Холодильные машины и установки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

При организации работы предприятия торговли и общественного питания учитывается размер товарооборота и, соответственно, мощность предприятия. Для осуществления непрерывного процесса работы необходим запас сырья, а так же готовой продукции. В процессе хранения продуктов в последних протекает различные физико-химические, биохимические и микробиологические процессы, которые могут привести к порче.

Для снижения воздействия вредных факторов при хранении продуктов применяют различные способы: консервация, копчение, сушка и т.д. Основным способом хранения продуктов на предприятии общественного питания и торговли является хранение при пониженных температурах. При его использовании не происходит существенных изменений вкусовых качеств хранимого продукта питания.

Холодильная обработка позволяет снизить или полностью затормозить скорость процессов происходящих в продуктах и приводящих их к порче. Различают краткосрочное (от 1 до 15 суток) и длительное (от 1 месяца до нескольких лет) хранение.

Важным фактором в холодильном хранении является выбор режима зависящий от основных параметров: температура, влажность, скорость охлаждения.

Таким образом, при проектировании холодильных камер необходимо руководствоваться схемой технологического процесса, величиной грузооборота, рекомендациями по соблюдению товарного соседства, правилами условий и сроков хранения тех или иных продуктов, которые позволяют определить тип и размер холодильника.

Выбор камер холодильников, систем охлаждения и теплообменных аппаратов должен согласовываться со схемой технологического процесса и обосновываться в соответствии с научными положениями по уменьшению естественной убыли, сокращению расхода электроэнергии на отвод теплоты, уменьшению затрат на транспортные операции, сохранению качества сырья. При этом все инженерные решения должны основываться на прогрессивных технических и технологических достижениях.



1. Технико-экономическое обоснование

Береза - город на Юго-Востоке Беларуси, расположен в 110км на северо-западе от Бреста. Население в 2010 году - 29400 человек. Годовое количество осадков 609 мм. Среднегодовая температура воздуха в Березе составляет +8,2 °C, среднегодовая скорость ветра -- 2,6 м/с, среднегодовая влажность воздуха -- 76 %.

Данный проект стационарных камер характеризует экономическую целесообразность т. к. прибыль данных предприятий зависит напрямую от качества продукции, которое обеспечивает его правильным хранением и термообработкой.

2. Условия хранения пищевых продуктов

Согласно проектного задания в блоке стационарных холодильных камер должны присутствовать следующие камеры:

-Камера хранения молочной продукции

-Камера хранения сыра

-Камера хранения напитков

В камерах хранения молочной продукции и сыра температура должна быть в пределах 1-2°C, а в камере хранения напитков 4°C. Влажность воздуха в камерах 80-85%.

Таблица 1 Условия хранения продуктов

Продукт	Температура, °С	Влажность воздуха, %
Молочные продукты	2	85
Сыр	2	85
Напитки	4	85



3. Расчет строительных площадей камер хранения

Строительная площадь камеры определяется по формуле:

Fстр = n · f [3]c.318 (1)

где n - количество рабочих мест в отделе магазина

f - площадь холодильных камер на 1 рабочее место

Согласно СНиП в молочно-жировом отделе на 1 человека приходится 5, а в отделе напитков 2.

Камера хранения молочной продукции:

Fстр = 3·5=15

Камера хранения сыра:

Fстр = 3·5=15

Камера хранения напитков:

Fстр = 2·2=4

Так как площадь камеры не должна быть менее 5, то принимаем Fстр = 6

4. Разработка планировки камер

холодильник теплоизоляция строительный пищевой

Высоту камер от пола до потолка принимаем равной 3м, ширину дверей 1м. Площадь машинного отделения принимаем 18, так как суммарная площадь камер 35.

Площадь камер:

Хранения молочной продукции - 3 х 5 м

Хранения сыра - 3 х 5 м

Хранения напитков - 2,4 х 2,4 м



5. Определение емкости камер

Емкость холодильных камер предприятий торговли и общественного питания исчисляется в тоннах и рассчитывается по формуле:

Екам = Fстр · qF [3]c.318 (2)

где Fстр - строительная площадь камеры

qF - норма загрузки 1

Норма загрузки молочно-жировых продуктов 300 , напитков 100

Камера молочной продукции:

Екам = 15·0,3 = 4,5т

Камера сыра:

Екам = 15·0,3 = 4,5т

Камера напитков:

Екам = 4·0,1= 0,4т

6. Подбор и расчет теплоизоляции

Теплоизоляцию камер выполняют непрерывно по всему периметру стен, потолка и пола. При разности температур воздуха в камерах 4°С и менее перегородки выполняют без теплоизоляции.

В качестве теплоизоляционного материала принимаем Пенопласт Полиуретановый жесткий ПУ-101.

Объемная масса в сухом состоянии 100 , расчетный коэффициент теплопроводности 0,041

Толщина слоя теплоизоляции рассчитывается по формуле:

из = из - ( + + )] [4]c.50 (3)

где - требуемый коэффициент теплопередачи

- коэффициент теплоотдачи поверхности

- коэффициент теплопроводности

Действительный коэффициент теплопередачи определяется по формуле:

Rд = [4]c.50 (4)

где Rн и Rв - термическое сопротивление теплоотдаче

а) Камера хранения молочной продукции

-Наружная стенка:

из = 0,041[2,5 - (0,04 + 0,63 + 0,1)] = 0,07

Rд = 0,07: 0,041+ 0,77 = 2,47

-Внутренняя стена:

из = 0,041[2,3 - (0,125 + 0,42 + 0,1)] = 0,068

Rд = 0,068: 0,041+ 0,645 = 2,3

-Перегородка:

теплоизоляция не требуется

-Потолок:

из = 0,041[2 - (0,04 + 0,13 + 0,1)] = 0,07

Rд = 0,07: 0,041+ 0,272 = 1,97

-Пол без обогрева:

из = 0,041[2,5 - (0,1+ 0,23)] = 0,088

Rд = 0,088: 0,041+ 0,33 = 2,47

б) Камера хранения сыра

-Наружная стенка:

из = 0,041[2,5 - (0,04 + 0,63 + 0,1)] = 0,07

Rд = 0,07: 0,041+ 0,77 = 2,47

-Внутренняя стена:

из = 0,041[2,3 - (0,125 + 0,42 + 0,1)] = 0,068

Rд = 0,068: 0,041+ 0,645 = 2,3

-Перегородка:

теплоизоляция не требуется

-Потолок:

из = 0,041[2 - (0,04 + 0,13 + 0,1)] = 0,07

Rд = 0,07: 0,041+ 0,272 = 1,97

-Пол без обогрева:

из = 0,041[2,5 - (0,1+ 0,23)] = 0,088

Rд = 0,088: 0,041+ 0,33 = 2,47

в) Камера хранения напитков

-Наружная стена:

из = 0,041[2,2-(0,04+ 0,63+ 0,1)] = 0,061

Rд = 0,061: 0,07+ 0,77 = 1,64

-Внутренняя стена:

из = 0,041[1,9- (0,125+ 0,42+ 0,1)] = 0,052

Rд = 0,052: 0,041+ 0,642 = 1,9

-Перегородка:

из = 0,041[1,9- (0,1+ 0,42+ 0,1)] = 0,053

Rд = 0,053: 0,041+ 0,62 = 1,9

-Потолок:

из = 0,041[1,9 - (0,04+ 0,13+ 0,1)] = 0,067

Rд = 0,067: 0,041+ 0,27 = 1,9

-Пол без обогрева:

из = 0,041[2,8- (0,1+ 0,24) = 0,1

Rд = 0,1: 0,041+ 0,34 = 2,77

Таблица 2 Конструкция ограждений

Конструкция ограждения	№ Слоя	Материал слоя	i	i	Ri
Наружная стена	1	Цементная штукатурка	0,02	0,93	0,022
	2	Кирпичная кладка	0,38	0,81	0,47
	3	Цементная штукатурка	0,02	0,93	0,022
	4	Два слоя гидроизоляции	0,004	0,3	0,01
	5	ПУ - 101	0,07	0,041	1,7
	6	Цементная штукатурка	0,02	0,93	0,022
Покрытие	1	Пять слоев гидроизоляции	0,012	0,3	0,04
	2	Бетонная стенка	0,04	1,86	0,022
	3	Пергамин	0,001	0,15	0,007
	4	ПУ - 101	0,067	0,041	1,6
	5	Железобетон	0,035	2,04	0,017
Внутренняя стена	1	Цементная штукатурка	0,02	0,93	0,022
	2	Кирпичная кладка	0,25	0,81	0,3
	3	Цементная штукатурка	0,02	0,93	0,022
	4	Два слоя гидроизоляции	0,004	0,3	0,01
	5	ПУ - 101	0,06	0,041	1,4
	6	Цементная штукатурка	0,02	0,93	0,022
Конструкция ограждения	№ Слоя	Материал слоя	i	i	Ri
Перегородка	1	Цементная штукатурка	0,02	0,93	0,022
	2	Пенобетон	0,074	0,15	0,06
	3	Два слоя гидроизоляции	0,03	0,3	0,01
	4	Цементная штукатурка	0,02	0,93	0,022
Пол	1	Монолитное бетонное покрытие	0,051	1,86	0,022
	2	Армированный бетон	0,8	1,86	0,043
	3	Керамзитовый гравий	-	0,13	-
	4	Бетонная подготовка	0,1	1,86	0,059
	5	Грунт основания	-	-	-

Таблица 3 Теплоизоляция ограждений

Ограждения	tв	н	в		из
НС-1	2	23,3	10	0,63	0,07	2,5	2,47
НС-2	2	23,3	10	0,63	0,07	2,5	2,47
ВС-1	2	8	10	0,42	0,068	2,3	2,3
НС-3	2	23,3	10	0,63	0,07	2,5	2,47
ВС-2	2	8	10	0,42	0,068	2,3	2,3
ВС-4	2	8	10	0,42	0,068	2,3	2,3
НС-4	4	23,3	10	0,63	0,061	2,2	1,64
ВС-3	4	8	10	0,42	0,052	1,9	1,9
ВС-5	4	8	10	0,42	0,052	1,9	1,9
ВС-6	4	8	10	0,42	0,052	1,9	1,9
П-1	2	23,3	10	0,13	0,07	2	1,97
П-2	2	23,3	10	0,13	0,07	2	1,97
П-3	4	23,3	10	0,13	0,067	1,9	1,9

7. Теплотехнический расчет камер

Для поддержания заданной температуры воздуха в охлаждаемом помещении необходимо, что бы все теплопритоки отводились камерным оборудованием. Теплотехническим расчетом определяют притоки тепла при централизованной системе охлаждения по всему блоку камер. Результаты теплотехнического расчета являются основанием для расчета и подбора холодильного оборудования.

При выполнении теплотехнического расчета учитывают:

-притоки тепла через ограждения камер (Q1)

-притоки тепла от продуктов и тары (Q2)

-притоки тепла при вентиляции (Q3)

-эксплуатационные теплопритоки (Q4)

-теплопритоки при “дыхании” овощей и фруктов (Q5)

Общий теплоприток:

Q = Q1+ Q2+ Q3+ Q4+ Q5 [3]c.415 (5)

Теплопритоки через ограждения камер

Расчет теплопритоков через ограждения производится по формуле:

Q1 = Q1т + Q1c [1]c.416 (6)

где Q1т - теплоприток через ограждение вследствие разности температур

Q1c - теплоприток через ограждения вследствие облучения солнцем

Q1т = [1]c.416 (7)

где Rд - коэффициент теплопередачи

F - площадь поверхности ограждения

tн, tв - наружная и внутренняя температуры

Q1c = Rд · F · tc [1]c.419 (8)

где tc - избыточная разность температур

Теплоприток от пола рассчитывается по формуле:

Q1п = кусл · F(tн - tв) · m [4]c.57 (9)

где m - коэффициент учитывающий возрастание термического сопротивления пола

а) Камера хранения молочной продукции:

-Наружная стена(НС-1):

Q1т = = 129,5 Вт

-Наружная стена(НС-2):

Q1т = = 192,5 Вт

Q1c = 2,47 · 19 · 18,4 = 864,3 Вт

-Внутренняя стена (ВС-1):

Q1т = = 108,8 Вт

-Потолок:

Q1т = = 197 Вт

Q1c = 1,9 · 18,4 ·15 = 524 Вт

-Пол:

Q1п = (0,47+ 0,23)· 15· 25· 1 = 262,5 Вт

Q1 = 129,5+ 192,5+ 864,3+ 108,8+ 197+ 524+ 262,5 = 2,2 кВт

б) Камера хранения сыра:

-Наружная стена(НС-3):

Q1т = = 145,2 Вт

-Внутренняя стена(ВС-2):

Q1т = = 88 Вт

-Внутренняя стена(ВС-4):

Q1т = = 150 Вт

-Потолок:

Q1т = = 197 Вт

Q1c = 1,9 · 18,4 ·15 = 524 Вт

-Пол:

Q1п = (0,47+ 0,23)· 15· 25· 1 = 262,5 Вт

Q1 = 145,2 + 88 + 150 + 197 + 524 + 262,5 = 1,3 кВт

в) Камера хранения напитков:

-Наружная стена(НС-4):

Q1т = = 151 Вт

-Внутренняя стена(ВС-3):

Q1т = = 98 Вт

-Внутренняя стена(ВС-5):

Q1т = = 105 Вт

-Внутренняя стена(ВС-6):

Q1т = = 105 Вт

-Потолок:

Q1т = = 75,7 Вт

Q1c = 1,9 · 18,4· 6 = 209 Вт

-Пол:

Q1п = 0,47· 6· 23 = 70 Вт

Q1 = 151 + 98 + 105 +105 +75,7 + 209 + 70 = 0,8 кВт

Таблица 4Теплопритоки через ограждение

Камера 1
Ограждение	Rд	l	B	h	F	tн	tв	tн- tв	Q1т	tc	Q1c
НС-1	2,47	3	1,4	3	12,6	27	2	25	129,5	-	-
НС-2	2,47	5	1,3	3	20	27	2	25	192,5	18,4	864,3
ВС-1	2,3	3	1,5	3	12,8	19,5	2	17,5	108,8	-	-
Потолок	1,97	5,1	3,2	-	16,32	27	2	25	197	18,4	524
Пол	2,47	5	3	-	15	-	2	-	262,5	-	-
Зона 1	0,47	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Зона 2	0,23	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Итог по камере Q1 = 2,2 кВт
Камера 2
НС-3	2,47	3	1,4	3	12,6	27	2	25	145,26	-	-
ВС-2	2,47	5	1,3	3	12,6	19,5	2	17,5	88	-	-
ВС-4	2,3	3	1,5	3	20	19,5	2	17,5	150	-	-
Потолок	1.97	5,1	3.2	-	16,32	27	2	25	197	18,4	524
Пол	2,47	5	3	-	15	-	2	-	262,5	-	-
Зона 1	0,47	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Зона 2	0,23	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Итог по камере Q1 = 1,3 кВт
Камера 3
НС-4	1,64	2,4	1,3	3	8,2	27	4	23	151	-	-
ВС-3	1,9	2,4	1,3	3	8,2	19,5	4	15,5	98	-	-
ВС-5	1,9	2,4	1,3	3	8,2	19,5	4	15,5	105	-	-
ВС-6	1,9	2.4	1.3	3	8,2	19,5	4	15.5	105	-	-
Потолок	1,9	2,42	2,42	-	8,2	27	4	23	75,7	18,4	209
Пол	2,77	2,4	2,4	-	-	-	4	-	70	-	-
Зона 1	0,47	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Итог по камере Q1 = 0,8 кВт
Общий теплоприток Q1 = 4,3 кВт

Теплопритоки от продуктов и тары

Продукты, поступающие в камеры хранения, как правило, находятся в таре и имеют, обычно, температуру более высокую, чем температура воздуха в камере.

Q2 = Q2п + Q2т [4]c.423 (10)

где Q2п - теплопритоки от продуктов

Q2т - теплопритоки от тары

Теплопритоки от продуктов:

Q2п = Мп· (iн -iк)/(24· 3600) [4]c.532 (11)



где Мп - суточное поступление продуктов

iн, iк - энтальпия продуктов

Теплопритоки от тары:

Q2т = Мт· Ст· (tн - tк)/(24· 3600) [4]c.532 (12)

где Мт - суточное поступление тары

Ст - теплоемкость тары

tн, tk - температура тары

а) Камера хранения молочной продукции:

Q2п = 2700· (340- 326)/(24·3600) = 437 Вт

Q2т = (2700· 0,2)· 1,46· (8-2)/(24·3600) = 54 Вт

б) Камера хранения сыра:

Q2п = 1800· (47- 25)/(24·3600) = 458 Вт

Q2т = 180· 1,46· (8-2)/(24·3600) = 24 Вт

в) Камера хранения напитков:

Q2п = 160· (346,5 - 274)/(24·3600) = 134 Вт

Q2т = 180· 0,835· (8-4)/(24·3600) = 9 Вт

Q2 = 437 + 54 + 458 + 24 + 134 + 9 = 1,1 кВт

Таблица 5Теплопритоки от продуктов и тары

№ камеры	Товар	tв	tпост	Е	Z	Мп	Мт	Ст	Q2п	Q2т	Q2
						%	кг	%	кг
1	Молочная продукция	2	8	4500	3	60	2700	20	540	1,46	437	54	491
2	Сыр	2	8	4500	5	40	1800	10	180	1,46	458	24	482
3	Напитки	4	8	400	5	40	160	100	160	1,85	134	9	143
Общий теплоприток Q2 = 1,1 кВт



Теплопритоки при вентиляции

Так как в задании отсутствуют камеры хранения фруктов, овощей и отходов, то система вентиляции не требуется.

Эксплуатационные теплопритоки

Эксплуатационные теплопритоки возникают вследствие освещения камер, пребывания в них людей, работы электродвигателей и от инфильтрации воздуха.

Q4= q1 + q2 + q3 + q4 [4]c.60 (13)

-Теплопритоки от освещения:

q1 = A· F [4]c.60 (14)

где F - площадь камеры

А - количество тепла на 1

-Теплопритоки от пребывания людей:

q2 = n· q· / 24 [1]c.538 (15)

где n - число людей в камере

q - тепловыделение от 1 человека

- продолжительность пребывания людей в камере

-Теплопритоки от электродвигателей:

q3 = N· / 24 [4]c.537 (16)

где N - мощность электродвигателя

- продолжительность работы

-Теплопритоки от инфильтрации:

q4 = V· a· p· (iн- iв)/ (24· 3600) [1]c.538 (17)

где V - объем камеры

а - кратность вентиляции

p - плотность воздуха

а) Камера молочных продуктов:

q1 = 1,2· 15 =18 Вт

q2 = 3· 260· 5/24 = 162,5 Вт

q3 = 1· 16/24 = 0,66 кВт

q4 = 45· 12· 1.15· (59000- 11000)/(24· 3600) = 345 Вт

б) Камера сыра:

q1 = 1,2· 15 =18 Вт

q2 = 3· 260· 5/24 = 162,5 Вт

q3 = 1· 16/24 = 0,66 кВт

q4 = 45· 12· 1.15· (59000- 11000)/(24· 3600) = 345 Вт

в) Камера напитков:

q1 = 1,2· 6 =7,2 Вт

q2 = 2· 245· 5/24 = 102 Вт

q3 = 1· 16/24 = 0,66 кВт

q4 = 45· 30· 1.15· (59000- 11000)/(24· 3600) = 329 Вт

Таблица 6 Эксплуатационные притоки

№ камеры	q1	q2	q3	q4	Q4
1	18	162,5	660	345	1185,5
2	18	162,5	660	345	1185,5
3	7,2	102	660	329	1098,2
Общий теплоприток Q4 = 3,5 кВт



Теплопритоки от “дыхания” фруктов и овощей

Камеры фруктов и овощей не предусмотрены проектным заданием.

Таблица 7 Результаты теплотехнического расчета

№ камеры	Q1	Q2	Q3	Q4	Q5	Q
1	2278	491	-	1185,5	-	3954
2	1366	482	-	1185,5	-	3033
3	800	143	-	1098,2	-	2041

УQ_общ = 3954 + 3033 + 2041 = 9 кВт

8. Описание схемы холодильной установки

По данным проекта принимаем централизованную систему охлаждения. При централизованной системе холодоснабжения проектируют машинное отделение, в котором размещается основное и вспомогательное холодильное оборудование. Размещение оборудования в одном помещении облегчает его обслуживание в течении всего рабочего времени, что особенно важно для крупных установок. К недостаткам централизованной системы холодоснабжения относятся:

-сравнительно большая площадь машинного отделения

-сложность и длительность монтажа холодильной установки

-прокладка разветвленной системы трубопроводов

-наличие большого числа запорной арматуры

Описание работы фреоновой установки:

Компрессор отсасывает пар хладагента из воздухоохладителей ВХ, сжимает его от давления кипения до давления конденсации и нагнетает в конденсатор воздушного охлаждения КД. Хладагент конденсируется в результате отвода теплоты конденсации воздухом и сливается в линейный ресивер РЛ. Из ресивера жидкий хладагент поступает в змеевик теплообменника ТО, где переохлаждается холодным паром поступающим в межтрубное пространство из воздухоохладителя. Пар при этом перегревается. Переохлажденный жидкий хладагент проходит через фильтр осушитель, соленоидный вентиль и дросселируется в ТРВ. После дросселирования жидкость поступает в ВХ, где кипит отнимая теплоту от воздуха. Из ВХ пар отсасывается компрессором через ТО, причем в безсальниковом компрессоре холодильные пары поступают со стороны электродвигателя, что способствует охлаждению обмотки.

9. Расчет и подбор холодильного оборудования

Выбор расчетного режима работы холодильной машины

Для теплового расчета одноступенчатого компрессора необходимо определить температурный режим работы:

t0 - температура кипения

tвс - температура всасывания

tп - температура переохлаждения

tк - температура конденсации

t0 = tв - 15°С [4]c.71 (18)

t0 = 3 - 15 = -12°С

Температура конденсации:

tк = tнр +10°C [4]c.72 (19)

tк = 26 + 10 = 36°C

Температура всасывания :

tвс = t0 + 17°C [4]c.72 (20)

tвс = -12 + 17 = 5°C

Уравнения теплового баланса:

i3 - i3' = i1'- i1 [4]c.75 (21)

i3= 550 + (700 - 715) = 535

Таблица 8Узловые точки цикла

Параметры	Узловые точки цикла
	1'	1	2	2'	3	3'	4
T, °С	-12	-12	36	36	36	36	-12
P, Мпа	4	4	13	13	13	13	4
,	0,08	0,08	0,023	0,026	0,001	0,012	0,06
I, кДж/кг	700	715	755	715	535	550	535

Тепловой расчет одноступенчатой холодильной машины

1.Удельная массовая холодопроизводительность:

q0 =i1 - i3 [4]c.73 (22)

q0 = 715 - 535 = 180 кДж/кг

2.Удельная работа сжатия в компрессоре:

1т = i2 - i1 [4]c.73 (23)

1т = 755 - 715 = 40 кДж/кг

3.Удельная тепловая нагрузка на компрессор:

qk = i2 - i3 [4]c.73 (24)

qk = 755 - 535 = 220 кДж/кг

4.Требуемая холодопроизводительность:

Qст = K· Qкм [4]c.73 (25)

Qcт = 1,05· 8900 = 9,3 кВт

5.Требуемый массовый расход хладагента:

Мт = Qст/q0 [4]c.73 (26)

Мт = 9,3/180 = 0,05 кг/c

6.Требуемая теоретическая объемная производительность компрессора:

Vт = Mт · V1/ [4]c.73 (27)

Vт = 0,05 · 0,08/3,25 = 0,001/c (4,4 /ч)

7.Принимаем компрессор MT/MTZ 22 JC

Объемная производительность - 38,12

Количество цилиндров - 1

Заправка масла - 0,95

Масса 21 кг

Vкм = 6,63 (0,018

8. Коэффициент рабочего времени:

B = Vт/Vкм [4]c.74 (28)

B = 4,4/6,6 = 0,6

9.Действительный массовый расход:

Мкм = · Vкм/V1 [4]c.74 (29)

Мкм = 3,25· 0,018/0,08 = 0,074 кг/c



10. Действительная холодопроизводительность

Qод = 13,4 кВт

11.Мощность приводов компрессора

11.1 Теоретическая (адиабатная):

Nт = Мкм· 1т [4]c.74 (30)

Nт = 0,074 · 40 =2,96 кВт

11.2 Индикаторная:

Ni = Nт/I [4]c.74 (31)

Ni = 2,96· 0,8 = 3,7 кВт

11.3 Эффективная (механическая):

Ne = Ni/e [4]c.75 (32)

Ne = 3,7/0,9 = 4,1 кВт

11.4 Электрическая:

Nэл = Ne/эл [4]c.76 (33)

Nэл = 4,1/0,8 = 5,1 кВт

12. Тепловая нагрузка

12.1 Теоретическая:

Qк = Мкм · qК [4]c.76 (34)

Qк = 0,074 · 220 = 16,2 кВт

12.2 Действительная:

Qк = Qод + Ni [4]c.76 (35)

Qк = 13,4 + 3,7 = 17,1 кВт

13. Теплота переохлаждения:

Qк = Мкм· (i3' - i3) [4]c.76 (36)

Qк = 0,074 (550 - 535) = 1,1 кВт

Расчет и подбор камерного оборудования

Требуемую площадь теплопередающей поверхности испарителей и воздухоохладителей рассчитывают по формуле:

F = Qобор/ К · Qm [4]c.99 (37)

где Qобор - тепловая нагрузка на камерное оборудование

К - коэффициент теплопередачи

Qm - разность темератур

Камера молочной продукции:

F = 2,2/21· 15 = 6,9

Камера сыра:

F = 2,2/21· 15 = 6,9

Камера напитков:

F = 0,8/21 · 17 = 2,2

Принимаем испарители марки 2ВО7 площадью 6,5

Проверочный расчет

Расчет конденсатора:

Qm = 10°C (воздушный конденсатор)

Площадь:

F = Qк/ К · Qm [4]c.85 (37)

F = 17100/300 = 57

Принимаем конденсатор марки КВГ-55 площадью 55

Таблица 9 Оборудование

Компрессор	Испаритель	Конденсатор
Марка	Vт	,с	Q0, кВт	N, кВт	Кол-во	Марка	F,	Кол-во	Марка	F,
MT/MTZ 22 JC	0,018	38,12	13,4	2,96	1	2ВО7	6,5	3	КВГ-55	55

Расчет трубопроводов:

dвн = 1,13 [4]c.85 (38)

где V - объемный расход

W - расчетная скорость

V = M·

где M - массовый расход среды

- удельный объем среды

Всасывающий трубопровод W = 10 м/c, = 0,08

Нагнетательный трубопровод W = 14 м/c, = 0,023

Жидкостной трубопровод W = 1 м/c, = 0,001

Vвс = 0,074· 0,08 = 0,059

dвн = 1,13 = 0,026м

Vна = 0,074· 0,023 = 0,017

dвн = 1,13 = 0,014м

Vж = 0,074· 0,001 = 0,000074

dвн = 1,13 = 0,009м

Таблица 10 Трубопроводы

Наименование	М, кг/с	,	V,	W, м/c	dвн, мм	примечание
Всасывающий	0,074	0,08	0,059	10	26	27х3
Нагнетательный	0,074	0,023	0,017	14	14	15х2,5
Жидкостной	0,074	0,001	0,000074	1	1	10х2

11. Автоматизация холодильной установки

Таблица 11 Автоматизация

Наименование	Марка	Количество	Место установки	Характеристика
ТРВ	22Т1	3	На жидкостной линии перед охладителем	С внешним выравниванием, от-40 до 60 0С на Х.П. от 5 до 30 Квт
СВ	EVR-6	3	На жидкостной линии перед ТРВ	на Х,П, от 5 до 30 Квт
РД	ДЕМ-1	1	На агрегате, на щитке автоматики	Пределы установки ДНД - 0,07-0,4 ДВД - 0,6-3 МПа
РТ	ТАМ -301	3	В камерах хранения продуктов	от -50 до + 1200С среды: хладоны, воздух, вода, газ
Электронный контролер	ЕКС 101	1	На агрегате, на щитке автоматики	220/50 Гц. 2,5 В.А Датчик РТС 1000, точность +- 1 К. от -60 до +500С максимальный ток 10 А.

Автоматическая защита холодильных установок

Для повышения безопасности эксплуатации холодильных установок теплопередающие и вспомогательные аппараты системы охлаждения, компрессоры и насосы оснащают приборами защитной автоматики.

Аварийный режим может возникнуть при чрезмерно высоком давлении конденсации, замерзании хладоносителя в испарителе, перегрузке двигателя, нарушении смазки компрессора и т.д.

Количество приборов автоматической защиты и схемы включения определяются типом и назначением холодильной машины, степенью опасности возможных аварий и экономическими соображениями. Малые хладоновые холодильные машины оснащаются обычно одним-двумя приборами, а крупные машины имеют значительно больше приборов.

Защита от повышенного давления нагнетания с помощью реле высокого давления (подсоединяется к компрессору между полостью нагнетания и нагнетательным вентилем) предохраняет компрессор от разрушения при пуске с закрытым нагнетательным вентилем и при недопустимо высокой температуре конденсации.

В хладоновых машинах холодопроизводительностью более 2,5 кВт имеется двойная защита от высокого давления: дополнительно устанавливают предохранительные клапаны, которые при опасном давлении перепускают сжатые пары из нагнетательной полости во всасывающую.

Защита от пониженного давления всасывания выполняется с помощью реле низкого давления (подсоединяется к компрессору между всасывающей полостью и всасывающим вентилем).

Реле контроля смазки защищает компрессор от перебоев в подаче смазки, приводящих к разрушению узлов трения кривошип- но-шатунного механизма.

Защита от повышенной температуры нагнетания выполняется с помощью реле температуры, чувствительный элемент которого воспринимает температуру пара в нагнетательном трубопроводе.

Перегрузки электродвигателя контролирует тепловое реле, отключающее двигатель при опасном возрастании силы тока. В герметичных компрессорах дополнительно к тепловому реле устанавливают реле температуры, которое реагирует на нагрев кожуха.

Для защиты от короткого замыкания используют плавкие предохранители.

Для бесперебойной подачи воды в охлаждающую рубашку применяют реле протока.

Защита от влажного хода и гидравлического удара выключает компрессор и закрывает соленоидный вентиль на линии подачи жидкого хладагента. Одним из способов такой защиты является ограниченное заполнение системы хладагентом.

Конструктивная защита от гидравлического удара предусматривает наличие «ложных крышек» в компрессоре и жидкоотделителей.

Запрещается автоматический пуск компрессора после срабатывания противоаварийной защиты. Аварийная сигнализация информирует обслуживающий персонал о наступлении опасного режима работы машины, отклонении контролируемых параметров (температуры, давления и др.) от нормальных значений, срабатывании приборов защиты. Персонал, обслуживающий холодильную машину, должен принять необходимые меры к устранению возникших неисправностей или выполнить соответствующие операции согласно правилам эксплуатации.

12. Охрана труда, противопожарная техника, охрана окружающей среды

При эксплуатации холодильного оборудования необходимо руководствоваться действующими правилами техники безопасности. Соблюдение их предотвращает несчастные случаи и способствует надежной и безотказной работе оборудования.

Техника безопасности на хладоновых установках

По существующему положению для работников торговли и общественного питания не реже одного раза в шесть месяцев проводят инструктаж на рабочем месте по правилам техники безопасности, порядку оказания первой помощи пострадавшим при несчастном случае, а также по правилам работы и электробезопасности при эксплуатации холодильных установок. В журнале учета инструктажа делают соответствующие записи. Помещения, в которых находятся холодильные агрегаты или охлаждаемое оборудование, должны иметь хорошее освещение и вентиляцию, проходы должны быть достаточно свободными, а полы находиться в исправном состоянии. Хладоновые холодильные установки размещают в машинном отделении высотой 3,5 м. Двери машинного отделения должны выходить наружу или в коридор, отделенный дверями от других помещений здания, и открываться в сторону выхода. Машинное отделение оборудуют приточно-вытяжной принудительной вентиляцией с трехкратным воздухообменом в час. Пары хладагентов тяжелее воздуха и могут накашиваться внизу, поэтому всасывающие отверстия вентиляции должны располагаться у пола. Хладоны и продукты их разложения бесцветны. При работе запрещается курение и применение открытого пламени без специальных мер предосторожностей из-за возможности образования сильнодействующих отравляющих веществ при разложении паров хладонов. Поэтому рабочие места должны хорошо проветриваться!

При атмосферном давлении и температурах свыше 30 °С R22 представляет собой бесцветный газ со слабым запахом хлороформа. Предельно допустимая концентрация в воздухе 3 ООО мг/м³ при длительности воздействия 1 ч. Плотность насыщенных паров R22 при атмосферном давлении равна 4,65 кг/м³, плотность жидкого R22 -- 1,4 кг/дм³, температура кипения -- 40,75 °С. При попадании жидких хладагентов на незащищенные участки кожи возможно обморожение. При температурах выше 330 С R22 разлагается с образованием фтористого водорода, хлористого водорода и небольшого количества фтор- фосгена. Чистый и осушенный R22 инертен по отношению к металлам. Но в присутствии воды R22 способен разлагаться с образованием соляной и плавиковой кислот, которые вызывают сильную коррозию. R22 не взрывается и не является пожароопасным веществом.) При использовании новых хладагентов HFC в компрессоры заливают полиэфирные масла, которые очень активно поглощают влагу с образованием кислоты. Необходимо осторожно обращаться с полиэфирным маслом, долго находящимся на воздухе, или маслом из компрессора со сгоревшими обмотками, чтобы случайно не получить раздражения или ожоги. Хранение и перевозку R22 осуществляют в стальных баллонах. Баллоны с хладоном должны храниться на специальном складе. Пробное гидравлическое давление в баллонах принято равным 30 бар. Баллоны с R22 окрашивают масляной, эмалевой или нитрокраской алюминиевого цвета. На баллон наносят две полосы желтого цвета, надпись выполняют черной краской. Запрещается использовать и наполнять хладоном баллоны, у которых истек срок периодического освидетельствования (более 5 лет), отсутствуют установленные клейма, неисправны вентили, резьба, поврежден корпус, косо или слабо насажены башмаки, окраска и надпись не соответствуют установленным правилам. В машинном отделении разрешается хранить не более одного баллона с хладоном. Наполненные баллоны перевозят на рессорном транспорте или на автокарах в горизонтальном положении с укладкой всех баллонов вентилями в одну сторону. Между баллонами размещают прокладки в виде деревянных брусков с гнездами под баллоны либо надевают на баллоны по два резиновых кольца, предохраняющих баллоны от ударов друг о друга. При перевозке и хранении хладоновые баллоны должны быть предохранены от действия солнечных лучей. Выполнение действующих «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под делением» является обязательным условием при пользовании баллонами, заполненными хладагентом.

В конструкции машин должны быть предусмотрены меры по уменьшению шума на рабочих местах в пределах установленных норм. Система управления машинами должна иметь минимальное количество рукояток и кнопок, быстро останавливать движение рабочих органов машины, находящихся в любом положении, исключать самопроизвольный или случайный пуск механизмов, предусматривать возможность включения и выключения машины с рабочего места. Рукоятки, рычаги, ручки, маховики, кнопки должны иметь удобный доступ. Кнопки «пуск» должны быть заметны и утоплены на 3 -- 5 мм от уровня крышки коробки. Сигнализация опасности применяется как в виде самостоятельной системы, так и в сочетании с предохранительными устройствами. Весьма эффективным является сочетание блокирующих и предохранительных устройств. Работы по ремонту, техническому осмотру, регулировке агрегата и приборов необходимо проводить при отключенном от электросети агрегате. Работники магазина не должны производить никаких работ по регулировке и настройке приборов автоматики, им запрещается трогать запорные вентили, колпачковые гайки и другие узлы холодильной машины. В случае технических неисправностей или возникновения аварийного состояния агрегат следует немедленно отключить и вызвать механика. При обнаружении утечек хладагента необходимо открыть двери и окна для проветривания помещения или включить вентиляцию. Обслуживающий персонал при вскрытии различных элементов установки, а также баллонов с хладагентом обязан находиться в защитных очках; при этом давление в системе должно быть снижено до атмосферного. Запрещается: размещать посторонние предметы на ограждениях агрегата и вокруг него; хранить продукты непосредственно на испарителях и поддонах торгового холодильного оборудования; использовать скребки, ножи и другие предметы для удаления снеговой шубы с испарителей. Вблизи холодильного оборудования должны быть вывешены инструкции по эксплуатации холодильных установок, схемы установки и трубопроводов, правила техники безопасности и правила оказания помощи пострадавшим.

Для оказания пострадавшим доврачебной помощи необходимо иметь в наличии индивидуальные средства защиты (аптечки). В любом случае отравления хладагентом пострадавшего необходимо вывести на свежий воздух или в чистое теплое помещение. При этом следует освободить его от стесняющей дыхание одежды, снять пропитанную жидким хладагентом одежду и предоставить пострадавшему полный покой. В случае отравления предоставить больному возможность подышать чистым кислородом в течение 30--45 мин (из резиновой подушки, баллона), а также согреть его, обложив грелками. В случае глубокого сна пострадавшего и возможного снижения болевой чувствительности следует соблюдать осторожность в обращении с ним. Необходимо пострадавшего напоить крепким сладким чаем или кофе и дать понюхать нашатырный спирт. Независимо от состояния пострадавшего должна быть вызвана скорая помощь. При наличии явлений раздражения слизистой оболочки рекомендуется полоскание носа и глотки 2 %-м раствором соды или водой. При попадании хладагента в глаза необходимо произвести обильное промывание глаз струей чистой воды. Затем следует до прихода врача надеть темные защитные очки (нельзя забинтовывать глаза или накладывать на них повязки). При попадании хладагента на кожу наблюдается процесс ее обмораживания. В этом случае следует окунуть пораженную конечность в теплую воду (35---40°С) на 5 --10 мин или сделать общую ванну (в случае поражения большой поверхности тела). Кожу после ванны подсушить не растиранием, а прикладыванием хорошо вбирающего воду полотенца. После этого поврежденный участок следует смазать мазью или наложить на него мазевую повязку. При отсутствии мази следует использовать несоленое сливочное или подсолнечное масло. В случае появления пузырей ни в коем случае их не вскрывать, а наложить мазевую повязку на пузыри. В машинном отделении должна быть аптечка со средствами для оказания доврачебной помощи при поражении хладагентом: нашатырный спирт (для дыхания); валериановые капли; двууглекислая сода (для промывания глаз или полоскания горла); темные защитные очки; мазь Вишневского или пенициллиновая мазь и др.

Электробезопасность

Электродвигатели, электропроводка, электроаппараты и прочие электротехнические устройства должны удовлетворять действующим «Правилам устройства и безопасной эксплуатации электроустановок». Части электрических устройств, находящихся под напряжением, должны исключать возможность прикосновения к ним. Это достигается применением специальных ограждений, изоляцией токоведущих частей, использованием блокировок и расположением их в местах, не доступных для работающих, а при необходимости применением защитного заземления. Электропроводку рекомендуется заключать в газовые трубы или в металлические рукава и прокладывать внутри станины, пола и т. п. Трубы, которые по конструктивным соображениям нельзя проложить внутри станины, разрешается прокладывать снаружи, но при этом их следует располагать в желобах, глубина которых позволяет скрыть трубопровод заподлицо с наружной поверхностью станины или металлоконструкции. Станина машины, корпус электродвигателя, кожух электроаппаратуры, как и другие металлические части, которые могут оказаться под напряжением, должны быть заземлены, снабжены специальным болтом с шайбой. Болты должны быть защищены от коррозии и иметь чистую поверхность для контакта с заземляющей шиной. Болт должен иметь знак «Заземление» или «Земля». При возникновении сотрясений или вибраций необходимо принять меры против ослабления контакта (контргайки, контрящие шайбы и т.п.). Оборудование, установленное на движущихся частях, необходимо заземлять с помощью гибких проводников. Если приводы электрооборудования, устанавливаемые на машине, изолированы от ее станины, то в их конструкции следует предусматривать устройства для самостоятельного заземления. Запрещается: включать холодильный агрегат при отсутствии защитного заземления или зануления электродвигателей, пусковых приборов, охлаждаемого оборудования и других металлических частей; эксплуатировать оборудование после истечения срока испытания изоляции электрической сети и защитного заземления, оно должно проводиться ежегодно посредством приборов; снимать защитные кожухи с токонесущих частей магнитных пускателей, клеммных коробок электродвигателей, приборов автоматики и других частей, находящихся под напряжением; эксплуатировать оборудование при снятых защитных кожухах с частей оборудования, находящихся под напряжением.



Список использованной литературы

1. Мальгина Е.В., Ю.В. Мальгин, В.П. Суедов « Холодильные машины и установки» Москва 1980 г.

2. Свердлов Г.З. Явнель Б.К. «курсовое и дипломное

проектирование холодильных установок и систем кондиционирования воздуха» Москва 1978 г.

3. Стрельцов А.Н. Шишов В.В. «Справочник по холодильному оборудованию предприятий торговли и отечественного питания» Москва 2006 г.

4. Чумаков В.Д. «Холодильно-компрессорные машины и установки» методические рекомендации по выполнению курсовых проектов для учащихся колледжей Белкоопсоюза. Минск 2003 г.

5. Явнель Б.К «курсовое и дипломное проектирование холодильных установок и систем кондиционирования воздуха» Москва 1989 г.

Размещено на Allbest.ru

...