Проект современной судовой холодильной установки для судов типа "Большой морозильный рыболовный траулер"
Система холодильного агента. Рабочие вещества холодильной установки. Тандемный винтовой компрессорный агрегат. Гладкотрубный испаритель, парожидкостной теплообменник. Расчет коэффициента теплопередачи от замораживаемой рыбы к охлаждающей среде.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 14.03.2013 |
| Размер файла | 388,9 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.
- реле температуры нагнетания, отключает КМ при повышении температуры нагнетания выше установленного значения
- реле температуры всасывания, отключает КМ при понижении температуры всасывания ниже установленного значения
Производительность КМ регулируется в зависимости от всасывающей линии подачи хладагента.
Подача жидкого хладагента в воздухоохладитель осуществляется через ТРВ.
В охлаждаемом помещении установлен датчик температуры для дистанционного контроля температуры в охлаждаемом помещении.
Соленоидные клапана сблокированы с пускателем соответствующих КМ. При выключенном КМ соленоидные клапана закрыты.
12.2 Автоматизация двухступенчатого тандемного агрегата F2MS3-900
Двухступенчатый тандемный агрегат F2MS3-900 состоит из двух компрессоров S3-900 СНД и S3-315 СВД. оба компрессора с общим маслоотделителем смонтированы на одной раме. В состав агрегата, как видно из рис. 12.1 входят:
1 - компрессор S3-900 СНД
2 - компрессор S3-315 СВД
4,7,18 - обратные клапаны
5 - газовый фильтр
9 - предохранительный клапан
10 - маслоотделитель
11 - электронагреватель масла
12 - масляный фильтр
17 редукционный клапан
19,20 - приводные электродвигатели
21-25 манометры
31-33 сигнализаторы температуры
34,35 - сигнализаторы давления нагнетания
36 - 40 - термометры
41-46, 80 - электромагнитные клапаны
50 - сигнализатор давления всасывания
59 - 60 - дроссельные клапаны в трубопроводах впрыскивания масла
62 - сигнализатор минимального давления для резервного режима компрессора СВД
69 - 72 - дроссельные шайбы
75 - сигнализатор разности давлений
79 - жидкостный фильтр
81 - ТРВ
82 - регулирующий клапан
83 - 86 - манометрические дистанционные термометры (при наличии звукоизолирующего кожуха)
87, 88 - резьбовые пробки спуска масла с магнитной вставкой
Последовательно подключенные компрессоры СНД и СВД образуют так называемый тандемный агрегат. Объединительный трубопровод между компрессорами имеет патрубок III для отсоса паров хладагента с промежуточным давлением. Оба компрессора имеют по одному окну зарядки с патрубками VIII и IX чрез которые возможен промежуточный подсос паров. На каждой линии промежуточного пожсоса следует устанавливать газовый фильтр и обратный клапан. Элементы 77 - 82 поставляются по специальному заказу, когда агрегат должен работать на аммиаке. Они обеспечивают впрыск жидкого х.а. ограничения температуры паров.
Двухступенчатый агрегат оснащен одним пусковым масляным насосом. В период пуска масло от него напрямую поступает к электромагнитным клапанам для изменения производительности компрессоров и через редукционный клапан 17 - на впрыск в компрессоры. Запорный клапан 74 для этого пломбируется в открытом состоянии. По команде управляющего устройства открываются клапаны 43,44 и 45, что обеспечивает подачу масла в гидроцилиндры для перемещения фигурный золотников в сторону уменьшения производительности. После размыкания конечных выключателей минимальной производительности обеих компрессоров при отсутствии неисправностей включается электродвигатель компрессора СВД. Пусковой масляной насос останавливается по истечении заданного времени (около 90 секунд). Если же положение минимальной производительности за это время так и не достигнуто, то насос продолжает работать до размыкания конечный выключателей.
Компрессор СНД запускается при соблюдении условий: конечный выключатель минимальной производительности разомкнут, компрессор СВД работает, промежуточное давление стало ниже значения, настроенного на сигнализаторе 34, расход циркулирующего масла превышает значение, на которое настроено реле расхода 16, отсутствует сигнал о неисправности агрегата.
Во время работы агрегата охлажденное масло через фильтр 12 и реле расхода 16 подается на впрыск в КМ. К электромагнитным клапанам для изменения производительности компрессоров масло поступает через обратный клапан 18 и частично через редукционный клапан 17. Движение масла происходит за счет перепада давления в МО и КМ.
Производительность компрессоров обеих ступеней можно регулировать автоматически и вручную. Существуют два варианта автоматического регулирования: 1 - производительность компрессоров изменяют независимо друг от друга по отклонениям регулируемых параметров, 2 - компрессор СВД связан с компрессором СНД так, что он получает импульс на перемещение фигурного золотника только тогда, когда требуется изменение производительности компрессора СНД. Во втором варианте промежуточное давление оказывается более стабильным и реже включается механизм изменения производительности СВД. Этот вариант можно использовать только при отсутствии отсоса паров при промежуточном давлении через патрубок III. Во всех случаях импульсы на перемещение фигурных золотников поступают в зависимости от рассогласования регулируемых параметров: давления всасывания обеих ступеней или температуры охлаждаемого объекта для СНД.
Управление тандемным агрегатом осуществляется с помощью двух одинаковых управляющих устройств VSE-C. Произведены лишь необходимые блокировки между ними. Обычно предусматривается режим ручного управления. Первым всегда запускается КМ СВД, а КМ СНД может быть включен лишь после снижения промежуточного давления до заданного значения.
Рис. 12.1 масляная схема агрегата F 2MS 3-900
Если для компрессоров обеих ступеней выбран режим ручного управления, то после запуска КМ СВД и получения сигнала о снижении промежуточного давления необходимо сразу нажать кнопку «Пуск» КМ СНД. Удобнее для КМ СНД задать режим автоматического управления и нажатием кнопки S2 перевести его в состояние готовности к пуску. Сигнализатор промежуточного давления при этом может исполнять роль автоматического прибора, управляющего пуском и остановкой КМ СНД. С учетом сказанного алгоритм управления предварительно подготовленным агрегатом в режиме с опросом загрузки электростанции можно представить в виде:
1. Команда «Пуск» КМ СВД нажатием кнопки S2; проверка исправности системы аварийной защиты, проверка соблюдения условий внешней блокировки; переключение триггера Д11; пуск масляного насоса; начало отсчета времени; ввод в действие защиты по расходу масла через элемент задержки; включение электромагнитного клапана уменьшения производительности КМ СВД; отключение электронагревателя масла.
2. Достижение требуемого расхода масла и предотвращение аварийной остановки из-за неисправности системы смазки.
3. Размыкание конечного выключателя минимальной производительности и получение сигнала о наличии запаса мощности электростанции (в любой очередности); срабатывание пускового устройства КМ СВД.
4. Подача сигнала обратной связи о запуске КМ СВД; снятие ограничений на изменение его производительности.
5. Конец отсчета времени; остановка пускового масляного насоса.
6. Снижение промежуточного давления до заданного значения и выдача сигнала на пуск КМ СНД; включение электромагнитных клапанов уменьшения его производительности.
7. Размыкание конечного выключателя минимальной производительности; срабатывание пускового устройства КМ СНД.
8. Подача сигнала обратной связи о запуске КМ СНД; снятие ограничений на изменение его производительности.
9. Нормальная работа с автоматическим и ручным изменением производительности компрессоров обеих ступеней и функционированием САЗ.
10. Команда «Стоп» КМ СВД нажатием кнопки S1; остановка приводного электродвигателя; блокировка защиты по расходу масла; включение электронагревателя масла.
11. Повышение промежуточного давления и выдача сигнала на остановку КМ СНД; отключение его приводного электродвигателя. Ожидание пуска.
Чтобы исключить кратковременную работу компрессора с блокированной защитой по расходу масла и избежать нежелательного повышения промежуточного давления нажатием кнопки S1 можно сначала остановить КМ СНД, а затем КМ СВД. При этом переключается триггер Д11 в управляющем устройстве КМ СНД.
Для подготовки его к очередному пуску необходимо нажать кнопку S2. Можно непосредственно при пуске нажимать кнопки S2 обеих компрессоров. Это приведет к пуску тандемного агрегата в описанной выше последовательности без наблюдения за промежуточным давлением.
13. Экономический анализ
Расчет экономических показателей для СХУ производится по корреляционным зависимостям, разработанным в 1985 году профессорами А. И. Константиновым и Л. Г. Мельниченко. С тех пор прошло 18 лет и эти формулы остались справедливы и для нашего времени, однако коэффициенты, использованные в этих формулах для цен 1985 годаизменились. В связи с этим, проведя расчет по этим формулам, мы произведем перевод получившихся сумм в доллары по курсу 1985 года.
В 1985 году курс доллара США составлял 82 копейки. Эта цифра позволит примерно получить реальную картину цен оборудования на сегодняшний день.
13.1 Блок расчета экономических показателей потребителя холода
1. Стоимость испарителя, (руб.):
Спр = Fвн * exp(3,937 - 0,0035 * Fвн) (13.1)
Спр = 7,8 * exp(3,937 - 0,0035 * 7,8) = 389 (руб.)
2. Стоимость рассольных насосов, (руб.):
Снас = 135,2 * V0,585 (13.2)
Снас = 135,2 * 30,50,585 = 998,37 (руб.)
3. Стоимость рыбных насосов, (руб.):
Сбр = 27,33 * Vпр (13.3)
Сбр = 27,33 * 381 = 10412,73 руб.
4. Стоимость батарей рыбных бункеров, (руб.):
Срб= 11,8 * Fрб (13.4)
Срб = 11,8 * 381 = 4495,8 (руб.)
5. Суммарные капитальные затраты, (руб.):
СУ = Спр + Снас + Сбр + Срб (13.5)
СУ = 389 + 998,37 + 10412,78 + 4495,8 = 16295,9 (руб.)
6. Амортизационные отчисления по потребителю холода Сапотр (руб. / год)
Са = 0,095 * К (13.6)
Са = 0,095 * 16295,9 = 1548,11 (руб. / год)
7. Годовые затраты на топливо, масло и др. (руб. / год):
Ст = 0,053 * NУ * Tхм (13.7)
Ст = 0,053 * 2523 *32 = 4279,01 (руб. / год)
8. Годовые затраты на текущий ремонт (руб. / год):
Ср = 0,057 * К (13.8)
Ср = 0,057 * 16295,5 = 928,87 (руб. / год)
9. Условные затраты, связанные с потерей провозной способности (руб. / год):
Sпс = 3,2*10-5 * Пр * Lм * (300 * Vсху + Мсху) (13.9)
Sпс = 3,2*10-5 * 6 * 6000 (300 * 25 + 130096) = 158510,6 (руб. / год)
10 Целевая функция потребителя холода (руб. / год):
Vпотр = Са + См + Ср + Sпс (13.10)
Vпотр = 1548,11+4279,01+928,87+158510,6 = 165266,6
Определим целевую функцию потребителя холода в долларах США:
Vпотр$ = Vпотр * 0,82 = 135518.6 $
13.2 Блок расчета экономических показателей генератора холода
1. Капитальные затраты на компрессоры (руб.):
СкмУ = 187,6 * VкмУ (13.11)
СкмУ = 187,6 * 11090,7 = 25391 (руб.)
2. Капитальные затраты на конденсаторы (руб.):
СкдУ = (654 * W * dвн + 20) * Fвн * в (13.12)
СкдУ = (654 * 1,5 * 0,0154 + 20) * 137 * 0,664 = 12193,65 (руб.)
3. Капитальные затраты на ресиверы (руб.):
СресУ = 122,35 Vрес + 213 (13.13)
СресУ = 122,35 * 1367 + 213 = 1452,1 (руб.)
4. Капитальные затраты на водяные насосы (руб.):
СвнУ=135,2 * V0,585 (13.14)
СвнУ=135,2 * 692,30,585 = 6202,24 (руб.)
5. Капитальные затраты на вспомогательное оборудование (руб.):
Свсп = 0,08 * СкмУ (13.15)
Свсп = 0,08 * 25391,3 = 2031,3 (руб.)
6. Сумма капитальных затрат по ХМ (руб.):
Кхм = Скм + Скд + Срес + Свн + Свсп (13.16)
Кхм = 25391,3+12193,65+1452,1+6202,24+2031,3 = 47270,6 (руб.)
7. Амортизационные отчисления по ХМ (руб./год):
Сахм = 0,095 * Кхм (13.17)
Сахм = 0,095 * 47270,6 = 4490,71 (руб./год)
8. Годовые затраты на топливо, масло и др. (руб./год):
Стхм = 0,553 * NУ * Тхм (13.18)
Стхм = 0,553 * 185 * 624 = 8673,29 (руб./год)
9. Годовые затраты на текущий ремонт:
Срхм = 0,057 * Кхм (13.19)
Срхм = 0,057 * 47270,6 = 2694,42 руб./год
10. Годовые затраты за заправку и дозаправку хладагента (руб./год):
Сха = 1,0720 * Q0 (13.20)
Сха = 1,0720 * 170 = 182,24 (руб./год)
11. Условные затраты, связанные с потерей провозной способности (руб./год):
Sпс = 3,2*10-5 * Пр * Lм * (300 * Vсху + Мсху) (13.21)
Sпс = 3,2*10-5 * 4 * 6000 * (300 * 20 = 15000) = 41128,3 (руб./год)
12. Целевая функция генератора холода ХМ:
Vхм = Са + Ст + Ср + Сха + Sпс (13.22)
Vхм = 4490,71+8673,29+2694,42+182,24+41128,3=57168,96 руб.
Определим целевую функцию генератора холода ХМ в долларах США:
Vхм$ = 57168,96 * 0,82 = 46878,6 $
13. Целевая функция судовой холодильной установки:
V = Vпотр + Vхм (13.23)
V = 165266,6 + 57168,96 = 222435,56 руб.
14. Целевая функция судовой холодильной установки в долларах США:
V$ = Vпотр$ + Vхм$ (13.24)
V$ = 13558,6 + 46878,6 = 182397,2 $
15. Целевая функция СХУ в долларах США при курсе на сегодняшний день в размере 24 рублей 50 копеексоставит:
V$ = 9079,002 $
14. Список литературы
1. Константинов Л. И., Мельниченко Л. Г. Судовые холодильные установки. - М.: Пищ.промышленность. - 1978. - 448 с.
2. Константинов Л. И., Мельниченко Л. Г. Расчеты холодильных машин и установки. - М.: Агропромиздат. - 1991. - 527 с.
3. Правила классификации и постройки морских судов. Регистр СССР. В 2 т. - М.: Транспорт. - т.2 - 1990.- 531 с.
4. Правила технической эксплуатации холодильных установок на судах флота рыбной промышленности. - Л.: Транспорт. - 1989. - 135 с.
5. Правила технической безопасности на судах флота рыбной промышленности. - Л.: Транспорт. - 1987. - 248 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Расчет теплопритоков в охлаждаемое помещение и необходимой производительности судовой холодильной установки. Построение рабочего цикла холодильной машины, ее тепловой расчет и подбор компрессора. Последовательность настройки приборов автоматики.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 25.12.2014Проект парокомпрессорной холодильной установки для склада готовой продукции мясокомбината. Описание конструктивных особенностей холодильной установки, назначение основных узлов и деталей. Расчет цикла паровой компрессионной холодильной установки.
курсовая работа [271,2 K], добавлен 09.08.2012График 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 12.06.2013Конструкция холодильной установки НСТ 400-К: неисправности и методы их устранения. Разработка мероприятий по сервису холодильного оборудования и системы отопления. Технико-экономические показатели по установке и сервису холодильной установки НСТ 400-К.
курсовая работа [513,4 K], добавлен 05.03.2014История развития и достижения современной холодильной техники. Определение температуры конденсации хладагента. Расчет и подбор холодильного оборудования (компрессоров, конденсатора, ресиверов). Автоматизация холодильных установок химического комбината.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 04.04.2016Обзор 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 17.04.2012Расчет холодильной установки, камер охлаждения и хранения мяса, камер хранения жиров и субпродуктов в замороженном виде, их изоляции. Выбор температурных режимов работы холодильной установки, определение потребной холодопроизводительности компрессоров.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 05.11.2013Общая характеристика и принцип работы холодильной установки молочного завода, ее технико-экономическое обоснование. Методика расчета строительной площади холодильника. Тепловой расчет принятого холодильника. Расчет и подбор камерного оборудования.
курсовая работа [94,0 K], добавлен 03.06.2010Описание принципиальной схемы и техническая характеристика машины. Автоматизация холодильной установки, компрессорной и конденсаторной групп, испарительной системы. Требования техники безопасности. Эксплуатация и техническое обслуживание установки.
курсовая работа [35,4 K], добавлен 24.12.2010Расчет, подбор и техническая характеристика воздухоохладителей. Подбор скороморозильного аппарата. Описание работы холодильной установки. Автоматизация компрессорного агрегата, водяного насоса, маслоотделителя и маслосборника, приборов охлаждения.
дипломная работа [219,2 K], добавлен 26.12.2013
