Мини-торговый комплекс в аэропорту "Внуково"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Супермаркеты и торговые комплексы заняли прочную нишу в сфере торговли. Удобство осуществления покупок ,широкий выбор товаров - все это супермаркеты. Так же, при активном внедрении супермаркетов стали искать способы снижения затрат на технологические нужды магазинов - хладагент и электроэнергию. В проекте будет использована система централизованного холодоснабжения. Она позволяет снизить затраты на электроэнергию, хладагент, а так же повысить комфорт нахождения покупателей в магазине, путем снижения шума и тепловыделения от прилавков и витрин с собственной системой.

Цель проекта - спроектировать мини-торговый комплекс в аэропорту «Внуково». В проекте будет проведен расчет и подбор основного и вспомогательного холодильного оборудования, спроектирована строительная схема здания, с расположением помещений и приборов, буде проведен экономический расчет себестоимости единицы холода, а так же будет осуществлен подбор приборов автоматики, описана и начерчена гидравлическая схема, в наглядном примере будет начерчен монтаж воздушного конденсатора.

Торговый комплекс оборудован четырьмя пристенными витринами ВС-22 «Лаура», и 1 холодильной камерой с температурами хранения, варьирующимися от +2 до +4 ⁰С.

1. Выбор расчетного температурного режима

1.1 Исходные данные

Проект торгового комплекса в аэропорту «Внуково» В комплексе имеется 4 прилавка «Лаура», 1 универсальная камера (+2⁰С - +4⁰С)

1.2 Расчетные параметры наружного воздуха ([1] с.342)

t_H=0,4*t_ср+0,6*t_max (1.1)

t_ср=4,8 ([1] c. 426 приложение 13)

t_max=30 ([1] c. 426 приложение 13)

где t_ср - температура в 13 часов самого жаркого дня ,^оС;

где t_max - максимальная температура, ^oC.

t_H=0,4*4,8+0,6*30

t_H=19,92

1.3 Расчетные параметры воды на охлаждение конденсатора

Берется на 6 ^oC ниже температуры воды, выходящей из конденсатора, тогда ([1] с.242)

t_w1=30 (1.2)

t_w2= t_w1+6

t_w2=36

t_k= t_w2+6

t_k=42

1.4 Расчетные параметры внутреннего воздуха внутри камеры

Температуры продуктов и продолжительность их охлаждения в табличной форме.

Так как в торговом комплексе камера универсальна (т.е для многих типов продуктов), то Расчетные параметры в ней стандартны: t_в= 2-4 ⁰С, влажность воздуха - 70%.

1.5 Расчетные параметры грунта

Температура поверхностного слоя грунта изменяется вслед за сезонными изменениями температуры наружного воздуха. Среднегодовая температура в городе Москва t_ср=4,8 ^oС ([1] c. 426 приложение 13), следовательно температура грунтаt_ср.гр=6 ^oС на глубине 140 см.

2. Определение вместимости, площадей камер

2.1 Вместимость

Вместимость камеры хранения принимаем равной 100% от общей вместимости, т.к расчет вместимости витрин «Лаура» проводится только по полезному объему

B_кам.=3т.

2.2 Определение грузового объема камер ([1] с.251)

V_гр.=F_гр.*h_гр.(2.3)

где F_гр. - грузовая площадь камеры;

h_гр. - высота камеры.

Грузовой объем камеры универсальной хранения

V_{ун.кам..}=5,7*2,2

V_ун.кам.=12,54 м³

В связи с потерей полезного объема под стеллажи, задаем грузовой объем 12,5 м³

Грузовой объем Витрин «Лаура»

Витрины «Лаура» имеют стандартизированный грузовой объем:

V_{«Лаура» ВС-22-200}= 1,5м³*2=3м³

V_{«Лаура» ВС-22-260}= 2,020м³=4,040м³

V_гр.общ.= V_ун,кам.+V _{«Лаура» ВС22-200}+V _{«Лаура» ВС22-260}

V_гр.общ.= 19,54м³

2.3 Грузовая площадь камеры ([1] с.254) (2.4)

F_гр.= a*b

Где a - длина камеры; b - ширина камеры

Грузовая площадь универсальной камеры

F_ун.кам = 2560мм*2260мм

F_ун.кам =5,7м²

Грузовая площадь Витрин «Лаура»

Витрины «Лаура» имеют стандартизированную грузовую площадь:

F_{«Лаура» ВС-22-200}= 5м²*2=10м²

F_{«Лаура» ВС-22-260}= 6,75м²*2=13,5м²

2.4 Строительная площадь

F_стр.=F_гр./в(2.5)

где в - коэффициент использования площади камеры ([1] с.255)

Строительная площадь универсальной камеры

F_{стр.ун.кам..}= 4,6/0,65

F_{стр.ун.кам.}= 7,07 м²

Строительная площадь витрин «Лаура»:

F _{«Лаура» ВС-22-200}=7,7м²*2=14,14м²

F_{«Лаура» ВС-22-260}=10,3м²*2=20,6м²

Общая строительная площадь

F_{стр.общ.}= F_{стр.ун.кам}+ F_{стр. «Лаура» ВС-22-200}+F_{стр. «Лаура» ВС-22-260}

F_{стр.общ.=}7,07+14,14+20,6

F_{стр.общ.}=41,81 м²

2.5 Число строительных прямоугольников

Общее число прямоугольников для универсальной камеры и витрин «Лаура»

n= F_стр./f_пр.(2.6)

n=41,81/36

n=1,5

где f_пр. - площадь одного строительного прямоугольника, определяется сеткой колонн. Принимаем сетку колонн 6х6 м ([1] с.270)

По проекту торгового комплекса его площадь будет составлять

2.7 Площадь вспомогательных помещений

Кроме основных производственных помещений в составе торгового комплекса предусматривают различные вспомогательные помещения, необходимые для выполнения технологических операций, стояночные для рохл, разгрузочные помещения при камерах тепловой обработки продуктов, экспедиции, упаковочные, коридоры, вестибюли, лестничные клетки, лифтовые шахты и т.п.). При проведении расчетов ,площадь, отводимую для вспомогательных помещений, принимают равной 20…40% суммы площадей помещений ([1] с.257):

Для торговых комплексов имеется стандартизированная площадь вспомогательных помещений, мы берем 7м²

Площадь компрессорного цеха

Площадь, отводимую для компрессорного цеха принимают равной 10…15% суммы площадей помещений ([1] с.258):

F_км.ц=(0,1…0,15)*42(2.18)

F_км.ц=0,1*42

F_км.ц=4,2м²

3. Расчет и выбор изоляции

Конструкция несущей стены камеры типовая- сэндвич панель :

Стальной лист

Пенополиуретан (пенополистирол)

Стальной лист

Толщина теплоизоляционного слоя ([1] с. 303) :

(3.1)

где д_i- толщина теплоизоляционного слоя ограждения, м;

л- коэффициент теплопроводности соответствующего слоя ограждения Вт/м*К;

к- требующий коэффициент теплопередачи ограждений;

б_н - коэффициент теплоотдачи с наружной или более холодной стороны ограждения, Вт/м²*К;

а_в - коэффициент теплопередачи с внутренней стороны ограждения, Вт/м²*К.

Нормы проектирования значений a_н, а_в, к. для различных ограждений из условий недопущения конденсации влаги на поверхности ограждений. При t _ср = 20°С и t в внутри камеры из таблиц определяем значение к для наружных стен. Для наружных стен и покрытий а_н, =23,3 Вт/м²*К ([1] с. 305 таблица 66). Для внутренних поверхностей a_в=8 Вт/м²*К ([1] с. 305 таблица 66) с умеренной циркуляцией a_в=10,5 Вт/м²*К ([1] с. 305 таблица 66). Расчет производится для камеры хранения с наименьшей температурой.

3.1 Несущая стена

д _из=0,091м

Для стандартных плит выбираем: д _из=100мм

Коэффициент теплопередачи несущей стены:

4. Тепловой расчет холодильной камеры

4.1 Теплоприток через ограждение ([1] с. 343)

Q₁=Q_1T+Q_1c (4.1)

где Q_1т.- теплоприток через ограждение камеры из-за разности температур у ограждения, Вт ([1] с. 344)

Q_1c=k*F*(t_н-t_в) (4.2)

где к - нормативный коэффициент теплопередачи ограждения (действительный), Вт(м²*К) ([1] с. 345);

F- площадь ограждения, м²;

t_н - температура воздуха с наружной стороны ограждения ,°С;

t _в- температура воздуха в камере, ⁰C;

Q_1с- теплоприток от действия солнечной радиации, Вт ([1] с. 344)

Q_1c=k*F*?t_c(4.3)

где к - нормативный коэффициент теплопередачи ограждения (действительный), Вт(м²*К) ([1] с. 345);

F- площадь ограждения, м²;

?t _с- дополнительная разность температур, возникающая из-за действия солнечной радиации, ⁰C ([1] с. таблица 67)

Теплопритоки через пол

Q_1n=(?k_уст.*F)*(t_н-t_в)(4.4.)

где к - условный коэффициент теплопередачи соответствующей зоны, (Вт/м²*К);

F- площадь зоны пола, м²;

t _н- расчетная температура наружного воздуха, ?С;

t _в- температура воздуха в камере (⁰C) определяют теплоприток через ограждения;

Все расчеты приведены в виде таблицы 2.

4.2 Теплопритоки от продуктов

Общий теплоприток от упакованных продуктов при их тепловой обработке составляет ([1] с. 348)

Q₂=Q_2пр+Q_2T

Теплопритоки от продуктов при холодильной обработки определяется в зависимости от суточного поступления продуктов в камеру, вида продукта, температуры поступления и выпуска, а также времени холодильной обработки ([1] с. 346).

(кВт)(4.6)

где M _пост - суточное поступление продуктов в камеру, (т/сутки).

При расчете теплопритоков суточное поступление продукта для камер хранения принимают равным 6 % вместимости камеры (>18 кг) ([1] с. 347).

i _пост - удельная энтальпия продукта, поступающего в камеру при температуре поступления, кДж/кг.

i _вып - удельная энтальпия продукта, выпускаемого из камеры при температуре выпуска, кДж/кг.

ф - продолжительность холодильной обработки продукции, час.

Все расчеты приведены в виде таблицы 3.

4.3 Эксплуатационные теплопритоки

Возникают вследствие освещения камер, нахождения в них людей, работы электрооборудования и открывания дверей. Теплоприток определяют для каждой камеры отдельно.

Теплоприток от освещения

q₁=A*F(4.7)

где A- удельный теплоприток от освещения в единицу времени, отнесенный к одному метру площади поля, Вт/м²; (A=2,3 Вт/м² для камер хранения; A=4,5 Вт/м² для камер тепловой обработки, экспедиций, загрузочно-разгрузочных, производственных помещений и т.п.) ([1] с. 349);

F- площадь камер, м²

Теплоприток от пребывания людей ([1] с. 349)

q₂=350n(4.8)

где n - число людей, работающих в помещении;

350 - тепловыделение одного человека

Теплоприток от работы электродвигателя ([1] с. 350)

q₃=?N_эл.*?*10³(4.9)

где ?N _эл. - суммарная площадь электродвигателей оборудования, находящегося в помещениях

з - КПД электродвигателя

Теплоприток при открывании дверей в охлаждаемые помещения ([1] с. 350)

q₄=B*F(4.10)

где B - удельный теплоприток от соседних помещений через открытые двери, отнесенные к 1 м² площади камеры, Вт/м² ([1] с. 350 таблица 69).

Все расчеты приведены в виде таблицы 4.

Таблица 2 - Расчет теплопритоков через наружные ограждения

Ограждение	tв С	Размеры	F,m2	tн , ?С	?tн=tн-tв, ?С	к Вт(м2*К)	?tc , ?С	Q1T,Вт	Q1c,Вт	Q1, Вт
		L	B	H
Универсальная камера хранения
ВС-Ю	+5	2,6	-	2,2	5,72	+20	15	0,47	-	39,5	-	-
ВС-В		-	2,3	2,2	5,06	+20	15	0,47	-	35,7	-	35,7
НС-С		2,6	-	2,2	5,72	+20	15	0,47	-	-	40,4	40,4
НС-3		-	2,3	2,2	5,06	+20	15	0,47	-	35,7	-	35,7
Пол		2,6	2,3	-	6	+5	0	0,47	-	2,9	-	2,9
Пот		2,6	2,3	-	6	+5	0	0,47	-	2,9	5212	2,9
Итого	117,6

Таблица 3 - Расчет теплопритоков от продуктов при их холодильной обработке

Камера хранения	tв ,С	Мпост кг/сут	Удельная энтальпия продукта, i кДж/кг	?i, кДж/кг	Q2пр, Вт	Q2т, Вт	Q2, Вт
			пост	вып
Овощи и фрукты	+4	18	347,4	287,0	60,4	700	-	700

Таблица 4-Расчет эксплуатационных теплопритоков

tв,,°С

F,м2

А, Вт/м

n,

?Nэл., кВт.

В, Вт/м2

q1,Вт

q2 Вт

q3 Вт

q4 Вт

Q4 ,Вт

на компрессор

на камерное оборудование

Универсальная камера хранения

+4

5,7

2.3

1

5,4

23

13,1

350

243

131

22000

?

Таблица 5-Расчет суммарных теплопритоков в камерах

t,°С	Q1,Вт	Q2,Вт	Q3,Вт	Q4,Вт	УQ, Вт
универсальная камера хранения
+4	74,7	1995	1385	747,2	4276,7

Для определения тепловой нагрузки на компрессор и камерное оборудование необходимо распределить его по температурам кипения, находя при этом температуры рассола и кипения хладагента ([4] c.l80).

4.5 Холодопроизводительность компрессоров на каждую температуру кипения ([1] с. 352)

(4.11)

где Q_0км - холодопроизводительность компрессора на каждую температуру кипения, Вт;

p - коэффициент неучтенных потерь ([1] с. 352);

?Q км - суммарная типовая нагрузка на компрессор при данной температуре кипения;

b - коэффициент рабочего времени компрессора, b = 0,84 ([1] с. 352)

Холодопроизводительность компрессоров при to= -10 ⁰C

t₀= -35

Q₀=10500 Вт

5. Выбор системы охлаждения

Для получения правильного температурного и влажностного режима необходимо правильно выбрать систему охлаждения камеры.

B данном случае будем использовать систему воздушного охлаждения с сильной циркуляцией воздуха.

Система воздушного охлаждения предполагает использование подвесных воздухоохладителей (ВОП)

Рисунок №1

1 -Подвесной воздухоохладитель (ВОП)

2- Шпилечное подвесное крепление

3-Стеллажи для продуктов

Наиболее распространены подвесные воздухоохладители с вентиляторами для сильной циркуляции воздуха в камере.

6. Расчет и подбор основного и вспомогательного холодильного оборудования

Цикл фреоновой одноступенчатой холодильной машины в диаграмме «lg p-i»

6.1 Тепловой расчет компрессора на температуру кипения t₀= -10°C

Таблица 6-Параметры, необходимые для теплового расчета

Давление, кПа	Удельная энтальпия, кДж/кг	Удельный объем, м3/кг
P0	Pк	i1	i1'	i2	i3'	i4	v1'
400	1900	370	360	410	390	260	0,06

Удельная массовая холодопроизводительность хладагента ([l]c. 129)

q₀=i₁-i₄(6.1)

q₀=370-260

q₀=110 кДж/кг

Действительная масса всасываемого пара ([1] с. 129)

(6.2)

m_д = 27,5/110

m _д = 0,25 кг/с

Действительная объемная подача ([1] с. 129)

V_д=m_д*v₁(6.3)

V_д=0,25*0,06

V_д=0,015 м³/с

гдеv_1' - удельный объём (м /кг)

Индикаторный коэффициент подачи ([1] с. 130)

(6.4)

л_i=0,79

где ?Р_вс - депрессия при всасывании ([1] с. 122);

?Р_н - депрессия при нагнетании ([1] с. 122)

Коэффициент невидимых потерь для прямоточных компрессоров ([1] с. 130)

(6.5)

л_w=10/35

л_w=0,29

где T₀ - абсолютная температура кипения ([1] с. 123);

Т_к- абсолютная температура конденсации ([1] с. 123)

Коэффициент подачи компрессора ([1] с. 130)

л= л_i*л_w(6.6)

л=0,79*0,29

л=0,22

Теоретическая объемная подача ([1] с. 130)

(6.7)

Vд= 0,015/0,22

V_д=0,068 м³/с

Удельная объемная холодопроизводительность в рабочих условиях ([1] с. 130)

(6.8)

q_v = 115/0,06

q_v=1916 кДж/м³

Удельная объемная холодопроизводительность в нормальных условиях ([1] с. 130)

(6.9)

Q_v = 110/0,06

q_vн=1833 кДж/м³

Номинальная холодопроизводительность ([1] с. 130)

(6.10)

Q_0н =14,57 кВт

Адиабатная мощность компрессора ([1] с. 131)

(6.11)

N_a = 0,25 * 410 - 370

N_a=10 кВт

Индикаторный КПД([1] с. 131)

(6.11)

з_i = 0,29 *0,2*10

з_i=0,58

где b - эмпирический коэффициент ([1] c.l27)

Индикаторная мощность ([1] с. 131)

(6.13)

N_i = 17,24 кВт

Мощность трения ([l]c. 131)

N_тр=V_т*P_тр(6.14)

N_тр=0,15*25

N_тр= 4 кВт

где P_тр - удельное давление трения ([1] с. 127)

Эффективная мощность ([1] с. 131)

N_e=N_i+N_тр(6.15)

N_e=17,24+4

N_e=21,24 кВт

Мощность на валу двигателя ([1] с 131)

N_дв=(6.15)

N_дв=

N_дв=50 кВт

где з₁ -КПД передачи (0,96...0,99) ([1] с. 131);

Эффективная удельная холодопроизводительность ([1] с. 13

(6.16)

е_в = 1,29

Тепловой поток в конденсатор ([1] с. 159)

Q_k1=m_д*(i₂-i₃)(6.17)

Q_k1=0,25*(410-390)

Q_k1=5 кВт

Выбираем один компрессорный агрегат марки Bitzer модели 4NCS-20.2 (Y), с характеристиками: (каталог компрессоров Bitzer).

V_т =0,56 (теоретическая объемная подача);

Q₀=15 кВт (номинальная холодопроизводительность);

N_а =22 кВт (эффективная мощность).

Подбор маслоотделителей производится по нагнетательному трубопроводу агрегата марки Bitzer 4NCS-20.2 (Y),. Выбираем маслоотделитель марки Danfoss OUB 4 040B0265 (Каталог Danfoss -«Линейные компоненты»)

6.2 Тепловой расчет и подбор конденсатора

Коэффициент теплопередачи конденсатора

Коэффициент «к» зависит от многих факторов, поэтому точное его определение расчетным путем представляет известные трудности. B приближенных расчетах конденсаторов пользуются значениями коэффициентов теплопередачи, полученными опытным путем.

Площадь теплопередающей поверхности конденсатора ([1] с. 159)

F=(6.37)

F=5*1000/30*15

F=12 м²

Средняя разность температур ( [3] с.115)

t_ср = 9-3/2,3lg9/3

t_ср. = 5,5 ⁰С

Объемный расход воздуха ( [3] с.115)

V_в. = 5/1*1,2*6

V_в. = 0,69 м³/с

По объемному расходу воздуха подбираем воздушый конденсатор марки Carrier модели 09LF-97-2.350-4D-9-H-VC с характеристиками (каталог конденсаторов Carrier http://www.ltec.ru/kondensers_price.htm)

V_в. = 1,20 м³/с (объемный расход воздуха)

к = 30 Вт (коэффициент теплопередачи конденсатора)

Тип тока: трехфазный ,переменный, 400 В, 50 Гц.

N_а. = 0,15 кВт (мощность электродвигателя вентилятора,2шт.)

6.4 Расчет и подбор подвесных воздухоохладителей

Расчет и подбор подвесных воздухоохладителей на температуру кипения -10⁰С. Площадь теплопередающей поверхности ([1] с. 192) «k» принимаем равное 500 Вт/м²*к ([4] с. 173 таблица 37)

F=(6.42)

F=10500/500*15,2

F=1,38 м²

6.5 Объемная подача воздуха

V_в=

V_в = 10,5/1,3(5,5-3,5)

V_в = 4,03м³/с

Подбираем воздухоохладитель марки Siarco TUPS 828 c характеристиками:

V_в = 6,4м³/ч (объемный расход воздуха)

F = 76 м² (площадь поверхности теплообмена)

N_в = 1,6 Вт (мощность вентиляторов, 2шт.)

N_о = 6,7 кВт (мощность электрической оттайки)

7. Подбор приборов автоматики

Контролируемые и регулируемые параметры.

Регулирование давления нагнетания, аварийное отключение двигателя компрессора при 1380 кПа.

Контроль давления нагнетания компрессора (Р = 1200 кПа) с помощью реле разности давлений КР-15

Контроль уровня в линейном ресивере (H_max ; H_min )

Контроль давления в линейном ресивере.

Контроль и сигнализация температуры в камере 1 (Т = 3⁰С) с помощью контроллера температуры XR60CX фирмы Dixell.

Контроль и сигнализация температуры в камере 1 (Т = 3⁰С) с помощью контроллера температуры XR60CX фирмы Dixell.

Контроль и сигнализация температуры в камере 1 (Т = 3⁰С) с помощью контроллера температуры XR60CX фирмы Dixell.

Контроль и сигнализация температуры в камере 1 (Т = 3⁰С) с помощью контроллера температуры XR60CX фирмы Dixell.

Контроль и сигнализация температуры в камере 1 (Т = 3⁰С) с помощью контроллера температуры XR60CX фирмы Dixell.

Регулирование температуры в камерах с помощью соленоидных вентилей EVR 20 фирма Alco controls.

8. Описание схемы холодильной установки с приборами автоматики

Из поршневого компрессора пары фреона поступают в маслоотделитель в котором масло отделяется от фреона. Потом пары фреона попадают в воздушный конденсатор, где под действием разности давлений и температур, перегретые пары фреона конденсируются. Затем жидкий фреон сливается в линейный ресивер, откуда совершается отбор жидкого фреона в систему, в зависимости от требуемой температуры в камерах и приборах охлаждения. Далее жидкий фреон распространяется по трубопроводу, производится отбор на каждый воздухоохладитель. Перед воздухоохладителем фреон проходит через соленоидный вентиль, и затем проходит через ТРВ, где дросселируется, и проходит теплообмен между кипящим хладагентом, и воздухом в камере. Затем перекипевшие пары фреона поступают в компрессор.

Основной задачей автоматизации является поддержание заданной температуры в объекте охлаждения. К вспомогательным задачам автоматизации относится питание воздухоохладителей жидким холодильным агентом, поддержание давления конденсации и др.

Под автоматическим регулированием понимается поддержание постоянным или изменяющимся по определенному закону физического параметра, характеризующего процесс. Регулирование складывается из изменения состояния объекта и действующих на него возмущений и воздействия на регулирующий орган объекта.

Среди задач, стоящих перед системой управления, основными могут быть названы:

-стабилизация (поддержание постоянными управляемых величин с заданной точностью).

8.1 Показатели эффективности

Начальная температура продукта - неустранимое возмущающее воздействие, так как определяется предыдущим технологическим процессом.

Количество продуктов, заложенных в камеру - неустранимое возмущающее действие ,так как определяется предыдущим технологическим процессом.

Утечка хладагента - неустранимое возмущающее действие ,так как определяется сроком эксплуатации холодильно машины.

Температура окружающего воздуха - неустранимое возмущающее действие, так как зависит от природных условий.

Ухудшение теплопередающей поверхности конденсатора - неустранимое возмущающее воздействие, так как определяется сроком эксплуатации холодильной машины.

Понижение давления всасывания - устранимое возмущающее действие, за счет управления работой двигателя компрессора.

Давление в системе смазки (масла) - неустранимое возмущающее действие, так как определяется сроком эксплуатации компрессора.

Повышенное давление нагнетания хладагента - устранимое возмущающее воздействие, за счет управления работой двигателя компрессора.

Давление хладагента в ресивере - неустранимое возмущающее воздействие, так как определяется конструктивными способностями оборудования.

Давление паров хладагента после ресивера - устранимое возмущающее воздействие, за счет изменения подачи хладагента в воздухоохладитель.

8.2 Программное управление

Управление физическим параметром по заранее известному закону (формуле).

По типу воздействия на объект системы управления могут быть разделены на следующие группы:

- следящие (за некоторой измеряемой величиной);

- самонастраивающиеся (на оптимальное значение какого- либо из показателей системы);

- разомкнутые (с регулированием без обратной связи);

- замкнутые (с регулированием с обратной связью).

В разомкнутых системах управления, как правило, отсутствует компенсация влияния неконтролируемых возмущений, и они применяются для систем программного управления)

В замкнутых системах управляющее воздействие формируется в зависимости от управляемой системой величины. Они используются для систем стабилизации. Примером может служить наиболее распространенной замкнутой системы автоматического регулирования является функциональная схема.

8.3 Основными объектами автоматизации являются

Поршневой компрессор типа 4NCS-20.2 (Y) фирмы Bitzer (Германия),снабженный нагревателем масла.

Воздушный конденсатор типа 09LF-97-2.350-4D-9-H-VC фирмы Carrier (США).

Воздухоохладители подвесные типа типа TUPS 828 фирмы Siarco (Италия).

Ресивер Р_с.

Холодильные витрины В1, В2, В3, В4 типа ВС-22, модели «Лаура», (Россия), в которых должна поддерживаться заданная температура.

8.4 Автоматизация компрессора

Изменение рабочих параметров.

Изменение рабочих параметров осуществляется датчиками, которые расположены на компрессорах:

- датчики давления (манометры), которые замеряют следующие параметры:

- давление в линиях всасывания и нагнетания компрессоров, давление в масляной системе компрессора;

-датчики температуры, замеряют температуру масла в картере компрессора, температуру обмоток электродвигателя.

Регулирование параметров.

Изменение тепловой нагрузки на установку в целом должно вызвать соответствующее изменение холодопроизводительности компрессора. Компрессор выключается при достижении температуры во всех камерах.

Защита компрессора от опасных режимов работы.

В системе автоматической защиты компрессора применяют прибор типа CR-P230AC2 фирмы АВВ (Россия), в которых входят:

- сдвоенное реле низкого - высокого давления КР-15 фирмы Danfoss, установленное на компрессоре. Отключает компрессор при понижении давления всасывания и повышении давления нагнетания.

- реле разности давлений типа РРД - давление в системе смазки компрессора МР 54 фирмы Danfoss. Сигнал защиты при снижении разности давлений между выходом маслонасоса и и картером компрессора; в цепь этой защиты вводится задержка, позволяющая запустить компрессор до появления первой давления смазки.

Позистор П_т и прибор ЭП₅ контролирующий температуру обмотки статора. Применяем встроенный датчик типа INT 389.

- реле температуры типа RT фирмы Danfoss выключает компрессор при повышении температуры масла в компрессоре.

Сигналы от всех приборов подаются в схему А3, которая является схемой однократного действия, после срабатывания сигнал «Авария», подается в схему автоматического управления, которая останавливает компрессор и препятствует автоматическому пуску. С помощью кнопки ввода КВЗ схема возвращается в нормальное положение. Для того, чтобы избежать вспенивания масла в картере компрессора во время запуска, в картер установлен ТЭН обогрева Н₁. Тэн обогрева включается по сигналу АУ перед запуском компрессоров, для того чтобы выпарить хладагент из масла.

8.5 Автоматизация конденсаторов

Воздушный конденсатор фирмы Carrier установлен на внешней стене здания. Измерение основных параметров осуществляется с помощбю датчика давления.

8.6 Автоматизация воздухоохладителей

Измерение рабочих параметров.

Основная задача воздухоохладителей- -поддержание температуры к камере и холодильный прилавках. Измерение температуры воздуха в холодильных камерах производится датчиками ТС1-ТС5. Контроль осуществляется контроллером температуры. Сигнал с этого прибора подается в устройство автоматического управления, которое поддерживает заданное значение температуры.

Заполнение ВО регулируется терморегулирующими вентилями ТРВ₁ - ТРВ₅, воспринимающими перегрев пара на выходе их соответствующего воздухоохладителя. Если воздухоохладитель недостаточно заполнен, то перегрев будет возрастать. Если в воздухоохладитель больше нормального количества, то перегрев пара уменьшится.

В режиме оттаивания воздухоохладителей установка переводится по сигналу программного прибора. Оттаивание осуществляется во всех камерах раздельно для каждого воздухоохладителя. При сигнале «Начало оттаивания» схема автоматического правления принудительно закрывает электромагнитный вентиль и останавливает вентилятор. Одновременно включается ТЭН оттайки и подается световой сигнал на пульт управления. По сигналу программного прибора «Конец оттаивания» схема автоматического управления возвращает установку в исходное состояние.

9. Основное положение по технике безопасности

Для предупреждения взрывов компрессоров и холодильных установок, а также входящих в их систему аппаратуру и трубопроводы, при их эксплуатации должны соблюдаться требованиям ГОСТа 12.2016-81 и ГОСТа 12.2003-74,a также специальные требования, которые можно разделить на:

-организованные

-предупреждающие повышение давления

-перегрев установки

-взрыв паров масла, продуктов их расположение и хладагентов.

Размещение компрессоров и всей холодильной установки должно соответствовать требованиям СНиПА, противопожарных мер строительного проектирования.

Компрессорное отделение должно располагаться на первом этаже в помещении, имеющем не менее двух выходов, находящихся на максимальном удалении друг от друга и открывающихся наружу.

Аппаратное отделение должно быть оборудовано приточной искусственной вентиляцией с подогревом в холодный период года, и обеспечивающей двукратный обмен воздуха в помещении ежемесячно.

Здания должны иметь различную защиту и обеспечиваться средством пожаротушения.

Манометры проверяют в органах Госстандарта ежегодно, а также после каждого ремонта их пломбируют.

B процессе эксплуатации они должны проверятся каждые два, три месяца.

Также должны соблюдаться меры по предупреждению механических, химических и электротравм, а также воздействия шума и вибрации.

B помещении должны быть обязательно средства оказания первой медицинской помощи.

10. Себестоимость продукции - качественный показатель работы предприятия

Плановая калькуляция себестоимости единицы холода включает в себя следующие статьи затрат:

1 Электроэнергия силовая

2 Вода производственная

3 Сырье и основные материалы (смазочные, хладагент)

4 Заработная плата производственных рабочих

5 Социальный налог

6 Цеховые расходы

Определение затрат на электроэнергию

По данной статье рассчитывают затраты на силовую электроэнергию для привода компрессоров, насосов и вентиляторов установленных на основном холодильном оборудовании.

Определение затрат на воду

Расход воды на охлаждение компрессоров и конденсаторов учитывается при использовании водопроводной воды. При наличии устройств для охлаждения обратной воды учитывается только расход воды на восстановление потерь на охлаждающих устройствах.

Определение затрат на пополнение системы хладагентом

Эти расходы находятся в прямой зависимости от установленной холодопроизводительности компрессора по нормам расхода на пополнение системы.

Определение затрат на смазочные масла

По этой статье рассчитываются затраты на унос масла из компрессора. Они зависят от времени работы компрессора и его холодопроизводительности.

Заработная плата производственным рабочим

К производственным рабочим относятся, машинисты, помощники машинистов, слесари по ремонту оборудования, слесари КИП и А.

Заработную плату производственных рабочих рассчитывают по каждому разряду на планируемый период с учетом премии за выполнение основных показателей плана. Учитываются доплаты за работы в ночные, вечерние смены, выходные и праздничные дни, а также дополнительная заработная плата.

Социальный налог (начисления на заработную плату)

Социальный налог составляет 26 % от основной и дополнительной заработной платы производственных рабочих. Эти средства перечисляются предприятием в следующие фонды:

· Пенсионные фонды

· Фонд медицинского страхования

· Фонд социального страхования

Цеховые расходы

Эти расходы связанны с организацией работ и управлением цеха. Они рассчитываются в процентах от основной и дополнительной заработной платы производственных рабочих.

Цеховая себестоимость

Эта сумма всех затрат на производство холода в цехе. Чтобы определить расходы на единицу холода необходимо расходы по каждой статье разделить на выработку холода. Полученные расходы на единицу холода складываются и составляют себестоимость единицы холода.

11. Расчет себестоимости условной единицы холода

Вместимость холодильника:

1)Камера универсальная - 3т.

2) Две витрины пристенные «Лаура» ВС22-200 - 1960 кг (каждая)

3) Две витрины пристенные «Лаура» ВС22-260 - 2620 кг (каждая)

Что хранится - овощи и фрукты

Количество камер - 1

Температура в камерах - +2-+4 ⁰С

Расчет годовой выработки холода производится по данным теплового расчета из раздела 4 (дипломный проекта по специальности 150414 Монтаж, техническая эксплуатация холодильно-компрессорных машин и установок).

Таблица 1 - Расчетная холодопроизводительность компрессора

Температура кипения t0, 0С	Расчетная холодопроизводительность компрессора Qкм, кВт
1	2
-10	14,8

11.1 Холодопроизводительность в стандартных условиях

Затраты на производство холода при различных температурах кипения неравноценны, поэтому расчетную холодопроизводительность следует привести к холодопроизводительности в стандартных условиях.

Q_ст=Q_км*К_п (2.1) где Q_км - расчетная холодопроизводительность компрессора на данную температуру кипения из таблицы, кВт;

Q_ст - холодопроизводительность компрессора в стандартных условиях, кВт;

К_п - коэффициент перевода в стандартные условия.

Расчет производственной программы торгового комплекса программой компрессорного цеха является годовая выработка холода, необходимая на погашение всех теплопритоков.

Q_{год.ст.усл.}=Q_ст*n/4187 (2.2) где n - время работы компрессора в год, кс;

4187 - коэффициент перевода в условные единицы.

Таблица 2- Общая холодопроизводительность компрессорного цеха

Температура кипения tо, оС	Расчетная холодопроизводительность компрессора на данную температуру кипения, кВт	Коэффициент перевода	Время работы компрессоров, кс	Холодопроизводительность в стандартных условиях, кВт	Производственная программа, Гкал
1	2	3	4	5	6
-10	14,8	0,76	19440	11,2	52,2
Итого:	-	-	-	11,2	52.2

11.2 Расчет стоимости силовой электроэнергии

Стоимость силовой электроэнергии для каждого вида оборудования рассчитывается по формуле:

Р_эл = Z. Nе. n. ц (2.3)

где Р_эл - стоимость силовой электроэнергии, руб.;

Z - количество работающего оборудования, штук;

Nе - эффективная мощность электродвигателя;

n.- количество часов работы оборудования в год,

ц - цена за киловатт электроэнергии, руб.

Цена за киловатт электроэнергии составляет 2,97 руб.

Таблица 3 - Расчет стоимости силовой электроэнергии

Наименование оборудования	Марка	Количество, штук	Эффективная мощность электродвигателя, кВт	Количество часов работы в год, Часы	Потребляемое количество электроэнергии в год, кВт.час.	Стоимость электроэнергии, руб.
1	2	3	4	5	6	7
Компрессор	4NCS-20.2 (Y)	1	14,6	5400	78840	234154,80
Вентиляторы конденсатора	09LF-97-2.350-4D-9-H-VC	2	0,15	3000	900	2673,0
Вентиляторы воздухоохладителя	TUPS 828	2	0,016	8640	276,48	821,10
Эл.оттайка ВОП	TUPS 828	-	6,7	360	2412	7163,60
Прилавки	ВС-22	4	0,23	8640	7948,8	23607,90
Итого	-	-	-	26040	0377,28	268420,40

11.3 Расчет стоимости хладагента

Р_ам = Н_ам * Q * Ц (2.5)

где Р_фр - стоимость фреона на пополнение системы, руб.;

Н_фр - норма расхода фреона на пополнение системы на 1 кВт стандартной холодопроизводительности в год, кг; (при непосредственном охлаждении - 3,1);

Q - стандартная холодопроизводительность компрессора, кВт;

Ц - цена за 1 кг фреона, руб.

Цена за 1 кг фреона 320,0 руб.

Р_ам =3,1*11,2*320,0

Р_фр =11110,40 руб.

11.4 Расчет стоимости смазочных материалов

Р_м = Н_м * n * Ц*Z (2.6)

где: Р_м - стоимость масла на пополнение системы, руб.;

Н_м - норма расхода масла, кг/ч, из технической характеристики;

n - число часов работы в год;

Ц - цена за 1 кг масла, руб.; масло синтетическое 520,0 руб.

Z - количество работающего оборудования, штук.

Норму расхода принимают по характеристике компрессора.

Принимаем унос масла для компрессоров Bitzer 4NCS-20.2 (Y) -0.09 кг/ч на каждый цилиндр

Унос масла для компрессоров Bitzer 4NCS-20.2 (Y) 4 цилиндра по 0.09 кг/ч

Таблица 5 - Стоимость смазочных материалов

Наименование оборудования	Марка	Количество штук	Унос масла кг/час	Количество часов работы в год	Потребляемое количество масла, кг	Стоимость смазочного масла, руб.
1	2	3	4	5	6	7
Компрессор	4NCS-20.2 (Y)	1	0,09	5400	486	252720,0
Итого	-	-	0,36	5400	486	944784,0

Количество установленных компрессоров - 1 шт.;

Общая холодопроизводительность - 15 кВт;

Степень автоматизации - комплексная;

Принимаем количество машинистов - 1 человек;

Принимаем количество слесарей по ремонту - 1 человек;

Итого производственный персонал - 2 человек.

11.5 Расчет расходов на оплату труда рабочих компрессорного цеха

Фонд оплаты труда состоит из:

- основной заработной платы;

- дополнительной заработной платы.

Основная заработная плата включает:

- заработная плата по тарифу;

- доплаты.

Заработная плата по тарифу определяется:

где 3_тар - заработная плата по тарифу, руб.;

Т_час - часовая тарифная ставка рабочего соответствующего разряда, руб.;

В_ф - фонд рабочего времени одного рабочего в год,

n - количество работающих по данному разряду.

Доплаты планируются в следующих размерах:

- премия - 60% или по данным предприятия;

- за работу в ночные и вечерние часы 50% от тарифной ставки за 1/3 эффективного фонда времени;

- за работу в воскресные и праздничные дни 5% от заработной платы по тарифу;

- за руководство бригадой - 10% от заработной платы по тарифу. Дополнительная заработная плата планируют в размере 9% от основной заработной платы.

Таблица 6 - Баланс рабочего времени одного рабочего в год

Показатели	Дни
1	2
1 Количество календарных дней в году	365
2 Нерабочие дни: 2.1 выходные 2.2 праздники	104 12
Итого нерабочих дней	116
3 Максимально возможное рабочее время	249
4 Неявки на работу: 4.1 очередной и дополнительный отпуск 4.2 отпуск учащимся 4.3 отпуск по беременности и родам 4.4 неявки по болезни 4.5 выполнение государственных и общественных обязанностей	28 - - 4 -
5 Потери рабочего времени внутри смены	-
6 Всего потерь	32
7 Чистое плановое рабочее время	217

Количество рабочих часов в год -

217*8=1736 часов.

Таблица 7 - Расходы на оплату труда производственных рабочих

Наименование профессии	Количество человек	Разряд	Часовая тарифная ставка, руб.	Эффективный фонд времени в год	Заработная плата по тарифу, руб.	Доплаты, руб.	Основная заработная плата, руб.	Дополнительная заработная плата, руб.	Всего, руб.
						Премии	За работу в ночные и вечерни часы	За руководство бригадой	За работу в праздники и выходные
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
Машинист холодильной установки	1	V	120,8	1752	211 641,6	126 984,96	35 344,15	-	10 582,08	384 552,79	34 609,75	419 162,54
Слесарь по ремонту оборудования	1	IV	102,0	1752	178 704	107 222,4	29 843,57	-	8 935,2	324 705,17	29 223,46	353 928,63
Итого		-	-	-	390345,6	234207,36	65187,72		19517,28	709257,96	63833,21	773091,17

Страховые взносы составляют 30% от всего фонда оплаты труда и направляются:

- в пенсионный фонд (ПФ);

- в фонд социального страхования (ФСС);

- в фонд обязательного медицинского страхования (ФОМС).

Цеховые расходы составляют 80 % от заработной платы производственных рабочих.

Таблица 8 - Расчет себестоимости единицы холода в рублях

Статьи затрат	На всю продукцию	На единицу холода
1	2	3
Электроэнергия силовая	268420,40
Хладагент	11110,40
Смазочные материалы	944784,0
Заработная плата производственных рабочих	773091,17
Страховые взносы	231927,351
Цеховые расходы	618472,936
Итого цеховая себестоимость	2847806,257

Себестоимость 1Гкал холода составляет 16,7 руб.

Вывод

супермаркет себестоимость холод гидравлический конденсатор

Полученная стоимость единицы холода в проектируемом холодильнике для хранения овощей и фруктов находится на стандартном уровне для данной отрасли. Это достигнуто благодаря тому, что были учтены последние рекомендации по проектированию холодильников данного типа. В холодильнике использовано наиболее экономичное оборудование. Для охлаждения камер использована непосредственная система охлаждения, характеризующаяся малым количеством потерь. В качестве конденсаторов использованы воздушныетак как у них довольно низкий расход электроэнергии. Применена компактная схема холодильной установки, что позволило уменьшить число единиц оборудования, длину трубопроводов, количество арматуры и приборов автоматики. Это сократило капитальные затраты, а в ряде случаев и эксплуатационные, так как упрощается техническое обслуживание. Холодильная машина автоматизирована, что позволило уменьшить количество обслуживающего персонала. В холодильнике механизированы погрузочно-разгрузочные работы, что также позволило сократить число производственных рабочих. Все эти факторы позволили получить довольно низкую стоимость единицы холода в проектируемом холодильнике.

Размещено на Allbest.ru