3.2. Вибір будівельних конструкцій та ізоляційних матеріалів.

Фундаменти сприймають все навантаження від будівельних конструкцій,

вантажу та обладнання і передають його на грунт. При будівництві

холодильників застосовуються окремі стовпчаті і суцільні плиточні фундаменти. Стовпчатий фундамент являє собою прямокутник розташований під всім периметром стін. Під колони обираються окремо стоячі стовпчаті фундаменти із залізабетону. Приймаються залізобетонні колони перетином 6000 X 6000.

Зовнішні стіни холодильників переважно виконують із залізобетонних панелей, цегли і природного каменю. Приймається, що зовнішні стіни будівлі виконані із вертикальних залізобетонних плит конструкції-'Тіпрохолоду" висотою 6 м, шириною

2 м з невсипучим шаром із важкого бетону товщиною 140 мм. Для будівництва внутрішніх стін приймаються керамзитобетонні плити товщиною 240 мм для перего-родок приймаються залізобетонні плити товщиною 80 мм.

Для холодильників характерні без горищні покриття, які повинні бути міцними, довговічними та економічними, а кровлі водонепроникними та атмосферостійкими. На холодильниках використовуються двухскатні дахи з нахилом крівлі для стікання

води 1-2 %. Покриття холодильника балочні. На колони кладуться балки. Розмір плит в плані 1,5 X 6, висота ребристих плит 300 мм, товщина полки 30 мм. В якості основа під кровлю приймається поверхня вирівнюючої стяжки товщиною 40 мм із армованого цементно-пісчаного розчину.

Підлога складається з основи та покриття. Вона повинна мати необхідну

необхідну міцність, що забезпечує тривалу працездатність при механічних

впливах, жорсткість повинна бути безпечною для пересування та транспортних

засобів, безшумною, гігієнічною.В якості покриття для підлоги

охолоджуємих приміщень холодильника застосовують бетонні плити,

розміри яких відповідають 500Х500Х40 мм.В камерах з низькимитемпературами повинен бути шар тепло – та гідро ізоляції по бетонній стяжці.

Для обігріву підлоги застосовуються електронагрівачі виконані із стальних стержнів діаметром 12-16 мм.

Двері холодильних камер бувають відкатні та притулені. Приймаються відкатні двері, так як вони більш зручніші, не заважають руху вантажно розвантажувальних робіт. Двері мають теплоізоляцію товщиною 150 мм. Із пінопластів. Коефіцієнт теплопередачі дверей становить 0,4 Вт/м²Х К. Розмір дверного пройому 2Х3м.

Приймається, що будівля холодильника без горищного типу, без підвала. Характеристика тепло ізолюючих матеріалів ([1] c. 50-51).

Схематично зображені конструкції зовнішніх сторін

холодильників, внутрішніх стін, перекриття, підлоги ([1] с. 51-52, • [2] с. 48-57.)

А)

Штукатурка цементна 0,02

Кладка цегляна 0,38

Штукатурка цементна 0,02

Пароізоляція 0,004

М

Б)

Плитка глазурована по сітці 0,006

Штукатурка цементна 0,02

Теплоізоляція по розрахунку

Штукатурка цементна 0,02

Кладка цегляна 0,12

Штукатурка цементна 0,02

Плитка глазурована по сітці 0,006

Зовнішня стінка

В)

Перегородка

Плитка керамічна 0,01

Цементнопісчані стяжка 0,02

Бетонна підготовка 0,1

Гідроізоляція 0,01

Цементнопісчана стяжка 0,02

Теплоізоляція засипна по розрахунку

Гідроізоляція 0,01

Підсилений цеглоюгрунт0,1

Примітка: 1. Конструкція внутрішніх стін відрізняється від зовнішніх товщиною цегляної кладки. Її приймають рівною 0,25 м.

Кровельний рулонний килим 0,01

Бетонна стежка 0,02

Засипна теплоізоляція по розрахунку

Плитна теплоізоляція 0,1 – 0,05

Ж/б плита 0,12

3.3РОЗРАХУНОК ІЗОЛЯЦІЇ

Товщина теплоізоляційного шару огородження, б_із, м. визначається за формулою: (3.5)

де λ_із, λ_і – коефіцієнт теплопровідності: ізоляційного і будівельного матеріалу, що складають конструкцію огородження прийнятих по таблиці 8.5 (•[1] с. 51), 2.8. ([2] с. 50); Вт/с · К;

К₀ – потрібний коефіцієнт теплопередачі огородження, що приймають в залежності від характеру огородження і температури по обидві сторони від нього по таблиці 8.2 ([1] с. 48), ([2] с. 52); Вт/м² · К;

α_з – коефіцієнт тепловіддачі з зовнішньої або найбільш теплої сторони огородження, вибирається в залежності від типу огородження і типу поверхні і приймається по таблиці 8.1 ([1] с. 47), 2.10 ([2] с. 54); Вт/м² · К;

α_в – коефіцієнт тепловіддачі з внутрішньої або найбільш холодної сторони огородження, вибирається по таблиці 8.1 ([1] с. 47); 2.10 ([2] с. 54); Вт/м² · К;

δ_і – товщина окремих шарів конструкції огородження приймається з малюнку 3.1.

Дійсний коефіцієнт теплопередачі К_д, Вт/м² · Квизначається за формулою:

К_д = (3.6)

де δ^д_із – прийнята товщина ізолюючого шару, м.

Всі розрахунки зводимо до таблиці 5.1

Таблиця 5.1

Назва стіни	t, 0С	Ко, Вт/м2К	αз, Вт/м2К	αв, Вт/м2К						λіз, Вт/м∙К	σіз, м	σізд, м	Кд, Вт/м2К
Зовнішня стіна холодного контуру	-30	0,28	23	11	0,02 0,98	0,38 0,82	0,02 0,98	0,004 0,3	0,02 0,98	0,05	0,16	0,175	0,21
Внутрішня стіна холодного контуру	-30	0,27	8	11	0,02 0,98	0,25 0,82	0,02 0,98	0,004 0,3	0,02 0,98	0,05	0,11	0,125	0,26
Перегородка	-30 -18	0,3	11	9	0,02 0,98	0,12 0,82	0,02 0,98	0,004 0,3	0,02 0,98	0,05	0,12	0,125	0,28
Підлога	-30 -25	0,21		11	0,04 1,86	0,08 1,86	0,01 0,15	0,025 0,98	1,35 0,58	0,05	0,11	0,125	0,21
Покриття	-30 -25	0,21	23	11	0,01 0,3	0,04 1,86	0,01 0,15	0,035 2,04		0,05	0,24	0,125	0,22
Зовнішня стіна теплого контуру	10	0,4	23	9	0,02 0,98	0,38 0,82	0,02 0,98	0,004 0,3	0,02 0,98	0,05	0,09	0,25	0,37
Внутрішня стіна теплого контуру	10	0,5	8	9	0,02 0,98	0,25 0,82	0,02 0,98	0,004 0,3	0,02 0,98	0,05	0,06	0,1	0,28
Перегородка	10 12		9	9	0,02 0,98	0,12 0,82	0,02 0,98	0,004 0,3	0,02 0,98	0,05			0,47
Підлога	10	0,41			0,04 1,86	0,08 1,86	0,01 0,15	0,025 0,98	1,35 0,58	0,05			0,41
Покриття	10	0,44	23	9	001 03	0,04 1,86	0,01 0,15	0,035 2,04		0,05	0,12	0,15	0,38

3.4 ТЕПЛОВИЙ РОЗРАХУНОК ХОЛОДИЛЬНИХ КАМЕР

Навантаження на обладнання визначається, як сума теплопритоків

за формулою:

, кВт (3.7)

де: Q₁ – теплопритоки через огородження, кВт;

Q₂ – теплопритоки від вантажу, кВт;

Q₃ – теплопритоки від зовнішнього повітря при вентиляції, кВт;

Q₄ – експлуатаційні теплопритоки, кВт;

Q₅ – теплопритоки від “дихання” продуктів, кВт

6.2 Теплопритоки через огородження.

Теплопритоки через огороджуючі конструкції, Q, кВт визначаються як сума теплопритоків через стіни, перегородки, покриття, перекриття, підлогу, Qт, а також за рахунок дії сонячної радіації, Qс., кВт і через покриття і зовнішні стіни.

Q₁ = Q_1т + Q_1с (3.8)

Теплопритоки через огородження розраховуються по формулам 6.3 і 6.4 ([1] с. 56); 3.1 і 3.2 ([1] с. 56-60).

Теплопритоки через стіни, перегородки, покриття визначаються за формулою 9.3 ([1] с. 56).

, кВт (3.9)

де: К_д – дійсний коефіцієнт теплопередачі огородження;

F – площа поверхні огородження, м²;

Θ – розрахункова різниця температур, ⁰С;

t₃ – температура зовнішнього повітря, ⁰С;

t_в – температура внутрішнього повітря, ⁰С;

Якщо огородження межує з необхідним приміщення (тамбури, вестибулі, експедиції) то t₃ не задають, а рахують, що температурний перепад між камерою і цим приміщенням дорівнює.

,⁰С

,⁰С

де: t₃ – розрахункова літня температура, ⁰С. Якщо кам ра має стіну, яка виходить на зовню приймаємо 0,7, а якщо не виходить – 0,6.

Теплопритоки через підлогу визначається за формулою 9.4 ([1] с. 56).

, кВт (3.10)

Теплопритоки від сонячної радіації визначається за формулою 9.7 ([1] с. 57); 3.5 ([2] с. 61).

, кВт (3.11)

де: Δt_с – надлишкова різниця температур, яка характеризує дію сонячної радіації в літній час, ⁰С. Приймається в залежності від типу огородження та сторони світу ([1] с. 57).

Всі розрахунки зводяться до таблиці 5.1

Таблиця 6.1

Назва камери	Кд, Вт/м2К		Fогор. м2		tн,0С		t в,0С		Θ, 0С		Q1Т, кВт			Δtс, 0С	Qср, кВт			Q1, кВт
Камера зберіганняфруктів
Стінапівнічназовнішня		0,33		72		32		-15		47		1,1					1,1
Стінасхіднавнутрішня		0,37		72		18		-15		33		0,86					0,86
Стінапівденнавнутрішня		0,37		72		18		-15		33		0,86					0,86
Стіна західназовнішня		0,33		72		32		-15		47		1,1	7.3			0,17	1,27
Перекриття		0,21		144		32		-15		47		1,42	17,7			0,54	1,96
Всього																	6,05

Камери зберігання морозива

Стінапівнічназовнішня	0,19	144	32	-25	57	1,56			1,56
Стіназахіднавнутрішня	0,26	144	18	-25	43	1,6			1,6
Стінапівденнавнутрішня	0,26	144	18	-25	43	1,6			1,6
Стіна східнавнутрішня	0,26	144	18	-25	43	1,6			1,6
Стеля	0,39	576	-15	-25	10	2,25	17,7	3,97	6,22
Підлога	0,41	576	1	-25	26	6,1			6,1
Всього									18,68

Камера зберігання морозива

Стінапівнічназовнішня	0,19	144	32	-30	62	1,7			1,7
Стіна східнавнутрішня	0,26	144	18	-30	48	1,8			1,8

Назва камери	Кд, Вт/м2К	Fогор. м2	tн,0С	t в,0С	Θ, 0С	Q1Т, кВт	Δtс, 0С	Qср, кВт	Q1, кВт
Стіназахіднавнутрішня	0,26	72	18	-30	48	09			09
Стінапівденнавнутрішня	0,26	72	18	-30	48	0,9			0,9
Перекриття	0,39	288	32	-30	62	7,0	17,7	2,0	9,0
Підлога	0,41	288	1	-30	31	3,66			3,66
Всього									17,96

Камера зберігання масла

Стіна північна зовнішня	0,19	36	32	-15	47	0,32			0,32
Стіна східна зовнішня	0,26	72	32	-15	47	0,61	6	0,11	0,72
Стіна південна внутрішня	0,28	36	18	-15	33	0,3			0,3
Стіна західна внутрішня	0,28	72	18	-15	33	0,62			0,62
Підлога	0,22	72	1	-15	16	1,65			1,65
Перекриття	0,39	72	32	-15	47	1,31	17,7	0,5	1,81
Всього									5,42

Експедиція

Стінапівденназовнішня	0,37	72	32	-10	42	1,12			1,12
Стіна західна внутрішня	0,4	72	18	-10	28	0,8			0,8
Стіна східна зовнішня	0,37	72	32	-10	42	1,12	6	0,16	1,28
Підлога	0,22	144	1	-10	-9
Перекриття	0,21	144	32	-10	42	1,27	17,7	0,54	1,81
Всього									5,01

Теплопритоки від вантажів при термічній обробці

ТеплопритокиQ_2, кВт складаються з теплопритоків від продуктів при тепловій обробці в камерах (охолодження, заморожування - Q_2пр, кВт) і теплопритоків від тари - Q_2т , кВт:

Q₂ = Q_2пр + Q_2т (3.12)

Дані теплопритоки розраховуються по формулах 9.9 і 9.11 ([1] с. 59); 3.6 і 3,7 ([2] с. 62-63).

6.3.2 Теплопритоки від поступаючих продуктів визначаються за формулою:

, кВт (3.13)

де: М_пр – добове надходження продуктів, т/доб;

Δі – різниця питомих ентальпій продуктів, які відповідають початковій

і кінцевій температурам продукту, кДж/кг ([1] с. 217) ([2] с. 63). τ–тривалість холодильної обробки, год;

1000 – перевідний коефіцієнт з тон в кг;

3600 – перевідний коефіцієнт з годин в секунди.

Теплопритоки від тари визначаються за формулою 9.11 ([1] с. 59)

(3.14)

де: М_Т – добове надходження тари, яка приймається пропорційно добовому надходженню продукта, т/доб;

С_Т – питома теплоємкість тари, кДж/(кг·К) ([1] с. 59) ([2] с. 64);

t₁, t₂ – початкова і кінцева температура при ⁰С.

Маса тари складає 10 ÷ 20% від маси продукту, а для скляної тари – 100%. Питому теплоємність тари (В кДж/(кг·К)) приймають для дерев’яної і картонної тари С_Т = 2,3; скляної С_Т = 0,8; пластмасової С_Т = 1,1

Всі розрахунки заносяться до таблиці 6.2

Таблиця 6.2

Назва камери	τ год	Мпт/доб	І1, кДж/кг	І2, кДж/кг	Q2пр, кВт	Мт т/доб	Ст кДж/кг·К	t1,0С	t2,0С	Q2Т, кВт	Q2, кВт
Камера зберіганнямасла	12	7	262,7	17,6	39,8	0,7	1,46	8	-15	0,54	40,34
Камера зберігання фруктівта концентратів	12	3	82,9	17,2	4,4	0,3	2,3	-8	-15	0,24	4,68
Камери закалювання морозива	24	70	105,3	0	85,3	7	1,46	-6	-30	2,35	86,65

Експлуатаційні теплопритоки.

Експлуатаційні теплопритоки визначаються за формулою 6.18([1]

с. 61), 6,13 ([2] с. 67).

Q₄ = q₁ + q₂ + q₃ + q₄ кВт (3.15)

де: q₁ – теплопритік від освітлення, кВт;

q₂ – теплопритік від перебування людей, кВт;

q₃ – теплопритік від працюючих людей, кВт;

q₄ – теплопритік при відкриванні дверей, кВт.

6.4.2 Теплопритік від освітлення визначається за формулою 6.13 ([1] с. 60)

, кВт (3.16)

де: А – теплота, яка виділяється джерелами освітлення, Вт/м².

Приймається для камер зберігання 2,3;

для виробничих приміщень 4,7.

F – площа камер, м².

Теплопритік від перебування людей визначається за формулою6.14

([1] с. 60); 13.10([2] с. 66).

, кВт (3.17)

де: 0,35 – тепловідділення однієї людини при фізичній роботі, кВт;

п – кількість людей працюючих в одному приміщенні.

При площі камери до 200 м² – 2-3 чол.

При площі камери більше 200 м² – 3-4 чол.

Теплопритік від працюючих електродвигунів визначається за

формулою

9.15 ([1] с. 60), 3.11 ([2] с. 66).

, кВт (3.18)

де: N_ел– сумарна потужність електродвигунів, кВт.

Камери охолодження 3-8 кВт.

Камери заморожування 8-16 кВт.

Теплоприток від відкривання дверей визначається за формулою

9.17 ([1] с. 61); 3.12 ([2] с. 66).

(3.19)

де: К – питомий теплоприток при відкриванні дверей, Вт/м², таблиця 3.3 ([2]

с. 67).

F – площа камери, м².

Всі розрахунки зводяться до таблиці 5.3

Таблиця 5.3

Камери	А Вт/ м2	F, м2	q1 кВт	п	q2 кВт	Nел Вт	q3 кВт	В кВт/м2	q4 кВт	Q4 кВт
Камери зберігання фруктів, концентратів	2,3	72	0,17	3	1,05	4	4	8	0,57	5,8
Камери зберігання масла	2,3	72	0,17	3	1,05	4	4	8	0,57	5,8
Камери закалювання морозива	2,3	288	0,66	4	1,4	10	10	12	3,46	15,52
Камери зберігання морозива	2,3	576	1,32	5	1,75	4	4	8	4,6	11,67
Експедиція	4,7	144	0,68	4	1,4	2	2	20	2,88	6,96

Всі розрахунки теплопритоков заносимо в зведену таблицю 6.4.

Таблиця 6.4.

Назва камери	Q1, кВт			Q2, кВт			Q4, кВт			Qобщ, кВт
	Q общ	Qкомп	Qобщ		Qкомп	Qобщ		Qкомп	Qобщ		Qкомп
Камери зберігання фруктів, концентратів	6,05	5,17	4,68		4,68	5,8		4,35	16,53		14,2
Камери зберігання масла	5,42	4,6	40,34		40,34	5,8		4,36	51,54		49,3
Експедиція	5,01	4,25				6,96		5,22	11,97		7,9
Всього на t=-250С									80,04		71,4
Камери закалювання морозива	17,96	15,27	86,65		86,65	15,52		11,64	120,13		113,56
Камери зберігання морозива	18,68	15,88				11,67		8,75	30,35		24,63
Всього на t=-400С									150,48		138,19

Розрахунок холоду, що надходить на технологічні потреби.

Витрати холоду на виробництво морозива складають50% від

загального холодовиробництва.

Загальна холодопродуктивність компресорного цеху визначається

за формулою:

(6.14)

(7,14 +138,19)100/50=419,2 кВт

Холод використовують для охолодження суміші морозива в

теплообмінних установках та резервуарах. Для цього використовують льодяну

воду. Останнім часом в якості проміжного холодоносія використовують

гліцерин. Холодоносії охолоджуються в кожухотрубних випалювачах,

які встановлені в машинному відділенні.

Температура кипіння холодоагенту в випарювачі визначається

за формулою:

t₀ = t_хн– (5) , (3.20)

де t_хн- температура холодоносія⁰С.

Для льодяної води t_хн = ⁰С.

t₀= 0 – 10= -10⁰С

Щоб не вводити третю температуру кипіння для охолодження льодяної

води приймаємо таку ж температуру кипіння, що й для холодильних

камер з температурою -15⁰С. t₀ = - 25⁰С.

Загальне навантаження на компресори для t₀ = - 25⁰С. визначається

за формулою:

, кВт (3.21)

До 30% холодовиробництва двоступеневої холодильної установки

( t₀ = - 40⁰С.) витрачається на охолодження розсолу (гліцеріну) в ескімо

генераторі ( t₀ = -30⁰С.)

Загальне навантаження на компресори визначаємо за формулою:

100/ ( 100- 30), кВт (6.17)

= 138,19 100/ 70= 197,4 кВт

= 419,2 – 197,4 = 221,8 кВт