soguk_depolar

8/7/2019 soguk_depolar

http://slidepdf.com/reader/full/sogukdepolar 1/50

ÖNSÖZ

İnsanoğlu çok eski zamandan beri düşük sıcaklık elde etme yollarını denemişve düşük sıcaklıktan yararlanmayı bilmiştir. İnsanlar besin maddelerininbozulma sebeplerini bilmeden saklama deneyimlerinde bulunmuş, tabiioluşumları gözlemişlerdir. İnsanoğlunu bu araştırmalara iten başlıca sebep,bütün canlıların en önemli ihtiyacı olan beslenmedir. Dünya nüfusunun hızlaarttığı günümüzde, özellikle kalabalık yerleşim merkezlerinde yaşayanlara gerek duydukları besin maddelerini sağlamak önemli bir sorundur. Bu sorun, besinmaddelerini çok üretildikleri yerlerden, yerleşim yerlerine besin değerinikoruyarak taşımakla ve saklamakla çözülebilir. Bunu sağlamanın en etkili yoluise soğuk hava depolarının kurulmasıdır. İyi depolama ve muhafaza sonundaüretilen tüm besin maddelerinin korunması ve değerlendirilmesi iç ve dış pazarasunulması bizim için iyi bir gelir ve döviz kaynağı olacaktır.

Proje çalışmaları sırasında bana her türlü konuda yardımcı olan kıymetli

Hocam Yrd.Doç.Dr. Semiha ÖZTUNA ’ ya teşekkür ederim.



İÇİNDEKİLER

Önsözİçindekiler GirişSemboller BÖLÜM 1

Genel Termodinamik Bilgiler Ve Soğutma Ve Teorik Esası AraştırmasıBÖLÜM 2

2.1 Soğutmanın Tanımı2.2 Tanımlar

BÖLÜM 33.Soğuk Depoların Kuruluş Esasları3.1 Mutfak Tipi Soğuk Depolar

3.2 Koltuk Soğuk Depolar 3.3 Tüketim Bölgeleri İçin Soğuk Depolar 3.4 Üretim Bölgeleri İçin Soğuk Depolar 3.5 Pazarlama Bölgeleri İçin Soğuk Depolar 3.6 Terminal, İstasyon Ve Liman Tipi Soğuk Depolar

BÖLÜM 4Soğutucu Akışkanlar

BÖLÜM 5Soğuk Depo Projesi

5.1. Ön Bilgi Ve Kabuller 5.2. Oda Alanlarının Belirlenmesi5.3. Isı Transferi Katsayılarının Hesaplanması5.4. Soğutma Yüklerinin Hesabı5.4.1 Duvar, Kapı, Döşeme Ve Tavandan Geçen Transmisyon Isısı5.4.2 Radyasyonla Gecen Isı Miktarı5.4.3 İş İcabı Soğuk Hava Deposu Personeli Tarafından Neşredilen Isı5.4.4 Işıklar,Motorlar ve Diğer Isı Üreten Cihazlardan Neşredilen Isı5.4.5 Dışarıdan Sızıntı İle Soğuk Depoya Giren Vantilasyon İçin Kullanılan

Taze Havayı Soğuk Depo Rejimine Getirmek İçin Gerekli Isı :



SEMBOLLER

A : Alan m2

L : İzalasyon Kalınlığı m

λ : Isı İletim Katsayısı Kcal/m h °C

α : Yüzey Film Katsayısı Kcal/m2 h °C

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

Q : Isı Miktarı Kcal/h

∆ T : Sıcaklık Farkı °C

ν : 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

η i : İndike Verim

η m : Mekanik Verim

U : Hız m/sD : Boru Çapı m



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 soğutmacılıktaKilo Kalori “Kcal’’ (+14.5 ºC ‘ deki 1Kg suyun sıcaklığı 1 ºC artırmak içinverilmesi gereken ısıdır.)

1.2 SICAKLIK : Sıcaklık bağıl bir değerdir ve maddenin ısı sıklığını( konsantrasyonunu ) ifade eder. Genellikle bir referans noktaya göre , dahasoğuk veya daha sıcak olarak ifade edilir. 1.3 AĞIRLIK : Bir cismin ,dünyanın yer çekimi kuvvetinin ,etki seviyesi ocismin “ 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 birimi 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 kütleninsıcaklığının ,birim sıcaklık kadar artırmak için , ilavesi gereken ısı miktarı olupher 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 adıverilir .Gizli ısı ve Duyulur ısının beraberce işlem gördüğü hallerde “Toplamısı” söz konusu olur.Bir sıvı maddenin buharlaşma sıcaklığı , bulunduğu kaptakibasıncın 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.Halbuki50 ºC ‘de 0.126 ata mutlak basınçta (690 mm Hg vakum )buharlaşma ısısı 569Kcal /Kg ‘dır .



1.8 MÜKEMMEL GAZ VE BUHAR KARIŞIMLARI : Bir gaz + buhar karışımını oluşturan bütün bileşenler gaz halinde bulunuyorsa ,karışımdoymamış haldedir .Doymamış karışımda , buharın kısmı basıncı Pb ,Pd doymabasıncından küçüktür . Eğer bir gaz buhar karışımındaki buhar , doyma

basıncında ve sıcaklığında ise , karışıma doymuş karışım adı verilir . Doymuşhaldeki karışım bir gaz fazı ile yoğuşma sonucu elde edilen bir sıvı veya katıfazından oluşur . Sıvı veya katı fazı gaz içinde dispers şeklinde dağılmış haldebuluna bileceği gibi içerisinde bulunduğu kabın tabanında da toplanabilir.Her iki halde de, gaz fazı ile faz arasında denge mevcuttur. .Burada , sıvı veya katıfazı içerisinde erimiş halde gaz bulunmadığı ve denge halinde buharın kısmıbasıncının , karışımın sıcaklığına uyan doyma basıncına eşit olduğuvarsayılacaktır.

1.9 ÇİĞ NOKTASI : 1 noktasında , T1 sıcaklığında ve Pb basıncında bulunanGaz + buhar karışımı , doymuş karışım durumundadır . Doymuş halde bulunanbu karışımın sabit sıcaklıkta sıkıştırılması ile buharın basıncı , karışımsıcaklığındaki doyma basıncına eşit olduğunda , 4 noktasına gelindiğindekarışım doymuş karışımı oluşturur . Basınç artırılmaya devam edilirse yoğuşmameydana gelir . Eğer , bir noktasındaki basınç ve sıcaklığa sahip gaz buhar

karışımı (Pb=sbt ) sabit basınçta soğutulursa , karışımın basıncı sabit kaldığındankarışımların kısmı basınçları da sabit kalır . Karışım 1-2 eğrisi boyunca soğur

ve 2 noktasında karışım doymuş hale gelir. Bu iki noktasına çiğ noktası , bunakarşılık gelen sıcaklığa , çiğ noktası sıcaklığı denir . Gaz +buhar karışımı 1durumundan itibaren sabit basınç altında değil de , sabit hacimde altındasoğutulursa , 1-5 eğrisi takip edilerek 5 noktasına gelinir ve bu noktada yoğuşmabaşlar . bu noktaya uyan sıcaklık , 1 halindeki karışımın çiğ noktasısıcaklığından düşüktür .

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

T1

Pd=sbt

v=sbt P=sbt

Gaz+buhar karışımı

ile ilgili bölge

T

1

3

4

52

K

Çiğnoktası

S

Pd



Soğuk deponun, soğutma rejiminde tutulabilmesi için soğuk depodançıkarılması 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 valfivb. makine ve tesisat bulunan kapalı bir devredir.

2.2.5 SOĞUTUCU AKIŞKAN

Soğutma devresinde dolaştırılan ve buharlaşma ile yoğuşturma arasında durumdeğiştirerek 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 akışkanbuharının kondansere taşınmasını sağlayan borudur.

2.2.9 KONDANSER

Soğutma kompresörü tarafından yüksek basınç ve sıcaklık altında basılansoğutucu akışkan buharının yoğunlaşmasını ve ısı geçişini sağlayan belirli ısıyayma 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



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

2.2.19 SİSTEM KAPASİTESİ

Sistem kapasitesi bir soğutma devresinin soğumakta olan soğuk depolardanemdiği ısı miktarıdır.

BÖLÜM 3

3.SOĞUK DEPOLARIN KURULUŞ ESASLARI

Soğuk depolar genellikle ticari amaçlara göre çok değişik tip mahal vebölgelerde yapılabilirler. Bütün bu hususlar tamamen ticari esaslara görebelirlenirler.

3.1 MUTFAK TİPİ SOĞUK DEPOLAR

Genellikle büyük mutfaklarda, fabrika, okul, yurt, hastane, askeri birlikler veçeşitli iş yerlerinde buzdolapları ihtiyacı karşılayamazlar. Bu gibi yerlerde satınalma imkanı ve şartlarına göre boyut ve tipinin belirlenmesi için soğuk depoveya 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 pazarlamafirmaları genellikle teşhir ve yer imkanları bakımından sınırlıdırlar. Bu gibidurumlarda 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 boyutve tipte soğuk depolar tesis ederler. Bu tip soğuk depolara koltuk soğuk depolarıdenir.

3.3 TÜKETİM BÖLGELERİ İÇİN SOĞUK DEPOLAR

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

3.4 ÜRETİM BÖLGELERİ İÇİN SOĞUK DEPOLAR



Son zamanlarda soğuk depoculuk ülkemizde üretim bölgelerine de doğrudanyayılmaktadır. Üretim bölgelerinde tesis edilen soğuk depolar genellikle taşımave 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. Gıdamaddesinin bozulmadan ve çürüme temayülü göstermeden tüketime arzı esasolduğuna göre gıda maddesi ihtiyaca göre üretim bölgesinde tüketim bölgesinekadar soğuk muhafaza altında tutulmalıdır, buna soğuk depoculukta soğutmazinciri 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 genellikleterminal, liman ve istasyonlardır.

Bu amaçla terminal, istasyon ve limanlarda da soğuk depolar tesis edilir. Busoğuk depolar bilhassa büyük nakliyat gemilerinin yükleme ve boşaltma yaptığılimanlarda 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 ortamanakledilmesinde ara madde olarak yararlanılan soğutucu akışkanlar ısı alışverişini genellikle sıvı halden buhar haline (Soğutucu – Evaporatör

devresinde) ve buhar halden sıvı haline (Yoğuşturucu – Kondenser devresi)dönüşerek sağlarlar. Bu durum bilhassa buhar sıkıştırma çevrimlerindegeçerlidir.

Soğutucu akışkanların, yukarıda tarif edilen görevleri ekonomik vegüvenilir bir şekilde yerine getirebilmesi için bazı kimyasal ve fizikselözelliklere sahip olmaları gerekir. Bu özellikler, uygulama ve çalışmaşartlarının durumuna göre değişeceği gibi her zaman bu özelliklerinhepsini 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 ısılözelliğe de sahip olan refrijeran madde için 1920 ‘lerde araştırmalar fluokarbon refrijeranların (floride edilmiş hidrokarbonların) bulunmasınısağlamıştır. halokarbon (halojene edilmiş hidrokarbonlar) ailesinden olanfluokarbonlar, metan (CH4) veya etan (C2H6) içerisindeki hidrojenatomlarından 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 ikameedilen dichloro-difluoro-methane / CCl2F2 (freon-12 veya R12) ve yine

metandaki 4 hidrojen yerine 1 klor ile 2 flor atomu yerleştirilenchlorodifluoromethane (freon-22 veya R-22) soğutucu akışkanlarıdır. En sık rastlanan diğer soğutucu akışkanlar :

R-12 (CCl2F2) : Bugün, soğutma maksadı için en çok kullanılan soğutucuakışkandır. Zehirli, patlayıcı ve yanıcı olmaması sebebiyle tamamenemniyetli bir maddedir. En ekstrem çalışma şartlarında dahi stabil vebozulmayan, özelliklerini kaybetmeyen bir maddedir. Ancak, açık bir aleveveya aşırı sıcaklığa haiz bir ısıtıcı ile temas ettirilirse çözüşür ve zehirli

bileşkelere ayrışır. Kondenserde, ısı transferi ve yoğuşma sıcaklıklarıbakımından oldukça iyi bir durum gösterir. Yağlama yağı ile tüm çalışma



şartlarında karışabilir ve yağın kompresöre dönüşü basit önlemleresağlanabilir. Yağı çözücü (Solvent) özelliği, kondenser ve evaparatör ısıgeçiş yüzeylerinde yağın toplanıp ısı geçiş yüzeylerinde yağın toplanıp ısıgeçişini azaltmasını önler.

Buharlaşma ısısının düşük olması sebebiyle sistemde dolaşmasıgereken akışkan debisi fazladır. Fakat bu önemli bir mahzur olmadığı gibiküçük sistemlerde, akış kontrolünün daha iyi yapılması yönünden tercihedilir. Büyük sistemlerde ise buhar yoğunluğunun fazlalığı ile birimsoğutma için gerekli soğutma hacmi R-22, R-500 ve R-717 (Amonyak)dan çok farklı değildir. Birim soğutma için harcanan beygir gücü detakriben 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 üzeregeliştirilmiş bir soğutucu akışkandır, fakat paket tipi klima cihazlarında, evtipi 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 sıcaklıklarıR-12 den daha yüksek seviyede ve fakat birim soğutma kapasitesi içingerekli tahrik gücü takriben aynıdır. Çıkış sıcaklıklarının oldukça yüksek olması sebebiyle, bunun aşırı sebeplere ulaşmasına engel olmak içinemişteki kızgınlık derecesini mümkün mertebede düşük tutmalıdır (Bilhassa

hermetik tip kompresörlerde). Hava soğutmalı kondenser kullanıldığındakondenser kapasitesi (alanı) ihtiyaçtan biraz yüksek tutulmalıdır. Derinsoğutma uygulamalarında, aşırı çıkış sıcaklıkları ile karşılaşılabileceğinden(yüksek sıkıştırma oranı sebebiyle) silindirlerin su gömlekli olması tavsiyeedilir. Yağ dönüşünü sağlamak için R-12 ‘ye nazaran daha dikkatli ve iyiişlenmiş dönüş boruları döşenmeli, derin soğutma uygulamalarındamuhakkak yağ ayırıcı konulmalıdır. R-12 yağ ile daha çabuk ve iyikarışmaktadır. Su ile ise R-22 daha çabuk ve yüksek oranda karışır.

R-717 (AMONYAK) : Bugün, fluo-karbon ailesinin dışında geniş ölçüdekullanılmaya devam eden tek soğutucu akışkan amonyaktır. Zehirleyici vebir ölçüde yanıcı-patlayıcı olmasına rağmen mükemmel ısıl özellikleresahip olması sebebiyle, iyi eğitilmiş işletme personeli ile ve zehirleyicietkisinin fazla önem taşımadığı hallerde, büyük soğuk depoculukta, buzüretiminde, buz pateni sahalarında ve donmuş paketleme uygulamalarındabaşarıyla kullanılmaktadır. Buharlaşma ısısının yüksek oluşu ve buhar özgül hacminin de oldukça düşük olması sistemde dolaştırılması gerekenakışkan miktarının düşük seviyede olmasını sağlar. R-22 ‘de olduğu gibi

çıkış sıcaklıkları yüksek seviyeli olup kompresör kafa ve silindirlerinin susoğutma gömlekli olması tercih edilir..



Amonyak yağ ile karışmaz, fakat karterdeki çalkantı ve silindirdekiyüksek hızlar yağın sisteme sürüklenmesine sebep olur. Bu nedenle, gerek kompresör çıkışına yağ ayırıcı koymak suretiyle, gerekse evaporatördenkompresöre yağın dönüşünü kolaylaştıracak tarzda boru tertibiyle yağın

kompresör karterine birikmesi sağlanmalıdır.

Soğutma Sistemlerine Şarj Edilecek Soğutucu Akışkan MiktarınınBelirlenmesi

Soğutma ve iklimlendirme sistemlerinin fonksiyonlarını tam olarak yerinegetirebilmeleri için, bu sistemlerde uygun miktarlarda soğutucu akışkanınbulunması gerekir.

Soğutucu akışkanın gerekenden az olması durumunda sistem içinde yeterlidebide akışkan sirkülasyonu sağlayamadığı için kompresör emiş basıncı azalır ve sistemin soğutma kapasitesi düşer.

Soğutucu akışkanın gerekenden fazla olması durumunda ise kondenserde aşırımiktarda sıvı akışkan bulunur ve kompresör basma basıncı gereken değerindenfazla bir değere çıkar. Yüksek soğutucu akışkan debisi için yetersiz kalanevaporatörden çıkan akışkan kızgın buhar halinde olmayıp, doymuş sıvıdoymuş buhar karışımından oluşur.Akümülatöründe yetersiz kalması sebebi ilekompresöre sıvı akışkan girmesi sebebi ile kompresör valflerinin zarar görmesiönlenemez 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 arzetmektedir.Bu şarj miktarı kritik şarj miktarı olarak da adlandırılır.Kritik şarjındeğeri ise sistemin soğutma kapasitesine, boru hatlarının uzunluğuna, soğutucuakışkanın türü ve çalışma sıcaklığına bağlı olarak değişir.



BÖLÜM 5

SOĞUK DEPO PROJESİ

5.1 PROJE KONUSU25 ton balığın soğuk depolanması, 50 ton peynirin soğuk depolanması ve 20 tonbalığın dondurulması için soğuk hava deposu tasarımı yapılacaktır.

PROJE HESAPLARI YAPILIRKEN KULLANILACAK VERİLER

-Soguk hava deposunun yapılacağı yer: İSTANBUL-Dış hava sıcaklığı : +33oC-Dış hava bağıl nemi : % 47-Yaş termometre sıcaklığı : +24oC-İzafi nem : % 63-Soğuk odalar iç nemi : % 80-Soğuk oda döşeme sıcaklığı(Toprak) : +25oC-Soğuk hava tavan sıcaklığı : +33oC-Kompresör odası sıcaklığı : 33+5=38oC-Balık muhafaza odası sıcaklığı : -2oC-Balık ön soğutma odası sıcaklığı : 0oC-Balık şoklama odası sıcaklığı : -30oC

-Şoklanmış balık bekletme odasısıcaklığı : -25oC-Peynir muhafaza odası sıcaklığı : +1oC-Balıkların depoya giriş sıcaklıkları : +24oC-Koridor sıcaklıkları : +25oC alınmıştır.-Peynirin depoya giriş sıcaklığı : + 30oC

5.2 SOĞUK HAVA DEPOSU ODALARININ ALANLARININHESAPLANMASI

25 TON BALIK (SOĞUTULACAK)

1m2 ’ye 250 kg NOT:Balıklar sandıklar içinde

x 25000 kg saklanacaktır._______________

x = 25000 = 100m2

250

% 25 oda kullanma faktörü eklenirse:



ABM= 100.1,25 =125 m2

50 TON PEYNİR(DEPOLAMA)

Tavan yüksekliği 3m olan soğuk hava depomuzda 1 m2

alana istif edilebilecek olan mal miktarı 1920 kg dır.1 m2 ’ye 20 kg’ lık 96 adet teneke konulacaktır.

1 m2 ’ye 1920 kgx 50000 kg_______________

x = 26 m2

% 25 ’lik hareket alanınıda eklersek:APM= 32,5 m2

20 TON BALIK (DONDURULACAK)

1) Balık için ön soğutma odası alanı (OoC)

Soğuk depolamada sandıkla 250 kg/m2 balık depolanabilir.Günde toplam kapasitenin % 5’i kadar mal geldiği kabul edildi.Balık ön soğutma odasında 24 saat bekletilir.

20 ton x 0,05 = 1 ton /gün

250 kg 1 m 2’ye1000 kg x_________________ x= 4 m2

% 25 hareket alanı eklenirse:Aös= 4 x 1,25= 5,0 m2

2) Balık için şoklama odası alanı (-30 oC)

Balık şoklama odasında 24 saat bekletilir.Günde toplam kapasitenin % 5’i kadar mal geldiği kabul edildi.20 ton x 0,05 = 1 ton / gün

250 kg 1 m 2’ye1000 kg x

_________________ x= 4 m2



% 25 hareket alanı eklenirse:AŞOK = 4 x 1,25= 5,0 m2

3) Dondurulmuş balık muhafaza odası alanı(-25o

C)

450 kg 1 m2’ye20000 kg x_________________

x = 44,5 m2

% 25 hareket alanı eklenirse:ADBM = 44,5 x 1,25 = 56 m2

Toplam alan: 125+32,5+5+5+56=223,5 m2

YAPI ELEMANLARININ (λ) ISI İLETİM KATSAYILARI (kcal/mh oC)

Ytong tuğla (hafif) 0,45 kcal/ mh oC

Çimento sıva 1,2 kcal/ mh oC

Kireçli sıva 0,6 kcal/ mh oC

Blokaj 1,3 kcal/ mh oC

Zemin mozaiği 1,5 kcal/ mh oC

Grobeton 1,1 kcal/ mh oC

Demirli beton 1,3 kcal/ mh oC

Strofor 0,035 kcal/ mh oC

Ruberoit (buhar kesici) 0,12 kcal/ mh oC



5.3 TOPLAM ISI GEÇİŞ KATSAYILARININ HESABI

Dış duvarlarda:

α Dış = 20 kcal /m2h oC α İç = 7 kcal /m2h oC

1/K DD = 1/7 + 0,03/0,75 + 0,23/0,45 + 0,03/1,2 + 0,02/0,12 + 0,15/0,035 +0,02/0,12 +0,03/1,2 + 0,23/0,45 + 0,02/1,2 + 1/20

1/K DD= 0,142 + 0,04 + 0,511 + 0,025 + 0,0166 + 4,285 + 0,0166 + 0,025 +0,511 + 0,0166 + 0,05

1/K DD = 5,639

K DD= 0,177 kcal /m2h oC

İç duvarlarda:

Yapı elemanları L (m)λ(kcal/ mh oC)

• Kireçli sıva 0,03 0,75

• Dolu tuğla(hafif) 0,23 0,45

• Çimento sıva 0,03 1,2

• Buhar kesici 0,02 0,12

• Strofor 0,15 0,035



• Dolu tuğla 0,23 0,45






• Strofor 0,15 0,035

• Dolu tuğla 0,23 0,45


α iç = α dış = 7 kcal /m2h oC

1/K İD= 1/7 + 0,02/1,2 + 0,15/0,035 + 0,23/0,45 + 0,02/1,2 + 1/7 = 0,142 +

0,0166 + 4,285 + 0,511 + 0,0166 +0,142 =5,113K İD = 0,195 kcal /m2h oC

Döşemede:


• Blokaj 0,1 1,3

• Grobeton 0,1 1,1


• Strofor 0,10 0,035


• Demirli beton 0,1 1,3

• Karo mozaik 0,03 0,9

α iç = 7 kcal / m2h oCα dış = ∞1/K DÖ = 1/∞ + 0,1/1,3 + 0,1/1,1 + 0,02/0,12 + 0,1/0,035 + 0,02/0,12 + 0,1/1,3 +0,03/0,9 +1/7K DÖ = 0,25 kcal / m2h oC

Tavanda:




• Asfalt yalıtım 0,02 0,15

• Demirli beton 0,1 1,3• Tavan sıvası 0,04 0,78


• Strofor 0,10 0,035

• Tavan sıvası 0,04 0,78

α iç = 5 kcal / m2h oC

α dış = 20 kcal / m

2

h

o

C1/K TA= 1/20 + 0,02/0,15 + 0,1/1,3 + 0,04/0,78 + 0,04/0,12 + 0,1/0,035+0,04/0,78 + 1/5K TA= 0,266 kcal / m2h oC Soğutma odalarının kapıları için:


• İnce saç levha 0,003 50

• Cam yünü 0,15 0,04

• İnce saç levha 0,003 50

α iç = 7 kcal / m2h oC α dış = 20 kcal / m2h oC

1/K Kapı= 1/7 + 0,003/50 + 0,15/0,04 + 0,003/50 + 1/20 = 3,952

K Kapı= 0,253 kcal / m2h oC

5.4 SOĞUTMA YÜKLERİNİN HESABI

Soğutma yükü hesabı ısı kaynaklarına göre yapılmıştır.1) Duvar,kapı,döşeme ve tavandan geçen ısı



2) Radyasyonla teras,çatı ve güneşe bakan kapı ve duvarlardan geçen güneşısısı

3) İş icabı faaliyet gösteren soğuk depo personeli tarafından neşredilen ısı4) Işıklar,motorlar veya mevcut olabilecek ısı üretim cihazlarının yaydığı ısı

5) Dışardan sızıntı ile soğuk depoya giren veya vantilasyon için kullanılantaze havayı soğuk depo rejimine getirmek için alınması gereken ısı

5.4.1 DUVAR , KAPI , DÖŞEME VE TAVANDAN GEÇEN ISI

a) BALIK MUHAFAZA ODASI İÇİN:

Dış duvardan geçen ısı:

Q = K.A.∆TQDD = 0,177.(25.3).[(33) - (-2)]= 464,625 kcal/h

İç duvardan geçen ısı

Q = K.A.∆TQİD1=0,195.(5.3).[(38 - (-2)]=117 kcal/hQİD2=0,195.(5.3).[1 - (-2)] = 8,775 kcal/hQİD3=0,195.(20.3 - 2,8.1,8).[(25) - (-2)] = 289,364 kcal/h

Tavandan geçen ısı

Q = K.A.∆TQta=0,266.125.[(33) - (-2)] =1163,75 kcal/h

Döşemeden geçen ısı

*Zemin sıcaklığı 25oC alındı.Q = K.A.∆T

QDö=0,25.125.(25+2) = 843,75 kcal/h

Kapıdan geçen ısı

Kapının boyutları:Yükseklik:2,8 m

Genişlik :1,8 m



Q = K.A.∆TQKapı=0,253.2,8.1,8.[(25) - (-2)] = 34,428 kcal/hQBM1=2821,692 kcal/h

b)PEYNİR ODASI İÇİN:


Q = K.A.∆TQDD1=0,177.3.6,5.(33 - 1) = 110,448 kcal/hQDD2=0,177.3.5.(33 - 1) = 84,96 kcal/h

İç duvardan geçen ısı:

Q = K.A.∆TQİD=0,195.(6,5.3 - 2,8.1,8).(25 - 1) = 67,672 kcal/h

Tavandan geçen ısı:

Q = K.A.∆TQTa=0,266.6,5.5.(33 - 1) = 276,64 kcal/h

Döşemeden geçen ısı:

Q = K.A.∆TQDÖ=0,25.6,5.5.(25 - 1) = 195 kcal/h

Kapıdan geçen ısı:

Q = K.A.∆TQKapı=0,253.2,8.1,8.(25 - 1) = 30,60 kcal/h

QP1=765,32 kcal/h

c)BALIK ÖN SOĞUTMA ODASI İÇİN:


Q = K.A.∆TQDD= 0,177.2,0.3.(33 - 0) = 35,046 kcal/h



QTa=0,266.2,5.2[(33) – (-30)] = 83,79 kcal/h


Q = K.A.∆TQDÖ=0,25.2,5.2.[(25) – (-30)] = 68,75 kcal/h


Q = K.A.∆TQkapı=0,253.2,8.1,8.[(25) – (-30)] = 70,1316 kcal/h

QBŞO1 = 351,066 kcal/h

e)DONMUŞ BALIK MUHAFAZA ODASI İÇİN:


Q = K.A.∆TQDD1= 0,177.22,4.3.[(30) – (-25)] = 689,875 kcal/hQDD2 = 0,177.2,5.3.[(30) – (-25)] =76,995 kcal/h

İç duvardan geçen ısı:

Q = K.A.∆TQİD=0,195.[22,4.3 – 2,8.1,8].[(25) – (-25)] = 606 kcal/h

Tavandan geçen ısı:

Q = K.A.∆TQTa=0,266.22,4.2,5.[(33) – (-25)] =863,968 kcal/h


Q = K.A.∆TQDÖ=0,25.22,4.2,5.[(25) – (-25)] = 700 kcal/h


Q = K.A.∆TQkapı=0,253.2,8.1,8.[(25) – (-25)] = 63,756 kcal/h

QDBMO1= 3000,594 kcal/h



5.4.2 RADYASYONLA GEÇEN ISILAR

İstanbul ili yaklaşık 45o enleminde ve tesisin dış duvarları ile çatısı açık renge

boyalıdır.

PEYNİR MUHAFAZA ODASI

• Batıya bakan yüzey için max. solar radyasyon miktarı saat 18:00’da , ∆T=7,2oC

QB = K.A.∆T = 0,177.5.3.7,2 = 19,116 kcal/h

• Kuzeye bakan yüzey için max. solar radyasyon miktarıQK = 0• Çatı için max. solar radyasyon miktarı

∆T = 3,9 oCQÇ = K.A.∆T = 0,266.6,5.5.3,9 = 33,715 kcal/hQP2 = 52,831 kcal/h

BALIK MUHAFAZA ODASI

• Kuzeye bakan yüzey için max. solar radyasyon miktarı

QK = 0

• Çatı için max. solar radyasyon miktarı

∆T = 3,9 oCQÇ = K.A.∆T = 0,266.125.3,9 = 129,675 kcal/h

QBM2 = 129,675 kcal/h

BALIK ÖN SOĞUTMA ODASI

• Saat 14:00’da güneye bakan yüzey için max. solar radyasyon miktarı∆T = 3,3 oC

QG = K.A.∆T =0,177.2,0.3.3,3 = 3,504




∆T = 11,7 oCQÇ = K.A.∆T = 0,266.2,5.2.11,7 = 15,561 kcal/hQBÖS2 = 18,865 kcal/h

BALIK ŞOKLAMA ODASI

• Güneye bakan yüzeylerde max. solar radyasyon miktarı saat 14:00’da∆T = 3,3 oC

QG = K.A.∆T =0,177.2,0.3.3,3 = 3,504 kcal/h


∆T = 11,7 oCQÇ = K.A.∆T = 0,266.2,5.2.11,7 = 15,561 kcal/hQBŞO2 = 18,865 kcal/h

DONMUŞ BALIK MUHAFAZA ODASI

• Güneye bakan yüzeylerde max. solar radyasyon miktarı saat 14:00’da∆T = 3,3 oC

QG = K.A.∆T =0,177.22,4.3.3,3 =39,251 kcal/h

• Doğuya bakan yüzeylerde max. solar radyasyon miktarı saat 10:00’da∆T = 7,2 oC

QD = K.A.∆T =0,177.2,5.2.7,2 = 6,372 kcal/h


∆T = 11,7oCQÇ = K.A.∆T = 0,266.22,4.2,5.11,7 = 174,283 kcal/hQDBMO2 = 219,906 kcal/h

5.4.3 İŞ İCABI SOĞUK DEPO PERSONELİ TARAFINDAN NEŞREDİLENISI



Peynir muhafaza odası : 32,5 m2

Balık muhafaza odası : 125 m2

Balık ön soğutma odası : 5 m2

Balık şoklama odası : 5 m2

Donmuş balık bekletme odası : 56 m2

_________________________________________________

Toplam alan : 223,5 m2

Depo alanı 223,5 m2 olduğu için 3 işçi yeterlidir.1 adet fork-lift kullanılacaktır.El arabası ile çalışan1 işçi = 250 kcal/h2işçi = 500 kcal/hFork-lift operatörü = 200 kcal/hQİ = 500+200 = 700 kcal/h

1 m2’ye düşen ısı miktarı = 700 / 223,5 = 3,131 kcal/h

QP3 = 32,5.3,131 = 101,757 kcal/hQBM3 =125.3,131 = 391,375 kcal/hQBÖS3 = 5.3,131 = 15,655 kcal/hQBŞ3 = 5.3,131 = 15,655 kcal/hQDBM3 = 56.3,131 = 175,336 kcal/h

5.4.4 IŞIKLAR,MOTORLAR VEYA DİĞER ISI ÜRETEN CİHAZLARDANNEŞREDİLEN ISI

IŞIKLARDAN YAYILAN ISI

Peynir muhafaza odası:32,5 m2’lik bu odaya 100 wattlık 1 adet lamba koyabiliriz.

QP4 = 100.1.0,860 =86 kcal/h

Balık muhafaza odası:125 m2’lik bu alana 100 wattlık 5 adet lamba koyabiliriz.

QBM4 = 100.5.0,860 = 430 kcal/h

Balık ön soğutma odası:5,0 m2’lik bu odaya 100 wattlık 1 adet lamba koyabiliriz.

QBÖS4 = 100.1.0,860 = 86,0 kcal/h



QDBM5 = 2.250.0,860 = 430 kcal/h

5.4.5 DIŞARDAN SIZINTIYLA SOĞUK DEPOYA GİREN VEVANTİLASYON İÇİN KULLANILAN TAZE HAVAYI SOĞUK DEPO

REJİMİNE GETİRMEK İÇİN ALINMASI GEREKEN ISI MİKTARI :

Standart olarak 21 oC sıcaklıkta , 1 atm basıncında , 1 kg kuru hava 0,833 m3 /kgözgül hacim kaplanmaktadır.Sıcaklığın değişmesiyle havanın hacmi dedeğişeceğinden , her sıcaklık için 1 kg havanın hacmi ayrı ayrı hesaplanmalıdır.

V1 = İlk özgül hacim (m3 /kg)T1 = İlk mutlak sıcaklık (ok)V2 = Son özgül hacim (m3 /kg )T2 = Son mutlak sıcaklık (ok)

m / V1 = ٩ = kg/ m3 = 1 / V

P. V1 / P. V2 = m . R . T1 / m . R . T2

1 = m / V1 . T1

1 / V1 . T1 = 1 / V2 . T2

1 = m / V2 . T2

(21 + 273) / 0,833 = ( 33 + 273)

V2 = 0,867 m3 /kg

a) Peynir muhafaza odası:

Peynir muhafaza odasında günde 30 defa hava değişimi esas kabul edildiğinegöre;• Oda hacmi:

V = 5.6,5.3 = 97,5 m3

• Günde değişen hava miktarı:

V = 97,5 . 30 = 2925 m3 / gün

• Havanın kütlesel debisi:

M = V / V2 = 2925 / 0,867 = 3373,7 kg / gün = 140,57 kg/hQPMS = m. Cp .∆T

Cp = 0,109 kcal / h oCQP6 = 140,57 . 0,109 . (33 – 1) = 409,308 kcal / h



b) Balık muhafaza odası :

Balık muhafaza odasında günde 35 defa hava değişimi esas kabul edildiğine

göre;

• Oda hacmi:

V = 5.25.3 = 375 m3

• Günde değişen hava miktarı :

V = 375.35 = 13125 m3


M = V / V2 = 13125 / 0,867 = 15138,408 kg / gün = 630,76 kg / h

QBM6 = 630,76.0,109. [(33) – (-2)] = 2406,376 kcal / h

c) Balık ön soğutma odası :

Balık ön soğutma odasında günde 75 defa hava değişimi olduğu esas kabuledildi.

• Oda hacmi:

V = 2,5.2,0.3 = 22,5 m3


V = 22,5. 75 = 1687,5 m3

Cp = 0,109 kcal / h oC

• Havanın kütlesel debisi :

M = V / V2 = 1687,5 / 0,867 = 1946,366 kg / gün = 81,098 kg / hQBÖS6 = 81,098 . 0,109 .(33) = 291,711 kcal / h

d) Balık şoklama odası :

Balık saklama odasında günde 50 defa hava değişimi olduğu esas kabul edildi.

• Oda hacmi:



V = 2,5 . 2 .3 = 22,5 m3

• Günde değişen hava miktarı :

V = 22,5.50 = 1125 m3


M = V / V2 = 1125 / 0,867 = 1297,577 kg / gün = 54,065 kg / hQBŞ6 = 54,065. 0,109 .[(33) – (-30)] = 371,269 kcal / h

e) Donmuş balık muhafaza odası:

Bu odada günde 25 defa hava değişimi kabul edildiğine göre ;

• Oda hacmi:

V ═ 2,5.22,4.3 = 56.3 = 168 m3


V = 168 . 25 = 4200 m3


M = V / V2 = 4200 / 0,867 = 4844,29 kg / gün = 201,845 kg / hQDBM6 = 201,845 . 0,109 . [(33) – (-25)] = 1276,066 kcal /h

5.4.6 SOĞUK DEPOYA ALINAN GIDA MADDELERİNİ MUHAFAZAREJİMİNE GETİRMEK İÇİN ALINMASI GEREKEN ISI: a) Peynir depolama odası (+1 oC) :

Cp = 0,5 kcal / kg oC

Depoya her gün depodaki malın % 5’i kadar mal koyalım.Peynir odaya 30 oCde girmekte ve +1 oC’ye 24 saatte soğutulur.



M = 50000 . 0,05 = 2500 kg / günQP7 = M . Cp . ∆T = 2500 / 24 . 0,5 . (30 – 1) = 1510,416 kcal / h

b) Balık muhafaza odası (-2o

C) :

Balıklar odaya 24 oC sıcaklıkla girmekte ve -2 oC’ye 24 saatte soğutulur.Bu odada depolanacak balığın her gün % 5’i kadar mal geldiğini kabul edelim.

Cp = 0,8 kcal / kg oCM = 25000 . 0,05 = 1250 kg / günQBM7 = M . Cp . ∆T = 1250 / 24 .0,8 .[(24) – (-2)] = 1083,33 kcal / h

c) Balık ön soğutma odası :

Balıklar odaya 24 oC’de girmekte ve 0 oC’ ye 24 saatte soğutulur.

Cp = 0,8 kcal / kg oCM = 1000 kg / günQBÖS7 = M . Cp . ∆T = 1000 / 24 . 0,8 . (24 - 0) = 800 kcal / h

d) Balık şoklama odası :

Balıklar şoklama odasında 0 oC’de girer ve (-30) oC’ye 24 saatte soğutulur.

Cp = 0,8 kcal / kg oCM = 1000 kg / günQBŞ7 = M . Cp . ∆T = 1000 / 24 . 0,8 . [(0) – (-30)] = 1000 kcal / h

e) Donmuş balık muhafaza odası :

QDBM7 = 0 kcal / h

5.4.7 ODALARIN TOPLAM SOĞUTMA YÜKLERİ

• Peynir muhafaza odası :

QPMt = QP1 + QP2 + QP3 +QP4 +QP5 + QP6 + QP7

QPMt = 765,321 + 52,831 +101,757 +86 + 2,5 + 409,308 + 1510,416

QPMt = 3143,33 kcal / h

• Balık muhafaza odası:



To = - 40 oC için Po = 0,732 ata

P / Po = 16 / 0,732 = 21,857 > 8 olduğu için sistem çift kademeli yapılmalıdır.

PM = (P . Po )½ + 0,35PM = (16 . 0,732)½ + 0,35PM = 3,77

h Kcal / kg v m 3 / kg

h1 388 V1 1,58

h2 442 V2 0,45

h3 400 V3 0,35

h4 450 V4 0,104

h5 146 V5 0,0014

h6 146 V6 0,055

h7 96 V7 0,005

h8 96 V8 0,182



SOĞUTUCU AKIŞKAN MİKTARININ BULUNMASI

QTSY = MAB . (h1 - h8 )MAB = QTSY / (h1 - h8 )MAB = 20200,76 / (388 – 96) = 69,2 kg / h

Serbest genişleme kabı dengesinden :

MAB . (h3 - h7 ) = MYB .(h2 – h6)MYB = MAB . (h3 - h7 ) / (h2 – h6)MYB = 69,2 . (400 – 96) / (442 – 146)MYB = 71 kg / h

KOMPRESÖR HESAPLARI

a) Alçak basınç kompresörünün teorik işi ;

WTEO.AB = h2 – h1

WTEO.AB = 442 – 388WTEO.AB = 54 kcal / kg

b) Alçak basınç kompresörünün teorik gücü ;

NTEO.AB = MAB . WTEO.AB

NTEO.AB = 69,2 kg / h . 54 kcal / kgNTEO.AB = 3736,8 kcal / hNTEO.AB = 4,34 kW

c) Yüksek basınç kompresörünün teorik işi ;

WTEO.YB = h4 – h3

WTEO.YB = 450 – 400WTEO.YB = 50 kcal / kg

d) Yüksek basınç kompresörünün teorik gücü ;

NTEO.YB = MYB . WTEO.YB

NTEO.YB = 71 kg / h . 50 kcal / kgNTEO.YB = 3550 kcal / h

NTEO.YB = 4,12 kW



e) Sıkıştırma oranı ;

r = P / P0

r = 16 / 0,732

r = 21,857

f) Politropik hal değiştirme katsayısı ;

• Yüksek basınç kompresörü için :

n = ( LnP – LnPm ) / (LnV3 – Ln V4 ) = Ln (P / PM ) / Ln (V3 / V4 )n = Ln (16 / 3,77 ) / Ln (0,35 / 0,104 )n = 1,445 / 1,213

n = 1,19• Alçak basınç kompresörü için :

n = (LnPm – LnP0 ) / (Lnv1 – Lnv2 )n = Ln (Pm / P0 ) / Ln (v1 - v2 )n = Ln (3,77 / 0,732 ) / Ln (1,58 / 0,45)n = 1,639 / 1,256n = 1,3

g)Volümetrik Verim

Mutedil iklim bölgesinde;

• Alçak Basınç Kompresörü İçin

ηv = ηTP. [1- (VSO / VS).[(1,1.PM / 0,9.PO)1/n – 1]]ηTP=Termik ve pompalama verimi=0,85VSO /VS = Silindir ölü hacminin,piston süpürme hacmine oranıVSO /VS = 0,05 kabulüyle

ηv =0,85.[1 – (0,05).[(1,1.3,77 / 0,9.0,732)1/1,3 – 1]]ηv = 0,85.(1 – 0,155) = 0,7182 = %71,82



• Yüksek Basınç Kompresörü İçin

ηv = ηTP. [1- (VSO / VS).[(1,1.P / 0,9.PM)1/n – 1]]

ηv =0,85.[1 – (0,05).[(1,1.16 / 0,9.3,77)1/1,19

– 1]]ηv =0,85.(1 – 0,149) = 0,723= %72,3

h) Kompresörün Gerçek Gücünün Bulunması


ηi = 0,8 ve ηm = 0,9 kabulüyleNEF = NTEO.AB / ηi.ηm = 4,34 / 0,8.0,9 = 6,027 Kw


ηi = 0,8 ve ηm = 0,9 kabulüyleNEF.YB = NTEO.YB / ηi.ηm =4,12 / 0,8.0,9 = 5,722 Kw

i)Kompresörün Süpürme Hacmi


VAB = mAB.v1 / ηVAB

VAB = 69,2.1,58 / 0,7182VAB = 152,236 m3 / h


VYB = mYB.v3 / ηVYB

VYB = 71.0,35 / 0,723VYB = 34,37 m3 / h

5.5.1 KONDENSER (YOĞUŞTURUCU) HESAPLARI

a)Kondenserin Özgül Isı Yükü

qKOND = h4 – h5

qKOND = 450 – 146 = 304 kcal / kg

b) Kondenserin Isı Yükü

QKOND = mYB.qKOND



QKOND = 71.304 = 21584 kcal / h

5.5.2 EVAPARATÖR (BUHARLAŞTIRICI ) HESAPLARI

a)Evaparatörün Özgül Isı Yükü

qEVAP = h1 – h8

qEVAP = 388 – 96 = 292 kcal / kg

b)Evaparatörün Isı Yükü

QEVAP = mAB.qEVAP

QEVAP = 69,2.292 = 20206,4 kcal / h

c)Peynir Muhafaza Odası

QPMT = 3143,33 kcal / h değeri QPMT = 3200 kcal / h olarak alındı.M1 = QPMT / qEVAP

M1 = 3200 / 292 = 10,958 kg / hPeynir muhafaza odasına 3200 kcal / h kapasitesinde 1 adet evaparatör kullanıldı.

d)Balık Muhafaza Odası

QBMT = 8122,448 kcal /h değeri QBMT = 8200 kcal / h olarak alındı.M2 = QBMT / qEVAP

M2 = 8200 / 292 = 28 kg /hBu odamızın alanı büyük olduğu için,soğutma işleminin homojen olarak yapılabilmesi için 2 adet evaparatör kullanıldı.M2

* = 28 / 2 = 14 kg / h bir evaparatöre gelen akışkan miktarı.Balık muhafaza odasına herbiri 4100 kcal / h kapasitesinde 2 adet evaparatör kullanıldı.

e)Balık Ön Soğutma Odası

QBÖST = 1603,225 kcal / h değeri QBÖST = 1700 kcal / h olarak alındı.M3 = QBÖST / qEVAP

M3 = 1700 / 292 = 50821 kg / hBalık ön soğutma odasına 1 adet 1700 kcal /h kapasitesinde evaparatör kullanıldı.

f)Balık Şoklama Odası



QBŞOT = 2057,855 kcal / h değeri QBŞOT = 2100 kcal / h olarak alındı.M4 = QBŞOT / qEVAP

M4 = 2100 / 292 = 7,191 kg / hBalık şoklama odasına 2100 kcal / h kapasitesinde 1 adet evaparatör kullanıdı.

g)Donmuş Balık Muhafaza Odası

QDBMT = 5273,902 kcal / h değeri QDBMT = 5300 kcal / h olarak alındı.M5 = QDBMT / qEVAP

M5 = 5300 / 292 = 18,15 kg / hDonmuş balık muhafaza odasına herbiri 2650 kcal / h kapasitesinde 2 adetevaparatör kullanıldı.M5

* = 18,15 / 2 = 9 kg / h bir evaparatöre gelen akışkan miktarı.

5.6 BORU ÇAPI HESAPLARI

A.W = m.vA = π.D2/ 4D2 = (4.106.m.v) / (3600. π.W)

EMME HATTI

1.BORU

m1 = 10,958 kg / hv1 = 1,58 m3 / kgW = 20 m /snD2 = (4.106.10,958.1,58) / (3600. π.20)D2 = 306,327D1 = 17,05 mm

2.BORU

m2 = 14 kg /hv1 = 1,58 m3 / kgW = 20 m /snD2 = (4.106.14.1,58) / (3600. π.20)D2 = 391,365D2 = 19078 mm

3.BORU

m3 = m1 + m2 = 24,958 kg /h



v1 = 1,58 m3 / kgW = 20 m /snD2 = (4.106.24,958.1,58) / (3600. π.20)D2 = 697,693

D3 = 26,413 mm

4.BORU

m4 = 5,821 kg / hv1 = 1,58 m3 / kgW = 20 m /snD2 = (4.106.5,821.1,58) / (3600. π.20)D2 = 162,724D4 = 12,766 mm5.BORU

m5 = m3 + m4 = 30,779 kg / hv1 = 1,58 m3 / kgW = 20 m /snD2 = (4.106.30,779.1,58) / (3600. π.20)D2 = 860,417D5 = 29,332 mm

6.BORU

m6 = 7,191 kg / hv1 = 1,58 m3 / kgW = 20 m /snD2 = (4.106.7,191.1,58) / (3600. π.20)D2 = 201,022D6 = 14,178 mm

7.BORU

m7 = m5 + m6 = 37,97 kg / hv1 = 1,58 m3 / kgW = 20 m /snD2 = (4.106.37,97.1,58) / (3600. π.20)D2 =1061,44D7 = 32,579 mm

8.BORU



m8 = 9 kg / hv1 = 1,58 m3 / kgW = 20 m /snD2 = (4.106.9.1,58) / (3600. π.20)

D2

= 251,592D8 = 15,861 mm

9.BORU

m9 = m7 + m8 = 46,97 kg / hv1 = 1,58 m3 / kgW = 20 m /snD2 = (4.106.46,97.1,58) / (3600. π.20)D2 = 1313,032D9 = 36,235 mm

10.BORU

m10 = 14 kg / hv1 = 1,58 m3 / kgW = 20 m /snD2 = (4.106.14.1,58) / (3600. π.20)D2 = 391,365

D10 = 19,78 mm

11.BORU

m11 = m9 + m10 = 60,97 kg / hv1 = 1,58 m3 / kgW = 20 m /snD2 = (4.106.60,97.1,58) / (3600. π.20)D2 = 1704,398

D11 = 41,284 mm

12.BORU

m12 = 9 kg / hv1 = 1,58 m3 / kgW = 20 m /snD2 = (4.106.9.1,58) / (3600. π.20)D2 = 251,592

D12 = 15,861 mm



13.BORU

m13 = m11 + m12 = 69,97 kg / hv1 = 1,58 m3 / kg

W = 20 m /snD2 = (4.106.69,97.1,58) / (3600. π.20)D2 = 1956D13 = 44,226 mm

BASMA HATTI

14. BORU

m14 = m13 = 69,97 kg / hv = 0,35 m3 / kgW = 20 m /snD2 = (4.106.69,97.0,0014) / (3600. π.1,5)D2 = 433,289D14 = 20,815 mm

15.BORU

m15 = 35 kg /h

v = 0,35 m3 / kgW = 20 m /snD2 = (4.106.35.0,0014) / (3600. π.1,5)D2 = 216,737D15 = 14,722 mm

SIVI HATTI

16.BORU

m16 = 69,97 kg / hv = 0,0014 m3 / kgW = 1,5 m / snD2 = (4.106.69,97.0,0014) / (3600. π.1,5)D2 = 23,108D16 = 4,8 mm

17.BORU



m17 = 9 kg / hv = 0,0014 m3 / kgW = 1,5 m / snD2 = (4.106.9.0,0014) / (3600. π.1,5)

D2

= 2,97D17 = 1,72 mm

18.BORU

m18 = 60,97 kg / hv = 0,0014 m3 / kgW = 1,5 m / snD2 = (4.106.60,97.0,0014) / (3600. π.1,5)D2 = 20,136D18 = 4,48 mm

19.BORU

m19 = 14 kg / hv = 0,0014 m3 / kgW = 1,5 m / snD2 = (4.106.14.0,0014) / (3600. π.1,5)D2 = 13,871

D19 = 3,72 mm

20.BORU

m20 = 46,97 kg / hv = 0,0014 m3 / kgW = 1,5 m / snD2 = (4.106.46,97.0,0014) / (3600. π.1,5)D2 = 15,512

D20 = 3,95 mm

21.BORU

m21 = 9 kg / hv = 0,0014 m3 / kgW = 1,5 m / snD2 = (4.106.9.0,0014) / (3600. π.1,5)D2 = 2,972

D21 = 1,75mm



22.BORU

m22 = 37,97 kg / hv = 0,0014 m3 / kg

W =1,5 m / snD2 = (4.106.37,97.0,0014) / (3600. π.1,5)D2 = 12,540D22 = 3,55 mm

23.BORU

m23 = 7,191 kg / hv = 0,0014 m3 / kgW =1,5 m / snD2 = (4.106.7,191.0,0014) / (3600. π.1,5)D2 = 2,4D23 = 1,55 mm

24.BORU

m24 = 30,779 kg / hv = 0,0014 m3 / kgW = 1,5 m / sn

D2 = (4.106.30,779.0,0014) / (3600. π.1,5)D2 = 10,165D24 = 3,2 mm

25.BORU

m25 = 5,821 kg / hv = 0,0014 m3 / kgW = 1,5 m / sn

D2 = (4.106.5,821.0,0014) / (3600. π.1,5)D2 = 1,922D25 = 1,4 mm

26.BORU

m26 = 24,958 kg / hv = 0,0014 m3 / kgW = 1,5 m / sn

D2

= (4.106

.24,958.0,0014) / (3600. π.1,5)D2 = 8,242



D26 = 2,87 mm27.BORU

m27 = 14 kg / h

v = 0,0014 m3

/ kgW = 1,5 m / snD2 = (4.106.14.0,0014) / (3600. π.1,5)D2 = 4,623D27 = 2,15 mm

28.BORU

m28 = 10,958 kg / hv = 0,0014 m3 / kgW = 1,5 m / snD2 = (4.106.10,958 .0,0014) / (3600. π.1,5)D2 = 3,619D28 = 1,9 mm

D (çap) mmD1 17,5D2 19,78D3 26,413D4 12,756D5 29,332D6 14,178D7 32,579

D8 15,861



D9 36,235D10 19,78D11 41,284D12 15,861D13 44,226D14 20,815D15 14,722D16 4,8D17 1,72D18 4,48D19 3,72D20 3,95D21 1,75D22 3,55D23 1,55D24 3,2D25 1,4D26 2,87D27 2,15D28 1,9

BÖLÜM 6

SOĞUTMA SİSTEMİNDEKİ CİHAZLAR

1-Kondansör :

Soğutma sisteminde soğutucu akışkanın evaporatörden aldığı ısı ilekompresördeki sıkıştırma işlemi sırasında ilave olunan ısının sistemden alınması

kondansörde yapılır. Böylece akışkan sıvı haline gelerek basınçlandırılır vetekrar 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 basınçdüşürücü elamanda adyabatik olarak genişletildikten sonra evaporatöre sıvıbuhar karışımı şeklinde giren akışkanın büyük bir kısmı sıvı haldedir.Evaporatörden ısı alarak buharlaşan akışkanın bir miktar daha ısı verilmesi veyakızgın buhar durumuna gelmesinin bir çok faydaları vardır.

Direkt veya sıvı temaslı olarak çalışan evaporatörlerin hepsinde de akışkanbasıncı kondansör tarafındaki basınca oranla çok daha düşüktür. Bu nedenleavaporatör tarafına sistemin alçak basınç tarafı adı verilir.

3-Kompresör :

Kompresörün sistemdeki görevi buharlaştırıcıdaki ısı ile yüklü soğutucuakışkan sürekliliğini sağlamak ve buhar halindeki soğutucu akışkanın basıncınıkompresördeki 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 işletmeşartlarında buharlaştırıcının daima mümkün olan en yüksek soğutma gücünütemin 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 etkisiyleveya akışkanın kendi basıncıyla normal konumda iken, elektrik sinyaliylemeydana gelen manyetik bir alanın sağlanmadığı hareket vasıtasıyla normalinaksi konuma girer.6-Yağ Ayırıcı :



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

dönüşü dikkate alınmalıdır.

7-Filtre-Kurutucu :

Soğutma sisteminde arızaların %80’i direkt veya dolaylı şekilde sistemde nemoluşumuna 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 süratleatılmalı sistemde kalan veya çalışma esnasında sonradan giren nemde derhaltutulmalıdır. Bu sonuncu önlem filtre-kurutucu adıyla tanımlanan elamanlarlayapılmaktadır.

8-Gözetleme Camı :

Soğutma sistemindeki akışkanın akışını görmek veya akışkan içindebulunabilecek nemi kontrol etmek ve akışkan şartı hakkında bilgi almak maksadıyla değişik türden gözetleme, seviye ve nemi kontrol etme elemanlarıgeliştirilmiştir. Sıvı gözetleme maksadıyla kullanılan ve gözetleme camı diyeanılan elaman genellikle filtre-kurutuculardan sonra, sıvı kontrol elamanlarındanönce 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 akımıkeserek 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 fazlasarfiyatını önlemektir.Kondanser basıncına bağlı olarak çalışırlar ve kondanser

basıncı arttıkça valfi açmak suretiyle gereği kadar suyun kondansere girmesinisağlarken kondanser basıncının artması artması halinde su geçişi kısılır.

12–Çekvalf :

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

13–Sıvı Tankı :

Kondansörde sıvılaştırılmış olan soğutucu akışının devamlı olarak evaporatör besleyebilmesi için kondanser ile termostatik genleşme valfi arasında sıvı tankıkonur.

Sıvı tankları çelik şaçlardan imal edilir. Üzerinde bir veya iki tane servis valfivardır. Servis valflerinden birisi sıvı hattı ile depo arasında diğeri ise kondanser ile depo arasına konur. Yatık ve dik olmak üzere iki durumda devreyebağlanırlar. 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, basmahattındaki basıncı ölçmeye yarar.

KAYNAKLAR

1. DAĞSÖZ A.K “Soğutma Tekniği, Isı Pompaları, Isı Boruları”Meta Basım Yayım 2.Baskı 1990

2. ÖZKOL N. “Uygulamalı Soğutma Tekniği”Ceylan Matbaacılık Ocak 1997 Ankara



3. Yunus A.ÇENGEL & M.A. BOLES “Mühendislik Yaklaşımı İleTermodinamik”

Literatür Yayıncılık/2.Basım İstanbul Eylül 1996

4. T.Ü Örnek Projeler

5. Ahmet CİHAN “Soğutma Tekniği Dersi Notları ’’ 2001

soguk_depolar

Documents