Требования, предъявляемые к качеству тортов

По органолептическим показателям торты, должны соответствовать требованиям, указанным в ОСТ 10-060-95; ОСТ 18-102-72. Торты должны иметь правильную форму, без изломов и вмятин, песочный полуфабрикат рассыпчатый, при надавливании крошится. Верхние и боковые поверхности должны быть равномерно покрыты и отделаны кремом или другими отделочными полуфабрикатами. Рисунок из крема должен быть чётким рельефом.

Изделия не должны иметь неприятного запаха и привкуса, не свежих продуктов. Химические показатели (содержание сахара и жира) установлены и предусмотрены стандартом только на полуфабрикаты, а не на готовые изделия. Это вызвано тем, что при ручном изготовлении изделии нельзя гарантировать точного соотношения основных полуфабрикатов. Возможные отклонения приводят к значительным отклонениям в содержании сахара и жира в изделии.

Поэтому содержание сахара и жира нормируется в полуфабрикате, которые соответствуют расчётному содержанию по рецептурным с минимально допускаемым отклонениям. Это гарантирует выработку полуфабриката по основным показателем в соответствии с рецептурами.

2.3 Режим холодильной обработки продукта

Мороженое всех видов хранят при температуре не выше -18°С. Качество мороженого при хранении зависит от колебаний температурного поля камеры, которые не должны превышать ±1 °С. В связи с этим в качестве рабочей температуры в камере хранения искомого продукта выбираем -20°С.

3 Составление планировки холодильника и теплотехнический расчёт ограждающих конструкций

Принимаем, что здание холодильника - из унифицированных сборных железобетонных элементов: колонны сечением 400x400 мм.

Холодильник вместимостью 500 т будет одноэтажным с высотой до балок покрытий 5 м. Сетку колонн выбираем 6x12. Полы принимаем с электрообогревом грунта. Покрытие бесчердачного типа

3.1 Расчет размеров камеры

Условная емкость камеры

Еу = 500т

Грузовой объем камеры

где gv = 0,23m/м3[2], табл. 23, - норма загрузки при хранении мороженого на стеллажах в картонных ящиках.

Грузовая площадь камер

где hгр = 3,8 - грузовая высота.

Коэффициент использования строительн ой площади выбираем βF = 0,85, [1].

Тогда строительная площадь камеры составит

Число строительных прямоугольников:

где строительная площадь одного прямоугольника, определяемая выбранной сеткой колонн.

Целесообразно принять 10 прямоугольников. Тогда действительная условная емкость холодильника

Принимаем две камеры хранения по 5 строительных прямоугольников каждая. Тогда действительная условная емкость каждой из камер

Находим минимальную площадь вспомогательных помещений из условия

х F_cmp

Находим минимальную площадь машинного отделения из условия:

Находим минимальную площадь служебных помещений из условия:

Число строительных прямоугольников для данных помещений:

(целесообразно принять 3);

(целесообразно с учетом запаса по площади принять 3);

(целесообразно принять 2).

На рисунке 1 наносим контур охлаждаемого склада в виде прямоугольника длиной, кратной 6 м, и шириной, кратной 12 м (соответственно выбранной сетке колонн). Этому условию отвечают 2 прямоугольника (по количеству камер), содержащих по 1 строительному прямоугольнику по длине и по 5 - по ширине.

Размещаем корпус служебных помещений и машинного отделения. Машинное отделение следует располагать в непосредственной близости от морозильных камер, чтобы длина трубопроводов была минимальной.

3.2 Расчёт изоляции

3.2.1 Расчет изоляции наружных стен

Конструкция стен а и б (рисунок 1) холодильника типовая (рисунок 2): кирпичная кладка в полтора кирпича (380 мм), покрытая с двух сторон цементной штукатуркой (по 20 мм); пароизоляционный слой состоит из двух слоев битумной мастики и одного слоя гидроизола (общая толщина 4 мм); в качестве теплоизоляции применены плиты из пенопласта полистирольного по ГОСТ 15588-70; отделочный слой - штукатурка цементно-известковая по сетке.

Температура воздуха в камере -20°С, охлаждение осуществляется воздухоохладителями. Тогда согласно табл. 8.1 [1]:

- термическое сопротивление наружных поверхностей стен;

- термическое сопротивление внутр енних поверхностей стен;

Требуемое значение коэффициента теплопередачи для камеры с температурой воздуха - 20°С холодильника, расположенного в средней климатической зоне

согласно табл. 8.2 [1].

Согласно табл. 8.5 [1] термическое сопротивление отдельных слоев

строительной конструкции

Требуемая толщина изоляционного слоя

Принимаем толщину изоляционного слоя 200 мм (два слоя по 100 мм). Определяем действительное значение коэффициента теплопередачи

3.2.2 Расчёт изоляции стены, перегораживающей машинное отделение от холодильной камеры

Конструкция стены в (рисунок 1) будет такой же, как и у наружных стен (рисунок 2).

Требуемое значение коэффициента теплопередачи

согласно табл. 8.4 (2).

Требуемая толщи на изоляционного слоя

Принимаем толщину изоляционного слоя 200 мм (два слоя по 100мм). Определяем действительное значение коэффициента теплопередачи:

3.2.3 Расчёт изоляции стены, перегораживающей служебное помещение

от холодильной камеры

Принимаем, что стена г (рисунок 1) между охлаждаемыми помещениями и служебным помещением выполнена из керамзитобетонных панелей толщиной 240 мм с теплоизоляцией из плит пенопласта полистирольного марки ПСБ-С (рисунок 3).

Требуемое значение коэффициента теплопередачи

согласно табл. 8.4 ([1].

Согласно табл. 8.5 ([1] термическое сопротивление отдельных слоев строительной конструкции

Требуемая толщина изоляционного слоя:

Принимаем толщину изоляционного слоя 225 мм (два слоя по 100 мм и слой по 25 мм).

Действительное значение коэффициента теплопередачи

3.2.4 Расчёт изоляции стены, перегораживающей вспомогательное помещение от холодильной камеры

Конструкция стены д (рисунок 1) будет такой же, как и у стены г (рис 3)

Требуемое значение коэффициента теплопередачи

cогласно табл.8.4(1)

Согласно табл.8.5 (1) термическое сопротивление отдельных слоев строительной конструкции

Принимаем толщину изоляционного слоя 225мм (два слоя по 100мм и слой по 25мм).

Действительное значение коэффициента теплопередачи:

3.2.5 Расчет изоляции покрытия охлаждаемой камеры

Конструкция покрытия будет следующей (рисунок 4):

- 5 слоев гидроизола на битумной мастике (0,012 м);

- стяжка из бетона по металлической се тке (0,040 м);

- пароизоляция (слой пергамина) толщиной 0,001 м;

- плитная теплоизоляция (пенопласт полистирольный ПСБ-С);

- железобетонная плита покрытия (0,035 м).

-

Суммарное термическое сопротивление слоев принятой строительной конструкции

Требуемое значение коэффициента теплопередачи

табл. 8.2 (1).

Требуемая толщина изоляционного слоя

Принимаем толщину изоляционного слоя 225 мм (два слоя по 100мм и один слой

по 25 мм).

Действительное значение коэффициента теплопередачи:

3.2.6 Расчет изоляции пола охлаждаемой камеры

В качестве расчетной конструкции принимаем конструкцию пола (рисунок 5), приведенную в табл. 8.5 [2]. В расчете учитывае м только слои, лежащие выше бетонной подготовки с нагревательными устройствами.

Требуемое значение коэффициента теплопередачи согласно табл. 8.3 (1)

Суммарное термическое сопротивление слоев принятой строительной конструкции

Требуемая толщина изоляционного слоя

Принимаем толщину изоляционного слоя 125 мм (один слой 100 мм и слой по 25 мм).

Действительное значение коэффициента теплопередачи:

Результаты расчетов толщины теплоизоляции и коэффициентов теплопередачи ограждаемых конструкций сводим в таблицу 1.

Таблица 1 - Результаты теплотехнических расчетов изоляции ограждающих конструкций

Ограждения				Толщина Теплоизоляционного слоя слоя	Коэффициент теплопередачи, Вт/(м • К)
м
Наружные стены (а и б)	0,043	0,111	0,546	0,182		0,23	0,213
Стена между камерой и МО (в)	0,043	0,111	0,546	0,198		0,215	0,213
Стена между камерой и СП (г)	0,043	0,111	0,543	0,203		0,21	0,192
Стена между камерой и ВП (д)	0,043	0,111	0,543	0,203		0,21	0,192
Покрытие охлаждаемой камеры	0,043	0,111	0,079	0,216		0,22	0,211
Пол охлаждаемой камеры	0,043	0,111	2,43	0,109		0,21	0,197

4 Расчёт теплопритоков в охлаждаемое помещение

Для поддержания заданной температуры в охлаждаемом помещении (например, в камере холодильника) необходимо, чтобы все теплопритоки отводились камерным оборудованием—воздухоохладителями.

При определении этой нагрузки учитывают следующие теплопритоки: через ограждающие конструкции помещения Qi; от продуктов (грузов) или материалов при их холодильной обработке (охлаждении, замораживании, домораживании) Q2; от различных источников при эксплуатации камер Q₃.

Каждый из этих видов теплопритоков, как правило, непрерывно изменяется, причем их максимальные значения не совпадают по времен и. Поэтому для точного определения величины максимума результирующего теплопритока в камеру и времени его наступления необходимо построить графики изменения каждого из теплопритоков в течение длительного периода (летне-осенний период, в течение года) и произвести их сложение. Однако такой метод достаточно сло­жен. Поэтому в практике курсового и дипломного проектирования пользуются методикой расчета, при которой все теплопритоки считаются постоянными во времени и приходящимися на летний период года.

Нагрузку на камерное оборудование определяют как сумму всех теплопритоков в данную камеру, так как камерное оборудование должно обеспечить отвод теплоты при самых неблагоприятных условиях.

4.1 Теплопритоки через ограждающие конструкции

Размеры ограждений в плане и площадь камер принимаем по осям колонн, высоту стен -5м. Для определения теплопритоков от солнечной радиации принимаем, что кровля темная (избыточная разность температур в этом случае 17,7°С).

Величина теплопритока определяется по формуле [2]

где к-действительный коэффициент теплопередачи ограждения, определенный ранее, Вт/(м2К);

Площадь поверхности ограждения F, м2

-температура воздуха снаружи ограждения, °С;

-температура воздуха внутри камеры, °С ;

Результаты расчетов занесены в таблицу 2.

Таблица 2 - Результаты расчетов теплопритоков через ограждающие

Итого для камеры

Итого для камеры

4.2 Теплопритоки от грузов при холодильной обработке

Согласно табл. 5.2 ([1], стр. 18) начальная т емпература поставляемого в камеру хранения продукта составляет -8°С

Конечная температура продукта -20°С

Суточное поступление продуктов в каждую из камер:

Теплоприток при домораживании продукта:

где , кДж/кг - разность удельных энтальпий продукта.

Теплоприток от тары:

где , m- суточное поступление тары, состовляет 20% от массы груза;

, кДж/(кг К) – удельная теплоемкость картонной тары.

4.3 Эксплуатационные теплопритоки

Теплоприток в каждую камеру от освещения:

где А, Вт/м — теплота, выделяемая источниками освещения в единицу времени на площади пола; F, м - площадь камеры.

Теплоприток в каждую камеру от пребывания людей:

где 0,35 кВт - тепловыделение одного человека при тяжелой физической работе; п — число людей, работающих в данном помещении. Теплоприток от работающих электродвигателей:

где , кВт — суммарная мощность электродвигателей. Теплоприток при открывании дверей:

где К, Вт/м - удельный приток теплоты от открывания дверей ([1],табл.9.2 стр. 61).

Эксплуатационные теплопритоки в каждую из камер:

Результаты расчетов нагрузки на компрессор и камерное оборудование за­несены в таблицу 3.

5 Определение температурного режима. Выбор цикла и

принципиальной схемы холодильной машины

По i-D дианрамме влажного воздуха (рисунок 6) определяем температуру мокрого термометра для летнего периода:

Температура воды после охлаждения (на входе в конденсатор):

где ɳ=0,7-коэффициент эффективности градирни ([12], стр. 4).

Температура воды на выходе из конденсатора:

Средняя температура охлаждающей воды в конденсаторе:

Средний температурный напор для аммиачного конденсатора принимаем

Температура конденсации:

Температуру кипения хладагента принимают в зависимости от температуры воздуха в охлаждаемом объекте. При непосредственном охлаждении температу­ра кипения обычно на 7-10°С ниже температуры воздуха в камере ([2], стр. 86):

Т₀ = Т_в -10 = 253 -10 = 243К = -30°С. По найденным значениям Т_к и Г₀ с использованием таблиц теплофизических свойств холодильных агентов определяем давление насыщенных паров:

Основным критерием выбора схемы холодиль ной машины является отно­шение давлений и разность давлений:

Выбираем схему двухступенчатого сжатия с полным промежуточным ох­лаждением и однократным дросселированием ([1], стр. 78) (рисунок 7).

Холодопроизводительность холодильной машины «брутто»:

где ρ - коэффициент потерь при транспортировке холода.

5.2 Определение промежуточного давления и выбор

компрессорного оборудования

Полное допустимое гидравлическое сопротивление на всасывающем и на­гнетательном трубопроводах аммиачных машин принимаем ([12], стр. 7):

Давления во всасывающем и нагнетательном трубопроводах с учетом гидравлического сопротивления:

Промежуточное давление из условия равенства теоретических работ сжатия в ступенях:

Задаемся перегревом пара на всасывании в компрессор ступени низкого давления М_вс = 15°С и в компрессор ступени высокого давления М_вс ~ 8,2°С, температурой жидкости на выходе из змеевика промежуточного сосуда

Таблица 4—Термодинамические параметры узловых точек цикла

Массовый расход хладагента в ступени низкого давления:

Массовый расход хладагента в ступени высокого давления:

Требуемая теоретическая объемная производительность компрессора ступени низкого давления:

Требуемая теоретическая объемная производительность компрессора ступени высокого давления:

По требуемым теоретическим производительностям принимаем к установке двухступенчатый агрегат АДС-50. Изготовленный на базе компрессоров с ходом поршня 70 мм: АУУ90 и АУ45. Агрегат состоит из двух компрес сорно-электродвигательных групп высокой и низкой ступеней с маслоотделителями и промежуточным сосудом, а также автоматической системы управления и защи­ты, смонтированных на единой раме.

Техническая характеристика компрессора АУУ90 ([13], табл. 1-9, стр. 53).

Теоретическая объемная производительность

компрессора, м /с 0,0716

Мощность электродвигателя, кВт 30

Диаметр цилиндра В, м 0,082.

Техническая характеристика компрессора АУ45 ([13], табл. 1-9, стр. 53).

Теоретическая объемная производительность

компрессора К^,м³/с 0,038

Мощность электродвигателя, кВт 22

Диаметр цилиндра Т>, м 0,082.

Расчетное отношение объемов:

Фактическое отношение объемов:

Следовательно, промежуточные параметры существенно не изменятся. Действительный массовый расход хладагента в компрессоре ступени низко­го давления:

Действительная холодопроизводительность компрессора:

Заданная холодопроизводительность «брутто» обеспечивается компрессорным агрегатом с запасом равным 10,5%.

Действительный массовый расход хладагента в компрессоре ступени высокого давления:

Тепловой поток в промежуточном сосуде:

Теоретическая (адиабатическая) мощность компрессора:

-в ступени низкого давления

-в ступени высокого давления

Действительная (индикаторная) мощность сжатия:

- в ступени низкого давления

-в ступени высокого давления

Мощность на валу компрессора (эффективная мощность):

-в ступени низкого давления:

- в ступени высокого давления:

Электрическая мощность (мощность, потребляемая электродвигателем):

- в ступени низкого давления

Установленная мощность электродвигателя значительно превышает потребляемую.

- в ступени высокого давления:

Тепловой поток в конденсаторе:

Холодильный коэффициент де йствительного цикла:

6 Подбор и расчет теплообменных аппаратов

6.1 Конденсатор

Данные к расчету:

Средняя логарифмическая разность температур:

=6,89К.

Теплообменная наружная поверхность конденсатора:

где коэффициент теплопередачи для горизонтального кожу-хотрубного конденсатора ([2], стр. 111). По таблице 5.7 ([2], стр. 109) подбираем конденсатор КТГ-20 с площадью внутренней теплопередающей поверхност и 20 м². Технические характеристики:

Число труб =144 штук.

Число ходов n_х=8.

Число труб в ходе n1=18.

Выполним поверочный расчет выбранного типа конденсатора. Теплофизические свойства воды при средней температуре ([8], стр. 295):

Плотность: = 997,025кг / м^ъ;

Удельная теплоемкость: 4,187 кДж/(кг-К);

Коэффициент

- теплопроводности: =0,6085т 1м-К,

- кинематической вязкости:

Число Прандтля: Рr = 6,286.

Скорость движения воды внутри труб:

Число Рейнольдса:

Число Нуссельта при турбулентном режиме течения воды:

.

Коэффициент теплоотдачи со стороны воды, отнесенный к внутренней по­верхности:

Тепловой поток со стороны воды:

где - принятое термическ ое сопротивление стенки и за­грязнений.

Теплофизические свойства аммиака в насыщенном жидком состоянии при температуре конденсации Т_к= 305 К ([8], стр. 290): Плотность: р = 592,06кг / м^ъ;

Коэффициент

-теплопроводности: λ= 0,451Вт/м-К,

- динамической вязкости: µ= 129,8 • 10^-6 Па / с.

Коэффициент теплоотдачи со стороны рабочего тела, отнесенный к внут­ренней поверхности:

где разность энтальпий на входе и выходе из конденсатора; коэффициент, учитывающий изменение скорости пара по мере про­хождения горизонтальных рядов труб и натекание с верхних рядов на нижние.

Тепловой поток со стороны рабочего тела, отнесенный к внутренней поверхности:

Тогда строим график завис имостей (рисунок 9):

По графику (рисунок 9):

Теплообменная поверхность подобранного конденсатора КТГ-20 обеспечит необходимый теплоотвод, поскольку расчетная величина действительной наружной поверхности меньше наружной поверхности конденсатора.

6.2 Камерное оборудование

6.2.1 Данные к расчёту

Данные к проектному расчёту воздухоохладителя представлены в таблице 5.

Таблица 5 - Данные к проектному расчёту воздухоохладителя

Внутренний диаметр трубы составит:

d=12 - 2 х 1,2 = 9,6 мм

Толщину ребер принимаем равной: P = 0,2 мм, материал ребер - сталь.

6.2.2 Расчёт параметров воздуха

Параметры воздуха на входе и выходе и з аппарата: парциальное давление, влагосодержание и энтальпия воздуха на входе и выходе из аппарата определяется по эмпирическим зависимостям с поправкой на перевод единиц в систему СИ:

где парциальное давление;

влагосодержание для насыщения воздуха;

действительное влагосодержание;

энтальпия влажного воздуха;

влажность воздуха, %;

- барометрическое давление (в расчетах принимается равной 10200).

Температура воздуха на входе в аппарат составит

Температура воздуха на выходе из аппарата составит

где t_k=-20 - температура воздуха в камере; перепад температур воздуха в аппарате принимаем

Параметры воздуха на входе в аппарат соста вят

Принимая влажность воздуха на выходе из аппарата равной 95%, тогда параметры воздуха на выходе из аппарата составят

Тепловлажностное отношение составит

Температура холодильной поверхности выбирается, исходя из полученного значения

25391 по уравнению

Принимает тогда получаем

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: