рефераты скачать
 
Главная | Карта сайта
рефераты скачать
РАЗДЕЛЫ

рефераты скачать
ПАРТНЕРЫ

рефераты скачать
АЛФАВИТ
... А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

рефераты скачать
ПОИСК
Введите фамилию автора:


Курсовая работа: Проект холодильной камеры для хранения яблок

Курсовая работа: Проект холодильной камеры для хранения яблок

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГОУ СПО «Екатеринбургский экономико-технологический колледж»


Курсовой проект

Проект холодильной камеры для хранения яблок


Разработал

Руководитель

Оценка      ________


2010
Содержание

Введение

1 Выбор расчетных параметров

2 Краткое описание строительной конструкции

3 Определение площадей камер и выбор планировки     

4 Расчет толщины теплоизоляционного слоя

5 Тепловой расчет камеры холодильника      

6 Выбор и обоснованные системы охлаждения       

7 Расчет и подбор основного и вспомогательного оборудования

8 Выбор средств автоматизации и основные характеристики  принятых автоматических приборов

9 Описание схемы холодильной установки

10  Охрана труда и техника безопасности     

11 Список используемой литературы


Введение

Возрастающий спрос на свежие продукты, с полностью сохраненными питательными веществами и витаминами, без каких-либо химических добавок, предъявляет очень высокие требования к их хранению. Фирма Plattenhardt + Wirth GmbH уже многие десятилетия работает над тем, чтобы предлагаемые ею инновационные решения в области охлаждения и длительного хранения фруктов и овощей, дозревания бананов, заморозки продуктов, строительства холодильных камер и складов-холодильников все полнее отвечали этим требованиям. Фрукты и овощи являются очень уязвимыми продуктами и необходимо немало ноу-хау, чтобы иметь возможность предлагать их круглый год свежими – аппетитно выглядящими, сочными, оптимально вызревшими, с сохранившимися витаминами и питательными веществами. И все это без вредной для организма обработки.

Рисунок 1 -  Дыхание яблок в различных условиях хранения

Хранение CA (контроль атмосферы) и ULO (ультранизкий кислород)

Предпосылкой для длительного и промежуточного хранений является установление оптимальных условий, так как каждый вид фруктов и овощей требует определённой температуры, влажности воздуха и его состава. Для семечковых плодов оптимальных результатов можно достичь только при хранении в регулируемой атмосфере. При намерении коммерсанта или производителя поставлять товар на экспорт в Европу необходимо чётко придерживаться всех норм ЕС. Проекты, планируемые и строящиеся  «Plattenhardt + Wirth», помогут Вам выполнить подобные предписания и нормы.

Рисунок 2 - Хранение яблок

Виды потерь

Целью хранения является сохранение качества и количества товара с минимальными потерями. При хранении могут быть два вида потерь:

- неизбежные потери количества товара вследствие дыхания (респирация) и потери влажности   

  (транспирация) фруктов;

- вызванная условиями выращивания, сбора урожая и хранения порча фруктов вследствие загнивания (паразитические болезни) и нарушения обмена веществ (непаразитические или физиологические болезни при хранении).

Обе причины потерь могут быть сокращены, а отчасти и полностью исключены с помощью соответствующих мер при выращивании и хранении. По этой причине наряду со знаниями технической стороны дела успеху сопутствуют также знания об удобрениях, защите растений от болезней и вредителей, условиях ухода и роста.

Потери от респирации:

Фрукты и овощи живут – это мы все знаем – также и после уборки урожая. Для поддержания своей жизненной функции им необходима энергия, которую они получают в процессе дыхания за счет разложения содержащихся в них веществ. При этом во время дыхания (т.е. потребления кислорода) органические, богатые энергией соединения, в особенности сахар и кислоты, разлагаются на углекислый газ и воду и освобождается энергия.

Рисунок 3 - Потери веса яблок при хранении в хранилище CA вследствие дыхания и испарения

Потери при транспирации:

Потери за счет испарения влажности возникают постоянно за счет разницы в степени влажности мякоти плода (100%) и обычно более сухого воздуха окружающей среды. По сравнению с потерями от респирации, потеря веса за счет транспирации значительно выше. Однако между этими потерями есть качественная разница. При транспирации фрукт теряет только воду, при дыхании исчезают также ценные вещества. Потери веса более 5% вызывают у большинства сортов яблок заметное сморщивание и тем самым существенную потерю качества. А это означает, что товар можно продать только по низкой цене. Этих потерь веса можно избежать. Задачей оптимального хранения является, таким образом, ограничение скорости и объёма процессов разложения, так чтобы фрукты оставались качественными более долгое время.

 

Факторы сокращения потерь

При принятом сегодня способе хранения яблок для сокращения потерь при хранении используют изменение следующих факторов:

- снижение температуры хранения         ;

- оптимизация относительной влажности воздуха;

- изменение состава воздуха в хранилище (CA-хранение).

Задача специалистов произвести расчеты техники  так, чтобы добиться оптимальных для каждого отдельного сорта условий.

Снижение температуры

Самой эффективной возможностью замедлить процесс порчи свежих фруктов и овощей по-прежнему является быстрое и необходимое сразу же после сбора урожая понижение температуры в хранилище.

При хранении играет существенную роль не только сама температура, но и скорость, с которой достигается необходимая температура. Через 5-8 дней товар должен достичь температуры хранения. Любая слишком поздняя закладка на хранение или промежуточное хранение при более высоких температурах сокращает сохранность товара.

Основное правило при длительном хранении заключается в следующем: день позднего или длительного охлаждения может стоить недели хранения (при длительном хранении до июня или июля следящего года).

Для оптимизации относительной влажности воздуха возможны следующие способы:

- Увлажнение

- Большие поверхности испарителей

- Оптимальное регулирование холодильных установок согласно условиям хранения.

В последние годы дополнительное увлажнение потеряло своё значение. Мы рассчитываем наши холодильные установки так, чтобы большие поверхности пластинок воздухоохладителей (испарителей), а также низкий показатель разницы в температуре (Δt), т.е. разница между температурой воздуха в помещении и температурой поверхностей пластинок воздухоохладителей, создавали возможность держать потери влажности на технически минимально возможном уровне. Мы разработали также специальную систему регулирования для хранения фруктов. Если, например, температурный зонд в помещении сигнализирует «мне нужен холод», то для начала включаются вентиляторы, иногда этого одного бывает достаточно. Мы устанавливаем энергосберегающие, чётко настроенные холодильники, оснащённые трёх-восьми ступенчатым или бесступенчатым регулированием – то после ее включения запускается вентилятор. После подключения установки первым делом включается вентилятор. А для холодного времени года, когда холодильная машина почти не работает, вентиляторы включаются периодически – регулярность устанавливается произвольно (например, 15 минут в час). Таким образом мы можем предупредить неравномерность температурного режима и неравномерность состава воздуха (так называемые скопления СО2) в помещении хранилища.

 

Изменения в составе воздуха (хранение СА):

Яблоки забирают, как мы все знаем, при дыхании постоянно кислород и отдают приблизительно то же количество углекислого газа. Если изменить концентрацию этих участвующих в дыхательном обмене газов, то можно продолжительно влиять на интенсивность дыхания фруктов. Соответственно замедляются процессы созревания и разложения веществ и увеличивается длительность хранения. В качестве эксперимента мы уже хранили яблоки более 1 года, что, конечно, с экономической точки зрения, нецелесообразно. Для того, чтобы изменить газовую среду в хранилище, оно должно быть газонепроницаемым. За счет этого и за счет дыхания фруктов в помещении хранилища повышается содержание CO2 и снижается содержание O2. В современных хранилищах СА с двусторонним регулированием с помощью абсорберов можно регулировать содержание как СО2 так и О2, что позволяет использовать эффект задержки созревания за счет повышения концентрации СО2 и понижения содержания О2. Особенно эффективным оказывается хранение в регулируемой атмосфере, если с помощью специальных устройств необходимые условия хранения достигаются в течение нескольких часов или дней. В последнее время разработаны технологии ULO (ultra-low oxygen - ультранизкий кислород), при которых содержание кислорода снижается до 1 - 2% (обычно до 3%). Это позволяет достичь еще более высокой сохранности фруктов. Особенно эффективны при этом концентрации CO2 выше 3% и / или концентрации O2 от 1,5 до 2%. Такое содержание кислорода лишь незначительно превышает предельное значение, необходимое для поддержания жизни яблока, и может быть достигнуто лишь с надежно работающей автоматической системой управления и регулирования газовой среды. Прибор измерения содержания СО2 и О2 интегрирован в систему управления, его мы, как правило, монтируем в переключательный шкаф холодильной установки. Предпосылкой хранения ULO является, конечно же, газонепроницаемое исполнение камеры. А это наш фирменный продукт!

Многие знания об оптимальных размерах хранилища, сроках закладки, темпах охлаждения и достижения атмосферного режима, скорости разгрузки хранилища, сортах, болезнях и т.п. накоплены фирмой «Plattenhardt + Wirth» за время многолетней работы в области хранения фруктов и овощей.

Связь между температурой хранения и продолжительностью хранения

Великолепные результаты дает хранение CA прежде всего для яблок, груш, белокочанной капусты, винограда.


1 Выбор расчетных параметров

Исходные данные. В камере охлаждения фруктов  с темпера­турой     tпм= 0 °С и влажностью воздуха (80-90)%  находятся яблоки, упакованные в деревянные ящики. На­чальная температура яблок tн=25 °С,  конечная tк =  6°С

Требуется: определить продолжительность охлаждения, вместимость камеры, тепловую нагрузку на камерное оборудование, подобрать воздухоохладители. Для качественного и интенсивного охлаждения фруктов, уложенных в ящики, штабель формируем таким образом, чтобы обеспечить через него ин­фильтрацию холодного воздуха. При таком складировании норма загрузки отнесенная к 1 м2 строительной площади камеры, составляет gr= 400 кг/м2 .

2  Краткое описание строительной конструкции. Требования к планировке

Под планировкой понимают размещение всех производственных и вспомогательных

 помещений холодильника с учетом их назначения, количества и разме­ров.

Чтобы обеспечить наиболее рациональную планировку, рекомендуется при­держиваться следующих правил.

1.  Принятая планировка должна соответствовать принятой схеме техноло­гического процесса, т. е. обеспечивать точное и последовательное выполнение всех технологических операций. Желательное направление движения груза — в одну сторону без встречных н пересекающихся потоков. Двери камер должны выходить в коридор. Исключение составляют камеры замораживания и охлаждения, вход в которые может быть через помещения для загрузки, а также камеры хранения продуктов, подвергающихся товарной обработке как при поступлении, так и при выдаче через эти помещения. Не исключается применение бескоридор­ных планировок, если есть возможность обеспечить последовательное перемеще­ние груза по технологической цепочке без возврата. Последнее решение обычно возможно на холодильниках мясокомбинатов и рыбообрабатывающих предприятий.

2.  Планировка должна способствовать уменьшению первоначальных затрат на строительство холодильника. Это достигается широким применением типовых строительных элементов и конструкций, использованием местных строительных материалов, сокращением площади, занимаемой вспомогательными помещениями. Однако при сокращени вспомогательных помещений нельзя забывать об удоб­ствах обслуживания, т. е. производить сокращение в ущерб эксплуатации. В этом плане правильным примером сокращения вспомогательных помещений будет применение бескоридорных планировок на некоторых производственных холодильниках, а также на ряде распределительных холодильников и фрукто - и овощехра­нилищ с непосредственным выходом из камер на платформы.

3.  Планировка должна обеспечивать дешевую и удобную эксплуатацию хо­лодильника.

Прежде всего должны быть правильно выбраны размеры холодильника, обеспечивающие свободу и широту маневра погрузочно-разгрузочных и транспортных средств.

Ширину здания многоэтажного холодильника, как правило, принимают не более 40 м (что связано не с эксплуатацией, а с возможностью монтажа, обеспе­чением его удобств, но приводит к созданию платформ большой длины).

Ширина одноэтажных холодильников при центральном расположении кори­дора определяется модулем, равным 12 м, соответствующим длине наиболее распространенного пролета.

Ширину одноэтажных холодильников принимают рав­ной

12, 24, 36, 48, 60 и 72 м.

Длину здания холодильника выбирают так, чтобы длина железнодорожной платформы позволяла принимать пятивагонную рефрижераторную секцию.

Ширина железнодорожных платформ 6—7,5 м, автомобильных — в тех же пределах.

В некоторых случаях на холодильниках предусматривают соединитель­ную платформу шириной 3,5 м, но чаще проектируют холодильники со сквозными грузовыми коридорами, имеющими выход на обе платформы. Ширина коридоров обычно 6 м.

и Железнодорожную платформу на холодильниках емкостью до 600 т не преду­сматривают. Такие холодильники вообще могут иметь только одну автомобиль­ную платформу. Железнодорожные платформы делают с уступом шириной 560 мм по всей длине для обеспечения возможности разгрузки вагонов любых типов.

Для уменьшения теплопритоков в камеры их группируют в блоки с примерно одинаковым температурным режимом.

4. Планировка должна соответствовать принятой системе охлаждения. Это особенно важно учесть при проектировании одноэтажных холодильников, так как не всегда удается обеспечить слив хладагента из приборов охлаждения, что приводит к необходимости перехода на более емкие схемы с нижней подачей холодильного агента. При составлении планировки должны быть предусмотрены места для монтажа оборудования, камерных распределительных коллекторов н

5. Планировка должна соответствовать требованиям правил техники безо­пасности и пожарной безопасности.

6. Планировка должна предусматривать возможность расширения холодиль­ника. Для этого оставляют свободной одну торцевую стену.

Следует иметь в виду, что составление планировки является наиболее трудным  ответственным процессом проектирования, от которого в дальнейшем зависит эко­номическая эффективность действующего предприятия.

3 Определение площадей камеры и выбор плана

Таблица 1 - Размеры камеры

Ширина, м Длина, м Толщина стен, м
6,0 18,0 0,8

Строительная площадь камеры F, м

F =LB,                                                                                       (1)

где L- длина камеры, м;

      В – ширина камеры, м.

F= 18,0x6,0= 108,0 м2

Вместимость камеры М, т

М=Fg ,                                                                                                          (2)

где F – площадь камеры, м2;

      gf -  норма загрузки на 1м2 ;   

      gf =400 кг/м2.

M= 108x400 = 43 200 кг=43,2 т


Продолжительность охлаждения яблок, уложенных в деревянную тару, можно найти из зависимости  Т , ч;

Т = (l/m)ln((tн - tнм)/(tк- tпм)),                                                         (3)

где m - темп охлаждения для яблок, упакованных в ящики, с;

wн - скорости инфильтрации воздуха, wн = 0,8-1,0 м/с;

tн – начальная температура яблок, °С;

tк – температура кипения, °С.

Т= (1/0,000018) In (25 - 0)/(6 - 0)) = 79 200 с = 22 ч

Теплоприток через ограждающие конструкции камеры рассчитываем с учетом теплопритока от солнечной радиации только через стенки холодильных камер Q1, кВт;

Q1= ∑(kiFiΔti)+ kFΔtc                                                                                    (4)

где k - коэффициент теплопередачи ограждения, принимаем для наружной стены 0,40 Вт/(м2-К);

для внутренней с коридором  0,52 Вт/(м2 К), для покрытия  0,37 Вт/(м2-К);

Δtc - дополнительная разность температур от солнечной радиации, Δtc = 18 °С.

Q1= 0,40x6x4,8 (31 -0) + 0,52x6x4,8 (12-0) +0,37x6x18 (31 -0) +0,37x6x18x18 =2,5 кВт


4 Расчет толщины  теплоизоляционного слоя

Толщина слоя теплоизоляции  δиз , м;

                         (5)

где   λиз  - коэффициент теплопроводности изоляционного материала, Вт/(м х град.)

кн – нормативный  коэффициент теплопередачи конструкции ограждения,

Вт/(м2 х град.)

δi – толщина отдельных слоев строительных и пароизоляционных материалов, м;

λi – коэффициент теплопроводности соответствующих материалов, Вт /(м2х град.)

a1 – коэффициент теплоотдачи от воздуха к стенке  с теплой с теплой стороны,

Вт/(м2 х град.)

а2 – коэффициент теплоотдачи от стенки к воздуху камеры, Вт/(м2 х град.)

После определения толщины слоя изоляции δиз  по формуле полученный результат округляют до значения стандартных толщин принятого теплоизоляционного материала δ˙из .

Для принятой окончательно толщины слоя теплоизоляции δ˙из  производят уточнение величины коэффициента теплопередачи, который будет использован в расчетах и является действительным.

δиз = 0.030 х [1/5 – (1/8 + ∑ 7/4 + 2/8)]=38.84

Таблица 2- Сравнительная характеристика различных строительных материалов с точки зрения теплопроводности

Подпись: Материал	Плотность,
кг/м3	Теплопроводность,
Вт/мК	Сравнительная,
толщина мм
Пенополиуретан	40-70	0,030	40
Пенополистирол	20-30	0,041	80
Минвата	20-40	0,048	100
Дерево	800-1000	0,130	274
Керамзит	600-800	0,180	320
Газобетон	800	0,220	400
Кирпич	1800	0,450	760
Бетон	2200	2,100	1720

Напыление полиуретаном - передовая и прогрессивная технология теплоизоляции при строительстве новых и при ремонте и реконструкции старых построек. Тепло- и гидроизоляция имеет огромное значение с точки зрения экономии энергии и охраны окружающей среды. Пена для напыления представляет собой жесткий полиуретановый пеноматериал с высоким содержанием закрытых ячеек - около 95%.

Таблица 3 - Физико-механические характеристики полиуретана

Показатель Значение

Кажущаяся плотность, кг/м3

60,0
Содержание закрытых пор, % 95,0
Разрушающее напряжение при сжатии, не менее, кПа 200
Теплопроводность, не более, Вт/мК 0,03
Водопоглащение, не более, об. 2%
Теплостойкость, не менее, °С 100

Физико-механические свойства пенополиуретана зависят от его плотности. Пенополиуретан с высокой плотностью, а следовательно, и с высокими прочностными показателями используют:

Для изоляции крыш и несущих строительных конструкций. Для изоляции трубопроводов, в случаях, когда требуется стойкость к воздействию высоких температур и долговечность. Для теплоизоляции стен, потолков, внутренних поверхностей используют пенополиуретан с плотностью 40 - 45 кг/м3, физико-механические характеристики такого пенополиуретана немного ниже, однако его теплоизолирующие свойства практически не ухудшаются. При изготовлении сэндвич-панелей пенополиуретановый слой обычно имеет плотность около 40 кг/м3. Прочность панели определяется свойствами всех материалов, использованных в панели. Наибольшее распространение имеют панели, изготавливаемые с применением легких металлов и металлопластов, такие панели при малом весе имеют достаточную прочность и высокие теплоизолирующие свойства.

Страницы: 1, 2


рефераты скачать
НОВОСТИ рефераты скачать
рефераты скачать
ВХОД рефераты скачать
Логин:
Пароль:
регистрация
забыли пароль?

рефераты скачать    
рефераты скачать
ТЕГИ рефераты скачать

Рефераты бесплатно, реферат бесплатно, рефераты на тему, сочинения, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты, рефераты скачать, курсовые, дипломы, научные работы и многое другое.


Copyright © 2012 г.
При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна.