Подбор холодильного и камерного оборудования

Общие требовании и правила оформления курсовой работы

Курсовая работа является заключительным этапом изучения дисциплины «Холодильная тех­ника и технология». В ней должны быть отражены технико-технологические, санитарно-гигиенические и другие решения, направленные на рациональную организацию холодильного хранения и обработки продуктов питания на предприятиях ПОП.

Пояснительная записка составляется в соответствии с ЕСКД «Единая система конструктор­ской документации», ГОСТ 7.32-2001 «Отчет о НИР. Структура и правила оформления»; ГОСТ 7.1-84 «Библиографическое описание документа»; Методическим пособием «Методические реко-" мепдации по оформлению курсовой работы (проекта), РГАТУ, Рязань, 2008».

Текст курсовой работы примерным объемом от 20 до 25 страниц выполняется в виде сброшюрованной пояснительной записки на одной стороне листов формата А4 компьютерным способом со шрифтом 14 размера (Times New Roman) с по­лями: правое-10м, левое, верхнее и нижнее-20 мм, с обложкой формата А4. Нумерация страниц сквозная, начиная с титульного листа.

Работа должна содержать в себе подробные выкладки с указанием всех формул и расчетов по каждому пункту задания, все необходимые схемы и рисунки, дополняющие текст и расчеты.

В конце расчетов обязательно приводится схема разработанного холодильного блока ПОП, осна­щенного выбранной холодильной установкой с указанием всех условных обозначений.

Графическая часть выполняется на листах формата А1 - А4 и должна включать план ПОП с охлаждаемой камерой/камерами, а так же вспомогательного оборудования и коммуникаций.

Задание

Во введении указывается роль и основные преимущества холодильных технологий пище­вых продуктов для ПОП.

Для определенного ассортимента продуктов и их суточному поступлению в охлаждаемую камеру (согласно полученному варианту) определить:

1.1.Площади, вид и необходимое количество холодильных камер, выбрать режимы и усло­вия хранения указанных пищевых продуктов.

1.2.Выбрать и рассчитать строительно-изоляционные конструкции камер.

1.3.Определить максимальные теплопритоки в камеры.

/.4.Провести подбор холодильного и камерного оборудования.

/.5.Указатьсхему (чертеж) рассчитанной и принятой холодильной камер/ы и установки.

Варианты индивидуальных заданий.

Для всех студентов, не зависимо от № варианта, размера камеры для расчетов принимается следующая компоновка охлаждаемого блока ПОП.

 

Кроме того,кратко привести для пищевых продуктов по заданию:

—Основные характеристики продуктов (сорт, вкус, свойства, размер, виды тары и упаковки и пр.),

— Технологические характеристики хранения (сроки, температуры, влажность, и др. сведения),

—Краткий обзор технологий и техники для холодильной обработки и хранения пищевых продук­тов на ПОП.

З.Расчет холодильников.

Расчет площади, количества камер и составление планировки холодильного блока.

При проектировании холодильников на ПОП необходимо учитывать следующие моменты:

• Площадь холодильника должна быть минимальной, но при этом необходимой для
осуществления погрузочно-разгрузочных работ.

• Форма холодильника должна иметь правильную кубическую или прямоугольную
компоновку и иметь специальный строительный блок, вписанный в ПОП.

• Холодильники ПОП, как правило, должны располагаться на первом этаже здания
или в подвальном помещении, при этом холодильные камеры должны иметь выход в специальный
тамбур или в рабочий коридор предприятия.

Расчет площади охлаждаемойкамеры осуществляется по формуле:

Gxt xB
F- g

- Где G - количество продукта, поступающего в сутки, кг

- t-количество суток храпения

- В-коэффициент использования площади (для малых ПОП -2,2; для срсдних-1,8; для
болыних-1,6)

- g-удельная нагрузка на единицу полезной площади, кг/м (зависит от вида продукции и
определяется по справочной литературе)

При составлении планировки охлаждаемого блока необходимо руководствоваться техниче­скими требованиями, изложенными в СниП-18-71 "Предприятия общественного питания. Нормы проек гирования".

-Камеры необходимо размещать рядом друг с другом одним или двумя блоками в подвале, полуподвале или на первом этапе проектируемого предприятия с учетом удобства загрузки и дос­тавки продукта из камер в цехи.

На охлаждаемый блок предусматривается один тамбур глубиной не мене 1,6 м.

Отдельно размещаемую камеру, принятая температура в которой + 2°С и выше, допуска­ется делать без тамбура.

- Камера пищевых отходов располагается на первом этаже здания рядом с производствен­
ными цехами. Она должна иметь тамбур с выходом наружу и в помещение (коридор) проектируе­
мого предприятия.

-Площадь любой из камер должна быть не менее 5 м², а ее размеры в плане не менее 2,1х2,4м. Высота камер принимается 2,5-3 м от пола до потолка. Ширина дверей 0,9 м, при ис­пользовании вилочных погрузчиков и поддонов для загрузки продуктов не менее 1,5 м.

-По температурному режиму соседствующие камеры располагают по возможности так, чтобы их температурный градиент не превышал 4°С. В таком случае, не предусматривается теп­ловая изоляция перегородок.

-Холодильные камеры нельзя размещать рядом с горячими цехами, санитарными узлами, душевыми, котельными, бойлерными, т.е. помещениями, имеющими повышенную влажность и температуру. В камерах не должны проходить трубопроводы отопления, газа, водопровода, а так­же воздуховоды общей системы вентиляции и кабели. Для камер хранения фруктов, ягод, овощей, солений и им подобным предусматривают приточно-вытяжную вентиляцию, которую выполняют обособлено от других вентиляционных систем. Забор воздуха через отверстия или воздуховоды, выходящие непосредственно наружу не допускается.

-Сборно-разборные камеры во вновь проектируемых предприятиях рекомендуется устанав­ливать в исключительных случаях (плановая переориентация предприятия на последующий вы­пуск новой продукции, требующей уменьшение или ликвидации охлаждаемых площадей. Разме­ры площадей под сборно-разборные камеры должны превышать габаритные размеры камеры не менее чем на 1,0-1,2 м с каждой стороны.

-Предварительно площадь помещений для холодильных агрегатов (установки), обслужи­вающих охлаждаемые камеры, принимают, исходя из следующих норм: 6м² - при площади охлаждаемого блока 20-30 м²,

12м² - при площади камер 30-50 м²,

свыше 18м² при площади камер более 50м²

холодильные агрегаты располагают вблизи охлаждаемых камер, но не в тамбуре охлаж­даемого блока.

3.2. Выбор и расчет строительно-изоляционных конструкций камер.3.2.1. Определение расчетных параметров наружного воздуха.

В качестве расчетных параметров для определения толщины тепло- и пароизоляции охлаж­даемых камер принимают:

- температуру и относительную влажность воздуха в холодильных камерах;

- расчетную летнюю, среднегодовую температуру, относительную влажность воздуха в
районе строительства,

- расчетные разности температур для внутренних ограждений.

3.2.2. Теплотехнический расчет изоляции ограждающих конструкций.

При всех способах искусственного охлаждения между внешней относительно теплой сре­дой и холодильными камерами образуется тепловой поток. Для уменьшения количества тепла, по­ступающего в холодильные камеры через ограждения (стены, потолки, полы), их строят с тепло­вой изоляцией. Она сильно уменьшает количество тепла, проникающего в охлаждаемые помеще­ния, а, следовательно, скорее достигается и легче поддерживается в них необходимая температура.

Изоляцию осуществляют специальными материалами, при выборе которых, учитывают следующие их свойства: коэффициент теплопроводности, плотность, гигроскопичность и паро-проницаемость и т.д. Для тепловой изоляции ограждающих конструкций необходимо выбрать ма­териалы, коэффициент теплопроводности которых должен быть не более 105 Вт/(м.°С),а плот­ность не более 300 кг/м³.

3.2.3. Выбор конструкции ограждений охлаждаемых камер.

Наружные стены охлаждаемых камер выполняют многослойными, три из которых являгот-" ся основными. Наружный слой - несущий и защитно-декоративный, предназначенный для вос­приятия нагрузки собственной массы всех слоев стены и ветровой нагрузки, защиты тепловой изоляции от механических повреждений, а также создание архитекгуры фасада здания. Средний слой стены - тепловая изоляция. Между наружным слоем и тепловой изоляцией осуществляется пароизоляция, предназначенная для защиты, теплоизоляции от увлажнения. Третий - внутренний (защитный) слой располагают со стороны охлаждаемых камер, предназначается для защиты изо­ляции от разрушения при транспортировочных работах и устранения контакта изоляционных ма­териалов с пищевыми продуктами, создания требуемых санитарно-гигиенических условий при хранении продуктов, содержании и уборке помещений камер.

Наружные стены выполняют преимущественно из железобетонных панелей серии СТ-02-31 или кирпича (толщиной кирпичной кладки, 510 мм) или облегченных панелей.

Покрытия охлаждаемых камер состоят из трех конструктивных элементов, несущих конст­рукций (блок, ферм, плит), теплоизоляции и плоской кровли - гидроизоляции и основания под нее. Гидроизоляция кровли состоит из 4-5- слоев толщиной 12 мм подкладного и покровного, наклеен­ных на горячей битумной мастике.

Основанием под кровельный ковер является слой цементпо-пссчаного раствора толщиной 20-50 мм (стенка) армированный металлической сеткой. Поверх кровельного ковра укладывается мелкий гравий (5-10 мм) цементные или асбоцементные плиты.

К внутренним ограждающим конструкциям относятся междуэтажные перекрытия, внут-. реппие степы, межкамерные перегородки и перекрытия, полы и двери.

Междуэтажные перекрытия, отделяемые охлаждаемые камеры от неохлаждаемых помеще-" пий включают железобетонные плиты, перекрытия, тепловую изоляцию и конструкцию пола. Те­пловую изоляцию располагают как сверху, так и снизу перекрытия. Пароизоляцию располагают по отношению к тепловой изоляции со стороны помещений с более высокими температурами. Внутренние стены помещений отделяют охлаждаемые камеры от внутренних коридоров, вести­бюлей или других соседних помещений. Выполняют из тех же материалов, что и наружные стены, только толщина кирпичной кладки может быть уменьшена до 240-125 мм. Межкамерные перего­родки сооружают из пенобетона, пеностекла, керамзитобетона толщиной 400мм, кирпича толщи­ной 125 мм или железобетона толщиной 120 мм, тепловой и пароизоляцией, оштукатуренных с обеих сторон.

Конструкцию пола выбирают в зависимости от поэтажного расположения холодильных камер и температуры внутри них.

Полы могут располагаться па грунте или междуэтажном перекрытии. Пол состоит из осно­вания и покрытия - "чистый" пол.

Основанием могут служить несущие конструкции перекрытий и подготовки, укладываемые поверх более слабых слоев, например, изоляции.

В камерах с температурой ниже 5°С конструкция пола, лежащего на грунте

предусматривает обогревающее устройство, необходимое для исключения вспучивания грунта при замерзании грунтовых вод.

3.2,4. Выбор тепло- и пароизоляциоппых материалов.

После подбора и уточнения строительных конструкций организаций охлаждаемых камер, включающих покрытие, перекрытие, внутренние перегородки, двери, полы и т.д., необходимо по­добрать тепло- и пароизоляциопные материалы.

Для тепловой изоляции ограждений охлаждаемых камер, необходимо выбирать теплоизо­ляционные материалы, коэффициент теплопроводности которых должен быть в пределах 0,03-:0,05 Вт/ м.°С, а объемная масса 30-250 кг/м³,

В качестве пароизоляционных материалов применяют кровельные и гидроизоляциеопные материалы, которые обладают высоким сопротивлением диффузии водяного пара.

Наибольшеераспространение получили материалы, изготовляемые на основе применения нефтяного битума: мастики и эмульсии, а также рулонные материалы.

3.2.5. Расчет толщины тепловой изоляции.

Используя данные, полученные в предыдущей главе, необходимо для каждого вида ограж­дения охлаждаемого блока, рассчитать толщину теплоизоляционного слоя.

После расчета определяют действительную величину теплоизоляционной конструкции, пу­тем округления в большую сторону найденного размера до величины кратной стандартной тол­щине выпускаемых изделий. После уточнения толщины изоляционной конструкции определяют расчетный коэффициент теплопередачи ограждения.

При этом необходимо, чтобы Кр<К нор.

Если же это условие не выполняется, то необходимо уточнить конструкцию и выбор изоля­ционных материалов ограждения, проведя корректировку или замену конструкции с учетом необ­ходимой температуры в камере.

Окончательными результатами по данной главе являются приведенные студентом конст­рукции ограждений (наружных и внутренних) охлаждаемого блока.

Вес расчеты рекомендуется свести в таблицу.

3.3. Определение максимальных теплопритоковв камеру.

Тепловой или калорический расчет проводится с целью определения всех видов теплопри­токов в охлаждаемое помещение. Определение общего количества тепла необходимо для пра­вильного подбора холодильного оборудования, определения удельных затрат холода на единицу продукции.

Суммарный теплопритокQ (Вт) определяют по формуле:

Q =Q1 + Q₂ + Q₃ + Q4+ Q5

где: Q1 - теплоприток через ограждения помещения, возникающий в результате разности температур с обеих сторон ограждения и под действием солнечной радиации, Вт;

- Q2 - теплоприток от грузов при их холодильной обработке (охлаждение или заморажи­
вание), Вт;

- Оз -теплоприток с наружным воздухом при вентиляции охлаждаемых помещений, Вт;

- Q4 - теплоприток, обусловленный эксплуатацией помещений, Вт.

- Q5 - теплоприток, обусловленный солнечной радиацией, Вт.

Тепловой расчет необходимо закончить проверочным расчетом, т.е. определением удель­ного расхода холода на единицу площади охлаждаемого блока по формуле:

q = , где – суммарный теплоприток в камеру, Вт

– общая площадь камеры, м

Удельные нормы расхода холода зависят от температуры камер и поэтажного места их рас­положения и составляют при температуре в камере +1...+6°С- 90-100 Вт/м² -4...0°С- 120-130 Вт/м²

-13...-18°С -120-270Вт/м²

Подбор холодильного и камерного оборудования.

11о результатам, полученным в калорическом расчете и исходным данным, необходимо приступить к подбору холодильного оборудования (установки): испарителей, компрессоров и пр.

Необходимо учитывать количество охлаждаемых помещений, расположение относительно отметки грунта, географическую широту.

Холодильники предприятий общественного питания как правило, состоят из 3-4 охлаждае­мых камер общая площадь которых не превышает 150 м². Поэтому в таких холодильниках преду­сматривается система непосредственного охлаждения камер.

Для охлаждениякамер принимают малые фреоновые холодильные машины, поставляемые комплектно с аппаратами охлаждения (испарителями или воздухоохладителями). Подбор ком-прессорно-кондепсационного агрегата или холодильной машины производят одним из трех мето­дов: по описанному объему компрессора, по графикам значения холодопроизводительности агре­гата; по табличным значениям холодопроизводительности агрегата (машины). В данном случае при расчетах возможно применение любого метода. Однако, каждый из методов подразумевает знание потребляемой холодопроизводительности машины.

Требуемую к установке холодильную машину выбирают из каталогов и других справочных . данных (Мещеряков стр. 232, 212) Откуда устанавливают все технические характеристики маши­ны, приборы контроля работы установки и агрегаты. Правильность выбора подтверждают опреде­лением действительного коэффициента рабочего времени холодильной машины.

Подбор холодильной машины считается законченным, если действительный коэффициент рабочего времени находится в пределах 0,4 до 0,7. В противном случае необходимо выбрать дру­гую машину, а расчет повторить.

После окончательного выбора холодильной машины по технической характеристике опре­деляют число и вид испарителей или, воздухоохладителей с данной машиной, затем определяютпотребную для каждой камеры теплопередающую поверхность Fn и количество приборов охлаж­дения.

В заключении привести краткий итог курсовой работы и наметить возможные пути опти­мизации холодильной техники и технологии на ПОП.

Рекомендуемая литература.

1.Головкин П.А. Холодильная технология пищевых продуктов.-М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984,240с.

2.Гинзбург А.С. Теплофизические характеристики пищевых продуктов. -М: Пищевая промышленность, 1980, справочник.

3. Дипломное проектирование Под общей ред. Шильмана Л.З. -Харьков: Вышд школа, 1992,599с.

4.3еликовский И.К., Каплаи Л.Г.. Малые холодильные машины и установки. -М.: Пищевая промышленность, 1979, 447с.

5. Каплан Л.Г. Торговое холодильное оборудование. —М.: Легкая и пищевая промышлен­
ность, 1983,350с.

6. Лебедев В.Ф. Холодильная техника-М.: Агропромиздат, 1986, 335с.

7. Мещеряков Ф.Е. Основы холодильной техники и холодильной технологии. -М.: Пищевая
промышленность, 1975,560с.

8. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРЕДПРИЯТИЙ ОБЩЕСТВЕННОГО ПИТАНИЯ. Справочное пособие к СНиП2.08.02-89.

9. СНиП 2.11.02-87. Холодильники. - М.: Государственный строительный Комитет России, 1988.