Билет № 44 Итоговые данные расчета теплопритоков. Выбор температуры кипения.

 

Все данные по нагрузке на камерное (местное) оборудование от отдельных источников теплопритока суммируют для каждого отдельного помещения или аппарата

Qo6 = ∑Qo6i (4.23)
 Эта величина является расчетной нагрузкой для определения площади теплопередающей поверхности охлаждающих приборов, которые следует установить в данном охлаждаемом помещении (аппарате).

Несколько иначе обстоит дело с нагрузкой на компрессор. Этот вид нагрузки суммируется по группам помещений или технологических аппаратов, имеющих одинаковую или близкую, обычно от ±2 до ±3 К температуру. Так, на пищевых предприятиях, например, все потребители холода можно разбить на следующие группы: производственные помещения с температурой от +10 до + 12° С; помещения или аппараты для охлаждения продуктов, помещения для хранения охлажденных продуктов с температурами от -2 до +4° С; помещения для хранения мороженых продуктов, аппараты для производства льда с температурой от -18 до -20° С; помещения для замороженных продуктов с температурой от -25 до -30° С; помещения и аппараты для за- мораживания продуктов при более низких температурах, примерно до -50° С.

Для каждой группы помещений выбирается температура кипения, определяющая условия работы холодильной машины. Естественно, что температура кипения t0 должна быть ниже необ- ходимой температуры tПМ в охлаждаемом помещении или в технологическом аппарате. Выбор температуры кипения определяется численным значением наименьших приведенных затрат Зпр [см. выражение (З.19)]. Чем меньше разность между температурой охлаждаемой среды и температурой кипенияt = tПМ — t0, тем выше сама температура кипения и тем меньше энергетические и другие затраты Е на производство холода. Однако уменьшение разности температурt увеличивает площадь поверхности охлаждающих приборов F0, так как

F0= Qo6/(k0 × (tПМ — t0)) (4.24)
 В этом случае повышаются капитальные затраты К, на камерное оборудование и зависящие от

них амортизационные отчисления А. Повышение разности температурt, требующее более низкой температуры кипения, приводит к противоположным результатам. Для охлаждаемых помещений, в которых хранятся неупакованные пищевые продукты, от разности температур между воздухом помещения и температурой поверхности охлаждающих приборов зависит усушка хранящихся продуктов. Повышение этой разности температур, вызванное понижением температуры кипения, увеличивает усушку продуктов и стоимость потерь U. При наличии такого рода противоположных тенденций в изменении расходов по отдельным статьям возможно отыскание оптимальной разности температурt ОПТ, которой соответствует наименьшее численное значение приведенных затрат. Общий вид графического решения этой задачи показан на рис. 4.8, где по оси ординат отложены приведенные затраты, отнесенные к 1 (кВт×ч) выработанного холода.

Рис. 4.8. Графическое определение оптимального перепада температур

Подобные расчеты, выполненные И. С. Бадылькесом (ВНИХИ), показали, что оптимальная разность температур tПМ — t0 в случае охлаждения воздуха лежит в пределах 7 - 10 К для батарей и 6 - 8 К для воздухоохладителей; в испарителях для охлаждения жидкостей эта разность температур 4—6 К. Поэтому температура кипения для систем непосредственного охлаждения воздуха обычно равна t0 = tПМ — (6 ÷10); а для охлаждения жидкостей t0 = tПМ — (4 ÷6); в отдельных технологических аппаратах в целях ускорения процесса обработки она выбирается и значительно более низкой. При проектировании автоматизированных холодильников площадь поверхности охлаждающих приборов F0, полученную по выражению (4.24), увеличивают на 20% (т. е. предусматривается работа охлаждающих приборов с коэффициентом рабочего
времени b = 0,8).

Объединение помещений и аппаратов по уровням температуры в них является, следовательно, их объединением по температурам кипения. Путем суммирования расчетных нагрузок на компрессор определяется холодильная мощность установки по каждой температуре кипения. При выполнении приближенных расчетов теплопритоки: могут находиться по укрупненным показателям, отнесенным к 1 м2 площади помещения или к единице выпускаемой продукции. В табл. 4.4 в качестве примера приведены некоторые из таких показателей, указывающих суммарный теплоприток в различные охлаждаемые помещения.При использовании укрупненных показателей весь расчет теплопритоков заключается в умножении удельного теплопритока на площадь помещения, т. е. Q = qF × F. Разумеется, такой расчет неточен, но зато он позволяет дать быстрый ответ.