Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Характеристика проектируемого холодильника для хранения охлажденной мясной продукции

2. Выбор способа охлаждения, хладагента. Составление расчетной схемы

3. Расчет и подбор основного холодильного оборудования

4. Составление полной схемы холодильной установки

5. Расчет и подбор вспомогательного холодильного оборудования

6. Подбор приборов автоматики

7. Сводная таблица оборудования

8. Компановка машинного отделения

9. Спецвопрос: схема заправки компрессора маслом

Заключение

Список использованных источников



Введение

Подходя к проектированию холодильной установки, важно отметить, что они являются одной из важнейших составляющих перерабатывающей отрасли, поскольку они обеспечивают хранение необходимых для повседневной жизни продуктов питания, сырья, имеющих немаловажное значение в жизни людей.

В данной курсовой работе япроектирую холодильную установку для хранения охлажденной мясной продукции, мясокомбината в г. Екатеринбург.

Екатеринбург (бывший Свердловск), расположенный на одном из склонов Уральских гор, относится к городам миллионикам наравне с Москвой, Санкт-Петербургом и Новосибирском.

История города Екатеринбург насчитывает почти триста лет. Изначально город был заложен как горнодобывающий и торговый центр Урала, поскольку был весьма удачно расположен на пересечении торговых путей из Европы и Азии. Название Екатеринбург получил в честь жены Петра I Екатерины Алексеевны.

Сегодня в Екатеринбурге проживает почти полтора миллиона человек (1 401 тыс. жителей по данным статистики на начало 2009 г.). Город растет и расширяется. Как и в прежние времена торговых путей, Екатеринбург является важной транспортной развязкой на Транссибирской магистрали и стратегически важным административным центром не только Урала, но и всей России.

ДОСТОПРИМЕЧАТЕЛЬНОСТИ ЕКАТЕРИНБУРГА, ЦЕНТР ЕКАТЕРИНБУРГА

В Екатеринбурге почти каждая улица дышит историей. Маленький городок, который появился в результате кипучей деятельной натуры Петра I, решившего всерьез заняться разработкой богатств Уральских гор, менее чем триста лет вырос до размеров одного из самых больших мегаполисов в России. Но, несмотря на это, в Екатеринбурге сохранилось много удивительных и прекрасных мест, как исторически-архитектурных, так и природно-климатических.

Побывать в Екатеринбурге хоть раз стоит каждому - город буквально пронизан историей. Многие постройки датируются 19 веком. Одной из старейших достопримечательностей Екатеринбурга является плотина на реке Исеть, именно с этой плотины в 1723 г. началось строительство Екатеринбурга.

Екатеринбург находится в зоне умеренно-континентального климата с характерной резкой изменчивостью погодных условий, хорошо выраженными сезонами года. Уральские горы, несмотря на их незначительную высоту, преграждают путь массам воздуха, поступающим с запада, из европейской части России. Самый холодный месяц в городе -- январь со средней температурой ?24.5;°C. Самый тёплый месяц -- июль, его среднесуточная температура +13.7;°C. Самая высокая температура, отмеченная в Екатеринбурге за весь период наблюдений, +38,8 °C (1 июля 1911 года), а самая низкая ?46,7 °C во время ультраполярного вторжения с Карского моря (31 декабря 1978 года).^[1]Абсолютный минимум и абсолютный максимум температуры в Екатеринбурге отмечены в дни,близкие к противоположным дням года

Температура самого жаркого дня в июле составляет 23 °C.

Целью данной курсовой работы является проектирование холодильной установки для камеры хранения замороженного мяса птицы на птицефабрике.

Подобрать современное оборудование, разработать схему автоматизации и отработать вопросы ремонта подобранного оборудования.



1. Характеристика проектируемого холодильника для хранения продукта

Холодильная камера холодильника для хранения охлажденной мясной продукциив одноэтажном варианте располагается перед перерабатывающим корпусом. Температурный режим хранения замороженного продукта составляет -4⁰С, такая температура оставляет мясную продукцию в подмороженном состоянии увеличивая срок хранения. Холодильник выполнен из сборных железобетонных конструкций с сеткой колонн 6 х 12 м.

Высоту холодильных камер полностью используют как в камерах хранения, так и в камерах холодильной обработки с подвесными путями на отметке 3,35 м, над которыми размещают подвесные воздухоохладители.

Камеры хранения охлажденной мясной продукциирасположены ближе к железнодорожной платформе холодильника, что обеспечивает короткий путь для погрузки мяса в вагоны рефрижераторы. Наличие в холодильнике центрального коридора создаёт удобные условия для транспортировки продукта по камере. При компоновке холодильника камеры холод.обработки не должны использоваться для проезда транспортных средств.

Для рационального планирования помещений холодильника следует учитывать схему технологических связей. Для нормальной работы холодильник должен иметь не менее двух камер замораживания.

Мясную продукцию размещают (хранят) в картонных или полиэтиленовых упаковках.

На выработку холода для предприятий мясной отрасли расходуется 55- 60% всей потребляемой электроэнергии. Этот расход может быть сохранен на ¹/₄ путем улучшения эксплуатации холодильника.

Компрессорный цех с трансформаторной подстанцией примыкает к холодильнику со стороны камер охлаждения, имеющих наибольшую тепловую нагрузку. При таком решении сокращается длина холодильных трубопроводов и облегчается отвод талой воды при оттаивании воздухоохладителей этих камер.

2. Выбор способа охлаждения, хладагента. Составление расчетной схемы.

Способ охлаждения

Для отвода тепла из охлаждаемых камер холодильника используют три различные системы: непосредственное, рассольное и воздушное охлаждение. Нередко используют и комбинированное, т. е. смешанное охлаждение, при котором охлаждение камеры осуществляется одновременно двумя или тремя перечисленными методами.

В своем курсовом проекте я выбрал непосредственное, безнасосноеохлаждение так как к преимуществам непосредственного, безнасосного охлаждения относятся:

*простота конструкции холодильной установки,

* интенсивное охлаждение камер, которое начинается сразу после пуска компрессора;

* возможность получения более высоких температур кипения по сравнению с другими способами охлаждения.

Поэтому в эксплуатации система непосредственного охлаждения более выгодна, особенно для камер с низкими температурами, для хранения замороженных продуктов.

в этой системе охлаждения жидкий хладагент из конденсатора, пройдя регулирующий вентиль, поступает непосредственно в испарительные батареи, расположенные в охлаждаемых помещениях. За счет тепла окружающего воздуха хладагент кипит и тем самым охлаждает его. Пары хладагента из батарей отсасываются компрессором.

В зависимости от того, каким образом подается жидкий хладагент в испарительные устройства, системы непосредственного охлаждения подразделяются на безнасосные и насосные.

В безнасосных системах жидкость поступает в воздухоохладитель под действием разности давлений конденсации и кипения холодильного агента, что является более экономичным при эксплуатации холодильной установки.

Подбор хладагента

В холодильных установках и системах кондиционирования разных типов используются разные фреоны. На данный момент не существует универсального хладагента, способного одинаково хорошо работать и в среднетемпературных, и в низкотемпературных режимах. И дело не только в химических особенностях фреона того или иного типа, но и в их стоимости.

В проектировании своей холодильной камеры в качестве хладагента я выбираю хладон R404а.

Хладон (фреон) R404A - хладагент, который не используется в бытовых холодильниках или кондиционерах. Основная сфера его применения - промышленные установки и системы, работающие в низких и средних температурных режимах. Он был получен в результате смешивания хладонов ГФУ: ГФУ-143А, ГФУ-134А, ГФУ-125 в соотношении 52/4/44.

ГФУ - гидрофторуглероды они не содержат хлора вообще, имеют короткий период жизни в атмосфере, и не разрушают озоновый слой.

Основные физические свойства:

· Низкая температура кипения (-46,7 градусов по Цельсию);

· Возможность работы при критических значениях давления, равных 3735 кПа;

· Удельная теплоемкость при атмосферном давлении и температуре +25 градусов 0,871 кДж/кг*К;

· Молекулярная масса - 97,6 г/моль.

Выбрал именно этот хладон так как:

Смесь хладонов R404A пришла на смену таким хладагентам, как R22 и R502. На данный момент это более совершенная, безопасная и эффективная альтернатива применяемым ранее фреонам. Более того, смесь идеально подходит в качестве замены хладагентам в холодильных установках любого типа.

Среди основных преимуществ можно отметить:

· Возможность работы в любых температурных режимах, которые поддерживаются фреоном R-502. Это стало возможным по одной причине: новый хладагент по своим характеристикам близок старому, и при его замене не нужно вносить каких-либо конструкционных изменений в установку.

· Более низкая температура разрядки, что делает новый фреон R404A куда более удобным в работе и повышает срок службы компрессорной установки. А значит, владелец холодильного устройства сможет значительно снизить свои затраты на ремонт и обслуживание холодильного оборудования.

· Простое обслуживание. Если произошла небольшая утечка, компрессорную установку можно просто дозаправить. Не нужно менять фреон полностью, снимать часть системы, тратиться на большой объем хладагента.

· Минимальный расход хладагента в процессе эксплуатации. Фреон R404A расходуется куда меньше, чем его предшественники. Владелец техники сможет сэкономить большую сумму в течение нескольких лет.

Составление расчетной схемы

Схема проектируемой холодильной установки должна включать основные агрегаты холодильного контура (смотри Рис.2.1.)



Рис.2.1. Расчетная схема

3. Расчет и подбор основного холодильного оборудования

Расчет и подбор компрессора

Холодильный компрессор - агрегат, отвечающий за сжатие и перекачку паров хладагента используется в промышленности и в холодильных камерах глубокой заморозки, в торговой сфере, бытовой. Компрессоры подразделяется на несколько разновидностей:

· Поршневые компрессоры

· Ротационные компрессоры

· Спиральные компрессоры

· Винтовые компрессоры

В проектируемой холодильной установке предлагаю использовать винтовые компрессоры.

На сегодняшний день часто замораживающая техника оснащается маслозаполненными агрегатами такого типа. При подаче масла уменьшается перетечка пара между каналами. Несомненным преимуществом таких агрегатов считается возможность снизить шум.

Принцип действия

Когда винты начинают вращаться, то на стороне выхода зубьев впадины между ними постепенно освобождаются из зацепления. Процесс начинается от торца всасывания. Впадины (полости) из-за их разряжения заполняются паром, который попадает туда из всасывающего патрубка через окно. Как только на противоположном торце роторов полости полностью освобождаются от находящихся в них зубьев, полость всасывания достигает в объёме максимальной величины. При прохождении через всасывающее окно происходит разъединение полостей с камерой всасывания. Циркулирующее масло подаётся в ту часть корпуса, где полость между роторами прекратила сообщаться с всасывающей стороной. По мере того, как зуб ведомого ротора будет сходить во впадину ведущего, будет уменьшаться объём пространства, которое занимает газ. Вследствие этого начнется сжатие паров. Этот процесс в полости будет продолжаться до того момента, пока газ не достигнет кромки окна нагнетания.

Расчет тепловой нагрузки на оборудование

Температура кипения в хладоновых установках принимается на 14-16 градусов ниже температуры в камере.

t₀=t_кам-(14до16)⁰С

t₀=-4-16=-20⁰С

Температура всасывания принимается на 5 - 15 градусов выше темперауры кипения.

t_вс=t₀+(5до15) ⁰С

t_вс=-20+10=-10⁰С

Температура конденсаций в хладоновых установках с воздушным охлаждением принимается на 10 - 12 градусов выше расчетной летней температуры наружного воздуха.

t_к=t_н+(10до12) ⁰С

t_к=23+12=35⁰С

Рис.3.1.Хладагент фреон R404а

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

LgP

Таблица3.1.Таблица параметров точек для цикла R404а

№	t °С	P мПа	V м3/кг	i кДж/кг	S кДж/кгK	х
1	-30	0,205	0,095	350,26	1,63	1
1'	-20	0,205	0,1	359	1,57	пер.пар
2	45	1,63	0,015	398,8	0,98	пер.пар
2'	30	1,63	0,0184	382,3	1,46	1
3	30	1,63	0,008	247	0,756	0
4	-30	0,205	0,0074	247	0,678	0,890



Рис. 3.2.Номинальные температуры для хладагента фреон R404а

LgPРазмещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таблица3.1.Таблица номинальных параметров точек для цикла R404а

№	t °С	P мПа	V м3/кг	i кДж/кг	S кДж/кгK	х
1	-15	0,363	0,055	356,6	1,6	1
1'	-10	0,363	0,057	365	1.456	пер.пар
2	39	1,63	1,5	392	1,126	пер.пар
2'	30	1,63	1,4	382	1,5	1
3	30	1,63	1,245	247	1,15	0
4	-15	0,363	1.564	247	0,9	0,56

Расчет и подбор компрессора

Для номинальных параметров

1)

2)Действительная масса всасываемого пара.

3)Действительная объемная подача.

4)Индикаторный коэффициент подачи.

5)Коэффициент невидимых потерь.

6)Коэффициент подачи компрессора.

7)Теоретическая объемная подача.

8)Удельная объёмная холодопроизводительность в рабочих условиях.

Для действительных параметров

1)Удельная массовая холодопроизводительность хладагента

где

i₁ - энтальпия точки 1;

i₄ - энтальпия точки 4;

2)Действительная масса всасываемого пара.

где

Q₀-холодопроизводительность заданная темой курсовой работы;

q₀ - удельная массовая холодопроизводительность хладагента;

3)Действительная объемная подача.

m_g - действительная масса всасываемого пара;

V₁^, - удельный обьем точки 1';

4)Индикаторный коэффициент подачи.

где

Р₀ - давление кипения;

Р_к - давление конденсации;

?Р_вс - депрессия давления всасывания 5 кПа;

?Р_н - депрессия давления нагнетания 10 кПа;

5)Коэффициент невидимых потерь.

где

Т₀, Т_к - абсолютные температуры кипения и конденсации;

6)Коэффициент подачи компрессора.

где

л_i - индикаторный коэффициент подачи;

л_w' - коэффициент невидимых потерь;

7)Теоретическая объемная подача.

где

V_g - действительная объемная подача;

л - коэффициент подачи компрессора;

8)Удельная объёмная холодопроизводительность в рабочих условиях.

q₀ - удельная массовая холодопроизводительность хладагента;

V_1'- удельный обьем хладагента в точке 1';

9)Удельная объёмная холодопроизводительность в номинальных условиях.

q_0н - номинальная удельная массовая холодопроизводительность хладагента;

V_1'н - номинальный удельный обьем точки 1';

10) Коэффициент подачи компрессора в номинальных условиях.

где

л_iн - номинальный индикаторный коэффициент подачи;

л_w'_н - номинальный коэффициент невидимых потерь;

11) Номинальная холодопроизводительность.

12)Адиабатная мощность.

13) Индикаторный коэффициент полезного действия.

b - эмпирический коэффициент: для фреоновых машин 0,0025;

14)Индикаторная мощность.

15)Мощность трения.

где

р_тр - удельное давление трения 50 кПа;

16)Эффективная мощность.

17) Мощность на валу двигателя.

18)Холодильный коэффициент.

19)Тепловой поток в конденсаторе.

По номинальной холодопроизводительности (см. 11 формула) я подбираю 3 полугерметичныхвинтовых компрессораHSK 8551 - 110-40P, марки Bitzer.

Выбираю именно этот компрессор так как:

· HSK - применяется для кондиционирования и среднетемпературного охлаждения

· Диапазон температур кипения от 10 до -20;

· Эксплуатируется почти на всех хладагентах, таких как: R404a,R507 и т.д.;

· малые габаритные размеры и низкие уровни вибрации и шума даже при максимальной нагрузке.

· повышенная эффективность работы электродвигателей, достигнутая благодаря новейшим разработкам;

· улучшенная геометрия профилей роторов;

Расчет и подбор испарителя (воздухоохладителя)

Воздухоохладители

Воздухоохладитель - это теплообменный аппарат, предназначенный для охлаждения воздуха. Наиболее широкое распространение получили воздухоохладители ребристо-трубчатого типа, о которых пойдет речь в данной статье.

Воздухоохладители применяются для хранения, охлаждения и заморозки скоропортящейся продукции (продукты питания, лекарственные препараты, цветы и т.д.), охлаждения цехов переработки мяса и рыбы, кондиционирования промышленных помещений, в системах приточной вентиляции для кондиционирования воздуха.

Расчет теплообменной поверхности

где

Q₀ - тепловой поток через воздухоохладитель, Вт;

k - коэффициент теплопередачи воздухоохладителя, Вт/(м²*К);

O_т- средний температурный напор между циркулирующим воздухом и кипящим хладагентом, К;

По площади теплопередающей поверхности воздухоохладителя м², подбираю воздухоохладитель GLE403C4, марки ALFALAVAL.

Подобрал именно такой теплообменный аппарат так как:

· Воздухоохладители предназначены для холодильных камер объемом от 10 до 400 м3. Агрегаты сконструированы с учетом требований простоты технического обслуживания и быстрого доступа ко всем элементам конструкции.

· Теплообменник изготовлен из медных труб с внутренним оребрением номинального диаметра 12 мм.

· Воздухоохладители серии BLE предназначены для камер хранения замороженных продуктов с температурой от -25 до -18°C. Расстояние между ребрами 7 мм.

· Вращение вентиляторов осуществляется от однофазных четырехполюсных электродвигателей переменного тока (230 В, 50 Гц) с защитой IP54 по DIN 40050. Низкая потребляемая мощность. Встроенная тепловая защита с термоконтактами обеспечивает надежное предохранение от перегрева электродвигателя.

· Корпус изготовлен из предварительно окрашенных алюминиевых панелей cо специальным покрытием, что позволяет эксплуатировать оборудование в тяжелых условиях.

Расчет и подбор конденсатора

Конденсатор - это теплообменный аппарат в котором происходит охлаждение и конденсация паров хладагента, в следствииотвода теплоты охлажденной водой или воздухом.

Процесс теплопередачи в конденсаторе протекает при сравнительно высоком давлении, соответствующем давлению насыщенных паров холодильного агента. Теплопередача от холодильного агента к среде осуществляется через стенки труб конденсатора при наличии разности (перепада) температур между холодильным агентом и средой. Обычно в конденсаторах устанавливаются перепады температур от 8 до 12°С при охлаждении воздухом и от 5 до 8°С при охлаждении водой.

Расчет конденсаторов заключается в определении площади их теплопередающей поверхности.

Расчет теплопередающей поверхности

где

Q_к - тепловой поток в конденсаторе, Вт;

k - коэффициент теплопередачи, Вт/(м²*К);

O_т- средний логарифмический температурный напор между хладагентом и теплоносителем, К;

По площади теплопередающей поверхности м², подбираю конденсатор BCMS 631A, марки ALFALAVAL .

Подобрал именно такой конденсатор так как:

· Ребристо - трубные конденсаторы (мощность: 8…260 кВт) обеспечивают эффективное охлаждение,

· Также следует отметить оптимальный расход электроэнергии и малый уровень шума.

Регулирующего вентиля

ТРВ -- это регулятор, положение регулирующего органа (иглы) которого обусловлено температурой в испарителе и задача которого заключается в регулировании количества хладагента, подаваемого в испаритель, в зависимости от перегрева паров хладагента на выходе из испарителя. Следовательно, в каждый момент времени он должен подавать в испаритель только такое количество хладагента, которое, с учетом текущих условий работы, может полностью испариться.

Для проектируемой установки предлагаю установить электронный ТРВ.

Главное его преимущество -- отсутствие мембраны и связанных с ней проблем. Регулирование проходного сечения осуществляется перемещением иглы конической формы под управлением шагового электропривода. При этом слово “шаговый” не должно вызывать испуг, будто плавное регулирование превратилось в двух-трех-позиционное. На самом деле речь идет, как правило, о 250-1500 шагах привода, а это практически гладкая кривая!

Управление приводом берет на себя контроллер кондиционера, снабженный этой функцией. В результате на основе измерений температуры и давления, поступающих в контроллер от соответствующих датчиков, генерируется сигнал, подаваемый на электропривод ТРВ.

Подбор РВ осуществляю по номинальной холодопроизводительности (см. пункт 3.1.2. формула 11).

Подбираю регулировочный вентиль EX8 (EXD - S38) с электрическим приводом, марки ALCO CONTROLS.

Подбираю этот РВ так как:

· предназначен для точного управления потоком хладагента в системах кондиционирования воздуха, холодильных системах, тепловых насосах и в процессах промышленного охлаждения

· Полностью герметичная конструкция

· Короткий период времени до полного закрытия (1.5 сек. для EX4/5/6, 3.2 сек. для EX7 и 5.2 сек. для EX8)

· Полное перекрытие трубопровода, нет необходимости в дополнительном соленоидном вентиле

· Постоянное регулирование массового расхода х/а (нет гидроудара) в холодильном контуре, широкий диапазон производительности

· Задвижка и порт из керамики для точного регулирования и минимального износа



4. Составление полной схемы холодильной установки

охлажденный автоматика хладагент

Для улучшения работы холодильной установки предлагаю подобрать дополнительное оборудование.

Выбираю следующее оборудование:

1. Ресивер

Линейный ресивер -- ёмкость для хранения жидкого хладагента. Предназначен для сбора жидкости после конденсатора для равномерной подачи хладагента в испарители и создания запаса хладагента в системе.

Используется в качестве накопителя для хранения сжатого газа или жидкости под давлением и для сглаживания перепадов давления газа. Например, после компрессорных станций ресиверы устанавливаются в качестве воздухосборников и служат для сглаживания пульсаций давления после насоса, охлаждения и создания резерва сжатого воздуха, освобождения

2. Маслоотделитель

Маслоотделитель- отделяет масло от хладагента.

В 2012 году фирмой OCS был разработан запущен производство модельный ряд высокоэффективных маслоотделителей для использования в холодильных установках с винтовыми компрессорами. Эффективность маслоотделения в аппаратах данной конструкции достигает 98% при малом перепаде давления между входом и выходом из аппарата. Маслоотделители серии OS устанавливаются на нагнетании винтового компрессора и возвращают отделившееся в аппарате масло обратно в компрессор под высоким давлением. Процесс маслоотделения происходит не только за счет изменения скорости и направления движения потока паров хладагента. Внутри аппарата установлен специальный каплеотбойник, предотвращающий унос капель масла с поверхности масла в нижней части аппарата при резких колебаниях (снижении) давления внутри маслоотделителя. Перед выходом из маслоотделителя пары хладагента, уже предварительно очищенные от капель масла, проходят специальный масляный сетчатый фильтр из нержавеющей стали, в котором происходит отделение оставшегося масла от хладагента

3. Трубопроводы.

В проектируемой установке предлагаю использовать трубопроводы с медными трубами потому, что медь обладает целым рядом физических свойств, совокупности которых нет ни у стали, алюминия, ни у большинства полимеров.

· Медь не вступает во взаимодействие с фреоном, хладоном и другими распространенными хладагентами.

· Этот материал имеет минимальную шероховатость внутренней поверхности. Благодаря этому свойству обеспечивается высокая проходимость хладагента.

· Она устойчива к колебаниям температур.

· Медные изделия известны своей пластичностью, газонепроницаемостью, сопротивлению к коррозии и имеет малый вес

4.Маслоохладитель

В данной установке для охлаждения масла предлагаю использовать маслоохладитель.

Воздушный маслоохладитель предназначен для смазки и охлаждения гидравлических систем различных узлов, станков, агрегатов, бурильных и помольных (мельниц, дезинтеграторов) установок в непрерывном режиме в машиностроительной, дорожной, строительной, металлургической, лакокрасочной и химической, нефтехимической отраслях промышленности.

Температура масла контролируется в баке, при превышении заданной температуры, автоматически включается вентилятор, который напором воздуха охладит масло в теплообменнике, при снижении температуры ниже заданной величины, вентилятор автоматически отключается. На выходе циркуляционного масляного насоса датчик контролирует наличие давления в системе, при его снижении ниже заданной величины, автоматически подается аварийный сигнал и маслоохладительотключается.

5. Фильтр-грязеуловитель.

Фильтры на всасывающей линии компрессора, или грязеуловители, предназначены для защиты поверхности цилиндров от повреждения при попадании в них ржавчины, окалины и других частиц.

6. Фильтр-осушитель.

Он предотвращает попадание мелких частиц в РВ, предохраняя холодильную установку от поломок. Также удаление влаги из холодильной системы невозможно без применения данного фильтра.

Внутри фильтра находиться цеолит в виде гранул. Эти гранулы задерживают излишнюю влагу фреона.

5. Расчет и подбор вспомогательного холодильного оборудования

Расчет и подбор ресивера

Расчет объема ресивера

где

(¹/_2…¹/₃)m_g - массовый расход хладагента , проходящего через ресивер, кг/ч;

V₃ - удельный объем жидкости при t_k, м³/кг;

По полученному объему, я подобрал вертикальный ресивер FS 905марки Bitzer.

Выбираю этот ресивер так как:

· Пригоден для всех хладонов

· Широкий диапазон рабочих температур от -10 до 120⁰С

Подбор маслоотделителя

Маслоотделитель подбирается по диаметру нагнетательной линии компрессора, так как у меня диаметр составляет 76 мм, то я подбираю маслоотделитель ОА 4188 марки Bitzerс штуцером подсоединения 76мм.

Выбираю этот маслоотделитель, так как у него высокая эффективность отделения масла от паров хладагента.

Расчет и подбор трубопровода

Всасывающая линия:

где

m - массовый расход хладагента через трубопровод, кг/с;

v - удельный объем хладагента м³/кг;

- скорость движния хладагента по трубопроводу, м/c;

Подбираю трубопровод с стандартным диаметром 79,4 мм.

Жидкостная линия от конденсатора до РВ :

Подбираю трубопровод диаметром 35мм.

Нагнетающая линия:

Подбираю трубопровод диаметром 54 мм.

6. Подбор приборов автоматики

Автоматический контроль за установкой осуществляется с помощью следующих приборов:

· Температура в камере контролируется термометром манометрическим маркиBCJH-NG, рабочий диапазон измеряемого давления от -1 до 34 бар

· Давление в магистрали нагнетания - манометроммарки BCJL-N рабочий диапазон измеряемого давления от -1 до 17 бар

Автоматическая сигнализация оборудования осуществляется с помощью следующих приборов:

· Установлен сигнализатор уровня ресивера АКС 38 маркиDanfos это электромеханическое поплавковое, предназначенное для обеспечения надежного электро-механического ответа на изменения уровня жидкости. с помощью чего система оповещает световыми или звуковыми сигналами о достижении заданных или предельных значений уровня и отклонениях от них.

Автоматическая защита холодильной установки включает:

Реле серии CAS отличаются высоким уровнем защиты, прочной и компактной конструкцией, а также ударо- и вибростойкостью. Серия CAS отвечает требованиям, которые предъявляются к большинству установок, работающих как на открытом воздухе, так и в помещениях. Реле давления CAS могут быть использованы в системах аварийной сигнализации и регулирования на заводах, дизельных установках, компрессорах, электростанциях, а также на судах.

· Диапазоны давления: от 0 до 60 бар

· Микровыключатель с фиксированным малым значением дифференциала

· Класс защиты IP67. Прочность и стойкость по отношению к морской воде.

· Прочная компактная конструкция

· Вибро- и ударостойкость

· Вариант с мембраной для использования в системах, в которых имеют место пульсации и пики давления, а также морская вода в качестве рабочей среды

· Вариант дифференциального реле давления

· По заказу поставляется со всеми соответствующими разрешениями на использование на суше и в морских условиях

На основании данной информации устанавливаю на компрессоре:

Реле от минимального давления на входе в компрессорCAS136 марки Danfosдиапазоном от 0 до 10 Bar.

И так же на компрессоре установлено реле от максимального давления на выходе из компрессора CAS147 марки Danfosдиапазоном от 6 до 60 Bar.

Автоматическое регулирование холодильной установки включает в себя:

· Регулирование конденсатора - установлен регулятор давленияKVR 35 марки Danfos диапазоном от 5 до 17,5 Bar

· Регулирование охладителя масла - установлен регулятор температуры AVTB маркиDanfos диапазоном от 30 до 100 С⁰

· Регулирование испарителя(воздухоохладителя) - установлен регулятор подачи хладагентаKVC 15 марки Danfos диапазоном от 0,2 до 6 Barс помощью электронного РВ

· Регулирование холодопроизводительности - регулируется путем автоматического включения и отключения винтовых компрессоров контроллеромна щите управления.

7. Сводная таблица оборудования

Таблица 7.1. Сводная таблица подобранного оборудования

№	Вид оборудования	Марка	Кол-во, шт	Габаритные размеры, мм	Масса, кг
				Ширина	Длина	Высота
1	Винтовой компрессор	HSK 8551 - 110-40P	3	585	1262	647	680
2	Маслоотделетель	ОА 4188	1	-	-	-	-
3	Конденсатор	BCMS 631A	1	470	1115	828	44,29
4	Маслоохладитель	HL 0929	1	380	1210	1100	174,6
5	Линейны ресивер	FS905	1	341	381	1524	298
6	РВ	РВ EX8	1	-	-	-	-
7	Воздухоохладитель	GLE403C4	1	630	2110	685	118
8	Фильтр грязевой герметичный	-	6	-	-	-	-

9	Реле защиты от минимального давления	-	3	-	-	-	-
10	Реле защиты от максимального давления	-	3	-	-	-	-
11	Запорная арматура	-	4	-	-	-	-
12	Обратный клапан NRV	-	4	-	-	-	-
13	Кран шаровой GBC	-	7	-	-	-	-
14	Манометр давленияBCJH-NG	-	1	-	-	-	-
15	Регулятор давления	-	1	-	-	-	-
16	Электродвигатель	-	6	-	-	-	-
17	Датчик температуры	-	3	-	-	-	-
17	Датчик температуры	-	3	-	-	-	-
18	Регулятор температуры масла ORV	-	1	-	-	-	-
19	Сигнализатор уровня	-	2	-	-	-	-
20	Клапан соленоидный EVR	-	4	-	-	-	-
21	Смотровое стекло	-	4	-	-	-	-
22	Реле протока масла	-	3	-	-	-	-
23	Фильтр осушитель со сменным сердечником 48 - DU	-	1	-	-	-	-
24	Термометр в испарителе	-	1	-	-	-	-
25	Датчик регулирования холодопроизводительности	-	1	-	-	-	-

8. Компановка машинного отделения

Компоновка - это взаимное расположение в главном корпусе станции оборудования и строительных конструкций..

Основные требования к компоновке.

· Надежность

· Безопасность

· Удобная эксплуатация

· Возможность ремонта оборудования

· Удобство монтажа

· Механизация основных работ

· Соблюдение санитарно-гигиенических и противопожарных требований

· Соблюдение правил техники безопасности

· Экономичность

Основное и вспомогательное оборудование установок (компрессоры, насосы, ресиверы, пром. сосуды, маслоотделители) размещают, как правило, в общем машинном отделении. Конденсаторы, градирни, размещают на открытых площадках вне машинного отделения.

Планировка машинного отделения должна быть удобной для обслуживания машин, аппаратов, распределит.устр., с минимальной протяженностью трубопроводов; площадь машинного отделения должна быть минимальной, а использование объема - наилучшим.

Для удобства обслуживания и безопасности персонала должны быть предусмотрены проходы между оборудованием и отступы от стен. Главный проход между компрессорами и расстояния от электрических щитов и щитов с контрольно-измерительными приборами следует принимать не менее 1 м, между гладкой стеной и машиной или аппаратом не менее 0,8 м, от колонны до выступающих частей машины - не менее 0,7 м.

В машинном отделении в зависимости от типа применяемого оборудования допускается применение верхней или нижней разводки трубопроводов. При нижней разводке предусматривают возможность дренажа жидкого хладагента из всасывающих трубопроводов, при верхней - трубопроводы от компрессоров направляют к глухой стене, чтобы не затемнять цех.

Трубопроводы прокладывают с уклоном от компрессора, чтобы в случае образования в них жидкого хладагента он сливался в аппараты, а не в компрессор. Уклоны должны быть не менее 0,002 для газо- и паропроводов, расположенных в направлении потока, и 0,003 - для газо- и паропроводов, расположенных против потока.

Камерное оборудование размещают таким образом, чтобы обеспечить равномерное распределение температуры в объеме камеры. Рекомендуеые расстояния (мм) батарей от строительных конструкций (потолка, стен) 150-300 до оси верхнего ряда труб (оребренные, гладкотрубные), 150-200 (пристенныеоребренные, гладкотрубные и панельные).

Постаментные воздухоохладители камер хранения рекомендуется устанавливать в отдельных помещениях, чтобы можно было обслуживать оборудование, не заходя в камеру. Навесные воздухоохладители камер хранения и морозильных камер устанавливают непосредственно в камерах или на антресолях в коридорах.

9. Спецвопрос: общие вопросы эксплуатации оборудования

Эксплуатация винтового фреонового компрессора, а так же рассмотрим схему заправки маслом

Эксплуатация-стадия жизненного цикла изделия, на которой реализуется , поддерживается и восстанавливается его качество. Эксплуатация изделия включает в себя использование по назначению, хранение , техническое обслуживание и ремонт.

Техническая эксплуатация -- часть эксплуатации, включающая транспортирование, хранение, техническое обслуживание и ремонт изделия (ГОСТ 25866-83).

Средства эксплуатации - здания, сооружения, технические устройства, в том числе инструмент, запасные части и эксплуатационные материалы, необходимые для эксплуатации.

При этом под эксплуатацией понимается стадия жизненного цикла изделия, на которой реализуется, поддерживается и восстанавливается его качество (ГОСТ 25866-83).

Система эксплуатации - совокупность изделий, средств эксплуатации, устанавливающий правила документации, необходимых и достаточных для выполнения задач эксплуатации.

Условия эксплуатации - совокупность внешних воздействующих факторов, влияющих на изделие при его эксплуатации.

Жизненный цикл изделия (жизненный цикл продукции) -- совокупность процессов, выполняемых от момента выявления потребностей общества в определенной продукции до момента удовлетворения этих потребностей и утилизации продукта.

Жизненный цикл включает период от возникновения потребности в создании продукции до её ликвидации вследствие исчерпания потребительских свойств. Основные этапы жизненного цикла: проектирование, производство, техническая эксплуатация, утилизация. Применяется по отношению к продукции с высокими потребительскими свойствами и к сложной наукоёмкой продукции высокотехнологичных предприятий.

количество этих индикаторов, специфичных для каждого класса и типа оборудования.

· Маркетинговые исследования

· Проектирование продукта

· Планирование и разработка процесса

· Закупка

· Производство или обслуживание

· Проверка

· Упаковка и хранение

· Продажа и распределение

· Монтаж и наладка

· Техническая поддержка и обслуживание

· Эксплуатация по назначению

· Послепродажная деятельность

· Утилизация и(или) переработка

Учёт этапов жизненного цикла позволяет уменьшить издержки на доработку изделия или даже предотвратить возможную катастрофу вследствие действия «непредусмотренных» обстоятельств, рационально спланировать деятельность по созданию и обслуживанию продукции.

Эксплуатация холодильного компрессора включает в себя:

1. Пуск

2. Обслуживание компрессора

3. Останов

Обкатка агрегата. По окончании монтажных работ агрегаты типа А350 с компрессорами типа ВХ-350 обкатывают в течение 2 ч со снятыми клапанами всасывающего и нагнетательного вентилей. При этом агрегат должен быть укомплектован манометрами и термометрами, заполнен маслом до 3/4 высоты масломерного стекла, золотник компрессора устанавливают в положение минимальной производительности. Проверяют отсутствие посторонних предметов, мешающих пуску, надежность заземления и проворачивают компрессор вручную. В ходе обкатки контролируют разность давлений масла в пределах 0,2--0,4 МПа и температуру масла после маслоохладителя, которая должна быть 25 … 45 °С. Перед заполнением агрегата аммиаком его испытывают на плотность воздушным давлением 1,5 МПа, а затем вакуумируют до давления 0,005 МПа.

Обкатку и испытание агрегатов типа FMS 3-900 производят на заводе-изготовителе, после чего заполняют инертным газом.

1. Пуск агрегата. Система автоматического управления агрегатом предусматривает его пуск в местном, полуавтоматическом и автоматическом режимах. В местном режиме допускается только кратковременная работа при обкатке.

При полуавтоматическом режиме, когда температура масла менее 15 °С, переключая запорную арматуру агрегата, обеспечивают циркуляцию масла по контуру: маслосборник -- насос -- редукционный вентиль -- маслосборник. Установив переключатель УК-74 в положение «М», включают насос. При прогреве масла до температуры свыше 15 °С возможен пуск компрессора. Насосы воды и хладоносителя запускаются с закрытой задвижкой на нагнетании, которую потом медленно открывают. В аммиачной системе открывают все запорные вентили (за исключением РВ и всасывающего вентиля компрессора), запускают аммиачный насос.

Переключатель «Род работы» на УК-74 устанавливают в положение ключа «ПА» или «А»: при этом действуют все защиты с расшифровкой причин остановки компрессора. Золотник компрессора устанавливают в положениеминимальной производительности:

вращением маховика золотника по часовой стрелке до упора в агрегатах А350-7-0 и А350-7-2;

нажатием кнопки устройства А-80 в агрегатах А350-7-1 и А350-7-3.

В это время производят те же проверки, что и перед текущим пуском поршневого компрессора. Пуск компрессора производится кнопкой «пуск» на УК-74. Одновременно с пуском компрессора открывается соленоидный вентиль подачи воды в маслоохладитель.

После этого вращением маховика или нажатием кнопки устройства А-80 переводят золотник в положениемаксимальной производительности. Приоткрывают всасывающий вентиль, понижают давление в испарительной системе. Полное открытие всасывающего вентиля возможно только при постоянном наблюдении за нагрузкой на электродвигатель по амперметру. Превышать нагрузку на электродвигатель запрещено во избежание выхода его из строя. При высокой нагрузке на электродвигатель уменьшают производительность перемещением золотника и только после этого полностью открывают всасывающий вентиль, а затем регулирующий.

Пуск агрегата типа FMS3-900 производится нажатием кнопки «Пуск» на пульте управления. Всасывающий вентиль перед пуском должен быть закрыт. Если маслоотделитель оборудован маслоподогревателем, последний включают за 5 ч до пуска агрегата при температуре в помещении ниже 5 °С.

После пуска компрессора всасывающий вентиль открывают полностью. Наблюдая за показаниями амперметра, увеличивают производительность компрессора нажатием соответствующей кнопки на щите. В агрегатах выпуска последних лет имеется защита от превышения нагрузки на электродвигатель: мигание лампочки освещения табло амперметра свидетельствует о максимально допустимой нагрузке, а нажатие кнопки увеличения производительности не приводит к ее повышению. Увеличение производительности возможно только при падении давления в испарителе. При этом мигание на табло прекратится.

Работа агрегатов в автоматическом режиме предусматривает автоматическое увеличение производительности до заданной по сигналу реле температуры или реле давления.

2. Обслуживание винтового компрессора.

Обслуживание винтовых компрессоров разных марок в принципе одинакова. В среднем замена масла и масляного фильтра (а также воздушного фильтра) производится каждые 2000-4000 часов (некоторые производители увеличивают этот срок до 8000 часов при условии использования на компрессорах их фирменного масла). Обслуживание лучше проводить не реже одного раза в год, даже при меньшей наработке.

Замена сепаратора осуществляется, как правило, через одну замену масла.

Замена ремней на компрессорах с ременным приводом - не чаще одного раза в 12 000 часов, примерно с такой же периодичностью необходимо обслуживать клапаны всасывания и минимального давления.

Подшипники на винтовом блоке меняются в интервале от 25 000 до 60 000 часов, в зависимости от производителя ступени.

Смазка подшипников электродвигателя - в соответствии с конструкцией двигателя и рекомендациями производителя, от 1000 часов. Некоторые двигатели не требуют периодической смазки.

Также на компрессоре при проведении каждого ТО контролируется ряд параметров, таких как натяжение ремней, всасывающего клапана, производится протяжка резьбовых соединений и электросхемы.

Чистота радиаторов охлаждение, состояние и уровень масла контролируется постоянно.

Своевременное и грамотное выполнение всех данных мероприятий гарантирует долгую и бес проблемную жизнь Вашему компрессорному оборудованию. В принципе, большинство операций по обслуживанию не требуют высокой квалификации персонала и может производиться своими силами, однако проведение более сложных работ, чем замена масла и фильтров, лучше доверить опытным специалистам.

3.Остановка агрегата. Текущая остановка агрегата производится кнопкой «Стоп» на УК-74. Одновременно закрывается соленоидный вентиль и прекращается подача воды в маслоохладитель. Масляный насос выключается переключателем режимов в положение «отключено». Всасывающий вентиль закрывают перед остановкой агрегата, нагнетательный -- после остановки.

Автоматически агрегат останавливается при понижении давления всасывания до 0,03--0,05 МПа; повышении давления нагнетания до 1,4 МПа; понижении разности давлений масла до 0,1 МПа; повышении температуры нагнетания до (100±5) °С; повышении температуры масла до (60±5) °С; понижении температуры масла до 15 °С; повышении уровня хладагента в отделителе жидкости.

Так как эксплуатация предусматривает уход и обслуживание оборудования то рассмотрим схему заправки винтового компрессора маслом.

Процедура заправки масла:

1. Вакуумируют систему, затем закрывают оба сервисных вентиля на компрессоре. Соединяют вакуумный насос с одним из сервисных вентилей. Уменьшают давление в компрессоре до незначительного положительного значения давления приблизительно в 0,1 бар и останавливают насос. Откручивают масляную пробку с компрессора и привинчивают зарядный шланг с закрытым отсекающим вентилем.

2. Аккуратно открывают всасывающий сервисный вентиль и пускают достаточное количество паров хладагента в компрессор из системы, чтобы создать незначительное положительное давление, потом закрывают всасывающий сервисный вентиль. Затем открывают отсекающий вентиль на зарядном шланге, чтобы удалить воздух. Снимают крышку с емкости с маслом и опускают конец зарядного шланга до дна. После этого закрывают отсекающий вентиль.

3. Запускают заново вакуумный насос. Когда давление в компрессоре опустится ниже атмосферного, осторожно открывают отсекающий вентиль и заполняют маслом компрессор до необходимого уровня, наблюдая в смотровое стекло компрессора, затем закрывают отсекающий вентиль.

4. Останавливают вакуумный насос и создают незначительное положительное давление, открывая заранее всасывающий сервисный вентиль на компрессоре. Затем отсоединяют зарядный шланг и закручивают масляную пробку.

Этот метод зарядки масла дает уверенность, что воздух или влага не попадут в систему. Возможна небольшая потеря хладагента, которую необходимо восполнить.

При заправке маслом компрессора не следует опорожнять емкость с маслом полностью, так как возможно попадание воздуха в компрессор. Если это случилось, закручивают масляную пробку и делают полное вакуумирование.

Для наглядного образца выполнена схема запрвки маслом



Заключение

В ходе работы над проектированием холодильной установки для хранения охлажденной мясной продукции в г.Екатеринбург выполнены основные поставленные задачи:

1. Подобрано современное основное и вспомогательное оборудование для оптимального режима работы холодильной установки.

Винтовой компрессор марки HSK 8551-110-40РBitzer

Bоздухоохладитель маркиGLE403 C4ALFALAVAL

Воздушный конденсатор марки BCMS 631 AALFALAVAL

Маслоотделитель марки ОА 4188 Bitzer

Регулировочный вентельEX- 8

Оборудование соответствует всем современным требованиям холодильного оборудования

2. Выбран наиболее подходящий способ хранения охлажденной мясной продукциимясокомбината г. Екатеринбург

Использован способ непосредственного охлаждения, сбезнасосной подачей хладагента к воздухоохладителю.

Для оптимальных условий хранения решено использовать картонную упаковку и размещение продукции по всему объему камеры.

3. Разработана схема автоматизации, подобраны все наиболее подходящие элементы автоматического контроля, защиты, регулирования и сигнализации холодильной установки.

4. Проработан вопрос эксплуатации спроектированного оборудования.



Список использованных источников

1. ЛашутинаН.Г. «Холодильные машины и установки», г. Москва 2006

2. Явнель Б.К.«Курсовое и дипломное проектирование», г. Москва 1989

3. БражниковА.М.«Кондиционирование воздуха на предприятиях мясной и молочной промышленности», г. Москва 1979.

4. Полевой А.А. «Монтаж холодильных установок», г. Санкт - Петербург 2005

5. Полевой А.А. «Автоматизация холодильных установок», г. Санкт - Петербург 2005

6. http://www.danfoss.com

7. http://www.bitzer.ru

8. http://www.alfalaval.com

9. http://www.tk-sibirholod.ru

10. http://royalpk.ru

11. http://x-world5.com

12. http://www.technikum.ru

13. http://www.mageron.ru

14. http://www.znaytovar.ru

15. http://www.alco-controls.ru

Размещено на Allbest.ru