Разработка проекта холодильных установок продовольственной базы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Разработка проекта холодильных установок продовольственной базы

Введение

Продовольственное снабжение населения земного шара тесно связано с проблемами сохранения и улучшения распределения продуктов, решить которые может помочь более широкое и рациональное применение холодильной техники.

Ежегодные инвестиции в холодильные машины и оборудование оцениваются суммой около 100 миллиардов долларов.

Сегодня, из ежегодного производимого продовольствия, около 40% составляют скоропортящиеся продукты, которые требуют холодильной обработки. В настоящее время можно считать, что холодильной обработке подвергается порядка 20-25% всей скоропортящейся продукции.

В промышленно развитых странах потери скоропортящихся продуктов достигают 30% урожая, в развивающихся странах они доходят до 50%.

Холодильная обработка и холодильное хранение обеспечивают наилучшие возможности не только для сохранения качества и питательно ценности, но и с точки зрения стоимости.

В последние десятилетия повысился интерес к хранению охлажденных продуктов. Качество охлажденных продуктов сохраняется в результате подавления холодом: роста микроорганизмов, активности обменных процессов в растительных тканях после снятия урожая.

Вклад искусственного холода в обеспечении продовольствием жителей нашей планеты не ограничивается уменьшением потерь и сохранением высокой питательной ценности пищевых продуктов. Он способствует смягчению неравномерности распределения их между различными регионами, поскольку холодильной обработке подвергаются продукты, являющиеся предметом межконтинентальной торговли.

Роль холодильного дела на мировом рынке пищевых продуктов будет постоянно возрастать. [2]

1. Характеристика проекта

1.1 Исходные данные

Продовольственная база вместимостью 700 усл.т в г. Новороссийск

Хранение молочной продукции 50 %

Хранение масла 50 %

1.2 Краткая характеристика района строительства

Новороссийск -- город краевого подчинения в Краснодарском крае России.

Население -- 245,3 тыс. человек (2011 год), с подчинёнными его администрации населёнными пунктами -- 301,5 тыс. человек.

Расположен на юго-западе края, на побережье Новороссийской бухты Чёрного моря.

Новороссийск -- важный транспортный центр. В городе расположен крупнейший порт России на Чёрном море, включающий пассажирский, грузовые порты и нефтеналивную гавань. Конечный пункт железнодорожной линии от Краснодара, узел шоссейных дорог.

Город-герой с 14 сентября 1973 года

холодильный оборудование теплоизоляция

2. Расчетная часть

2.1 Расчёт строительной площадей камер хранения и всего

холодильника

Строительная площадь камер хранения производится по формуле:

Fстр = Вд/ qv••hгр• ?,

где qv - норма загрузки, т/м3 .

hгр - высота штабеля, м. Принимается 4,6 метров или вычисляется в зависимости от типа упаковки. [2];

? - коэффициент использования площади.

Вд = В/ а,

где а- кэффицент пересчета

Вд сгущенка = 350/ 0,61 = 573 т

Вд масло = 350/ 0.56 = 625 т

При принятой сетке колонн 6?12 м определяется число строительных прямоугольников для всех камер по формуле:

n = Fстр / f,

где n - число строительных прямоугольников, шт;

f - площадь одного строительного прямоугольника, м2.

Камера хранения сгущенки

Fстр = 573 / 0,57 •4,6 •0,7 = 318 м2

n = 318/ 72 = 4,41 шт => n = 5 шт

Камера хранения молочнй продукции

Fстр = 625 / 0,63 •4,6 •0,7 = 347 м2

n = 347 / 72 = 4,81 шт => n = 5 шт

Определяется общая строительная площадь всех камер холодильника и общее число строительных прямоугольников:

?Fстр = Fстр м + Fстр масл= 318 + 147 = 665м2

Определяется площадь вспомогательных помещений по формуле:

Fвсп = ( 0,2 ? 0,4 ) * ?Fстр

Fвсп = 0,4 •665 = 266 м2

Определяется площадь изолируемого контура, в состав которого входят вспомогательные помещения по формуле:

Fхол = ?Fстр + Fвсп

Fхол = 665 + 266 = 931 м2

Определяется площадь компрессорного цеха, которая составляет 10?15% от площади изолируемого контура:

Fк.ц. = ?Fстр * 10 / 100

Fк.ц. = 931 •10/ 100 = 93.1 м2

2.2 Выбор строительно-изоляционных конструкций и расчет толщины

теплоизоляции

Толщина требуемого слоя теплоизоляции определяется по выражению

?из = ?из * [ 1/к - ( 1/?н + ( ?i / ?i )+ 1 / ?вн ) ],

где ?из - коэффициент теплопроводности выбранного типа изоляции, Вт/мК,

к - коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/м2 К

?i - коэффициент теплопроводности отдельных слоев строительных конструкций, Вт/мК,

?i - толщина отдельных слоев строительной конструкции, м,

вн - коэффициент теплоотдачи со стороны внутреннего ограждения, Вт/м?К ,

н - коэффициент теплоотдачи со стороны наружного ограждения, Вт/м?К

-толщина теплоизоляционного слоя, м

1. Сталь ? = 0,8 мм

2. Пенополиуритан ? = 0,040 Вт/ м•К

3. Сталь ? = 0,8 мм

Рис. 2.1

Камера №1

Наружные стены

?из = 0,030[ 1/0,21 - (0,043+0,111)] = 0,138 м = 138 мм

Принимается толщина заливной теплоизоляции (рипор) 150 мм

Внутренние стены (см. рис. 2.1)

?из = 0,030[ 1/0,28 - (0,111+0,125)] = 0,100 м = 100 мм

Принимается толщина заливной теплоизоляции (рипор) 100 мм

Покрытие

?из = 0,030[ 1/0.34 - (0,111+0,043)] = 0,083м = 83мм

Принимается толщина заливной теплоизоляции (рипор) 100 мм.

Пол

?из = 0,018[ 1/18 - (0,04/1,6+0,1/1,6+0,111)] = 0,95м = 950 мм

Принимается толщина теплоизоляционного слоя из керамзитового гравия 950 мм.

2.3 Планировка холодильника

Выполненная планировка холодильника в основном отвечает требованиям, предъявляемым к подобным сооружениям:

1. Соответствует схеме технологического процесса и способствует выполнению технических условий хранения;

2. Способствует уменьшению первоначальных затрат на строительство, т. к. используются стандартные размеры элементов строительных конструкции и площадей вспомогательных помещений в изолированном контуре холодильника;

3. Обеспечивает удобную эксплуатацию холодильника, благодаря наличию платформы и коридора, что облегчает организацию и удешевляет проведение грузовых работ на холодильнике.

Холодильник одноэтажный, сетка колонн 6 X 12 м. Служебные помещения и компрессорный цех расположены в здании, пристроенном к зданию холодильника. [2]

2.4 Тепловой расчёт холодильника

Количество теплоты, поступающее или уходящее из камеры, рассчитывается по формуле:

?Q = Q1 + Q2 + Q 3+ Q4

где Q1 - теплопритоки через ограждающие конструкции камеры под действием разности температур и действия солнечной радиации, Вт.

Q2 - теплопритоки от продуктов при термообработке, Вт

Q3 - теплопритоки с наружным воздухом, проникающим при вентиляции помещения, Вт.

Q4 - эксплуатационные теплопритоки (от людей, осветительных приборов, электродвигателей, технологическое оборудование и т.д ), Вт

Расчёт теплопритока через ограждающие конструкции Q1.

Q1 = Q1т + Q1с,

где Q1т - теплоприток под действием разности температур, Вт.

Q1с - теплоприток под действием солнечной радиации, Вт.

Q1т = K • F • ( t н- tв ) ,

где К - коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м2 К)

F - площадь ограждения, м2.

tн - температура наружного воздуха, oC.

tв - температура внутреннего воздуха, oC.

Теплоприток от солнечной радиации определяется по нижеследующей формуле:

 Q1с = K •?tc,

где ?tc - избыточная разность температур, учитывающая действие солнечной радиации, oC

Результаты расчёта теплопритока Q1 приводятся в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Кам	Огражден.	Размер, м	F, м?	К, Вт•К	tн, С	tв, С	?t, С	?tс, С	Q1т, Вт	Q1с, Вт	Q1, Вт
		a	b	h
1	НС-З	12	-	6	72	0,21	28	-20	48	-	726	-	934,9
	НС-С	-	12	6	72	0,21	33	-20	53	-	801	-	680,4
	ВС-Ю	-	12	6	72	0,28	0	-20	20	-	403	-	716,7
	ВС-В	12	-	6	72	0,30	-20	-20	0	-	-	-	-
	Пол	12	12	-	144	0,18	2	-20	22	-	570	-	570
	Покрытие	12	12	-	144	0,20	33	-20	53	14,9	1526	429	1956
	Итого 4465
2	ВС-З	6	-	6	36	0,28	0	-20	20	-	201	-	201
	ВС-Ю	-	12	6	72	0,23	-	-20	37	-	614	-	614
	ВС-В	18	-	6	108	0,30	-2	-20	18	-	583	-	583
	НС-С	-	12	6	72	0,21	33	-20	53	-	801	-	801
	Пол	12	18	-	216	0,18	2	-20	22	-	855	-	855
	Покрытие	12	18	-	216	0.20	33	-20	53	14.9	2289	649	2932
	Итого 5986
4	ВС-З	18	-	6	108	0,30	-20	-2	18	-	583	-	583
	ВС-Ю	-	12	6	72	0,39	-	-2	24.5	-	687	-	687
	ВС-В	6	-	6	36	0,54	0	-2	2	-	38	-	38
	НС-С	-	12	6	72	0,29	33	-2	35	-	730	-	730
	Пол	12	18		216	0,35	2	-2	4	-	302	-	302
	Покрытие	12	18		216	0,28	33	-2	34	14,9	2116	901	3017
	Итого 5357

Теплопритоки по остальным камерам приводятся в табл. 2.2

Кам	F, м?	tкам С	Qf	Q1 Вт
5	144	-2	19,7	2836
6,3	72	0	19,7	1418

Таблица 2.2

Расчёт тепло притока от обрабатываемых продуктов Q2.

Q2 = Q2пр + Q2тар,

где Q2пр - теплоприток от продуктов, Вт;

Q2тар - теплоприток от тары, Вт.

Q2пр = Mпр * ( iпост - iвых ) * 11,6 ,

где Mпр - суточное поступление груза в камеру, подлежащего термообработке, т/сут;

iпост, iвых - удельная энтальпия продукта, кДж/кг.

Q2тар = Mтар * Стар * ( tпост - tвых ) * 11,6 ,

где Mтар - суточное поступление тары, т/ сут;

Стар - удельная теплоемкость тары, кДж/кг К;

tпост, tвых - температура тары, поступающей и выпускаемой, С.

Результаты расчёта теплопритока Q2 приводятся в табл. 2.3

Вд 1 = Fкам • hгр • qv •?= 144 •4,6 •0,7 •0,63= 292 т

Вд 2 = Fкам • hгр • qv •?= 216 •4,6 •0,7•0,63= 438 т

Вд 4 = Fкам • hгр • qv •?= 216 •4,6 •0,7•0,57= 369т

Вд 5= Fкам • hгр • qv •?= 144 •4,6 •0,7•0,57= 264т

Кам.	T кам, c	Bд, т	t, c	i, кДж/кг	Ст, кДж/кгК	?i, кДж/ кг	Мпр, т/сут	Мт, т/сут	Q2пр, Вт	Q2т, Вт	Q2, Вт
			пост	вып	пост	вып
1	-20	292	-8	-20	29,3	0	2,3	29,3	17,5	1,7	5954	544	6498
2	-20	438	-8	-20	29,3	0	2,3	29,3	26,2	2,6	8932	832	9764
4	-2	369	0	8	319,3	350,7	2,3	31,4	22,1	2,21	8064	471	8535
5	-2	264	0	8	319,3	350,7	2,3	31,4	15,8	1,5	5769	320	6089

Таблица 2.3

Расчет эксплуатационного теплопритока Q4

Q4 = q1 + q2 + q3 + q4,

q1 = A • F,

q2 = 350 • n,

q3 = С • F,

q4 = В • F,

где q1 - теплоприток, связанный с освещением охлаждаемого помещения,

F - площадь камеры, м?;

A - удельный теплоприток от освещения, Вт/м?. Принимается для камер хранения - 2,3 Вт/ м?, для сортировочной камеры - 4,5 Вт/ м?; [2];

Теплоприток Q4 полностью принимается на оборудование, а на компрессор принимают 50 % от теплопритока на оборудование, так как теплопритоки от всех источников не могут быть одновременно во все помещения. В табл. 2.4 приводятся расчеты эксплуатационных теплопритоков во все камеры холодильника.

Таблица 2.4

Кам.	tкам,С	Fкам,м2	A,Вт/м2	n, чел	B,Вт/м2	?Nдв	q1,Вт	q2,Вт	q3,Вт	q4,Вт	Q4, Вт
						C, Вт/м2	Nдв, Вт					км	об
1	-20	144	2,3	2	12	10	4500	331,2	700	5940	1728	4349	8699
2	-20	216	2,3	3	8	10	4500	496,8	1050	6660	1728	4967	9934
3	0	72	4,5	2	38	-	4500	165,6	700	4500	2736	4050	8101
4	-2	216	2,3	3	12	10	4500	496,8	1050	6660	2592	5399	10792
5	-2	144	2,3	2	15	10	4500	331,2	700	5940	2160	4565	9131
6	0	72	4,5	2	38	-	4500	165,6	700	4500	2736	4225	8101

Таблица 2.5 Сводная таблица теплопритоков

Каме-ра	tк,С	Q1, Вт	Q2, Вт	Q3, Вт	Q4, Вт		Qo, Вт
					км	об		км	об
1	-20	4465	6498	-	4349	8699		15312	19662
2	-20	5986	9764	-	4967	9934		20717	25664
3	0	1418	-	1003	4050	8100		6471	10522
4	-2	5357	8535	-	5399	10798		19291	24690
5	-2	2836	6089	-	4565	9131		13490	18056
6	0	1418	-	1003	4050	8100		6471	10522

Расчёт теплопритока при вентиляции камер Q3.

Теплоприток при вентиляции камер рассчитывается для тех камер, где работают люди, в нашем случае это камера № (3,6), по следующей формуле:

Q3 = 20•n• ?в•(iн- iв)/ 10?/ 3600,

где ?в - плотность воздуха в камере, кг/м?

n - число работающих людей, шт

iн, iп - энтальпия наружного и внутренего воздуха, КДж/кг

Q3 = 20•2•1.29•70•1000/3600=1003 Вт

2.5 Выбор температурного режима холодильной установки.

Характеристика холодильного агента

Температура кипения холодильного агента принимается на t на 8 - 10С ниже температуры воздуха камеры

t0 = (-2) - 8 = -10 С

t0 = (-20) - 10 = -30 С

Таблица 2.6 Разбивка по температурам кипения

Кам.	tк, С	t0 =-10 С	t0 =-30 С
		Qo, Вт	Qo, Вт
		Км	Об	Км	Об
1	-20	-	-	15312	19662
2	-20	-	-	20717	25664
4	-2	19291	24698	-	-
5	-2	13490	18056	-	-
Итого	-	32781	42754	36029	45326

Температура конденсации при использовании воздушного конденсатора определяется исходя из средней летней температуры воздуха.

tк = tл + 10 = 43 С

Холодопроизводительность компрессоров с учётом потерь определяется следующим образом:

Qo км = Qo • k / b,

Где Q - суммарная тепловая нагрузка на компрессор, Вт;

к - коэффициент неучтенных потерь,

k-5 = 1,05, [2],

b - коэффициент рабочего времени компрессора b=0,9 [2]

Q0 км 1 = 1,05 • 32781 / 0,9 = 38 кВт

Q0 км 2 = 1,07 • 36029 / 0,9 = 42 кВт

Принимается в качестве холодильного агента фреон 404а.

Фреон 404а (R404а) бесцветный газ со слабым запахом, который ощущается при объёмной доле его более 20 %, не взрывоопасен, при высоких температурах неограниченно растворяется в масле, а при низких температурах имеет ограниченную растворимость, легко проникает через неплотности, нейтрален к металлам, содержание влаги не должно превышать 0,0025% по массе, имеет достаточно высокую холодопроизводительность.

Для данного холодильника принимается система централизованного холодоснабжения, непосредственная. Схема безнасосная с нижней подачей холодильного агента через ТРВ в приборы охлаждения. Система охлаждения камер - воздушная. Отвод теплоты конденсации производится с помощью воздушных конденсаторов.

В централизованных системах охлаждения создается общее машинное отделение для всех компрессоров или компрессорных агрегатов, а так же другого оборудования, обслуживающих ряд потребителей холода. Концентрация оборудования в общем зале облегчает его обслуживание и надзор в течение рабочего дня, если требуется постоянное наблюдение. Поэтому на данном холодильнике применяется централизованное холодоснабжение с размещением в общем машинном отделении компрессоров и другого оборудования.

Системы с непосредственным охлаждением более экономичны благодаря небольшому перепаду температур между воздухом в камере и температурой кипения, а снижение перепада температур на пять градусов

Цельсия уменьшает расход электроэнергии примерно на 15%.[2]

2.6 Расчёт и подбор основного холодильного оборудования

2.6.1. Расчет и подбор одноступенчатого компрессора

LgP

i

Рис 2.3

1) Определяется удельная массовая холодопроизводительность

qо = i1' - i4 , кДж/кг;

2) Определяется действительная масса всасываемого в компрессор пара

mд = Qo / qo, кг/с;

3) Определяется объемная действительная подача

Vд = mд • 1, м?/с;

4) Определяется индикаторный коэффициент подачи компрессора

?i = ( Ро - ?Рвс ) / Ро - с ?[ ( Рк + ?Рн ) / Ро - ( Ро - ?Рвс ) / Ро ];

5) Определяется коэффициент невидимых потерь

?w = То / Тк;

6) Определяется коэффициент подачи компрессора

? = ?i • ?w;

(также коэффициент подачи можно определить по графику в зависимости от отношения Pк/Po).

7) Определяется объемная теоретическая подача

Vт = Vд / ?, м?/с

Компрессор подбирается по объемной теоретической подаче Vт. На каждую температуру подбирается минимум два компрессора. Затем рассчитывается погрешность по формуле:

( ?Vт - Vтр ) ?100% / ?Vт

и если она выходит за пределы -5 ? 10 %, то осуществляется пересчёт mд и Qo по следующим формулам:

mд = mд • ?Vт / Vтр;

Qoд = Qo • ?Vт / Vтр,

где mд и Qoд- масса всасываемого в компрессор пара и холодопроизводительность действительные, кг/с и кВт

8) Определяется адиабатная мощность

Na = mд • ( i2 - i1 ), кВт;

9) Определяется индикаторный коэффициент полезного действия

i = ?w + b • ( to );

10) Определяется индикаторная мощность

Ni = Na / i, кВт;

11) Определяется мощность трения

Nтр = Vт • Ртр, кВт;

12) Определяется эффективная мощность

Nе = Ni + Nтр, кВт;

13) Определяется мощность двигателя

Nдв= ( 1,1...1,12 ) • Ne / ( n • п ), кВт;

4) Определяется холодильный коэффициент

?е = Q0 / Nе

15) Определяется тепловой поток в конденсаторе

Qк = mд • ( i2 - i3' )

16) Определяется действительная нагрузка на конденсатор

Qкд = Q0 + Ni

Расчёт и подбор компрессоров на t о = - 10 oС

Рассчитывается цикл одноступенчатого сжатия и подбирается одноступенчатый компрессор:

Таблица 2.7 Параметры точек цикла

точка	t, oC	P, МПа	i, кДж/кг	V, м3/кг	x/?t
1	-10	0,433	360	0,050	1
1?	20	0,433	390	0,051	-30
2	75	1,951	425	0,011	32
2?	43	1,951	380	0,009	1
3	43	1,951	270	-	0
3'	30	1,951	240	-	13
4	-10	0,433	240	-	0,30
5	-10	0,433	190	-	0

i3 = i3' - (i1 - i1') = 270 - (390 - 360) = 240 кДж/кг

1) qo = 360 - 240 = 120 кДж/кг

2) mд = 38 / 120 = 0,31 кг/с

3) Vд = 0,31 • 0,051 = 0,015 м3/с

4) ?i = ( 433 - 5 ) / 433 - 0,05 • [ ( 1951 + 10 ) / 433 - ( 433 - 5 ) / 433 ] = 0,81

5) ?w = 263 / 316 = 0,76

6) ? = 0,81 • 0,76 = 0,615

7) Vт = 0,015/ 0,615 = 0,024 м3/с

Подбирается два компрессора марки 4PCS-15.2(Y) Vт = 0,013 м3/с

?Vт =0,026 м3/с

Расчёт погрешности:

( 0.026 - 0.024) / 0.026 •100% = 7 %

8) Na = 0,31 • ( 425 - 390 ) = 10,85 кВт

9) i = 0,83 + 0,0025 • (-10) = 0,81

10) Ni = 10.85 / 0,81 = 13,39 кВт

11) Nтр = 0,026 • 30 = 0,78 кВт

12) Nе = 13,39 + 0,78 = 14,17 кВт

13) Nдв = 14,17 • 1,1 / 2 • 1 = 7,79 кВт

14) е = 38 / 14,17 = 2,68

15) Qк = 0,31 • ( 425 - 270 ) = 48,05 кВт

16) Qкд = 38 + 13,39 = 51,39 кВт

Расчёт и подбор компрессоров на t о = - 30 oС

Рассчитывается цикл одноступенчатого сжатия и подбирается одноступенчатый компрессор: работающий на R404a.

Таблица 2.8 Параметры точек цикла

точка	t, oC	P, МПа	i, кДж/кг	V, м3/кг	x/?t
1	-30	0,205	350	0,095	1
1?	0	0,205	370	0,12
2	80	1,951	430	0,012
2?	43	1,951	380	0,009	1
3	43	1,951	260	-	0
3'	25	1,951	240	-
4	-30	0,205	240	-
5	-30	0,205	160	-	0

i3 = i3' - (i1 - i1') = 260 - (370 - 350) = 240 кДж/кг

1) qo = 350 - 240 = 110 кДж/кг

2) mд = 42/ 110 = 0,43 кг/с

3) Vд = 0,43• 0,12 = 0,051 м3/с

4) ?i = ( 205 - 5 ) / 205 - 0,05 • [ ( 1951 + 10 ) / 205 - ( 205 - 5 ) / 205 ] = 0,55

5) ?w = 243 / 316 = 0,76

6) ? = 0,55 • 0,76 = 0,41

7) Vт = 0,051 / 0,41 = 0,122м3/с

8) mд = mр • (?Vт / Vт ) = 0,38 • (0.122/0.107) = 0.43 кг/с

Подбирается два компрессора марки 8FC-70.2(Y) Vт = 0,61м3/с

?Vт =0,122 м3/с

Расчёт погрешности:

( 0,122 - 0.107) / 0.122 •100% = 12 %

8) Na = 0,43 • ( 430 - 370 ) = 21,5 кВт

9) i = 0,76 + 0,0025 • (-30) = 0,685

10) Ni = 21,5 / 0,685 = 31,4 кВт

11) Nтр = 0,122 • 30 = 3,66 кВт

12) Nе = 31,4 + 3,66 = 35,1 кВт

13) Nдв = 35,1 • 1,1 / 2 • 1 = 19.3 кВт

14) е = 42 / 35,1 = 1,19

15) Qк = 0,43 • ( 430 - 260 ) = 73,1 кВт

16) Qкд = 42 + 35,1 = 77,1 кВт

2.6.2 Расчёт и подбор конденсатора

Воздушный конденсатор подбирается по следующей формуле:

F = ?Qкд / qf,

где F - площадь теплопередающей поверхности, м2,

Qкд - суммарная действительная нагрузка на аппарат, Вт,

qf - удельный тепловой поток, Вт/м2

Подбирается не менее двух конденсаторов.

? Qкд = 51390+77100Вт

qf = 300 Вт/м2 [2]

Fк = 128.5 / 300 = 428 м2

Fкд = F * (1,15…1,2) = 393 •1,2 = 492 м2

Подбирается два воздушных конденсатора марки ACS 632, 2 штуки.

F = 531 м2

Fкд = 265.5 м2

2.6.3 Расчёт и подбор теплообменника

Теплообменник подбирается по каталогу (по диаграмме)

Рис. 2.4

Для холодопроизводительности Q0 = 38 кВт принимается рекуперативный теплообменник SLHE 10

Для холодпроизводительности Q0 = 42 кВт принимается рекуперативный теплообменник SLHE 40

2.6.4 Тепловой расчёт и подбор камерного оборудования

В камеры подбираются воздухоохладители. Воздухоохладители подбираются для камер хранения охлажденной продукции по тепловой нагрузке. Камерные приборы охлаждения подбираются для тех камер, для которых ранее был определён теплоприток.

Нагрузка на камерные приборы охлаждения Qоб.

Подбор воздухоохладителя

Qоб - тепловая нагрузка на воздухоохладитель, определяемый тепловым расчётом

Fв/охл = Q0об /к•?t

Таблица 2.9/ Подбор воздухоохладителей

Кам	t, С	?t, С	Q0 об, кВт	K, Вт/(м2•k)	n, шт	Марка	F1, м2	F, м2
1	-20	10	19662	18,4	2	IDE24-10	63,8	127,6
2	-20	10	25664	18,4	3	DFE170-7	50,9	152,7
4	-2	8	24658	21,7	3	DFE170-7	50,9	152,7
5	-2	8	18056	21,7	2	IDE24-10	63,8	127,6
3,6	0	10	10522	21,7	2	DFE170-7	50,9	101,8
итого	662,4

Рис. 2.5

2.7 Расчёт и подбор вспомогательного холодильного оборудования и

магистральных трубопроводов

2.7.1 Расчёт и подбор ресивера

Вертикальный линейный ресивер подбирается с помощью номограммы.

Подбирается линейный ресивер марки FS 562 в количестве двух штук

2.7.2 Расчёт и подбор основных магистральных трубопроводов

Подбирается всасывающий, нагнетательный и жидкостной трубопроводы. Все трубопроводы подбираются по внутреннему условному диаметру dу.

Всасывающие трубопроводы подбираются по следующей формуле:

dу = 1,13 •

где V - удельный объем холодильного агента, м?/кг;

m - расход холодильного агента через трубопровод, кг/с;

? - скорость движения холодильного агента по трубопроводу, м/с.

Общий нагнетательный трубопровод подбирается по следующей формуле:

dу = 1,13 •

Жидкостной трубопровод:

dу = 1,13 •

2.7.2.1 Расчёт и подбор всасывающих трубопроводов

dу =

Подбирается медный трубопровод диаметром 54x1,5мм

dу =

Подбираем медный трубопровод диаметром 84x2 мм

2.7.2.2 Расчёт и подбор общего нагнетательного трубопровод

dу =

Подбирается медный трубопровод dу = 25 мм, O 28?3,0 мм

2.7.2.3 Расчёт и подбор общего жидкостного трубопровод

dу =

Подбирается трубопровод dу = 51 мм, O 54?1,5 мм

2.7.3 Расчёт и подбор маслоотделителя

Два комперссора 4PCS-15.2(Y) dн =28 мм

Два комперссора 8FCS-70.2(Y) dн =54 мм

мм

Принимается два маслоотделителя OS-42 d=42мм и один OS-35 d=35

2.8 Описание принятой схемы хладоснабжения

Принятая безнасосная схема с нижней подачей холодильного агента через ТРВ в приборы охлаждения.

В системе работают следующие компрессоры:

На to = - 10^oC

два одноступенчатых компрессора 4PCS-15.2 (Y)

На to = - 30^oC

два одноступенчатых компрессора 8FCS-70.2 (Y)

Компрессоры сжимают пар холодильного агента от давления кипения до давления конденсации и через обратные клапаны, которые смонтированы на нагнетательном трубопроводе после каждого компрессора, нагнетают хладагент в конденсатор через маслоотделитель.

Конденсатор охлаждается воздухом. Из конденсатора жидкий холодильный агент сливается в вертикальный линейный ресивер. Через линейный ресивер жидкий холодильный агент поступает в теплообменник, где переохлаждается и попадает в воздухоохладитель. Холодильный агент поступает в воздухоохладитель через фильтр-осушитель и ТРВ, где дросселируется, т.е. меняет давление с давления конденсации на давление кипения. Испаряясь, холодильный агент поступает в компрессор и цикл повторяется. В схеме предусмотрено устройство поддержания давления в ресивере в холодный период года, с тем, чтобы давление перед ТРВ не снизилось ниже 14 бар. [2]

2.9 Мероприятия по технике безопасности

Мероприятия по технике безопасности на холодильной установке

Машинное отделение размещено с западной стороны холодильника

Fкц = 216 м²

Все оборудование смонтировано на специальной площадке, имеющей свободный доступ для проведения ремонтных работ.

Для обслуживания воздушных конденсаторов, предусматривается ограждающая площадка высотой 1,65 м, с ограждением и одной лестницей. Ёмкости для хранения масла находятся в машинном отделении.

В машинном отделении применено естественное и искусственное освещение. Применено следующие виды искусственного освещения: рабочее, местное и аварийное. Освещенность рабочих поверхностей в машинном отделении, создаваемая рабочим освещением не менее 75лк при использовании ламп накаливания. Система общего освещения - 150лк при использовании люминесцентных ламп.

Освещенность приборов контроля составляет не менее 300лк при использовании любых ламп (система комбинированного освещения). Кроме рабочего освещения в машинном отделении предусматривается аварийное освещение. Оно питается от независимого источника и включается автоматически при отключении основного источника освещения. Для местного освещения при ремонте и осмотре внутренних полостей машины и аппаратов холодильной установки применяются переносные светильники.

На данном холодильнике применена система централизованного холодоснабжения, непосредственная. Схема безнасосная с нижней подачей холодильного агента через ТРВ в приборы охлаждения. Норма заполнения линейного ресивера не менее 30 % и не более чем на 80 % вместимости. Разводка трубопроводов в машинном отделении верхняя.

Трубопроводы, по которым транспортируется хладон, относятся к III категории. В качестве материала фланцев для фреоновых трубопроводов применены стали 10 и 20. Присоединение всасывающих и нагнетательных трубопроводов компрессоров к общим магистралям выполняется сверху, для предотвращения попадания сконденсировавшегося хладагента в КМ. Трубопроводы, проходящие через помещения не обслуживаемые холодильной установкой, прокладывают в стальной трубе или газонепроницаемом жёстком кожухе, сообщающемся с наружным воздухом или с помещением, обслуживаемым установкой.

Всасывающие фреоновые трубопроводы окрашены в синюю окраску. нагнетательные в красную окраску.

Направление движения холодильного агента указывается стрелками, нанесенными черной краской на видных местах вблизи каждого вентиля.

К предохранительным устройствам относятся предохранительные клапаны, крышки безопасности.

Предохранительный клапан компрессора установлен на нагнетательной стороне между цилиндрами и запорным вентилем.

Предохранительные клапаны аппаратов присоединены к паровой полости выше максимального уровня жидкости.

Для обеспечения непрерывной работы оборудования (при снятии и проверке клапанов) и уменьшения потерь хладагента на каждом аппарате установлено два предохранительных клапана с переключающим трехходовым вентилем. Предохранительные клапаны защищают аппараты и компрессоры от разрушения при повышении давления сверх допустимого значения. Предохранительные клапаны защищают аппараты и трубопроводы, автоматически сбрасывая пар хладагента непосредственно в атмосферу. Предохранительные клапаны компрессоров настраиваются на разность давлений нагнетания и всасывания 1,6 МПа и проверяются не реже одного раза в год, а предохранительные клапаны аппаратов настраиваются на начало открывания на стороне всасывания 1,6 МПа, на стороне нагнетания 2,1 МПа.

Предохранительные клапаны аппаратов проверяются один раз в шесть месяцев.

Обратные клапаны установлены на нагнетательных трубопроводах компрессоров, чтобы предотвратить обратный поток холодильного агента в компрессор в случае его остановки или аварии.

К контрольно-измерительным приборам на оборудовании холодильной установки относятся манометры, термометры марок: Т419-М1-6,8; ТАМ102, визуальные указатели уровня. На данной холодильной установке применяются манометры, имеющие класс точности не ниже 2,5. Поверку манометров необходимо проводить через каждые двенадцать месяцев. Не реже одного раза в шесть месяцев необходимо проверять рабочие манометры контрольным прибором.

Исправность автоматических приборов защиты компрессоров холодильной установки проверяется не реже одного раза в месяц.

Рядом с установкой в застеклённом шкафу хранятся не менее двух пар резиновых перчаток, защитные очки и рукавицы, аппарат типа АСВ, а также противогаз типа ПШ.

Мероприятия по противопожарной технике

Помещение машинного отделения по пожарной опасности относится к классу “Е”. Контейнер компрессорного цеха относится к I степени огнестойкости. Оно построено из несгораемых материалов и от других помещений цех отделяется стенами, также, из несгораемых материалов, с пределом огнестойкости 0,75 ч. Для сигнализации о возникновении пожара в помещении машинного отделения и всего холодильника применяется сигнализационная комплексная пожарная установка СКПУ-1.

По взрывоопасности помещения с фреоновыми установками относятся к невзрывоопасным.

По степени опасности поражения электрическим током холодильные камеры и машинные отделения фреоновых установок относятся к категории помещений с повышенной опасностью.

Защита от поражения электрическим током осуществляется путем нанесения изоляции на токоведущие части, устройством зануления корпусов электрооборудования. Переносные светильники питаются от сети напряжением не выше 24 В, электроинструмент - не выше 36 В с обязательным применением средств индивидуальной защиты.

По молниезащите помещение машинного отделения относится третьей категории. Для защиты от прямых ударов молнии применяется сетчатый молниеотвод.

Вещества и материалы, применяемые для тушения пожара в машинном отделении:

- огнетушители порошковые;

- огнетушители воздушно-пенные типа ОВП

- ящик с песком, вместимостью 1 м?;

- бочка с водой вместимостью 0,2 м? и ведро;

- асбестовое полотно.

Кроме того, снаружи, у основного входа устанавливается пожарный щит со следующим набором средств пожаротушения:

- огнетушители,

- ящик с песком,

- асбестовое полотно,

- ломы,

- топоры,

- лопаты,

- металлический багор.

Мероприятия по охране окружающей среды

Фреон 404а (R404а) бесцветный газ со слабым запахом, который ощущается при объёмной доле его более 20 %, ПДК 20 мг/м3 не взрывоопасен, при высоких температурах неограниченно растворяется в масле, а при низких температурах имеет ограниченную растворимость, легко проникает через неплотности, нейтрален к металлам, содержание влаги не должно превышать

0,0025% по массе. Для обнаружения места утечки хладагента разрешается пользоваться галоидным и другими течеискателями, мыльной пеной, полимерными индикаторами герметичности.

Охрана окружающей среды от загрязнений отработанным маслом, осуществляется созданием замкнутого цикла без стоков и выбросов. Установлена периодичность выпуска масла из аппаратов: из маслоотделителей - через пять дней, из конденсаторов и линейного ресивера - 1 раз в месяц.

Запрещается сливать отработанное масло на почву, в канализацию.

Литература

1. Большая Российская энциклопедия- издательство Большая российская энциклопедия, 2004

2. Лашутина Н.Г., Верхова Т.А., Суедов В.П. Холодильные машины и установки.- М.: КолосС, 2006

3. Брайдерт Г.И. Проектирование холодильных установок. Расчеты, параметры, примеры.- М.: Техносфера, 2006

4. Полевой А.А. Монтаж холодильных установок и машин.- М.: Профессия, 2007

5. Полевой А.А. Холодильные установки.- С-Пб.: Профессия, 2011

6. Полевой А.А. Автоматизация холодильных установок и систем кондиционирования воздуха.- С-Пб.: Профессия, 2010

7. Правила безопасности аммиачных холодильных установок.- С-Пб.: ЦОТ ПБСГ, 2003

8. Межотраслевые правила по охране труда при эксплуатации фреоновых холодильных установок.- изд. НЦ ЭНАС, 2002

9. ГОСТ 2.104-2006. ЕСКД. Основные надписи

10. ГОСТ 2.119-73 Правила оформления чертежей общего вида

11. ГОСТ 2.304-81 Шрифты

12. ГОСТ 2.302-68 Масштабы

13. ГОСТ 2.301-68 - 2.316-68 Общие правила выполнения чертежей

14. ГОСТ 2.704-76 Правила выполнения схем

15. ГОСТ 2.788-74 - 2.792-74 Обозначения условные графические различных теплообменных аппаратов

Размещено на Allbest.ru