48838

Схема холодильной установки распределительного холодильника в г.Ловозеро

Курсовая

Производство и промышленные технологии

1 где tв2 температура воздуха на выходе из конденсатора определяется по формуле 6 с.2 где tв1 температура воздуха на входе в конденсатор Температура воздуха на входе в конденсатор для воздушного конденсатора принимается равной наружной расчетной температуре которая находится по формуле 2 с. 71 Требуемая массовая производительность компрессора низкой ступени определиться по формуле: 3. Тогда по формуле 3.

Русский

2013-12-16

1.63 MB

103 чел.

Содержание

Введение

1 Литературный обзор

    3

    5

2 Выбор функциональной схемы холодильной установки

11

3 Расчет и подбор холодильного оборудования

14

3.1 Расчёт цикла холодильной установки

14

3.2 Подбор компрессоров

 15

3.3 Подбор конденсаторов

19

3.4 Подбор испарителей и камерных устройств охлаждения

20

3.5 Подбор ресиверов

23

3.6 Подбор маслоотделителей , маслосборников и воздухоотделителей

30

3.7 Подбор градирни

31

3.8 Подбор насосов и гидроциклонов

33

3.9 Расчёт диаметра трубопроводов

34

4 Планировка машинного отделения

39

5 Автоматизация холодильной установки

42

Заключение

45

Список используемой литературы

46

Приложение А

47


Введение

Курсовой проект является завершающим этапом курса «Холодильные установки», в котором необходимо разработать функциональную схему холодильной установки, рассчитать термодинамический цикл, рассчитать и подобрать холодильное оборудование, разработать принципиальную схему холодильной установки. А также разработать планировку машинного отделения и произвести автоматизацию холодильной установки.

Холодильная установка представляет собой  совокупность машин, аппаратов, приборов и сооружений, предназначенных для производства и применения искусственного холода. Исходя из этого определения холодильная установка помимо основных элементов, входящих в состав холодильной машины и необходимых для осуществления обратного термодинамического цикла, включает в себя еще аппараты, приборы, трубопроводы и сооружения, необходимые для реализации технологических процессов при низких температурах.

Охлаждением называется процесс отвода теплоты или отдачи работы, который сопровождается понижением температуры и протекает с участием двух тел: охлаждаемого и охлаждающего. В холодильной технике различают естественное и искусственное охлаждение.

Много столетий назад уже были известны способы использования естественного холода, но только в ΧΥΙΙ  веке началось применение смесей льда и соли для получения более низких температур, чем температура плавления водного льда. Промышленные холодильные машины появились лишь  в середине ΧΙΧ веке.

Первоначально искусственное охлаждение в широких масштабах начинает применяться при заготовке и транспортировке пищевых продуктов.

В пищевой промышленности искусственное охлаждение обеспечивает длительное сохранение высокого качества скоропортящихся продуктов; и именно из-за недостаточного еще использования холода в мире теряется до 40% производственных пищевых продуктов.

В основе применения холода для различных производственных целей лежит тот факт, что многие физические, химические, биологические и другие процессы протекают при низких температурах, существенно отличаясь от того, как они осуществляются при обычных условиях. Большинство этих процессов при низких температурах замедляется, а некоторые из них (жизнедеятельность отдельных видов бактерий) прекращаются.

Холодильные установки находят все более широкое применение во многих отраслях промышленности, а развитие некоторых отраслей нельзя себе представить без использования искусственного охлаждения.


1 Литературный обзор         

От количества и качества потребляемых пищевых продуктов зависят нормальное развитие организма человека, его работоспособность и продолжительность жизни. Рациональное питание обеспечивается при определенном соотношении в рационе основных питательных веществ: белков, жиров, углеводов, минеральных веществ, витаминов.

Человек удовлетворяет свою потребность в основных питательных веществах, питаясь продуктами животного и растительного происхождения. Эти продукты отличаются по содержанию белков, жиров, углеводов, минеральных веществ, витаминов, влаги, а также по характеру и интенсивности изменений их качественных показателей при хранении. По стойкости хранения продовольственные продукты делятся на две основные группы: более стойкие, способные длительное время сохраняться в обычных условиях, и менее стойкие – скоропортящиеся. Поэтому методы хранения должны быть строго дифференцированы применительно к особенностям каждого продукта. Основные продукты питания человека – мясо, рыба, молоко, яйца, овощи, фрукты – относятся к скоропортящимся продуктам. Высокое содержание влаги в этих продуктах создает условия для интенсивного развития микробиологических и биологических (ферментативных) процессов. Под действием микроорганизмов и тканевых ферментов происходит процесс распада сложных органических веществ, являющийся основной причиной порчи пищевых продуктов.

Основным назначением холодильного предприятия в пищевой промышленности является создание условий, обеспечивающих сохранность и высокое качество скоропортящейся продукции животного и растительного происхождения. Эта задача может быть успешно решена созданием непрерывной холодильной цепи, т. е. комплекса технических средств, обеспечивающих непрерывное воздействие низких температур на скоропортящиеся продукты начиная с момента их производства (или заготовки) до их потребления.

Создание непрерывной холодильной цепи связано с использованием разнообразных холодильных предприятий - холодильников - и организацией связи между ними.

Холодильник - это промышленное предприятие, предназначенное для охлаждения, замораживания и хранения скоропортящихся продуктов. Холодильники имеют характерные особенности:

1. В них обрабатываются и хранятся продукты, требующие для своего сохранения поддержания заданных температур ниже температуры окружающей

среды и определенной относительной влажности, а в некоторых случаях — заданной подвижности воздуха и определенного воздухообмена или даже определенного состава газовой среды (например, при хранении фруктов в среде с повышенным содержанием диоксида углерода или другого газа).

2. Теплота и влага наружного воздуха стремятся проникнуть в холодильник, что требует создания специальных ограждений для уменьшения проникновения теплоты и влаги внутрь помещений и разработки методов устранения вредных последствий этого явления.

3. Большой объем перемещаемых грузов, и необходимость быстрой их разгрузки требуют широкого применения транспортных средств.

4. К холодильникам предъявляются высокие санитарные требования.

Холодильники можно классифицировать по назначению. Каждый тип холодильника имеет свои особенности, которые приходится учитывать при проектировании и эксплуатации. Эта классификация наиболее полно отражает особенности работы холодильников и их оборудования. Различают следующие типы холодильников: производственные, базисные, распределительные, портовые, торговые, транспортные и бытовые.

Распределительные холодильники строят в городах и промышленных центрах и служат для круглогодового снабжения населения скоропортящимися продуктами, централизованную доставку их в магазины и столовые обслуживаемого района, формирование торгового ассортимента, выполняют все возможные товароведческие операции. На распределительные холодильники грузы поступают с производственных холодильников. Грузы, отеплившиеся в пути, доохлаждаются и домораживаются в камерах распределительных холодильников. Они характеризуются относительно большой вместимостью помещений для хранения продуктов и большим грузооборотом. В средних и крупных промышленных центрах распределительные холодильники часто имеют производственные цехи: производства мороженого, водного и сухого льда, фасовки масла и др.

Проектирование распределительного холодильника ведется в соответствии нормативными документами, в том числе:

• СН 245-71 «Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий»

• СНиП 21-01-97* «Пожарная безопасность зданий и сооружений»

•СНиП 2.11.02-87 «Холодильники», СНиП 31-03-2001 «Производственные здания», СНиП 2.09.03-85 «Сооружения промышленных предприятий, СНиП 31-04-2001 «Складские здания»

• СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование»

• ПБ 09-595-03 «Правила безопасности аммиачных холодильных установок», «Правила устройства и безопасной эксплуатации холодильных систем», « Правила техники безопасности на фреоновых холодильных установках».

Исходя  из заданной производительности распределительного холодильника, можно сделать следующий вывод, что при проектировании данного холодильника целесообразно использование аммиачной холодильной установки. Учитывая, что данному предприятию необходимо небольшое количество холода, то целесообразным будет использование крупных поршневых агрегатов. Для поддержания необходимой температуры в камерах  применяются  аммиачные батареи.

В роли холодильного агента применяется аммиак. Аммиак R 717 (NH3). Бесцветный газ с резким запахом, температура кипения NH3 при барометрическом давлении минус 33,3 0С. Он обладает хорошими термодинамическими свойствами, большой объемной холодопроизводительностью.

Аммиак практически нерастворим в масле и очень интенсивно поглощается водой. Утечки аммиака из холодной системы легко обнаруживаются по запаху или с помощью лакмусовой бумаги. С черными металлами (сталь, чугун) аммиак не вступает в реакцию, но в присутствии влаги разъедает цинк, медь и медные сплавы.

Оказывает вредное действие на человека – раздражает слизистые оболочки глаз, желудка, дыхательных путей, вызывает ожоги кожного покрова и спазмы дыхательных органов. Обладая резким запахом, аммиак распознается органами осязания человека при концентрации 0,0005%. При содержании аммиака в воздухе свыше 0,5% возможно отравление человека. При концентрации в воздухе 16…27% R 717 (аммиак) образует взрывчатую смесь.

Аммиак – дешевый хладагент с очень хорошими термодинамическими характеристиками. Он применяется в средних и крупных холодильных машинах с поршневыми и винтовыми компрессорами. Холодильные машины, работающие на R 717, функционируют при температуре кипения хладагента до минус 70 0С. В малых холодильных машинах NH3 не применяется из-за его токсичности и взрывоопасности.

Холодильные установки распределительного холодильника поддерживают несколько различных температур кипения. При работе холодильной установки на несколько температур кипения узлы испарительных систем выполняют обычно независимыми друг от друга. Относительно низкую температуру кипения (ниже минус 25 0С) обычно получают с помощью двухступенчатого агрегата, состоящего из двух одноступенчатых компрессоров и индивидуального промсосуда. Однако в последние годы получили распространение так называемые компаундные схемы, в которых циркуляционные ресиверы, работающие при более высоких давления кипения, используют одновременно и как промежуточные сосуды для ступеней, работающих при более низких давлениях. Учитывая многообразие выполняемых функций, этот ресивер обычно называют компаундным.

Термодинамически компаундная схема эквивалентна схеме многоступенчатого сжатия с полным промежуточным охлаждением, промежуточным сосудом без змеевика и промежуточными температурами, совпадающими с температурами кипения, которые поддерживаются в охлаждаемых объектах.

Применение компаундных схем позволяет отказаться от промежуточных сосудов, создающих определенную опасность гидравлического удара для компрессора ступени высокого давления, а также использовать компрессоры одноступенчатого сжатия, что упрощает систему автоматического управления и делает ее более надежной.

Достоинствами компаундной холодильной установки являются упрощение схемы, уменьшение числа аппаратов (промсосудов),  сокращение длины трубопроводов, количества арматуры, приборов автоматики, возможность применения однотипных компрессоров, а значит и однотипных запасных частей, расходных материалов /3, с.211/.

Конденсатор служит для передачи теплоты холодильного агента охлаждающей среде или «источнику высокой температуры». В общем случае перегретый пар холодильного агента в конденсаторе охлаждается до температуры насыщения, конденсируется и охлаждается на несколько градусов ниже температуры конденсации.

Воздушные конденсаторы получили широкое применение для аммиачных и хладоновых холодильных машин в большом интервале производительности.

При работе машины на хладагентах, ограничено растворяющих в себе смазочное масло, последнее уносится из компрессора в систему, оседает на стенках теплообменных труб аппаратов и ухудшает их работу. Для удаления масла из системы в машинах, работающих на таких хладагентах как R717, служат маслоотделители и маслосборники. Гидроциклоны – маслоотделители инерционного типа, предназначены для отделения смазочного масла от жидкого хладагента с ограниченной растворимостью.

Из-за наличия в системе неконденсирующихся газов ухудшается энергетическая эффективность холодильной машины, так как снижаются коэффициенты теплопередачи в аппаратах, повышается давление конденсации и увеличивается расход энергии на сжатие пара хладагента в компрессоре. Для удаления попадающего в холодильную систему воздуха устанавливают воздухоотделитель /3, с.357/.

По назначению ресиверы делятся на: линейные, циркуляционные и дренажные. Назначением линейного ресивера является освобождение конденсатора от жидкого хладагента и обеспечение равномерной подачи его на регулирующую станцию. Выбор типа линейного ресивера существенного значения не имеет. Применяют только ресиверы проходного типа горизонтального исполнения промсосуда. Линейный ресивер является общим элементом для холодильной установки, и количество их должно быть минимальным.

Циркуляционные ресиверы применяют в насосных, циркуляционных схемах подачи хладагента в испарительную систему. Этот ресивер обеспечивает устойчивую работу аммиачных насосов. Узел циркуляционного ресивера может иметь несколько вариантов исполнения: горизонтальный циркуляционный ресивер не выполняющий функции отделения жидкости, он дополняется устанавливаемым над ним отделителем жидкости; вертикальный циркуляционный ресивер выполняющий функцию отделителя жидкости; горизонтальный циркуляционный ресивер, совмещающий функции отделителя жидкости.

Дренажные ресиверы предназначены для выпуска в них жидкого хладагента при ремонте основных аппаратов и оттаивании снеговой шубы с батарей непосредственного испарения.

Компаундный ресивер может выполнять функции линейного, циркуляционного и дренажного ресиверов, промсосудов и отделителя жидкости.

Целевое назначение установки определяет выбор вида хладоснабжения (централизованное, децентрализованное), способа охлаждения (непосредственный, косвенный), типа компрессорного агрегата (поршневой, винтовой, аммиачный, хладоновый, с автоматически изменяемой или неизменяемой производительностью).

Расчетный режим работы холодильной установки (температуры кипения и конденсации хладагента, охлаждающей воды, хладносителя на выходе из испарителя; давления кипения, конденсации, промежуточное) определяет выбор марки агрегата (высоко-, средне- и низкотемпературный, одно- и двухступенчатый) и вида схемы установки (традиционная, компаундная). Границей применения одноступенчатых агрегатов считают отношения давлений конденсации и кипения π=5÷7. компаундную схему предпочтительней выбирать для условий, при которых требуется компактность и высокий уровень автоматизации и надежности /2, с.80/.

При регулировании холодильной установки стремятся поддерживать оптимальный режим ее работы, под которым следует понимать не только наиболее экономичный режим, но и безопасный и обеспечивающий долговечность оборудования. Достигается он установлением и поддержанием оптимальных перепадов температур между средами в теплообменных аппаратах, оптимального перегрева пара на всасывающей стороне и определенной температуры перегрева на нагнетательной стороне компрессора.

Современное аммиачное холодильное оборудование. Что касается качества, то сегодня промышленное аммиачное холодильное оборудование существенно отличается от того, которое использовалось на советских предприятиях. Современные холодильные камеры, воздухоохладители и холодильные агрегаты сегодня способны экономить заметно большее количество электроэнергии в зависимости от режима работы, например, регулируя производительность холодильного агрегата или используя высококачественную изоляцию. Кроме того, в современных холодильных агрегатах используются технологии, позволяющие обеспечивать значительно меньший уровень шума в производственных помещениях, вызванный работой агрегатов. На сегодняшний день на рынке представлено различное промышленное аммиачное холодильное оборудование, позволяющее решать любые, даже самые сложные задачи, связанные с получением холода.


2 Выбор функциональной схемы холодильной установки

Зная климатические характеристики г. Ловозеро определим температуру конденсации /6, с.285/:  

(2.1)

где tв2 - температура воздуха на выходе из конденсатора, определяется по формуле /6, с.285/:  

                                                                                        (2.2)

где tв1 - температура воздуха на входе в конденсатор,  

Температура воздуха на входе в конденсатор для воздушного конденсатора принимается равной наружной расчетной температуре  которая находится по формуле /2, с.88/:  

      , (2.3)

где  - средняя температура самого жаркого месяца, =13 /9, с.46/

      - максимальная температура, когда-либо наблюдавшаяся в данной местности, =34 /9, с.30/

Воспользовавшись формулами (2.1)-(2.3) найдём температуру конденсации:

;

                                              ;

                                                        

По температурам конденсации и кипения находим соответственно давления конденсации и кипения по таблице насыщенного аммиака /8/:

Для выбора цикла холодильной установки необходимо определить отношение давлений конденсации и кипения хладагента π /2, с.84/:

                                                   ,                                          (2.4)

                                               

                                              

Принимаем многоступенчатое сжатие, так как π 1>8 /2, с.81/.

Находим промежуточное давление Рпр., МПа

Составляем функциональную схему холодильной установки для распределительного холодильника.

Выбираем компаундную схему, так как Рпро1 и предпочтительней выбирать для условий, при которых требуется компактность и высокий уровень автоматизации и надёжности, так же с компаундным ресивером и с насосным способом подачи аммиака в испарительную систему. Функциональная схема холодильной установки показана на рисунке 2.1.

1 – компрессор высокой ступени; 2 – конденсатор; 3 – линейный ресивер;

4 – дроссельный вентиль; 5 – циркуляционный ресивер; 6 – компрессор низкой ступени; 7 – компаундный ресивер; 8 – аммиачный насос

Рисунок 2.1 – Функциональная схема холодильной установки

По нагнетательному трубопроводу пар поступает в конденсатор 2. Образовавшаяся жидкость по сливному трубопроводу стекает в линейный ресивер 3. Жидкий х/а из линейного ресивера, дросселируясь в регулирующем вентиле 4 до давления Р01, поступает в компаундный ресивер 7, затем дросселируясь второй раз в регулирующем вентиле 4 до давления Р02, поступает в циркуляционный ресивер 5. Из циркуляционного и компаундного ресиверов жидкий х/а насосами 8 подается на охлаждающие приборы (испаритель и батареи соответственно), откуда парожидкостная смесь,образовавшаяся в результате испарения жидкого х/а, сливается обратно в циркуляционный и компаундные ресивера, в которых фазы разделяются. Компрессор низкой ступени 6 отсасывает из циркуляционного ресивера пар и нагнетает его компаундный ресивер под слой жидкого х/а, где последний борбатируется и охлаждается. Компрессор высокой ступени 1 всасывает пар из компаундного ресивера и нагнетает его в конденсатор. Цикл повторяется.


3 Расчет и подбор холодильного оборудования                                             

3.1 Расчёт цикла холодильной установки

Перегрев пара во всасывающем трубопроводе компрессора нижней ступени  /6, с.104 /. Принимаем .

Перегрев пара во всасывающем трубопроводе компрессора верхней ступени  /6, с.104 /. Принимаем .

        Схематически цикл приведен на рисунке 3.1, а его построение представлено в приложении А.

Рисунок 3.1 Изображение цикла в lnp-h диаграмме

Параметры узловых точек цикла даны в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Параметры узловых точек цикла

№ точки

P,МПа

t,0С

h,кДж/кг

υ,м3/кг

1”

0,085

-37

1415

1,322

        1

0,085

-22

1421

1,421

        2

0,361

72

1644

0,493

3

0,361

-5

1455

0,362

        3

0,361

5

1482

0,379

        4

1,555

120

1718

0,12

5

1,555

40

380

-

        6

0,361

-5

380

0,080

6

0,361

-5

178

0,00154

        7

0,085

-37

178

0,135

7

0,085

-37

37

0,00145

Найдем удельную холодопроизводительность второй ступени,

                                            ,                    (3.1)

.

Найдем удельную холодопроизводительность первой ступени,

                                               ,                      (3.2)

.

3.2 Подбор компрессоров

3.2.1 Подбор компрессорных агрегатов низкой ступени.

Подбор компрессоров осуществляем по требуемой объёмной производительности, по методике предложенной в /7, с. 71/

Требуемая массовая производительность компрессора низкой ступени определиться по формуле:

                                              (3.3)

где – коэффициент транспортных потерь низкой ступени.

Для непосредственного охлаждения равен  при  t02 =-370C /2, с. 80/.

Тогда  по формуле (3.3) находим:

Степень сжатия от давления  до давления :

                                          .

Принимаем коэффициент подачи  по /3,с.176/ в зависимости от πн,

Находим теоретическую объемную производительность :

                                                                                 (3.4)

                                           

По значению  выбираем компрессорный агрегат марки 21АН160-7-7 в количестве трех штук. Действительная объемная производительность одного компрессорного агрегата равна  /1,с.8/.

Поскольку тепловая нагрузка на распределительных холодильниках в течение суток на компрессор равномерна, то необходимо учитывать коэффициент рабочего времени  /1,с.303/:                                                                                                                                                                          

                                                                                                      (3.5)

                                            .

Действительная объемная производительность компрессорных агрегатов :

                                                                                (3.6)

.

Действительная массовая производительность компрессорных агрегатов :

            (3.7)

.

Найдем действительную холодопроизводительность компрессорных агрегатов , кВт:

                                                                                     (3.8)

кВт.

Теоретическая мощность , кВт /2, с. 233/:

    (3.9)

 кВт.

Индикаторная мощность , кВт /2, с. 234/:

                                                                                                (3.10)

где  – индикаторный КПД низкой ступени,  /2, с. 234/.

Принимая  по формуле (3.10) находим:  

кВт.

Эффективная мощность /2, с. 234/:

                                                                             (3.11)

где  – механический КПД низкой ступени, /2, с. 235/.

Принимая  по формуле (3.11) находим:  

кВт.

Мощность электродвигателя компрессорных агрегатов , кВт /2, с. 235/:

                                                                            (3.12)

где  – КПД передачи ,  /3, с.176/;

 – КПД электродвигателя,  /3, с.176/.

Следовательно формуле (3.12) имеем:

кВт.

Мощность электродвигателя трех компрессорных агрегатов марки 21АН160-7-7 по паспорту равна  /1, с.8/.

Требуемая мощность электродвигателя меньше действительной мощности электродвигателя Nэл Nдв, которым укомплектованы агрегаты, то принимаем выбранные компрессоры.

3.2.2 Подбор компрессорных агрегатов высокой ступени   

Подбор компрессоров осуществляем по требуемой объёмной производительности, по методике предложенной в /7, с. 71/

Требуемая массовая производительность компрессора высокой ступени определиться по формуле:

            (3.13)

Массовый  расход хладагента определиться по формуле:

       (3.14)

где – коэффициент транспортных потерь высокой ступени.

Для непосредственного охлаждения равен  при  t0 =-50C  /2, с. 80/.

Тогда  по формуле (3.14) находим:

.

Тогда по формуле (3.13) находим:

.

Коэффициент подачи :

                                                                                             (3.15)

                                     .         

Находим теоретическую объемную производительность :

                                                                               (3.16)

                                     .

По значению  выбираем компрессорный агрегат марки 2А220-7-2 в количестве трех штук. Действительная объемная производительность по /1,с.8/ одного компрессорного агрегата равна .

Поскольку тепловая нагрузка на распределительных холодильниках в течение суток на компрессор равномерна, то необходимо учитывать коэффициент рабочего времени :

.

Действительная объемная производительность компрессорных агрегатов :

                                                    (3.17)

.

Действительная массовая производительность компрессорных агрегатов:

                                                                                  (3.18)

.

Найдем действительную холодопроизводительность компрессорных агрегатов  кВт:

                                                                                       (3.19)

кВт.

Теоретическая мощность кВт:

,       (3.20)

кВт.

Индикаторная мощность кВт:

                                                                                       (3.21)

где  – индикаторный КПД высокой ступени,  /2, с. 234/.

Принимая  по формуле (3.21) находим:  

кВт.

Эффективная мощность кВт:

                                                                                                       (3.22)

где  – механический КПД высокой ступени, /2, с. 235/.

Принимая  по формуле (3.22) находим:  

кВт.

Мощность электродвигателя компрессорных агрегатов кВт:

                                                                            (3.23)

где  – КПД передачи ,  /3, с.176/;

 – КПД электродвигателя,  /3, с.176/.

Тогда по формуле (3.23) находим:

кВт.

Мощность электродвигателя трёх компрессорных агрегатов марки 2А220-7-2 по паспорту равна кВт /4, с. 114/.

Требуемая мощность электродвигателя меньше действительной мощности электродвигателя Nэл Nдв, которым укомплектованы агрегаты, то принимаем выбранные компрессоры.

3.3 Подбор конденсаторов

Расчетная тепловая нагрузка на конденсатор кВт /2, с. 87/:

                                          (3.24)

кВт.

Находим площадь теплообменной поверхности  :

                                                                           (3.25)

где k – коэффициент теплопередачи конденсатора, Вт/м2·К, для воздушных конденсаторов k = 0,023÷0,40 кВт/м2·К /2, с. 228/;

        – среднелогарифмическая разность температур, К /2, с.228/, которая рассчитывается :

                                                                                                           (3.26)

         где  – температура охлаждающей воды соответственно на входе и на выходе из конденсатора, °С;

     – температура конденсации, °С.

         Тогда по формуле (3.26) находим:                              

                                                   

         Принимая  k = 0,115 кВт/м2·К формула (3.25) примет вид:                                            .

Выбираем воздушный конденсатор марки IAGVH 050C/2x2 в количестве двух штук. Площадь теплообменной поверхности составляет /2, с.238/.

δ

3.4 Подбор испарителей и камерных устройств охлаждения

3.4.1 Подбор охлаждающих приборов (батарей) для второй температуры кипения.

Найдем тепловую нагрузку на потолочные батареи /7, с. 126/:

,      (3.27)

где  – тепловая нагрузка на оборудование,.

.

         Находим площадь теплообменной поверхности потолочных батарей  /7, с. 126/:

                                                              (3.28)

где -коэффициент теплопередачи в батареи, ;

-среднелогарифмическая разность температур,  

Принимая  /2, с.231/ и   /2, с.231/ по формуле (3.28) находим:

                                    .

В качестве батарей выбираем секции из оребренных труб.  Число труб в секции - 6; шаг ребер – 20мм; вместимость по аммиаку – 0,8610-3 м 3/м /2, с.231/.

Секция концевая СК – (2 штуки), с площадью каждая ;

Секция средняя СС – (81 штука), с площадью каждая  .

Общая площадь теплообмена  батареи:

                                                                             (3.29)

.

Общее количество батарей :

                 (3.30)

Фактический тепловой поток :

                                                                        (3.31)

.

Вместимость  потолочных батарей :

                                                                    (3.32)   

         где dн – наружный диаметр трубы, м;

        δ – толщина стенки трубы, м;

                 n – количество труб в батарее;

      – длина батареи, м /2, с.70/:

                                                                                         (3.33)

                                     

Тогда по формуле (3.32) находим:

                        .

Найдем тепловую нагрузку на пристенные  батареи :

                                                                        (3.34)

                                     .

Находим площадь теплообменной поверхности пристенных батарей:

                                                                                             (3.35)

где -коэффициент теплопередачи в батареи, ;

-среднелогарифмическая разность температур,  

Принимая  /2, с.231/ и   /2, с.231/ по формуле (3.36) находим:

                                               .

В качестве батарей выбираем секции из оребренных труб. Число труб в секции -6; шаг ребер –20мм; вместимость по аммиаку – 0,8610-3 м 3/м.

Секция СК – (2 штуки),  с площадью каждая ;

Секция СС – (34 штуки), с площадью каждая .

Общая площадь теплообмена :

.

Общее количество батарей :

Фактический тепловой поток :

                                                                 (3.37)

.

Вместимость  пристенных батарей :

                                                                  (3.38)

        где dн – наружный диаметр трубы, м;

       δ – толщина стенки трубы, м;

     n – количество труб в батарее;

       – длина батареи, м /2, с.70/:

                                                                                         (3.39)

                                                        

Тогда по формуле (3.38) находим:

                               .

Общая вместимость батарей :

                                       ,                                                (3.40)

                                        .

Найдем температуру помещения :

                                                                                                   (3.41)

                                         .

3.4.2 Расчет и подбор охлаждающих приборов (воздухоохладителей) для первой температуры кипения

Находим площадь теплообменной поверхности:

                                                         ,                                               (3.42)

где -коэффициент теплопередачи в воздухоохладителе, ;

-среднелогарифмическая разность температур, ;

-тепловая нагрузка на оборудование, кВт:

                                                                                                              (3.43)

.

Принимая  при   /2, с.229/ и /2, с.229/ по формуле (3.42) находим:

.

Выбираем воздухоохладитель марки GHP 080D/212  /2, с.228/.

Находим количество воздухоохладителей:

                                                   ,                                                         (3.44)

где -площадь теплообменной поверхности одного воздухоохладителя,

Следовательно по формуле (3.44) имеем:

.

Вместимость по аммиаку одного воздухоохладителя равна , следовательно вместимость 7 воздухоохладителей составляет  /2,с.228/.

Найдем температуру помещения :

                                                                                                   (3.45)

                                            .

3.5 Подбор ресиверов

3.5.1 Расчет и подбор линейного ресивера

Линейный ресивер предназначен для сбора сконденсированного холодильного агента, служит гидравлическим затвором, который препятствует прорыву пара хладагента со стороны высокого давления на сторону низкого, компенсирует неравномерность подачи хладагента в испарительную систему и создает запас хладагента для компенсации утечек.

    Вместимость линейного ресивера равна :

                                                                                          (3.46)

Суммарная вместимость охлаждающих устройств определяется по формуле

                                                                                   

Подставляем значения в формулу (4.51) и находим:

Подбираем линейный ресивер марки РЛД-2 вместимостью 2 м3. Габаритные размеры ресивера 1020х2900 мм /1,с.28/.

3.5.2 Расчет и подбор циркуляционного ресивера

Циркуляционный ресивер предназначен для обеспечения устойчивой работы аммиачных насосов и служит защитой компрессора от гидравлического удара и в случае совмещения функции отделителя жидкости.

Вместимость горизонтального циркуляционного ресивера при нижней подаче холодильного агента равна  /2, с. 103/:

                                                            (3.47)

Определим геометрическую ёмкость нагнетательного жидкостного трубопровода :

                                                                        (3.48)

где  – внутренний диаметр нагнетательного трубопровода, м;

 – расстояние от аммиачных насосов до охлаждающих приборов, м.

Внутренний диаметр нагнетательного трубопровода рассчитывается:

    (3.49)

где  – объемный расход жидкости, ;

 – скорость движения хладагента,  /1, с. 125/.

Расход жидкости находиться как:

    (3.50)

где  – кратность циркуляции хладагента, ;

– удельная теплота парообразования хладагента, кДж/кг;

- удельный объем жидкости,  

Принимая  формуле (3.50) находим:

                                  .

Принимая  по формуле (3.49) находим:

.

Принимаем /2,с.243/, тогда

Принимая по формуле (3.48) находим:

.

Геометрическая ёмкость всасывающего парожидкостного трубопровода равна:

                                                                          (3.51)

где  – внутренний диаметр всасывающего трубопровода, м.

расстояние от охлаждающих приборов до циркуляционного ресивера, м.

Находим диаметр парожидкостного трубопровода в предположении, что по нему движется только пар :

    (3.52)

где  – объемный расход парожидкостной смеси м3/с;

      – скорость движения хладагента,  /1, с. 125/.

Объемный расход парожидкостной смеси рассчитывается :

    (3.53)

где  – удельная теплота парообразования хладагента, кДж/кг;

 – удельный объемный расход пара,

Тогда по формуле (3.53) имеем:

;

Принимая  по формуле (3.52) находим:

.

Находим диаметр парожидкостного трубопровода :

                                                                                           (3.54)

                                      .

Принимаем  /2,с.243/.

        Принимая  по формуле (3.51) находим:

.

Вместимость циркуляционного ресивера по формуле (3.47) будет равна:

.

Выбираем циркуляционный ресивер марки РЦЗ-8,0, вместимостью 8 м3. Проверим данный циркуляционный ресивер на выполнение функции отделителя жидкости. Это будет выполняться, если .

Определяем скорость движения пара в ресивере :

           (3.55)

где  – действительная объемная производительность компрессорного агрегата нижней ступени,

               D – диаметр ресивера, м /2,с.242/;

       – площадь ресивера незанятого жидкостью:

Площадь паровой зоны ресивера найдём по формуле:                                                

                                                                                 (3.56)                             

                                           ,

Тогда формула (3.55) примет вид:

Определим допустимое значение скорости движения пара в ресивере :

                                                                     (3.57)

где  – расстояние между патрубками входа в ресивер парожидкостной смеси из испарительной системы и выхода пара в компрессор, м;

D – диаметр ресивера, м /2,с.242/.

– предельно допустимая скорость осаждения капель аммиака в аппарате, wос=0,5м/с.

Следовательно по формуле (3.55) находим:

Условие  выполняется, значит, ресивер выполняет функцию отделителя жидкости.

3.5.3 Расчет и подбор компаундного ресивера

Компаундный ресивер предназначен для устойчивой работы аммиачных насосов, служит защитой компрессора от гидравлического удара, выполняет функцию промсосуда.

Вместимость компаудного ресивера при верхней подаче холодильного агента равна  /2, с. 103/:

                                                            (3.58)

Определим геометрическую ёмкость нагнетательного жидкостного трубопровода :

                                                             (3.59)

где  – внутренний диаметр нагнетательного трубопровода, м;

расстояние от аммиачных насосов до охлаждающих приборов.

где  – объемный расход жидкости;

 – скорость движения хладагента,  

,     (3.60)

где  – кратность циркуляции хладагента, ;

– удельная теплота парообразования хладагента, кДж/кг;

– удельный объемный расход жидкости,  

Принимая  формула (3.60) примет вид:

Принимая  находим:

,     (3.61)

.

Подбираем /2,с.243/, тогда

По формула (3.59) имеем:

.

Определим геометрическую ёмкость всасывающего жидкостного трубопровода :

                                                                 (3.62)

где  – внутренний диаметр всасывающего трубопровода, м.

 – расстояние от охлаждающих приборов до циркуляционного ресивера.

Находим диаметр парожидкостного трубопровода в предположении, что по нему движется только пар :

    (3.63)

где  – объемный расход парожидкостной смеси м3/с;

       – скорость движения хладагента,  

Найдем объемный расход парожидкостной смеси:

 ,                                               (3.64)

где  – удельная теплота парообразования хладагента, кДж/кг;

– удельный объемный расход пара,

Тогда по формуле (4.69) имеем:

.

Принимая   в следствии  этого по формуле (3.63) находим:

                                                    

Подбираем  /2,с.243/.

Находим диаметр парожидкостного трубопровода :

     (3.65)

                                           .

Подбираем  /2,с.243/.

        Принимая  по формуле (3.62) находим:

.

Вместимость компаундного ресивера по формуле (4.63) равна:

.

Выбираем компаундный ресивер марки РКЦ-8 вместимостью 8 м3. Проверим данный ресивер на выполнение функции отделителя жидкости. Это будет выполняться, если .

Определяем скорость движения пара в ресивере :

                                                                                                 (3.66)

где  – действительная объемная производительность компрессорного агрегата высокой ступени, ;

 – площадь ресивера незанятого жидкостью,м2:

Площадь паровой зоны ресивера найдём как:

                                                                                                (3.67)

,

         Тогда формула (3.66) примет вид:

                                                               

Определим допустимую скорость движения пара в ресивере :

                                                                                               (3.68)

где   –  расстояние между патрубками входа в ресивер парожидкостной смеси из испарительной системы и выхода пара в компрессор, м;

D – диаметр ресивера, м;

– предельно допустимая скорость осаждения капель аммиака в аппарате. Допустимая скорость равна wос=0,5м/с.

Следовательно по формуле (3.68) находим:

Условие  выполняется, значит, ресивер выполняет функцию отделителя жидкости.

3.5.4 Расчет и подбор дренажного ресивера

Дренажный ресивер предназначен для слива жидкого хладагента из испарительной системы и аппаратов при оттаивании снеговой шубы с поверхности приборов охлаждения, либо при ремонте приборов охлаждения и аппаратов.

Вместимость дренажного ресивера равна

   (3.69)

где  - аммиакоёмкость охлаждающих приборов наиболее крупной камеры или вместимость по аммиаку наибольшего аппарата, сосуда.

В данной холодильной установке наибольшая вместимость по аммиаку у циркуляционного ресивера РКЦ-8.

Тогда формула (4.74) примет вид:

.

Выбираем ресивер марки РЛД-12,5  вместимостью 12,5 м3.

3.6 Подбор маслоотделителей, маслосборников и воздухоотделителей       

Диаметр маслоотделителя :

     (3.70)

где  – действительная объемная производительность компрессорного агрегата на стороне нагнетания, м3/с:                                              

– скорость движения хладагента,  /2, с. 107/ .  

Действительная объёмная производительность:  

                                           (3.71)

Принимая  по формуле (3.70) находим:

.

Выбираем маслоотделитель марки 80МА, вместимостью 0,08 м3  /7, с. 135/.

Определим действительную скорость движения хладагента :

             (3.72)

где Dап – диаметр выбранного аппарата, Dап = 0,307м  /7, с. 135/.

Тогда по формуле (3.72) имеем:
                                                             

Выбираем маслосборник марки 60МЗС, вместимостью 0,06м3.

Для установок с общей производительностью до 1,6МВт рекомендуется устанавливать воздухоотделитель марки Я10-ЕВО, который предназначен для автоматического удаления воздуха и других неконденсирующихся газов из системы (принцип низкотемпературной фракционной конденсации холодильного агента). Воздухоотделитель Я10-ЕВО состоит из отдельного блока, элемента отбора давления, щита сигнализации, соединительного кабеля и теплообменника. Выбираем воздухоотделитель марки Я10-ЕВО.

3.7 Подбор градирни

Производительность градирни :

                                                                                    (3.73)

где  – тепловая нагрузка градирни вследствие охлаждения воды подаваемой в рубашку охлаждения компрессоров, определяется по формуле:

   (3.74)

         где  – плотность воды, ;

                 – удельная теплоемкость воды, ;

       ∆–нагрев воды в рубашке охлаждения компрессоров, ∆5°С 

/2, с. 92/;

       – объемный расход воды на охлаждение компрессорных агрегатов, .

Расход воды находиться по формуле:

                                            ,                     (3.75)

где  – число компрессорных агрегатов нижней ступени;

 – число компрессорных агрегатов верхней ступени.

Тогда по формулам (3.75) и (3.74) имеем:                                               

                                           .

                                  .

Вследствии этого согласно формуле (3.73):

                                                  

Компанией «БАЛТЭНЕРГОМАШ» предоставлены кривые охлаждения градирен при различных температурах воздуха по «мокрому термометру» кривые охлаждения представлены на рисунке 3.2, используя их подбираем градирню ГРАД-16 обеспечивающие тепловой поток

167 кВт. Градирня ГРАД-16 представлена на рисунке 3.3.

Рисунок 3.2 - Кривые охлаждения градирен ГРАД

Рисунок 3.3 – Градирня ГРАД-16

Подбираем 2 градирни ГРАД-16.

δ

3.8 Подбор насосов и гидроциклонов

Найдем производительность насоса для подачи хладагента в испарительную систему высокой ступени :

,     (3.76)

где  – кратность циркуляции хладагента, ;

– удельная теплота парообразования хладагента, кДж/кг;

– удельный объемный расход жидкости, .

Принимая  формула (3.76) примет вид:

.

Выбираем насос марки 1ЦГ12,5/50, имеющий подачу 3,5-18 м3/ч, в количестве двух штук (в том числе один резервный) /2, с. 242/.

Найдем производительность насоса для подачи хладагента в испарительную систему низкой ступени :

    (3.77)

где  – кратность циркуляции хладагента, ;

 – удельная теплота парообразования хладагента, кДж/кг;

- удельный объемный расход жидкости,

Принимая  по формуле (3.77) находим:

Выбираем насос марки 1ЦГ12,5/50 в количестве двух штук, имеющий подачу 3,5-18 м3/ч, (в том числе один резервный)  /2, с. 242/.

Найдем производительность насоса для подачи воды в градирню :

                         (3.78)

где  – производительность градирни,

 – плотность воды, ;

 – удельная теплоемкость воды, ;

 – нагрев воды в рубашке охлаждения компрессора,

Следовательно по формуле (4.80) находим:

Выбираем насос марки К80-50-200, имеющий подачу 50м3/ч, в количестве двух штук (в том числе один резервный) /2, с. 243/.

Гидроциклон марки Я10-ЕГЦ рассчитан на пропускную способность по аммиаку . На верхнюю и нижнюю ступень включаем один гидроциклон, т.к. действительная производительность аммиачных насосов на верхней и нижней ступени меньше 15 м3/ч.

3.9 Расчет диаметра трубопроводов

Рассчитаем нагнетательный трубопровод нижней ступени

Определим внутренний диаметр трубопровода, исходя из уравнения непрерывности потока, :

                                                                                                (3.79)

где  – рекомендуемая скорость движения хладагента в трубопроводе, для аммиака на стороне нагнетания, .

      – объемный расход среды м3/с:

                                                                                               (3.80) 

        Объёмный расход V3/с находиться по формуле:                    

.

Принимая  по формуле (3.79) находим:      

.

Принимаем трубу 1084 мм с внутренним диаметром .

Расчет диаметра трубопровода уточним по численному значению падения давления в трубопроводе из условия, чтобы оно не превышало допустимое. 

Общее падение давления в трубопроводе :

                                                                            (3.80)

где  – длина трубопровода, м;

               – коэффициент трения, для перегретого пара ;

      – плотность вещества, кг/м3, ;

      – уточненная скорость движения хладагента в трубопроводе, м/с ;

                – эквивалентная длина трубопровода, м:                                                        

                                                                                                   (3.81)

где  – коэффициент, зависящий от вида местного сопротивления. На данном трубопроводе присутствуют следующие местные сопротивления: отвод (), проходной вентиль (), обратный клапан (), отвод ().

Тогда по формуле (4.84) находим:

,

Уточненная скорость движения хладагента в трубопроводе  , м/с равна:                                                     

                                                                                                     (3.82)

    .

Следовательно  формула (3.80) примет вид:

.

Допустимое падение давления равно 15,85кПа

Так как , то принимаем выбранный диаметр нагнетательного трубопровода.

Рассчитаем нагнетательный трубопровод верхней ступени

Определим внутренний диаметр трубопровода, исходя из уравнения непрерывности потока, :

                                                                                                (3.83)

где   – рекомендуемая скорость движения хладагента в трубопроводе, для аммиака на стороне нагнетания ;      

        – объемный расход среды м3/с;

                                                                                                    (3.84)

Объёмный расход V3/с находиться по формуле:

.

Тогда принимая по формуле (3.83) находим:

.

Принимаем трубу 763,5 мм с внутренним диаметром .

Расчет диаметра трубопровода уточним по численному значению падения давления в трубопроводе из условия, чтобы оно не превышало допустимое. 

Общее падение давления в трубопроводе :

                                                                   (3.80)

где  – длина трубопровода, м.

Принимаем ;

На данном трубопроводе присутствуют следующие местные сопротивления: отвод (), проходной вентиль(), обратный клапан (), отвод ().

,

– коэффициент трения, для перегретого пара.;  

– плотность вещества, кг/м3, ;

– уточненная скорость движения хладагента в трубопроводе, м/с равна:                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   

                                                                                                     (3.82)

,

Следовательно  формула (4.88) примет вид:

.

Допустимое падение давления равно 15,85кПа

Так как , то принимаем выбранный диаметр нагнетательного трубопровода.

Рассчитаем жидкостной трубопровод от линейного ресивера до регулирующей станции.

Определим внутренний диаметр трубопровода, исходя из уравнения непрерывности потока, .

                                                                                                (3.83)

где  – действительный массовый расход хладагента, который равен суммарной массовой производительности компрессорных агрегатов нижней и верхней ступеней, кг/с,

– рекомендуемая скорость движения хладагента в трубопроводе, для аммиака на стороне нагнетания  

          – объемный расход среды м3/с:

                                                                                                          (3.85)

         Объёмный расход V3/с находиться по формуле

                                 

Принимая  по формуле (3.83) находим:

.

Подбираем трубу 573,5 мм с внутренним диаметром .

Расчет диаметра трубопровода уточним по численному значению падения давления в трубопроводе из условия, чтобы оно не превышало допустимое. 

Общее падение давления в трубопроводе :

                                                                            (3.80)

где  – длина трубопровода. Принимаем ;

      – плотность вещества, кг/м3, ;

      – коэффициент трения, для жидкого аммиака  /6, с. 216/;

      – уточненная скорость движения хладагента в трубопроводе, м/с;

      – эквивалентная длина трубопровода, м:

                                                                                                   (3.81)

где  – коэффициент, зависящий от вида местного сопротивления. На данном трубопроводе присутствуют следующие местные сопротивления: выход из сосуда (), отвод (), проходной вентиль (), проходной вентиль(), внезапное расширение ().

,

Уточненная скорость движения хладагента в трубопроводе , м/с равна :

                                                ,                                                   (3.82)

.

Следовательно  формула (4.93) примет вид:

Допустимое падение давления равно 15,85кПа.

Так как , то принимаем выбранный диаметр жидкостного трубопровода.

4. Планировка машинного отделения                             

Оборудование холодильных установок, обеспечивающих центральное хладоснабжение, размещаем в отдельном помещении, называемом машинным отделением. Машинное отделение должно располагаться по возможности ближе к охлаждаемым объектам и отвечать определенным требованиям, зависящим от свойства хладагента, - токсичности, горючести и взрывоопасности. Наиболее жесткие требования предъявляют к помещениям аммиачной холодильной установки. Так, машинное отделение аммиачной холодильной установки может располагаться в отдельно стоящем здании, в пристройке к зданию холодильника или одноэтажному производственному зданию. Оно может быть встроенным в холодильник или в одноэтажное производственное здание, от помещений которых оно должно быть отделено противопожарными стенами, не имеющих проемов.

Машинное отделение имеет  два выхода,  максимально удаленных друг от друга, один – непосредственно наружу, а другой выход – в коридор подсобного помещения компрессорного цеха, имеющий выход наружу. Ограждающие конструкции здания машинного отделения имеют легкосбрасываемые элементы (окна, двери ) общей площадью не менее 0,05 м2 на 1 м2 отделения. Оконные перекрытия застеклены обычным оконным стеклом, а высота подоконников не превышает 1,2м. Двери открываются в сторону выхода. Строительные размеры однопролетного здания (пристройки) в плане: шаг колонн 6 м и пролет 18 м, высота машинного отделения до низа несущих конструкций 6 м.

При размещении оборудования холодильной установки и технологических трубопроводов необходимо: максимально сокращать площадь, объем помещений, длину трубопроводов, обеспечивая при этом условия безопасного проведения работ по монтажу, техническому обслуживанию и ремонту оборудования и трубопроводов; предусматривать возможность расширения установки. Сокращение площади и объема помещений для холодильного оборудования достигается рациональным его размещением с учетом возможности работы оборудования на открытом воздухе, минимальных размеров проходов между выступающими  частями оборудования, а также между ними и элементами здания, установленных правилами техники безопасности. Например, ширина основного прохода 1,5м; ширина прохода между выступающими частями агрегатов 1м; ширина неосновного прохода между гладкой стеной и аппаратом 1м.

Рассчитаем строительную площадь машинного отделения по формуле:

,    (4.1)

где  – площадь занимаемая i-ым элементом установки;

  – коэффициент, учитывающий дополнительную площадь. /3, с. 318/

Нахождение строительной площади машинного отделения сведем в таблицу 5.1.

Таблица 5.1 – Нахождение строительной площади машинного отделения

Элемент

холодильной установки

Количество

элементов

f ед, м2

Коэффициент

b

Fстр, м2

1

2

3

4

5

Компрессор

21А160-7-7

3

3,66

3,5

38,43

Компрессор

2А220-7-2

3

3,9

3,5

40,95

Циркуляционный ресивер

РЦЗ-8

1

8,65

2,5

21,63

Компаундный ресивер

РКЦ-8

1

8,52

3,0

25,56

Дренажный ресивер

РЛД-12,5

1

11,48

3,5

40,18

Линейный ресивер

РЛД-2

1

2,96

2,5

7,4

Насос

аммиачный

1ЦГ 12,5/50

2

0,55

2,0

2,2

Насос

аммиачный

1ЦГ 12,5/50

2

0,55

2,0

2,2

Насос водяной

К80-50-200

2

0,78

2,0

3,12

Итого:

181,7

Оборудование аммиачной холодильной установки  размещено следующим образом: в машинном отделении – компрессорные агрегаты, циркуляционный, компаундный, линейный и дренажный ресиверы, аммиачные насосы, водяные насосы оборотной системы водоснабжения, на открытой площадке вблизи машинного отделения – маслосборник, градирни, воздухоотделитель, в охлаждаемых помещениях – батареи и воздухоохладители; на крыше машинного отделения – воздушные конденсаторы, маслоотделитель. Градирни и воздушные конденсаторы должны обдуваться ветром, чтобы не создавалась зона с повышенной влажностью и температурой, при этом ветер не должен препятствовать движению воздуха, создаваемому вентиляторами. Унос капель воды не должен влиять на состояние расположенных по соседству объектов. При размещении нескольких единиц градирен и воздушных конденсаторов расстояние между аппаратами должно быть не менее 2-3 м; аппараты располагают в шахматном порядке на расстоянии не менее 2 м.

Для размещения оборудования смонтирована металлическая площадка на отметке 2,5 м. На ней размещены компаундный и циркуляционный ресиверы. Расстояние от стен до выступающих частей установленных аппаратов не менее одного метра. Линейный и дренажный ресиверы, не требующие обслуживания со стороны торца, расположены на расстоянии 1 метра от стены.

На отметке 0.000 устанавливаются компрессоры, линейный и дренажный ресиверы, маслосборник,  воздухоотделитель, аммиачные и водяные насосы.

При определении площади, необходимой для размещения изолируемых аппаратов, следует соответствующие размеры аппарата увеличить на толщину теплоизоляционного слоя и размер отступа от стен, позволяющего выполнять изоляционные работы. Сокращение площади машинного (аппаратного) отделения может быть достигнуто в результате более рационального использования объема помещения. Некоторые аппараты можно устанавливать друг над другом в несколько ярусов. Взаимное расположение циркуляционных и компаундных ресиверов с насосами зависит от значения кавитационного запаса насосов, изменяющегося в общем случае в широких пределах от 0,5 до 4 м. Поэтому с целью уменьшения требуемой высоты помещения, особенно при использовании вертикальных сосудов, в машинном (аппаратном) отделении устраивают приямок для размещения насосов, жидкостных стояков циркуляционных ресиверов, вспомогательного ресивера для сбора жидкости из всасывающего и нагнетающего трубопроводов компрессоров, из аппаратов и охлаждающих приборов.

Планировку машинного отделения смотрим на листе
КП ХУ 1- 36200101.236.02 и КП ХУ 1-36200101.236.03.


         5. Автоматизация холодильной  установки

         Автоматизация производственных процессов является одним из важнейших направлений технического процесса. Она освобождает человека от непосредственного управления производственными процессами и передает эти функции автоматическим устройствам.

За последнее время автоматизация холодильных установок получила широкое распространение. Созданы все условия для автоматической работы не только отдельных холодильных агрегатов как мелких, так и  крупных, но и для комплексной автоматизации холодильных установок любой производительности.

         Рассмотрим автоматизацию узла холодильной установки, состоящего из компаундного ресивера и аммиачного насоса. Схему автоматизации узла холодильной установки смотрим на листе КП ХУ 1-36200101.236.04

Уровень хладагента в компаундном ресивере измеряется буйковыми уровнемерами 3а и 4а, сигнал от которых поступает на сигнализаторы уровня 3б и 4б. При достижении уровнем максимальной отметки срабатывают сигнальные лампы HL3 и HL4. Также сигнал поступает на двигатели компрессоров КМ1 и КМ2, который останавливает их. Также в компаундном ресивере установлен сигнализаторы рабочего заполнения (2б) и предупредительная сигнализация (1б).

В схеме предусматривается защита аммиачного насоса от недопустимого понижения давления на нём, реле разности давлений 6а.

Для измерения давления хладагента в ресивере используется показывающий манометр 5а, установленный по месту.

Пуск и остановка насоса осуществляется нажатием кнопки H, сигнал от которой поступает на магнитный пускатель МП1 и далее на двигатель насоса. О работе насоса свидетельствует сигнальная лампа HL5. Аммиачный насос защищён от перегрузок при помощи сигнализатора перепада давления 6а, датчики которого установлены до и после насоса. При малом перепаде давлений срабатывает сигнальная лампа HL6 и звуковая сирена НД1. Для безопасного пуска насоса в работу необходимо, чтобы он был заполнен хладагентом, о чём сигнализирует датчик уровня 8а, сигнал от которого поступает на вторичный прибор 8б. При падении уровня хладагента срабатывает лампа HL7 и звуковая сигнализация НД1. Электродвигатель насоса сблокирован с пультом компрессора; обычно насос включается перед пуском компрессора и компрессор не может быть пущен если не включен в работу насос. Давления хладагента используется показывающий манометр 7а, установленный на щите.

         Предупредительная сигнализация предназначена, чтобы сообщать о приближении контролируемого параметра к предельному значению, величина которого может оказаться ненормальной или опасной для установки. Такой вид сигнализации целесообразно применять на средних и крупных частично автоматизированных установках для того, чтобы обратить внимание персонала на необходимость выявления и ликвидации причины приближения ненормального или опасного режима. Особенно целесообразно применение предупредительной сигнализации на предприятиях, на которых остановка компрессора устройствами автоматической защиты создает нежелательные перерывы в работе и может нарушить нормальный ход технологического процесса. Если по предупредительному сигналу не будут приняты меры, то дальнейшее изменение параметра вызывает срабатывание устройств защиты, после чего включается аварийная сигнализация.

  Аварийная сигнализация извещает о прекращении работы компрессора или других элементов установки средствами защиты немедленно после выполнения ими своих функций и указывает, по какой причине произошла остановка. Это позволяет персоналу сразу приступить к устранению неполадок, вызывающих аварийное состояние установки. Сигнализация такого вида должна применяться и на полностью автоматизированных установках.

  Исполнительная сигнализация позволяет контролировать выполнение автоматическими приборами предписанных им действий и таким образом дает возможность быстро судить о том, в каком состоянии находятся элементы оборудования (работает или остановлен тот или иной компрессор, вентилятор, насос; открыт или закрыт автоматический вентиль и т.п.) и правильно ли выполняются автоматическими приборами полученные ими команды. Сигнализация такого вида полезна на всех установках независимо от степени автоматизации.

     Подаваемый сигнал может быть звуковым (звонок, сирена) или световым; в некоторых случаях, например при срабатывании аварийной сигнализации, могут быть поданы и звуковой, и световой сигналя. Подача светового сигнала может также производиться различно. Применяются три способа подачи светового сигнала: зажиганием на щите (на пульте) световых ламп, снабженных соответствующими надписями, включение ламп с мигающим светом и при помощи механических схем.

Сигнальные лампы для подачи сигнала об опасном (аварийном) режиме обычно окрашиваются в красный цвет; надпись у лампы (например, “подача воды в рубашку компрессора”, “температура масла” и т.п.) указывает на место, где произошло нарушение нормальной работы установки. Сигнал (предупредительный) о достижении параметром предельно допустимого значения дается лампой, окрашенной в желтый цвет. Нормальное значение параметра указывается горением лампы, окрашенной в зеленый цвет. При большом количестве сигнальных ламп очень затрудняется наблюдение за поступающими сигналами. Поэтому следует предусматривать подачу сигналов только от наиболее важных элементов установки. Аварийные сигналы обычно подают лампами с мигающим светом.


Заключение

В данном курсовом проекте была спроектирована схема холодильной установки распределительного холодильника в г.Ловозеро. Проанализировано холодильное оборудование, выбраны конкретные его марки, рассчитано количество  аппаратов, которые входят в схему холодильной установки. Спроектированная схема холодильной установки – двухступенчатая с верхней насосной подачей хладагента в испарительные системы. В состав холодильной установки вошли компрессора марки 21АН160-7-7 на низкую ступень (3 штуки), компрессора марки 2А220-7-2 на высокую ступень (3 штуки), два воздушных конденсатора марки 050С/2х2, воздухоохладители марки 080D/212, линейный ресивер РЛД-2, дренажный ресивер РЛД-8, компаундный ресивер РКЦ-8, циркуляционный ресивер РЦЗ-8, маслоотделитель 80МА,  маслосборник 60МЗС, четыре аммиачных насоса 1ЦГ 12,5/50,  два водяных насоса марки  К80-50-200,  гидроциклоны марки Я10-ЕВО, две градирни  марки ГРАД-16.

 


Список использованной литературы

  1.  Методические указания к курсовому и дипломному проектированию холодильных установок для студентов специальность 16.03 “Техника и физика низких температур”. Технические данные холодильного оборудования- Могилев: Могилевский технологический институт, 1992.-62с.
  2.  Практикум по холодильным установкам: Учебное пособие для вузов / Бараненко А.В., Калюнов В.С., Румянцев Ю.Д., - СПб.: Профессия,2001,-272 с., ил.
  3.  Тепловые и конструктивные расчеты холодильных машин: Учебное пособие для вузов по специальности «Холодильные и компрессорные машины и установки» / Под общ. ред. И.А. Сакуна. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение 1987. – 423 с. ил.
  4.  Холодильные компрессора 1992г.
  5.  Холодильные машины: Учебник для студентов втузов специальности «Техника и физика низких температур» / А.В. Бараненко, Н.Н. Пекарев, И.А. Сакун, Л.С. Тимофеевский; под общ. ред. Л.С. Тимофеевского. – СПб.: Политехника, 1997. – 992с.: ил.
  6.  Холодильные установки: Учебник для студентов вузов специальности “Техника и физика низких температур”/ Курылев Е.С., Оносовский В.В., Румянцев Ю.Д. - СПб.: Политехника,1999.-576 с.: ил.
  7.  Явнель Б.И. Курсовое и дипломное проектирование холодильных установок и систем кондиционирования воздуха. М. Агропромиздат, 1989. – 264 c.
  8.  3.Богданов С.Н.и др. Свойства веществ: Справочник,-М.: Агропромиздат, 1985, - 208с.
  9.  СНиП 23-01-99 «Строительная климатология».


8

8

6

5

4

4

3

2

1

из ИС2

из ИС1

в ИС2

в ИС1

7

1//

1

4

5'

3

Рк, Тк

Р02, Т02

lg P

h

2

3//

6

7/

Р01, Т01

6/

  1.  

 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

20144. Методы исследовательских испытаний на надёжность 27 KB
  для исследования надёжности приборов значение имеют неразрушающие методы испыт: метод акустической эмиссии кот. методы базир. методы базир. методы ультразвук.
20145. Определение оптимального уровня надежности 324.5 KB
  С=СрСпСэ Ср – затраты на разработку; Сп – затраты на производство; Сэ – затраты на эксплуатацию. Из приведенного графика видно что с ростом безотказной работы увеличиваются затраты на эксплуатацию.
20146. ПРЯМАЯ И ОБРАТНАЯ ЗАДАЧА ТЕОРИИ ТОЧНОСТИ 34 KB
  Многообразие направлений рассмотрения вопросов точности измерительных устройств в значительной мере определяющих погрешность измерения можно отнести к трем стадиям: Проектирование Производство Эксплуатация При проектировании осуществляется обеспечение точности при котором решаются прямая или обратная задача теории точности. Задачи теории точности: Прямая задача синтеза – выбор структуры устройства определение номинальных значений параметров пределов их допустимых значений номинальных отклонений т. Изучение методов решения прямой и...
20147. Однокоординатные механические приборы, работающие по принципу сравнения со штриховой мерой 125 KB
  Объединяет все штангенприборы единая конструкция отсчетных устройств основанных на применении линейного нониуса. Принцип действия нониуса состоит в совмещении соответствующих штрихов двух линейных шкал интервалы деления которых отличаются на определенную величину. Конструкция нониуса использует то обстоятельство что невооруженный человеческий глаз не способный непосредственно количественно оценивать малые значения несовмещения штрихов в то же время способен фиксировать наличие весьма малых смещений двух штрихов от их симметричного...
20148. Оптико-механические однокоординатные приборы, работающие по принципу сравнения со штриховой мерой 696.5 KB
  Длинномеры Окулярные длинномеры Спилярный окулярный микрометр В спиральном окулярном микрометре вместо микрометрической пары используется спиральная сетка с помощью которой определяются доли интервалов основной шкалы. Отсчетная часть Поток лучей от источника 1 с изображением штрихов основной шкалы 6 проходит объектив 7 проходит неподвижную пластину 8 со шкалой имеющей интервал 01мм. В месте изображения штрихов основной шкалы 6 и неподвижной шкалы 8 круговой шкалы 10 и витков двойной спирали поток лучей попадает в окуляр 11. В эту...
20149. Электрические и оптоэлектронные приборы, работающие по принципу сравнения со штриховой мерой 138.5 KB
  Длинномеры с аналоговым преобразованием. Длинномеры обеспечивают дискретность перемещения порядка 001002 мм за счет электронного интерполирования. Для линейных измерений преимущественное применение находят дифференциальные индуктивные длинномеры. Такие длинномеры содержат уже 2 сердечника 1 и 2 которые смещены относительно друг друга на величину Т 22к1 где к=1234 Тогда при перемещении якоря 3 относительно сердечников полное сопротивление Z и Zкатушек будут изменяться по закону близкому к синусоидальному причем эти зависимости...
20150. Однокоординатные механические приборы, работающие по принципу сравнения с концевой мерой 285 KB
  i=l2 l1 зубчатые головки шаг t=πm радиус R=mz 2 i=z2 z12Rстр mz3 погрешность колеблется 816 мкм. Если растягивать ленточку сечением 8x100 мкм на 1 мкм то стрелка повернётся на 30; если 5x80 мкм то на 70. Стрелочка – стеклянная трубочка у основания 60 мкм а у вершины 20 мкм на конце находится стрелочный указатель из алюминиевой фольги. Погрешность приборов: 08 мкм.
20151. Оптико-механические однокоординатные приборы работающие по принципу сравнения с концевой мерой 73 KB
  Методы исследовательских испытаний на надёжность. для исследования надёжности приборов значение имеют неразрушающие методы испыт: метод акустической эмиссии кот. методы базир. методы базир.
20152. Оптические однокоординатные приборы, работающие по принципу сравнения с концевой мерой 123.5 KB
  Последний может поворачиваться на оси 9 обеспечивая возможность наблюдения необходимого участка шкалы через середину окуляра при минимальных оптических искажениях. При освещении белым светом на фоне шкалы видна одна черная ахроматическая полоса и по обе стороны от нее несколько окрашенных полос убывающей интенсивности. Интерференционные полосы при освещении монохроматическим светом используются для определения цены деления шкалы прибора и для его поверки. Для получения необходимой цены деления с задаются к интерференционных полос и...