Souk Depolarn Kurulu Esaslar

[turkmmo]

ROHAN2 WORLD 1-120 TR TİPİ OFFICIAL YOHARA, BALATHOR VE AMON! 80. GÜNÜNDE! +10.000 ONLİNE! HİLE VE BOT %100 ENGELLİ HEMEN TIKLA!

yazıların daha net oldugu linki isteyenler pm atabilir

ÖNSÖZ


İnsanoğlu çok eski zamandan beri düşük sıcaklık elde etme yollarını denemiş ve düşük sıcaklıktan yararlanmayı bilmiştir. İnsanlar besin maddelerinin bozulma sebeplerini bilmeden saklama deneyimlerinde bulunmuş, tabii oluşumları gözlemişlerdir. İnsanoğlunu bu araştırmalara iten başlıca sebep, bütün canlıların en önemli ihtiyacı olan beslenmedir. Dünya nüfusunun hızla arttığı günümüzde, özellikle kalabalık yerleşim merkezlerinde yaşayanlara gerek duydukları besin maddelerini sağlamak önemli bir sorundur. Bu sorun, besin maddelerini çok üretildikleri yerlerden, yerleşim yerlerine besin değerini koruyarak taşımakla ve saklamakla çözülebilir. Bunu sağlamanın en etkili yolu ise soğuk hava depolarının kurulmasıdır. İyi depolama ve muhafaza sonunda üretilen tüm besin maddelerinin korunması ve değerlendirilmesi iç ve dış pazara sunulması bizim için iyi bir gelir ve döviz kaynağı olacaktır.

Proje çalışmaları sırasında bana her türlü konuda yardımcı olan kıymetli Hocam Yrd.Doç.Dr. Ayşegül ÖZTÜRK’e teşekkür ederim.


























İÇİNDEKİLER

Sayfa
Önsöz 1
İçindekiler 11
Giriş 12
Semboller 12
Çalışma Konusu 11
BÖLÜM 1
Genel Termodinamik Bilgiler Ve Soğutma Ve Teorik Esası Araştırması 11
BÖLÜM 2
2.1 Soğutmanın Tanımı 11
2.2 Tanımlar 11
BÖLÜM 3
3.Soğuk Depoların Kuruluş Esasları 11
3.1 Mutfak Tipi Soğuk Depolar 11
3.2 Koltuk Soğuk Depolar 11
3.3 Tüketim Bölgeleri İçin Soğuk Depolar 11
3.4 Üretim Bölgeleri İçin Soğuk Depolar 11
3.5 Pazarlama Bölgeleri İçin Soğuk Depolar 11
3.6 Terminal, İstasyon Ve Liman Tipi Soğuk Depolar 11
BÖLÜM 4
Soğutucu Akışkanlar 11
BÖLÜM 5

Soğuk Depo Projesi 11
1. Ön Bilgi Ve Kabuller 11
2. Gıda Maddeleri İçin Uzun Süreli Soğuk Oda Muhafaza Doneleri 11
3. Oda Alanlarının Belirlenmesi 11
4. Isı Transferi Katsayılarının Hesaplanması 11
5. Soğutma Yüklerinin Hesabı 11
5.1 Duvar, Kapı, Döşeme Ve Tavandan Geçen Transmisyon Isısı 11
5.2 İş İcabı Soğuk Hava Deposu Personeli Tarafından Neşredilen Isı 11
5.3 Işıklardan Yayılan Isı 11
5.4 Evaporatör Motorunun Oluşturduğu Isı : 11
5.5 Dışarıdan Sızıntı İle Soğuk Depoya Giren Vantilasyon İçin Kullanılan Taze Havayı Soğuk Depo Rejimine Getirmek İçin Gerekli Isı : 11
5.6 Soğuk Depoya Alınan Gıda Maddesinin Muhafaza Rejimine Get.İçin Gerekli Isı 11
5.7 Depoların Toplam Soğutma Kapasitesi 11
6. Çevrim Hesapları 11
7. Boru Çaplarının Belirlenmesi 11
BÖLÜM 6
Soğutma Sistemindeki cihazlar 11









GİRİŞ


Gıda maddesi, atmosfer şartlarında uzun süre muhafaza edilemez. Belirli bir süre içinde gıda maddesi olarak değerlendirilemez ve tüketilmez ise bozulmaya ve çürümeye terk edilir. Bu durum, dört bir yanında açlık tehlikesi olan dünyamızda çok önemli bir yer tutar. Bu israfın ve ekonomik kaybın önlenmesi gerekmektedir.

Üretildikleri taze olarak tüketimlerine imkan olmayan veya o yılın o maddelerce eksik olan zamanlarda kullanılabilmesi için muhafaza edilmeleri gerektiğinden, soğutma sistemleri ile soğutulan soğuk dolap ve odalar geliştirilmiştir.

Gıda maddelerinin çeşitliliği ve her birinin soğuk muhafaza şartları buna ilavaten üreticinin besin maddelerini bozulmadan saklama istekleri soğuk depoculuğun ticarette benimsenmesini sağlamıştır. Bu nedenle soğuk dolap ve odaların temel yapı elemanı olan soğutma sistemlerinin iyi bilinmesi ve uygulanması ileride edineceğimiz mesleğimiz açısından çok önemlidir.



























SEMBOLLER

A : Alan m2

L : İzalasyon Kalınlığı m

l : Isı İletim Katsayısı Kcal/m h °C

a : Yüzey Film Katsayısı Kcal/m2 h °C

k : Toplam Isı İletim Katsayısı Kcal/m2 h °C

Q : Isı Miktarı Kcal/h

DT : Sıcaklık Farkı °C

n : Özgül Hacim m3/kg

m : Kütlesel Debi kg/s

cp : Sabit Basınçta Özgül Isı Kcal/kg °C

P : Basınç kpa

H : Entalpi kj/kg

W1 : Kompresörün Teorik İşi kj/kg

N1 : Kompresörün Teorik Gücü kw

r : Kompresörün Sıkıştırma Oranı

hi : İndike Verim

hm : Mekanik Verim

U : Hız m/s

D : Boru Çapı m











PROJE KONUSU

40 ton elmanın uygun hacimler içinde soğuk depoda kontrollü olarak saklanması ve 20 ton balığın dondurulması gerekmektedir. Bunun için, her bir saklanan gıda maddesi ile ilgili olarak gerekli soğutma hacimleri tespit edilerek gerekli soğutma tekniği hesapları yapılmalı ve soğutma sisteminin her bir ünitesinin tasarımı yapılmalıdır.


































BÖLÜM 1
GENEL TERMODİNAMİK BİLGİLER VE SOĞUTMA VE TEORİK ESASI
ARAŞTIRMASI
1.1 ISI : Isı enerjinin bir türüdür ve bugün mevcut ölçü cihazlarıyla direkt olarak olarak ölçülmesi mümkün değildir. Isı’nın ölçü birimi olarak soğutmacılıkta Kilo Kalori “Kcal “ (+14.5 ºC ‘ deki 1Kg suyun sıcaklığı 1 ºC artırmak için verilmesi gereken ısıdır.)

1.2 SICAKLIK : Sıcaklık bağıl bir değerdir ve maddenin ısı sıklığını ( konsantrasyonunu ) ifade eder. Genellikle bir referans noktaya göre , daha soğuk veya daha sıcak olarak ifade edilir.

1.3 AĞIRLIK : Bir cismin ,dünyanın yer çekimi kuvvetinin ,etki seviyesi o cismin “ Ağırlığı “ olarak tarif edilir.

1.4 HACİM : Bir cismin dolu bir kaptan taşırdığı sıvı miktarı olarak tarif edilir ve birimi metre küp ‘tür. Litre sık olarak kullanılan hacim biri olup 1Litre =1dm3 =0.001 m3 olmaktadır .

1.5 ÖZGÜL HACİM : Cismin birim hacminin ağırlığıdır ve daha çok , gazlar,buharlar ve hava için kullanılır. En sık rastlanan birimi m 3/kg dır .

1.6 ISINMA ISISI ( ÖZGÜL ISI ) : Birim ağırlıktaki bir kütlenin sıcaklığının ,birim sıcaklık kadar artırmak için , ilavesi gereken ısı miktarı olup her değişik tür madde için faklı olduğu gibi ,aynı maddenin değişik konumları (Katı ,Sıvı,Gaz ) içinde faklıdır.

1.7 DUYULUR ISI : Maddenin sıcaklığını değiştiren ısıya duyulur ısı adı verilir .Gizli ısı ve Duyulur ısının beraberce işlem gördüğü hallerde “Toplam ısı” söz konusu olur.Bir sıvı maddenin buharlaşma sıcaklığı , bulunduğu kaptaki basıncın seviyesine bağlı olarak değişir .Keza buharlaşma ısısı da değişik buharlaşma sıcaklıklarında birbirinden faklıdır.Örneğin normal atmosfer şartlarında su 100 ºC ‘de kaynar ve buharlaşma ısısı 538.9 Kcal /Kg’ dır.Halbuki 50 ºC ‘de 0.126 ata mutlak basınçta (690 mm Hg vakum )buharlaşma ısısı 569 Kcal /Kg ‘dır .

1.8 MÜKEMMEL GAZ VE BUHAR KARIŞIMLARI : Bir gaz + buhar karışımını oluşturan bütün bileşenler gaz halinde bulunuyorsa ,karışım doymamış haldedir .Doymamış karışımda , buharın kısmı basıncı Pb ,Pd doyma basıncından küçüktür . Eğer bir gaz buhar karışımındaki buhar , doyma basıncında ve sıcaklığında ise , karışıma doymuş karışım adı verilir . Doymuş haldeki karışım bir gaz fazı ile yoğuşma sonucu elde edilen bir sıvı veya katı fazından oluşur . Sıvı veya katı fazı gaz içinde dispers şeklinde dağılmış halde buluna bileceği gibi içerisinde bulunduğu kabın tabanında da toplanabilir.Her iki halde de, gaz fazı ile faz arasında denge mevcuttur. .Burada , sıvı veya katı fazı içerisinde erimiş halde gaz bulunmadığı ve denge halinde buharın kısmı basıncının , karışımın sıcaklığına uyan doyma basıncına eşit olduğu varsayılacaktır.

1.9 ÇİĞ NOKTASI : 1 noktasında , T1 sıcaklığında ve Pb basıncında bulunan
Gaz + buhar karışımı , doymuş karışım durumundadır . Doymuş halde bulunan bu karışımın sabit sıcaklıkta sıkıştırılması ile buharın basıncı , karışım sıcaklığındaki doyma basıncına eşit olduğunda , 4 noktasına gelindiğinde karışım doymuş karışımı oluşturur . Basınç artırılmaya devam edilirse yoğuşma meydana gelir . Eğer , bir noktasındaki basınç ve sıcaklığa sahip gaz buhar karışımı (Pb=sbt ) sabit basınçta soğutulursa , karışımın basıncı sabit kaldığından karışımların kısmı basınçları da sabit kalır . Karışım 1-2 eğrisi boyunca soğur ve 2 noktasında karışım doymuş hale gelir. Bu iki noktasına çiğ noktası , buna karşılık gelen sıcaklığa , çiğ noktası sıcaklığı denir . Gaz +buhar karışımı 1 durumundan itibaren sabit basınç altında değil de , sabit hacimde altında soğutulursa , 1-5 eğrisi takip edilerek 5 noktasına gelinir ve bu noktada yoğuşma başlar . bu noktaya uyan sıcaklık , 1 halindeki karışımın çiğ noktası sıcaklığından düşüktür .

1.10 YAŞ TERMOMETRE ( YT ) VE KURU TERMOMETRE ( KT ) SICAKLIKLARI :

Havanın göreceli neminin veya nemlilik derecesinin , nemli hava ile ilgili diyagram ile belirlenmesinde , psychrometre denilir, iki termometreden oluşan bir cihaz kullanılır .Cihazın termometrelerinden birinin haznesi çıplak olup , nem miktarı tespit edilmek istenen nemli havanın sıcaklığının ölçülmesi için kullanılır. Bu termometre ile ölçülen sıcaklığa KT kuru termometre sıcaklığı ismi verilir.

Haznesi ıslak sargı bezi ile sarılı diğer termometrenin bulunduğu bölümden doymamış nemli hava , ıslak beze temas ederek geçerken , bu esnada havadan ve termometreden , suya , ısıl denge sağlanacak şekilde ısı geçişi olur . bunun sonucunda , bu termometreden YT yaş termometre sıcaklığı adı verilen ve kuru termometre sıcaklığından daha düşük bir sıcaklık belirlenir . Yaş termometre sıcaklığı için , Tçiğ . nok . < YT < KT ifadesi geçerlidir . Yanı bu sıcaklık , daima çiğ noktası sıcaklıklığı ile kuru termometre arasındadır . doymamış nemli havanın , termometrelerin bulunduğu ortamdan yaklaşık 2 ila 2.5 m/s hız ile geçirilmesi gerektiği belirtilmiştir .






BÖLÜM 2

2.1 SOĞUTMANIN TANIMI

Bir maddenin veya ortamın sıcaklığını onu çevreleyen hacim sıcaklığının altına indirmek ve orada muhafaza etmek üzere ısının alınması işlemine soğutma diyebiliriz.Genel olarak soğutma çevre sıcaklığının altına inilmesidir.

2.2 TANIMLAR

2.2.1 SOĞUK DEPO

Gıda maddelerinin normal atmosferde saklanabilir sürelerinden daha uzun süre saklanabilmeleri için ihtiyaca uygun koşullarda soğutulan ve nem durumu kontrol edilen, dış atmosferden ısı ve nem kazancına karşı yalıtılmış kapalı hacimlerdir.

2.2.2 SOĞUTMA REJİMİ

Gıda maddelerinin belirli bir süre saklanabilmesi için gerekli soğuk depo havasının sıcaklık, nem durumu ve nem dolaşımı koşullarıdır.

2.2.3 SOĞUTMA YÜKÜ

Soğuk deponun, soğutma rejiminde tutulabilmesi için soğuk depodan çıkarılması veya dışarıya atılması için gerekli ısı miktarıdır.

2.2.4 SOĞUTMA DEVRESİ

Soğutma rejimini temin eden ve üzerinde esas olarak soğutucu, emme borusu, kompresör, basma borusu, kondansör, sıvı tankı, sıvı borusu ve genleşme valfi vb. makine ve tesisat bulunan kapalı bir devredir.

2.2.5 SOĞUTUCU AKIŞKAN

Soğutma devresinde dolaştırılan ve buharlaşma ile yoğuşturma arasında durum değiştirerek soğutma rejimine uygun sıcaklıkta buharlaşan akışkandır.

2.2.6 EMME BORUSU

Soğutucuda buharlaşan düşük basınçlı soğutucu akışkan buharının kompresör emme girişine taşınmasını sağlayan borudur.


2.2.7 KOMPRESÖR

Soğutucuda buharlaşan düşük basınçlı soğutucu akışkan buharını emerek daha yüksek bir basınç ve sıcaklık altında kondansere basan bir iş makinasıdır.

2.2.8 BASMA BORUSU

Kompresörün bastığı yüksek basınç ve sıcaklık altındaki soğutucu akışkan buharının kondansere taşınmasını sağlayan borudur.

2.2.9 KONDANSER

Soğutma kompresörü tarafından yüksek basınç ve sıcaklık altında basılan soğutucu akışkan buharının yoğunlaşmasını ve ısı geçişini sağlayan belirli ısı yayma yüzeyine sahip bir tesisat elemanıdır.

2.2.10 SIVI TANKI

Soğutma tesisatında sıvı soğutucu akışkanın topladığı ve genellikle silindir biçimli tanktır.

2.2.11 SIVI BORUSU

Sıvı tankında biriken sıvı soğutucu akışkanın genleşme valfine kadar taşınmasını sağlayan bir borudur.

2.2.12 GENLEŞME VALFİ

Sıvı soğutucu akışkanın bir termodinamik kısma altında genleştiği bir valf veya dar boğazdır.
Sıvı soğutucu akışkanın sabit ısı tutumu altında durum değiştirerek genleşmesi sonucu basınç ve sıcaklık düşmesine uğradığı ve bu arada kısmen buhar ve kısmen sıvı durumuna dönüştüğü bir valf veya dar boğazdır.

2.2.13 YÜKSEK BASINÇ TARAFI

Bir soğutucu devresinde kompresörün basma tarafından basma borusu, kondanser, sıvı borusu ve genleşme valfine kadar olan tesisat elamanlarının tümüdür.

2.2.14 ALÇAK BASINÇ TARAFI

Bir soğutma devresinde genleşme valfinden başlayarak soğutucu, emme borusu ve kompresörün emişine kadar olan tesisat elamanlarının tümüdür.

2.2.15 YOĞUŞMA BASINCI

Bir soğutma devresinde yoğuşma basıncının maksimum değeri üst basınç olarak 15 105 pascaldır.

2.2.16 YOĞUŞMA SICAKLIĞI
Su soğutmalı kondansörlerde yoğuşma sıcaklığı 25 °C ile 60 °C arasında seçilmeli ve ancak üst basınç olarak maksimum 15 x 105 pascal yoğuşma basıncı esası da soğutucu akışkan türü belirlenmelidir.
2.2.17 BUHARLAŞMA BASINCI

Buharlaşma basıncı alt basınç veya mutlak basınç olarak 0.75 105 pascalın altındaki vakum değerine inmemelidir.

2.2.18 BUHARLAŞMA SICAKLIĞI

Buharlaşma sıcaklığı soğuk depo rejim sıcaklığının en çok 10 – 15 °C altında olmalıdır.

2.2.19 SİSTEM KAPASİTESİ

Sistem kapasitesi bir soğutma devresinin soğumakta olan soğuk depolardan emdiği ısı miktarıdır.
BÖLÜM 3

3.SOĞUK DEPOLARIN KURULUŞ ESASLARI

Soğuk depolar genellikle ticari amaçlara göre çok değişik tip mahal ve bölgelerde yapılabilirler. Bütün bu hususlar tamamen ticari esaslara göre belirlenirler.

3.1 MUTFAK TİPİ SOĞUK DEPOLAR

Genellikle büyük mutfaklarda, fabrika, okul, yurt, hastane, askeri birlikler ve çeşitli iş yerlerinde buzdolapları ihtiyacı karşılayamazlar. Bu gibi yerlerde satın alma imkanı ve şartlarına göre boyut ve tipinin belirlenmesi için soğuk depo veya depolara ihtiyaç olur. Bu esaslara göre boyut ve tipi belirlenen soğuk depolara mutfak tipi soğuk depolar denir.

3.2 KOLTUK SOĞUK DEPOLAR

Toptan gıda maddesi ticareti yapan firmalarla büyük gıda maddesi pazarlama firmaları genellikle teşhir ve yer imkanları bakımından sınırlıdırlar. Bu gibi durumlarda bu cins firmalar, bir soğuk depodan sürekli mal takviyesi yapmak durumundadırlar. Bu durum aşırı bir külfet ve nakliye masrafı gerektirir.

Bu durumun önüne geçmek için genellikle toptan gıda maddesi ticareti yapan firma ticarethanelerinin uygun bir mahalline veya bodrum katlarına uygun boyut ve tipte soğuk depolar tesis ederler. Bu tip soğuk depolara koltuk soğuk depoları denir.

3.3 TÜKETİM BÖLGELERİ İÇİN SOĞUK DEPOLAR

Soğuk depoculuk ülkemizde önce tüketim bölgelerinde başlamış olup, bugün de genellikle tüketim bölgelerine kurulan soğuk depolar çoğunluktadır. Bu tip soğuk depolar genellikle büyük ve çok masraflı soğuk depolardır.



3.4 ÜRETİM BÖLGELERİ İÇİN SOĞUK DEPOLAR

Son zamanlarda soğuk depoculuk ülkemizde üretim bölgelerine de doğrudan yayılmaktadır. Üretim bölgelerinde tesis edilen soğuk depolar genellikle taşıma ve sevk için gıda maddesi toplama mahiyetinde olup küçük soğuk depolardır.

3.5 PAZARLAMA BÖLGELERİ İÇİN SOĞUK DEPOLAR

Büyük ölçüde pazarlama bölgeleri genellikle hal olarak isimlendirilir. Gıda maddesinin bozulmadan ve çürüme temayülü göstermeden tüketime arzı esas olduğuna göre gıda maddesi ihtiyaca göre üretim bölgesinde tüketim bölgesine kadar soğuk muhafaza altında tutulmalıdır, buna soğuk depoculukta soğutma zinciri denir. Bu nedenle soğutma zinciri çerçevesinde pazarlanmak üzere şehir hallerine getirilen gıda maddeleri için buralarda ihtiyaca uygun olarak soğuk depo veya donmuş depolar, soğutma zincirinin kopmadan sirkülasyonu için çok önemli bir ihtiyaçtır.

3.6 TERMİNAL, İSTASYON VE LİMAN TİPİ SOĞUK DEPOLAR

Taşıt aracı cinsine göre nakliyatın başlama ve bitim noktaları genellikle terminal, liman ve istasyonlardır.

Bu amaçla terminal, istasyon ve limanlarda da soğuk depolar tesis edilir. Bu soğuk depolar bilhassa büyük nakliyat gemilerinin yükleme ve boşaltma yaptığı limanlarda soğutma zinciri kopmadan ve geminin yeterli zamanda yükleme veya boşaltılmasına imkan verecek boyut ve tipte olmalıdır.

BÖLÜM 4

SOĞUTUCU AKIŞKANLAR
Bir soğutma çevriminde ısının bir ortamdan alınıp başka bir ortama nakledilmesinde ara madde olarak yararlanılan soğutucu akışkanlar ısı alış verişini genellikle sıvı halden buhar haline (Soğutucu – Evaporatör devresinde) ve buhar halden sıvı haline (Yoğuşturucu – Kondenser devresi) dönüşerek sağlarlar. Bu durum bilhassa buhar sıkıştırma çevrimlerinde geçerlidir.
Soğutucu akışkanların, yukarıda tarif edilen görevleri ekonomik ve güvenilir bir şekilde yerine getirebilmesi için bazı kimyasal ve fiziksel özelliklere sahip olmaları gerekir. Bu özellikler, uygulama ve çalışma şartlarının durumuna göre değişeceği gibi her zaman bu özelliklerin hepsini yerine getirmek mümkün olmayabilir. Genel kaide olarak bir soğutucu akışkanda aranması gereken özellikler şunlardır :
Az bir enerji (güç) sarfı ile daha çok soğutma elde edilebilmelidir.
Soğutucu akışkanın buharlaşma ısısı yüksek olmalıdır.
Evaporatörde basınç mümkün olduğu kadar yüksek olmalıdır.
Yoğuşma (Kondenser) basıncı düşük olmalıdır.
Viskozitesi düşük ve yüzey gerilimi (kılcallığı) az olmalıdır. (Bu özellik, yüksek ısı geçişini sağlayan, damlaşarak yoğuşmayı zorlaştırmaktadır ve kondenserde bu istenmez)
Emniyetli ve güvenilir olmalıdır.
Yağlama yağı ile ve soğutma devresindeki elemanlar ile zararlı sonuç verebilecek reaksiyonlara girmemelidir.
Soğutma devresinde bulunması gereken rutubet (su) ile bulunması halinde bile çok zararlı reaksiyonlar meydana getirmelidir.
Sistemden kaçması halinde, bilhassa yiyecek maddeleri üzerinde zararlı etki yapmamalıdır.
Sistemden kaçarak havaya karışması halinde civardaki insanlara (ve diğer canlılara) zarar vermemelidir.
Havaya karıştığında yanıcı ve patlayıcı bir ortam meydana getirmemelidir.
Çalışma şartlarındaki basınç ve sıcaklıkların en uç sınırlarında dahi ayrışıp çözülmemeli, bütün özelliklerine muhafaza etmelidir.
Elektriksel özellikleri (bilhassa Hermetik tip kompresörler için) uygun olmalıdır.
Bu özelliklerin hepsini birden her şart altında yerine getirebilen üniversal bir refrijeran madde (soğutucu akışkan) mevcut değildir.
Bilhassa emniyet ve güvenirlik yönünden iyi olan, ayrıca iyi bir ısıl özelliğe de sahip olan refrijeran madde için 1920 ‘lerde araştırmalar fluokarbon refrijeranların (floride edilmiş hidrokarbonların) bulunmasını sağlamıştır. halokarbon (halojene edilmiş hidrokarbonlar) ailesinden olan fluokarbonlar, metan (CH4) veya etan (C2H6) içerisindeki hidrojen atomlarından bir veya birkaçının yerine sentez yerine klor, flor veya brom (halojen) yerleştirmek suretiyle elde edilmektedir. Fluokarbonlardan en sık rastlanılanlar ; metandaki 4 hidrojen atomu yerine 2 klor ile 2 flor ikame edilen dichloro-difluoro-methane / CCl2F2 (freon-12 veya R12) ve yine metandaki 4 hidrojen yerine 1 klor ile 2 flor atomu yerleştirilen chlorodifluoromethane (freon-22 veya R-22) soğutucu akışkanlarıdır. En sık rastlanan diğer soğutucu akışkanlar :

R-12 (CCl2F2) : Bugün, soğutma maksadı için en çok kullanılan soğutucu akışkandır. Zehirli, patlayıcı ve yanıcı olmaması sebebiyle tamamen emniyetli bir maddedir. En ekstrem çalışma şartlarında dahi stabil ve bozulmayan, özelliklerini kaybetmeyen bir maddedir. Ancak, açık bir aleve veya aşırı sıcaklığa haiz bir ısıtıcı ile temas ettirilirse çözüşür ve zehirli bileşkelere ayrışır. Kondenserde, ısı transferi ve yoğuşma sıcaklıkları bakımından oldukça iyi bir durum gösterir. Yağlama yağı ile tüm çalışma şartlarında karışabilir ve yağın kompresöre dönüşü basit önlemlere sağlanabilir. Yağı çözücü (Solvent) özelliği, kondenser ve evaparatör ısı geçiş yüzeylerinde yağın toplanıp ısı geçiş yüzeylerinde yağın toplanıp ısı geçişini azaltmasını önler.
Buharlaşma ısısının düşük olması sebebiyle sistemde dolaşması gereken akışkan debisi fazladır. Fakat bu önemli bir mahzur olmadığı gibi küçük sistemlerde, akış kontrolünün daha iyi yapılması yönünden tercih edilir. Büyük sistemlerde ise buhar yoğunluğunun fazlalığı ile birim soğutma için gerekli soğutma hacmi R-22, R-500 ve R-717 (Amonyak) dan çok farklı değildir. Birim soğutma için harcanan beygir gücü de takriben aynı seviyededir.

R-22 (CHClF2) : Diğer fluo-karbon soğutucu akışkanlarda olduğu gibi R-22 ‘ de emniyetle kullanılabilecek zehirsiz, yanmayan, patlamayan bir akışkandır. R22, derin soğutma uygulamalarına cevap vermek üzere geliştirilmiş bir soğutucu akışkandır, fakat paket tipi klima cihazlarında, ev tipi ve ticari tip soğutucularda da, bilhassa daha kompakt kompresör gerektirmesi (R-12 ‘ye nazaran takriben 0.60 katı) ve dolayısıyla yer kazancı sağlaması yönünden tercih edilir. Çalışma basınçları ve sıcaklıkları R-12 den daha yüksek seviyede ve fakat birim soğutma kapasitesi için gerekli tahrik gücü takriben aynıdır. Çıkış sıcaklıklarının oldukça yüksek olması sebebiyle, bunun aşırı sebeplere ulaşmasına engel olmak için emişteki kızgınlık derecesini mümkün mertebede düşük tutmalıdır (Bilhassa hermetik tip kompresörlerde). Hava soğutmalı kondenser kullanıldığında kondenser kapasitesi (alanı) ihtiyaçtan biraz yüksek tutulmalıdır. Derin soğutma uygulamalarında, aşırı çıkış sıcaklıkları ile karşılaşılabileceğinden (yüksek sıkıştırma oranı sebebiyle) silindirlerin su gömlekli olması tavsiye edilir. Yağ dönüşünü sağlamak için R-12 ‘ye nazaran daha dikkatli ve iyi işlenmiş dönüş boruları döşenmeli, derin soğutma uygulamalarında muhakkak yağ ayırıcı konulmalıdır. R-12 yağ ile daha çabuk ve iyi karışmaktadır. Su ile ise R-22 daha çabuk ve yüksek oranda karışır.

R-717 (AMONYAK) : Bugün, fluo-karbon ailesinin dışında geniş ölçüde kullanılmaya devam eden tek soğutucu akışkan amonyaktır. Zehirleyici ve bir ölçüde yanıcı-patlayıcı olmasına rağmen mükemmel ısıl özelliklere sahip olması sebebiyle, iyi eğitilmiş işletme personeli ile ve zehirleyici etkisinin fazla önem taşımadığı hallerde, büyük soğuk depoculukta, buz üretiminde, buz pateni sahalarında ve donmuş paketleme uygulamalarında başarıyla kullanılmaktadır. Buharlaşma ısısının yüksek oluşu ve buhar özgül hacminin de oldukça düşük olması sistemde dolaştırılması gereken akışkan miktarının düşük seviyede olmasını sağlar. R-22 ‘de olduğu gibi çıkış sıcaklıkları yüksek seviyeli olup kompresör kafa ve silindirlerinin su soğutma gömlekli olması tercih edilir..
Amonyak yağ ile karışmaz, fakat karterdeki çalkantı ve silindirdeki yüksek hızlar yağın sisteme sürüklenmesine sebep olur. Bu nedenle, gerek kompresör çıkışına yağ ayırıcı koymak suretiyle, gerekse evaporatörden kompresöre yağın dönüşünü kolaylaştıracak tarzda boru tertibiyle yağın kompresör karterine birikmesi sağlanmalıdır.

Soğutma sistemlerine şarj edilecek soğutucu akışkan miktarının belirlenmesi
Soğutma ve iklimlendirme sistemlerinin fonksiyonlarını tam olarak yerine getirebilmeleri için, bu sistemlerde uygun miktarlarda soğutucu akışkanın bulunması gerekir.
Soğutucu akışkanın gerekenden az olması durumunda sistem içinde yeterli debide akışkan sirkülasyonu sağlayamadığı için kompresör emiş basıncı azalır ve sistemin soğutma kapasitesi düşer.
Soğutucu akışkanın gerekenden fazla olması durumunda ise kondenserde aşırı miktarda sıvı akışkan bulunur ve kompresör basma basıncı gereken değerinden fazla bir değere çıkar. Yüksek soğutucu akışkan debisi için yetersiz kalan evaporatörden çıkan akışkan kızgın buhar halinde olmayıp, doymuş sıvı doymuş buhar karışımından oluşur.Akümülatöründe yetersiz kalması sebebi ile kompresöre sıvı akışkan girmesi sebebi ile kompresör valflerinin zarar görmesi önlenemez bir durum arz edecektir.Ayrıca bu durum kompresör yağının sıvı akışkan tarafından dışarı sürüklenmesine yol açacaktır.
Büyük kapasitede çalışan kompresöre gerekli olan sıvı reficrean sıvı tayini çok önemli olmaz iken düşük kapasitelerde çalışan sistemler için bu durum önem arz etmektedir.Bu şarj miktarı kritik şarj miktarı olarak da adlandırılır.Kritik şarjın değeri ise sistemin soğutma kapasitesine, boru hatlarının uzunluğuna, soğutucu akışkanın türü ve çalışma sıcaklığına bağlı olarak değişir.

Biz bu çevrimimizde soğutucu akışkan olarak R-717 yani Amonyak kullanacağız. Soğuk hava deposunda tüketim malları saklamamıza ve Amonyak gazının kaçak halinde zehirleyici özelliğinin bilinmesine rağmen özellikle günümüz ekonomik koşullarını göz önüne alarak, ayrıca iyi eğitilmiş işletme personeli ile çalışıldığı kabul edilerek sistemimizde kullanabiliriz. Ayrıca mükemmel ısıl özelliklere sahip olması, buharlaşma ısısının yüksek olması ve yağ ile karışmaması gibi özelliklere sahip olması da Amonyak gazını seçmemde diğer etkenler olmuşlardır.


































1.KABULLER :

Soğutma Tesisinin Yapılacağı Yer : İSTANBUL

Dış Hava Sıcaklığı : 33 °C

Yaş Termometre Sıcaklığı : +24 °C

Toprağın 20 cm Altındaki Sıcaklık : 15 °C

Kompresör Oda Sıcaklığı : 33 °C + 5 °C = 38 °C

Elmaların Depoya Giriş Sıcaklığı : +30 °C

Elma Muhafaza Odası Sıcaklığı : +2 °C

Balık Ön Soğutma Odası Sıcaklığı : 0 °C

Balık Şoklama Odası Sıcaklığı : -30°C

Şoklanmış Balık Bekletme Odası Sıcaklığı : -25 °C

Balıkların Depoya Giriş Sıcaklığı : +24 °C

Çatı Koyu Renkli Yüzey Olarak Düşünülmüştür.

Tesisin Açık Renkte Boyandığı Kabul Edilmiştir.

1 Adet Fork-Lift Kullanıldığı Kabul Edilmiştir.


2. GIDA MADDELERİ İÇİN UZUN SÜRELİ SOĞUK ODA MUHAFAZA DONELERİ



ı



ıığı




İ

ı
ğı
ı
Isınma Isısı
ıı
Ön Soğutma
Odaları İçin
Donmadan
Önce Donmadan
Sonra
Soğutma
Süresi
Saat Yükleme
Katsayısı
Elma -1/+4 90 3-8 Ay 84 -1.1 0.88 0.45 67.2 24 1.50
Taze Balık -1/+2 90-95 5-15Gün 60-80 -2.2 0.7-0.9 ___ 50/638 __ __
Donmuş Balık -23/29 90-95 6-12 Ay 62-85 __ __ 0.38/0.45 50/68.3 __ __


3. DEPOLAMA ALANLARININ HESABI

3.1 ELMA ODASI :

1 m2 alana sandıklarla 1.25 ton elma depolanabilmektedir. 40 ton elma ise ;


1 m2 1250 kg

X m2 40000 kg



X= m2 alana depolanabilir.


Buna %25 hareket alanı ilave edersek ;


A(elma)=32 1.25= 40 m2 alan gerekmektedir


3.2 BALIK ÖN SOĞUTMA ODASI ALANI :

Soğuk depolamada sandıkla 250 kg balık depolanabilir. Günde toplam kapasitenin % 10 ’u kadar mal geldiğini kabul edelim. Balık ön soğutma odasında 24 saat bekletilir.

20 ton x 0.1 = 2 ton / gün

1 m2 250 kg


X m2 2000 kg



X= m2 alana depolanabilir.


Buna %25 hareket alanı ilave edersek ;


A(muz)=53.33 1.25= 66.66 m2 alan gerekmektedir.

3.1.3 ÜZÜM ODASI :

1 m2 alana sandıklarla 1.25 ton üzüm depolanabilmektedir. 40 ton üzüm ise ;

1 m2 1250 kg


X m2 40000 kg



X= m2 alana depolanabilir.


Buna %25 hareket alanı ilave edersek ;


A(üzüm)=32 1.25= 40 m2 alan gerekmektedir.

4. ISI TRANSFERİ KATSAYILARININ HESAPLANMASI :

4.1 DIŞ DUVARLARDA :



No Katman L( m ) λ (kcal/m.h. °C)
1 Kireçli Çimento Sıva 0.03 0.60
2 Ytong Tuğla Duvarı 0.25 0.16
3 Çimento Sıva 0.03 0.78
4 Buhar Kesici 0.02 0.12
5 Styropar 0.15 0.035
6 Buhar Kesici 0.02 0.12
7 Çimento Sıva 0.02 0.78
8 Ytong Tuğla Duvarı 0.25 0.16
9 Çimento Sıva 0.03 0.78

α(dış)=20 kcal/m2.h.°C α(iç)=7 kcal/m2.h.°C

1/K=1/ α(iç) + Σ L/λ + 1/ α(dış)


K= 0.1236 kcal/m2.h.°C bulunur.


4.2 İÇ DUVARLARDA :



No Katman L( m ) λ (kcal/m.h. °C)
1 Çimento Sıva 0.03 0.78
2 Ytong Tuğla Duvarı 0.20 0.16
3 Çimento Sıva 0.03 0.78
4 Styropar 0.15 0.035
5 Çimento Sıva 0.03 0.78



α(dış)=α(iç)=7 kcal/m2.h.°C

1/K=1/ α(iç) + Σ L/λ + 1/ α(dış)


K=0.168 kcal/m2.h.°C bulunur.

4.3 DÖŞEMELERDE :



No Katman L( m ) λ (kcal/m.h. °C)
1 Karo Mozaik 0.03 0.90
2 Harç 0.03 1.20
3 Grobeton 0.05 1.10
4 Styropar 0.10 0.035
5 Buhar Kesici 0.02 0.12
6 Grobeton 0.10 1.10
7 Blokaj 0.05 1.50

α(dış)= ∞ kcal/m2.h.°C α(döşeme)=8 kcal/m2.h.°C

1/K=1/ α(iç) + Σ L/λ + 1/ α(döşeme)


K= 0.296 kcal/m2.h.°C bulunur.

4.4 TAVANDA :



No Katman L( m ) λ (kcal/m.h. °C)
1 Demirli Beton 0.10 1.30
2 Tavan Sıvası 0.04 0.78
3 Buhar Kesici 0.04 0.12
4 Styropar 0.10 0.035
5 Tavan Sıvası 0.04 0.78


α(dış)=20 kcal/m2.h.°C α(iç)=5 kcal/m2.h.°C

1/K=1/ α(iç) + Σ L/λ + 1/ α(dış)




K= 0.27 kcal/m2.h.°C bulunur.

4.5 SOĞUTMA ODALARININ KAPILARI :



No Katman L( m ) λ (kcal/m.h. °C)
1 İnce saç levha 0.003 50
2 Cam yünü 0.15 0.04
3 İnce saç levha 0.003 50



α(dış)=7 kcal/m2.h.°C α(iç)=7 kcal/m2.h.°C

1/K=1/ α(iç) + Σ L/λ + 1/ α(dış)



K= 0.24 kcal/m2.h.°C bulunur.

5. SOĞUTMA YÜKLERİNİN HESABI :

Soğutma yükü hesabı ısı kaynaklarına göre yapılmıştır.

Duvar, kapı, döşeme ve tavandan geçen ısı

İş icabı faaliyet gösteren soğuk depo personeli tarafından neşredilen ısı

Işıklar, motorlar veya mevcut olabilecek ısı üretim cihazlarının yaydığı ısı

Dışarıdan sızıntı ile soğuk depoya giren veya vantilasyon için kullanılan taze havayı soğuk depo rejimine getirmek için alınması gereken ısı

Soğuk depoya alınan gıda maddesinin muhafaza rejimine getirilmesi için gerekli ısı

5.1 DUVAR, KAPI, DÖŞEME VE TAVANDAN GEÇEN TRANSMİSYON ISISI :

Transmisyon ısısının mümkün olduğu kadar düşük olmasında pek çok yarar olduğu açıktır ve bunun sağlanabilmesi duvarlarla, tavan ve döşemenin ısı geçirme katsayısının düşük tutulması ile olacaktır. Transmisyon ısısın hesaplanabilmesi için aşağıdaki şartların önceden saptanması gerekir:

Tecrit kalınlığı ve cinsi

Yapı konstrüksüyonu

Soğutulacak hacmin fiziksel ölçüleri

Soğutulacak hacmin ve dışındaki hacimlerin sıcaklıkları ile güneş ışınlarının etkisi

5.1.1 ÜZÜM ODASI İÇİN TOPLAM TRANSMİSYON ISISI :



Yüzey
Cinsi Eni
yük.(m) Boyu
(m) Çıkan
Alan Adet Yüzey
Alanı İletim K.sayısı Dt
(°C ) Isı Transferi (kcal/h)
Dış Duvar (Batı) 3 8 Yok 1 24 0.1236 (33+1+3) 109.7568
Dış Duvar
(Kuzey) 3 5 Yok 1 15 0.1236 (33+1) 63.036
İç Duvar1 3 8 Yok 1 24 0.168 (2+1) 12.096
İç Duvar2 3 5 5.04 1 9.96 0.168 (25+1) 43.50528
Tavan 8 5 Yok 1 40 0.27 (33+1+11) 486
Döşeme 8 5 Yok 1 40 0.296 (15+1) 189.44
Kapı 1.8 2.8 Yok 1 5.04 0.24 (25+1) 31,45
Toplam 935.3










5.1.2 ELMA ODASI İÇİN TOPLAM TRANSMİSYON ISISI :



Yüzey
Cinsi Eni
yük.(m) Boyu
(m) Çıkan
Alan Adet Yüzey
Alanı İletim K.sayısı Dt
(°C ) Isı Transferi (kcal/h)
Dış Duvar (Kuzey) 3 5 Yok 1 15 0.1236 (33-2) 57.474
İç Duvar1 3 8 Yok 1 24 0.168 (15-2) 52.416
İç Duvar2 3 5 5.04 1 9.96 0.168 (25-2) 38.48544
Tavan 8 5 Yok 1 40 0.27 (33-2+11) 453.6
Döşeme 8 5 Yok 1 40 0.296 (15-2) 153.92
Kapı 1.8 2.8 Yok 1 5.04 0.24 (25-2) 27.82
Toplam 783.7154


5.1.3 MUZ ODASI İÇİN TOPLAM TRANSMİSYON ISISI :



Yüzey
Cinsi Eni
yük.(m) Boyu
(m) Çıkan
Alan Adet Yüzey
Alanı İletim K.sayısı Dt
(°C ) Isı Transferi (kcal/h)
Dış Duvar
(Kuzey) 3 8.3325 Yok 1 25 0.1236 (33-15) 55.62
İç Duvar1 3 8 Yok 1 24 0.168 (38-15) 92.736
İç Duvar2 3 8.3325 5.04 1 19.96 0.168 (25-15) 33.5328
Tavan 8 8.3325 Yok 1 66.66 0.27 (33-15+11) 522
Döşeme 8 8.3325 Yok 1 66.66 0.296 (15-15) 0
Kapı 1.8 2.8 Yok 1 5.04 0.24 (25-15) 12.1
Toplam 716



Q(TOP)= 935.3+783.7154+716 Q(TOP)= 2435.015 kcal/h





5.2 İŞ İCABI SOĞUK HAVA DEPOSU PERSONELİ TARAFINDAN NEŞREDİLEN
ISI

Aşağıdaki tabloda bir soğuk hava deposunun doldurma ve boşaltma işleminde depolama alanına göre istihdam olunan işçi sayıları belirtilmiştir.


Depolama Alanı (m2) İşçi Sayısı (Adet)


0-50 1

51-150 2

151-300 3

301-500 4

Üzüm ve elma odalarının alanı 40 m2 olduğundan bu odalarda 1 işçi çalışabilir. Muz odası ise 66.66 m2 olduğundan dolayı bu odada 2 kişi çalışır.1 adet de fork-lift kullanılmaktadır.

İnsanlardan Gelen Ortalama Soğuk Oda Isı Yükü:


Oda Sıcaklığı (°C) Isı Neşri
+10 °C 180
+5 °C 210
0 °C 235
-5 °C 260

Buna bağlı olarak;

Üzüm Odası (-1 °C) için; 240 kcal/h şahıs

Elma Odası (+2 °C) için; 225 kcal/h şahıs

Muz Odası (+15 °C) için; 155 kcal/h şahıs olarak bulunur.


Üzüm Odası için;

Q(üzüm)=1 kişi kcal/h=20 kcal/h





Elma Odası için;

Q(elma)=1 kişi kcal/h=18.75 kcal/h

Üzüm Odası için;

Q(üzüm)=2 kişi kcal/h=25.85 kcal/h

1 Adet fork-liftten yayılan ısı 200 kcal/h’dır.Günde 2 saat çalıştığı kabulü ile;

200 =17 kcal/h dır.

Q(top)=20+18.75+25.85+17=81.6 kcal/h bulunur.


5.3 IŞIKLARDAN YAYILAN ISI :

Her 10 m2 alanda 1 adet 100 watt’lık lamba günde ortalama 4 saat yanarsa;

Q=P(watt) n(adet) h(saat/gün) 0.86

Üzüm ve Elma Odası 40 m2 dir. O yüzden 4 adet lamba kullanılır.

Muz Odası 66.66 m2 dir. O yüzden 6 adet lamba kullanılır.

Üzüm Odası İçin;

Q=100 watt 4 adet 0.86=57.33 kcal/h dır.

Elma Odası İçin;

Q=100 watt 4 adet 0.86=57.33 kcal/h dır.

Muz Odası İçin;

Q=100 watt 6 adet 0.86=86 kcal/h dır.

Q(toplam)=57.33+27.33+86=200.66 kcal/h bulunur.




5.4 EVAPORATÖR MOTORUNUN OLUŞTURDUĞU ISI :

½ hp evaporatör motoru günde 16 saat çalıştığında;

Qmotor=1 adet 0.5 hp 1070 kcal/h hp 16saat=8560 kcal/gün=356.67 kcal/h bulunur.

Üzüm, Elma ve Muz odası için kullanıldığında 3 ile çarparız;

Q(toplam)=356.67 3=1070 kcal/h bulunur.


5.5 DIŞARIDAN SIZINTI İLE SOĞUK DEPOYA GİREN VANTİLASYON İÇİN KULLANILAN TAZE HAVAYI SOĞUK DEPO REJİMİNE GETİRMEK İÇİN GEREKLİ ISI :

Herhangi bir soğuk hava deposunun kapısının hiç açılmamasına rağmen içeriye bir hava sızıntısı olur. Bu hava sızıntısı soğuk hava deposunun kapı kenarlarından ve duvar gözeneklerinden olur.Kapı kenarları ve gözeneklerden sızıntıyı önlemek için kapıların çerçeveye temas eden lastik contalı yapıldığı, duvarlarda yüksek dozajlı harç ile sıvandığı halde bu sızıntı önlenemez.
Alınan tüm önlemlere rağmen 24 saatte soğuk depoya giren dış havanın hacmi küçük depolarda en az iç hava hacminin üç katı olup, büyük depolarda iki katına düşer. Kapının açılıp kapanması ile günlük ortalama hacmin yüz katı kadar taze hava içeriye girebilir. Bu büyük hacimli depolarda elli en az yirmi beşe kadar inebilir.
Standart olarak 21 °C sıcaklıkta ve 1 atm basınçtaki 1 kg kuru hava 0.833 m3 hacim kaplar.

Sıcaklığa bağlı hava değişimi;

v1:ilk özgül hacim T1:ilk mutlak sıcaklık
v2:son özgül hacim T2:son mutlak sıcaklık


v2=v1 T2/ T1 v2= m3/kg

Günde içeriye giren temiz havanın depo hacminin 30 katı olduğunu kabul edelim.

5.5.1 Üzüm Odası İçin ;

V(üzüm)=8 m3

v=120 m3/gün=150 m3/h bulunur.

Havanın Kütlesel Debisi ;

M=v/v2 M= kg/h

Q(üzüm)=M cp Dt=173.01 kcal/h

5.5.2 Elma Odası İçin ;

V(elma)=8 m3

v=120 m3/gün=150 m3/h bulunur.

Havanın Kütlesel Debisi ;

M=v/v2 M= kg/h

Q(elma)=M cp Dt=173.01 kcal/h

5.5.3 Muz Odası İçin ;

V(muz)=8 m3

v=200 m3/gün=250 m3/h bulunur.

Havanın Kütlesel Debisi ;

M=v/v2 M= kg/h

Q(muz)=M cp Dt=288.35 kcal/h

Q(toplam)=1405.88+1281.83+1240.48=3928.2 kcal/h bulunur.

5.6 SOĞUK DEPOYA ALINAN GIDA MADDESİNİN MUHAFAZA REJİMİNE GETİRİLMESİ İÇİN GEREKLİ ISI :

Soğuk depoculukta bu ısının hesabı, soğuk depoya her gün giren ve çıkan gıda maddesinin miktarı dikkate alınarak yapılır.
Bir soğuk depo çok özel haller ve ön soğutma depoları hariç genel olarak üretim, tüketim ve pazarlama imkan şartlarının yarattığı nedenler ile her gün belirli miktarda boşaltılır ve doldurulur.
İdeal olarak depolanan ürünün her gün %5’i boşaltılır ve depolanır.

5.6.1 Üzüm Odası :

G=40000kg 0.05=2000 kg/gün=83.33 kg/h Üzüm için cp=0.86 kcal/kg.°C

Qef=83.33kg/h 0.86 kcal/h bulunur.




5.6.2 Elma Odası :

G=40000kg 0.05=2000 kg/gün=83.33 kg/h Elma için cp=0.88 kcal/kg.°C

Qef=83.33kg/h 0.88 kcal/h bulunur.


5.6.3 Muz Odası :

G=40000kg 0.05=2000 kg/gün=83.33 kg/h Muz için cp=0.80 kcal/kg.°C

Qef=83.33kg/h 0.80 kcal/h bulunur.

Qtopef=2221.58+2053.2512+999.96=5274.8 kcal/h bulunur.

5.7 DEPOLARIN TOPLAM SOĞUTMA KAPASİTESİ :

Qtop =2435.015+81.6+200.66+1070+3928.2+5274.8

Qtop =12990.275 kcal/h =311766.6 kcal/gün bulunur.

Ayrıca bilinmeyen ve beklenmeyen muhtelif ısı kazançları için %10 arttıralım;

Qtop =12990.275 kcal/h =311766.6 kcal/gün bulunur.

Qtop =14289.30 kcal/h =342943.26 kcal/gün bulunur.

Bu veriler ışığında Qtop yaklaşık olarak 15000 kcal/h kabul edebilirim.

Qtop =15000 kcal/h olur.

6. ÇEVRİM HESAPLARI :

Sistemimizde soğutucu akışkan olarak R134a seçildi. Yoğuşma ve buharlaşma sıcaklıkları yani kondenser ve evaporatör sıcaklıkları (10-15) °C fark edeceğinden, burada yoğuşma sıcaklığı (33+10)=43 °C dir.

Yoğuşma sıcaklığı :43 °C

Buharlaşma sıcaklığı :-11 °C alındı.

43 °C için P3=1100.95 kpa

-11 °C için P1=193.31 kpa olur.

1 noktası için ;

T1=-11 °C P1=193.31 kpa h1=240.7475 kj/kg

s1= s2=0.926 kj/kg K

v1=0.103075 m3/kg


2 noktası için ;

Termodinamiğin 2. prensibine dayanarak eş entropili sıkıştırma için ;

T2=46 °C P2= P3=1100.95 kpa h2=271 kj/kg

3 noktası için ;

T3=43 °C P3=1100.95 kpa h3=240.7475 kj/kg

4 noktası için ;

T4=-11 °C P4= P1=193.31 kpa h3= h4=110.705 kj/kg

TOPLAM SOĞUTMA YÜKLERİ :

Q üzüm=935.3+20+57.33+356.67+1405.88+2221.58 = 4996.76 kcal/h = 20886.4568 kj/h

Q elma=783.71544+18.75+57.33+356.67+1281.83+2053.2512 = 4551.54664 kcal/h = 19025.465 kj/h

Q muz=716+25.85+86+356.67+1240.48+999.96 = 3424.96 kcal/h = 14316.3328 kj/h

= ÜZÜM MUHAFAZA ODASININ TERMODİNAMİK HESAPLARI =

A)Soğutucu Akışkan Miktarının Bulunması =

Q üzüm=m1 (h1-h4)

m1= Q üzüm / (h1-h4)

m1= 20886.4568 / (240.7475-110.705)

m1=160.6125 kg/h = 0.04461 kg/s
B)Kondenser Hesabı =

a)Kondenserin özgül ısı yükü = b)Kondenserin ısı yükü =

q=h3-h2 Q =m1 ( h3-h2)

q=(110.705 – 271) kj/kg Q =0.04461 (110.705-271)

q=-160.271 kj/kg Q =7.15 kw


C)Kompresör Hesabı =

a)Kompresörün teorik işi = b)Kompresörün teorik gücü =

W1=h2-h1 N1= m1 ( h2-h1)

W1=(271-240.7475) kj/kg N1=0.04461 (271-240.7475)

W1=30.2525 kj/kg N1=1.35 kw


c)Kompresörün sıkıştırma oranı = d)Kompresörün gerçek gücü =

r=p2/p1 hk=hi hm hi=0.85 hm=0.80

r=(1100.95/193.31) NG1=N1/hk

r=5.6952 NG1= kw NG1=1.9853kw

D)Evaporatör Hesabı =

a)Evaporatörün özgül ısı yükü = a)Evaporatörün ısı yükü =

q(eva)=(h1-h4) Q(eva)=m1 (h1-h4)

q(eva)=(240.7475-110.205) Q(eva)=0.04461 130.0425

q(eva)=130.0425 kj/kg Q(eva)=5.8 kw


= ELMA MUHAFAZA ODASININ TERMODİNAMİK HESAPLARI =

A)Soğutucu Akışkan Miktarının Bulunması =

Q elma=m2 (h1-h4)

m2= Q elma / (h1-h4)

m2= 19025.465 / (240.7475-110.705)

m2=146.3 kg/h = 0.04064 kg/s



B)Kondenser Hesabı =

a)Kondenserin özgül ısı yükü = b)Kondenserin ısı yükü =

q=h3-h2 Q =m2 ( h3-h2)

q=(110.705 – 271) kj/kg Q =0.04064 (110.705-271)

q=-160.271 kj/kg Q =6.514 kw

C)Kompresör Hesabı =

a)Kompresörün teorik işi = b)Kompresörün teorik gücü =

W1=h2-h1 N2= m2 ( h2-h1)

W1=(271-240.7475) kj/kg N2=0.04064 (271-240.7475)

W1=30.2525 kj/kg N2=1.23 kw


c)Kompresörün sıkıştırma oranı = d)Kompresörün gerçek gücü=

r=p2/p1 hk=hi hm hi=0.85 hm=0.80

r=(1100.95/193.31) NG2=N2/hk

r=5.6952 NG2= kw NG2=1.809 kw

D)Evaporatör Hesabı =

a)Evaporatörün özgül ısı yükü = a)Evaporatörün ısı yükü =

q(eva)=(h1-h4) Q(eva)=m2 (h1-h4)

q(eva)=(240.7475-110.205) Q(eva)=0.04064 130.0425

q(eva)=130.0425 kj/kg Q(eva)=5.285 kw


= MUZ MUHAFAZA ODASININ TERMODİNAMİK HESAPLARI =

A)Soğutucu Akışkan Miktarının Bulunması =

Q muz=m3 (h1-h4)

m3= Q muz / (h1-h4)

m3= 14316.3328 / (240.7475-110.705)

m3=110.09 kg/h = 0.0306 kg/s

B)Kondenser Hesabı =

a)Kondenserin özgül ısı yükü = b)Kondenserin ısı yükü =

q=h3-h2 Q =m3 ( h3-h2)

q=(110.705 – 271) kj/kg Q =0.0306 (110.705-271)

q=-160.271 kj/kg Q =4.905 kw

C)Kompresör Hesabı =

a)Kompresörün teorik işi = b)Kompresörün teorik gücü =

W1=h2-h1 N3= m3 ( h2-h1)

W1=(271-240.7475) kj/kg N3=0.0306 (271-240.7475)

W1=30.2525 kj/kg N3=0.925 kw


c)Kompresörün sıkıştırma oranı = d)Kompresörün gerçek gücü=

r=p2/p1 hk=hi hm hi=0.85 hm=0.80

r=(1100.95/193.31) NG3=N3/hk

r=5.6952 NG3= kw NG3=1.36 kw

D)Evaporatör Hesabı =

a)Evaporatörün özgül ısı yükü = a)Evaporatörün ısı yükü =

q(eva)=(h1-h4) Q(eva)=m3 (h1-h4)

q(eva)=(240.7475-110.205) Q(eva)=0.0306 130.0425

q(eva)=130.0425 kj/kg Q(eva)=3.98 kw

= TOPLAMLAR =

A)Toplam Akışkan Miktarının Bulunması =

mt= m1+ m2+ m3

mt=160.6125+146.3+110.09

mt=417 kg/h =0.1158 kg/s


B)Toplam Kondenserin Isı Yükü =

Q (kond)t= Q1+Q2+Q3

Q (kond)t=7.15+6.514+4.905

Q (kond)t=18.569 kw


C)Toplam Kompresörün Gücü = D)Sıkıştırma Oranı =

NGt= NG1 NG2 NG3 r =P2/P1

NGt=1.9853+1.809+1.36 r =1100.95/193.31

NGt=5.1543 kw r =5.6952


E)Toplam Evaporatörün Isı Yükü =

Q (eva)t= Q1+Q2+Q3

Q (eva)t=5.8+5.285+3.98

Q (kond)t=15.065 kw

CİHAZ SEÇİMİ =

Evaporatör Seçimi =

Üzüm Odası İçin ; Elma Odası İçin ;

Q(eva)=5800 w Q(eva)=5285 w

Model : FED 45.12 Model : FED 40.21
Hava Debisi : 4450 m3/h Hava Debisi :6600 m3/h
Yüzey : 16.87 m2 Yüzey :14.96 m2
Katolog :Friterm Katolog :Friterm

Muz Odası İçin ;

Q(eva)=3980 w

Model : FED 40.12
Hava Debisi : 3100 m3/h
Yüzey :12.65 m2
Katolog :Friterm


Kompresör Seçimi =

Hava soğutmalı, yarı hermetik soğutma kompresörü.Normal ve doymuş muhafaza uygulamaları ;

Tip : HG3 (275-45)
Kondansasyon : (30-40-50)
Güç :6.6 kw
Debi :24.1
Katolog :Frigoterm


7. BORU ÇAPLARININ BELİRLENMESİ =

=EMME HATTI =

U= 18 m/sn seçelim.

a)Üzüm Odası Hattı (1.Boru) =

n1=0.103075 m3/kg

m1=160.6125 kg/h

A= = 2.5548 10-4 m2 d1= =0.018 m =18 mm

d1=7/8”


b)Elma Odası Hattı (2.Boru) =

n1=0.103075 m3/kg

m2=146.3 kg/h

A= = 2.32714 10-4 m2 d2= =0.017213 m =17.213 mm

d2=7/8”


c) 3.Boru =

n1=0.103075 m3/kg

m3=m1+m2=160.6125+146.3=306.9125 kg/h

A= = 4.882 10-4 m2 d3= =0.025 m =25 mm

d3=1-1/8”

d)Muz Odası Hattı (4.Boru) =

n1=0.103075 m3/kg

m4=110.09 kg/h

A= = 1.75 10-4 m2 d4= =0.01492 m =14.92 mm

d4=3/4”

e) 5.Boru =

n1=0.103075 m3/kg

m5=m1+m2+m4=160.6125+146.3+110.09=417 kg/h

A= = 6.633 10-4 m2 d5= =0.029 m =29 mm

d5=1-3/8”

=BASMA HATTI =

Sıvı hattı için; akış hızı, sıvı darbesi, ses, titreşim gibi hususlar göz önünde bulundurularak 1.5 m/s üst sınırı aşmamalıdır. Bu yüzden U=1 m/s seçelim.

a)Üzüm Odası Hattı (11.Boru) =

n3=8.814 10-4 m3/kg

m1=160.6125 kg/h

A= = 3.9323 10-5 m2 d11= =0.007076 m =7.076 mm

d11=3/8”

b)Elma Odası Hattı (10.Boru) =

n3=8.814 10-4 m3/kg

m2=146.3 kg/h

A= = 3.582 10-5 m2 d10= =0.00675 m =6.75 mm

d10=3/8”

c)Muz Odası Hattı (8.Boru) =

n3=8.814 10-4 m3/kg

m2=110.09 kg/h

A= = 2.69537 10-5 m2 d8= =0.00585 m =5.85 mm

d8=3/8”

d)9.Boru =

n3=8.814 10-4 m3/kg

mt=m1+m2=306.9125 kg/h

A= = 7.51424 10-5 m2 d9= =0.00978 m =9.78 mm

d9=1/2”

e)7.Boru =

n3=8.814 10-4 m3/kg

mt=m1+m2+m4=417 kg/h

A= = 1.02 10-4 m2 d7= =0.0114 m =11.4 mm
d7=5/8”

MAKİNA DAİRESİNDEKİ BORULARIN HESABI =

a)Toplayıcı Kollektör İle Kompresör Arasındaki Boru =

n1=0.103075 m3/kg

mt=m1+m2+m4=417 kg/h

A= = 6.63 10-4 m2 d2= =0.029 m =29 mm d=1-3/8”

b) Kompresör İle Kondansör Arasındaki Boru =

n2=0.021 m3/kg

mt=m1+m2+m4=417 kg/h

A= = 1.3513 10-4 m2 d2= =0.01311 m =13.11 mm

d=5/8”



























BÖLÜM 6

SOĞUTMA SİSTEMİNDEKİ CİHAZLAR

1-Kondansör :

Soğutma sisteminde soğutucu akışkanın evaporatörden aldığı ısı ile kompresördeki sıkıştırma işlemi sırasında ilave olunan ısının sistemden alınması kondansörde yapılır. Böylece akışkan sıvı haline gelerek basınçlandırılır ve tekrar genişletilerek evaporatörden ısı alacak duruma getirilir.

2-Evaporatör :

Evaporatör sıvı akışkanın buharlaştığı ve bu sırada bulunduğu ortamdan ısı alan cihazlardır. Kondansörden direk olarak veya akışkan deposundan geçerek ve kuru tip sistemde genleşme valfi, kılcal boru veya benzeri bir basınç düşürücü elamanda adyabatik olarak genişletildikten sonra evaporatöre sıvı buhar karışımı şeklinde giren akışkanın büyük bir kısmı sıvı haldedir. Evaporatörden ısı alarak buharlaşan akışkanın bir miktar daha ısı verilmesi veya kızgın buhar durumuna gelmesinin bir çok faydaları vardır.
Direkt veya sıvı temaslı olarak çalışan evaporatörlerin hepsinde de akışkan basıncı kondansör tarafındaki basınca oranla çok daha düşüktür. Bu nedenle avaporatör tarafına sistemin alçak basınç tarafı adı verilir.

3-Kompresör :

Kompresörün sistemdeki görevi buharlaştırıcıdaki ısı ile yüklü soğutucu akışkan sürekliliğini sağlamak ve buhar halindeki soğutucu akışkanın basıncını kompresördeki yoğuşma sıcaklığının karşıtı olan seviyeye çıkarmaktır.

4-Termostatik Genleşme Valfi :

Sıcaklık ve basınca göre çalışan bu valfler küçük veya orta büyüklükteki tesislerde kullanılmakta olup günümüzde geniş kullanma alanı bulmuştur. Çok büyük tesislerde hariç amonyaklı soğutma tesislerinde de bu çok valflere sık rastlanır.
Valfin amacı, el ayar valfi veya otomatik valflerde olduğu gibi, sabit bir soğutma gücü veya buharlaşma basıncı temin etmek olmayıp, muhtelif işletme şartlarında buharlaştırıcının daima mümkün olan en yüksek soğutma gücünü temin etmesidir. Buna göre, şayet soğutucuda çok hızlı buharlaşma oluyorsa çok fazla sıvı, yavaş buharlaşma oluyorsa daha az sıvı vermek gerekir.

5-Selenoid Valf :

Soğutma sisteminde, sıvı veya gaz halindeki akışını elektrik sinyaliyle, uzaktan kumandalı bir şekilde açıp kapatabilmeye yararlar. Valfin normal açık veya normal kapalı yapılış şekline göre valf, yerçekimi etkisiyle, yay etkisiyle veya akışkanın kendi basıncıyla normal konumda iken, elektrik sinyaliyle meydana gelen manyetik bir alanın sağlanmadığı hareket vasıtasıyla normalin aksi konuma girer.
6-Yağ Ayırıcı :

Yağ ayırıcının görevi, kompresörde çıkan gazların beraberlerinde taşıdıkları yağlanma yağlarını kompresöre iade etmektir. Her ne kadar yağı ayırıp otomatik olarak kompresöre yollarsa da en az miktarda yağ buna rağmen kondenser ve yoğutucuya kaçabilir. Bu nedenle tesisin projesinin yapımında yağ geriye dönüşü dikkate alınmalıdır.

7-Filtre-Kurutucu :

Soğutma sisteminde arızaların %80’i direkt veya dolaylı şekilde sistemde nem oluşumuna bağlıdır. Denilebilir ki soğutma sistemine nem kesinlikle girmemeli, girerse de hızla sistemden atılmalıdır.
Nemin zararları :
Genleşme valfinde suyun donarak akışı engellemesi
Metal korozyonu
Bakır kaplama olayı
Kimyasal zincirleme reaksiyonları devam ettirmesidir.
Bu nedenle önce nemin soğutma sistemine girmesi önlenmeli, girmişse süratle atılmalı sistemde kalan veya çalışma esnasında sonradan giren nemde derhal tutulmalıdır. Bu sonuncu önlem filtre-kurutucu adıyla tanımlanan elamanlarla yapılmaktadır.

8-Gözetleme Camı :

Soğutma sistemindeki akışkanın akışını görmek veya akışkan içinde bulunabilecek nemi kontrol etmek ve akışkan şartı hakkında bilgi almak maksadıyla değişik türden gözetleme, seviye ve nemi kontrol etme elemanları geliştirilmiştir. Sıvı gözetleme maksadıyla kullanılan ve gözetleme camı diye anılan elaman genellikle filtre-kurutuculardan sonra, sıvı kontrol elamanlarından önce konulur.

9-Yüksek Basınç Presostadı :

Bu cihaz bir basınç şalteri olup kompresörün çıkış borusu üzerine bağlanır. Basınç, ayarlanan ve müsaade edilen miktarı aşınca kompresörü çeviren elektrik motorunun elektrik aldığı manyetik şaltere ait bobinin sargılarında geçen akımı keserek kompresörün durmasına sebep olur.

10-Alçak Basınç Presostadı :

Yapı itibariyle yüksek basınç presostadı gibi olup ondan farkı, elektrik devresini belli bir basıncın altına düşürüldüğünde açması yani kopresörün durmasıdır.

11–Soğutma Suyu Ayar Valfi :

Bu valflerin görevi, su soğutmalı kondenserlerde suyun gerektiğinden fazla sarfiyatını önlemektir.Kondanser basıncına bağlı olarak çalışırlar ve kondanser basıncı arttıkça valfi açmak suretiyle gereği kadar suyun kondansere girmesini sağlarken kondanser basıncının artması artması halinde su geçişi kısılır.

12–Çekvalf :

Çekvalfler soğutma tesislerinde, normal akış yönünün tersi yönünde akış meydana gelmemesi istenen yerlerde kullanılır. Çekvalf normal yöndeki akış sırasında valfin giriş ve çıkış ağızları arasında meydana gelen basınç farkıyla açılır.

13–Sıvı Tankı :

Kondansörde sıvılaştırılmış olan soğutucu akışının devamlı olarak evaporatör besleyebilmesi için kondanser ile termostatik genleşme valfi arasında sıvı tankı konur.
Sıvı tankları çelik şaçlardan imal edilir. Üzerinde bir veya iki tane servis valfi vardır. Servis valflerinden birisi sıvı hattı ile depo arasında diğeri ise kondanser ile depo arasına konur. Yatık ve dik olmak üzere iki durumda devreye bağlanırlar. Sıvı tankları devrenin gazını tamamen alacak şekilde ve üst kısmında %20 boşluk bulunmak üzere dizayn edilirler.

14–Emme ve Basma Manometresi :

Emme manometresi emme hattındaki basıncı, basma manometresi, basma hattındaki basıncı ölçmeye yarar.