Проектирование производственного холодильника мясокомбината в городе Керчь

ПЗ!.docx

ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Тип холодильника Мясокобинат
Место строительства г. Керчь
Условная емкость т 1000
Холодильный агент R 404А
Технологическое оборудование камера замораживания мяса 5тсут.
Система охлаждения непосредственная
Подача холодильного агента безнасосная
Автоматика Регулирование давления конденсации
Понятие «холодильник» включает специально оборудованное здание и холодильную компрессорную установку которую используют для поддержания в здании температурно-влажностного режима соответствующего технологическим нормам хранения или производства пищевых продуктов. Холодильники относятся к промышленным зданиям. В отличие от отапливаемых зданий в помещениях холодильников поддерживают пониженную температуру воздуха 12º - 30ºС и повышенную относительную влажность воздуха 80 – 95 %. Отличительными особенностями зданий холодильников является отсутствие световых проемов (окон) наличие мощной тепловой изоляции наружных и внутренних ограждений теплоизолированных дверей оборудования для охлаждения помещений и устройств для предотвращения промерзания грунта в основании здания.
По назначению различают следующие типы холодильников: производственные для хранения овощей и фруктов распределительные продовольственных баз портовые перевалочные предприятий розничной торговли и общественного питания смешанного назначения.
Производственные холодильники входят в состав пищевых предприятий (мясокомбинатов рыбокомбинатов и др.). Они предназначены для охлаждения замораживания и хранения сырья и готовой продукции. На базе использования холодильного оборудования производственных холодильников можно осуществлять холодоснабжение технологических процессов основного производства.
Холодильники для хранения овощей и фруктов входят в состав плодоовощных и продовольственных баз или являются самостоятельными предприятиями. На современных холодильниках этого типа оборудуют холодильные камеры с регулируемой газовой средой.
Распределительные холодильники являются предприятиями системы оптовой торговли и предназначены для достаточно длительного хранения пищевых продуктов в центрах потребления с целью равномерного обеспечения населения продуктами питания в том числе сезонного характера. В зависимости от номенклатуры сохраняемых грузов распределительные холодильники могут быть универсального типа или специализированными. Часто на распределительных холодильниках имеются цехи в которых вырабатывают мороженое сухой и водный лед фасуют масло и другие продукты изготавливают полуфабрикаты. Такой распределительный холодильник представляет производственное предприятие и носит название хладокомбинат.
Холодильники продовольственных баз обслуживают торговую сеть небольших городов получая пищевые продукты с распределительных и производственных холодильников.
Портовые холодильники предназначены для хранения пищевых продуктов перевозимых водным транспортом с их перевалкой с судов-рефрижераторов на железнодорожный и автомобильный транспорт и в обратном направлении. Портовые холодильники относят к группе транспортно-экспедиционных.
Перевалочные холодильники используют для кратковременного хранения
грузов при передаче их с одного вида транспорта на другой.
Холодильники на предприятиях розничной торговли и общественного питания предназначены для краткосрочного хранения запаса продуктов реализуемых предприятием в течение нескольких дней.
Холодильники смешанного назначения выполняют одновременно несколько функций. Производственные и портовые холодильники в крупных городах осуществляют функции распределительных. Портовые холодильники в рыбных портах могут выполнять функции производственных для рыбокомбинатов.
По условной грузовместимости холодильники подразделяются на малые (до 500 т) средние (до 5000 т) и крупные (свыше 5000 т).
Комплексное оснащение холодильным оборудованием предприятий мясокомбината
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС НА ХОЛОДИЛЬНИКЕ
Компоновка холодильных установок определяется технологическими процессами использующими холод. При обеспечении и распределении мяса используют различные виды холодильной обработки и холодильное хранение. Схема технологического процесса на холодильнике показана на рис.1.
1. Выбор температурных режимов процессов
Мясо привезенное в холодильник сначала подается в коридор холодильника где его сортируют и взвешивают. В зависимости от первоначальной температуры продукта его направляют на охлаждение либо — в камеру замораживания для того чтобы не было лишних теплопритоков в камере хранения замороженной продукции и усушки хранимого груза. Затем продукт хранится в соответствующих камерах и по мере надобности развозится по близлежащий районам. tкам = +2 ºC tкам = -1 ºC
φкам = 80-95 % φкам = 80-95 %
Рис.1. Схема технологического процесса на холодильнике.
2. Расчет грузооборота
По заданию место строительства холодильника — г. Керчь. Реализовываться в местные районы на автомобильном хладотранспорте.
Определим количество поступающих грузов ежедневно тсут [1.с.32]
Gпос = (Gхол·В365)·mпос
где Gхол = 1000 т — условная емкость холодильника по заданию;
В = 10– 15 год-1 — оборачиваемость для производственных холодильников [1. с.20]. Принимаем В = 10 год-1;
5 — количество рабочих дней в году при поступлении продукции;
mпос =15 – 25 — коэффициент неравномерности поступления грузов учитывающий возможные отклонения количества грузов поступающих в отдельные дни от среднемесячного суточного поступления. Принимаем mпос = 2 [1.c.20].
Gпос = (1000·10365)·2 = 55 тсут.
Определим количество выпускаемых грузов ежедневно тсут [1. с.32]
Gвып = (Gхол·В253)·mвып
В = 10-15 год-1 — оборачиваемость для производственных холодильников [1. с.20]. Принимаем В = 10 год-1;
3 — количество рабочих дней в году при выпуске продукции;
mвып =11 – 15 — коэффициент неравномерности выпуска грузов. Принимаем mвып = 13 [1.c.20]
Gвып = (1000·10253)·13 = 52 тсут.
Gпос+вып = Gпос + Gвып = 55+52 = 107 тсут.
РАСЧЕТ ПЛОЩАДЕЙ И СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ. СОСТАВЛЕНИЕ ПЛАНИРОВКИ ХОЛОДИЛЬНИКА.
1. Расчет площадей холодильника
1.1. Грузовой объем камер м3 [1. с.21. (2.4)]
gv = 035 тм3 — норма загрузки единицы объема для мяса в условном виде [1. с.21. табл.2.2].
Vгр = 1000 035 = 285714 м3.
1.2. Грузовая площадь камер м2 [1. с.22. (2.6)]
где Vгр = 285714 м3 — грузовой объем камер (3);
hгр= 54 м — грузовая высота камер для мяса в стоечных поддонах. Высота поддона 18 м; длина 12м; ширина 08м. [3. с.161 (таб.V-2)].
Fгр = 285714 54= 5291 м2.
Строительную высоту по рекомендации СНиП принимаем равной 6 м. При этом расстояние от груза до потолка составит 06 м. Этот промежуток необходим для размещения камерных приборов охлаждения на потолке.
1.3. Строительная площадь камер м2 [1. с.22. (2.7)]
где Fгр = 5291 м2 — грузовая площадь камер (4);
F = 08 — коэффициент использования площади для помещений больших 400 м2 [1. с.22].
Fстр = 5291 08 = 66137 м2.
1.4. Общая площадь всех помещений холодильника м2 [1. с.22. (2.9)]
где Fстр = 66137 м2 — строительная площадь камер (5);
хол = 075 — коэффициент использования полезной площади для средних холодильников [1. с.24].
Fхол = 66137 075 = 88182 м2.
1.5. Проверка нагрузки на пол
gv· hгр = 035·103·54 = 1890 кгм2 что меньше 4000 кгм2.
2 Составление планировки холодильника
Холодильник проектируем одноэтажным т.к. условная емкость его небольшая а допустимая нагрузка на пол лежащий на грунте значительно больше чем нагрузка на междуэтажное перекрытие многоэтажного холодильника. Известно что камеры хранения мороженых грузов составляет около 75% общей вместимости камеры хранения охлажденных грузов — 10% а камеры хранения с универсальным режимом — 15%. Здание холодильника проектируем из сетки колонн 6х12 м.
2.1. Определение строительной площади камер хранения продукции
Определим строительную площадь камер хранения замороженной продукции м2 [1. с.24.]:
5 — 75 % от строительной площади занимает площадь камер хранения замороженной продукции.
Fморстр = 66137 * 0.75 = 496 м2.
Определим необходимое число строительных прямоугольников для камеры хранения замороженной продукции [1. с.37.]:
где Fморстр = 496 м2 — строительная площадь камер хранения замороженной продукции (7);
— площадь в м2 занимаемая одним прямоугольником (6х12).
nмор = 496 72 = 69 шт.
Принимаем 9 прямоугольников по 72 м2 общей площадью Fморстр = 648 м2т.е. 3 камеры по 216 м2.
Определим строительную площадь камер хранения охлажденной продукции м2 [1. с.22.]:
— 10 % от строительной площади занимает площадь камер хранения охлажденной продукции.
Fохлстр = 66137·01 = 66 м2.
Определим необходимое число строительных прямоугольников для камеры хранения охлажденной продукции [1. с.22.]:
где Fохлстр = 66 м2 — строительная площадь камер хранения охлажденной продукции (9);
nохл = 66 72 = 092 шт.
Принимаем 1 прямоугольник по 72 м2 общей площадью Fохлстр = 72 м2 т.е. 1 камеру по 72 м2
Определим строительную площадь камер хранения с универсальным режимом м2 [1. с.22.]:
5 — 15 % от строительной площади занимает площадь камер хранения с универсальным режимом.
Fунивстр = 66137·015 = 9920 м2.
Определим необходимое число строительных прямоугольников для камеры хранения с универсальным режимом [1. с.22.]:
где Fунивстр = 9920м2 — строительная площадь камер хранения с универсальным режимом (11);
nунив = 9920 72 = 137 шт.
Принимаем 2 прямоугольников по 72 м2 общей площадью Fунивстр = 144 м2 т.е. 1 камеру на 144 м2.
2.2. Определение строительной площади камеры заморозки м2 [1. с.38.]
— 10 % от условной емкости поступает продукция ежедневно на заморозку [1. с.23.].
Fзамстр = 66137· 01 = 66137 м2.
Определим необходимое число строительных прямоугольников для камеры заморозки [1. с.23.]:
где Fзамстр = 66137 м2 — строительная площадь камер заморозки (13);
Nзам = 66137 72 = 092 шт.
Принимаем 1 прямоугольник по 72 м2 общей площадью Fзамстр = 72 м2.
2.3. Определение строительной площади административно-бытовых помещений м2 [1. с.24.]
Fадмстр = Fхол - Fстр
где Fхол = 88182 м2 — общая площадь всех помещений (6);
Fстр = 66137 м2 — строительная площадь камер (5);
Fадмстр = 881 – 66137 = 220 м2.
Определим необходимое число строительных прямоугольников для административно-бытовых помещений [1. с.25.]:
где Fадмстр = 220 м2 — строительная площадь административно-бытовых помещений (15);
nадм = 220 72 = 301 шт.
Принимаем 4 прямоугольника по 72 м2 общей площадью Fадмстр = 288 м2.
2.4. Определение строительной площади машинного отделения м2 [1. с.26.]
Fмостр = 01·( Fстр + Fморстр)
Fзамстр = 66137 м2 — строительная площадь камер заморозки (13).
Fмостр = 01·(66137 + 66137 )= 72 м2.
Определим необходимое число строительных прямоугольников для машинного отделения [1. с.25.]:
где Fмостр = 72 м2 — строительная площадь машинного отделения (17);
Принимаем 1 прямоугольник по 72 м2 общей площадью Fмостр = 72 м2.
3. Расчет длины грузовых платформ
Определим число автомашин убывающих в сутки штсут [1.с.27]
nавт = Gвып (gавт·исп)
где Gвып = 52 тсут — количество убывающих грузов ежедневно (2);
gавт = 3 т — грузоподъемность автомобиля [1.с.37];
исп = 05 07 — коэффициент использования грузоподъемности автомашины [1.с.37]. Принимаем исп = 06.
nавт = 52 (3·06) = 288 штсут.
Принимаем nавт = 29 штсут.
Определим длину автомобильной платформы м [1. с.37.(2.11)]
Lавт = nавт·bавт·см·авт·mваг8
где nавт = 29 штсут — количество убывающих автомашин ежедневно (19);
bавт = 3 4 м — длина кузова автомашины [1.с.37]. Принимаем bавт = 35 м;
см =0610— доля от общего числа автомашин убывающих в течение первой смены [1.с.37]. Принимаем см=07;
авт = 05 075 ч — время загрузки одного автомобиля [1.с.37]. Принимаем
mваг = 1 15 — коэффициент неравномерности убытия автомашин по отношению к их среднечасовому количеству [1.с.37]. Принимаем mваг = 13.
Lавт = 29·35·07·06·138 = 692 м.
Оставляем длину автомобильной платформы холодильника 10 м.
4. Расчет средств механизации
4.1. Определим число ящичных поддонов [1. с.38.]
nс.п. = Gхол *12qс.п.
где Gпос = 1000 тсут — грузовместимость холодильника;
qс.п = 075 т — грузовместимость ящичных поддона [3.с.161. табл.V-2].
nс.п.= 1000*12 075 = 1600 шт.
4.2. Определим число электропогрузчиков [1. с.38. (2.14)]
nэ.п. = Gпос+вып·ц·см·12qэ.п·исп·480
где Gпос+вып = 107 тсут — количество грузов ежедневно ;
qэ.п = 630 кг — грузоподъемность электропогрузчика [3.с.173. табл.V-5].
ц = 610 мин — продолжительность цикла работы электропогрузчика [1. с.38.]. Принимаем ц = 10 мин;
см = 05 07 — доля всего объема грузовых работ выполняемая в течении первой смены [1. с.38.]. Принимаем см = 07;
исп = 07 08 — коэффициент использования грузоподъемности электропогрузчика [1. с.38.]. Принимаем исп = 07.
nэ.п. = 107·10·07·12063·07·480 = 43 шт.
Принимаем nэ.п. = 5 шт.
4.3. Определим число электротележек с подъемными вилами [1. с.38. (2.14)]
nэ.т. = Gпос+вып·ц·см·12qэ.т·исп·480
где Gпос+вып = 107 тсут — количество поступающих грузов ежедневно ;
qэ.т = 1000 кг — грузоподъемность электротележки [3.с.175. табл.V-9].
ц = 610 мин — продолжительность цикла работы электротележки [1. с.38.]. Принимаем ц = 10 мин;
исп = 07 08 — коэффициент использования грузоподъемности электротележки [1. с.38.]. Принимаем исп = 07.
nэ.т. = 107·10·07·121·07·480 = 27 шт.
Принимаем nэ.т. = 3 шт.
Принимаем на входе и выходе коридора холодильника двое весов.
1. Расчет изоляции покрытия холодильника
Теплоизоляцию всех камер принимаем одинаковой. В качестве расчетной конструкции принимаем конструкцию покрытия в камерах хранения мороженого груза занимающих почти всю площадь холодильника.
В качестве изоляционного материала примем сендвич панель: 2 слоя металла между ними изоляционный материал – пенополиуретан пароизоляция - битум тяжелый бетон железобетонная плита.
Рис.2. Конструкция покрытия
Определяем толщину теплоизоляции покрытия холодильника мм [8. с.11табл.8]
где = 0035 Втм·К— коэффициент теплопроводности теплоизоляции (пенополиуритан) [6. с.182. табл.69];
RН = 5 м2·КВт — термическое сопротивление покрытия при tкам = -25 ºС [8. с. 10 табл.7];
= 233 Втм2·К— коэффициент теплоотдачи для наружных покрытий [1. с.54.табл.2.10.];
= 7 Втм2·К— коэффициент теплоотдачи для внутренних покрытий [1. с.54.табл.2.10]
= 0001 м — толщина стальных плит ;
= 32 Втм·К — коэффициент теплопроводности плиты из стали марки Ст 20[6.с.180.табл.69];
Принимаем толщину теплоизоляции (пенополиуретан) покр = 017 м.
Следовательно действительное термическое сопротивление покрытия [1.с.37]
2. Расчет изоляции пола холодильника
При расчете толщины слоя теплоизоляции учитываем сопротивление только слоев расположенных выше обогревающих устройств. Поэтому при расчете сопротивления теплопередаче бетонной подготовки с обогревающим устройством учитываем половину ее толщины.
Определяем толщину теплоизоляции пола холодильника мм [8. с.11 табл 8]
где = 0035 Втм·К— коэффициент теплопроводности теплоизоляции (пенаполиуретан) [6. с.182. табл.69];
RН = 60 м2·КВт — термическое сопротивление для обогреваемых полов [8. с.10. табл.7.];
= 0 — коэффициент теплоотдачи пола т.к. конвективный теплообмен отсутствует;
= 7 Втм2·К — коэффициент теплоотдачи для полов [1. с.54.табл.2.10];
= 02 м — толщина железобетонной плиты с электронагревателями;
= 004 м — толщина покрытия из тяжелого бетона;
= 003 м — толщина пароизоляции – битума;
= 186 Втм·К — коэффициент теплопроводности бетонной плиты с электронагревателями [6.с.180.табл.69];
= 186 Втм·К — коэффициент теплопроводности покрытия из тяжелого бетона [6.с.179.табл.69];
= 027 Втм·К — коэффициент теплопроводности параизоляции (битум) [6.с.179.табл.69].
Принимаем толщину теплоизоляции (пенаполиуретан) пол=020м. Следовательно действительное термическое сопротивление [1.с.37]
3. Расчет изоляции стен холодильника
-облицовка (стальной лист);
- внутренняя облицовка
Рис.4. Конструкция стен холодильника
Определим требуемую толщину теплоизоляции всех стен и перегородок холодильника м [8. с.11 табл.8]:
где λнар=0035 Втм·К— коэффициент теплопроводности теплоизоляции (плиты пенополиуретана) [6. с.182. табл.69];
RН м2·КВт — термическое сопротивление для наружных стен [8. с.10. табл.7.];
αн Втм2·К — коэффициент теплоотдачи для наружной поверхности стен [8. с.99. табл.ХI-5];
αвн Втм2·К — коэффициент теплоотдачи для внутренней поверхности стен в зависимости от назначения камеры [8. с.99. табл.ХI-5];
с= 0001 м — толщина облицовки;
λс = 32 Втм·К — коэффициент теплопроводности облицовки(сталь) [6.с.179.табл.69].
Результаты расчетов сводим в таблицу 1.
РАСЧЕТ ТЕПЛОПРИТОКОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ МОЩНОСТИ КОМПРЕССОРОВ И НАГРУЗКИ НА КАМЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
1. Теплоприток через ограждение
Теплота от окружающей среды проникает внутрь охлаждаемых помещений в результате действия двух процессов: теплопередачи через ограждения вследствие наличия разности температур tнаруж окружающей среды и tвнутр воздуха внутри помещения и поглощения наружной поверхностью ограждений теплоты солнечной радиации.
Qогр = Q1 + Q1с (33)
где Q1 — теплоприток возникающий под влиянием разности температур (34) Вт;
Q1с — количество теплоты солнечной радиации проникающей через ограждение (35) Вт.
Определим теплоприток возникающий под влиянием разности температур Вт [1.с.116]:
Q1 = К · F · Δt (34)
где К = 1R — коэффициент теплопередачи огражденияВтм2С;
F — площадь теплопередающей поверхности ограждения м2;
Δt = tнаруж – tвнутр — разность температур tнаруж окружающей среды и tвнутр воздуха внутри помещения ºС.
Определим количество теплоты солнечной радиации проникающей через ограждение Вт [1.с.116]:
Q1с = К · F · Δtс (35)
Δtс — избыточная разность температур солнечной радиации [1.с. 570.прил.12] ºС.
Результаты расчетов теплопритоков через ограждения каждой камеры сводим в таблицу 2
хранение мороженной продукции
Сумма теплопоступлений по камере N 1
Сумма теплопоступлений по камере N 2
Сумма теплопоступлений по камере N 3
Сумма теплопоступлений по камере N 4
С универсальным режимом (охлажд)
Сумма теплопоступлений по камере N 5
Замороженной продукции
Сумма теплопоступлений по камере N 6
Теплопритоки через ограждение учитываются в 100% и на компрессор и на оборудование.
2. Теплоприток от продукта
На холодильных установках производят такие виды холодильной обработки продуктов которые сопровождаются отводом теплоты: охлаждение замораживание и домораживание.
При наличии на холодильнике замораживающих или охлаждающих устройств процессы замораживания и охлаждения осуществляются в этих аппаратах (или камерах). В этом случае для камер хранения (мороженого или охлажденного продукта) теплоприток от продукта равен нулю.
Если на холодильнике нет замораживающих устройств то продукт привозят только в замороженном состоянии. Но в камеры хранения мороженой продукции принимают дополнительный теплоприток от части продукта которая может поступить с температурой на 10 – 15 оС выше чем температура в камере. Количество продукта которое может поступить в камеру с более высокой температурой равно в соответствии с «Ведомственными нормами технологического проектирования распределительных холодильников) равна 6% от суточного поступления. В сутки в камеру загружают не более 6 % от ее грузовместимости.
Если на холодильнике не предусматривается охлаждающих устройств то охлаждение продукта производится в камере хранения. В этом случае
количество продукта поступающего на охлаждение равно суточной загрузке продукта в камеру. Для камер хранения охлажденной продукции эта величина равна 8 % от грузовместимости.
Общий теплоприток от продуктов определяем по формуле Вт [1.c.130.(4.11)]:
где Δi — разность энтальпии продукта (мясо) при его начальной и конечной температуре кДжкг [7.c.26]
Gпр — количество продукта поступающего на холодильную обработку ежесуточно кгсут;
· 3600 - коэффициент перевода в систему СИ.
Результаты расчетов теплопритока от продуктов заносим в таблицу 3.
В нагрузку на оборудование учитывают весь теплоприток полученный для этой группы камер а на компрессор увеличивают на 30 %.
Теплоприток от наружного воздуха при вентиляции следует учитывать только при проектировании специализированных холодильников для хранения фруктов и овощей. Т.к. проектируется распределительный холодильник то теплоприток от наружного воздуха Q3 не учитываем.
3. Эксплуатационные теплопритоки
Эксплуатационные теплопритоки определяют как сумму отдельных составляющих Вт [1.c.135]:
Q4 = Q’4 + Q’’4 + Q’’’4 + Q’’’’4
где Q’4 — теплоприток от электрического освещения Вт;
Q’’4 — теплоприток от работающих электродвигателей Вт;
Q’’’4 — теплоприток от людей Вт;
Q’’’’4 — теплоприток при открывании дверей Вт.
Определяем теплоприток от электрического освещения Вт [1.c.135]:
где Fстр — строительная площадь камеры м2;
q’ — удельный теплоприток от электрического освещения. Для малых холодильных камер q’ = 5 8 Втм2 [1.c.135]. Принимаем q’ = 6 Втм2
одн — коэффициент одновременности включения осветительных приборов [1.c.135]. Для камер хранения одн = 05 07; для камер холодильной обработки одн = 1. Принимаем для камер хранения одн = 06.
Определяем теплоприток от работающих электродвигателей Вт [1.c.135]:
где Nдв — мощность работающего оборудования;
Принимаем что теплоприток от работающих электродвигателей приблизительно равен 3000 Вт.
Определяем теплоприток от людей Вт [1.c.136]:
где q’’’ — удельный теплоприток от одного человека Втчел. При средней интенсивности работы q’’’ = 350 Втчел [1.c.136];
n — количество людей работающих в помещении. Для камеры площадью до 200 м2n = 2 3 для больших камер n = 3 4.
Определяем теплоприток при открывании дверей Вт [1.c.137]:
Q’’’’4 = Fст · q’’’’(42)
q’’’’— удельный теплоприток при открывании дверей на единицу строительной площади Втм2 [10.стр.67.табл.3.3].
Результаты расчетов эксплуатационных теплопритоков заносим в таблицу 4.
Номер камеры назнач.
При отнесении эксплуатационных теплопритоков на компрессор учитывают что на предприятии эти теплопритоки не могут возникать одновременно во всех помещениях и от всех источников. Поэтому нагрузку на компрессор принимают от 50 до 75 % суммы всех эксплуатационных теплопритоков а нагрузку на оборудование камеры принимают сумму эксплуатационных теплопритоков.
4. Определение нагрузки для подбора компрессора и камерного оборудования
Результаты расчета нагрузки для подбора компрессора и камерного оборудования сводим в таблицы 5 6 и 7.
tкам = -25 ºС tо = -35 ºС
tкам = -1 ºС tо = -11ºС
tкам = -35 ºС tо = -45 ºС
Принимаем нагрузку на компрессоры с учетом потерь в трубопроводах
Q0 т = 11 520972422 = 625 кВт
Q0 т = 11 292732422 = 35 кВт
Q0 т = 11 68512422 = 82 кВт
ВЫБОР СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ И ТИПА ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
По заданию дана система непосредственного охлаждения безнасосная. Она проще по оборудованию так как в ней отсутствует испаритель для охлаждения хладоносителя и насос для его циркуляции нет необходимости в дополнительных баках солеконцентраторах. В связи с меньшей металлоемкостью системы требуется меньшая площадь машинного отделения. Однако при насосных системах непосредственного охлаждения оборудование усложняется. Системе непосредственного охлаждения характерны меньшие затраты энергии по следующим причинам:
отсутствие промежуточной рабочей среды (хладоносителя) из-за чего в системе охлаждения хладоносителем появляется в испарителе дополнительная разность температур tхн – tо достигающая 4 – 6ºС. Чтобы достичь в охлаждаемом помещении одинаковых температур при системе охлаждения хладоносителем приходится поддерживать температуру кипения tо на 4 – 6ºС ниже чем при системе непосредственного охлаждения.
отсутствие насоса для циркуляции хладоносителя и мешалки используемой в открытых испарителях систем охлаждения хладоносителем.
Однако системы непосредственного охлаждения имеют и существенные недостатки. Среди них наиболее важный опасность выхода холодильного агента в охлаждаемое помещение при нарушении герметичности системы. Результатом этого могут быть поражение людей порча дорогостоящей продукции. Проявляется отрицательное влияние гидростатического столба жидкого холодильного агента на температуру кипения.
Способ отвода теплоты от охлаждаемых (замораживаемых) объектов принимаю бесконтактный. В камерах заморозки и хранения охлажденной продукции теплота отводится с помощью воздухоохладителей в камерах хранения мороженого груза – воздухоохлодители.
РАСЧЕТ И ПОДБОР КОМПРЕССОРОВ И
ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ
1. Выбор расчетного режима
1.1. Температура кипения °С
Определяем температуру кипения °С [8. с.139]:
где Δt = 7 – 12 °С — температурный напор для установок с непосредственным охлаждением [1. с. 47]. Принимаем Δt = 10°С для установок с непосредственным кипением; tкам — температура воздуха в камере.
Температура кипения для поддержания заданных параметров в камерах охлаждения мяса °С:
tIo = -1 – 10 = - 11°С.
По диаграмме i-lgP для R404a при температуре tIo = - 11°С давление рIо = 416 кПа.
Температура кипения для поддержания заданных параметров в камере скороморозки °С:
tIIo = - 35 – 10 = - 45°С.
По диаграмме i-lgP для R404а при температуре tIIo = - 45°С давление рIIо = 1058 кПа.
Температура кипения для поддержания заданных параметров в камерах хранения мороженных морепродуктов °С:
tIIIo = - 25 – 10 = - 35°С.
По диаграмме i-lgP для R404а при температуре tIIIo = - 35°С давление рIIIо= 1604 кПа.
1.2. Температура конденсации
Для проектируемой холодильной установки принимаем воздушный конденсатор.
Определяем температуру конденсации °С [8. с.139]:
где Δtн =29°С — расчетная летняя температура.
tк = 33 + 10 = 43°С.
По диаграмме i-lgP для R404а при температуре tк = 43°С давление рк = 1908 кПа.
1.3. Температура всасывания и температура переохлаждения. Температура всасывания Δtвс = 20 °С. Температура переохлаждения находят по удельной энтальпии жидкости.
1.4. Определение типа холодильной машины
Степень сжатия холодильной машины для камер охлаждённого мяса:
где рк = 1908 кПа —давление конденсации холодильного агента при tк=43°С (44);
рIо = 416 кПа — давление кипения холодильного агента при tIо = -11°С (43).
Получили что I = 49 меньше 9 поэтому принимаем одноступенчатую холодильную установку.
Степень сжатия холодильной машины для камеры скороморозки:
где рк = 1908 кПа —давление конденсации холодильного агента приtк=43°С (44);
рIIо = 1058 кПа — давление кипения холодильного агента при tIIо = -45°С (43).
Получили что II = 18 больше 9 поэтому принимаем двуступенчатую холодильную установку. И таких установак 2 пары.
Степень сжатия холодильной машины для камер хранения мороженых продуктов:
где рк =1908кПа —давление конденсации холодильного агента при tк = 43°С (44);
рIIIо = 1604 кПа — давление кипения холодильного агента при tIIIо = -35°С (43).
Получили что III = 12 больше 9 поэтому принимаем двухступенчатую холодильную установку.
2. Тепловой расчет холодильной машины. Подбор компрессоров
2.1Тепловой расчет холодильной машины для камер хранения охлажденной продукции.
Рис. 5 Схема одноступенчатой холодильной машины
Проектируемая холодильная машина необходима для поддержания заданных параметров в камерах охлаждения продукции при tо = -11°С.
Примечание: * — невозможно данный параметр определить по диаграмме.
Удельная массовая холодопроизводительность кДжкг [8.с.143]
где i1 = 360 кДжкг и i5 = 250 кДжкг — удельные энтальпии соответственно точек 1 и 4 табл.11.
qo = 360– 250 = 110 кДжкг.
Удельная изоэнтропная (адиабатная) работа цикла кДжкг [8.с.143]
где i2 = 416 кДжкг и i1` = 379 кДжкг — удельные энтальпии соответственно точек 2 и 1` табл.8
lт = 416 – 379= 37кДжкг.
Массовый расход рабочего вещества в машине кгс [8.с.143]
где Qo км = 35 кВт — требуемая холодопроизводительность компрессора;
qo= 110 кДжкг — удельная массовая холодопроизводительность (45).
Мт = 35110 = 0.318 кгс.
Требуемая теоретическая объемная производительность м3с [8.с.143]
где Мт = 0.318 кгс — массовый расход рабочего вещества в машине (47);
v1` = 00524 м3кг — удельный объем рабочего вещества точки 1` (табл.11);
λ = 071 — коэффициент подачи при ркро = 14783023 = 49 для бессальниковых поршневых компрессоров [9.с.106.рис.2.2.].
Vт = 0318·00524071 = 00234 м3с.
Подбираем компрессор марки ПБ28 имеющего описываемый объем Vh = 00282 м3с.. Частота вращения вала 24 с-1. Потребляемая эффективная мощность 1385 кВт. Диаметр цилиндра 675 мм число цилиндров 6. Расположение цилиндров V – образное. Значит Vкм = 00282м3с.
Определим действительный массовый расход холодильного агента в компрессоре кгс
где λ=071 — коэффициент подачи при ркро = 1908416 =458 для бессальниковых поршневых компрессоров [9.с.106.рис.2.2.];
Vкм = 00282м3с —описываемый объем компрессора;
v1 = 00495м3кг — удельный объем рабочего вещества точки 1 (табл.8).
Мкм = 071·0028200495= 04 кгс.
Находим действительную холодопроизводительность кВт [8.с.143]
где Мкм = 04 кгс — действительный массовый расход (49)
qo = 171 кДжкг — удельная массовая холодопроизводительность (45).
Qо =04·110 = 44 кВт.
Адиабатическая мощность компрессора кВт [8.с.143]:
Nт = Мкм ·(i2 – i1`)
где Мкм = 0265 кгс — действительный массовый расход (49);
где i2 = 416 кДжкг и i1` = 379 кДжкг — удельные энтальпии соответственно точек 2 и 1` табл.8.
Nт = 04·(416 – 379) = 148 кВт.
Индикаторная мощность затраченная на сжатие паров кВт [8.с.143]:
где Nт = 14.8 кВт —адиабатическая мощность компрессора (51);
i = 079 — индикаторный КПД при I = 1908416 = 45 [9.с.106. рис.2.3].
Ni = 172079 = 215 кВт.
Определяем действительную нагрузку на конденсатор кВт [8.с.144]
где Qо = 35 кВт — действительная холодопроизводительность (50);
Ni = 21.5 кВт — индикаторная мощность (52).
Qк = 35+ 215 = 56.5 кВт.
2.2. Тепловой расчет холодильной машины для камер хранения мороженных продуктов
Проектируемая холодильная машина необходима для поддержания заданных параметров в камерах хранения мороженой продукции при tо = -35°С.
Определяем расчетное давление кПа [8.c.145]
Рис.6. Схема двухступенчатой холодильной машины
где рк = 1908 кПа — давление конденсации холодильного агента (п.6.1.2);
ро = 1604 кПа — давление кипения холодильного агента (п.6.1.1).
Температура соответствующая давлению рm=553 кПа равна tm = -7°С
Рис.7 Цикл двухступенчатой холодильной машины
Удельная массовая холодопроизводительность кДжкг [8.с.77]
где i12= 347 кДжкг и i11 = 246 кДжкг — удельные энтальпии соответственно точек 12 и 11 табл.9.
qo = 347 – 246= 59 кДжкг.
Массовый расход рабочего вещества СНД кгс [8.с.78]
где Qoкм=62.5 кВт — требуемая холодопроизводительность компрессора;
qo = 101 кДжкг — удельная массовая холодопроизводительность (45`).
М1 = 5962.5 = 0.944 кгс.
Массовый расход рабочего вещества СВД кгс [8.с.78]
М2 = М1 · (i10 – i8– i1 + i12) (i10– i6)
где М1 = 0944кгс — массовый расход рабочего вещества СНД;
i6 = 268 кДжкг i8 = 246кДжкг i1 = 363 кДжкг i10 = 365 кДжкг
i12 =347 кДжкг — соответственно энтальпии точек 6811012 (табл.9).
М2 = 0944 · (365 – 246–363+347) (365 – 268) = 0123 кгс.
Требуемая теоретическая объемная производительность компрессора СНД м3с [8.с.78]
где М1 = 0944 кгс — массовый расход рабочего вещества СНД (46`);
v1= 01300 м3кг — удельный объем рабочего вещества точки 1 (табл.9);
λ1 =073— коэффициент подачи при рmро = 553160 = 345 для бессальниковых поршневых компрессоров [9.с.106.рис.2.2.].
V1 = 0944·01300073 = 0168 м3с.
Требуемая теоретическая объемная производительность компрессора СВД м3с [8.с.78]
где М2 = 0123 кгс — массовый расход рабочего вещества СВД (47`);
v4 = 00390м3кг — удельный объем рабочего вещества точки 4 (табл.9);
λ2 = 073 — коэффициент подачи при ркрm = 1908553 = 345 для бессальниковых поршневых компрессоров [9.с.106.рис.2.2.].
V2 = 0123·00390073 = 00104 м3с.
Для СНД подбираем 1 компрессора марки ПБ165 имеющий описываемый объем Vкм= 0125 м3с . Потребляемая эффективная мощность 625 кВт. Диаметр цилиндра 115 мм число цилиндров 6. Расположение цилиндров W– образное. Частота вращения вала компрессора 24 с-1 и 1 компрессор марки ПБ80имеющий описываемый объем Vкм= 00578 м3с . Потребляемая эффективная мощность 28 кВт. Диаметр цилиндра 76 мм число цилиндров 8. Расположение цилиндров W– образное.
Для СВД подбираем 1 компрессор марки ПБ14 имеющий описываемый объем Vкм= 00111 м3с. Диаметр цилиндров 675 мм число цилиндров – 2. Расположение цилиндров – В. Частота вращения вала компрессора 24 с-1
Определим действительный суммарный массовый расход холодильного агента в компрессоре СНД кгс [8.с.78]
где λ1 = 073— коэффициент подачи при рmро =553160= 345 для бессальниковых поршневых компрессоров [9.с.106.рис.2.2.];
Vкм1 = 0168 м3с —описываемый объем компрессоров СНД;
v1= 01300 м3кг — удельный объем рабочего вещества точки 1` (табл.9).
МΣ1 = 073·0168 01300 = 094кгс.
Определим действительный суммарный массовый расход холодильного агента в компрессоре СВД кгс [8.с.78]
МΣ2 = λ2· Vкм2 v4(60`)
где λ2 = 073 — коэффициент подачи при ркрm = 1908553 = 361 для бессальниковых поршневых компрессоров [9.с.106.рис.2.2.];
Vкм2 = 00111 м3с — описываемый объем компрессора СВД;
V4 = 00390м3кг — удельный объем рабочего вещества точки 4 (табл.9).
МΣ2 = 073·00111 00390 = 0207 кгс.
Находим холодопроизводительность кВт [8.с.78]
где МΣ1 = 0207 кгс — действительный суммарный массовый расход (50`);
qo = 59 кДжкг — удельная массовая холодопроизводительность (45`).
Qо =0207 · 59 = 122 кВт.
Адиабатическая мощность компрессора СНД кВт [8.с.78]:
Nт1 = МΣ1 ·(i2 – i1)
где МΣ1= 094 кгс — действительный суммарный массовый расход (50`);
i2 = 389 кДжкг и i1 = 363 кДжкг — удельные энтальпии соответственно точек 2 и 1 табл.9.
Nт1 = 094 · (389– 363) = 244 кВт.
Адиабатическая мощность компрессора СВД кВт [8.с.78]:
Nт2 = МΣ2 ·(i5 – i4)
где МΣ2 = 0207 кгс — массовый расход рабочего вещества СВД (47`);
i5 = 400 кДжкг и i4 = 371 кДжкг — удельные энтальпии соответственно точек 5 и 4 табл.9.
Nт2 = 0207 · (400 – 371) = 6 кВт
Индикаторная мощность затраченная на сжатие паров в СНД кВт [8.с.78]:
где Nт1 = 244 кВт — адиабатическая мощность компрессора СНД (54`);
i = 078 — индикаторный КПД при рmро = 553160 = 345
Ni1 = 244078 = 312 кВт.
Индикаторная мощность затраченная на сжатие паров в СВД кВт [8.с.78]:
где Nт2 = 6 кВт — адиабатическая мощность компрессора СВД (55`);
i = 078 — индикаторный КПД при ркрm = 1908553 = 345
Ni2 = 6078 = 769 кВт.
Qк = Qо + (Ni1 + Ni2) (66`)
где Qо = 122 кВт — суммарная холодопроизводительность (52`);
Ni1 = 769 кВт — индикаторная мощность компрессора СНД (56`).
Qк = 122 + (312 + 769) = 511 кВт.
2.3. Тепловой расчет холодильной машины для камеры скороморозки
Проектируемая холодильная машина необходима для поддержания заданных параметров в камере скороморозки при tо = -45°С.
Рис. 8. Схема двухступенчатой холодильной машины
ро = 103 кПа — давление кипения холодильного агента (п.6.1.1).
Температура соответствующая давлению рm = 4344кПа равна tm = -10 °С.
В соответствии со схемой и циклом холодильной машины по диаграмме определяем параметры узловых точек приведенные в таблице 10.
Рис. 9. Схема циклов двухступенчатой холодильной машины
где i12= 338 кДжкг и i11 = 243 кДжкг — удельные энтальпии соответственно точек 11 и 12 табл.10.
qo = 338 – 243 = 95 кДжкг.
где Qo км = 1058 кВт — требуемая холодопроизводительность компрессора;
qo = 95 кДжкг — удельная массовая холодопроизводительность (45``).
М1 = 105895= 0911кгс.
где М1 = 0911 кгс — массовый расход рабочего вещества СНД;
i6 = 267 кДжкг i8 = 243 кДжкг i1 = 355 кДжкг i10 = 362 кДжкг
i12 =338 кДжкг — соответственно энтальпии точек 6811012 (табл.10).
М2 = 0911 · (362 – 243–355+338) (362 – 267) = 0971 кгс.
Требуемая теоретическая объемная производительность компрессоров СНД м3с [8.с.78]
где М1 = 0971 кгс — массовый расход рабочего вещества СНД (46`);
v1 = 01851м3кг — удельный объем рабочего вещества точки 1 (табл.10);
λ1 = 072— коэффициент подачи при рmро = 4344103 = 412 для бессальниковых поршневых компрессоров [9.с.106.рис.2.2.].
V1 = 0971·01851072 = 0161 м3с.
где М2 = 0971 кгс — массовый расход рабочего вещества СВД (47`);
v4 = 00511 м3кг — удельный объем рабочего вещества точки 4 (табл.10);
λ2 = 072 — коэффициент подачи при ркрm = 19084344=431 для бессальниковых поршневых компрессоров [9.с.106.рис.2.2.].
V2 = 0971·00511072 = 00491м3с.
Для СНД подбираем 1 компрессора марки ПБ220 имеющий описываемый объем Vкм= 0167 м3с. Потребляемая эффективная мощность 83 кВт. Диаметр цилиндра 115 мм число цилиндров 8. Расположение цилиндров VV– образное. Частота вращения вала компрессора 24 с-1.
Для СВД подбираем 1 компрессора марки ПБ80 имеющий описываемый объем Vкм= 00578 м3с. Частота вращения вала компрессора 24 с-1. Расположение цилиндров VV – образное число цилиндров 8. Потребляемая эффективная мощность 28 кВт
МΣ1 = λ1· Vкм1 v1` (72`)
где λ1=072— коэффициент подачи при рmро = 4344103 = 412 для бессальниковых поршневых компрессоров [9.с.106.рис.2.2.]
Vкм1 = 0167 м3с —описываемый объем компрессоров СНД;
v1= 01851м3кг — удельный объем рабочего вещества точки 1(табл.10).
МΣ1 = 072·016701851 = 0649кгс.
где λ2=072—коэффициент подачи при ркрm = 19084344= 431 для бессальниковых поршневых компрессоров [9.с.106.рис.2.2.];
Vкм2 = 00578 м3с — описываемый объем компрессора СВД;
V4 = 00511 м3кг — удельный объем рабочего вещества точки 4 (табл.10).
МΣ2 = 072·0057800511 = 081 кгс.
где МΣ1 = 0649кгс — действительный суммарный массовый расход (50``);
Qо =0649 · 95 = 616 кВт.
где МΣ1= 0649 кгс — действительный суммарный массовый расход (50`);
i2 = 387 кДжкг и i1 = 355 кДжкг — удельные энтальпии соответственно точек 2 и 1` табл.10.
Nт1 = 0649· (387– 355) = 207 кВт.
где МΣ2 = 081 кгс — массовый расход рабочего вещества СВД (47`);
i5 = 408 кДжкг и i4 = 374 кДжкг — удельные энтальпии соответственно точек 5 и 4 табл.10.
Nт2 = 081· (408 – 374) = 275 кВт
где Nт1 = 207 кВт — адиабатическая мощность компрессора СНД (54`);
i = 079 — индикаторный КПД при рmро = 4344103 = 412
Ni1 = 207079= 262 кВт.
Индикаторная мощность затраченная на сжатие паров в СВД кВт [8.с.78]
где Nт2 = 275 кВт — адиабатическая мощность компрессора СВД (55`);
i = 079 — индикаторный КПД при ркрm = 19084344 = 431
Ni2 = 275079 = 34.8 кВт.
Qк = Qо + (Ni1 + Ni2)
где Qо = 1172 кВт — суммарная холодопроизводительность (52``);
Ni2 = 348 кВт — индикаторная мощность компрессора СНД (56``).
Qк = 616 + (262 + 348) = 1226 кВт.
3. Расчет и подбор теплообменных аппаратов и камерного оборудования
3.1. Расчет и подбор конденсаторов холодильной машины.
Определяем площадь теплопередающей поверхности конденсатора для
холодильной установки работающей на tо = -11°С м2 [8.с.128]
где Qк = 565 кВт —тепловая нагрузка на конденсатор (53);
К = 20-25 Втм2·К — коэффициент теплопередачи воздушных конденсаторов [5. с.165.Табл.15]. Принимаем К = 25 Втм2·К;
Δtm = 10°С — средняя логарифмическая разность температур (55).
Fкд = 56200(25·10) = 225 м2.
Подбираем воздушный конденсатор марки Я10-ФКБ с площадью поверхности 520 м2. Объемный расход воздуха 111 м3с.
длина L = 2671 мм ширина В = 1978 мм высота Н = 1360 мм..аппарата 2000 кг.
3.2. Расчет и подбор конденсаторов холодильной машины.
холодильной установки работающей на tо = -35°С м2
Fкд = Qк(К· Δtm) (79)
где Qк = 511 кВт —тепловая нагрузка на конденсатор (53);
Δtm = 10 °С — средняя логарифмическая разность температур (55).
Fкд = 51100(25·10) = 205м2
Подбираем 1 воздушный конденсатор марки Я10-ФКБ с площадью поверхности 520 м2. Объемный расход воздуха 111 м3с.
3.3 Определяем площадь теплопередающей поверхности конденсатора для
холодильной установки работающей на tо = -45°С м2
Fкд = Qк(К· Δtm) (80)
где Qк = 1226 кВт —тепловая нагрузка на конденсатор (53);
Fкд = 122600(25·10) = 490м2
Подбираем 1 воздушный конденсатор марки Я10-ФКБ с площадью поверхности 520 м2. Объемный расход воздуха 111 м3с. Габаритные размеры:
3.4. Расчет и подбор камерного оборудования для камер хранения мороженого мяса.
Площадь теплопередающей поверхности подвесных воздухоохладителей м2
где Qо = 13350 Вт —тепловая нагрузка на камерное оборудование .
К = 25 Втм2·К — коэффициент теплопередачи фреоновых воздухоохладителей [9. с.92.];
Δtm = 7°С — средняя логарифмическая разность температур.
Fво = 13350 (25·7) = 77 м2.
Подбираем 1 подвесной воздухоохладитель марки CS50H1812-7с площадью поверхности равной 815м2. Шаг ребер 75 мм. Фирма LU-VE.
где Qо = 12074 Вт —тепловая нагрузка на камерное оборудование .
Fво = 12074 (25·7) = 69 м2.
где Qо = 14069 Вт —тепловая нагрузка на камерное оборудование .
Fво = 14069 (25·7) = 80 м2.
где Qо = 7782Вт —тепловая нагрузка на камерное оборудование .
Fво = 7782 (25·7) = 59 м2.
где Qо = 7624 Вт —тепловая нагрузка на камерное оборудование .
Fво = 7624 (25·7) = 57 м2.
Ведем расчет универсальной камеры №5 в режиме охлажденного хранения продукта.
Площадь теплопередающей поверхности подвесных воздухоохладителей м2 [9. с.92.]:
где Qо = 15128 Вт —тепловая нагрузка на камерное оборудование
Δtm = 6 °С — средняя логарифмическая разность температур.
Fво = 15128 (25·6) =91 м2.
Подбираем 2 подвесной воздухоохладитель марки CS50H1812-7с площадью поверхности равной 815м2. Шаг ребер 75 мм. Фирма LU-VE.
РАСЧЕТ И ПОДБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ХОЛОДИЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ: РЕГЕНЕРАТИВНЫХ ТЕПЛООБМЕННИКОВ
ЛИНЕЙНЫХ РЕСИВЕРОВ КОЖУХОТРУБНЫХ ИСПАРИТЕЛЕЙ
ФИЛЬТРОВ–ОСУШИТЕЛЕЙ.
1. РАСЧЕТ И ПОДБОР РЕГЕНЕРАТИВНЫХ ТЕПЛООБМЕННИКОВ
В регенеративных теплообменниках жидкий хладагент переохлаждается с помощью холодных паров поступающих из воздухоохладителя. При этом кроме охлаждения жидкости осуществляется подогрев паров и обеспечивается работа компрессора сухим ходом.
Подбор осуществляем для системы с температурой кипения to = -45 ºС
Определяем требуемую площадь регенеративных теплообменников м2 [11.с.274]
Fрто=Qрто(Крто*Трто)
где Qрто = М1*(iп вых – iп вх ) Вт— тепловая нагрузка на регенеративный теплообменник
Крто= 230-290Втм2·К— коэффициент теплопередачи регенеративного теплообменника [9.с.106.рис.2.2.];
Трто — разность температур которую принимают как разность средних температур жидкого и парообразного холодильного агента в регенеративном теплообменнике.
Qрто =0911*(419000-404000)=13665Вт.
Fрто=13665(230*22)=27м2
Подбираем горизонтальный регенеративный теплообменник марки МХМ-60 имеющий длину 273 мм ширину 355 мм высоту 1120 мм условный проход жидкостной линии 32мм условный проход газообразной линии 80 мм.аппарата 100 кг площадь поверхности равна 54 м2
Qрто =081 *(422000-253000)=13689Вт.
Fрто=13689(230*23)=26м2
Подбираем 6 горизонтальных регенеративных теплообменника марки МХМ-60 имеющий длину 273 мм ширину 355 мм высоту 1120 мм условный проход жидкостной линии 32мм условный проход газообразной линии 80 мм.аппарата 100 кг площадь поверхности равна 54 м2
Подбор осуществляем для системы с температурой кипения to = -35 ºС
Qрто =094*(420000-405000)=14100Вт.
Fрто=14100(230*26)=235м2
Qрто =0207*(422000-253000)=34983Вт.
Fрто=34983(230*27)=563м2
Подбираем 2 горизонтальных регенеративных теплообменника марки МХМ-60 имеющий длину 273 мм ширину 355 мм высоту 1120 мм условный проход жидкостной линии 32мм условный проход газообразной линии 80 мм.аппарата 100 кгплощадь поверхности равна 54 м2
Подбор осуществляем для системы с температурой кипения to = -11 ºС
Определяем требуемую площадь регенеративного теплообменника м2 [11.с.274]
Qрто =04*( 418000-270000)=59200Вт.
Fрто=59200(230*27)=953м2
2. Подбор фильтров-осушителей.
Осушители применяют для поглощения (адсорбции) влаги из жидкого холодильного агента.
Условный проход жидкостной линии 20 мм. Следовательно подбираем
фильтр-осушитель марки ФФГ-20имеющий длину 297 мм ширину 100 мм высоту 112 мм условный проход жидкостной линии на выходе 20 мм условный проход жидкостной линии на входе 20мм.аппарата 36кг.
Условный проход жидкостной линии 25 мм. Следовательно подбираем
фильтр-осушитель марки МОФФ-25Аимеющий длину 660 мм ширину 130 мм высоту 220 мм условный проход жидкостной линии на выходе 25мм условный проход жидкостной линии на входе 25мм.аппарата 13 кг.
3. Расчет и подбор линейных ресиверов.
Основным назначением линейного ресивера является накопление жидкого хладагента конденсирующегося в конденсаторе и создание нормальных условий для его подачи в испарительную систему. Линейные ресиверы устанавливают после конденсаторов.
Определим требуемый объем линейного ресивера
Vл.р. = Vво · (К3*К4*К5*К6)м3
где Vво = 25 м3 — объем воздухоохладителей соответственно камеры 1235
работающих при температуре кипения tо = -35ºС.
К3— коэффициент учитывающий объем коллекторов и соединительных трубопроводов системы (К3=11).
К4— коэффициент учитывающий остаточное заполнение ресивера (К4=105).
К5— коэффициент учитывающий допустимое заполнение ресивера (К5=145).
К6— коэффициент запаса (К6=12).
Vл.р. = 25 · (11 * 105 *125*1) = 361 м3.
Подбираем линейный ресивер марки 5 РВ имеющий диаметр корпуса 1200 мм и толщину стенок 12 мм имеющий внутренний объем 5 м3. Длина сосуда 5480 мм высота – 950 мм.
где Vво = 02 м3 — объем воздухоохладителей соответственно камеры
работающей при температуре кипения tо = -45ºС.
Vл.р. = 02 · (11 * 105 *125*1) = 028 м3.
Подбираем линейный ресивер марки МРЛФ-05имеющий длину 2600 мм ширину 500 мм высоту 770 мм имеющий внутренний объем 05 м3.аппарата 355 кг.
где Vво = 035 м3 — объем воздухоохладителей соответственно камеры 4 работающей при температуре кипения tо = -11 ºС.
Vл.р. = 035 · (11 * 105 *125*1) = 05 м3.
4 Расчет и подбор горизонтального испарителя для охлаждения воды.
Q0=44 кВт - нагрузка на испаритель.
Принимаем t = 5оС [3] тогда температура теплоносителя на выходе из испарителя ts2 = 2оС. Принимаем ts = 4оС тогда температура на входе в испаритель ts1 = 6оС
Средняя логарифмическая разность температур в аппарате:
При температуре кипения to = -11оС принятая температура замерзания воды
tзам = tо – 10 = 0оС
Расчетная формула для определения необходимой площади теплообменной поверхности:
где коэффициент теплопередачи k принимаем равным 400 Вт(м 2 К).
F = 44000(400 645) = 19м 2
По необходимой площади теплообменной поверхности выбираем 1 аппарат ИТР-35 с площадью теплообменной поверхности35 м 2.
РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ
Диаметр трубопроводов определяют по формуле:
М -массовый расход холодильного агента в компрессоре
R- Плотность холодильного агента кгм3
W-Скорость холодильного агента мс
Трубопровод подбираем из сортамента труб по ГОСТу 8732-78 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные.
Всасывающий трубопровод:
FТР =04(5103*12)=044*10^-3 м2
Подбираем трубопровод стальной бесшовный: условный проход трубы =50 мм наружный диаметр = 57 мм внутренний диаметр = 57 мм масса = 462 кг.
Нагнетательный трубопровод
FТР =04(274*18)=0034*10^-3 м2
Подбираем трубопровод стальной бесшовный : условный проход трубы =28 мм наружный диаметр = 38 мм внутренний диаметр = 35 мм масса = 227 кг.
Вcасывающий трубопровод
FТР =094(9779*12)=0589*10^-3 м
Подбираем трубопровод стальной бесшовный : условный проход трубы =61 мм наружный диаметр = 68 мм внутренний диаметр = 61 мм масса = 557 кг.
FТР =0207(262*17)=003*10^-3 м2
Подбираем трубопровод стальной бесшовный : условный проход трубы =16 мм наружный диаметр = 18 мм внутренний диаметр = 148 мм масса = 065 кг.
Жидкостной трубопровод
FТР =0207(1090*125)=029*10^-3 м2
Подбираем трубопровод стальной бесшовный : условный проход трубы =23 мм наружный диаметр = 28 мм внутренний диаметр = 23 мм масса = 157 кг.
FТР =0649(87332*12)=215*10-3м2
Подбираем трубопровод стальной бесшовный : условный проход трубы =100 мм наружный диаметр = 108 мм внутренний диаметр = 100 мм масса = 10.26 кг.
FТР =081(258*17)=00102*10-3м2
Автоматизация. Регулирование давления конденсации
В целях улучшенного снабжения населения продуктами питания большое значение имеет качественное хранение молочной продукции при сохранении их натуральных свойств пищевой и биологической ценности. Успешно решить эту задачу можно широко используя автоматизированные холодильные установки включающие технические средства автоматизации процессов получения и использования холода с наименьшими энергетическими затратами.
Согласно предварительным расчетам создание и внедрение автоматизированных систем управления технологическими процессами объектов по производству и использованию искусственного холода для хранения пищевых продуктов снижают себестоимость продукции на 15-2% и увеличивают выход высококачественной продукции на 15-20%.
Под производственным процессом следует понимать алгоритм функционирования некоторой системы состоящей из технических устройств и (или) людей объединенных с целью осуществления технологического процесса. Составной частью производственного процесса является технологический процесс под которым понимается последовательная совокупность операций производимых над продуктом переработки (сырье энергия информация) при помощи технологического оборудования или вручную с целью изменения его качественного состояния и получения конечного продукта.
Управление сложным производственным процессом в современных условиях для достижения высоких качественных и экономических показателей требует высокой скорости точности и надежности что в большинстве случаев недоступно человеку. В таких случаях задачи управления возлагаются на средства автоматики.
Автоматизация производственного процесса - это внедрение в производство технических средств позволяющих в той или иной степени исключить непосредственное участие человека в сборе и обработке информации выработке управляющих воздействий и их реализации. Комплекс этих операций возлагается на Автоматизированную Систему Управления Производством (АСУП). При исключении непосредственного участия человека в управлении производством АСУП работает в автоматическом режиме; если некоторые функции управления или технические операции осуществляются человеком то АСУП работает в автоматизированном режиме.
Автоматическая система управления технологическим процессом включает в себя объект управления и комплекс технических устройств осуществляющих управление объектом.
Система предусматривает автоматический сбор и обработку информации о состоянии объекта на основании которой вырабатывает и реализует управляющее воздействие на технологическое оборудование.
Автоматизация технологических процессов способствует повышению надежности работы оборудования производительности труда культуры производства экономии материальных энергетических и трудовых ресурсов и выполняет следующие основные функции:
облегчает работу обслуживающего персонала;
более точно поддерживает технологический режим;
обеспечивает работу оборудования в оптимальном режиме (с минимальными затратами);
обеспечивает безаварийность и безопасность персонала работы с оборудованием.
Документально автоматические системы оформляются в виде следующих схем:
функциональные схемы;
принципиальные схемы;
1. Структурная схема автоматической системы
Структурная схема автоматической системы управления технологическим процессом (рис. 11) представляет собой совокупность условно изображенных объекта автоматизации и управляющего устройства с указанием линий взаимосвязи между ними. Объект автоматизации или управляемый объект - это комплекс технических элементов предназначенных для выполнения основной технологической задачи.
Управляющее устройство в автоматической системе управления - это комплекс технических элементов предназначенных для выработки управляющего воздействия на объект. Сами по себе как устройство так и объект могут состоять из множества элементов выполняющих вполне определенные функции и взаимодействующих между собой. Состояние объекта характеризуется параметрами изменяющимися в результате внешних (по отношению к системе) воздействий: объективных и субъективных. Внешнее объективное воздействие на систему не зависит от желания человека и стремится нарушить желаемое состояние объекта или технологический процесс и поэтому называется возмущающим воздействием. Внешнее субъективное воздействие на систему осуществляется человеком в виде первоначальной настройки управляющего устройства или изменяющейся настройки по заданной человеком программе.
Внутренние (по отношению к системе) взаимодействия между объектом и управляющим устройством осуществляется по цепям прямой и обратной связи. По цепи прямой связи к объекту поступает управляющее воздействие. Оно стремится ликвидировать нарушения технологического процесса вызванные объективным внешним воздействием. Насколько это удалось показывает информация поступающая от объекта к управляющему устройству по цепи обратной связи.
Таким образом в системе в целом постоянно циркулирует некоторый поток информации.
Рис.11. Упрощенный вид структурной схемы автоматической системы управления
Схема имеет в своем составе следующие системы автоматизации:
oавтоматическое регулирование температуры в холодильной камере с помощью регулятора температуры 1РТ;
oавтоматическое регулирование производительности компрессоров низкой и высокой ступени с помощью регуляторов (реле) давления 1РД и 2РД соответственно;
oавтоматическое регулирование давления конденсации (производительности конденсатора) с помощью регулятора давления ЗРД;
oавтоматическую защиту холодильной установки с помощью защитных реле (сигнализаторов) уровня 1СУ 2СУ ЗСУ и 4СУ температуры нагнетания 1СТ и 2СТ давления нагнетания 1СД и 2СД;
oавтоматическую сигнализацию о предельно допустимом верхнем (5СУ) и нижнем (6СУ) уровнях жидкости в линейном ресивере;
oавтоматическую защиту в системах охлаждения с промежуточным хладоносителем предусматриваются приборы отключающие компрессор при прекращении движения хладоносителя через испаритель или при понижении температуры кипения в испарителе ниже допустимого предела.
Рис.12.Структурная схема автоматической системы управления холодильной установкой
2. Классификация автоматических систем
По полноте охвата производственного процесса различают три степени систем автоматизации: частичную комплексную и полную. Частичная автоматизация предусматривает автоматическое управление некоторыми операциями технологического процесса. Она предполагает непрерывное присутствие обслуживающего персонала в течение работы установки. При комплексной автоматизации средствами автоматики охвачен комплекс операций технологического процесса при этом так же предусматривается непрерывное обслуживание процесса человеком. При полной автоматизации устройства автоматики управляют всеми основными операциями что дает возможность отказаться от непрерывного обслуживания технологического процесса человеком.
В зависимости от наличия цепей связи объекта и управляющего устройства системы могут быть замкнутыми и разомкнутыми. Автоматическая система в которой объект и управляющее устройство соединены цепями прямой и обратной связи называется замкнутой системой. Система в которой одна из цепей связи отсутствует называется разомкнутой системой.
Существенное значение имеет классификация систем по функциональному назначению:
система автоматического контроля;
система автоматической сигнализации;
система автоматического управления (блокировки);
система автоматической защиты;
система автоматического регулирования.
Наряду с таким подробным разделением автоматические системы могут подразделяться на более укрупненные: автоматические системы регулирования и автоматические системы контроля и защиты.
Удобство изображения автоматической системы в виде структурной схемы заключается в том что разные по своему конструктивному устройству автоматические системы могут иметь одинаковые структурные схемы; состоящие из одинаковых по назначению элементов.
Автоматическая система контроля представляет собой совокупность средств автоматизации для автоматического получения преобразования обработки и представления информации о состоянии объекта управления (автоматизации). В состав комплекса технических средств АСК входят датчики нормирующие преобразователи контрольно-измерительные приборы динамические элементы мнемосхем устройства централизованного контроля.
Автоматический контроль может быть местным и дистанционным. Автоматические системы контроля измеряют параметры технологического процесса и представляют информацию о состоянии объекта и внешних условиях в аналоговой цифровой и мнемонической формах. К аналоговым относятся все показывающие приборы имеющие шкалу с указателем к цифровым - приборы с цифровой индикацией параметра (его численным значением) к мнемоническим -приборы устанавливающие соотношение в пределах изменения контролируемого параметра например при контроле уровня перемещаемая окрашенная лента на мнемоническом изображении сосуда.
Автоматические системы сигнализации предназначены для выдачи световых (сигнальные лампы светодиоды) или звуковых сигналов о возникновении тех или иных изменениях происходящих в объекте управления.
С АСЗ тесно связаны автоматические системы блокировки которые предназначены для того чтобы не допустить включения в работу механизма линии или участка пока не (выполнен полностью комплекс необходимых для работы подготовительных операций). Такую блокировку называют запретно-разрешающей.
Разновидностью блокировки является аварийная блокировка. Она предназначается для перекрытия магистралей или отключения механизмов связанных с главным агрегатом в том случае если главный агрегат отключается по какой-либо причине.
Например при остановке компрессора перекрывается магистраль отсоса паров хладагента из испарителя.
Автоматические системы защиты служат для защиты установок технологических линий или участков производства от повреждений или аварий. Обычно защита осуществляется путем отключения установки или участка производства при наступлении опасных режимов.
Автоматические системы регулирования предназначены для автоматического поддержания в заданных пределах или изменения определенным образом значения одного или нескольких регулируемых параметров. В холодильной промышленности автоматические системы регулирования применяются для регулирования температуры в объектах охлаждения давления и уровней в аппаратах холодильной установки.
3. Система автоматической защиты
Система автоматической защиты предотвращает аварийные режимы работы объекта автоматизации и обеспечивает тем самым безопасность людей и сохранность оборудования. Результатом действия системы является выключение объекта из работы если любой из контролируемых параметров достигает опасного значения.
Система (рис. 13) состоит из автоматически защищаемого объекта защитного устройства (например реле) содержащего элемент сравнения (ЭС).
Элемент сравнения сравнивает сигнал поступающий от чувствительного элемента (ЧЭ) с сигналом задающего устройства (ЗУ) полученного в результате настройки и если сигнал от чувствительного элемента превышает заданное значение то происходит выключение объекта из действия с помощью исполнительного механизма (ИМ). При этом и сама система прекращает свое действие и не включается автоматически в работу даже если контролируемый параметр принимает безопасное значение т.е. обрывается обратная связь. Ввод системы автоматической защиты в работу осуществляется человеком вручную.
Поэтому систему автоматической защиты можно только условно назвать замкнутой.
Рис. 13. Структурная схема системы автоматической защиты
Система может содержать усилительный элемент (У) работающий от внешнего источника энергии если собственной энергии чувствительного элемента недостаточно для срабатывания исполнительного механизма и выключения объекта из технологического процесса.
4. Система автоматического управления
Данная система (рис. 14) является разомкнутой ввиду отсутствия внутри системы автоматической обратной связи между объектом и управляющим устройством. Обратная связь показанная на рисунке осуществляется человеком вне системы. Система предусматривает автоматическую последовательность выдачи управляющих воздействий на объект исполнительными механизмами (ИМ) по единичному сигналу который подается человеком на основании наблюдения за изменениями параметров объекта. Программа последовательности управляющих воздействий также задается человеком. Программное управление заключается в изменении состояний и (или) значений параметров объекта в заранее заданной последовательности при использовании объекта по прямому назначению в том числе в режимах ввода и вывода из действия.
Если система управления предусматривает невозможность автоматического ввода и действие объекта пока не будут выполнены определенные условия то такую систему следует называть системой автоматической блокировки.
Например невозможность автоматического пуска компрессора холодильной машины пока не будет включена подача охлаждающей воды на конденсатор.
Рис.14. Структурная схема системы автоматического управления
Система автоматического управления предназначена для выключения и включения в нужной последовательности через заданные периоды времени или по определенным сигналам контролирующего объекта или отдельных его элементов. Она состоит из объекта управления например компрессорного агрегата и комплекса автоматических устройств управления.
Система автоматического управления может объединяться с системой автоматической защиты и сигнализации обеспечивая безопасность эксплуатации холодильной установки в автоматическом режиме работы.4
Холодильная установка состоит из:
- одноступенчатой холодильной машины с одним компрессором ПБ28 одного горизонтального испарителя затопленного типа марки ИТР-35необходимый для охлаждения воды которая расходуется на предварительное охлаждение тушки мяса двух горизонтальных регенеративных теплообменников МХМ60 фильтра-осушителя ФФГ-20 линейного ресивера МРЛФ-05 и воздушного конденсатора Я10-ФКБ и 3 воздухоохладителей работаюших в камерах универсального типа и хранения охлажденных продуктов.
Схема подачи холодильного агента безнасосная система охлаждения - непосредственная. Холодильная установка работает на одну температуру кипения: -110С.
6. Защита компрессоров от опасных режимов
Типовая схема автоматизации одноступенчатого компрессора обеспечивает выполнение следующих функций:
oпуск и остановку компрессора в автоматическом и полуавтоматическом режимах работы в режиме местного управления;
oзащиту компрессора от работы при недопустимо низком давлении всасывания;
защиту компрессора от работы при недопустимо высоком давлении нагнетания;
oзащиту компрессора от работы при недопустимо высоких температурах нагнетания в одной или двух группах цилиндров;
oзащиту компрессора от работы при неисправности системы смазки;
oподачу сигнала о готовности к пуску и нормальной работе компрессора;
oподачу сигнала о неисправности пульта управления;
oподачу светового сигнала на местный пульт управления и главный щит автоматики холодильной установки при остановке компрессора по команде прибора автоматической защиты с расшифровкой параметра который вызвал остановку компрессора;
oвключение и выключение системы охлаждения при включении и выключении компрессора.
Защита от высокого давления нагнетания
Недопустимо высокое давление в аппаратах приводит к нарушению их герметичности и может вызвать разрыв аппарата. При неработающем компрессоре причиной высокого давления может быть только повышение температуры окружающей среды. При работе компрессора к повышению давления приводят уменьшение подачи воды повышение температуры воды загрязнение теплопередающей поверхности конденсатора переполнение его маслом или хладагентом попадание воздуха в систему.
Пуск компрессора с закрытым или не полностью открытым нагнетательным вентилем приводит к резкому повышению давления нагнетания при нормальном давлении в конденсаторе. Поэтому отбор давления подаваемого к приборам защиты устанавливается до нагнетательного вентиля. Приборы автоматической защиты - реле давления нагнетания РДн настраивают так чтобы отключение компрессора было при давлении нагнетания примерно на 105 Па меньшем указанных допустимых расчетных значений.
Защита компрессора от перегрева и нарушения системы смазки
Высокая температура на стороне нагнетания может вызвать разложение и пригорание масла а также способствует повышенному износу цилиндра.
Причиной повышения температуры нагнетания может быть перепуск сжатых паров на сторону всасывания через повышенные зазоры поршневых колец неплотные предохранительные клапаны при поломке нагнетательных клапанов при повышенном давлении в конденсаторе и др.
Температура сжатых паров не должна превышать 0С при работе компрессора на аммиаке. Отключение компрессора осуществляется с помощью реле температуры чувствительный элемент которого установлен на нагнетательном трубопроводе или в верхней крышке компрессора.
Нарушение системы смазки вызывает местные перегревы отдельных узлов (подшипников сальников и др.). Однако контролировать температуру отдельных узлов затруднительно. Целесообразно не допускать её повышения контролируя систему смазки. В компрессорах с принудительной системой смазки давление масла после насоса должно быть на 2105 Па больше чем в картере.
Защита от пониженного давления в испарителе
Пониженное давление в испарителе (ро) а следовательно и температура кипения (tо) могут привести к замерзанию хладоносителя что в кожухотрубных испарителях часто приводит к разрыву трубок и серьезной аварии. Резкое снижение давления всасывания кроме того может вызвать выброс масла из картера компрессора. При давлении в системе ниже атмосферного возможен подсос воздуха в систему. При низком ро (и соответственно tо) увеличивается расход электроэнергии а также возникает опасность замерзаний некоторых продуктов (яиц сметаны и пр.).
Поскольку ро (tо) является регулируемым параметром то снижение его по сравнению с рабочим может быть вызвано только отказом приборов регулирования (реле давления или реле температуры).
Для защиты от пониженного давления на стороне всасывания (до всасывающего вентиля компрессора) ставят реле давления РДвс чтобы оно отключало компрессор когда давление ро станет на 05·105 Па ниже рабочего давления отключения (от реле температуры).
Защита от неправильного заполнения сосудов жидким хладагентом
Переполнение жидкостью отключаемых сосудов (линейный ресивер) вызывает опасность их разрыва в случае перекрытия вентилей и последующего отепления. На холодильных установках кроме указателей уровня устанавливают реле уровня которые сигнализируют о превышении уровня чтобы обслуживающий персонал мог принять меры.
Низкий уровень в линейном ресивере (например из-за утечки хладагента) вызывает опасность нарушения нормальной работы.
7 Регулирование давления конденсации.
Регулирование давления конденсации осуществляется с целью обеспечения работы холодильной установки в оптимальном режиме вне зависимости от изменений тепловых нагрузок и условий окружающей среды.
Система компрессор - конденсатор обладает свойством самовыравнивания то есть стремится к равенству:
где - тепловая нагрузка создаваемая компрессором на конденсатор;
Qк - теплоотводящая способность конденсатора.
= Qок (1+ или = Мхаqк;
Qк= kк Fк (tос tк) или Qк= Мосср(tвых tвх)
где Qок - холодопроизводительность компрессора;
Мха; Мос - массовые расходы соответственно холодильного агента и охлаж-
дающей среды через конденсатор;
qк - удельная теплота конденсации (разность энтальпий хладагента на входе и выходе из конденсатора);
kк - коэффициент теплопередачи в конденсаторе;
Fк - теплообменная поверхность конденсатора;
tос; tк - температуры охлаждающей среды и конденсации соответственно;
ср - теплоемкость охлаждающей среды;
tвых; tвх - температуры охлаждающей среды на выходе и входе в конденсатор.
Равенство может иметь место только при вполне определенной (равновесной) температуре и давлении конденсации. В процессе работы холодильной установки и Qк могут изменяться в результате объективных и субъективных воздействий в результате чего температура конденсации будет стремится к новому равновесному значению:
если Qк то температура конденсации будет возрастать;
если Qк то температура конденсации будет понижаться.
Если диапазон возможных изменений и Qк не будет приводить к чрезмерным изменениям температуры конденсации то можно отказаться от регулирования производительности конденсатора. Если температура конденсации будет выходить за пределы желаемых значений то регулирование производительности конденсатора необходимо.
Из сказанного выше следует что температура (или давление) конденсаци является определяющим параметром по изменению которого можно судить о том следует ли увеличивать производительность конденсатора или уменьшать её.
Таким образом чувствительный элемент автоматического регулятора должен измерять давление или температуру конденсации а регулятор вырабатывать регулирующее воздействие изменяя величины: Мха; Мос; kк; Fк;
Желаемое давление конденсации которое следует поддерживать постоянным определяется или путем оптимизации затрат на производство холода или необходимостью полного заполнения испарителей жидким холодильным агентом под разностью давлений конденсации и кипения (в безнасосных схемах) т.е. для обеспечения необходимой производительности регулирующего вентиля. Кроме этого достаточно высокое давление конденсации необходимо для предотвращения возможности его вскипания в жидкостном трубопроводе после конденсатора.
Пример графического определения
оптимального давления конденсации (Рк)
При выборе оптимального давления конденсации следует учитывать что понижение давления конденсации уменьшает степень сжатия в компрессоре что приводит к снижению затрат энергии на его привод но при этом повышаются затраты на воду и привод водяных насосов (вентиляторов). При повышении давления конденсации затраты на воду и привод водяных насосов уменьшаются зато возрастают затраты энергии на привод компрессора.
Выбор способа регулирования производительности конденсатора зависит:
от конструктивных параметров конденсатора;
от вида охлаждающей конденсатор среды (вода или воздух);
от холодильного агента;
от способа подачи холодильного агента в испарительную систему (насосный или безнасосный);
от производительности холодильной машины.
Конденсаторы воздушного охлаждения
Процесс охлаждения в конденсаторе воздушного охлаждения происходит следующим образом: воздух нагнетаемый вентиляторами (центробежными или осевыми) циркулирует вокруг теплообменной поверхности.
Различают следующие способы регулирования давления конденсации в конденсаторах с воздушным охлаждением:
Ступенчатое регулирование.
Принцип регулирования данным способом заключается в включении и отключении вентиляторов. Для этого устанавливаются регуляторы давления RT5 которые настроены на разные показания давления включения и отключения.
С этой целью используются также регуляторы давления с нейтральной зоной RT-L. Ранее они применялись только с контроллерами с определенным числом контактов для подключения нескольких вентиляторов. Поскольку подобная система срабатывала слишком быстро то было принято решение для контроля отключения и включения вентиляторов использовать таймеры. Современные методы регулирования давления конденсации предусматривают применение нового ступенчатого регулятора производительности ЕКС-331;
Регулирование скорости вращения вентиляторов.
Данный метод используется уже довольно длительное время многими производителями особенно в тех случаях когда большую роль играет низкий уровень шума вентиляторов. Для регулирования скорости вращения вентиляторов используются преобразователи частоты тока;
Регулирование площади теплообмена.
С целью осуществления контроля над площадью теплообмена (производительностью конденсатора) устанавливают ресивер. Его объем должен быть достаточным чтобы компенсировать то количество хладагента которое поступает из конденсатора.
Используемый ступенчатый регулятор ЕКС 331 (1) служит для включения и отключения вентиляторов согласно показаниям датчиков давления AKS 33 (2). Четырехступенчатый регулятор ЕКС 331 с нейтральной зоной способен контролировать работу конденсатора так чтобы давление конденсации оставалось выше минимально допустимого уровня.
В обводной трубе где расположен запорный вентиль SVA уравнивается давление в ресивере и на входе в конденсатор. Это необходимо для того чтобы жидкий хладагент не перетекал из конденсатора в ресивер.
В некоторых случаях в холодильных установках вместо контроллера ЕКС 331 применяется модель ЕКС 331Т. Она получает сигнал от датчика температуры который устанавливают на выходе из конденсатора.
Отметим что рассмотренный способ регулирования нуждается в использовании ресивера большого объема.
Контроллер EKC330 используется для регулирования производительности компрессоров и конденсаторов в небольших холодильных системах. Регулирование осуществляется по четырем одинаковым ступеням производительности.
Регулирование по нейтральной зоне
Последовательная или циклическая работа
Регулирование. Регулирование осуществляется с помощью четырех релейных выходов. Регулирование происходит по заданной уставке которая сравнивается с сигналом датчика давления или температуры.
Блок реле. Регулятор можно использовать как блок реле которые включаются и выключаются по внешнему сигналу напряжения.
Аварийная сигнализация. Реле включается при превышении заданных аварийных пределов.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Курылев Е. С. и др. Ходильные установки. — СПб.: Политехника 1999. — 567с.
Ходильные установки Чумак И. Г. Чепурненко В.П. и др.; — М.: Агропромиздат 1991. — 495с.
Эксплуатация холодильников. Справочник Под ред. А.В. Быкова. — М.: Пищевая промышленность 1977. — 208с.
Проектирование холодильников. Крылов Ю. С. Пирог П. И. и др.; — М.: Пищевая промышленность 1972. — 309с.
Кочетков Н. Д. Холодильная техника. — М.: Машиностроение 1966. — 405с.
Богданов С. Н. Иванов О. П. Куприянова А. В. Холодильная техника. Свойства веществ: Справочник. М.: Агропромиздат 1985. — 208c.
Проектирование холодильных сооружений. Справочник Под ред. А.В. Быкова. — М.: Пищевая промышленность 1987. — 356c.
СНиП 2.11.02-87. Холодильники. – М.: Стройиздат 2013
Тепловые и конструктивные расчеты холодильных машин Под ред. И. А. Сакуна. — Л.: Машиностроение 1987. — 423с.
Явнель Б.К. Курсовое и дипломное проектирование холодильных установок и систем кондиционирования воздуха. — М.: Агропромиздат 1989. — 223с.
Холодильная техника Под ред. В.Ф. Лебедева. — М.: Агропромиздат 1986. — 335с.
Примеры расчетов по курсу «Холодильная техника» Под ред. Н.Д. Маловой. — М.: Агропромиздат 1986. — 183c.
Мальгина Е. В. «Холодильные машина и установки» 1973г.
Свод правил СП 109.13330.2012 Холодильники. Актуализированная редакция СНиП 2.11.02-87 2012г.
Свод правил СП 131.13330.2012 Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99 2012г.
Строительная климатология. Пособие к СНиП 23-01-99 2012г.

Разводка трубоароводов.cdw

Планировка.cdw

- Механическая мастерская
- Камера хранения мороженого мяса
Камера хранения мороженого мяса
- Универсальная камера хранения
- Машинное отделение
Холодильник мясокомбината
емкостью 1000 т. в г. Керчь
Воздухоохладитель CS50H1812-7
Линейный ресивер 5РВ
Конденсатор воздушный R10-ФКБ
Элеватор для подъема туш
Регенеративный теплообменник МХМ-60
Линейный ресивер МРЛФ-0

Автоматизация.cdw

Условные обозначения:
NSA - автоматический пульт управления;
LA - сигнализатор уровня;
LSA - защитное реле аварийного уровня;
LCA - регулятор уровня;
РС - регулятор давления;
PSA - защитное реле аварийного давления;
PDSA - защитное реле давления в системе смазки;
ТE - датчик температуры;
регулятор температуры;
ТSА - защитное реле температуры;
FE - датчик реле протока;
FSA - защитное реле протока;
H - кнопка ручного управления.
EKS - Cтупенчатый регулятор производительности
Регулирование давления

Машинное отделение.cdw

п-паровой трубопровод
ж-жидкостной трубопровод
д- дреннажный трубопровод
а-аварийный трубопровод
Регенеративный теплообменник
Воздушный конденсатор Я10-ФКБ
Горизонтальный кожухотрубный испаритель
Условные обозначения
Жидкостной коллектор
Дреннажный коллектор
Регулирующий вентиль