Проект распределительного холодильника емкостью 2500 т. в г. Уссурийск

Q_{о уст}=V_h*л*q_н [Вт]

Q_{о уст}=0,1353*0,8*2300000=248952 Вт

Перерасчет массы всасывания холодильного агента:

[кг/с]

G_{а ф}=248,952/163,3=1,52 кг/с

Расчет энергозатрат.

Теоретическая мощность компрессора на расчетном режиме:

[ кВт]

N_а=1,52*(455,4-415)=61,41 кВт

Индикаторная мощность, кВт

; =f,

где - энергетический коэффициент компрессора, з_i=0,85

N_i=61,41/0,85=72,85 кВт

Мощность трения:

,

где р_рт. - удельное давление трения 60 КПа



N_тр=60*0,1353=8,12 кВт

Эффективная мощность, затрачиваемая на валу компрессора:

N_э=N_i+N_тр. [ кВт]

N_э=72,25+8,12=80,37 кВт

Мощность электродвигателя, кВт

N_дв.=(1,1-1,15)*N_э [ кВт]

N_дв=1,15*80,37=92,4 кВт

Расчет тепловой нагрузки на конденсатор:

Q_кд=Q_{о уст}+0,5*N_э [ кВт]

Q_кд=248952+0,5*80370=289137 Вт

Расчет расхода масла.

Массовый расход масла:

кг/с

где, - массовый расход масла на смазку подшипников трения, кг/с,

- массовый расход масла на охлаждение, кг/с.

кг/с,

где, С_р - теплоемкость масла, при +50єС, кДж/(кг*єК) (2,09 кДж/(кг*єК)),

?t_м - разность температур нагнетания и температуры масла подаваемого на впрыск, єС.

=8,12/20,9*30=0,13 кг/с

кг/с,

где, Q`_м- теплота, отводимая маслом при впрыске во всасывающую полсть, кВт.

кВт

=G_а кг/с

=1,1*(455,4-443,6)=12,98 кВт

=12,98/(2,09*30)=0,21 кг/с

G_м=0,13+0,21=0,34 кг/с

Объемный расход масла:

м³/с,

где с - плотность масла, при +50єС, кг/м³ (863,1 кг/м³)

V_м=0,34/863,1=0,0004 м³/с = 1,44 м³/ч

Общая теплота, отводимая маслом:



Q_м=G_м*С_р*?t_м кВт

Q_м=0,34*2,09*30=21,32 кВт

3.5.2 Второй температурный режим, t_о=-33єС

Двухступенчатый цикл холодильной машины с двумя регенеративными теплообменниками.

Строим цикл в lр-i диаграмме и определяем параметры всех точек.

Таблица 14

Параметры точек цикла

Номер точки	t, ·c	Р, кгс/см2	i, кДж/кг	н, м3/кг	х
1	-33	1,5	392	0,156	1
1`	-13	1,5	404	0,170	-
2	+43	5,0	437,3	0,080	-
3	+38	5,0	432	0,055	-
4	+97	16,25	465,4	0,0203	-
4м	+80	16,25	452,7	0,018	-
5	+40	16,25	416,4	0,015	1
5`	+40	16,25	250	-	0
6	+33	16,25	240	-	-
6`	0	16,25	240	0,009	0,199
7	+6	16,25	207	-	-
7`	-33	1,5	207	0,030	0,19
8	0	5,0	405,4	0,083	1

Рисунок 8 - Двухступенчатый цикл с двумя регенеративными теплообменниками

Рисунок 9 - Принципиальная схема двухступенчатого цикла

Промежуточное давление в цикле двухступенчатого сжатия определяется:

[кгс/см²]

5,0 кгс/см²

Температура всасывание:

t_1`=t_вс=t_о+(20…25) єС

t_1`=-33+20=-13 єС

Температура переохлаждения жидкого хладагента после ЖТО (температура в точке 7):

t₇=t_m+(5…7) єС

t₇=0+6=6 єС

Энтальпию точки 3, по которой определяем температуру в этой точке, находим из уравнения смешения:

[кДж/кг]

i₃=405,4+0,633/0,76*(437,3-405,4)=432 кДж/кг

Энтальпию точки 6, по которой определяем температуру в этой точке, находим из уравнения теплового баланса ЖТО:

[кДж/кг]

i₆=250+0,633/0,76*(392-404)=240 кДж/кг

Компрессор низкой ступени:

Удельная массовая холодопроизводительность:

q_о=392-207=185 кДж/кг

Удельная объемная холодопроизводительность:

q_н=185/0,17=1088,2 кДж/м³

Масса холодильного агента всасываемого компрессором:

G_а=177,037/185=0,633 кг/с



Действительный объем пара поступающего в компрессор:

V_д=0,633*0,17=0,11 /с

Теоретический обьем описываемый поршнями компрессора:

л=f; 3,33

л=0,8

V_h=0,11/0,8=0,137 /с = 493,2 /ч

Подбираем двухступенчатый компрессорный агрегата с горизонтальным маслоотделителем типа LN.

Таблица 15

Характеристика двухступенчатого компрессорного агрегата фирмы «Грассо» типа LN

, м3/ч, при 2940 об/мин	Nэл, кВт	габаритные размеры	Номинальные диаметры присоединяемых трубопроводов, мм	Масса, без двигателей, кг
	LP	HP	Н, мм	W, мм	L, мм	всасывающий	нагнетательный	межступенчатый
544	45	37…75	1970	1000	3470	125	65	40	2400

Расчет энергозатрат.

Теоретическая мощность компрессора на расчетном режиме:

N_а=0,63*(437,3-404)=21,1 кВт

Индикаторная мощность, кВт

=f,

з_i=0,83

N_i=21,1/0,83=25,42 кВт

Мощность трения:

N_тр=60*0,137=8,22 кВт

Эффективная мощность, затрачиваемая на валу компрессора, кВт

N_э=25,42+8,22=3364 кВт

Мощность электродвигателя, кВт

N_дв=1,15*33,64=38,7 кВт

Компрессор высокой ступени:

Масса холодильного агента всасываемого компрессором:

[кг/с]

0,76 кг/с

Действительный объем пара поступающего в компрессор:

V_д=G_а^вс*н₃ м³/с

V_д=0,76*0,055=0,042 м³/с



Теоретический обьем описываемый поршнями компрессора:

л=f; 3,3

л=0,8

V_h=0,42/0,8=0,0525 м³/с = 189 м³/ч

Расчет энергозатрат

Теоретическая мощность компрессора на расчетном режиме:

кВт

N_а=0,76*(465,4-432)=25,4 кВт

Индикаторная мощность:

=f,

з_i=0,83

N_i=25,4/0,83=30,6 кВт

Мощность трения:

N_тр=60*0,0525=3,15 кВт

Эффективная мощность, затрачиваемая на валу компрессора:

N_э=30,6+3,15=33,75 кВт

Мощность электродвигателя:



N_дв=1,15*33,75=38,8 кВт

Расчет тепловой нагрузки на конденсатор:

Q_кд=Q_о+0,5*( N^нс_э +N^вс_э) [ кВт]

Q_кд=117037+0,5(33640+33750)=150732 Вт

Индикаторная мощность, кВт

=f,

з_i=0,85

N_i=14,8/0,85=17,4 кВт

Мощность трения:

N_тр=60*0,12=7,2 кВт

Эффективная мощность, затрачиваемая на валу компрессора, кВт

N_э=17,4+7,2=24,6 кВт

Мощность электродвигателя, кВт

N_дв=1,15*24,6=28,3 кВт

Компрессор высокой ступени:

Масса холодильного агента всасываемого компрессором:



0,54 кг/с

Действительный объем пара поступающего в компрессор:

V_д=0,54*0,065=0,03 м³/с

Теоретический обьем описываемый поршнями компрессора:

л=; 3,87

л=0,8

V_h=0,03/0,8=0,0375 м³/с = 135 м³/ч

Расчет энергозатрат.

Теоретическая мощность компрессора на расчетном режиме:

N_а=0,54*(448,2-428,2)=10,8 кВт

Индикаторная мощность, кВт

=f,

з_i=0,85

N_i=10,8/0,85=9,2 кВт

Мощность трения:

N_тр=60*0,0375=2,25 кВт



Эффективная мощность, затрачиваемая на валу компрессора:

N_э=9,2+2,25=11,45 кВт

Мощность электродвигателя:

N_дв=1,15*11,45=13,2 кВт

Расчет тепловой нагрузки на конденсатор:

Q_кд=81360+0,5(24600+11450)=99385 Вт

Расчет расхода масла.

Для двухступенчатого цикла расчет производится по высокой ступени.

Массовый расход масла:

=2,25/20,9*40=0,027 кг/с

=0,54*(468,2-452,7)=8,37 кВт

=8,37*/(2,09*40)=0,1 кг/с

G_м=0,027+0,1=0,127 кг/с

Объемный расход масла:

V_м=0,127/863,1=0,00015 м³/с = 0,54 м³/ч

Общая теплота, отводимая маслом:

Q_м=G_м*С_р*?t_м кВт

Q_м=0,127*2,09*40=10,62 кВт

3.5.3 Третий температурный режим, t_о=-40єС

Двухступенчатый цикл холодильной машины с двумя регенеративными теплообменниками.

Строим цикл в lр-i диаграмме и определяем параметры всех точек.

Таблица 16

Параметры точек цикла

Номер точки	t, ·c	Р, кгс/см2	i, кДж/кг	н, м3/кг	х
1	-40	1,07	389,1	0,2	1
1`	-20	1,07	400	0,22	-
2	+39	4,2	434,5	0,069	-
3	+31	4,2	428,2	0,065	-
4	+99	16,25	468,2	0,0215	-
4м	+80	16,25	452,7	0,018	-
5	+40	16,25	416,4	0,015	1
5`	+40	16,25	250	-	0
6	+33	16,25	241,3	-	-
6`	-5	16,25	241,3	0,013	0,225
7	0	16,25	200	-	-
7`	-40	1,5	200	0,040	0,185
8	-5	4,2	403,6	0,0853	1

Рисунок 10 - Двухступенчатый цикл с двумя регенеративными теплообменниками.



Рисунок 11 - Принципиальная схема двухступенчатого цикла

Промежуточное давление в цикле двухступенчатого сжатия определяется

4,2 кгс/см²

Температура всасывание:

t_1`=-40+20=-20 єС

Температура переохлаждения жидкого хладагента после ЖТО (температура в точке 7):

t₇=-5+5=0 єС



Энтальпию точки 3, по которой определяем температуру в этой точке, находим из уравнения смешения:

i₃=403,6+0,43/0,54*(434,5,3-403,6)=428,2 кДж/кг

Энтальпию точки 6, по которой определяем температуру в этой точке, находим из уравнения теплового баланса ЖТО:

i₆=250+0,43/0,54*(389,1-400)=241,3 кДж/кг

Компрессор низкой ступени:

Удельная массовая холодопроизводительность:

q_о=389,1-200=189,1 кДж/кг

Удельная объемная холодопроизводительность:

q_н=189,1/0,22=859,5 кДж/м³

Масса холодильного агента всасываемого компрессором:

G_а=81,360/189,1=0,43 кг/с

Действительный объем пара поступающего в компрессор:

V_д=0,43*0,22=0,095 /с

Теоретический обьем описываемый поршнями компрессора:



л=f; 3,92

л=0,8

V_h=0,095/0,8=0,12 /с = 432 /ч

Подбираем два двухступенчатых компрессорных агрегата с горизонтальным маслоотделителем, один из которых резервный, типа LN.

Таблица 17

Характеристика двухступенчатого компрессорного агрегата фирмы «Грассо» типа LN

, м3/ч, при 2940 об/мин	Nэл, кВт	габаритные размеры	Номинальные диаметры присоединяемых трубопроводов, мм	Масса, без двигателей, кг
	LP	HP	Н, мм	W, мм	L, мм	Всасываю-щий	Нагнетатель-ный	Межступен- чатый
544	45	37…75	1970	1000	3470	125	65	40	2400

Расчет энергозатрат.

Теоретическая мощность компрессора на расчетном режиме:

N_а=0,43*(434,5-400)=14,8 кВт

Индикаторная мощность, кВт

=f,

з_i=0,85

N_i=14,8/0,85=17,4 кВт

Мощность трения:



N_тр=60*0,12=7,2 кВт

Эффективная мощность, затрачиваемая на валу компрессора, кВт

N_э=17,4+7,2=24,6 кВт

Мощность электродвигателя, кВт

N_дв=1,15*24,6=28,3 кВт

Компрессор высокой ступени:

Масса холодильного агента всасываемого компрессором:

0,54 кг/с

Действительный объем пара поступающего в компрессор:

V_д=0,54*0,065=0,03 м³/с

Теоретический обьем описываемый поршнями компрессора:

л=; 3,87

л=0,8

V_h=0,03/0,8=0,0375 м³/с = 135 м³/ч

Расчет энергозатрат.

Теоретическая мощность компрессора на расчетном режиме:



N_а=0,54*(448,2-428,2)=10,8 кВт

Индикаторная мощность, кВт

=f,

з_i=0,85

N_i=10,8/0,85=9,2 кВт

Мощность трения:

N_тр=60*0,0375=2,25 кВт

Эффективная мощность, затрачиваемая на валу компрессора:

N_э=9,2+2,25=11,45 кВт

Мощность электродвигателя:

N_дв=1,15*11,45=13,2 кВт

Расчет тепловой нагрузки на конденсатор:

Q_кд=81360+0,5(24600+11450)=99385 Вт

Расчет расхода масла.

Для двухступенчатого цикла расчет производится по высокой ступени.

Массовый расход масла:



=2,25/20,9*40=0,027 кг/с

=0,54*(468,2-452,7)=8,37 кВт

=8,37*/(2,09*40)=0,1 кг/с

G_м=0,027+0,1=0,127 кг/с

Объемный расход масла:

V_м=0,127/863,1=0,00015 м³/с = 0,54 м³/ч

Общая теплота, отводимая маслом:

Q_м=G_м*С_р*?t_м кВт

Q_м=0,127*2,09*40=10,62 кВт

3.6 Расчет и подбор камерных приборов охлаждения

Расчет и подбор приборов охлаждения сводится к определению поверхности охлаждения и выбору стандартных устройств удовлетворяющих данные расчетов.

Принимаем во всех камерах настенные воздухоохладители типа ВО.

Площадь теплопередающей поверхности воздухоохладителей определяем по формуле:

м²,

где, - тепловая нагрузка на приборы охлаждения, Вт,

К_по- коэффициент теплопередачи приборов охлаждения ( определяется по температуре кипения)

=*1,2 Вт

Площадь поверхности теплообмена одного воздухоохладителя определяем по формуле:

м²,

где, n - количество установленных воздухоохладителей установленных в камере, шт.

Проверочный расчет требуемой объемной подачи воздуха в камеру:

м³,

где, С_р - теплоемкость воздуха, при температуре помещения, Дж/кг*єК,

с_воз- плотность воздуха, при температуре помещения, кг/м³.

Камера №1

t_пм=+4єС

Тепловая нагрузка на приборы охлаждения:

=13115*1,2=15738 Вт

Площадь теплопередающей поверхности воздухоохладителей:

К_по=23,01 Вт/(м²*єК)

F_по=15738/(23,01*(4-(-10)))=48,8 м²

Принимаем два воздухоохладителя в камере.

Площадь поверхности теплообмена одного воздухоохладителя:



=48,8/2=24,4 м²

Принимаем воздухоохладитель марки ВС352D60.

Таблица 18

Характеристика воздухоохладителя марки ВС352D60

Qо, кВт	Vх.а.*10-3, м3	Vвоз, м3/ч	F, м2	Nэл, кВт
9,6	9,7	4800	28,3	0,2

Проверочный расчет требуемой объемной подачи воздуха в камеру:

C_{р воз}=1000 Дж/кг* єК: с_воз=1,33 кг/ м³

V_воз=15738*3600/(1000*1,33*(4-(-10)))=3043 м³/ч

Камера №2.

t_пм=+2…-1 єС

Тепловая нагрузка на приборы охлаждения:

=46363*1,2=55636 Вт

Площадь теплопередающей поверхности воздухоохладителей:

К_по=23,01 Вт/(м²*єК)

F_по=55636/(23,01*(-1-(-10)))=268,6 м²

Принимаем четыре воздухоохладителя в камере.

Площадь поверхности теплообмена одного воздухоохладителя:



=268,6/4=67,1 м²

Принимаем воздухоохладитель марки ВС403Е60.

Таблица 19

Характеристика воздухоохладителя марки ВС403Е60

Qо, кВт	Vх.а.*10-3, м3	Vвоз, м3/ч	F, м2	Nэл, кВт
22,1	22,5	9600	69,4	0,48

Проверочный расчет требуемой объемной подачи воздуха в камеру:

C_{р воз}=1000 Дж/кг* єК: с_воз=1,27 кг/ м³

V_воз=55636*3600/(1000*1,27*(-1-(-10)))=17523 м³/ч

Камера №3.

t_пм=0…-1єС/ t_пм=-20єС

При расчете универсальных камер необходимо вести расчет по тому температурному режиму, при котором нагрузка на оборудование будет наибольшей.

Тепловая нагрузка на приборы охлаждения:

=46912*1,2=56294 Вт

Площадь теплопередающей поверхности воздухоохладителей:

К_по=18,1 Вт/(м²*єК)

F_по=56294/(18,1*(0-(-10)))=311 м²

Принимаем четыре воздухоохладителя в камере.

Площадь поверхности теплообмена одного воздухоохладителя:

=311/4=77,7 м²

Принимаем воздухоохладитель марки ВС403Е60.

Таблица 20

Характеристика воздухоохладителя марки ВН404G85

Qо, кВт	Vх.а.*10-3, м3	Vвоз, м3/ч	F, м2	Nэл, кВт
19,7	39	12800	90,8	0,64

Проверочный расчет требуемой объемной подачи воздуха в камеру:

C_{р воз}=1000 Дж/кг* єК: с_воз=1,29 кг/ м³

V_воз=6294*3600/(1000*1,29*(0-(-10)))=15710 м³/ч

Камера №4.

t_пм=0…-1єС/ t_пм=-20єС

Тепловая нагрузка на приборы охлаждения:

=48399*1,2=58079 Вт

Площадь теплопередающей поверхности воздухоохладителей:

К_по=18,1 Вт/(м²*єК)

F_по=58079/(18,1*(0-(-10)))=320,9 м²

Принимаем четыре воздухоохладителя в камере.

Площадь поверхности теплообмена одного воздухоохладителя:



=320,9/4=80,2 м²

Принимаем воздухоохладитель марки ВН404G85.

Таблица 21

Характеристика воздухоохладителя марки ВН404G85

Qо, кВт	Vх.а.*10-3, м3	Vвоз, м3/ч	F, м2	Nэл, кВт
19,7	39	12800	90,8	0,94

Проверочный расчет требуемой объемной подачи воздуха в камеру:

C_{р воз}=1000 Дж/кг* єК: с_воз=1,29 кг/ м³

V_воз=58079*3600/(1000*1,29*(0-(-10)))=16208 м³/ч

Камера №6.

t_пм=-20єС

Тепловая нагрузка на приборы охлаждения:

=6675*1,2=8010 Вт

Площадь теплопередающей поверхности воздухоохладителей:

К_по=18,1 Вт/(м²*єК)

F_по=8010/(18,1*(-20-(-33)))=34 м²

Принимаем один воздухоохладитель в камере.

Площадь поверхности теплообмена одного воздухоохладителя:

=34/1=34 м²



Принимаем воздухоохладитель марки ВН353Е85.

Таблица 22

Характеристика воздухоохладителя марки ВН353Е85

Qо, кВт	Vх.а.*10-3, м3	Vвоз, м3/ч	F, м2	Nэл, кВт
8,3	16,5	7500	37,7	0,39

Проверочный расчет требуемой объемной подачи воздуха в камеру:

C_{р воз}=1000 Дж/кг* єК: с_воз=1,4 кг/ м³

V_воз=8010*3600/(1000*1,4*(-20-(-33)))=1584,4 м³/ч

Камера №7

t_пм=-25 єС

Тепловая нагрузка на приборы охлаждения:

=21876*1,2=26251 Вт

Площадь теплопередающей поверхности воздухоохладителей:

К_по=18,1 Вт/(м²*єК)

F_по=26251/(18,1*(-25-(-33)))=181,3 м²

Принимаем шесть воздухоохладителей в камере.

Площадь поверхности теплообмена одного воздухоохладителя:

=181,3/6=30,2 м²

Принимаем воздухоохладитель марки ВН352G85.



Таблица 23

Характеристика воздухоохладителя марки ВН352G85

Qо, кВт	Vх.а.*10-3, м3	Vвоз, м3/ч	F, м2	Nэл, кВт
7,2	14,9	4600	33,2	0,26

Проверочный расчет требуемой объемной подачи воздуха в камеру:

C_{р воз}=1000 Дж/кг* єК: с_воз=1,42 кг/ м³

V_воз=26251*3600/(1000*1,42*(-25-(-33)))=8319 м³/ч

Камера №8

t_пм=-20єС

Тепловая нагрузка на приборы охлаждения:

=28394*1,2=34073 Вт

Площадь теплопередающей поверхности воздухоохладителей:

К_по=18,1 Вт/(м²*єК)

F_по=34073/(18,1*(-20-(-33)))=144,8 м²

Принимаем пять воздухоохладителей в камере.

Площадь поверхности теплообмена одного воздухоохладителя:

=144,8/5=29 м²

Принимаем воздухоохладитель марки ВН352G85.



Таблица 24

Характеристика воздухоохладителя марки ВН352G85

Qо, кВт	Vх.а.*10-3, м3	Vвоз, м3/ч	F, м2	Nэл, кВт
7,2	14,9	4600	33,2	0,26

Проверочный расчет требуемой объемной подачи воздуха в камеру:

C_{р воз}=1000 Дж/кг* єК: с_воз=1,4 кг/ м³

V_воз=34073*3600/(1000*1,4*(-20-(-33)))=6740 м³/ч

Камера №9

t_пм=-25єС

Тепловая нагрузка на приборы охлаждения:

=24317*1,2=29180 Вт

Площадь теплопередающей поверхности воздухоохладителей:

К_по=18,1 Вт/(м²*єК)

F_по=29180/(18,1*(-25-(-33)))=201,5 м²

Принимаем пять воздухоохладителей в камере.

Площадь поверхности теплообмена одного воздухоохладителя:

=201,5/5=40,3 м²

Принимаем воздухоохладитель марки ВН402G85.



Таблица 25

Характеристика воздухоохладителя марки ВН402G85

Qо, кВт	Vх.а.*10-3, м3	Vвоз, м3/ч	F, м2	Nэл, кВт
9,7	20,2	6400	44,8	0,32

Проверочный расчет требуемой объемной подачи воздуха в камеру:

C_{р воз}=1000 Дж/кг* єК: с_воз=1,42 кг/ м³

V_воз=29180*3600/(1000*1,42*(-25-(-33)))=9247 м³/ч

Камера №10

t_пм=0єС

Тепловая нагрузка на приборы охлаждения:

=9038*1,2=10846 Вт

Площадь теплопередающей поверхности воздухоохладителей:

К_по=23,01 Вт/(м²*єК)

F_по=10846/(23,01*(0-(-10)))=47 м²

Принимаем два воздухоохладителя в камере.

Площадь поверхности теплообмена одного воздухоохладителя:

=47/2=23,5 м²

Принимаем воздухоохладитель марки ВН352Е85



Таблица 26

Характеристика воздухоохладителя марки ВН352Е85

Qо, кВт	Vх.а.*10-3, м3	Vвоз, м3/ч	F, м2	Nэл, кВт
6,0	11,4	5000	24,9	0,26

Проверочный расчет требуемой объемной подачи воздуха в камеру:

C_{р воз}=1000 Дж/кг* єК: с_воз=1,28 кг/ м³

V_воз=10846*3600/(1000*1,28*(0-(-10)))=3050,4 м³/ч

Вместимость испарительных систем по хладагенту

Таблица 27

Характеристика камерных приборов

Название камеры	tпм, єС	tо, єС	Fрас., м2	Тип и марка воздухо- охладителя	Fприб., м2	Vвох.а.*10-3, м3	К-во n, шт.	Вместим. (требуемая) по камерам Vх.а., м3	Расход воздуха по камерам Vвоз, м3/ч
1. Хранение сыра	+4	-10	48,8	ВО, ВС352D360	28,3	9,7	2	0,0194	9600
2. Хранение овощей и фруктов	+2…-1	-10	268,6	ВО, ВС403Е60	69,4	22,5	4	0,090	38400
3. Хранении овощей	0…-1	-10	311	ВО, ВН404G85	90,8	39	4	0,156	51200
3. Хранение мяса	-20	-33
4. Хранении овощей	0…-1	-10	320,9	ВО, ВН404G85	90,8	39	4	0,156	51200
4. Хранение мяса	-20	-33
5. Морозильные аппараты АСМ-300А		-40				128	2	0,256
6. Хранение мяса	-20	-33	34	ВО, ВН353Е85	37,7	16,5	1	0,0165	7500
7. Хранение рыбы	-25	-33	181,3	ВО, ВН352G85	33,2	14,9	6	0,0894	27600
8. Хранение мяса	-20	-33	144,8	ВО, ВН352G85	33,2	14,9	5	0,0745	23000
9. Хранение рыбы	-25	-33	201,5	ВО, ВН402G85	44,8	20,2	5	0,101	32000
10. Экспедиция	0	-10	47	ВО, ВН352Е85	24,9	11,4	2	0,0228	10000

- Первый температурный режим, t_о=-10єС:



?V_х.а.= м³

?V_х.а.=0,0194+0,09+0,156+0,156+0,0228=0,4442 м³

- Второй температурный режим, t_о=-33єС:

м³

?V_х.а.=0,156+0,156+0,0165+0,0894+0,0745+0,101=0,5934 м³

- Третий температурный режим, t_о=-40єС:

м³

?V_х.а.=0,256 м³

3.7 Расчет и подбор конденсатора

На крупных холодильных установках обычно устанавливают общие конденсаторы для всех компрессоров, работающие на разные температуры кипения. Испарительный конденсаторы устанавливаем на открытой площадке вне пределов машинного отделения, что позволяет уменьшить его размеры.

Подбор конденсаторов производится по площади теплопередающей поверхности:

F= м²,

F_кд=F*1,5 м²,

где ?Q_кд - суммарная тепловая нагрузка на конденсатор, Вт;

q_f - плотность теплового потока в конденсаторе, Вт (для испарительного конденсатора 1000…4000 Вт/(м²* єК).

Вт

?Q_кд=289137+150732+99385=539254 Вт

F=539254/3000=179,75 м²

F_кд=179,75*1,5=269,25 м²

Принимаем три испарительных конденсатора марки МИК 1-100-Н.

Таблица 28

Характеристика испарительного конденсатора марки МИК 1-100-Н

Q, кВт	F, м2	Vв, м3/с	Vвод, м3/ч	Nэл, кВт	Габаритные размеры, мм	Масса, кг
					длина	ширина	высота
250	96,6	5	24+0,3	2,2	1080	2530	2655	1300

3.8 Расчет и подбор ресиверов

3.8.1 Расчет и подбор циркуляционного ресивера

Циркуляционные ресиверы устанавливаются в насосных схемах подачи хладагента в испарительную систему и подбираются отдельно для каждой температуры кипения.

Расчет геометрической емкости циркуляционного ресивера зависит от способа подачи хладагента в испарительную систему (нижняя, верхняя) и от исполнения ресивера (вертикальный, горизонтальный).

Первый температурный режим, t_о=-10єС:

Принимаю: циркуляционный ресивер типа РКЦ, подачу хладагента в испарительную систему - верхнюю.

Геометрическую емкость циркуляционного ресивера типа РКЦ, с верхней подачей хладагента в испарительную систему, определяем по формуле:

м³

где, V_н.т.- внутренний обьем нагнетательного трубопровода, м³,

V_в.т.-внутренний обьем всасываемого трубопровода (сливного), м³

V_в.о.- обьем воздухоохладителей по хладагенту, данного температурного режима, м³

V_н.т.=0,04*V_в.о. м³

V_в.т.=0,06*V_в.о.. м³

V_н.т.=0,04*0,4442=0,018 м³

V_в.т.=0,06*0,4442=0,027 м³

V_ц.р.=3*(0,018+0,5*0,4442+0,4*0,027)=0,75 м³

Подбираем циркуляционный ресивер маки РКЦ-1,25.

Таблица 29

Характеристика циркуляционного ресивера маки РКЦ-1,25

Вместимость, м3	L*ап, м	Размеры, мм	Масса, кг
		диаметр х длина
1,25	850	1020 х 2200	1200

* Расстояние между парожидкостными и паровыми патрубками

Второй температурный режим, t_о=-33єС:

Принимаю: циркуляционный ресивер типа РКЦ, подачу хладагента в испарительную систему - верхнюю.

V_н.т.=0,04*0,5934=0,024 м³

V_в.т.=0,06*0,5934=0,036 м³

V_ц.р.=3*(0,024+0,5*0,5934+0,4*0,036)=1,0 м³



Подбираем циркуляционный ресивер марки РКЦ-1,25.

Третий температурный режим, t_о=-40єС:

Принимаю: циркуляционный ресивер типа РКЦ, подачу хладагента в испарительную систему - верхнюю.

V_н.т.=0,04*0,256=0,0102 м³

V_в.т.=0,06*0,256=0,0154 м³

V_ц.р.=3*(0,0102+0,5*0,256+0,4*0,0154)=0,433 м³

Подбираем циркуляционный ресивер марки РКЦ-1,25.

3.8.2 Расчет и подбор линейного ресивера

Емкость линейного ресивера с верхней подачей хладагента в приборы охлаждения определяем по формуле:

м³

где ?V_в.о.- суммарный объем воздухоохладителей по хладагенту всех температурных режимов, м³

?V_в.о=0,4442+0,5934+0,256=1,2936 м³

V_л.р.?(0,43*1,2936*1,2)/0,8=0,67 м³

Подбираем два линейных ресивера, один из которых является дренажным, РЛД-1,25.



Таблица 30

Характеристика линейного ресивера маки РД-1,25

Вместимость, м3	Размеры, мм	Масса, кг
	диаметр х длина
1,25	1020 х 2100	940

3.9 Расчет и подбор регенеративных теплообменников

3.9.1 Расчет и подбор регенеративного газового теплообменника

Расчет газового теплообменника сводится к определению площади теплообменной поверхности, по которой подбирают один или более теплообменников с суммарной площадью поверхности, равной расчетной. Теплообменники рассчитываются и подбираются отдельно для каждого температурного режима.

Площадь теплопередающей поверхности определяем по формуле:

м²

где Q_т - тепловая нагрузка на газовый теплообменник, кВт,

К_т - коэффициент теплопередачи газового теплообменника (для R-22: 0,180…0,280), кВт,

и_m - среднелогарифмическая разность температур, єС,

Q_т=G_а*(i₃-i₄) кВт - для одноступенчатого цикла, рис. 6,

Q_т=G_а^вс *(i_5`-i₆) кВт - для двухступенчатого цикла, рис. 8, 10,

єС - для одноступенчатого цикла, рис. 6,

єС - для двухступенчатого цикла, рис. 8, 10.

Первый температурный режим, t_о=-10 єС:

Q_т=1,52*(249,2-239,2)=15,2 кВт

и_m=((31,3-(-10))-(40-10))/(2,3*lg((31,3-(-10))/(40-10))=40,6 єС

F_т=15,2/(0,2*40,6)=1,87 м²

Подбираем кожухозмеевиковый газовый теплообменник марки ТФ-80.

Таблица 31

Характеристика кожухозмеевикового газового теплообменника марки ТФ-80

Площадь теплопередающей поверхности Fт, м2	Размеры, мм
	диаметр	длина
2,3	273	1106

Второй температурный режим, t_о=-33 єС:

Q_т=0,76*(250-240)=7,6 кВт

и_m=((33-(-33))-(40-13))/(2,3*lg((33-(-33))/(40-13))=59,1 єС

F_т=7,6/(0,2*59,1)=0,643 м²

Подбираем кожухозмеевиковый газовый теплообменник марки ТФ₃-50.

Таблица 32

Характеристика кожухозмеевикового газового теплообменника марки ТФ₃-50

Площадь теплопередающей поверхности Fт, м2	Размеры, мм
	диаметр	длина
0,9	134	711

Третий температурный режим, t_о=-40 єС:



Q_т=0,54*(250-241,3)=4,7 кВт

и_m=((33-(-40))-(40-(-20)))/(2,3*lg((33-(-40))/(40-(-20)))=66,3 єС

F_т=4,7/(0,2*66,3)=0,354 м²

Подбираем два кожухозмеевиковых газовых теплообменника марки ТФ-50м.

Таблица 33

Характеристика кожухозмеевикового газового теплообменника марки ТФ-50м

Площадь теплопередающей поверхности Fт, м2	Размеры, мм
	диаметр	длина
0,5	134	711

3.9.2 Расчет и подбор регенеративного жидкостного теплообменника

Расчет жидкостного, также как и газового, теплообменника сводится к определению площади теплообменной поверхности, по которой подбирают один или более теплообменников с суммарной площадью поверхности, равной расчетной. Теплообменники рассчитываются и подбираются отдельно для каждого температурного режима.

Площадь теплопередающей поверхности определяем по формуле:

м²

К_т=0,280…0,400 - для R-22

Q_т=G_а^нс*(i₆-i₇) кВт - для двухступенчатого цикла, рис. 8, 10,

єС,



где, t_пр - промежуточная температура, температура в точке 8, єС.

Второй температурный режим, t_о=-33 єС:

Q_т=0,633*(240-207)=20,9 кВт

и_m=((33-0)-(6-0))/(2,3*lg((33-0)/(6-0)))=15,9 єС

F_т=20,9/(0,34*15,9)=3,87 м²

Подбираем кожухозмеевиковый жидкостной теплообменник марки ТФ₁-100.

Третий температурный режим, t_о=-40 єС:

Q_т=0,43*(241,3-200)-17,6 кВт

и_т=((33-(-5))-(0-(-5)))/(2,3lg*((33-(-5))/(0-(-5)))=16,3 єС

F_т=17,6/(0,34*16,5)=3,2 м²

Подбираем кожухозмеевиковый жидкостной теплообменник марки ТФ₁-100.

Таблица 34

Характеристика кожухозмеевикового газового теплообменника марки ТФ₁-100

Площадь теплопередающей поверхности Fт, м2	Размеры, мм
	диаметр	длина
4,8	280	1120

3.10 Расчет и подбор насосов

3.10.1 Расчет и подбор водяного насоса

Водяной насос подбирают по объемной подачи и создаваемому давлению (напору).

Требуемую объемную подачу находим по формуле:

м³/ч

где C_р=4,174 кДж/(кг *єС) - теплоемкость воды при температуре конденсации,

с=992,2 кг/ м³ - плотность воды при температуре конденсации,

?t=2єС - разность температур воды на входе и выходе из конденсатора.

V_в.н.=(539,254/(4,174*992,2*2))*3600=205 м³/ч

Подбираем два водяных насоса, один из которых является резервным, марки К200-150-250.

Таблица 35

Характеристика водяного насоса марки К200-150-250

Объемная подача Vв.н., м3/ч	Напор Нв.н., м	Мощность электродвигателя Nэл, кВт	Размер, мм	Масса, кг
			Длина х ширина х высота
315	20	30	1455х575х555	440

3.10.2 Расчет и подбор хладоновых насосов

Насосы хладагента подбирают по значению объемной подачи (производительности) и давлению Р, Па, развиваемому ими, или напору Н, м.

Объемная подача хладагента:

м³/ч,

где n - кратность циркуляции (6…15 - с верхней подачей хладагента в приборы охлаждения),

r_оi - скрытая теплота парообразования хладагента при температуре кипения, кДж/кг

с_оi - плотность хладагента при температуре кипения, кг/ м³.

Первый температурный режим, t_о=-10 єС:

Принимаю кратность циркуляции равной 6.

с_оi=1318 кг/ м³

r_оi=214,36 кДж/кг

V_н.х.а.=(248,952*6/(214,36*1318))*3600=19 м³/ч

Подбираем два насоса хладагента, один из которых являются резервным, марки САМ 3/2.

Второй температурный режим, t_о=-33 єС:

Принимаю кратность циркуляции равной 10.

с_оi=229,34 кг/ м³

r_оi=1390,55 кДж/кг

V_н.х.а.=(248,952*10/(229,34*1390,55))*3600=13,2 м³/ч

Подбираем два насоса хладагента, один из которых являются резервным, марки САМ 3/2

Таблица 36

Характеристика насоса хладагента марки САМ 3/2

Объемная подача Vн.х., м3/ч	Марка электродвигателя	Мощность электродвигателя Nэл, кВт	Масса, кг
минимальная	максимальная	СКРх х 12,0	12	150
6	30

Третий температурный режим, t_о=-40єС:

Принимаю кратность циркуляции равной 10.

с_оi=1410,5 кг/ м³

r_оi=223,5 кДж/кг

V_н.х.а.=(248,952*10/(223,5*1410,5))*3600=9,3 м³/ч

Подбираем два насоса хладагента, один из которых являются резервным, марки САМ (R) 2/3.

Табица 37

Характеристика насоса хладагента марки САМ (R) 2/3

Объемная подача Vн.х., м3/ч	Марка электродвигателя	Мощность электродвигателя Nэл, кВт	Масса, кг
минимальная	максимальная	AGX х 4,5	4,5	60

3.11 Подбор маслосборника

Подбираем маслосборник марки 60МЗС.

Таблица 38

Характеристика маслосборника марки 60МЗС

Размеры, мм	Вместимость, м3	Масса, кг
d х s	ширина х высота
325х8	645х1200	0,06	81

3.12 Расчет и подбор магистральных трубопроводов

Расчет состоит в определении диаметра и учета потери давления в магистральных трубопроводах холодильного агента (жидкостном, всасывающем, нагнетательном).

Расчет диаметра трубопровода, соединяющие отдельные аппараты с магистральным трубопроводом, можно не производить.

Расчет трубопроводов состоит в определении его диаметра.

Диаметр трубопровода определяем по формуле:

м,

где, G - количество хладагента проходящего по трубопроводу, кг/с,

х - удельный объем рабочего вещества, м³/кг,

щ - скорость движения рабочего вещества в трубопроводе, м/с.

Полученный расчетом внутренний диаметр округляем до стандартного ближайшего размера, который выбираем по ГОСТ 8734-75.

Падение давления в трубопроводе Р, Па, складывается из потерь на трения по длине трубопровода Ре и потерь давления на местные сопротивления Р.

Р=Ре+Р=_тр(l+l_э)W² /(2d_в),

где _тр - коэффициент сопротивления трения;

l - длина трубопровода, м;

l_э - сумма эквивалентных длин всех местных сопротивлений

трубопровода, м;

- плотность рабочего вещества, кг/м³.

Все необходимые данные для расчетов и результаты расчетов представлены в таблице.

Масса холодильного агента, используемая в расчетах, пересчитана для установленных компрессоров.

Диаметры трубопроводов, не представленных в расчете, следует принимать в соответствии с диаметрами патрубков на аппарате.

Потери давления в трубопроводах, идущих от циркуляционных насосов, не фиксируются, так как падение давления в них положительный процесс.



Таблица 39

Исходные данные

t0, 0С	Трубопроводы	Масса вещества, протекающего по трубе G, кг/с	Удельный объём v,м3/кг	Скорость движения w,м/с	Эмпирический коэффициент А	Длина трубопровода, l,м	Коэффициент сопротивления по длине трубы лтр	Допустимое падение давления ?pдоп, КПа
- 400С	Всасыв. От ЦР до ГТО	0,43	0,22	12	516	6,8	0,03	9,45
	Всас. От ГТО до КМ	0,43	0,22	12	645	5	0,025	9,45
	Нагнет.	0,54	0,0215	18	627	9,5	0,025	37
	Жид. с РС до ГТО	0,54	0,000885	0,5	444	14	0,035	24,5
	Жид. с ГТО до ЖТО	0,54	0,000885	0,5	18	0,5	0,035	24,5
	Жид. с ЖТО до ЦР	0,43	0,000885	0,5	18	9,3	0,035	24,5
	Жид. на насос	3,84	0,000711	1	800	1,5	0,035	24,5
	Жид. с насоса	3,84	0,000711	1,2	573	4	0,035	24,5
-330С	Всасыв. От ЦР до ГТО	0,633	0,170	12	516	6,8	0,03	12,1
	Всас. От ГТО до КМ	0,633	0,170	12	645	5	0,025	12,1
	Нагнет.	0,76	0,0203	18	627	9,5	0,025	37
	Жид. с РС до ГТО	0,76	0,000885	0,5	444	15,5	0,035	24,5
	Жид. с ГТО до ЖТО	0,76	0,000885	0,5	18	1	0,035	24,5
	Жид. с ЖТО до ЦР	0,633	0,000855	0,5	18	9,3	0,035	24,5
	Жид. на насос	11,55	0,0007215	1	800	1,5	0,035	24,5
	Жид. с насоса	11,55	0,0007215	1,2	573	4	0,035	24,5
- 100С	Всасыв. От ЦР до ГТО	1,52	0,071	12	516	6,8	0,03	24,4
	Всас. От ГТО до КМ	1,52	0,071	12	645	4	0,025	24,4
	Нагнет.	1,52	0,019	18	627	8,3	0,025	37
	Жид. с РС до ГТО	1,52	0,00885	0,5	444	17	0,035	24,5
	Жид. с ГТО до ЦР	1,52	0,00885	0,5	18	6,8	0,035	24,5
	Жид. на насос	11	0,00076	1	800	1,5	0,035	24,5
	Жид. с насоса	11	0,00076	1,2	573	4	0,035	24,5
	Магистр. нагнет.	0,54 0,76/1,52	0,0125 0,0203/0,019	18	18	8	0,025	37
	Жид. с КД на ЛР	2,82	0,000885	0,8	462	2,5	0,035	1,2
	Жид. с ЛР на РС	2,82	0,000885	0,8	444	19	0,035	24,5
	Водяной всас.	28,94	0,001	2	390	2	0,04	150
	Водяной наг.	28,94	0,001	2,3	609	15,7	0,04	150
	Предохр. для аппаратов высок. давл.	F=25 м2	0,0113	20	r=152,8 кДж/кг	0,033	-
	Предохр. для аппаратов низ. давл.	F=10 м2	0,0113	20	r=164 кДж/кг	0,035	-

Таблица 40

Результат расчета

t0, 0С	Трубопроводы	Скорость движения w,м/с	Внутренний диаметр, мм	Наружный диаметр х толщ. стенок, мм	Доп. падение давления, КПа	Длина м	Падение давления, КПа
- 40 0С	Всасыв. От ЦР до ГТО	7,71	125	133 х 4	9,45	6,8	2,311
	Всас. От ГТО до КМ	7,71	125	133 х 4	9,45	5	2,313
	Нагнет.	5,91	50	57 х 3,5	37	9,5	16,607
	Жид. с РС до ГТО	0,38	40	45 х 2,5	24,5	14	2,271
	Жид. с ГТО до ЖТО	0,38	40	45 х 2,5	24,5	0,5	0,087
	Жид. с ЖТО до ЦР	0,47	40	45 х 2,5	24,5	9,3	1,366
	Жид. на насос	0,47	70	76 х 3,5	24,5	1,5	11,6
	Жид. с насоса	0,76	70	76 х 3,5	24,5	4	8,899
-33 0С	Всасыв. От ЦР до ГТО	8,77	125	133 х 4	12,1	6,8	3,87
	Всас. От ГТО до КМ	8,77	125	133 х 4	12,1	5	3,873
	Нагнет.	7,86	50	57 х 3,5	37	9,5	31,059
	Жид. с РС до ГТО	0,34	50	57 х 3,5	24,5	15,5	1,75
	Жид. с ГТО до ЖТО	0,34	50	57 х 3,5	24,5	1	0,088
	Жид. с ЖТО до ЦР	0,45	50	57 х 3,5	24,5	9,3	0,984
	Жид. на насос	0,68	125	133 х 4	24,5	1,5	9,082
	Жид. с насоса	1,06	100	108 х 4	24,5	4	16,739
-10 0С	Всасыв. От ЦР до ГТО	8,79	125	133 х 4	24,4	6,8	9,32
	Всас. От ГТО до КМ	8,79	125	133 х 4	24,4	4	9,218
	Нагнет.	7,5	70	76 х 3,5	37	8,3	27,623
	Жид. с РС до ГТО	0,35	70	76 х 3,5	24,5	17	1,659
	Жид. с ГТО до ЦР	0,35	70	76 х 3,5	24,5	6,8	0,278
	Жид. на насос	0,68	125	133 х 4	24,5	1,5	8,677
	Жид. с насоса	1,06	100	108 х 4	24,5	4	15,992
	Магистр. нагнет.	7,5	70	76 х 3,5	37	8	4,595
	Жид. с КД на ЛР	0,32	100	108 х4	1,2	2,5	0,972
	Жид. с ЛР на РС	0,65	70	76 х 3,5	24,5	19	5,949
	Водяной всас.	1,26	171	180 х 4,5	150	15,7	3,487
	Водяной наг.	1,64	150	165 х 4	150	15,7	6,58
	Предохр. для аппаратов высок. давл.	14,71	40	45 х 2,5	-	-	-
	Предохр. для аппаратов низ. давл.	17,6	25	32 х 2	-	-	-

3.13. Описание работы холодильной установки

Одноэтажный распределительный холодильник емкостью 2500 т, предназначен для хранения различных продуктов, как мороженных, так и охлажденных.

Груз поступает на холодильник как железнодорожным, так и автомобильным транспортом. Доставка товара в торговую сеть осуществляется автомобильным и железнодорожным транспортом. В холодильнике предусмотрен один сквозной коридор шириной шесть метров, имеющий выход на обе платформы.

Здание холодильника включает в себя 10 камер. Для уменьшения теплопритоков камеры сгруппированы в два температурных отсека: камеры с высокотемпературным режимом; камеры с низкотемпературным режимом.

На проектируемом распределительном холодильнике предусмотрено три температурных режима:

- Первый температурный режим: t_о=-10 єС;

- Второй температурный режим: t_о=-33 єС;

- Третий температурный режим: t_о=-40 єС.

Применяемый хладагент на данном холодильнике - фреон R-22. Система охлаждения камер - непосредственная с принудительным движением воздуха, верхней подачей хладагента в испарительную систему.

Первый температурный режим, t_о=-10 єС.

Данный температурный режим объединяет камеры хранения «охлажденных продуктов»: овощей, фруктов, сыров (камеры №1, №2, №3, №4); экспедицию (камера №10). На этот режим работает один винтовой компрессорный агрегат, фирмы «ГРАССО» типа КН с горизонтальным маслоотделителем, по одноступенчатому регенеративному циклу с газовым теплообменником. Заполнение испарительной системы осуществляется насосом марки САМ 3/2 из циркуляционного ресивера маки РКЦ-1,25.

Непосредственно в камерах установлены воздухоохладители следующих марок:

- Камера №1 (хранение сыров) - один ВС352D360;

- Камера №2 (хранение овощей, фруктов) - четыре ВС403Е60;

-Камера №3, универсальная (хранение овощей/мясо) - четыре ВН404G85;

- Камера №4, универсальная (хранение овощей /мясо) - четыре ВН404G85.

Второй температурный режим, t_о=-33єС.

Данный температурный режим объединяет камеры хранения мороженых грузов: мясо блочное, в полутушах, мясные полуфабрикаты, рыба (камеры №3, №4, №6, №7, №8, №9). На этот режим работает один двухступенчатый винтовой компрессорный агрегат, фирмы «ГРАССО» типа LN с горизонтальным маслоотделителем, по двухступенчатому регенеративному циклу с двумя теплообменниками (ГТО и ЖТО). Заполнение испарительной системы осуществляется насосом марки САМ 3/2 из циркуляционного ресивера маки РКЦ-1,25.

Непосредственно в камерах установлены воздухоохладители следующих марок:

- Камера №3, универсальная (хранение овощей/мясо) - четыре ВН404G85;

- Камера №4, универсальная (хранение сыров/мясо) - четыре ВН404G85;

- Камера №6 (хранение мясных полуфабрикатов) - один ВН353Е85;

- Камера №7 (хранение рыбы) - шесть ВН352G85;

- Камера №8 (хранение мясных полуфабрикатов, мяса блочного) - пять ВН352G85;

- Камера №9 (хранение рыбы) - четыре ВН402G85.

Третий температурный режим, t_о=-40 єС.

На этом температурном режиме потребление холода осуществляется двумя воздушными спиральными скороморозильными аппаратами, которые расположены в камере №5. На нём работает один двухступенчатый винтовой компрессорный агрегат, фирмы «ГРАССО» типа LN с горизонтальным маслоотделителем, по двухступенчатому регенеративному циклу с двумя теплообменниками (ГТО и ЖТО). Заполнение испарительной системы осуществляется насосом марки САМ(R) 2/3 из циркуляционного ресивера маки РКЦ-1,25.

Непосредственно в камере установлено:

- Два воздушных спиральных скороморозильных аппарата марки АСМ-300А.

В схему включены: три испарительных конденсатора марки МИК 1-100-Н с общей необходимой площадью теплообмена, линейный ресивер марки РЛД-1,25 для сбора сконденсированного жидкого хладагента из конденсатора. Воду в испарительный конденсатор подает насос марки К200-150-250.

Так же предусмотрен маслосборник марки 60МЗС, для выпуска масла из компрессоров и аппаратов высокого давления.

Оттайка камерных приборов охлаждения, воздушных спиральных скороморозильных аппаратов осуществляется горячими парами хладагента. Конденсат при оттайке собирается в предусмотренный для этого линейно-дренажный ресивер марки РЛД-1,25, который одновременно является резервным линейным ресивером.

Для заправки масляной системы компрессоров смазочным маслом в машинном отделении установлен агрегат централизованной смазки.

Заправка хладагентом осуществляется из баллонов от заправочного коллектора.

Удаление влаги из хладагента осуществляется при помощи фильтра осушителя.

Проектом предусмотрено запасное оборудование:

- один двухступенчатый винтовой компрессорный агрегат, фирмы «ГРАССО» типа LN с горизонтальным маслоотделителем;

- по одному резервному насосу хладагента для каждого температурного режима таких же марок, как и рабочие;

- один резервный водяной насос марки соответствующей рабочему.

продукт холодильный компрессор изоляция



4. Автоматизация холодильной установки

Под автоматизацией понимают комплекс технических мероприятий, частично или полностью исключающих присутствие людей в том или ином технологическом процессе.

В последнее время, большое внимание в разработке и эксплуатации холодильного оборудования уделяется различным видам ее автоматизации. Системы автоматического регулирования, контроля и защиты способны сократить при эксплуатации до минимума число обслуживающего персонала и тем самым уменьшить расходы на содержание холодильника в целом.

Автоматизацию холодильной установки осуществляют в целях повышения экономической эффективности и обеспечения безопасности работ обслуживающего персонала. Повышение экономической эффективности достигается вследствие уменьшения эксплуатационных расходов и затрат на ремонт оборудования, а безопасность эксплуатации -- применением автоматических устройств, защищающих холодильную установку от работы в опасных режимах.

Система автоматизации построена по принципу: датчик - задатчик - регулирующий элемент - исполнительный механизм.

В общем случае система автоматизации выполняет четыре основных функции:

- система автоматической защиты;

- система дистанционного контроля параметров работы холодильной установки;

- система автоматического регулирования;

- система автоматического управления.

4.1 Система автоматической защиты

В процессе эксплуатации холодильной установки возможно возникновение различных неисправностей в системах (отклонения от оптимального режима работы холодильной установки), что может привести к опасным режимам работы холодильной установки: повышение давления и температуры нагнетания, понижение давления всасывания, повышение температуры масла после масляного холодильника, повышение уровня жидкости в аппаратах, прекращение смазки трущихся пар, падение давления в системе смазки компрессоров, отсутствие охлаждающей воды и т.д.

Без принятия своевременных мер возможны повреждения или разрушения компрессоров, теплообменных аппаратов или других элементов установки.

В проектируемой холодильной установке предусматривается следующие виды защиты:

1) Защита компрессора от понижения давления всасывания

Обеспечивается реле низкого давления RT1 (позиции 17, 83, 133). При достижении установочного давления всасывания посылается сигнал на отключение электродвигателя компрессора и включение сигнальной лампы на щите управления, а также включение звуковой сигнализации.

2) Защита компрессора от отсутствия подачи масла

Защита обеспечивается вентиль контроля протока Danfoss FZ (позиции 60, 113, 161). При срабатывании защиты происходит отключение электродвигателя компрессора и включается световая и звуковая сигнализация.

3) Защита масляного насоса от падения напора, защита масляного фильтра от засорения

Обеспечивается дифференциальным реле МР55 (позиции 48, 56; 58, 59; 101, 104; 111, 112; 150, 154; 159, 160), при срабатывании которого происходит отключение электродвигателя компрессора и включается световая и звуковая сигнализация.

4) Защита компрессора от повышения давления нагнетания

Обеспечивается реле давления RT5 (позиции 31, 61, 120, 105, 152). При срабатывании данной защиты происходит отключение электродвигателя компрессора и включение сигнальной лампы на щите управления, а также включение звуковой сигнализации.

5) Защита компрессора от повышения температуры нагнетания

Обеспечивается температурным реле RT107 (позиции 64, 69, 94, 127, 137). При срабатывании защиты происходит отключение электродвигателя компрессора и включение световой и звуковой сигнализации.

6) Защита компрессора от повышения температуры масла

Обеспечивается температурным реле Danfoss RT101 (позиции 51, 106, 155). При его срабатывании происходит отключение двигателя компрессора и включение световой и звуковой сигнализации.

7) Защита винтового компрессора предусматривает защиту компрессора от низкой температуры масла

Защита осуществляется с помощью температурного реле RT101 (позиции 42; 95, 138,), при срабатывании которого не происходит включение электродвигателя компрессора, а включаются ТЭНы (43, 99, 145), расположенные в маслосборнике (прогрев масла осуществляется до достижения значения в 15^оС). Также включается световая и звуковая сигнализации.

8) Защита циркуляционного ресивера от переполнения и компрессора от влажного хода

Обеспечивает реле уровня AKS38 (позиции 44, 47, 89, 92, 146, 149), датчик которого установлен на циркуляционном ресивере. При срабатывании этого реле происходит выключение электродвигателя компрессора и включение световой и звуковой сигнализации.

В соответствии с Правилами безопасной эксплуатации фреоновых холодильных установок предусматривается дублирование приборов защиты по верхнему уровню холодильного агента с одинаковыми уставками для предотвращения аварийных ситуаций.



9) Защита линейного ресивера от превышения значения максимального уровня фреона для предотвращения подтопления конденсатора

Осуществляется с помощью реле уровня Danfoss AKS38 (позиции 1, 3, 51, 54). При срабатывании этих приборов выключается электродвигатель компрессора и включается световая и звуковая сигнализация.

В соответствии с Правилами безопасной эксплуатации фреоновых холодильных установок предусматривается дублирование приборов защиты по верхнему уровню холодильного агента с одинаковыми уставками для предотвращения аварийных ситуаций.

10) Защита насосов холодильного агента от потери производительности

Осуществляется по разности давления нагнетания и всасывания (позиции 25, 27; 39, 36; 72, 74; 84, 80; 123, 126; 140, 136). Защита организуется с помощью дифференциального реле давления насоса МР55 . При достижении недопустимого перепада давлений реле выключает электродвигатель компрессора, одновременно включается световая и звуковая сигнализация.

11) Защита насосов подачи воды в конденсатор от потери производительности

Осуществляется по разности давления нагнетания и всасывания (позиции 6, 9). Защита организуется с помощью реле давления МР55. При достижении недопустимого перепада давлений, автоматически выключается электродвигатель привода насоса, соленоидный вентиль на подаче холодильного агента в испаритель. Одновременно включается световая и звуковая сигнализация.

12) Защита электродвигателей

На всех электродвигателях, входящих в состав холодильной установки предусмотрена встроенная электрозащита, в которую входит тепловое реле.



13) Защита аппаратов и сосудов от недопустимого избыточного давления

На всех аппаратах и сосудах холодильной установки предусмотрены сдвоенные предохранительные клапана, соединенные в общую аварийную линию (18 а).

Система автоматической защиты не допускает работу холодильной установки в аварийном режиме. Тем самым обеспечивается безопасность эксплуатации и сохранения оборудования. Автоматическая защита должна иметь высокую степень надежности, это достигается включением дублирующих приборов с одинаковыми настройками и дополнительных приборов с настройками ниже аварийных, а также применением приборов автоматики, имеющих более высокую степень надежности.

Действие автоматической защиты сводится к выключению холодильной установки в целом или отдельных ее составляющих при достижении опасных значений любых контролируемых параметров, в качестве которых выбирают те параметры, которые дают наиболее полную информацию об отклонениях в работе холодильной установки от оптимального режима работы.

После возвращения параметра в нормальное положение, автоматическое включение холодильной установки в работу, запрещено до выяснения причин срабатывания защиты и устранения причин ее вызванных.

Примечание. Защита компрессоров и аппаратов, входящих в состав холодильной установки, но не указанных на схеме, аналогична выше перечисленным.

4.2 Система автоматического управления и регулирования

Системы автоматического регулирования предусматривает пуск и остановку холодильной машины по достижению установленных параметров; изменение холодопроизводительности компрессоров в зависимости от тепловой нагрузки; заполнение аппаратов и сосудов холодильным агентом; изменение количества охлаждающей воды, подаваемой на водяные конденсаторы, в зависимости от тепловой нагрузки.

При запуске производится пуск масляного насоса компрессора (позиции 45, 102, 153) (насос работает до момента достижения давления масляной системы порядка 11-13 кг/см²).

В цикле двухступенчатого сжатия, при подаче электрического питания на контакты магнитного пускателя электродвигателя компрессоров (позиции 18, 20, 79, 82,) открывается соленоидный вентиль EVR впрыска холодильного агента в ЖТО (позиция 8, 76), происходит пуск компрессора высокой ступени, затем происходи пуск компрессора низкой ступени и открытие соленоидных вентилей EVR на выходе пара хладагента из прибора охлаждения (позиция 172, 177) и подачи жидкого хладагента в приборы охлаждения (позиция 175, 180).