сервис холодильных установок

В данном курсовом проекте произведен расчет режима холодильной установки, выбраны термодинамический цикл, функциональная схема, рассчитаны термодинамические циклы. Также произведен подбор по условиям оптимальности необходимого холодильного оборудования:
• компрессорное оборудование:
два компрессорных агрегата фирмы Bitzer марки SAB 233 S [4]
два компрессорных агрегата фирмы Bitzer марки SAB 193 S [4]
два компрессорных агрегата фирмы Bitzer марки SAB 193 L [4]
• испарительные конденсаторы:
2 испарительных конденсатора марки VXC S350
• охлаждающие батареи:
трубы 16х2,0 по ГОСТ 8734-78 с оребрением
• воздухоохладители:
10 воздухоохладителей Гюнтнер-Иж марки GHP 080A/25 [7]
11 воздухоохладителей Гюнтнер-Иж марки GHP 080С/212 [7]
9 воздухоохладителей Гюнтнер-Иж марки GHP 080D/216 [7]
• линейны ...

Введение 3
Исходные данные 4
1 Выбор функциональной схемы холодильной установки и расчет термодинамических циклов 5
1.1 Выбор расчетного режима 5
1.2 Выбор термодинамического цикла холодильной установки 6
1.3 Расчет термодинамических циклов 6
1.4 Выбор функциональной схемы холодильной установки 7
2 Подбор холодильного оборудования 9
2.1 Компрессорные агрегаты 10
2.2 Подбор компрессорного агрегата 13
2.3 Испарительные конденсаторы 14
2.4 Батареи 16
2.5 Воздухоохладители 18
2.6 Линейный ресивер 20
2.7 Защитные ресиверы 20
2.8 Дренажный ресивер 21
2.9 Маслосборник 22
2.10 Расчет трубопроводов 22
2.10.1 Всасывающий трубопровод 22
2.10.2 Нагнетательный трубопровод 23
3 Объемно-планировочное решение машинного отделения 26
4 Автоматизация холодильной установки 32
5 Техническое обслуживание 37
Заключение 40
Список использованных источников 42

По своему назначению холодильная установка низкотемпературного склада должна обеспечить холодом технологические процессы производства. Для данной отрасли промышленности искусственное охлаждение применяется для охлаждения и замораживания продуктов. Такое назначение обязывает иметь в составе холодильной системы несколько температурных режимов. В данном курсовом проекте согласно заданию необходимо обеспечить хранение продукции при нескольких заданных температурных режимами.
Основное назначение холодильного предприятия в пищевой промышленности – создание условий, обеспечивающих сохранность и высокое качество скоропортящейся продукции. Данная задача может быть успешно решена созданием непрерывной холодильной цепи, т.е. комплекса технических средств, обеспечивающих непрерывное воздействие низк их температур на скоропортящихся продукты начиная с момента их производства до их потребления.

Расчетная тепловая нагрузка на конденсатор:Qкд.р. = mд.р.1∙(i6m– i7)+∑Qм = 1,53∙(1514-253)+167,34 = 2098 кВт,где ∑Qм= Qм1+ Qм2+ Qм3 = 134,64+17,6+15,1 = 167,34 кВт – суммарная тепловая нагрузка от охлаждения масла в системе.Qм1= mд.р.1∙(i6*– i6м) = 1,53∙(1602-1514) = 134,64 кВт,где i6*= i5+(i6– i5)/ηe = 1380+(1580-1380)/0,9 = 1602 кДж/кг.Qм2= mд.р.2∙(i4*– i4м) = 0,382∙(1509-1463) = 17,6 кВт,где i4*= i3+(i4– i3)/ηe = 1365+(1495-1365)/0,9 = 1509 кДж/кг.Qм3= mд.р.3∙(i2*– i2м) = 0,29∙(1562-1510) = 15,1 кВт,где i2*= i1+(i2– i1)/ηe = 1350+(1540-1350)/0,9 = 1562 кДж/кг.Подбираем конденсаторы по значению нагрузки и с учетом коэффициента пересчета k=ƒ(tмт, tкд) = ƒ(16, 30) = 1,38 [10].Окончательно тепловая нагрузка на конденсатор:Qкд = 2098∙1,38 = 2895,24 кВтВыбираем 2 испарительных конденсаторамарки VXC S350 со значением отводимой тепловой нагрузкой Qкд=1508 кВт каждый. С вентилятором мощностью 30 кВт. Характеристики конденсаторов приведены в таблице 3.Таблица 3 – Характеристики испарительных конденсаторовМарка конденсатораДлина L, ммШирина W, ммВысота H, ммМасса M, кгКоличество, шт.VXC S350364535504480832022.4 БатареиДля компенсации внутренних и внешних теплопритоков, в камере устанавливают охлаждающие приборы – воздухоохладители и батареи. Подбор охлаждающих приборов осуществляется по площади теплоотводящей поверхности.Площадь теплопередающей поверхности батарей:Fб.р =Qт.р/(kб∙б),где Qт.р – расчетная тепловая нагрузка на батареи, кВт; kб – коэффициент теплопередачи для оребренной трубы [1], kб = 0,035…0,046 кВт/(м2К);б – разность температур теплообменивающихся сред [1], б=7…10 град.Для температуры t= -10 °С:Fб.1 =Qт.р1/kб1∙б = 510∙0,1/(0,041∙9) = 138,2 м2;Для температуры t= -30 °С: Fб.2 =Qт.р2/kб2∙б =400∙0,1/(0,041∙9) = 108,3 м2;Для охлаждающих батарей принимаем трубы 16х2,0 ГОСТ 8734-78 с оребрением.Таблица 4 – Характеристики труб для охлаждающих батарейТрубаДиаметр D, ммШаг оребрения, ммМасса M, кг/моребреннаястальная 16х2,0200,863Длина батарей L:L = Fб.р/f,где Fб.р – площадь теплопередающей поверхности батареи, м2; f – площадь теплопередающей поверхности одного метра длины [1], м2/м, f=0,328 м2/м. Для температуры -10 °С: L1 = Fб. 1/f = 138,2/0,328 = 421,34 м;Для температуры -30 °С: L2= Fб.2/f = 108,3/0,328 = 330,18 м. Вместимость батарей V: V = L·,где L – длина батареи, м; – вместимость одного метра трубы [1], м3/м, =0,113·10-3 м3/м.Для температуры -10°С: Vб1 = L1· = 421,34·0,113·10-3 = 0,048 м3;Для температуры -30°С: Vб2 = L2· = 330,18·0,113·10-3 =0,037 м3;2.5 ВоздухоохладителиПодбор воздухоохладителей начинается с предварительного выбора типа и марки аппарата, руководствуясь его целевыми назначениями (для охлаждения, замораживания, хранения продукта), планировкой и размерами камер.Площадь теплопередающей поверхности воздухоохладителя:Fв/о.р = Qт.р/(kв/о∙в/о),где Qт.р – расчетная тепловая нагрузка на воздухоохладители, кВт; kв/о – коэффициент теплопередачи воздухоохладителя 0,01÷0,016 кВт/м2К; [1] в/о – разность температур теплообменивающихся сред 7÷10 град.Для температуры -10 °С: Fво.р1 = Qт.р1/(kв/о1∙в/о)= 510∙0,9/(0,014∙9) = 3642,9 м2;Выбираем 10 воздухоохладителей Гюнтнер-Иж марки GHP 080A/25 [7] с площадью теплообменной поверхности Fво.к1 =368,59 м2 и шагом ребер 5 мм.Вместимость труб: Vво.к1 = 0,072 м3.Тогда общая площадь: Fво.р1 =3685,9 м2Общая вместимость: Vво.р1 = 0,72 м3Для температуры -30 °С:Fво.р2 = Qт.р2/(kв/о2∙в/о)= 400∙0,9/(0,014∙9) = 2857,1 м2;Выбираем 11 воздухоохладителей Гюнтнер-Иж марки GHP 080С/212 [7] с площадью теплообменной поверхности Fво.к2 =284,56 м2 и шагом ребер 12 мм.Вместимость труб: Vво.к2 = 0,122 м3.Тогда общая площадь: Fво.р2 =3130,16 м2 Общая вместимость: Vво.р2 = 1,342 м3Для температуры -40 °С:Fво.р3 = Qт.р3/(kв/о3∙в/о)= 280/(0,014∙9) = 2222,22 м2;Выбираем 9 воздухоохладителей Гюнтнер-Иж марки GHP 080D/216 [7] с площадью теплообменной поверхности Fво.к3 =267 м2 и шагом ребер 16 мм.Вместимость труб: Vво.к1 = 0,149 м3.Тогда общая площадь: Fво.р3 =2403 м2 Общая вместимость: Vво.р3 = 1,341 м32.6 Линейный ресиверЕмкостные аппараты подбираются по вместимости. Требуемая вместимость зависит от вида подачи хладагента в охлаждающие приборы, от вида сосуда. Линейный ресивер является общим элементом холодильной установки, количество их должно быть минимальным. Вместимость линейного ресивера:Vл =0,3∙Vс.о.уi=0,3∙(0,72+1,342+1,341+0,048+0,037)=1,05 м3,где Vс.о.уi – суммарная вместимость охлаждающих устройств (батарей и воздухоохладителей).По вместимости подбираем один линейный ресивер марки РЛД-1,25 [1] с размерами (диаметр и длина): D=1020 мм и L=2100 мм, вместимостью 1,25 м3 , массой 940 кг.2.7 Защитные ресиверыВместимость горизонтального защитного ресивера при нижней подаче: Vз.р = 0.6∙Vс.о.уi,где Vс.о.уi – суммарная вместимость охлаждающих устройств (батарей и воздухоохладителей) для выбранного температурного уровня. Для температуры -10 °С: Vз.р1 = 0,6∙(0,72+0,048) = 0,46 м3;Для температуры -30 °С: Vз.р2 = 0,6∙(1,342+0,037) = 0,83 м3;Для температуры -40 °С: Vз.р3 = 0,6∙1,341 = 0,80 м3;Выбираем защитный ресивер РЦЗ-1.25 [1] с вместимостью 1,25 м3 для всех температур кипения.Диаметр корпуса: D=1020 мм; Длина: L=2090 мм; Расстояние между патрубками ресивера: δ=830 мм; Масса кг: m=940 кг. 2.8 Дренажный ресиверПолагаем, что ресивер общий и принимаем вместимость горизонтального дренажного ресивера равную:Vдр = 1,4∙Vдmax = 1,4∙1,25= 1,75м3,где Vдmax – самая большая емкость системы, м3.Выбираем горизонтальный дренажный ресивер 2,5РД [1] c вместимостью 2,5 м3, диаметром корпуса D=800 мм, длиной L=5739 мм, массой m=990 кг. 2.9 МаслосборникВыбираем согласно полученным техническим требованиям маслосборник марки 60МЗС [8]. Размеры: DxS=325x8мм, B=645мм, H=1200мм. Объем 0,06м3. Масса m=81кг. 2.10 Расчет трубопроводов2.10.1 Всасывающий трубопроводДиаметры трубопроводов находим по зависимости:dт.p= (4Vн/(w))0.5,где Vн – объемный расход вещества по трубопроводу, м3/с; – коэффициент подачи компрессора; – скорость движения среды [3], м/с, принимаем = 25 м/c.Для температуры -10 °С:Диаметр всасывающего трубопровода для одного компрессора: dт.p.вс1к1= (40,7650,8/(25))0.5 = 0,176 м,Выбираем трубу 219х7 мм ГОСТ 8732-78Диаметр общего всасывающего трубопровода для двух компрессоров: dт.p.вс1= (41,530,8/(25))0.5 = 0,249 м,Выбираем трубу 273х8 мм ГОСТ 8732-78Для температуры -30 °С:Диаметр всасывающего трубопровода для одного компрессора: dт.p.вс2к1= (40,1910,82/(25))0.5 = 0,089 м,Выбираем трубу 108х4 мм ГОСТ 8732-78Диаметр общего всасывающего трубопровода для двух компрессоров: dт.p.вс2= (40,3820,82/(25))0.5 = 0,126 м,Выбираем трубу 133х4 мм ГОСТ 8732-78Для температуры -40 °С:Диаметр всасывающего трубопровода для одного компрессора: dт.p.вс3к1= (40,1460,8/(25))0.5 = 0,077 м,Выбираем трубу 89х3,5 мм ГОСТ 8732-78Диаметр общего всасывающего трубопровода для двух компрессоров: dт.p.вс3= (40,290,8/(25))0.5 = 0,108 м,Выбираем трубу 108х4 мм ГОСТ 8732-78.2.10.2 Нагнетательный трубопроводДиаметры трубопроводов находим по зависимости:dт.p= (4Vнυнагн/(w))0.5,υнагн – удельный объем нагнетания, м3/кг.Для температуры -10 °С:Диаметр нагнетательного трубопровода для одного компрессора: dт.p.н1к1= (40,7650,142/(25))0.5 = 0,074 м,Выбираем трубу 89х3,5 мм ГОСТ 8732-78Диаметр общего нагнетательного трубопровода для двух компрессоров: dт.p.н1= (41,530,142/(25))0.5 = 0,105 м,Выбираем трубу 108х4 мм ГОСТ 8732-78Для температуры -30 °С:Диаметр нагнетательного трубопровода для одного компрессора: dт.p.н2к1= (40,1910,51/(25))0.5 = 0,07 мВыбираем трубу 76х3,5 мм ГОСТ 8732-78Диаметр общего нагнетательного трубопровода для четырех компрессоров (по 2 на температурах -30 °С и -40 °С): dт.p.н2+3= (4(0,382+0,29)0,57/(25))0.5 = 0,139 м,Выбираем трубу 159х4,5 мм ГОСТ 8732-78Для температуры -40 °С:Диаметр нагнетательного трубопровода для одного компрессора: dт.p.н3к1= (40,1460,57/(25))0.5 = 0,065 м,Выбираем трубу 76х3,5 мм ГОСТ 8732-783 Объемно-планировочное решение машинного отделенияХолодильная установка размещается на площадях существующего здания. Существующее одноэтажное здание с двухэтажной пристройкой, расположенной в торце, выполнено с несущими и ограждающими стенами из кирпича.Перекрытие и покрытие двухэтажной пристройки выполнено из сборных железобетонных плит, а покрытие одноэтажной части – монолитное по стальным фермам.Планировочное решение предусматривает разделение здания на два пожарных отсека.Одноэтажная часть здания (помещение категории А) отделена от двухэтажной пристройки противопожарной стеной 1-го типа (предел огнестойкости REI 150) в соответствии с требованиями СНиП 21-01-97* п.п. 5.14*, 5.17 и СНиП 2.09.04-87* п. 1.24. Кроме этого, машинный зал отдален от существующих помещений, противопожарной перегородкой 1-го типа (предел огнестойкости EI45) в соответствии с требованиями СНиП 31032001 п. 7.3.Машинное отделение, расположенное в одноэтажной части, размещается на площадях двух существующих помещений, объединенных в единый объем проемом в стене.В машинном отделении располагаются компрессорные агрегаты, маслоотделитель, испарители для охлаждения жидкости, линейный, дренажный и защитные ресиверы. Под защитными ресиверами и линейным ресивером предусмотрены поддоны для аварийного сбора опасных и вредных сред из оборудования.Машинное отделение имеет два выхода, максимально удаленных друг от друга, один непосредственно наружу, а второй через тамбур-шлюз в коридор вспомогательных помещений.Связь между машинным отделением и двухэтажной пристройкой осуществляется на отметке первого этажа через тамбур-шлюз с подпором воздуха.Двери тамбур-шлюза – противопожарные искронедающие с пределом огнестойкости EI30. Предел огнестойкости перегородок тамбур-шлюза – EI45, а его перекрытия – REI45.В двухэтажной пристройке располагаются подсобнопроизводственные, бытовые и служебные помещения. Вспомогательные помещения, обеспечивают работу холодильной установки и санитарно-бытовые условия работы персонала компрессорного цеха. Вспомогательные помещения включают в себя: пульт автоматизации; электрораспределительную; вентиляционную камеру; ремонтную мастерскую; кладовые помещения, бытовые помещения, комнаты приема пищи. Звукоизолированное помещение пульта автоматизации, смежное с машинным отделением, оборудовано проемом с герметичным остеклением в стене. При этом в помещении пульта поддерживают избыточное давление воздуха, препятствующее проникновению в него воздуха из машинного отделения.Общая длина пути по проходам из любой точки машинного отделения до двери не превышает допустимые 30 м.Вход в помещение КСЩ осуществляется из помещения машиниста через дверной проем с дверным блоком с пределом огнестойкости EI30.По периметру кровли запроектировано стальное ограждение высотой от поверхности ковра – 1,0 м.По взрывопожарной опасности пожарный отсек машинного отделения относится к категории "А", а пожарный отсек бытовых помещений – к категории "Д".Степень огнестойкости здания – II.Уровень ответственности – II.Класс конструктивной пожарной опасности – СО.Эвакуация людей в случае пожара решена в соответствии с требованиями:- СНиП 21-01-97* п.п. 6.9; 6.11; 6.13*; 6.25*; 6.34*;- СНиП 31-03-2001 п.п. 6.6; 6.7;- СНиП 2.09.03-85 п.п. 12.15; 12.16;- ПБ 09-220-97и осуществляется из помещений первого этажа непосредственно наружу через дверные проемы, в коридор, ведущий к эвакуационному выходу и в лестничную клетку, имеющую выход на территорию предприятия.Эвакуация из помещений, расположенных на втором этаже, осуществляется в коридор, ведущий к лестничной клетке, которая имеет непосредственный выход наружу. Дверной блок, отделяющий коридор от лестничной клетки, запроектирован с пределом огнестойкости Е130 (СНиП 21-01-97* п. 6.13*).Легкосбрасываемые конструкции в машинном зале (помещение категории "А") предусмотрены в соответствии с требованиями СНиП 31032001 п. 5.9.В качестве легкосбрасываемых конструкций использовано остекление окон и специальные участки кровли.Площадь легкосбрасываемых конструкций принята из расчета 0,05 м2 на 1 м3 помещения категории "А".Для выполнения внутренних отделочных работ и устройства полов использованы следующие материалы:отделочные материалы – мокрая штукатурка, окраска ПВ А, керамическая плитка;материалы полов – мозаичные с искронедающим наполнителем, мозаичные, линолеум, керамическая плитка.Наружная отделка ограждающих конструкций - штукатурка стен с последующей окраской кремнийорганическими красками.Существующее покрытие кровли из – асбестоцементных листов демонтируется с последующей организацией водоотталкивающего покрытия из 2-х слоев изопласта.В соответствии с требованиями СНиП 11-89-80* п. 3.64 и ПБ 09-220-97 п. 6.13 отметка планировки примыкающей к зданию территории должна быть ниже на 150 мм отметки пола первого этажа.Вентиляция запроектирована механическая приточно-вытяжная. Кратность воздухообмена для общеобменной и аварийной вентиляции машинного отделения согласно СНиП 2.04.05-91 составляет соответственно 4,3 и 12 крат. Для вытяжной аварийной вентиляции машинного отделения на воздуховоде приточной системы при пересечении противопожарной стены предусмотрена установка взрывозащищенного обратного клапана и огнезадерживающего клапана.Воздухообмен машинного отделения на летний период рассчитан на ассимиляцию избыточных тепловыделений и предусмотрена установка дополнительных осевых вентиляторов в окнах.Запроектирована подача приточного воздуха в тамбур-шлюз от системы машинного отделения, а при отключении этой системы – от резервного вентилятора.В помещении КСЩ запроектирована самостоятельная приточно-вытяжная вентиляция, обеспечивающая пятикратный воздухообмен.Воздуховоды запроектированы из тонколистовой кровельной стали с последующей их окраской.Оборудование проектируемой холодильной станции размещается в помещениях машинного отделения и на наружной площадке.Размещение оборудования соответствует требованиям ПБ 09-595-03 и обеспечивает свободные проходы и доступ ко всем его частям для обслуживания и ремонта.Помещение машинного отделения имеет два выхода, причем один из них непосредственно наружу, а второй, через тамбур-шлюз, в помещение (кат. "Д").Архитектурно-строительным разделом проекта предусмотрены легкосбрасываемые конструкции, из расчета 0,05 м2 площади поверхности на 1 м3 объема, необходимые для помещений категорий "А".Разводка трубопроводов выполнена таким образом, что расстояние между нижней образующей трубы и полом составляет не менее 2-х метров.Испарительные конденсаторы расположены на наружной площадке, на отм. +5.000 рядом с машинным отделением.Под ресиверами предусмотрен поддон, вмещающий содержимое любого из аппаратов в случае его разгерметизации.Для обслуживания оборудования и арматуры, расположенных на высоте более 1800 мм от пола, предусмотрены площадки.В системе трубопроводов холодильной установки обращаются аммиак, 35% водный раствор пропиленгликоля, масло и вода.В системе аммиачных трубопроводов обращаются жидкий и газообразный аммиак.В системе трубопроводов оборотной воды обращается вода для охлаждения конденсаторов.Перепуск масла из сосудов и аппаратов в маслосборник и выпуск масла из маслосборника производится по трубопроводу масла.Трубопроводы аммиачной системы и системы масла запроектированы из стальных бесшовных труб, по DIN 2448, сталь St 35,8 по DIN 2448.Трубопроводы оборотной воды – из стальных бесшовных труб по ГОСТ 8732-76 и ГОСТ 8734-86 из стали 20.Все трубопроводы, имеющие температуру стенки трубы ниже 12°С, изолируются. В качестве теплоизоляционного материала применены изделия фирмы "АгтасеП".Перед нанесением изоляции поверхность трубопроводов необходимо очистить и выполнить покрытие грунтовкой "Акрокор".Защитный слой – алюминиевые листами толщиной 0,8 мм.Неизолируемые трубопроводы покрыты антикоррозионным лакокрасочным покрытием.Все трубопроводы холодильной установки имеют надземную прокладку и крепятся за счет подвижных опор и подвесок.