Холодильная установка хладокомбината в г. Рязань
Холодильная установка как совокупность машин, аппаратов, приборов и сооружений для производства и применения искусственного холода. Выбор функциональной схемы холодильной установки и расчет термодинамических циклов. Применение компаундной схемы.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.10.2011 |
| Размер файла | 208,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
D = [4• Vтр / (р• щ)] 0,5
где, Vтр - объемный расход вещества по трубопроводу, м3/с;
w - скорость движения вещества, м/с
w = 10 ч 25 [3].
Принимаю w = 20 м/с.
Объемный расход вещества по трубопроводу Vтр, м3/с:
Vтр = Gai?хi
где, Gai - массовый расход хладагента при t0i;
хi - удельный объем нагнетаемого пара;
Для температуры - 8°С:
Vтр1 = Ga1?х1 = 1,86?0,13 = 0,24 м3/с;
D1 = [4?0,24/ (3,14?20)] 0,5 = 0,124 м
В соответствии с ГОСТом выбираем стальную бесшовную трубу 133х4 мм.
Пересчитываем скорость движения потока среды в трубе:
w = (4? Vтр1) / (р? (dвн) 2) = (4?0,24) / (3,14? (0,125) 2) = 19,6 м/с
Нагнетательный коллектор для t02 = - 25°С и t03 = - 35°С в компаундный ресивер
Определяем диаметр трубопровода D, м:
D = [4• V? / (р• щ)] 0,5,
где, Vтр - объемный расход вещества по трубопроводу, м3/с;
w - скорость движения вещества, м/с
w = 10 ч 25 [3].
Принимаю w = 20 м/с.
Объемный расход вещества по трубопроводу Vтр, м3/с:
V? = Ga??х?
где, Ga? - суммарный массовый расход хладагента на t02 и t 03;
х? - суммарный удельный объем нагнетаемого пара на t02 и t 03.
х? (P01; i?)
i? = (?Gкм2?i2 + ?Gкм3?i3) / (?Gкм2+ ?Gкм3)
i? = (0,24?1600 + 0,65?1490) / (0,24+ 0,65) =1519,66 кДж/кг
х?=0,43 м3/кг
V? = 0,89?0,43=0,38 м3/с
D1 = [4?0,89/ (3,14?20)] 0,5 = 0,238 м
В соответствии с ГОСТом выбираем стальную бесшовную трубу 278х8 мм.
Пересчитываем скорость движения потока среды в трубе:
w = (4? Vтр1) / (р? (dвн) 2) = (4?0,89) / (3,14? (0,257) 2) = 16,4 м/с.
Трубопровод от конденсатора до линейного ресивера.
Vтр. ж = Ga1ж?х7 = 1,86?0,0011 = 0,002 м3/с;
D1 = [4?0,002/ (3,14?1,25)] 0,5 = 0,046 м
В соответствии с ГОСТом выбираем стальную бесшовную трубу 57х3,5 мм.
Пересчитываем скорость движения потока среды в трубе:
w = (4? Vтр1) / (р? (dвн) 2) = (4?0,002) / (3,14? (0,05) 2) = 1,02 м/с.
6. Объемно-планировочные решения
В соответствии с требованиями ПБ 09-595-03 "Правила безопасности аммиачных холодильных установок" [14] оборудование, работающее на аммиаке, может размещаться: в специальном помещении - машинном или аппаратном отделении; в помещении потребителей холода; на открытой площадке. Исходя из этих, основных требований и принимались решения о размещении холодильного оборудования.
Оборудование холодильной установки размещено в машинном отделении, и на открытой площадке, расположенной на крыше машинного отделения. Машинное отделение выполнено в виде пристройки к главному корпусу холодильника, мясоперерабатывающего завода.
В машинном отделении расположены компрессорные агрегаты, компаундный и циркуляционные ресиверы, линейный и дренажный ресиверы. Также в машинном отделении расположены группа насосов, обеспечивающих циркуляцию хладагента к потребителям холода.
Машинное отделение имеет два выхода: один непосредственно наружу, а второй через тамбур-шлюз с подпором воздуха в помещение пульта управления. В помещении пульта управления поддерживается избыточное давление воздуха, препятствующее проникновению в него воздуха из машинного отделения.
В здании машинного отделения расположены бытовые помещения, обеспечивающие требуемые санитарно-бытовые условия работы персонала компрессорного цеха. Данные помещения отделены несгораемой стеной и имеют отдельный выход через тамбур-шлюз наружу.
Ограждающие конструкции здания машинного отделения имеют легкосбрасываемые элементы (окна, двери). Оконные проемы застеклены обычным оконным стеклом, высота подоконников не превышает 1,2 м.
Компаундный и циркуляционный ресивер располагаются на общей антресоли на бетонном основании, которое располагается на высоте 2,7 м. Вся территория обустроена площадкой с ограждениями и лестницей.
Аммиачные и технологические трубопроводы прокладываются так, чтобы иметь наименьшую протяженность. Их расположение обеспечивает нормальные условия для производства монтажных и ремонтных работ и возможность их наружного осмотра. Подсоединение аммиачных всасывающих и нагнетательных трубопроводов к общим трубопроводам выполнено сверху, во избежание скопления масла и жидкого аммиака. При этом всасывающие магистрали имеют уклон не менее 0,005 в сторону защитных ресиверов, а нагнетательные в сторону маслоотделителя.
Воздушный конденсатор располагается на бетонном основании на кровле машинного отделения. Предусматривается территория для технического обслуживания.
7. Автоматизация холодильной установки
В соответствии с требованиями ПБ-09-595-03 оборудование проектируемой аммиачной холодильной установки, предусматривает следующие элементы: системы контроля, автоматического и дистанционного управления, системы противоаварийной автоматической защиты (ПАЗ), в том числе поставляемые комплектно с оборудованием. Данные системы отвечают требованиям действующих правил, нормативно-технической документации, проекту, и должны обеспечивать заданную точность поддержания технологических параметров, надежность и безопасность эксплуатации холодильной системы.
В разрабатываемой холодильной установке предусмотрена автоматизация основных элементов входящих в систему холодоснабжения.
Аммиачные компрессоры оснащены средствами аварийной защиты, срабатывающими по следующим параметрам:
по предельно допустимому значению давления нагнетания;
по предельно допустимой температуре нагнетания;
по предельно низкому значению давления всасывания;
по предельно допустимой низшей разности давлений в системе смазки;
по верхнему предельно допустимому уровню жидкого аммиака в циркуляционных (компаундном) ресиверах, из которых отсасываются пары аммиака.
Компаундный и циркуляционные ресиверы имеют защиту по уровню жидкости, устроенную следующим образом. На каждом из аппаратов данного типа, установлены:
2 защитных сдублированных реле уровня, отключающие все компрессора при достижении аварийного высокого уровня жидкости в аппарате;
1 предупредительное реле уровня, которое срабатывает при достижении опасно высокого уровня жидкости в аппарате;
1 реле рабочего уровня, сигнализирующее о нормальном, рабочем уровне жидкости в аппарате;
1 реле минимального уровня жидкости в аппарате, предупреждающее персонал о низком уровне жидкости в сосуде.
Линейный и дренажный ресиверы имеют реле уровня, сигнализирующие о достижении максимального и минимального уровня жидкого аммиака в сосуде.
В помещениях машинного отделения, в которых располагается оборудование, предусмотрена система контроля уровня загазованности и оповещения об аварийных утечках аммиака, которая обеспечивает контроль концентрации аммиака в помещениях машинного отделения и рабочей зоне предприятия.
Система контроля уровня загазованности при превышении заданной величины концентрации аммиака обеспечивает автоматическое выполнение следующих операций:
При достижение в воздухе машинного отделения, концентрации аммиака равной ПДК (20 мг/м3), включает в помещении управления предупредительную световую и звуковую сигнализацию, и общеобменную вентиляцию в машинном и аппаратном отделениях.
При достижении концентрации аммиака в воздухе 3ПДК (60 мг/м3), предусматривает включение в помещении управления световой и звуковой сигнализации, аварийной вентиляции.
При достижении концентрации аммиака в воздухе 25 ПДК (500 мг/м3), включение в помещение управления световой и звуковой сигнализации авария, отключение аммиачного оборудования.
8. Разработка принципиальной схемы холодильной установки
В процессе выполнения курсового проекта была разработана принципиальная схема холодоснабжения, в соответствии с которой выбрана компаундная схема холодильной установки, и косвенная схема охлаждения потребителей холода.
Использование компаундной схемы позволяет реализовать цикл двухступенчатого сжатия без использования промежуточных сосудов, так как поддержание промежуточного давления осуществляется в компаундном ресивере, следовательно, уменьшается количество емкостных аппаратов, используемых в системе.
Контур хладагента:
Пар аммиака из компаундного ресивера 2, с промежуточным давлением, всасывается компрессорами 1, сжимается ими до давления конденсации, и нагнетается в воздушные конденсаторы 3. В конденсаторах происходит отвод теплоты от хладагента, аммиак конденсируется. Жидкий хладагент сливается в линейный ресивер 4. Из линейного ресивера жидкий хладагент подается в компаундный ресивер, при этом дросселируется, проходя через регулирующий вентиль, до промежуточного давления. Из компаундного ресивера жидкий хладагент насосами 5 подается в воздухоохладители 6 и батареи 7, где жидкий аммиак кипит. Образовавшийся пар хладагента поступает обратно в компаундный ресивер.
Так как компаундный ресивер выполняет функцию промежуточного сосуда из него же идет раздача жидкого аммиака на две нижние температуры кипения. Жидкий аммиак из компаундного ресивера подается в циркуляционные ресиверы 8, соответственно, дросселируется до требуемых давлений кипения.
Из циркуляционного ресивера жидкий хладагент подается в воздухоохладители 6 и батареи 7, где кипит за счет отвода теплоты из охлаждаемого помещения. Образовавшийся в результате парожидкостная смесь хладагента направляется обратно в циркуляционный ресивер, откуда пар аммиака отсасывается компрессорами, сжимаясь до промежуточного давления. Пар из компрессоров поступает в нагнетательный коллектор, и попадает в компаундный ресивер. Пар аммиака, нагнетаемый в компаундный ресивер, барбатирует через уровень жидкого хладагента, охлаждается, при этом часть жидкий хладагента выкипает. Далее пар отсасывается соответствующими компрессорами.
Контур масла:
Заправка системы маслом осуществляется вручную через вентили, установленные на агрегатах.
Компрессорные агрегаты, установленные в машинном отделении, имеют собственные системы смазки, каждая из которых включает насос, маслоотделитель, маслоохладитель, фильтры для очистки масла и необходимую регулирующую арматуру.
Для подогрева масла перед пуском компрессоров после длительной стоянки в маслосборниках установлены электронагреватели.
Выпуск воздуха из системы:
Для удаления воздуха и других неконденсирующихся газов из системы применяется автоматический отделитель неконденсирующихся газов "Purger" фирмы Grasso.
Место отбора аммиачно-воздушной смеси - трубопровод слива аммиака из конденсаторов в линейный ресивер.
Трубопроводы аварийного сброса аммиака:
Сосуды и аппараты оснащаются двумя предохранительными клапанами с переключающим устройством. Что позволяет одному из клапанов быть постоянно включенным в работу.
Предохранительные клапаны соединены аварийным сбрасывающим трубопроводом. В случае срабатывания одного из предохранительных клапанов выпуск паров аммиака в атмосферу из аварийного трубопровода будет выполнен через трубу, выведенную на три метра выше конька крыши наиболее высокого здания в радиусе 50 метров.
Удаление влаги:
Систему после вскрытия вакуумируют при давлении не более 150 Па в течении не менее 12 часов с помощью вакуумного насоса при температуре не ниже 15 ?, осушают хладагент и масло в процессе заправки ими системы с помощью дополнительных осушительных патрубков.
Пополнение хладагентом:
В процессе эксплуатации холодильной установки хладагент уходит (теряется) из системы при вскрытии ее для проведения технического осмотра, ремонта, через течи в соединениях и сальниках, при выпуске масла. Поэтому систему периодически пополняют хладагентом. Баллон устанавливают вертикально (вентилем вверх) на весы, взвешивают, соединяют с заправочным коллектором. Открывают вентиль на баллоне и коллекторе, включают вакуумный насос, подключенный к коллектору, для удаления воздуха из баллона. Открывают вентили на трубопроводе подачи жидкого хладагента из системы и контролируют заполнение баллона по показанию весов.
9. Техническое обслуживание
Техническое обслуживание это ряд мероприятий, направленных на поддержание требуемого работоспособного состояния холодильной системы.
Заправка системы аммиаком
В соответствии с требованиями ПБ 09-595-03 готовность системы к заполнению аммиаком определяется комиссией после завершения монтажных работ и проведения испытаний на прочность и плотность. Решение о заполнении системы оформляется актом.
Заполнение системы аммиаком является опасной операцией из-за пожаровзрывоопасности аммиака и высокой вероятности его утечек.
Аммиак для заполнения холодильной системы может поступать в железнодорожных или автомобильных цистернах и баллонах, в зависимости от количества хладагента, необходимого для заполнения установки. Заправляемый аммиак должен отвечать требованиям, изложенным в НТД. Технические условия на поставку, тара и маркировка для жидкого аммиака должны соответствовать требованиям стандарта.
Качество аммиака, содержащегося в цистернах и баллонах, должно быть удостоверено сертификатом качества. При нарушении требований стандарта и отсутствии сертификата заполнять систему таким аммиаком запрещается.
От заправочного коллектора расположенного снаружи машинного отделения и соединенного с распределительной станцией, прокладывается жидкостной трубопровод из труб к цистерне. Администрация предприятия проверяет правильность соединения цистерны с холодильной установкой и дает письменное разрешение начальнику комперссорного цеха провести слив аммиака. После этого начинают слив аммиака. При заправке аммиак поступает в линейный, компаундный, защитный ресиверы, под действием разности давлений, которая создается путем предварительного вакуумирования системы. По мере заполнения системы аммиаком разность давлений уменьшается, а о прекращении подачи хладагента свидетельствует таяние инея на поверхности заправочного трубопровода.
При эксплуатации холодильной установки хладагент уходит из системы: при проведении технического осмотра и ремонта, через течи в соединениях и сальниках, при выпуске воздуха и масла. Поэтому систему периодически пополняют хладагентом. Признаком нехватки хладагента являются: низкий уровень жидкого хладагента в линейном ресивере, недостаток жидкости в испарительных системах; повышенный перегрев пара, всасываемого в компрессор; повышенная температура нагнетания; пониженная температура кипения.
Заправка системы маслом
Заправка системы маслом осуществляется вручную через вентили, установленные на агрегатах.
Техническое обслуживание аммиачных компрессорных агрегатов
Техническое состояние компрессорного агрегата контролируют путем измерения параметров режима работы, визуально и с помощью технических средств по признакам функционирования. По внешним признакам, таким как шум, вибрация, герметичность сальника; По режиму его работы: давление и температура нагнетания и всасывания, температура масла, перепад давления в масленой системе
У винтовых компрессорных агрегатов контролируются следующие основные параметры:
Температура нагнетания (не должна превышать 80-90 )
Температура масла (должна находиться в пределах от 25 до 45 )
Разность давлений масла (0,15-0,4 МПа)
Техническое обслуживание конденсаторов
Техническое обслуживание испарительных конденсаторов включает контроль:
Давления и температуры конденсации
Температуры и влажности воздуха, поступающего в конденсатор
Техническое обслуживание емкостей
При техническом обслуживании ресиверов периодически измеряют давление хладагента, а у компаундных ресиверов еще и перегрев выходящего из аппарата пара, проверяют положение уровня жидкого хладагента. Периодически из емкостей удаляют масло, контролируют их герметичность.
Регламентированный технический осмотр, проводимый ежеквартально, предусматривает проверку состояния контрольно-измерительных приборов и арматуры установленной на емкостях. При этом емкость должна быть выключена из работы, если установлено что:
Давление выше предельно допустимого;
Неработоспособны контрольно-измерительные приборы и - предохранительные клапаны;
Есть признаки деформации элементов,
Есть утечка хладагента.
Список использованной литературы
1. Практикум по холодильным установкам / Бараненко А.В. и др. - СПб.: Профессия, 2001. - 272 с.
2. Раздаточный материал к курсу "Холодильные установки". - Л.: ЛТИХП, 1984.
3. Холодильные установки: Учебник для студентов вузов специальности "Техника и физика низких температур", "Холодильная криогенная техника и кондиционирование" / Курылев Е.С. и др. - СПб.: Политехника, 1999. - 576 с.
4. Холодильная техника. Кондиционирование воздуха. Свойства веществ: Справ. / Под ред. С.Н. Богданова.4-е изд., перераб. и доп. - СПб.: СПбГАХПТ, 1999. - 320 с.
5. Каталог компрессорных агрегатов фирма Jonson Controls.
6. Воздушные конденсаторы Gьnter каталог фирмы
7. Каталог воздухоохладителей Alfa Laval
8. Аммиачные HRP: Каталог фирмы Hermetic.
9. Каталог фирмы "Химхолодсервис".
10. Каталог московского завода " Компрессор".
11. ПБ 09-595-03. Правила безопасности аммиачных холодильных установок.
12. Соколов В.С., Яновский С.Н., Крайнев А.А. Справочный материал для курсового и дипломного проектирования холодильных установок. - Л.: ЛТИХП, 1990. - 45с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Использование холода в кондитерском производстве. Оптимальные параметры охлаждающих сред для производства конфет. Группировка потребителей холода по изотермам холода. Расчет термодинамических циклов холодильных машин. Схема системы хладоснабжения.
курсовая работа [71,1 K], добавлен 19.06.2011Назначение распределительных холодильников. Расчет и подбор холодильного оборудования, разработка принципиальной схемы холодильной установки и ее автоматизация. Проект машинного и насосного отделения, вспомогательных помещений, наружной площадки.
курсовая работа [99,3 K], добавлен 23.08.2011Выбор и обоснование схемы абсорбционной холодильной установки. Расчет процесса получения холода на диаграмме. Рассмотрение процессов в генераторе, дефлегматоре и конденсаторе. Аэродинамический расчет вентиляторной градирни и водоохлаждающего устройства.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 28.03.2013График температурного испарения хладагента. Расчет удельной тепловой нагрузки испарителя и конденсатора. Энергетический баланс установки. Определение мощности, потребляемой компрессором. Расчет температуры получаемого холода и КПД холодильной установки.
контрольная работа [591,4 K], добавлен 12.06.2013Обзор развития холодильной техники. Условия хранения пищевых продуктов. Расчет строительных площадей камер хранения. Разработка планировки камер. Особенности подбора и расчета тепловой изоляции. Описание схемы холодильной установки, подбор оборудования.
курсовая работа [314,7 K], добавлен 17.04.2012Принцип работы бытовых и хозяйственных тепловых насосов. Конструкция и принципы работы парокомпрессионных насосов. Методика расчета теплообменных аппаратов абсорбционных холодильных машин. Расчет тепловых насосов в схеме сушильно-холодильной установки.
диссертация [3,0 M], добавлен 28.07.2015Виды и предназначение компрессионных холодильных установок. Устройство и технология работы приборов автоматики. Эксплуатация устройств автоматики и контрольно-измерительных приборов (КИП). Расчет охлаждаемой площади для продовольственного магазина.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 24.11.2010Проект системы хладоснабжения мясокомбината: определение размеров камер, их планировка. Расчет температуры кипения холодильного агента, конденсации и теплопритоков; построение циклов холодильных машин. Подбор компрессоров, вспомогательного оборудования.
курсовая работа [135,0 K], добавлен 09.10.2011Назначение, устройство и функциональная схема аммиачной холодильной установки. Построение в термодинамической диаграмме цикла для заданного и оптимального режимов. Определение холодопроизводительности, потребляемой мощности и расхода электроэнергии.
контрольная работа [147,7 K], добавлен 25.12.2013Использование в холодильной технике летучих жидкостей. Наиболее употребительные хладагенты. Простой паровой цикл механической холодильной машины. Единицы измерения холода. Термоэлектрическое охлаждение. Схема компрессионной холодильной установки.
реферат [705,8 K], добавлен 01.02.2012
