www.forumfood.net Edirne’de 80 ton ka ka şar peyniri kapasiteli soğuk hava deposu projelendirilecektir. • •
Tesisin termik hesaplarını yapınız. Akım şemasını çiziniz
Mahal: Edirne Mal cinsi: Kaşar Peyniri Miktarı: 80 ton = 80000 kg Depolama sıcaklığı: 4oC Muhafaza süresi: 6-12 ay Yaz Mevsiminde Edirne’nin Dı ş Hava Şartları: Kuru termometre sıcaklığı (KT) :36oC Yaş termometre sıcaklığı (YT) : 25oC (“Soğutma tekniği” kitabı tablo VII-8)
Güneş Işınları Etkisinin Sıcaklık Farkı Eşdeğerleri: Açık renkli yüzeyler için: (“Soğutma tekniği” kitabı tablo VII-5) Doğu duvar → ∆t = 3oC Kuzey duvar → ∆t = 0oC Batı duvar → ∆t = 3oC Güney duvar → ∆t = 2oC
Komşu Hacim ve Dö şeme Sıcaklıkları: Makine dairesi (Havalı Kondenser) : Dış sıcaklık (36oC) + Sıcaklık farkı (5 oC) = 41oC Klimatize edilmeyen normal kullanma maksatlı hacimler: Dış sıcaklık (36oC) + Sıcaklık farkı (-5oC) = 31oC Toprak döşeme sıcaklığı – Serin iklimler: 20 oC
Soğuk Depo ç Sıcaklığı: Soğutma tekniği kitabı tablo VII-9 ‘ dan da n kaşar peyniri için so ğuk depo iç sıcaklığı: o Depo sıcaklığı Tdepo= 4 C , Depo nemi V = %70 seçilmi ştir. zole Kalınlığı: + 4oC de muhafaza edilecek ka şar peyniri için (tablo VII-7) serin/kuzey se rin/kuzey bölgeler için 100 mm styropor seçilmiştir.
Yapı Elemanları Detayları: ç ve Dış Duvarlar:
1
www.forumfood.net kesici
1 3
17
10
10
3 Dış Sıva Briket Stropor Yatay Delikli Tuğla ç Sıva Fayans
1-Fayans d=10mm λ=0,78 W/m·°K 2- ç sıva d= 30 mm λ=0,87 W/m·°K 3-Yatay delikli tuğla d= 170 mm λ=0,7 W/m·°K 4- Styropor d= 100 mm λ=0,041 W/m·°K 5-Briket d= 100 mm λ=0,37 W/m·°K 6-Dış sıva d= 40 mm λ=0,87 W/m·°K 1/ αiç =0,13 W/m·°K 1/ αdış =0,04 W/m·°K Kiçduvar =0,302 W/m·°K = 0,26 kcal/m·h ·oC Kdışduvar =0,309 W/m·°K = 0,265 kcal/m·h ·oC
Tavan: 2
0 1
0 1
3
1-Kanaviçe asfalt d=20mm λ=0,13 W/m·°K 2-Betonarme betonu d=100mm λ=0,65 W/m·°K 3- Styropor d= 100 mm λ=0,041 W/m·°K 4-ç sıva d=30mm λ=0,87 W/m·°K
2
www.forumfood.net 1/ αiç =0,17 W/m·°K 1/ αdış =0,04 W/m·°K Ktavan= 0,334 W/m·°K = 0,287 kcal/m·h ·oC
Döşeme: 5 . 3
5 . 2
8
0 1
8
0 1
1-Karo mozaik d=35mm λ=1,05 W/m·°K 2-Çimento harcı d=25mm λ=1,4 W/m·°K 3- Grobeton d=80mm λ=1,74 W/m·°K 4- Styropor d= 100 mm λ=0,041 W/m·°K 5- Grobeton d=80mm λ=1,74 W/m·°K 6-Blokaj d=100mm λ=1,74 W/m·°K 1/ αiç =0,14 W/m·°K 1/ αdış =0 W/m·°K Kdöşeme= 0,361 W/m·°K = 0,31 kcal/ m2h oC
Kapı:
0.2
2
10
2
1-Demir saç d=2mm λ=46,5 W/m·°K 2-Kayın d=20mm λ=0,2 W/m·°K 3- Styropor d= 100 mm λ=0,041 W/m·°K 4- Kayın d=20mm λ=0,2 W/m·°K 5- Demir saç d=2mm λ=46,5 W/m·°K 3
0.2
www.forumfood.net 1/ αiç =0,17 W/m·°K
1/ αdış =0,17 W/m·°K
Kkapı= 0,335 W/m·°K = 0,288 kcal/ m2h oC
Soğuk Deponun Boyutlandırılması : Kaşar peynirleri 12 kg olan kolilerde muhafaza edilecektir. Dupel paketleme sistemi ile en fazla 8 koli üst üste konulabilmektedir. Boyutları 80*120 cm olan paletler üzerine 10 adet koli sığmaktadır. Bir palet üzerinde : 10 · 8 = 80 koli 80 · 12 = 960 kg Toplam palet sayısı : 80000 / 960 = 83 ≈ 84 palet 84 adet palet dikdörtgen depo içerisinde raf sistemi kurularak karşılıklı 21 · 2 palet olarak yerleştirilecektir. Depo yüksekliği = 470 cm = 4,7 m Depo boyu = 1980 cm ≈ 2000cm = 20 m Depo genişliği = 700 cm = 7 m
Büro WC
m 7
Doğu Cephesi
Batı Cephesi
m 4
20 m
4
5 7 . 2
Hol
5 . 1
Makina Dairesi
5 7 . 2
www.forumfood.net TRANSMSYON ISISININ HESABI (Q =k A ∆T ) t
Isı transferi
0,265
36-4+3
305,15
94
0,265
36-4+0
797.12
1
25,85
0,265
36-4+3
239,75
2,75
1
12,92
0,26
41-4
124,29
2
1,5
1
3
0,288
31-4
23,33
Ç DUVAR
4,7
2,75
1
12,92
0,26
31-4
90,69
TAVAN ÇATI
7
20
1
140
0,287
36-4
1285,76
DÖŞEME
7
20
1
140
0,31
20-4
694,4
YÜZEY CNS
Eni.yük.
Boyu
DIŞ DUVAR ( DOĞU ) DIŞ DUVAR ( KUZEY) DIŞ DUVAR ( BATI ) Ç DUVAR (M.D)
4,7
7
1
32,9
4,7
20
1
4,7
5,5
4,7
KAPI
m
Adet
Yüzey m2
m
k kcal/ m2h o C
Toplam Isı Transferi Qtop= 3560,49 kcal/h Qtop= 85451,76 kcal/gün Qtrans = 85451,76 kcal/gün NFLTRASYON (Hava de ğişimi ) ISISININ HESABI : Qinf. = Hava değişimi x Oda hacmi x (id – io) x γ Teoritli oda hacmi = 658 m3 Hava değişimi = 3,19 ( 750m 3 hacim ve 0oC üstü oda sıcaklığı uzun süreli muhafaza için) +4oC ve ϕ = %70 için io = 13 kjoule/kg = 3,11 kcal/kg (Psikrometrik diyagramdan) +31oC ve ϕ = %50 için id = 68 kjoule/kg = 16,27 kcal/kg (Psikrometrik diyagramdan) V = 0,88 m3 /kg
γ =
1 V
= 1,13636 kg/m3
Qinf. = 3,19 x 658 x (16,27 – 3,11) x.1,13636 = 31389,79 kcal/gün Qinf. = 31389,79 kcal/gün
Mallardan Gelen Isının Hesaplanması: *Donma noktasının üstündeki sıcaklıklarda so ğutma: Hergün depoya 10000 kg malın yükleme yapıldı ğı düşünülmektedir.
5
www.forumfood.net Qmal1 = Gm . cm . ∆t cpeynir = 0,5 kcal/kgoC Qmal1 = 10000 . 0,5 . (31-4)/24 Qmal1 = 5625 kcal/h = 135000 kcal/gün
Kaşar peyniri Kolisinin Getirmiş Olduğu Isılar: 10000 kg ka şar peyniri için gereken koli sayısı : 10000 : 12 = 833 adet koli gerekiyor.( 1 koli 0,7 kg dir.) Koli ağırlığı : 833 . 0,7 = 583,1 kg Q = G . c . ∆t
ckoli = 0,97 kcal/kgoC
Qmal2 = 583,1 . 0,97 . (31 – 4 ) / 24 = 636,3 kcal/h = 15271,38 kcal/gün Q mal = 135000 + 15271,38 = 150271,38 kcal/gün
Soğutma Hacmi çerisinde Meydana Gelen Diğer Isılar: Forkliftten Gelen Isı: Forkliftin markası : Temsa Komatsu FD 25T-14 Qfork = n · q · h
n: forklift sayısı h :günlük çalışma süresi ( h/gün) q :forkliftin yaydığı ısı
n: 2 h: 4 saat/gün q: 6 kw = 5160 kcal/h Qfork = 2 · 4 · 5160 = 41280 kcal/gün
nsanlardan Gelen Isı: Soğuk hava deposunda 3 ki şinin günde 4 saat çalışması. Bir insanın yaymış olduğu ısı ; oda sıcaklığı +4oC için 215 kcal/h olarak okunmu ştur. Qinsan = 3 · 4 · 215 = 2580 kcal/gün Aydınlatma Armatürlerinden Gelen Isı: Soğuk depoyu aydınlatmak için 15 adet 100 W’lık fluoresant tipi armatür 4 saat çalı şacaktır. QAydın. = 15*100* 1,06*4 QAydın. = 6360 kcal/gün Qsh= 41280 + 2580 + 6360 = 50220 kcal/gün
TOPLAM ISI YÜKÜ
6
www.forumfood.net Qtoplam= Qtrans + Qinf + Qmal + Qsh Qtoplam= 85451,76 + 31389,79 + 150271,38 + 50220 Qtoplam= 317332,93 kcal/gün
Elektrik Motorlarından Gelen Isılar: FEC3032 tipi evaporatörde 3 adet fan kullanılıyor. 3 x 2 adet fan motorunun günde 24 saat çalışarak soğuk depoda meydana getirece ği ısı: Qfan motoru= n . W . q . H 219 Qfan motoru= 6*( )*1070*24= 45250,79 kcal/gün 745,7
Soğuk Depodaki Toplam Isı Kazancı: Qtoplam= Qtrans + Qinf + Qmal + Qsh + Qfan motor Qtoplam= 317332,93 + 45250,79 = 362583,72 kcal/gün %10 emniyet payı ile Qtoplam=398842,09 kcal/gün Evaporatörler günde 24 saat çalı şmaktadır. Saatteki yük miktarı = Qtoplam / 24 = 16618,4205 kcal/h = 19327,22 W Qtoplam(19327,22) < QEvap.(20952) Evaporatör seçimi uygundur.
Evaporator ve Kondenser Seçimi : Evaporasyon sıcaklığı : Oda sıcaklığının 4oC az alırsak ; 4 – 5 = 0 oC olur. Kondenser sıcaklığı = 36+5=41˚C
7
www.forumfood.net Kondenser
2
1
Kisilma Elemani
Kompresör
4 3
Evaparatör
ln P 2
41°C 1
0°C 3
4
h 254
402
428
R 134-a Basınç-Entalpi Diyagramı 4-1 1-2 2-3 3-4
Adyabatik sıkıştırma Sabit basınç ve sıcaklıkta yoğuşma (kondenserde) Sabit entalpide kısılma Sabit sıcaklık ve basınçta buharlaşma (evaparatörde)
h2 = h3 = 254 kJ/kg = 60,76 kcal/kg h4 = 402 kJ/kg = 96,17 kcal/kg h1 = 428 kJ/kg = 102,39 kcal/kg
Evaporatör Seçimi : Qevap. = mR134a x (h4 - h3) Qevap. = mR134a x (96,17 – 60,76) = 20952 W = 18015,47 kcal/h
8
www.forumfood.net mR134a = 508,76 kg/h Friterm firmasından FEC 30.32 tipi 2 adet evaporatör seçilmiştir. Gücü 10476 Watt / adet ‘tir
Kondenser Seçimi : Qkond. = mR134a x (h1 - h2) Qkond. = 508,76 x (102,39 – 60,76) = 21179,67 kcal/h =24631,95 W Fritem firmasından koşullara uygun olarak hava so ğutmalı kondenser HS 64 seçilmiştir.
Kompresör Seçimi : Qkomp. = mR134a x (h1 - h4) Qkomp. = 508,76 x (102,39 – 96,17) = 3164,4 kcal/h = 3680,19 Komsan firmasından VEK 7,5 tipi kompresör seçilmi ştir.
Soğutma Cihaz ve Ekipmanları 1- Evaparatör: Bir soğutma sisteminde evaparatör sıvı soğutkanın buharlaştığı ve bu sırada bulunduğu ortamdan ısıyı aldığı cihazdır. Diğer bir ifadeyle, evaparatör bir so ğutucudur. Kondenserden direkt olarak veya soğutkan deposundan geçerek ve direkt ekspansiyonlu sistemde ( kuru tip) ekspansiyon valfi, kılcal boru veya benzer bir basınç dü şürücü adyabatik olarak geni şletildikten sonra evaparatöre sıvı-buhar karışımı şeklinde giren soğutkanın büyük bir kısmı sıvı haldedir. Evaparatörde ısı alarak buharlaşan soğutkana, emiş tarafına geçmeden önce bir miktar daha ısı verilmesi ve 3-8°C arasında kızgınlık verilerek kızgın buhar durumuna gelmesinin birçok faydaları vardır. Bunların en ba şında, kompresöre büyük zarar verebilen sıvı so ğutkanın kompresöre gelmesi gösterilebilir. Direkt veya sıvı taşmalı tertiplerde çalışan evaparatörlerin hepsinde de so ğutkan basıncı, kondenser tarafındaki basınca oranla çok daha dü şüktür. Bu nedenle, evaparatör tarafına sistemin alçak basınç tarafı adı verilir.
2- Regülatör: Evaparatöre giren akışkanın basınç ayarlayıcısı görevindedir.Giren akışkanın buharlaşmadan önce belirli bir basınca gelmesi için regülatör tarafından ayar yapılır.
3- By-Pass: Basınç ayarlayıcısının çalışmaması veya herhangi bir aksaklık meydana geldi ğinde sistemin çalışmasının devamını sağlayarak bu görevi üstlenir ve devreye girer.
4- Çek Valf:
9
www.forumfood.net Normal akış yönünün tersi bir yönde akı şın meydana gelmesini önlemek için kullanılır. Çek valf normal yöndeki akış sırasında valfin giriş ve çıkış ağızları arasında meydana gelen basınç farkı ile açılır.
5- Gidiş- Dönüş Kollektörü: Soğutma sisteminde gönderilecek ve dönen akışkanın toplandığı bölümdür.
7- El Valfi: Soğutma sisteminin bir kısmını gerektiğinde diğer kısımlardan ayırmak için kullanılır.
8- Termostatik Genişleme Valfi: Sıcaklık ve basınca göre çalışan bu valfler, küçük ve orta büyüklüklerdeki tesislerde kullanılmakta olup günümüzde geni ş kullanma alanı bulmuşlardır. Çok büyük tesisler hariç, amonyaklı so ğutma tesislerinde de bu valflere çok sık rastlanır. Evaparatöre giren ve evaparatörde bulunan so ğutucu sıvı arasındaki dengeyi sa ğlar. Evaparatörü terk eden gaz sıcaklık ve basıncını ayarlayabildiği için kontrollü akış sayesinde soğutucu sıvının kompresöre dönüşünü önler. Amacı muhtelif i şletme şartlarında buharlaştırıcının daima mümkün olan en yüksek soğutma gücünü temin etmesidir.
9- Filtre – Kurutucu: Soğutma sisteminde zararların % 80’i direkt veya dolaylı şekilde sistemde nem oluşuna bağlıdır. Nemin zararları;Genleşme valfinde suyun donarak akı şı engellemesi, metal korozyonu, bakır kaplama olayı, kimyasal zincirleme reaksiyonları ba şlatıp devam ettirmesidir. Sistemde kalan veya çalışma sırasında gelen nemin sistemden derhal uzaklaştırılması için kullanılır.
10- Sıvı Tankı: Kondanserde sıvılaştırılmış olan soğutucu akışkanın devamlı olarak evaparatörü besleyebilmesi için kondenser ile termostatik genle şme valfi arasına konur.
11- Kompresör: Kompresörün sistemdeki görevi, buharla ştırıcı-soğutucudaki ısı ile yüklü soğutucu akışkanı buradan uzaklaştırmak ve böylece arkadan gelen ısı yüklenmemi ş akışkana yer temin ederek akı şın sürekliliğini sağlamak,buhar halindeki soğutucu akışkanın basıncını konderserdeki yoğuşma sıcaklığının karşıtı olan seviyeye çıkarmaktır.
12- Kondenser: Soğutma sisteminde soğutkanın evaparatörden aldığı ısı ile kompresördeki sıkıştırma işlemi sırasında ilave olunan ısının sistemden alınması kondenserde olur. Böylece,soğutkan sıvı hale gelerek basınçlandırılır ve tekrar geni şletilerek evaparatörden ısı alacak duruma getirilir
13- Selenoid Valf:
10
www.forumfood.net Soğutma sisteminde sıvı veya gaz akışkanının akışını elektrik sinyali ile, uzaktan kumandalı bir şekilde açıp kapamaya yarar. Valfin normal açık veya normal kapalı yapılış şekline göre valf, yerçekimi etkisiyle, yay etkisiyle veya akı şkanın kendi basıncıyla normal konumda iken, elektrik sinyali ile meydana gelen manyetik bir alanın sağladığı hareket vasıtasıyla normalin aksi konumuna girer.
14- Alçak ve Yüksek Basınç Manometresi: Sistemde dolaşan akışkanın basıncının takibi bu manometrelerle yapılır.
15- Gözetleme Camı: Soğutma sistemindeki akışkanın akışını veya seviyesini görmek, akı şkan içinde bulunabilecek nemi kontrol etmek ve soğutkan sarjı hakkında bilgi almak maksatlarını yerine getirmek üzere kullanılır.
16- Yüksek Basınç Presostatı: Bu cihaz bir basınç şalteri olup kompresörün çıkış borusu üzerine bağlanır. Basınç ayarlanan ve müsaade edilen miktarı aşınca kompresörü çeviren elektrik motorunun elektrik aldı ğı manyetik şaltere bobinin sargılardan geçen akımı keserek kompresörün durmasına sebep olur.
17- Alçak Basınç Presostatı: Yapı itibarı ile yüksek basınç presostatı gibi olup ondan farkı, elektrik devresini belli bir basıncın altına düşürüldüğünde açması yani kompresörün durmasıdır.
18- Yağ Ayıracı: Kompresörden çıkan gazların beraberinde taşıdıkları yağlama yağlarını kompresöre iade ederler.
PARÇA NO 1
PARÇA ADI
2 3
KURUTUCU
4 5
SELENOD VALF
6 7 8
GDŞ KOLLEKTÖRÜ
9 10
DÖNÜŞ KOLLEKTÖRÜ
11 12
LKT TANK
KONDENSER GÖZETLEME CAMI BY-PASS VANASI EVAPARATÖR KISILMA VALF ALÇAK BASINÇ MANOMETRES ÇEK VALF
11
www.forumfood.net 13 14 15
KOMPRESÖR
16 17
YAĞ TUTUCU
18 19
YÜKSEK BASINÇ MANOMETRES
20
ALÇAK BASINÇ PRESOSTATI
YEDEK KOMPRESÖR YAĞ AYIRICI YÜKSEK BASINÇ PRESOSTATI SABT BASINÇ VALF
12
