Расчет теплоснабжения

        Равномерное распределение приточного воздуха по длине вентилируемого помещения при помощи магистрального воздуховода постоянного сечения обеспечивается за счёт различных по площади его воздуховыпускных отверстий.

     Вначале определяют площадь, последнего по ходу воздуха отверстия, у наиболее удаленного от вентилятора участка 5

, м²,

где – число отверстий, делают через каждые 1,5...2 м;

     – скорость воздуха на выходе из отверстий, 4...8 м/с.

,м²

Определяем диаметр , м,

,м

Выбираем  по рекомендуемый диаметр : 25, 32, 40, 50, 70 мм.

       : мм м.

     Определяем  по рекомендованному диаметру рекомендованную  площадь выходного последнего отверстия 

     

, м²

 м²

     Площадь -гo отверстия (подсчитать площади 2, 5 и 14 отверстия) 

, м²

     Коэффициент , находят по формуле 

,

где  µ– коэффициент расхода;

      – номер отверстия;

      – площадь сечения воздуховода, м².

 

     Площадь сечения воздуховода подсчитывают по формуле 

,

где – диаметр воздуховода, м.

 м² 

     Число отверстий в воздуховоде должно удовлетворять неравенству

     Удобно  вести подбор вентиляторов по номограммам, представляющим собой сводные характеристики вентиляторов одной серии. В приложении 9 изображена номограмма для выбора центробежных вентиляторов серии  Ц 4–75. Из точки, соответствующей найденному значению подачи , проводят прямую линию до пересечения с линией скорости воздуха в выходном отверстии , и находим номер вентилятора (№5) и далее по вертикали до линии расчетного, полного давления вентилятора. Точка пересечения соответствует к.п.д. вентилятора .

     Необходимую мощность на валу электродвигателя для  привода вентилятора подсчитывают по формуле

, кВт, 

где      – КПД   вентилятора,   принимаемый   по   его   характеристике;

          – КПД передачи (при непосредственной насадке колеса вентилятора на вал электродвигателя ).

,кВт

Установленная мощность электродвигателя

, кВт,

где – коэффициент запаса мощности.

кВт 

10. РАСЧЕТ ХОЛОДИЛЬНИКА 

Для уменьшения теплопритока в охлаждаемые камеры через наружные ограждения ограждение камер покрыты тепловой изоляцией. Толщину теплоизоляции (м) определяем отдельно для наружных и внутренних стен, бесчердачного покрытая, пола на грунте по уравнению

где коэффициенты теплопроводности изоляционных и строительных

                         материалов, Вт/м∙К;

      k – коэффициент теплопередачи изоляционной конструкции, Вт/м²∙К

      - коэффициент теплопередачи с наружной или более теплой стороны

           ограждения, Вт/м²∙К

       толщина отдельных слоев ограждения, м

      коэффициент теплопередачи с внутренней или более холодной стороны

           ограждения, Вт/м²∙К

наружные стены             

внутренние стены          

бесчердачное  покрытие

пол на грунте                

     После расчета толщины изоляционного слоя может оказаться, что расчетная величина не соответствует стандартной толщине. В таком случае принимаем толщину изоляционного слоя стандартной толщины (25 мм, 50 мм, 100 мм, 150 мм, 200 мм, 250 мм, 300 мм, 350 мм, 400 мм, 450мм, 500 мм, 550 мм, 600 мм, 650 мм, 700 мм, 750 мм, 800 мм, 850 мм) и определяем действительное значение коэффициента теплопередачи ограждения, которое будет в дальнейшем использовано в расчетах. Округление толщины изоляционного слоя производим в сторону увеличения с тем, чтобы действительное значение коэффициента теплопередачи было не больше требуемого по таблице. Если получаем отрицательное значение толщины, следовательно, изоляция не нужна.

=150мм=0,15м

=200мм=0,2м

=100мм=0,1м

т.к. <0 следовательно изоляция не нужна.

     Действительное  значение коэффициента теплопередачи  определяем по уравнению

,

где - принятая толщина изоляционного слоя, м

,

                             

    Холодильное оборудование подбираем на основании теплового расчета, учитывающего все виды теплопритоков, которые могут повлиять на изменение температурного режима в камерах.

   Теплоприток (Вт) от солнечной радиации для двух стен и потолка (бесчердачного покрытия) определяем отдельно для всех видов ограждений по уравнению

,

 где F – площадь поверхности ограждения, облучаемой солнцем (стена №1, 2 и

              потолок), м²

      t_c – избыточная разность температур, характеризующая действие солнечной 

               радиации в летнее время (для  стены №1  t_c=5°С; для стены №2

               t_c =10°С; для потолка t_c =17,7°С), °С.

,

,

. 

     Теплопритоки, Вт, через наружные(1,2) и внутренние (3,4) стены, бесчердачное покрытие  определяем отдельно для всех видов ограждений по уравнению

,

где t_л – расчетная летняя температура наружного воздуха, °С

      t_х – внутренняя температура холодильника, °С

     Теплоприток, Вт, через пол, расположенный на грунте

, 

 

   Определяем  общий теплоприток от солнечной  радиации и через ограждения  для всего холодильника

,

   Теплопритоки  от грузов при холодильной обработке, Вт, определяем по уравнению

,

где m_n – масса продуктов, поступающих на охлаждение, кг/сут;

       С_n - теплоемкость продуктов, кДж/кг∙К;

        m_m – суточное поступление тары, кг/сут;

       С_m – теплоемкость тары, кДж/кг∙К;

       t₁ – температура поступающего продукта, °С.

    Теплопритоки  при вентиляции помещений, Вт, находим по уравнению

,

где кратность воздухообмена, =1;

       V_x – объем вентилируемого помещения, м³;

       - плотность воздуха в охлажденном помещении, кг/м³.

,

.

где Р - расчётно-барометрическое давление, Па;

       h_л,h_x – энтальпия воздуха наружного и в помещении, кДж/кг.

 

     Теплоприток  от освещения 

,

где А – количество тепла, выделяемого освещением в единицу времени на 1 м² площади

             пола, принимаем А = 4,5 Вт/м²;

       F – площадь пола, м².

       Теплоприток от пребывания людей

,

где 350 – тепловыделение одного человека при тяжелой физической работе, Вт;

       n – число людей, работающих в данном помещении.

      Теплоприток при открывании дверей

,

где В – удельный приток тепла от открывания дверей, принимаем В=8 Вт/м²;

      F – площадь двери, принимаем равной 10 м².

      Эксплуатационные  теплопотери определяем как сумму теплопритоков отдельных видов

.

      Расход  холода определяется как сумма всех теплопритоков

.

.

Установленная мощность холодильной установки, Вт,

где К_т – коэффициент, учитывающий теплопритоки в трубопроводах, принимаем К_т=1,05;

      b_р - коэффициент рабочего времени, принимаем b_р =0,75.

=32,5кВт.

По значению установленной мощности холодильной установки, выбираем холодильную машину для данной установки.

Марка холодильной  машины: ХМ-АВ 22/1. 

11. РАСЧЕТ ТЕПЛООБМЕННИКА

      В данном разделе необходимо произвести тепловой расчет и определить основные размеры вертикального четырех ходового пароводяного трубчатого теплообменника, предназначенного для нагрева воды. Вода движется внутри латунных трубок. Греющим теплоносителем служит насыщенный водяной пар , который конденсируется на внешней поверхности трубок.