теплоприток вследствие теплопередачи через ограждения:

Теплоприток через пол камеры:

Теплопритоки от солнечной радиации c западной стороны:

Теплопритоки от солнечной радиации c восточной стороны:

Теплопритоки от грузов

Теплопритоки от грузов при любой виде термообработки (Вт),

(3.6)

где G - суточное поступление груза в камеру, т/сутки; i_ГР1,i_{ГР2 -} энтальпии продукта в начале и в конце процесса термообработки, определяемые по температурам поступающего и выходящего груза, Дж/кг

Расчёт выполнен по формулам (3.6)

Теплопритоки при вентиляции

Периодически вентилируют только камеры хранения охлажденных грузов, в которых имеются специфические запахи или выделяются при дыхании продуктов вредные вещества. Кратность вентиляции составляет от I до 4-х объемов в сутки. Теплопритоки при вентиляции могут быть определены по формуле:

(3.7)

где V - строительный объем вентилируемого помещения, 60 м³ ;

а - кратность вентиляции;

r_Н - плотность воздуха в камере,(r_{Н =}1,34 кг/м²);

i_Н- энтальпия наружного воздуха,(i_Н =32 Дж/кг);

i_В - энтальпия воздуха в камере,(i_В =-10 Дж/кг).

Расчёт выполнен по формулам (3.7):

Эксплуатационные теплопритоки

Складываются из теплопритоков от освещения, от пребывания людей, и из теплопритоков при открывании дверей:

(3.8)

где А - количество тепла, выделяемого освещением на 1 м² площади пола, с учетом коэффициента одновременности включения ,Вт/м²;

230 - тепловыделение одного человека при умеренной физической работе, Вт;

n - число работающих;

В - удельный теплоприток, отнесенный к I м² площади пола,Вт/ м² .

Определение нагрузки на оборудование и компрессор

Камерное оборудование подбирается по максимальным теплопритокам для данного помещения; все теплопритоки принимаются полностью.

• ?, Вт
• ?

Нагрузка на компрессор по отдельным видам теплопритоков:

Выбор холодильного агрегата и распределение испарителей в объеме каждой камеры

В торговых холодильниках применяют схемы малых холодильных установок. В качестве агент в этих установках используется фреон 12.

Построение холодильного цикла

Построение холодильного цикла начинают с выбора расчетного режима.

• 1. Температуру кипения фреона принимают на 14-16°С ниже температуры воздуха в камере t_О=-10-15=-25°С
• 2. Температуру конденсации фреона для установок с водяным охлаждением конденсатора t_К=-10+12=2 °С
• 3. Перегрев паров 23 °С, переохлаждение 11°С

Полученный цикл представлен на рис 3.5.

Рис. 3.5. Холодильный цикл установки.

Весь комплекс поставленных испарителей размещаем в одной камере.

Распределение испарителей по камерам

Распределяют испарители по камерам соответственно тепловым нагрузкам.

Потребную теплопередающую площадь поверхности испарителей определяют по формуле:

(3.10)

Величину принимаем равной 2,5 Вт/град; расчетную разность температур: 16 °С

Тогда по формуле (3.10):

Расчет диаметров всасывающих и нагнетательных трубопроводов

Диаметры всасывающих и нагнетательных трубопроводов определяются из следующих соотношений:

м;

м;

Где, - удельные объемы всасываемого и нагнетаемого пара, , - рекомендуемые скорость пара во всасывающих и нагнетательных трубопроводах соответственно, м/с.

Массовый расход равен:

=0,18 кг/с,

где n- число оборотов электродвигателя, z-число поршней, D-диаметр поршня

Таблица 4.1