Проектирование СКВ для предприятий мясной и молочной промышленности.

Предприятия мясной промышленности. Кондиционирование на предприятиях мясной промышленности используется в цехах созревания и посола мяса, камерах размораживания мясных полутуш и мясопродуктов, изготовления фарша, отделениях копчения, сушки и остывания колбасных изделий; цехах производства технических фабрикатов и медицинских препаратов.

При кондиционировании воздуха в помещениях мясоперерабатывающих и колбасных цехов необходимо учитывать следующие особенности:

сравнительно низкая температура воздуха, для достижения которой требуется низкая температура охлаждающей поверхности;

сравнительно малые значения тепловлажностного отношения (ε = 5000 ÷ 7000 кДж/кг), что обусловливает необходимость применения в летнее время II подогрева.

Для осуществления процесса размораживания мяса (при t _в = 20°С и φ _в = 90%) в камеры необходимо подавать воздух больших температуры и влажности, чем в кондиционируемом помещении. Установка работает при полной рециркуляции внутреннего воздуха. Из теплообменных аппаратов необходимы только воздухонагреватель и оросительная камера (для адиабатического увлажнения воздуха). При увлажнении воздуха паром нужен только воздухонагреватель.

При сушке полукопченых колбас в камеру подают воздух более сухой и холодный, чем в камере. При этом колбасы охлаждаются с 40 до 12°С. Для осушения и охлаждения воздуха используют камеру орошения или блок тепломассообмена. Установка также работает на полной рециркуляции внутреннего воздуха. В качестве хладоносителя применяют воду возможно низкой температуры (2 —3°С). При воздушном охлаждении вареных и варено-копченых колбас также необходимо осуществлять процесс охлаждения и осушения внутреннего воздуха, но тепловлажностное отношение (угловой коэффициент) для этих камер выше, чем в камерах сушки полукопченых колбас. Поэтому достаточно использовать только воздухоохладитель без второго подогрева.

Предприятия молочной промышленности. На этих предприятиях воздух кондиционируется в цехах переработки молока и созревания молочных продуктов, а также в камерах созревания и хранения сыров.

В камерах созревания сыров имеют место большие влаговыделения [(0, 004 ÷ 0, 006) 10^-6 кг/(кг· с)]. В результате биохимических процессов выделяется теплота в количестве 0, 12 — 0, 14 Вт/кг.

Кондиционер должен обеспечить кратность циркуляции 8 — 12 объемов в час в зависимости от вида сыра и загруженности камеры.

В летнее время воздух в камере необходимо охлаждать и осушать, а в зимнее — нагревать и увлажнять. Поэтому для кондиционирования воздуха в камерах созревания сыров применяют технологические кондиционеры, оснащенные устройствами для осуществления этих процессов.

Пример. Спроектировать установку кондиционирования воздуха для камер сушки колбас. Исходные данные, производительность 0, 417 кг/с (1500 кг/ч), температура поступающего продукта 40°С, количество работающих 20 человек. Планировка цеха приведена на рис. 2.7.6. Сетка колонн 6 ´ 6 м, площадь камер 320 м², высота 3, 5 м. Коэффициент теплопередачи ограждения наружных стен 0, 7 Вт/м · К), внутренних перегородок 0, 9 Вт/(м × К), перекрытий 0, 6 Вт/(м × К). Температура вышележащих помещений 20°С, нижележащих 12°С.

Рис 2.7.6. Планировка цеха сушки колбас:

1 - сырьевой цех (12º С); 2 – моечная; 3 – сушильная камера; 4 – машинное отделение.

Расчет проводим только для летнего режима. Расчетные параметры наружного воздуха t _н = 28°С, φ = 40% (для Москвы).

Расчетные параметры внутреннего воздуха принимаем по табл. 3: t _в = 12°С, φ _в = 75%. Определяем тепло- и влагопритоки в кондиционируемые помещения. Теплопритоки через ограждения:

перекрытия — 0, 6 • 320(20 - 12) = 1536 Вт;

пол — 0 Вт (так как Δ t = 0);

перегородки — 0, 9 • 84(20 - 12) = 604 Вт;

наружные стены — 0.7 • 95(28 - 12) = 1060 Вт;

от солнечной радиации через наружную стену — Q _рад = 0, 7 • 95 • 5 = 333 Вт.

И т о г о Q ₁ = 3530 Вт = 3, 5 кВт.

Теплопритоки от технологических материалов (остывающих колбас):

Q₂ = (1500/3600)•2, 51 (40 - 12) = 29, 3 кВт.

Теплоприток с наружным воздухом Q₃ = Q_инф = 0, так как кондиционер работает с полной рециркуляцией внутреннего воздуха. Инфильтрацией можно пренебречь. Теплоприток от оборудования Q₄ = 0, так как тепловыделяющего оборудования в помещениях нет. Теплоприток от освещения очень мал, и им можно пренебречь.

Теплопритоки от людей Q _л = 198 • 20 = 3960 Вт = 3, 96 кВт.

Эксплуатационные теплопритоки Q ₄ = Q _об + Q _осв + Q _л = 0 + 0 + 3, 96 = 3, 96 кВт.

Общее количество явной теплоты, поступающей в помещения,

∑ Q _я = 3, 53 + 29, 3 + 3, 96 = 36, 8 кВт.

Влагопритоки от материалов (колбас) W ₂ = W _м = ω _м F _пол = 40 • 10^-6 320 • = 12800•10^-6 кг/с.

Влагоприток с наружным воздухом W ₃ = W _инф = 0.

Влагопритоки от людей W ₄ = W _л = 37 • 10^-6 • 20 = 740 • 10^-6 кг/с.

Общее поступление влаги в помещения ∑ W = 740 • 10^-6 + 12800 • 10^-6 = 13540• 10^-6= 0, 0135 кг/с.

Тепловлажностное отношение:

ε = ∑ Q _п / ∑ W =(∑ Q _я + ∑ W i _ω ) / ∑ W = (36, 8 + 0, 0135 • 2500)/ 0, 0135 = 5230 кДж/кг.

Изображаем процесс обработки воздуха в I, d -диаграмме. Для этого наносим на диаграмму точку В, соответствующую параметрам внутреннего воздуха t _в = 12°С, φ _в = 0, 75. Через точку В проводим линию с наклоном ε = 5230 кДж/кг. Задаваясь разностью температур в помещении и приточного воздуха ∆ t _р = 2°С и пренебрегая подогревом воздуха в вентиляторе, находим температуру приточного воздуха: t _п = t _в — 2 = 12 — 2 = 10°С. На пересечении изотермы t = 10°С с линией процесса в помещении лежит точка П, соответствующая параметрам приточного воздуха. Двигаясь из точки П вертикально вниз до пересечения с φ = 0, 95, находим точку К₁. Параметры воздуха в основных точках процесса обработки воздуха можно свести в таблицу.

Внизу представлена система кондиционирования воздуха при сушке колбас:

Количество подаваемого воздуха определяем по формуле (2.6.1.)

L = 36, 8 / (1, 29 • 1 • 2) = 14, 3м³/с.

Тепловую нагрузку на оросительную камеру рассчитываем по формуле:

Q _о = 14, 3 • 1, 29 (29, 0 – 21, 5) = 138 кВт.

Температуру стекающей воды t _{ω 2} находим в точке, лежащей на пересечении линии BK₁ с кривой φ = 1, 0: t _{ω 2} = 5, 5°C.

Начальную температуру воды можно ориентировочно определить, приняв разность температур поступающей и уходящей воды ∆ t _ω = 2 ÷ 4°С.

t _{ω 1} = t _{ω 2} – 3 = 5, 5 - 3 = 2, 5°С.

Тепловую нагрузку на калориферы второго подогрева находим по формуле

= 14, 3 • 1, 29 • 1 (24, 5 - 21, 5) = 55, 3 кВт.