Проект холодильной становки для охлаждения воды в технологических целях холодопроизводительностью 200 квт в г. Кирове
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
ФГОУ СПО Мелеузовский механико-технологический техникум
Специальность
1711
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
ПРОЕКТ ХОЛОДИЛЬНОЙ СТАНОВКИ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ВОДЫ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЦЕЛЯХ ХОЛОДОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ
200 кВт В г. КИРОВЕ
Студент:
С.А. Наумов
Руководитель
проекта:
З.В. Кайбушева
Консультант
по экономической части:
Т.В. Ишбаева
Нормоконтроль:
В.В. Прокудин
Мелеуз 2005
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
4
1. Технико-экономическое обоснование
6
2. Выбор расчётных параметров
8
3. Выбор системы охлаждения
10
4. Тепловой расчёт
12
5. Расчёт изоляции
15
6. Расчёт и подбор компрессор
17
7. Расчёт и подбор теплообменных аппаратов
22
8. Расчёт и подбор вспомогательного оборудования 24
9. Автоматизация холодильных установок
28
10.
Подбор приборов автоматики
31
11.
Издержки производства и основные показатели работы предприятия 34
12.
Охрана труда и окружающей среды 44
Список используемых источников
49
Приложение
50
ВВЕДЕНИЕ
Холодильная техника в настоящее время представляет собой высокоразвитую отрасль промышленности,
способную довлетворить самые разнообразные требования, возникающие в связи с необходимостью отводить теплоту от различных объектов при температурах ниже температуры окружающей среды.
Холодильная техника применяется на предприятиях различных отраслей промышленности. Практически нет таких отраслей, где бы не применялся искусственный холод. Одной из важнейших областей применения искусственного холода является мясная, и молочная промышленность входит в состав агропромышленного комплекса. Основные задачи агропромышленного комплекса - достижение стойчивого роста сельскохозяйственного производства, надёжное обеспечение страны продуктами питания и сельскохозяйственным сырьём. Решение задач, поставленных перед агропромышленным комплексом, зависит от внедрения достижений холодильной техники и технологии развития сети холодильников, оснащений отраслей агропромышленного комплекса рефрижераторным транспортом, контейнерами для транспортировки и хранения продукции. В мясной и молочной промышленности искусственный холод применяется для охлаждения, замораживания и хранения молочных и мясных продуктов.
Во многих технологических процессах, например при изготовлении масла и молочных продуктов на молочных комбинатах, в системах кондиционирования воздуха охлаждение осуществляют в специальных аппаратах с помощью промежуточного хладоносителя (холоднойа воды либо рассола), поступающего из центральной холодильной станции по сети трубопроводов.
В данном проекте применяется система централизованного холодоснабжения с потребителями холода,
удалёнными от холодильной станции. Основное отличие этой становки от холодильных становок с рассольным охлаждением состоит в меньшей зависимости от потребителя холода. Назначение такой становки - приготовление хладоносителя с заданным расходом, напором начальной и конечной температурами.
Вид промежуточного хладоносителя выбирается в зависимости от его температуры: при температуре 1
Для сглаживания неравномерности тепловых нагрузок в течение суток, меньшения капитальных и эксплуатационных затрат на получение холода на предприятиях молочной промышленности широко применяют аммиачные холодильные становки с аккумуляторами холода. Эти аккумуляторы созданы на базе панельных испарителей типа ИП, применяемых для охлаждения жидких хладоносителей. В период малых тепловых нагрузок на поверхности панелей намораживается слой льда толщиной 30-40 мм, который тает в период пиковых нагрузок, меньшая тем самым нагрузку на холодильную становку.
Таким образом применение установки для охлаждения воды с использованием промежуточной ёмкости и аккумуляторов АКХ является эффективным способом сглаживания колебаний в тепловых нагрузках.
1.ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
Город Киров является административным центром Кировской области. Он расположен на левом высоком берегу реки Вятки, в 900 км от Москвы на северо-восток. Город был основан в 1374 г.
как город Вятка, с 15 века по 1780 год носил название Хлынов, затем был переименован в город Вятку, и свое современное название получил в 1934 году.
Издревле город был известен как местный центр ремесел и торговли.
Климат умеренно-континентальный, с продолжительной меренно холодной зимой и коротким,
но сравнительно теплым летом. Средние температуры: января - от 14
Киров - крупный промышленный, транспортный и культурный центр. Через него проходят основные железнодорожные магистрали, соединяющие Северо-Запад и Центр с ралом, Сибирью и Дальним Востоком, также северными районами страны. Территория МО город Киров составляет 70,5 тыс.га. Численность населения по статистическим данным в 2003 году составила 497,4 тыс. чел., из них городское население составляет 474,9 тыс. чел., сельское - 22,5 тыс. чел.
Определяется численность населения города Кирова в перспективе, по формуле:
Чп = Чф<
(1.1)
где Чп - численность населения на перспективу, чел;
Чф - Численность населения фактическая, чел;
- число лет на перспективу;
P
Ц прирост населения
(1-1,5%)
Чп = 497,4
а<= 522,8 тыс.чел.
Ведущие отрасли промышленности: машиностроение и металлообработка (АО Электромашзавод им.
Лепсе - железнодорожные краны; завод Кирскабель - неизолированный алюминиевый провод; производственно-торговая фирма Веста - автоматические стиральные машины); химическая
и нефтехимическая (Кировский фосфоритный рудник - минеральные добрения; АО Кировский шинный завод);
микробиологическая
(Кировский биохимический завод - кормовые дрожжи); лесная, деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная (деловая древесина,
фанера, лыжи, спички; АО Эликон - производство кабельной и конденсаторной бумаги); лёгкая (АО Белка - меха и меховые изделия; АО Искож - искусственные кожи, фирма Баско); пищевая. Производство стройматериалов.
Добыча фосфоритов, торфа и др.
Сельское хозяйство области в основном имеет зверо-животноводческое направление. Выращивают зерновые культуры, лён-долгунец, картофель, овощи. Средняя рожайность по области (ц/га, 1995 г.):
зерна - 9,8; картофеля - 177; овощей - 341. Производят скот и птицу на бой,
молоко, шерсть, яйца.
Структура валового продукта производства, (%): промышленность - 38,9; сельское хозяйство - 16,1; строительство - 3,8; транспорт - 7,0; торговля и коммерческая деятельность 9,5; прочее - 24,7.
Структура занятости населения, (%): промышленность - 27,5; сельское хозяйство - 16,5; лесное хозяйство - 0,7; строительство - 3,8; транспорт - 5,3; связь - 1,4; торговля и общественное питание - 14,9; жилищно-коммунальное хозяйство - 3,9; здравоохранение, физическая культура, социальное обеспечение - 7,4;
образование - 9,3; культура и искусство - 1,8; наука и научное обслуживание - 0,3;
другие отрасли - 7,4.
2.ВЫБОР РАСЧЁТНЫХ ПАРАМЕТРОВ
Расчётный (рабочий) режим холодильной становки характеризуется температурами кипения -
Расчётные параметры наружного воздуха.
Холодильники, как правило, рассчитывают на самый жаркий период года. Поэтому в качестве летней расчётной температуры в городе Кирове принимаема
Метод определения температуры мокрого термометра.
На
Рис. 1. Метод определения по
Расчётная температура воды для охлаждения конденсаторов.
Оборотное водоснабжение воды, то есть начальную температуру воды (t
t
t
|
Изм.
|
Конечную температуру воды принимают на Е5ºС выше начальной температуры воды,
t
t
Температуру конденсации принимают на Е6ºС выше средней температуры воды в конденсаторе,
tк = а
(1.3)
tк = а
C
3. ВЫБОР СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ
При подборе оборудования учитывают показатели основных его свойств: потребительских, отражающих полезный эффект от использования (холодопроизводительность, расчётная температура охлаждаемой среды, объёмная подача, суммарная холодонагрузка и др.);
надежности, характеризующих безотказность, долговечность и ремонтопригодность;
стандартизации и нификации, безопасности и экономичности.
При проектировании установки для охлаждения воды, необходимо в первую очередь определиться со схемой холодильной становки. В данном проекте применяется безнасосная схема. В ряду некоторых недостатках перед насосно-циркуляционной схемой, которая обеспечивает сто процентную надёжность в защите от влажного хода компрессора,
безнасосная схема компенсирует этот недостаток путем введения в систему отделителя жидкости и защитного ресивера. Кроме того, безнасосная схема более экономична, чем насосно-циркуляционная, т.к. отсутствие насосов снижает затраты на электроэнергию
Следующим шагом в выборе системы охлаждения является хладагент. В качестве хладагента в проекте используется аммиак (R717). Аммиак наряду с другими хладагентами имеет несколько преимуществ:
специфический запах, что в свою очередь облегчает определение течек и своевременное их странение, не активен к металлам, один из лучших хладагентов по термодинамическим свойствам. Надо также отметить, что аммиак полностью экологичен и по сравнению с хладонами не разрушает озоновый слой Земли, что в наше время так актуально. Ещё одно и наверно самое главное преимущество аммиака - его экономичность. По-сравнению с хладоном-12 (R12), аммиак во много раз дешевле.
Так как проектируется установка для охлаждения воды то хладоносителем также является вода. В качестве оборудования для охлаждения хладоносителя будет целесообразно применить панельный испаритель,
точнее аккумуляторы холода марки АКХ созданных на базе панельных испарителей марки ИП. А период малых тепловых нагрузок на поверхности панелей намораживается слой льда толщиной 30 - 40 мм, который тает в период пиковых нагрузок,
уменьшая тем самым нагрузку на холодильную становку.
Также для сглаживания колебаний холодонагрузки схема холодоснабжения предусматривает промежуточную
ёмкость в виде открытого бака. При этом одна группа насосов осуществляет циркуляцию хладоносителя между испарителем и промежуточной ёмкостью, другая между ёмкостью и потребителем холода.
Тип конденсатора выбирается в зависимости от климатических словий местности проектирования. Так,
конденсаторы водяного охлаждения применяют при достаточном количестве относительно чистой и мягкой воды. Кроме того, горизонтальные кожухотрубные и кожухозмеевиковые конденсаторы требуют более чистой и мягкой воды, чем вертикальные, так как теплопередающую поверхность горизонтальных аппаратов труднее очищать от накипи и загрязнений. Вертикальные кожухотрубные конденсаторы менее чувствительны к загрязнениям; их можно станавливать на открытой площадке, не опасаясь замерзания воды в холодное время года.
Основываясь на выше изложенном, для отвода теплоты конденсации выбираются вертикальные кожухотрубные конденсаторы.
4. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ
Тепловой расчёт в данном проекте заключается в определении количества холода, которое необходимого запасти в баке-аккумуляторе для сглаживания тепловых нагрузок на холодильную установку.
Холодопроизводительность установки для охлаждения воды определяют по графику изменения тепловой нагрузки в течение суток. Сначала определяют суммарную потребность холода в сутки (
), равную суточной выработке холода станцией (в кВтч или кДж):
а<= <∑Q
где Q
Δτ
Рис.2. График изменения нагрузки на холодильную станцию
а<= 1503
+ 3506 + 3003 + 1004 = 3850 кВтч = 38503,610<³ кДж = 1386010<³ кДж
Среднюю расчётную холодопроизводительность станции (Qх.ст), определяют по формуле:
Qх.ст = 
(4.2)
где <τр - продолжительность работы холодильной станции в сутки (<τр = 20...22 ч/сут.)
Qх.ст = 
Количество холода, которое необходимо запасти в баке-аккумуляторе,
определяется по формуле:
Qак = <∑
<Δ<τ
где а<= Q
Qак = (350 - 200)6 + (300-200)3 = 1200
кВтч = 12003,610<³ кДж = 432010<³ кДж
Площадь теплопередающей поверхности бака-аккумулятора должна отвечать двум требованиям: она должна быть достаточной для передачи среднесуточной тепловой нагрузки на станцию при работе в течение 15 - 16 ч в сутки; масса льда, накопленного на поверхности испарителей, должна быть достаточной для снятия пика избыточной тепловой нагрузки.
Исходя из первого требования Fак, м<²:
Fак = 
(4.4)
где
t
Fак = 
а<= 120 м²
Исходя из второго требования:
Fак = 
(4.5)
где <δл - толщина намороженного слоя льда, мм;
ρл - плотность льда, кг/м<³ (<ρл = 900...920 кг/м<³);
360 - дельная аккумулирующая способность льда, кДж/кг
Fак = 
290
м²
По таблице 13.4,[6] подбирается аккумулятор холода марки АКХ-160
5. РАСЧЁТ ИЗОЛЯЦИИ
Расчёт изоляции сводиться к определению толщины теплоизоляционного слоя бака-аккумулятора,
соответствующий нормативному значению коэффициента теплопередачи. Бак-аккумулятор проектируется прямоугольной формы, из глеродистой стали марки СТ 3 и толщиной 0,01 м. В качестве теплоизоляции выбирается пенополистирол (ПСБ-С). Т.к. бак-аккумулятор расположен вне помещения, на открытой площадке, то для повышения теплоизоляции снаружи бак оформлен оштукатуренной кирпичной кладкой.
Нормативное значение коэффициента теплопередачи выбирается из таблицы 55,[1].
Толщина теплоизоляционного слоя аопределяется по формуле, м:
<δиз <= <λиз [1/
где
конструкции, Вт/(м²К);
αн, <αв - коэффициенты теплопередачи с наружной и внутренней сторон ограждений, Вт/(м²К), определяется из таблицы 57,[1]
<δ<ι
Ц толщина отдельных слоев ограждений (кроме теплоизоляции), м;
<λ<ι
Ц коэффициент теплопроводности изоляционного и строительного материалов, Вт/(м²К) из таблицы 54,[1].
δиз <= 0,05[1/0,3Ц(1/23,3 +0,02/0,93 + 0,12/0,81 +
0,01/0,93 + 1/8)] = 121 мм
Принимаем
2 слоя теплоизоляции ПСБ-Са 1х100 и 1х25
Если стандартная толщина изоляции превышает расчётное значение больше чем на 10%, то необходимо определить действительное значение коэффициента теплопередачи ограждения,
Вт/(м²К):
<λиз<] , (5.2)
где <δ
αн, αв - коэффициенты теплопередачи с наружной и внутренней сторон ограждений, Вт/(м²К), определяется из таблицы 57,[1].
kд = 1/[(1/23,3+0,02/0,93а <+ 0,12/0,81 + 0,01/0,93 + 1/8)+0,121/0,05] = 0,362
Вт/(м²К)
Результаты расчётов сводим в таблицу 5.1.
Таблица
5.1
 Конструкция
теплоизоляции бака
|
№
слоя
|
Наименование
и материал
|
Толщина
δ<ι, м
|
Коэффициент
теплопроводности
λ<ι, Вт/(мК)
|
|
1.
|
Штукатурка
|
0,02
|
0,93
|
|
2.
|
Кирпичная кладка
|
0,12
|
0,81
|
|
3.
|
Теплоизоляция ПСБ-С
|
0,12
|
0,05
|
|
4.
|
Сталь
|
0,01
|
0,93
|
6.
РАСЧЁТ И ПОДБОР КОМПРЕССОРА
Для расчёта и подбора компрессора необходимо определить основные параметры: температуру кипения,
температуры всасывания паров хладагента, температуру переохлаждения.
Температуру кипения выбирают в зависимости от холодильной становки и температуры охлаждаемой среды.
Так для одноступенчатой становки температуру кипения выбирают на Е12
tо <= 5-12 = -7
Температура всасывания для аммиачной холодильной машины на Е10
tвс <=
tвс <= -7 + 5 = -2
Температура переохлаждения на 3-5
tп <=
tп = 33 - 3 = 30
Расчёт нагрузки на компрессор на каждой температуре кипения Qo, определяются по формуле:
Qкм/
где - коэффициент потерь холода при транспортировки;
при непосредственном охлаждением = 1,05...1,1
при рассольном
b - коэффициент рабочего времени
b - 0,67...0,92
Qo = 1,1200/0,9 = 245 кВт
Рис. 3. Цикл одноступенчатой холодильной машины в
Таблица 6.1.
| Энтальпия кДж/кг
|
Удельныйа объема
м3/кг
|
Давление кПа
|
| Рабочиеа
параметры
|
|
i1
|
i1,
|
i2
|
iТ
|
i4
|
υ1,
|
Ро
|
Рк
|
|
1674
|
1679
|
1885
|
575
|
560
|
0,35
|
328
|
1274
|
| Номинальныеа
параметры
|
|
i1
|
i1,
|
i2
|
iТ
|
i4
|
υ1,
|
Ро
|
Рк
|
|
1664
|
1674
|
1880
|
561
|
536
|
0,5
|
236
|
1002
|
6.1. Расчёт компрессора в номинальных условиях
tк <= 30
1. дельная массовая холодопроизводительность хладагента в номинальных словиях, кДж/кг:
q
2. дельная объёмная холодопроизводительность в номинальных словиях, кДж/м<³:
q<υн = 1Тн (6.6)
q<υн = 1128/0,5
= 2256 кДж/м<³
3. Коэффициент невидимых потерь для непрямоточных компрессоров в номинальных словиях:
λ
<λ
4. Индикаторный коэффициент подачи в номинальных словиях:
λ(6.8)
λа<= 0,81
5. Коэффициент подачи компрессора в номинальных словиях:
λн = λ
λн = 0,78 0,81 = 0,63
6.2. Расчёт компрессора в рабочих условиях
1.
Удельная массовая холодопроизводительность хладагента, кДж/кг:
q
q
2. Действительная масса всасываемого пара, кг/с:
mд = Qо
mд = 245/4 = 0,22а кг/с
3. Действительная объёмная подача, м<³
Vд =
Vд = 0,22 0,35 = 0,077 м<³
4. Индикаторный коэффициент подачи:
λ(6.13)
λа<= 0,84
5. Коэффициент невидимых потерь для непрямоточных компрессоров:
λWТ = То/(Тк + 26) (6.14)
λWТ = 266/(306 + 26) = 0,8
6. Коэффициент подачи компрессора
λ = <λ
λ = 0,84 0,8 = 0,67
7. Теоретическая объёмная подача, м<³
Vт = Vд
Vт = 0,077/0,67 = 0,11 м<³
8. дельная объёмная холодопроизводительность, кДж/м<³:
,
(6.17)
9. Номинальная холодопроизводительность,
кВт:
Qон =Q
Qон =245(2256 0,63)/(3182,86 0,67)
= 162,9а кВт
10.
диабатная мощность
Na = mд(2 - Т) (6.19)
Na =0,22(1885 - 1694) = 45,31 кВт
11.
Индикаторный коэффициент полезного действия
η<ι = <λ
η<ι = 0,8 + 0,001<(-7) = 0,794
12.
Индикаторная мощность
N
N
13.
Мощность трения
Nтр <= Vт
Nтр <= 0,11 50 = 5,7 кВт
14.
Эффективная мощность
N
N
15.
Мощность на валу двигателя
Nдв = Ne(1,Е1,12)/ <ηп (6.24
Nдв = 62,741,1/ 0,98 = 70,4 кВт
16.
Эффективная удельная холодопроизводительность:
<ε
ε
17.
Тепловой поток в конденсаторе, кВт:
Qк = mд(i2 - iТ) (6.26)
Qк = 0,22(1885 - 575) = 288,11 кВт
По таблице 9,[1] для работы при температуре кипения Таблица
6.2.
|
Марка
|
Хладагент
|
Число цилиндров
|
Диаметр цилиндров
|
Частота вращения, с
|
Vт, м³
|
Ne,
кВт
|
Диаметр патрубков Dу. вс/Dу.н
|
|
П80-7
|
R717
|
8
|
76
|
24
|
0,057
|
13,3
|
70/50
|
7.
РАСЧЁТ И ПОДБОР ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ
Расчёт и подбор теплообменных аппаратова заключается в определении их площади теплопередающей поверхности.
7.1. Расчёт и подбор конденсатора
Площадь теплопередающей поверхности конденсатора, определяется по формуле, м<²:
F = 
,
(7.1)
где Qк - тепловой поток, кВт;
k - коэффициент теплопередачи, кВт/(м<²<К);
<- средний логарифмический температурный напор,
Средний логарифмический напор,
(7.2)
где Объёмный расход воды на конденсатор, м<³
V, (7.3)
гдеа С
Р3.
По таблице 24,[1] выбирается коэффициент теплопередачи конденсаторов. Аммиачный вертикальный акожухотрубный конденсатор:
а<= 5,1
F = 
а<= 72,2 м²
По таблицеа
5.8,[5]а подбирается к установке 2 вертикальных кожухотрубныха конденсатор маркиа
75 КВ, один из которых резервный.
Vа<= 0,013 м<³
По таблице 45,[1] выбираются 2 насоса марки 3
7.2. Расчёт и подбор испарителя
Расчёт и подбор панельного испарителя марки ИП заключается в подборе аккумулятора холода АКХ, по формуле 4.5.
Fак = 290
м²
По таблице 13.4,[6] подбирается аккумулятор холода марки АКХ-160
8.
РАСЧЁТ И ПОДБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
8.1. Расчёт и подбор трубопроводов
Диаметры трубопроводов холодильных становок рассчитывается, исходя из объёмного расхода среды,
проходящей по трубопроводу, и принятой скорости её движения. Величина дельного объёма пара или жидкости V (м<³
Диаметр трубопроводов определяется по формуле, м:
d = 
,
(8.1)
где
υ - дельный объём хладагента, м<³
ω - скорость движения хладагента по трубопроводу, м/с.
Скорость движения хладагента определяется по таблице 49,1.
Таблица 8.1
|
Всасывающий трубопровод
|
υТ = 0,35 м<³
|
m = 0,22 кг/с
|
|
Нагнетательный
трубопровод
|
υ2 = 0,14м<³
|
m = 0,22 кг/с
|
|
Жидкостной трубопровод
|
υТ = 0,002 м<³
|
m = 0,22 кг/с
|
Диаметра всасывающегоа трубопровод
d = 
а<= 0,075 м = 75 мм
Диаметра нагнетательного трубопровода
d = 
а<= 0,05 м = 50 мм
Диаметра жидкостногоа трубопровод
d = 
а<= 0,031 м = 31 мм
Поа таблице 48,[1]а подбираема стальные бесшовные трубы.
Таблица 8.2
|
Название
трубопровода
|
Dу, мм
|
Dн*
|
l, мм²
|
υ< 10³, м³
|
Масса 1м, кг
|
|
Всасывающий
|
80
|
89*3,5
|
0,2790
|
5,28
|
7,38
|
|
Нагнетательный
|
50
|
57*3,5
|
0,1790
|
1,96
|
4,62
|
|
Жидкостной
|
32
|
38*2,0
|
0,1193
|
0,907
|
1,78
|
8.2. Расчёт и подбор ресиверов
Расчёт и подбор ресиверов заключается в определении его вместимости.
8.2.1. Расчёт и подбор линейного ресивера
В безнасосных аммиачных схемах
вместимость линейного ресивера определяется по формуле, м<³:
Vл.р. = 
(8.2)
где Vисп - вместимость испарительной сиситемы,
м<³;
0,5 - коэффициент, учитывающий норму заполнения ресивера при эксплуатации.
Vл.р. = 
а<= 0,72 м³
По таблице 39,[1]
подбирается 2 линейных горизонтальных ресивера марки 0,7Ва
8.2.3. Расчёт и подбор защитного ресивера
Вместимость горизонтального защитного ресивера определяется по формуле, м<³:
Vз.р.
= Vисп
0,5, (8.4)
Vз.р.
= 10,5= а0,5 м³
По таблице 40,[1]а подбирается защитный вертикальный аресивер марки 0,7РВа
8.3. Подбор отделителя жидкости
Отделители жидкости включают в схему для защиты компрессоров от попадания в них жидкого хладагента и, следовательно, от гидравлического дара. В современных схемах отделители жидкости снабжены автоматическими приборами, выключающими компрессор при опасном изменении ровня жидкости в сосуде.
Подбирают отделители жидкости по диаметру всасывающего патрубк компрессора.
По таблице 43,[1] при Dп = 80 мм, подбирается 2 отделителя жидкости марки 100 ОЖ, для обоих компрессоров.
8.4а Подбор маслоотделителя
Маслоотделитель служита для лавливания масла, носимого иза компрессор вместе c парами аммиака.
Подбираюта маслоотделители поа диаметру нагнетательного патрубк компрессора.
При 0 = -7 0Cа маслоотделитель(Dн = 50)а подбирается марки 5МА
8.5а Подбор маслосборника
Маслосборники предназначены для перепуска в них масла из аппаратов и последующего даления его из системы при низком давлении. Они позволяют меньшить потери аммиака и обеспечить безопасность обслуживания.
Поа таблице 42а подбирается маслосборника марки 60 МЗС.
8.6а Подбор воздухоотделителя
В системе холодильной установки вместе с хладагентом могут находиться различные газы,
неконденсирующиеся при давлениях и температурах, имеющих место в холодильных машинах. Так как главной составной частью этих газов является воздух, то аппараты, отделяющие различные неконденсирующиеся газы и воздух от хладагента,
называют воздухоотделителями.
Подбирается воздухоотделитель марки АВ - 4.
8.7. Расчёт и подбор градирни
Выбор градирни производят по требуемой площади поперечного сечения Fп.сеч (м<²), которую в свою очередь определяют по формуле:
Fп.сеч. = 
(8.5)
где
Удельная тепловая нагрузка определяется по таблице 5.32[3].
Fп.сеч = 
а<= 6,4 м²
По таблице 5.33[5] выбирается вентиляторная градирня марки ГПВ-320.
Количество циркулирующей воды - 17,76 м<³
Производительность по воздуху - 17,76 м<³
Площадь поперечного сечения - 6,50 м²
9. АВТОМАТИЗАЦИЯ ХОЛОДИЛЬНОЙ СТАНОВКИ
Работа холодильных машин и становок в автоматическом режиме - это одно из словий повышения эффективности и надежности эксплуатации холодильного оборудования и сокращения эксплуатационных расходов.
В малых холодильных установках холодопроизводительность изменяют посредством изменения времени работы компрессора. Включение компрессора прибор автоматики осуществляет в том случае, когда температура в охлаждаемом объёме превышает верхний допустимый предел. Компрессор отсасывает пары хладагента, который кипит за счёт отвода тепла от охлаждаемого объёма, температура в охлаждаемом объёме понижается. При достижении заданного на прибореа автоматически нижнего предела температуры компрессор отключается. Далее цикл повторяется. Такая работа компрессора называется цикличной. Таким образом,
работа компрессора слагается из двух периодов - рабочего и нерабочего. Время рабочего и нерабочего периодов компрессора называется циклом. Работа холодильной машины характеризуется коэффициентом рабочего времени.
Регулирование температуры в охлаждаемых объёмах холодильного оборудования - двухпозиционное посредством включения и отключения компрессора с помощью приборов автоматики, реагирующих на температуру в охлаждаемом объёме, на давление и температуру в испарителе и др.
параметры. К задачам автоматизации процессов становки также относят также поддержание определённого ровня жидкого хладагента в аппаратах и постоянной температуры конденсации, обеспечение защиты от гидравлического дара, перегрева отдельных частей становки, взрыва аппаратов, замерзание хладоносителя, срыва работы насоса. Эти задачи решаются при проектировании, монтаже и наладке схем автоматизации холодильной становки.
Система автоматизации в режиме аккумуляции холода
Режим аккумулятора холода включается поворотом переключателя SA1 в положение Аккумулятор, в результате чего подготавливается цепь питания работы датчиков намораживания и оттаивания.
Режим намораживания включается поворотом ниверсального переключателя SA2 в положение Намораживание, подается питание на клапан подачи аммиака Y3, сигнальную лампу HL2, сигнализирующую об идущем процессе намораживания и включается реле времени КТ2 через Н.З. контакты КV1 и КТ1. По истечении времени 10-30
минут (режим станавливается при наладке стройства) замыкаются НО контакты реле времени КТ2, которое включает реле времени КТ1. реле КТ1 своими мгновенно срабатывающими Н.О. контактами включает реле КV2, затем, электромагнит Y1, перемещающий вверх щуп, Н.З.
контакты с выдержкой времени Е15 секунд (режим станавливается при наладке устройства) отключает реле времени КТ2. последнее отключает реле времени КТ1,
которое своими Н.З. контактами включает снова реле КТ2 и в дальнейшем цикл повторяется.
При достижении оптимальной толщины льда срабатывает микропереключатель SQ1, который своими Н.З. контактами разрывает цепь питания сигнальной лампы НL2, лампа гаснет, сигнализируя о том,
что процесс намораживания закончен, Н.О. контакты включают реле КV1, которое становится на самоблокировку Н.З. контактами КV1 разрываются цепи питания лампы HL2 и реле времени КТ2 для предотвращения повторного загорания лампы и включения реле КТ2, также обеспечивает катушка вентиля подачи аммиака Y3- прекращается подача аммиака. В режиме намораживания схемой предусмотрено невозможность включения мешалок.
Режим оттаивания включается поворотом переключателя SA2 в положение Оттаивание, при этом подается питание на сигнальную лампу НL3, сигнализирующую о процессе оттаивания и включается реле времени
КТ2 через Н.З. контакты КV1 и КТ1. Дальнейший цикл работы аналогичен намораживанию.
При достижении оттайки льда срабатывает микропереключатель SQ2, который своими контактами включает реле времени КТ3, которое становится на самоблокировку, Н.З. контакты мгновенного срабатывания разрывают цепь питания реле времени КТ2. по истечении времени 2Е40 минут (режим станавливается при наладке стройства) Н.З.
контакты с выдержкой времени реле КТ3 разрывают цепь питания лампы НL3, лампы гаснет, сигнализируя о том,
что процесс оттайки закончен. В режиме оттайки схемой предусмотрено включение мешалок нажатием кнопки правления SВ2.
Рис. 4. Схема автоматизации панельного испарителя ИП.
10.ПОДБОР ПРИБОРОВ
ВТОМАТИКИ
Реле давления РД-1-01 служит для автоматического поддержания давления паров холодильного агента на линии всасывания (низкого давления) в заданных пределах путем отключения и включения электродвигателя компрессора малых холодильных становок. РД-1-01 состоит из чувствительного элемента, передаточного механизма, контактной группы и механизма настройки.
Чувствительный элемент - это сильфон, заключенный в коробку со штуцером для заполнения межстенного пространства парами холодильного агента, поступающими по линии всасывания. Внутри сильфона расположен шток с пружиной, опирающийся верхним концом на главный рычаг. Передаточный механизм - это система рычагов,
шарнирно закреплённых относительно осей и пружин. Механизм настройки состоит из шкалы, регулировочных винтов, пружин дифференциала и диапазона которые снабжены указателями
Двухблочное реле РД-А-01 применяют для одновременного контроля давления паров холодильного агента на линии всасывания (низкого давления) и лини нагнетания (высокого давления). РД-А-01 состоит из двух блоков (низкого и высокого давления), каждый из которых имеет чувствительный элемент,
передаточный механизм, механизм настройки и общий микропереключатель.
Блок низкого давления состоит из сильфона, заключенного в кожух, штока и двух шарнирно соединенных рычагов.
Блок высокого давления состоит из сильфона, помещенного в кожухе, рычага и механизма настройки.
Полость между кожухом и сильфоном сообщается с всасывающей линей (низкое давление), полость между кожухом и сильфоном сообщается с нагнетательной линей (высокое давление).
Таблица 10.1
| Двухблочное реле давления
|
Блок низкого давления Ди
|
Блок высокого давления Дв
|
|
Давление размыкания регул., кгс/см<²
|
Диф-ференциал
регул.,
кгс/см<²
|
Предельно
допустимое давление, кгс/см<²
|
Давление
размыкания, кгс/см<²
|
Диф-ференциал
не регл., кгс/см<²
|
Предельно-
допустимое давление, кгс/см<²
|
|
РД-А-01
|
- 0,Е4
|
0,Е2,5
|
16
|
Е19
|
2,5
|
21
|
Реле разности давлений типа РКС. В РКС-1 ВМ. В холодильных машинах применяются для защиты компрессоров в случае нарушения работы масляного насоса. Когда разность давлений на нагнетательной и всасывающей стороне насоса (давление в картере)
становится меньше допустимого значения, реле размыкает электрические контакты и останавливает компрессор, включив звуковой сигнал.
Таблица 10.2
 Реле разности давлений
|
Диапазон разности давлений
|
Дифференциал, кгс/см²
|
Предельно-допустимое значение, кгс/см²
|
Рабочая среда
|
|
В сильфонных блоках
|
Разность давлений
|
|
РКС-ВМ
|
0,Е1,7
|
0,3Е1,2
|
16
|
6
|
NH3
|
Терморегулятор ТР-1-0Х применяют для регулирования температуры в охлаждаемом объёме путем отключения и включения исполнительного механизма. Терморегулятор состоит из чувствительного элемента, передаточного механизма, механизма настройки и контактной группы.
Чувствительный элемент состоит из термобаллона, соединенного капиллярной трубкойа с межстенным пространством (между сильфоном и кожухом). Герметичный чувствительный элемент заполнен парами хладона.
Термобаллон размещают в нутрии контролируемой среды.
Реле уровня типа ПРУ (ПРУ-50), преобразует изменения в каком-либо сосуде, воспринимаемое чувствительными элементами, в замыкание или размыкании электрических контактов. Выходные контакты реле включают исполнительный механизм подачи жидкости или электрическую сигнализацию необходимости регулирования ровня (уровень требуемого - зелёная лампа, в заданных пределах - белая, выше допустимого - красная). Если переполнение сосуда связано с опасностью попадания жидкости в
компрессор, то реле ровня используют также для остановки компрессора. станавливают на ДР, ЦР, ЛР.
Реле протока воды типа РП-67. Служит для размыкания электрических контактов при понижении давления воды. станавливают на сливе воды. Перед реле протока
(на входе в конденсатор) ставят вентиль. Этот вентиль и насадка позволяют в широких пределах регулировать давление в корпусе и соответственно расход воды,
при котором отключается компрессор. Пускатель насоса П-Н включен, если работает хоть один из трех компрессоров. При недостаточном количестве воды нагрев её в конденсаторе величивается, и реле разности температур включает пускатель насоса. Одновременно включается реле времени, которое через 10-13 с.
размыкает свои контакты в цепи, реле защиты насосов. Если за это время насосы не создадут давление воды, разорвется цепь общей защиты контактом Зо отключит РА, которое контактом РА включит аварийную сигнализацию. Одновременно с включением компрессора включается нагревательные элементы реле времени РВ и РВ через добавочные сопротивления. Через 15с РВ включит РВ, которое встанет на самопитание и разомкнет контакты РВ цепи РА. За это время масляный насос должен создать давление, под давлением воды в водяной рубашке компрессора замкнутся контакты реле протока РП и цепь останется замкнутой и компрессор продолжает работать. Из-за недостаточной надежности реле времени в пультах типа ПУМ-100 станавливают второе реле времени.а
11. ИЗДЕРЖКИ ПРОИЗВОДСТВА И ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ПРЕДПРИЯТИЯ
Себестоимость продукции - это выражение в денежной форме затраты предприятия на производство и реализацию продукции. Себестоимость показывает, во что обходится предпринимателю выпуск всей продукции или конкретных её видов.
Таблица 11.1
| Статьи
затрат
|
Ед-ца
изме-
рения
|
Цена
за
ед-цу
|
Количество
|
Сумма
|
|
На всю
прод-ю
|
На ед-цу
холода
|
На всю
прод-ю
|
На ед-цу
холода
|
| Электроэнергия
силовая
|
кВтч
|
1,22
|
683844
|
0,37
|
834289,7
|
0,45
|
| Вода
производственная
|
м³/год
|
0,65
|
45407,21
|
0,024
|
29514,7
|
0,016
|
| Сырьё и материалы
|
Хладагент
|
кг/год
|
4,75
|
1519
|
0,8
|
7215,25
|
0,003
|
|
Масло
|
кг/год
|
13
|
46656
|
0,025
|
606528
|
0,329
|
| Зар/плата производственных рабочих
|
руб./год
|
Ч
|
Ч
|
Ч
|
227207,7
|
0,123
|
| Начисление
на зарплату
|
руб./год
|
Ч
|
Ч
|
Ч
|
10565,16
|
0,0057
|
| Цеховые расходы
|
Рубль
|
Ч
|
Ч
|
Ч
|
1155319,6
|
0,62
|
| ИТОГО
цеховая себестоимость
|
Руб
|
Ч
|
Ч
|
Ч
|
2870640,1
|
1,5548
|
Суммарный расход по каждой статье делится на выработку холода. Полученные расходы на единицу холода складываются, и составляется себестоимость производства единицы холода:а 1 рубль
55 копеек за 1 кВт.
11.1 Определение количества выработанного холода
Затраты на производство холода при различных температурах кипения неравноценны, поэтому их следует относить к словной величине - приведенной выработке холода, которая определяется как сумма произведений выработки холода в рабочих словиях на переводной коэффициент.
Выработка холода в словных единицах в рабочих словиях (кВт):
Qраб = K
где, К - коэффициент, учитывающий потери в трубопроводах и аппаратах;
Q0 - холодопроизводительность компрессора, кВт;
Коэффициент учитывающий потери в трубопроводах и аппаратах (К), принимают в зависимости от температуры кипения хладагента, стр. 71,[5]
Qраб = 1,0724519400/4,187 = 1214642,94 кВт
Приведённая выработка холода по всему холодильнику определяется как сумма произведений выработки холода каждым компрессором в рабочих словиях на переводной коэффициент (кВт):
Q = ΣQраб
где, Кп - коэффициент перевода;
Коэффициент перевода (Кп) принимают в зависимости от температуры кипения хладагента стр.
243,[3].
Q = 1214642,9420,76 = 1846257,3 кВт
11.2 Определение затрат н электроэнергию
По данной статье рассчитывают затраты на силовую энергию для привода компрессоров и вентиляторов, становленных на основном холодильном оборудовании.
Годовое потребление электроэнергии
(кВтч):
W = NэKc<
где, Nэ - номинальная мощность установленного электродвигателя, кВт;
Кс - коэффициент спроса ( для компрессоров принимать Кс=0,7);
n1
Ц число компрессоров с одинаковой мощностью.
Время работы оборудования принимают стр.
244,[5].
Годовое потребление энергии компрессорами:
W = 88,90,754002 = 672084 кВтч
Годовое потребление электроэнергии водяными насосами:
W = 2,80,732 = 11760 кВтч
Общее годовое потребление энергии:
ΣW = 672084 + 11760 = 683844 кВтч
Цена на электроэнергию зависит от местных словий и должна приниматься по действующим в районе строительства тарифам для промышленных предприятий.
Стоимость электроэнергии (руб./год):
Цэл = W*1,22 руб./год (11.4)
Цэл = 6838441,22 = 834289,7 аруб./год.
11.3 Определение затрат н воду
Расход воды на охлаждение компрессоров и конденсаторов учитывается при использовании водопроводной воды.
При наличии стройств для охлаждения оборотной воды учитывается только расход воды на восполнение потерь на охлаждающих стройств, если вода добавляется из городской сети.
Годовое потребление воды (м<³
Gвда <=
где,
Qо <-а холодопроизводительность компрессора в рабочих словиях при определённой температуре кипения, кВт;
Z - количество одновременно работающих компрессоров при данной температуре кипения;
- время работы компрессора в году,
кс.
Gвда <= 0,02245219400/4,178
= 45407,21 м<³
Ориентировочно дельные нормы расходы свежей воды (м<³) на ловную единицу холода для различных водоохлаждающих устройств принимают исходя из стр. 245,[5]
Расход воды на охлаждение компрессоров следует принимать по заводским ценам, приведённых в паспортах компрессоров.
Цена на воду зависит от местных условий.
Стоимость воды (руб./год):
Цвд = Gвд0,65 (11.6)
Цвд = 45407,210,65 = 29514,69 руб./год
11.4 Определение затрат н пополнение системы хладагентом
Эти затраты находятся в прямой зависимости от становленной холодопроизводительности компрессоров. Их относят к статье Сырьё и основные материалы.
Норма расхода аммиака на пополнение системы на 1 кВт становленной стандартной холодопроизводительностью при непосредственном охлаждении составляет в год (кВткг):
Gхл = ΣQ
где,
Qо - холодопроизводительность компрессоров, кВт.
Gхл = 24523,1 = 1519а кВткг
Стоимость хладагента (руб./год):
Цха = Gхл4,75 (11.8)
Цха = 15194,75 = 7215,25 руб./год
11.5 Определение затрат н смазочные масла для холодильных машин
Эти затраты относятся к статье расхода Сырьё и основные материалы.
Потребное количество масла непосредственно связано с получением холода и находится непосредственно в прямой зависимости от времени работы компрессоров. Для меньшения носа масла из компрессора станавливается маслоотделитель интенсивного действия с устройством для возврат масла в картер.
Тем не менее, полного отделение масла достичь не дается, и требуется добавление масла для возмещения потерь.
Годовую потребность в смазочном масле (М) на восстановление носа из компрессора можно определить по формуле
(кг/год):
М = Σ(
где,
Z - число цилиндров;
- число часов работы компрессора в год;
n<ι
Ц нормативное время, через которое масло должно смениться, ч.
Унос масла принимают по характеристике компрессора, по таблицы приложения 1,3[5].
М = (0,0585400+0,0585400)5400/500
= 46656 кг/год
Стоимость масла (руб./год):
Цм =
М13 (11.10)
Цм =
4665613 = 606528 руб./год
11.6 Заработная плата обслуживающего персонала
К производственным рабочим относятся машинисты, помощники машинистов и слесари по ремонту оборудования.
Заработную плату производственных рабочих рассчитывают по каждому разряду на планируемый период с четом премии за выполнение основных показателей плана. Рассчитанная для каждой категории производственных рабочих заработная плата суммируется.
Фонд заработной платы
(руб.):
З = 1,07Тτ
где, Т - часовая тарифная ставка,
руб.;
<τ - число часов работы за планируемый год, ч;
Нормативы численности персонала компрессионных цехов.
Число сменных механиков определяют, исходя из конкретных словий для каждого предприятия в отдельности.
Принимают 2 сменных механика при суммарной холодопроизводительности установленных компрессоров до 2 кВт.
Численность машинистов и помощников машинистов холодильных становок принимается из таблицы 16.4,[5]
Численность слесарей по ремонту принимают в зависимости от количества компрессоров, до 6 компрессоров Ц
2 слесаря.
Заработная плата машинистов.
З = 1,07525195721,2 =
126226,50 руб.
Заработная плата слесарей.
З = 1,07520195721,2 =
100981,20 руб.
Начисления на заработную плату принимается в размере 4,65% к основной и дополнительной заработной плате.
Р= З4,65% (11.12)
Р = (126226,50 + 100981,20)0,0465 = 10565,16 руб
11.7 Цеховые расходы
На цеховые расходы составляют смету по основным статьям расхода, таблица 11.2
Таблица 11.2
|
СТАТЬИ РАСХОДА
|
Единицы измерения
|
Сумма
|
На единицу
холода
|
|
Заработная плата цехового
персонала
|
Руб./год
|
227207,7
|
0,123
|
|
Начисления на заработную
плату 4,65%
|
Руб./год
|
10565,16
|
0,0057
|
|
мортизация оборудования
|
Руб./год
|
508
|
0,275
|
|
Текущий ремонт
|
Руб./год
|
254
|
0,137
|
|
Охрана труда
|
Руб./год
|
12
|
0,0064
|
|
Содержание зданий и
оборудования
|
Руб./год
|
86998,8
|
0,047
|
|
Износ малоценного и быстроизнашивающегося
инвентаря
|
Руб./год
|
50800
|
0,027
|
|
Прочие расходы
|
Руб./год
|
5747,9
|
0,003
|
|
ИТОГО цеховые расходы
|
Руб./год
|
1155319,6
|
0,62
|
Годовой фонд заработной платы цехового персонала рассчитывают, исходя из месячных окладов работников за
11 мес. и с надбавкой 7,5% на дополнительные оплаты. Фонд заработной платы должен быть величен на размер премии за выполнение плана по всем показателям.
мортизационные отчисления составляют от 8 до 11,5% от стоимости оборудования и монтажа. Если цены на монтаж не известны, стоимость монтажных работ принимается в размере 20%
от стоимости оборудования. Кроме того, должны быть чтены расходы на паковку и транспортирование оборудования. Кроме того, должны быть чтены расходы на упаковку и транспортирование оборудования в размере 7% от его стоимости.
= (1,0Цоб + 0,Цмонт)
где, <- амортизационные отчисления, руб.;
1,07 - коэффициент,
учитывающий расходы на паковку и транспортирование оборудования;
Цоба <- суммарная стоимость оборудования, руб;
Цмонт - стоимость монтажных работ, руб;
m - норма амортизационных отчислений (
Расходы на текущий ремонт (Трем.) оборудования принимают до 50% от амортизационных отчислений. Расходы по охране труда (Тед) принимают из расчёта 3 руб. в год на одного работающего. Расходы на содержание зданий, сооружений, оборудования
(Сз.о.) принимают до 1,5% от стоимости основных фондов.
Стоимость 1м<³ здания с оборудованиема (СзТ) дана в приложении 3,3[5].
Расходы на износ малоценного и быстроизнашивающегося инвентаря (И) должны составлять не более 10% от амортизационных отчислений. На прочие расходы (Пр) предусматривается до 0,5% от общей суммы цеховых расходов.
Суммарный расход по каждой статье делится на выработку холода. Полученные расходы на единицу холода складываются и составляют себестоимость производства единицы холода.
= (1,075 + 0,25)0,08
= 508 руб.
мортизация оборудования на единицу холода (руб./кВт):
ед.х. = А/Q
(11.14)
ед.х. = 508/ 1846257,3 = 0,275 руб./кВт
Текущий ремонт (руб):
Трем. =
А0,5
(11.15)
Трем. =
5080,5 = 254 руб.
Текущий ремонт на единицу холода
(руб/кВт):
Трем. =
Трем /Q (11.16)
ТремТ.
= 254/1846257,3 = 0,137 руб./кВт
Охрана труда (руб.)
ОТ = Тед.
ОТ = 34 = 12 руб.
Охрана труда на единицу холода
(руб/кВт):
Тед.х. = ОТ/Q (11.18)
Тед.х. = 12/1846257,3 а<= 0,006 руб./кВт
Стоимость здания (руб.):
Сз=СзТFстр (11.19)
где, СзТ - стоимость 1 м², руб./м²;
Fстр. - строительная площадь машинного отделения, м<².
Сз = 720 = 720 руб
Стоимость основных фондов (руб.)
ОФ=Сз+Со (11.20)
ОФ=720+5 = 5720 руб.
Расходы на содержание зданий и оборудования (руб.):
Сз.о.=0,01ОФ (11.21)
Сз.о.=0,0155720 = 86998,8 руб.
Содержание зданий и оборудования на единицу холода (руб./кВт):
Сз.оТ= Сз.о./Q (11.22)
Сз.оТ.= 86998,8/1846257,3 = 0,047
руб./кВт
Износ малоценного и изнашивающегося инвентаря (руб.):
И=0,1 (11.23)
И=0,1508 = 50800 руб.
Износ инвентаря на единицу холода
(руб/кВт):
Иед.х. = И/Q (11.24)
Иед.х. = 50800/1846257,3 = 0,027 руб./кВт
Общецеховые расходы (руб.):
Цр=З+Р+А+Трем+ОТ+Сз.о.+И (11.25)
Цр=227207,7 <+ 10565,1 <+ 508 + 254 + 12 + 86998,8 + 50800 = 1149571,6 руб
Прочие расходы (руб.):
Пр=0,00Цр (11.26)
Пр=0,0051149571,6 = 5747,9 руб.
Прочие расходы на единицу холода (руб/кВт):
ПрТ=Пр/Q (11.27)
ПрТ=5747,9/1846257,3 = 0,003 руб./кВт
Срок окупаемости определяется:
То=Кв/ (11.28)
То=5/508 = 1 год
Проектируемый холодильник будет работать эффективно, так как затраты на производства холода составляют 1149571,6 арублей. Срок окупаемости капитальных вложений составята 1 год.
12. ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
12.1 Охрана труда
Охрана труда - это свод законодательных актов и правил, соответствующих им гигиенических,
организационных, технических, и социально-экономических мероприятий,
обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособность человека в процессе труда.
При лучшении и оздоровлении словий работы труда важными моментами, является комплексная механизация и автоматизация технологических процессов, применение новых средств вычислительной техники и информационных технологий в научных исследованиях и на производстве.
Осуществление мероприятий по снижению производственного травматизма и профессиональной заболеваемости, а также лучшение словий работы труда ведут к профессиональной активности трудящихся, росту производительности труда и сокращение потерь при производстве. Так как охрана труда наиболее полно осуществляется на базе новой технологии и научной организации труда, то при разработке и проектировании объекта используются новейшие разработки.
На работах с вредными условиями труда, к которым относятся эксплуатация аммиачных холодильных установок, также на работах, производимых в особых температурных словиях или связанных с загрязнением, в обеспечении безопасности и сохранении работоспособности и здоровья, работникам выдаются бесплатно по становленным нормам специальная одежда, специальная обувь и другие средства индивидуальной защиты.
Они могут создать наиболее благоприятные для организма человека соотношения с окружающей внешней средой, обеспечить оптимальные
условия для трудовой деятельности,
эффективную защиту работающего, добство при эксплуатации и отвечают требованиям технической эстетики и эргономики.
Федеральный закон РФ
№181. У Об основах охраны труда в РФ Ф
Статья 1. Основные понятия, используемые в настоящем Федеральном законе:
Средства индивидуальной и коллективной защиты работников - технические средства, используемые для предотвращения или меньшения воздействия на работников вредных или опасных производственных факторов, также для защиты от загрязнения.
Статья 8. Право работника на труд в словиях, соответствующих требованиям охраны труда.
Каждый работник имеет право на:
обеспечение средствами индивидуальной и коллективной защиты работников в соответствии с требованиями охраны труда за счет средств работодателя;
Трудовой кодекс Российской Федерации.
Статья 220. Гарантии права работников на труд в словиях, соответствующих требованиям охраны труда.
В случае необеспечения работника в соответствии с становленными нормами средствами индивидуальной и коллективной защиты работодатель не имеет права требовать от работника исполнения трудовых обязанностей и обязан оплатить возникший по этой причине простой в соответствии с настоящим Кодексом.
При выполнении монтажных работ и ремонтных работ, в компрессорных цехах пищевой промышленности,
необходимо соблюдать требования НиП и ССБТ, также согласовывать все работы с действующими стандартами, нормами и правилами. К работам по ремонту и монтажу оборудования и конструкций допускаются рабочие не моложе 18 лет, прошедшие вводный
инструктаж по технике безопасности и получившие достоверение на право производства казанных работ.
Требования предъявляемые к проектированию аммиачно-компрессорного цеха и монтажу оборудования:
Высота помещения машинного отделения - 4,8м, аппаратного - 3,6 м. Для аммиачных становок аммиачно-компрессорный цех должен находиться в отдельном помещении и отделятся от холодильника капитальной стеной. Для сброса давления взрыва внутри здания ограждающие конструкции машинного и аппаратного отделений аммиачных холодильных установок должны иметь легко сбрасываемые элементы общей площадью не более
0,05м на 1м здания. Необходимо наличие двух выходов взаимоудаленных, один из них наружу.
В зависимости от характеристик используемых веществ и их количества производственные здания и склады по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности подразделяются на категории А, Б, В, Г, Д, Е.
Аммиачно-компрессорный цех относят к категории пожаро- и взрывоопасности В-1б,
т.к. ПДК аммиака 0,02 мг/л, т.е. производство, связанное с применением жидкостей с температурой вспышки >6О С; горючих пылей и волокон, НВП которых >65
гр./м3 к объему воздуха; также вещей способных только гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом; твердых сгораемых веществ и материалов
Для обеспечения экстренной остановки оборудования в машинном отделении на выходе из компрессорного цеха должна быть смонтирована кнопка аварийного отключения силового электропитания, одновременно включающая сигнализацию и приточно-вытяжную вентиляцию (кратностью смены объёма воздуха 11). Для предупреждения отравлении обслуживающего персонала в цехе должны быть предусмотрены противогазы марки КД (серого цвета).
В машинном отделении должна быть аптечка общего назначения, содержащая стерильные перевязочные материалы;
кровоостанавливающие средства; мазь пенициллиновую; двууглекислую соду; темные защитные очки; деревянные лопатки для наложения мази; нашатырный спирт и вариановые капли, амидопирин.
В протиаммиачной аптечке должны быть 1-2%а раствор лимонной кислоты; 3% раствор молочной кислоты; 2-4% раствор борной кислоты, 1% раствор новокаина, кодеин, спирт, альбуцид.
Для отчисткиа загрязненного воздух ота пыли, дыма, туман предусматриваюта гравитационные пылеуловители,
инерционные пылеуловители асухогоа и мокрого типов, электрические фильтры и тканевые пылеуловители.
Охрана труда тесно связана с задачами охраны природы. Очистка сточных вод и газовых выбросов в воздушный бассейн, сохранение и лучшение состояние почвы, борьба с шумом и вибраций, защита от электростатических полей и многое другое. Все эти мероприятия способствуют обеспечению нормальных словий работы и обитания человека.
12.2 Охрана окружающей среды
Охран окружающейа среды - совокупность государственныха и общественныха мероприятийа направленныха н сохранение атмосферы, почвы,
растительности и животногоа мира, воды и земныха недр. Это новая форм во взаимодействии человек и природы, рожденная ва современныха словияха он представляета систему государственныха иа общественныха мер, направленныха н гармоническое взаимодействие обществ и природы, сохранение иа воспроизводство действующиха экологическиха сообщества и ресурсов.
Перед тем как производить какие-либо действия по защите окружающей среды необходимо провести анализ проектируемого объекта как источника негативных влияний на природу.
Одним из видов загрязнения природы является сам воздух, так как он после прохождения через цех компрессорного оборудования приобретает некоторые негативные факторы,
которые отрицательно влияют на окружающую среду. Чтобы этого не происходило при проектировании систем вентиляции и кондиционирования воздуха предусматривается использование рециркуляции и становка дополнительных фильтров на вытяжных системах.
Во время эксплуатации,
монтаже или ремонте воздухохлаждающих стройства необходимо предусмотреть то, что рабочие вещества применяемые в холодильных машинах оказывают негативное влияние на окружающую среду. При заправке (сливе) хладагента нужно следить, чтобы не произошла течка в атмосферу из баллона или соединительных шлангов. После слива хладагента его можно повторно использовать после регенерации, но следует помнить, что для побывавшего в эксплуатации хладагента используется специальная тара отличная от заправочных баллонов. Вместе с хладагентами используются холодильные масла,
которые загрязняют почву и атмосферу. Хотя и разработка экологически чистых масел (экосмазки) ведется скоренными темпами, но до сих пор в
холодильных машинах используются старые масла. Следовательно, нужно собирать в специальные контейнеры использованное масло и тилизировать или регенерировать его.
Кроме того, при эксплуатации холодильного оборудования возникает проблема с водоснабжением, для снижения температуры работающего оборудования (компрессора). Поэтому для экономии водных ресурсов и поддержания надёжной работы холодильной становки,
применяюта систему оборотного водоснабжения
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Лашутина Н.Г. и др.
Холодильно-компрессорные машины иа установки. - 4-е издание, переработанное и дополненное - М.: Колос,
1994.
2. Лашутин Н.Г. Холодильная техник ва мяснойа иа молочнойа промышленности. Ц
2-е издание - М.:а Агропромиздат, 1989.
3. Мамедов О.Ю. Современная экономика.
Ростов-на-Дону, 2001г.
4. лейский Н.Т. Холодильное оборудование. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2.
5. Явнель Б.К.
Курсовое и дипломноеа проектирование холодильныха становока и система кондиционирования воздуха. - 2-е издание, - М.: Пищевая пром-сть, 1978.
6. Явнель Б.К Курсовое и дипломноеа проектирование холодильныха становока и система кондиционирования воздуха. - 3-е издание, - М.:а Агропромиздат, 1989.
ПРИЛОЖЕНИЕ
ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ
РОТАЦИОННЫЕ КОМПРЕСОРЫ
1. Классификация и принцип действия ротационных компрессоров
1.1. Ротационные компрессоры с катящимся ротором.
Компрессор, в котором поршень (ротор) вращается относительно цилиндра, называется ротационным.
По характеру движения ротора ротационные компрессоры разделяют на две основные группы: с катящимся ротором и с вращающимся ротором.
Схематично разрез ротационного компрессора с катящимся ротором изображен на рисунке 1.
) Пар заполняет имеющееся пространство
б) Начинается сжатие пара внутри компрессора и всасывание новой порции хладагента
в) Сжатие и всасывание продолжается
г) Сжатие завершено, пар окончательно заполнил пространство внутри цилиндра компрессора.
Принцип действия компрессора следующий. По неподвижной поверхности цилиндра катится ротор 4,
который приводится в движение валом с эксцентриком. Так как ось ротора смещена относительно оси цилиндра на величину е, то между цилиндром и ротором образуется серповидная полость, положение которой непрерывно меняется в зависимости от гла поворота ротора.
Серповидная полость разделена пластиной 1, плотно прижимаемой пружиной 2
к ротору, на две изолированные части: всасывающую и нагнетательную. Когда ротор находится в верхнем положении и отжимает лопасть в паз, в цилиндре образуется одна серповидная полость, заполненная парами хладагента. При дальнейшем вращении ротора пластина под действием собственного веса и силы пружины опускается, разделяя цилиндр на две изолированные полости. Объём серповидной полости, находящийся за ротором, величивается, и полость заполняется паром из всасывающего трубопровода. Процесс всасывания заканчивается, когда всасывающая полость занимает максимальный объём. По мере движения ротора объём полости перед ротором меньшается, в результате чего пар сжимается, и когда давление пара несколько превышает давление в нагнетательном трубопроводе (т.е. в конденсаторе), открывается нагнетательный клапан и сжатый пар выталкивается в нагнетательный трубопровод 5.
1.2. Ротационные компрессоры с вращающимся ротором.
Компрессор с вращающимся ротором (рис.2) имеет неподвижный цилиндр или корпус 2 и ротор 1,
вращающийся вокруг оси, смещённой относительно оси цилиндра на величину е.
В роторе имеются прорези, в которых скользят пластины 3. При вращении поршня пластины под действием центробежной силы выталкиваются из прорезей и пираются в поверхность цилиндра и затем вновь занимают первоначальное положение.
Пространство между цилиндром и поршнем делятся пластинами на отдельные камеры,
наибольший объём которых - в верхней части цилиндра, наименьший - в нижней части. Пар из всасывающего трубопровода захватывается пластинами и сжимается в камерах между пластинами. Когда
камера достигает нагнетательного окна, пар выталкивается через окно в нагнетательный трубопровод 4.
) Пар заполняет имеющееся пространство
б) Начинается сжатие пара внутри компрессора и всасывание новой порции хладагента
в) Сжатие и всасывание завершается.
г) Начинается новый цикл всасывания и сжатия.
2.Устройство ротационного компрессора Р90.
Ротационные пластинчатые аммиачные компрессоры в настоящее время применяют в качестве поджимающих для получения низких температур в двухступенчатой становки.
Цилиндр и торцовые крышки компрессора (см. схема ротационного компрессора Р90) чугунные литые с водяными охлаждающими рубашками. Ротор представляет собой чугунный барабан,
напрессованныйа на стальной вал. По всей длине ротора профрезерованы пазы под пластины. Материал пластин - асботекстолит. Вал опирается на радиальные роликоподшипники. Со стороны глухой крышки ротор фиксируется в осевом направлении с помощью радиально-упорного шарикоподшипника. Выходной конец вала имеет плотнение с парой трения графит-сталь. Со стороны плотнения к торцу ротора крепится диск, топленный в крышке, который меньшает вредное перетекание масла через торцевой зазор.
Клапаны в компрессоре отсутствуют. Всасывание и нагнетание паров аммиака происходит через окна цилиндра. Смазка компрессора насосно-циркуляционная от шестеренчатого масляного насоса с непосредственным приводом от ротора.
Компрессоры Р90 входят в состав аммиачных двухступенчатых холодильных агрегатов АД 90.
Ротационные компрессоры по сравнению с поршневыми имеют ряд преимуществ: значительно меньшие габариты размеры и массу, отсутствие всасывающих, часто и нагнетательных клапанов, хорошую уравновешенность, что позволяет отказаться от фундаментов, станавливать компрессоры на верхних этажах зданий и применять их в транспортных становках. Вследствие небольшого количества движущихся частей, подвергающихся износу и поломке,
ротационные компрессоры надежны в эксплуатации даже при работе влажным ходом и просты в обслуживании.
Существенным их недостатком по сравнению с поршневыми компрессорами является необходимость изготовления с высоким классом точности, так как большие значения КПД этих машин могут быть обеспечены при минимальных неплотностях между ротором и торцами цилиндра или пластинами и стенками.
