Холодильные машины и установки

Размещено на http://allbest.ru

1. Холодильные машины и установки

Холодильные машины и установки предназначены для искусственного снижения и поддержания пониженной температуры ниже температуры окружающей среды от 10 °С и до ?153 °С в заданном охлаждаемом объекте. Машины и установки для создания более низких температур называются криогенными. Отвод и перенос тепла осуществляется за счет потребляемой при этом энергии. Холодильная установка выполняется по проекту в зависимости от проектного задания, определяющего охлаждаемый объект, необходимого интервала температур охлаждения, источников энергии и видов охлаждающей среды (жидкая или газообразная).

Холодильная установка может состоять из одной или нескольких холодильных машин, укомплектованных вспомогательным оборудованием: системой энерго- и водоснабжения, контрольно-измерительными приборами, приборами регулирования и управления, а также системой теплообмена с охлаждаемым объектом. Холодильная установка может быть установлена в помещении, на открытом воздухе, на транспорте и в различных устройствах, в которых необходимо поддерживать заданную пониженную температуру и удалять излишнюю влажность воздуха.

Система теплообмена с охлаждаемым объектом может быть с непосредственным охлаждением холодильным агентом, по замкнутой системе, по разомкнутой, как при охлаждении сухим льдом, или воздухом в воздушной холодильной машине. Замкнутая система может также быть с промежуточным хладагентом, который переносит холод от холодильной установки к охлаждаемому объекту.

Началом развития холодильного машиностроения в широких размерах можно считать создание Карлом Линде в 1874 г. первой аммиачной парокомпрессорной холодильной машины. С тех пор появилось много разновидностей холодильных машин, которые можно сгруппировать по принципу работы следующим образом: парокомпрессионнные, упрощенно называемые компрессорные, обычно с электроприводом; теплоиспользующие холодильные машины: абсорбционные холодильные машины и пароэжекторные; воздушно-расширительные, которые при температуре ниже ?90 °С экономичнее компрессорных, и термоэлектрические, которые встраиваются в приборы.

Каждая разновидность машин имеет свои особенности, по которым выбирается их область применения. В настоящее время холодильные машины и установки применяются во многих областях народного хозяйства и в быту. Ряд подробностей о холодильных машинах и установках можно найти в статье домашний холодильник.

Холодильная установка рассчитывается на требуемый режим работы при максимальной сумме внешних и внутренних теплопритоков. Реальные условия могут существенно отличаться от расчетных. Цель эксплуатации -- поддержание требуемого температурного режима в охлаждаемых объектах и технологическом оборудовании. Основной задачей технической эксплуатации холодильной установки является обеспечение заданного режима за счет экономичной и надежной ее работы, безопасной для людей и безвредной для окружающей среды. Установка работает в более благоприятных условиях в холодное время года или при малом поступлении продуктов. В ряде случаев она работает в тепловых режимах более тяжелых, чем принято в проекте. Это происходит при неправильном регулировании холодопроизводительности установки или ухудшении качества изоляции; при плохой теплопередаче камерных приборов вследствие скопления в них масла или наличия большой толщины снеговой шубы; при плохой работе конденсатора из-за скопления в нем воздуха, загрязнения теплопередающей поверхности водяным камнем, уменьшения количества охлаждаемой воды и износе компрессора.

2. Обслуживающий персонал

2.1 Нормативы численности

Обслуживающий персонал должен своевременно выявлять и устранять неполадки, возникающие в ходе эксплуатации холодильной установки.

Рациональное использование трудовых ресурсов во всех отраслях народного хозяйства, где необходим искусственный холод, возможно при применении межотраслевых нормативов численности рабочих холодильных установок.

Нормативы численности промышленно производственного персонала составлены с учетом опыта эксплуатации холодильного оборудования; круга обязанностей и загруженности машинистов и слесарей-ремонтников на действующих предприятиях; уровня механизации и автоматизации холодильного оборудования; технологичности ремонта холодильного оборудования.

Изменение или обновление нормативов численности рабочих производится с учетом достижений научно-технического прогресса, передовых методов организации производства, совершенствования оборудования компрессорного цеха, систем охлаждения, камерных приборов.

Нормативы численности машинистов (табл. 1) установлены в расчете на один компрессор при трехсменной работе холодильной установки.

При двухсменной работе нормативы умножаются на коэффициент 0,66, а при односменной -- на 0,33.

Если по действующим правилам техники безопасности требуется большее количество машинистов, чем указано в нормативах, их численность определяют в соответствии с правилами техники безопасности.

Для двухступенчатых агрегатов, состоящих из двух автономных компрессорных агрегатов, нормативы численности машинистов определяют как сумму нормативов для каждого агрегата, умноженную на коэффициент 0,75, а для двухступенчатых компрессо¬ров, находящихся в одном корпусе, норматив для базового одноступенчатого компрессора умножают на коэффициент 1,3. Численность машинистов, обслуживающих холодильную установку, определяется как сумма нормативов численности машинистов в зависимости от количества компрессоров каждой базы.

Табл. 1

Обслуживание холодильной установки одним машинистом в смену допускается только при возможности временного прекращения хладоснабжения по условиям технологического процесса. В противном случае холодильная установка должна обслуживаться не менее, чем двумя машинистами.

Нормативы численности слесарей-ремонтников условно установлены на один компрессор, но определены исходя из общей среднегодовой трудоемкости ремонта всей холодильной установки, включая запорную арматуру, приборы автоматики, электрооборудование.

Нижний предел нормативов численности указан для двухцилиндрового компрессора, верхний -- для восьмицилиндрового, а при отсутствии в данной группе двухцилиндровых компрессоров нижний предел относится к четырехцилиндровому компрессору.

При наличии в холодильной установке двух-, четырех-, восьмицилиндровых компрессоров норматив для четырехцилиндровых принимают как среднеарифметическую величину от указанных пределов.

При получении дробных результатов численность машинистов или слесарей-ремонтников, рассчитанную по нормативам, округляют до ближайшей большей величины.

Общую численность слесарей-ремонтников для конкретной холодильной установки находят по сумме нормативов численности на каждый компрессор. холодильный компрессор температурный

В пределах общей численности рабочих, рассчитанной по настоящим нормативам, предприятие может по своему усмотрению перераспределять персонал между отдельными категориями рабочих с учетом правил техники безопасности.

Нормативы ориентируют повсеместно на внедрение систем автоматизации холодильных установок во всех отраслях промышленности, что позволяет существенно сократить трудозатраты.

2.2 Примеры расчёта на основании нормативов численности промышленно производственного персонала

2.2.1 Определение численности машинистов

Определить численность машинистов, обслуживающих аммиачную холодильную установку, укомплектованную приборами автоматики, не эксплуатируемую в автоматическом режиме при трехсменной работе.

В состав установки входят

3 компрессора П-110 производительностью 140 кВт каждый,

2 компрессора П-220 производительностью 267 кВт и

2 двухступенчатых компрессора ПД-55.

Норматив численности на один компрессор П-110 1,2 чел. (см. табл. 1), следовательно, требуется, чел.: 1,2 x 3 = 3,6.

Для обслуживания компрессора П-220 требуется, чел.: 1,2 x 2 = 2,4.

Для обслуживания одного компрессора ПД-55 требуется, чел.: 1,2 x 1,3 = 1,56, для двух компрессоров 1,56 x 2 = 3,12.

Поскольку все 7 компрессоров одной базы, то суммарная нормативная численность машинистов, обслуживающих холодильную установку, равна, чел.: (3,6 + 2,4 + 3,12) x 0,7 = 6,384.

Численность машинистов 7 чел.

2.2.2 Определение численности слесарей-ремонтников

Определить для этой же установки численность слесарей-ремонтников.

Норматив численности на один компрессор П-110 0,147 чел.

Для обслуживания 3 компрессоров необходимо чел.: 0,147 x 3 = 0,441.

Для обслуживания одного компрессора П-220 требуется 0,217 чел.;

для двух компрессоров, чел.: 0,217 x 2 = 0,434.

Норматив численности на один компрессор ПД-55 0,147 чел.;

для обслуживания двух компрессоров, чел.: 0,147 x 2 = 0,294.

Суммарная численность слесарей-ремонтников для обслуживания холодильной установки равна, чел.: 0,441 + 0,434 + 0,294 = 1,169.

Нормативная численность слесарей-ремонтников устанавливается 2 чел.

3. Охрана труда и техника безопасности

Помещения машинного и аппаратного отделений могут быть расположены в отдельно стоящем здании или встроены в здание холодильника и отделены капитальной стеной без оконных и дверных проемов. Ограждающие конструкции здания машинного и аппаратного отделений должны иметь легко сбрасываемые элементы (окна, двери) общей площадью не менее 0,03 м? на 1 м? объема здания.

Машинное отделение должно располагаться на первом этаже. Над и под машинным отделением не разрешается располагать помещения с постоянными рабочими местами и бытовые помещения. Необходимо наличие двух взаимоудаленных выходов, один из которых обязательно должен быть непосредственно наружу. Допускается устройство одного выхода для машинного отделения площадью не более 40 квадратных метров при условии размещения холодильного оборудования у стены, противоположной выходу.

Из помещения аппаратного отделения, кроме выхода в машинное отделение, обязателен выход наружу, в противном случае обособленное аппаратное отделение не должно предусматриваться. Основные требования техники безопасности запрещают доступ посторонних людей в машинное отделение. На входных дверях вывешивается табличка «Компрессорный цех. Посторонним вход воспрещен. Помещение В-1б». Двери цеха должны открываться наружу. Для вызова машиниста устанавливается звонок. Ещё одно важное положение основных требований техники безопасности при эксплуатации холодильных установок.

Вне помещения у выходов из компрессорного цеха на стене монтируют кнопки аварийного отключения всего оборудования машинного отделения.

Одновременно с остановкой компрессоров, насосов и вентиляторов включается аварийная вентиляция от отдельного источника тока.

В холодильных камерах с температурой ниже 0°С должна быть организована система световой и звуковой сигнализации «Человек в камере». Она устанавливается около дверей камеры на высоте не более 50 см от пола и выводится в компрессорный цех на пульт управления или сигнальный щит. Пол компрессорного цеха не должен быть ниже уровня прилегающей территории. Полы делаются ровные, нескользкие, из несгораемого материала.

Центральный пульт управления (ЦПУ) устраивается при наличии централизованного управления, регулирования и сигнализации. Размещается в обособленном помещении рядом с компрессорным цехом или внутри него.

В разделяющей стене допускается оконный проем площадью не более 3 м?. Бытовые помещения для переодевания, санузел, комната приема пищи, кабинет начальника цеха, слесарный участок, кладовая должны быть отделены от компрессорного цеха несгораемой стеной и иметь выход наружу.

Стол машиниста устанавливается в ЦПУ или непосредственно в помещении компрессорного цеха на участке, удобном для наблюдения за показаниями контрольно-измерительных приборов, средств автоматики и сигнализации, работой оборудования.

На рабочем месте располагаются суточный и ремонтный журналы; телефон; правила устройства и безопасной эксплуатации; номера телефонов и адрес организации, обслуживающей установку; инструкции по эксплуатации оборудования; индикаторная бумага для определения утечек аммиака (в герметичной упаковке) либо галоидная лампа для определения утечек хладона.

Ещё одно важное положение основных требований техники безопасности при эксплуатации холодильных установок.

В машинном отделении должна быть оборудована аптечка общего назначения, содержащая стерильные перевязочные материалы; кровоостанавливающие средства; мазь Вишневского или пенициллиновую мазь; двууглекислую соду; темные защитные очки; деревянные лопатки для наложения мази; нашатырный спирт и валериановые капли.

В противоаммиачной аптечке должны быть 1--2 %-й раствор лимонной кислоты; 3 %-й раствор молочной кислоты; 2--4 %-й раствор борной кислоты; 1 %-й раствор новокаина, кодеин и спирт.

В противохладоновой аптечке должен быть нашатырный спирт (для дыхания).

Рекомендуется иметь баллон с медицинским кислородом и оборудованием к нему.

Средства индивидуальной защиты от поражения аммиаком -- противогазы типа КД (цвет коробки -- серый), аппараты сжатого воздуха типа АСВ, универсальные спасательные гидрокостюмы типа УСГК и резиновые перчатки -- должны находиться на отведенных для этого местах (табл. 3).

На все противогазы типа КД индивидуального пользования заводятся карточки учета, в которые заносят дачу выдачи, даты последнего осмотра и очередной проверки, кому выдан и место хранения.

Каждый противогаз должен иметь табличку с фамилией владельца и номером шлема-маски. Для выбора шлема-маски противогаза производят измерение длин круговых линий, одна из которых проходит по краю подбородка, щекам и через макушку. Вторая круговая линия соединяет ушные раковины и проходит над бровями. По сумме двух измерений определяют размер шлема-маски:

Противогазы должны содержаться в чистоте. При их проверке отверстие в фильтрующей коробке закрывают резиновой пробкой и делают 3--4 глубоких вдоха. Если дышать невозможно, противогаз герметичен.

В помещениях хладоновых установок в застекленном шкафу должно находиться не менее двух пар резиновых перчаток и рукавицы, а также один изолирующий противогаз ИП-46.

Рабочие и ИТР должны обеспечиваться спецодеждой и спецобувью в соответствии с типовыми отраслевыми нормами, утвержденными Государственным комитетом СССР по труду и социальным вопросам и ВЦСПС.

Инструмент общего назначения и специальный комплектуют на слесарном участке или непосредственно в компрессорном цехе. Для текущих ремонтных работ устанавливается верстак со слесарными тисками. Инструмент размещается в ящиках верстака и на щите около него.

На слесарном участке хранятся также запасные части, подверженные быстрому износу, прокладочный материал.

Диэлектрический инструмент и средства защиты от поражения электрическим током размещают в ЦПУ или отдельном помещении слесарей по КИП и А.

Противопожарные средства должны соответствовать нормам, утвержденным ученым советом ВНИХИ (табл. 4).

Использование противопожарных средств для хозяйственных целей запрещено.

У основного входа в машинное отделение должен быть установлен пожарный щит со следующим набором: 2 огнетушителя, ящик с песком, асбестовое полотно, 2 лома, 2 топора, 2 лопаты и металлический багор.

Оборудование щита опечатывается или пломбируется. На щите должна находиться опись всего набора. Щит окрашивается в белый цвет с красной каймой (окантовкой) по краям шириной 40 мм. Пожарный инструмент, огнетушители и ящики окрашиваются в красный цвет; металлические части топоров, лопат, а также ломы и багры -- в черный.

Вентиляция машинного и аппаратного отделения аммиачных холодильных установок должна быть приточно-вытяжной, принудительной со следующей кратностью воздухообмена за 1 ч: приток -- по расчету, но не менее 2; вытяжка -- по расчету, но не менее 3; аварийная вытяжка -- не менее 8 (без учета производительности постоянно действующей вытяжной вентиляции). Она должна иметь пусковые устройства как внутри этих помещений, так и снаружи.

Заборники приточной вентиляции устраиваются в нижней части стены на высоте 0,3--1 м от пола, вытяжка -- сверху на максимальном удалении от заборников.

Приточные и вытяжные воздуховоды рекомендуется размещать на противоположных стенах машинного зала. Воздух удаляется из помещения без очистки.

В помещениях хладоновых установок приточная и вытяжная (она же аварийная) вентиляция должна быть принудительная с кратностью не менее 3. Всасывающее отверстие вытяжного вентилятора должно быть расположено на расстоянии 1,0--1,5 м от пола.

Система отопления рекомендуется воздушная, совмещенная с приточной вентиляцией без рециркуляции с целью поддержания температуры воздуха в компрессорном и аппаратном отделениях не ниже 16 °С при неработающем оборудовании.

опускаются системы водяного и парового отопления. Температура теплоносителя не должна превышать 130°С.

Освещение машинных отделений применяется как естественное, так и искусственное.

Естественное освещение -- через окна и фонари на перекрытиях.

Искусственное освещение осуществляется лампами накаливания и газоразрядными (люминесцентными) лампами. Последние долговечнее и экономичнее, однако вызывают пульсацию светового потока, поэтому их рекомендуется подключать в разные фазы сети.

Различают общее, комбинированное и местное искусственное освещение.

При общем освещении минимальная освещенность 75 лк при использовании ламп накаливания и 150 лк при освещении газоразрядными лампами.

Комбинированное освещение состоит из общего освещения цеха и местного освещения рабочих поверхностей, приборов и т. д. Минимальная освещенность их должна составлять не менее 300 лк. Рекомендуемая высота подвеса ламп указана в табл. 5.

Для местного освещения используются светильники с отражателями. Применять только местное освещение запрещено.

Для местного освещения также используют переносные светильники при осмотре, ремонте и чистке компрессоров и аппаратов. Кроме того, применяются карманные и аккумуляторные фонари любого взрывозащищенного исполнения напряжением не более 12 В.

Аварийное освещение для кратковременных производственных работ должно включаться при отключении основного освещения, работать от автономного источника и составлять не менее 10 % от нормы освещенности этих мест.

Основные требования техники безопасности и производственной санитарии устанавливают допустимые значения уровня шума и вибрации для машинных отделений.

Уровень шума в компрессорном цехе не должен превышать допустимых норм, при которых в течение длительного времени не вызывается снижение остроты слуха и разборчива речь на расстоянии 1,5 м от говорящего.

Для уменьшения шума ЦПУ ограждается звукоизоляцией и применяются звукозащитные кожухи оборудования. В качестве индивидуальных средств защиты машинистов применяются ушные тампоны, наушники и каски.

Вибрация рабочего оборудования не должна совпадать по частоте с частотой собственных колебаний тела человека и его внутренних органов (4--400 Гц).

Для уменьшения вибрации насосы и вентиляторы устанавливают на упругие опоры и виброизолирующие фундаменты; патрубки присоединяют к трубопроводам и воздушным каналам с помощью гибких вставок; окружная скорость вентиляторов должна быть ограничена; фундаменты под компрессоры и компрессорные агрегаты выполняют отдельно стоящими от фундаментов стен здания и колонн; своевременно производят ремонт подшипников и устраняют биение валов оборудования.

Монтаж холодильного оборудования -- это комплекс работ по его установке, наладке и пуску в эксплуатацию. Различают три основных способа ведения монтажных работ: хозяйственный, подрядный и смешанный. При любом способе составляется перечень монтажных работ исходя из данных проекта.

При хозяйственном способе работы выполняются силами предприятия-владельца оборудования на его производственно-технической базе.

Подрядный способ основан на выполнении работ специализированной подрядной организацией, принимающей заказы от предприятий, эксплуатирующих оборудование.

Смешанный способ ведения работ предусматривает выполнение части работ (например, строительных) силами организации, эксплуатирующей оборудование, а работы по монтажу холодильного оборудования производятся подрядной организацией.

Чаще всего предпочтение отдается подрядному способу, т. к., выполняя большие объемы однотипных работ, специализированная организация в состоянии применять прогрессивные методы монтажа.

Частичную замену оборудования, реконструкцию и модернизацию холодильной установки обычно ведут хозяйственным способом. Для этого организуется бригада из числа рабочих, обслуживающих установку. Она обеспечивается инструментом и проходит инструктаж по технике безопасности.

Работы по реконструкции компрессорного цеха и охлаждаемых помещений обычно ведут при частичной остановке действующего оборудования. Все пусковые устройства демонтируемого оборудования должны быть отключены во избежание поражения электрическим током или случайного пуска; трубопроводы действующего оборудования отключаются постановкой заглушек с хвостовиками.

Перед выполнением монтажных работ необходимо не только изучить перечень монтажных работ, но также и обязательно ознакомиться с особенностями конструкции и правилами монтажа нового оборудования. Транспортировка оборудования к месту установки должна осуществляться в соответствии с указаниями по строповке, приведенными в инструкции завода-изготовителя.

К сварочным работам допускаются только сварщики, прошедшие специальную подготовку. Перед проведением работ начальник цеха должен обозначить зону, в которой разрешена сварка. При наличии в аппаратах горючих элементов сварка в районе монтажа аппаратов запрещена. В помещении не должно быть разлитого масла или других горючих веществ. Все средства пожаротушения должны быть проверены и подготовлены.

При несоответствии существующих фундаментов новому оборудованию необходима полная их замена. Монтаж оборудования, не создающего значительных вибраций, может быть произведен на сварных рамах, установленных на существующие фундаменты.

Размещено на Allbest.ru