Проект современной системы холодильной установки для судов
Расчет характеристик отдельных узлов и систем холодильных установок, морозильного аппарата, характеристик кожухотрубного фреонового конденсатора, характеристик воздухоохладителя. Получение математической модели агрегата и его основных характеристик.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.04.2013 |
| Размер файла | 3,3 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Для контроля температуры в МА FCP 25-3 установлен датчик температуры (контролирует температуру хладагента, поступающего в МА).
На охлаждение грузовых трюмов используется КМ S3-600, который оборудован следующими приборами автоматики:
- реле давления нагнетания, отключает КМ при недопустимых давлениях нагнетания
- реле давления всасывания, отключает КМ при недопустимом понижении давлеия всасывания
- реле температуры нагнетания, отключает КМ при повышении температуры нагнетания выше установленного значения
- реле температуры всасывания, отключает КМ при понижении температуры всасывания ниже установленного значения
Производительность КМ регулируется в зависимости от всасывающей линии подачи хладагента.
Подача жидкого хладагента в воздухоохладитель осуществляется через ТРВ.
В охлаждаемом помещении установлен датчик температуры для дистанционного контроля температуры в охлаждаемом помещении.
Соленоидные клапана сблокированы с пускателем соответствующих КМ. При выключенном КМ соленоидные клапана закрыты.
12.2 Автоматизация двухступенчатого тандемного агрегата F2MS3-900
Двухступенчатый тандемный агрегат F2MS3-900 состоит из двух компрессоров S3-900 СНД и S3-315 СВД. оба компрессора с общим маслоотделителем смонтированы на одной раме. В состав агрегата, как видно из рис. 12.1 входят:
1 - компрессор S3-900 СНД
2 - компрессор S3-315 СВД
4,7,18 - обратные клапаны
5 - газовый фильтр
9 - предохранительный клапан
10 - маслоотделитель
11 - электронагреватель масла
12 - масляный фильтр
17 редукционный клапан
19,20 - приводные электродвигатели
21-25 манометры
31-33 сигнализаторы температуры
34,35 - сигнализаторы давления нагнетания
36 - 40 - термометры
41-46, 80 - электромагнитные клапаны
50 - сигнализатор давления всасывания
59 - 60 - дроссельные клапаны в трубопроводах впрыскивания масла
62 - сигнализатор минимального давления для резервного режима компрессора СВД
69 - 72 - дроссельные шайбы
75 - сигнализатор разности давлений
79 - жидкостный фильтр
81 - ТРВ
82 - регулирующий клапан
83 - 86 - манометрические дистанционные термометры (при наличии звукоизолирующего кожуха)
87, 88 - резьбовые пробки спуска масла с магнитной вставкой
Последовательно подключенные компрессоры СНД и СВД образуют так называемый тандемный агрегат. Объединительный трубопровод между компрессорами имеет патрубок III для отсоса паров хладагента с промежуточным давлением. Оба компрессора имеют по одному окну зарядки с патрубками VIII и IX чрез которые возможен промежуточный подсос паров. На каждой линии промежуточного пожсоса следует устанавливать газовый фильтр и обратный клапан. Элементы 77 - 82 поставляются по специальному заказу, когда агрегат должен работать на аммиаке. Они обеспечивают впрыск жидкого х.а. ограничения температуры паров.
Двухступенчатый агрегат оснащен одним пусковым масляным насосом. В период пуска масло от него напрямую поступает к электромагнитным клапанам для изменения производительности компрессоров и через редукционный клапан 17 - на впрыск в компрессоры. Запорный клапан 74 для этого пломбируется в открытом состоянии. По команде управляющего устройства открываются клапаны 43,44 и 45, что обеспечивает подачу масла в гидроцилиндры для перемещения фигурный золотников в сторону уменьшения производительности. После размыкания конечных выключателей минимальной производительности обеих компрессоров при отсутствии неисправностей включается электродвигатель компрессора СВД. Пусковой масляной насос останавливается по истечении заданного времени (около 90 секунд). Если же положение минимальной производительности за это время так и не достигнуто, то насос продолжает работат до размыкания конечный выключателей.
Компрессор СНД запускается при соблюдении условий: конечный выключатель минимальной производительности разомкнут, компрессор СВД работает, промежуточное давление стало ниже значения, настроенного на сигнализаторе 34, расход циркулирующего масла превышает значение, на которое настроено реле расхода 16, отсутствует сигнал о неисправности агрегата.
Во время работы агрегата охлажденное масло через фильтр 12 и реле расхода 16 подается на впрыск в КМ. К электромагнитным клапанам для изменения производительности компрессоров масло поступает через обратный клапан 18 и частично через редукционный клапан 17. Движение масла происходит за счет перепада давления в МО и КМ.
Производительность компрессоров обеих ступеней можно регулировать автоматически и вручную. Существуют два варианта автоматического регулирования: 1 - производительность компрессоров изменяют независимо друг от друга по отклонениям регулируемых параметров, 2 - компрессор СВД связан с компрессором СНД так, что он получает импульс на перемещение фигурного золотника только тогда, когда требуется изменение производительности компрессора СНД. Во втором варианте промежуточное давление оказывается более стабильным и реже включается механизм изменения производительности СВД. Этот вариант можно использовать только при отсутствии отсоса паров при промежуточном давлении через патрубок III. Во всех случаях импульсы на перемещение фигурных золотников поступают в зависимости от рассогласования регулируемых параметров: давления всасывания обеих ступеней или температуры охлаждаемого объекта для СНД.
Управление тандемным агрегатом осуществляется с помощью двух одинаковых управляющих устройств VSE-C. Произведены лишь необходимые блокировки между ними. Обычно предусматривается режим ручного управления. Первым всегда запускается КМ СВД, а КМ СНД может быть включен лишь после снижения промежуточного давления до заданного значения.
Рис. 12.1 масляная схема агрегата F 2MS 3-900
Если для компрессоров обеих ступеней выбран режим ручного управления, то после запуска КМ СВД и получения сигнала о снижении промежуточного давления необходимо сразу нажать кнопку «Пуск» КМ СНД. Удобнее для КМ СНД задать режим автоматического управления и нажатием кнопки S2 перевести его в состояние готовности к пуску. Сигнализатор промежуточного давления при этом может исполнять роль автоматического прибора, управляющего пуском и остановкой КМ СНД. С учетом сказанного алгоритм управления предварительно подготовленным агрегатом в режиме с опросом загрузки электростанции можно представить в виде:
1. Команда «Пуск» КМ СВД нажатием кнопки S2; проверка исправности системы аварийной защиты, проверка соблюдения условий внешней блокировки; переключение триггера Д11; пуск масляного насоса; начало отсчета времени; ввод в действие защиты по расходу масла через элемент задержки; включение электромагнитного клапана уменьшения производительности КМ СВД; отключение электронагревателя масла.
2. Достижение требуемого расхода масла и предотвращение аварийной остановки из-за неисправности системы смазки.
3. Размыкание конечного выключателя минимальной производительности и получение сигнала о наличии запаса мощности электростанции (в любой очередности); срабатывание пускового устройства КМ СВД.
4. Подача сигнала обратной связи о запуске КМ СВД; снятие ограничений на изменение его производительности.
5. Конец отсчета времени; остановка пускового масляного насоса.
6. Снижение промежуточного давления до заданного значения и выдача сигнала на пуск КМ СНД; включение электромагнитных клапанов уменьшения его производительности.
7. Размыкание конечного выключателя минимальной производительности; срабатывание пускового устройства КМ СНД.
8. Подача сигнала обратной связи о запуске КМ СНД; снятие ограничений на изменение его производительности.
9. Нормальная работа с автоматическим и ручным изменением производительности компрессоров обеих ступеней и функционированием САЗ.
10. Команда «Стоп» КМ СВД нажатием кнопки S1; остановка приводного электродвигателя; блокировка защиты по расходу масла; включение электронагревателя масла.
11. Повышение промежуточного давления и выдача сигнала на остановку КМ СНД; отключение его приводного электродвигателя. Ожидание пуска.
Чтобы исключить кратковременную работу компрессора с блокированной защитой по расходу масла и избежать нежелательного повышения промежуточного давления нажатием кнопки S1 можно сначала остановить КМ СНД, а затем КМ СВД. При этом переключается триггер Д11 в управляющем устройстве КМ СНД.
Для подготовки его к очередному пуску необходимо нажать кнопку S2. Можно непосредственно при пуске нажимать кнопки S2 обеих компрессоров. Это приведет к пуску тандемного агрегата в описанной выше последовательности без наблюдения за промежуточным давлением.
13. Экономический анализ
Расчет экономических показателей для СХУ производится по корреляционным зависимостям, разработанным в 1985 году профессорами А. И. Константиновым и Л. Г. Мельниченко. С тех пор прошло 18 лет и эти формулы остались справедливы и для нашего времени, однако коэффициенты, использованные в этих формулах для цен 1985 года изменились. В связи с этим, проведя расчет по этим формулам, мы произведем перевод получившихся сумм в доллары по курсу 1985 года.
В 1985 году курс доллара США составлял 82 копейки. Эта цифра позволит примерно получить реальную картину цен оборудования на сегодняшний день.
13.1 Блок расчета экономических показателей потребителя холода
1. Стоимость испарителя, (руб.):
Спр = Fвн * exp(3,937 - 0,0035 * Fвн) (13.1)
Спр = 7,8 * exp(3,937 - 0,0035 * 7,8) = 389 (руб.)
2. Стоимость рассольных насосов, (руб.):
Снас = 135,2 * V0,585 (13.2)
Снас = 135,2 * 30,50,585 = 998,37 (руб.)
3. Стоимость рыбных насосов, (руб.):
Сбр = 27,33 * Vпр (13.3)
Сбр = 27,33 * 381 = 10412,73 руб.
4. Стоимость батарей рыбных бункеров, (руб.):
Срб = 11,8 * Fрб (13.4)
Срб = 11,8 * 381 = 4495,8 (руб.)
5. Суммарные капитальные затраты, (руб.):
СУ = Спр + Снас + Сбр + Срб (13.5)
СУ = 389 + 998,37 + 10412,78 + 4495,8 = 16295,9 (руб.)
6. Амортизационные отчисления по потребителю холода Сапотр (руб. / год)
Са = 0,095 * К (13.6)
Са = 0,095 * 16295,9 = 1548,11 (руб. / год)
7. Годовые затраты на топливо, масло и др. (руб. / год):
Ст = 0,053 * NУ * Tхм (13.7)
Ст = 0,053 * 2523 *32 = 4279,01 (руб. / год)
8. Годовые затраты на текущий ремонт (руб. / год):
Ср = 0,057 * К (13.8)
Ср = 0,057 * 16295,5 = 928,87 (руб. / год)
9. Условные затраты, связанные с потерей провозной способности (руб. / год):
Sпс = 3,2*10-5 * Пр * Lм * (300 * Vсху + Мсху) (13.9)
Sпс = 3,2*10-5 * 6 * 6000 (300 * 25 + 130096) = 158510,6 (руб. / год)
10 Целевая функция потребителя холода (руб. / год):
Vпотр = Са + См + Ср + Sпс (13.10)
Vпотр = 1548,11+4279,01+928,87+158510,6 = 165266,6
Определим целевую функцию потребителя холода в долларах США:
Vпотр$ = Vпотр * 0,82 = 135518.6 $
13.2 Блок расчета экономических показателей генератора холода
1. Капитальные затраты на компрессоры (руб.):
СкмУ = 187,6 * VкмУ (13.11)
СкмУ = 187,6 * 11090,7 = 25391 (руб.)
2. Капитальные затраты на конденсаторы (руб.):
СкдУ = (654 * W * dвн + 20) * Fвн * в (13.12)
СкдУ = (654 * 1,5 * 0,0154 + 20) * 137 * 0,664 = 12193,65 (руб.)
3. Капитальные затраты на ресиверы (руб.):
СресУ = 122,35 Vрес + 213 (13.13)
СресУ = 122,35 * 1367 + 213 = 1452,1 (руб.)
4. Капитальные затраты на водяные насосы (руб.):
СвнУ= 135,2 * V0,585 (13.14)
СвнУ= 135,2 * 692,30,585 = 6202,24 (руб.)
5. Капитальные затраты на вспомогательное оборудование (руб.):
Свсп = 0,08 * СкмУ (13.15)
Свсп = 0,08 * 25391,3 = 2031,3 (руб.)
6. Сумма капитальных затрат по ХМ (руб.):
Кхм = Скм + Скд + Срес + Свн + Свсп (13.16)
Кхм = 25391,3+12193,65+1452,1+6202,24+2031,3 = 47270,6 (руб.)
7. Амортизационные отчисления по ХМ (руб./год):
Сахм = 0,095 * Кхм (13.17)
Сахм = 0,095 * 47270,6 = 4490,71 (руб./год)
8. Годовые затраты на топливо, масло и др. (руб./год):
Стхм = 0,553 * NУ * Тхм (13.18)
Стхм = 0,553 * 185 * 624 = 8673,29 (руб./год)
9. Годовые затраты на текущий ремонт:
Срхм = 0,057 * Кхм (13.19)
Срхм = 0,057 * 47270,6 = 2694,42 руб./год
10. Годовые затраты за заправку и дозаправку хладагента (руб./год):
Сха = 1,0720 * Q0 (13.20)
Сха = 1,0720 * 170 = 182,24 (руб./год)
11. Условные затраты, связанные с потерей провозной способности (руб./год):
Sпс = 3,2*10-5 * Пр * Lм * (300 * Vсху + Мсху) (13.21)
Sпс = 3,2*10-5 * 4 * 6000 * (300 * 20 = 15000) = 41128,3 (руб./год)
12. Целевая функция генератора холода ХМ:
Vхм = Са + Ст + Ср + Сха + Sпс (13.22)
Vхм = 4490,71+8673,29+2694,42+182,24+41128,3=57168,96 руб.
Определим целевую функцию генератора холода ХМ в долларах США:
Vхм$ = 57168,96 * 0,82 = 46878,6 $
13. Целевая функция судовой холодильной установки:
V = Vпотр + Vхм (13.23)
V = 165266,6 + 57168,96 = 222435,56 руб.
14. Целевая функция судовой холодильной установки в долларах США:
V$ = Vпотр$ + Vхм$ (13.24)
V$ = 13558,6 + 46878,6 = 182397,2 $
15. Целевая функция СХУ в долларах США при курсе на сегодняшний день в размере 24 рублей 50 копеек составит:
V$ = 9079,002 $
14. Список литературы
1. Константинов Л. И., Мельниченко Л. Г. Судовые холодильные установки. - М.: Пищ.промышленность. - 1978. - 448 с.
2. Константинов Л. И., Мельниченко Л. Г. Расчеты холодильных машин и установки. - М.: Агропромиздат. - 1991. - 527 с.
3. Правила классификации и постройки морских судов. Регистр СССР. В 2 т. - М.: Транспорт. - т.2 - 1990.- 531 с.
4. Правила технической эксплуатации холодильных установок на судах флота рыбной промышленности. - Л.: Транспорт. - 1989. - 135 с.
5. Правила технической безопасности на судах флота рыбной промышленности. - Л.: Транспорт. - 1987. - 248 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Судовая холодильная установка. Системы холодильного агента. Основные характеристики воздухоохладителя. Автоматизация, сигнализация и контрольно-измерительные приборы. Правила технической эксплуатации холодильных установок. Расчет охлаждения конденсатора.
контрольная работа [2,9 M], добавлен 23.01.2013Методика расчёта трубчатого воздухоохладителя, в котором охлаждаемый воздух омывает пучок латунных труб в поперечном направлении, внутри труб протекает охлаждающая вода. Определение теплового потока, конструктивных характеристик воздухоохладителя.
контрольная работа [2,7 M], добавлен 03.04.2010Расчет электрических и рабочих характеристик, однофазная схема замещения дуговой сталеплавильной печи. Электрические характеристики дуговой установки на 19 ступени. Результаты расчетов электрических и рабочих характеристик, выполненные в Microsoft Excel.
контрольная работа [1,5 M], добавлен 22.05.2015Обоснование реконструкции насосных установок. Определение мощности электродвигателей, выбор системы регулирования электропривода центробежного насоса, расчет характеристик. Экономическая эффективность установки частотных тиристорных преобразователей.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 03.07.2011Исследование частотных и переходных характеристик линейной электрической цепи. Определение электрических параметров ее отдельных участков. Анализ комплексной передаточной функции по току, графики амплитудно-частотной и фазово-частотной характеристик.
курсовая работа [379,2 K], добавлен 16.10.2021Оценка параметров согласованности трансформатора и коротких сетей дуговых установок. Расчет характеристик ДСП-25, ДСП-30, ДСП-40, ДСП-50, ДСП-100. Анализ активных и индуктивных сопротивлений трансформаторов. Графики электрических и рабочих характеристик.
отчет по практике [608,5 K], добавлен 17.05.2015Добыча каменного угля и его классификация. Перспективы угольной промышленности. Расчет основных характеристик солнечных установок. Влияние климатических условий на выбор режима работы солнечной установки. Классификация систем солнечного теплоснабжения.
контрольная работа [2,5 M], добавлен 26.04.2012Расчет оценок вероятностных характеристик. Создание средств автоматизации расчета характеристик надежности систем-трехполюсников. Формирование и реализация программы в среде Pascal, позволяющая рассчитать вероятность надежности функционирования.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 14.10.2013Электродуговой плазмотрон косвенного действия с двухсторонним истечением. Расчет схемы плазмотрона, рабочих параметров и геометрических размеров разрядного канала, системы охлаждения. Определение характеристик плазмотрона. Выбор источника питания.
курсовая работа [656,5 K], добавлен 16.02.2016Анализ частотных и переходных характеристик электрических цепей. Расчет частотных характеристик электрической цепи и линейной цепи при импульсном воздействии. Комплексные функции частоты воздействия. Формирование и генерирование электрических импульсов.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 05.01.2011Застосування віскозиметрів для дослідження реологічних характеристик рідин, характеристика їх видів, переваг та недоліків. Аналіз точності і відтворюваності вимірів. Метод конічного еластоміра. Дослідження гірських порід і їх реологічних характеристик.
контрольная работа [244,0 K], добавлен 22.01.2010Составление энергетических и гидравлических характеристик проектируемой тепловой сети. Расчет составляющих показателей: потери сетевой воды, потери водяными тепловыми сетями. Составление нормативных тепловой и температурной режимных характеристик.
курсовая работа [834,8 K], добавлен 07.08.2013Расчет и построение механической характеристики АД по паспортным данным, сбор и исследование его электрической схемы. Расчет основных механических характеристик: номинального и критического скольжения, угловой частоты вращения, пускового момента.
лабораторная работа [26,4 K], добавлен 12.01.2010Исследование вольтамперных характеристик диодов, снятие характеристик при различных значениях напряжения. Аппроксимация графиков вольтамперных характеристик диодов, функции первой и второй степени, экспоненты. Исходный код программы и полученные данные.
лабораторная работа [1,6 M], добавлен 24.07.2012Поверочный расчет котельного агрегата, работающего на природном газе. Сводка конструктивных характеристик агрегата. Топливо, состав и количество продуктов сгорания, их энтальпия. Объемная доля углекислоты и водяных паров по газоходам котельного агрегата.
курсовая работа [706,7 K], добавлен 06.05.2014Схемы измерения характеристик силовых трансформаторов. Значения коэффициентов для пересчета характеристик обмоток и масла. Перевернутая (обратная) схема включения моста переменного тока. Порядок определения влажности изоляции силовых трансформаторов.
лабораторная работа [721,5 K], добавлен 31.10.2013Сущность теории относительности. Инварианты и симметрии в физических теориях. Классификация явлений по их причинной обусловленности. Отображение характеристик реального процесса или характеристик материального объекта в систему отсчета наблюдателя.
статья [42,5 K], добавлен 19.09.2009Аппроксимация частотной характеристики рабочего ослабления фильтра. Переход от нормированной схемы ФНЧ-прототипа к схеме заданного фильтра. Расчет характеристик фильтра аналитическим методом. Расчет и построение денормированных частотных характеристик.
курсовая работа [444,5 K], добавлен 04.12.2021Обзор существующих систем управления, исследование статических динамических и энергетических характеристик. Разработка и выбор нечеткого регулятора. Сравнительный анализ динамических, статических, энергетических характеристик ранее описанных систем.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 27.06.2014Историческая справка. Положение меди в периодической системе Д.И. Менделеева. Распространение в природе. Получение, физические свойства, применение. Метод электролитического осаждения. Построение физико-математической модели. Определение характеристик.
курсовая работа [125,4 K], добавлен 24.12.2005
