Разработка схемы электроснабжения, защиты и автоматизации малых холодильных установок предприятий общественного питания и торговли

Размещено на http://www.allbest.ru/

Астраханский кооперативный техникум экономики и права

Цикловая комиссия Товароведение и технология

продукции общественного питания

Специальность: 15.02.05 Техническая эксплуатация

оборудования в торговле и общественном питании

Допуститить к защите

Руководитель учебного центра . Профессия,квалификация

. ____________/Рочева О.Е./

« »_______________2017

Итоговая аттестационная работа

Разработка схемы электроснабжения, защиты и автоматизации малых холодильных установок предприятий общественного питания и торговли

Научный руководитель преподаватель

_________ Фоменко Валентина Ивановна

Рецензент преподаватель

_________Янборисова А.Х.

Исполнитель: Слушатель программы профессиональной

переподготовки по направлению: Техническая эксплуатация оборудования в торговле и общественном питании ___________Давлетов

г. Астрахань 2017



ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТСАНОВОК, ИХ ЗАЩИТА И АВТОМАТИЗАЦИЯ

1.1 Описание холодильной установки, её назначение, схема холодильной установки

1.2 Автоматизация холодильной машины

1.3 Автоматизация компрессорной группы

1.4 Автоматизация испарительной системы

1.5 Автоматизация насосно-циркуляционных испарительных систем

1.6 Автоматизация конденсаторный групп

1.7 Электрическая схема автоматического управления работой холодильной машиой

1.8 Описание работы принципиальной электрической схемы

1.9 Требования техники безопасности

1.10 Эксплуатация и техническое обслуживание холодильной установки

ГЛАВА 2. РАСЧЁТ ЦИКЛА ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ

2.1 Расчёт холодильной машины «Ак1-6»

2.2 Подбор и расчет конденсатора

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

установка холодильный обслуживание автоматизация



ВВЕДЕНИЕ

Назначение холодильной машины - понизить температуру охлаждаемого объекта так, чтобы она была ниже температуры окружающей среды (атмосферного воздуха, воды).

Холодильные машины применяются в основном в области умеренного холода. Для сохранения качества скоропортящихся пищевых продуктов необходимо непрерывное воздействие на них холода. Это возможно при создании непрерывной холодильной цепи. Под непрерывной холодильной цепью (НХЦ) понимают совокупность технических средств и технологических процессов, обеспечивающих качество и первоначальную массу при заготовке, производстве, холодильной обработке, хранении, транспортировке, реализации и потреблении пищевых продуктов. Все звенья НХЦ взаимосвязаны, поэтому нарушение оптимальных условий их функционирования приводит к снижению качества, значительной потере массы и даже порче пищевых продуктов.

Отдельными звеньями НХЦ являются: охлаждаемые сооружения различного назначения; холодильное оборудование производственных баз, складов, предприятий торговли и общественного питания; бытовые холодильники. Связующим звеном является холодильный транспорт. При отсутствии или сбое в его работе нарушается непрерывность воздействия холода, что влечет снижение качества пищевых продуктов.

На предприятиях торговли и общественного питания, широко применяют различные виды торгового холодильного оборудования для кратковременного хранения, демонстрации и продажи скоропортящихся пищевых продуктов, а именно: холодильные камеры, шкафы, прилавки, витрины, прилавки-витрины; технологическое холодильное оборудование для приготовления холодных блюд и закусок, салатов; специализированное холодильное оборудование для охлаждения напитков, приготовления пищевого льда, мягкого мороженого и пр.

Развитие торговли и общественного питания в современных рыночных условиях неразрывно связано с техническим прогрессом. Основным направлением научно-технического прогресса является совершенствование холодильного оборудования, заключающееся в коренной модернизации выпускаемых моделей, разработке нового ассортимента холодильного оборудования с использованием прогрессивных технических решений, таких как: унификация узлов и деталей; изготовление и использование ограждающих конструкций в виде панелей с заливочной пенополиуретановой теплоизоляцией; способ охлаждения с принудительной циркуляцией воздуха в охлаждаемом объеме; использование высокооборотных холодильных агрегатов с герметичными и ротационными компрессорами, моноблочных холодильных машин с размещением их на потолочных панелях.

Электроснабжение холодильных установок.

Электроснабжение предприятий, в том числе и холодильников, осуществляется по питающим линиям, проложенным от центров питания, распределительных пунктов и городских или промышленных трансформаторных пунктов или подстанций. Последние различаются по назначению, конструктивному выполнению и месту расположения.

По назначению различают следующие типы подстанций и распределительных пунктов:

A. главные понизительные подстанции (ГПП), принимающие электроэнергию от энергосистемы и преобразующие ее в энергию пониженного напряжения для распределения по территории промышленного предприятия;

B. цеховые трансформаторные подстанции (ТП), принимающие электроэнергию высокого напряжения (36-6 кВ) и преобразующие ее в энергию пониженного напряжения для одного или нескольких цехов;

C. распределительные пункты - главные (ГРП) и цеховые (РП), служащие для приема электроэнергии от главного распределительного пункта или от электростанции промышленного предприятия на том же напряжении без трансформации.

Подстанции могут быть закрытого и открытого типов: у подстанции открытого типа оборудование устанавливается на открытом воздухе; у подстанции закрытого типа оборудование располагается в специальных зданиях.

Услуги по обслуживанию энергоустановок эффективно рекламировать через интернет-сайт. В конце предыдущего десятилетия, владельцам собственного бизнеса пришло понимание о необходимости иметь корпоративный сайт. Но эффективность сайта напрямую связана с продвижением сайта в поисковых системах.

По месту расположения на территории промышленных предприятий различают следующие трансформаторные подстанции:

А.отдельно стоящие, располагающиеся обычно на территории предприятия (недостаток такого расположения определяется прежде всего большой длиной питающих проводов);

В пристроенные, применяемые в случае, когда предприятие размещается в уже построенном здании, внутри которого распо- дожить их то тем или иным причинам невозможно, а для отдельно стоящего помещения отсутствует площадь;

С встроенные, расположенные в любом месте предприятия, в том числе непосредственно вблизи потребителей. Это обеспечивает наименьшую протяженность распределительной сети низкого напряжения и, следовательно, наименьшие потери напряжения в ней.

Основную электрическую нагрузку холодильной установки составляют двигатели компрессоров. В сумме установленной мощности всех электропотребителей холодильника мощность электропотребителей машинного и аппаратного отделений составляет 70-80%. Такое распределение электрических нагрузок на территории холодильной установки определяет наиболее выгодное размещение основной ТП холодильной установки в здании машинного отделения.

Если холодильная установка имеет крупные производственные цехи, расположенные в других зданиях с нагрузкой 100-320 кВА и удаленные от основной ТП холодильника на 100-200 м, в них целесообразно устанавливать собственные цеховые трансформаторные подстанции.

Основная ТП холодильника должна иметь два силовых трансформатора 6-10/0,4 кВ мощностью каждый от 100 до 1000 кВА. Это повышает надежность и экономичность электроснабжения. Установка трех трансформаторов и более на одной подстанции экономически нецелесообразна.

При общей мощности до 180 кВ-А на холодильнике устанавливают один трансформатор, но при этом должна быть свободная камера для второго трансформатора, потребность в котором появится при дальнейшем увеличении нагрузки холодильной установки.

Преимущества двухтрансформаторной подстанции холодильной установки по сравнению с однотрансформаторной заключаются в том, что она дает возможность:

1. без перерыва электроснабжения холодильника проводить ремонт, ревизии и профилактические испытания трансформаторов, особенно в зимнее время, когда нагрузка холодильной установки значительно снижена;

2. отключать часть трансформаторной мощности в период малой нагрузки холодильной установки, тем самым сокращая потребление реактивной мощности из сети, а следовательно, и повышать общий коэффициент мощности холодильной установки.



ГЛАВА 1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТСАНОВОК, ИХ ЗАЩИТА И АВТОМАТИЗАЦИЯ

1.1 Описание холодильной установки, её назначение, схема холодильной установки

Холодильная машина с агрегатом АК1-6 имеет конденсатор водяного охлаждения, в состав агрегата входят компрессор, фильтр-осушитель и два реле давления, установленных на конденсаторе. На патрубке подвода воды в конденсатор смонтирован водорегулирующий вентиль. Компрессор поршневой одноступенчатый, бессальниковый. Конденсатор кожухотрубный, водяного охлаждения. Агрегаты оснащены реле для автоматической защиты по давлению всасывания и нагнетания.

Описание принципиальной схемы и техническая характеристика холодильной установки

В холодильные машины АК1-6, жидкий фреон-12 поступает ресивера в фильтр-осушитель, из него в теплообменник, откуда в переохлажденном состоянии поступает в жидкостный коллектор. От коллектора расходятся четыре трубопровода к охлаждающим приборам, установленным в каждой камере. Жидкий агент проходит через запорный и соленоидный вентили, присоединенные к каждому из трубопроводов у жидкостного коллектора и, дросселируясь в ТРВ, заполняет через распределитель приборы охлаждения (батареи или воздухоохладитель). Испарившийся в батарее испарителя или воздухоохладителе фреон отсасывается компрессором через трубопроводы, присоединенные к запорным вентилям всасывающего коллектора, и теплообменник. Сжатые компрессором пары фреона нагнетаются в конденсатор.

При понижении в любой из камер температуры до нижнего заданного предела контакты термореле, ребристый термобаллон которого помещен в этой камере, размыкаются и отключают соответствующий соленоидный вентиль на жидкостном коллекторе, прекращая подачу фреона в приборы этой камеры. Компрессор останавливается лишь в том случае, когда разомкнутся контакты всех термореле. Он начинает работать, если замкнутся контакты хотя бы одного из термореле.

Реле низкого и высокого давления РДН и РДВ отключают компрессор при аварийной ситуации (в случае недопустимо низкого давления в линии всасывания или высокого давления в линии нагнетания).

В машине АК1-6 применены бессальниковый компрессор. Машина укомплектована мановакуумметрами для контроля за давлениями всасывания и нагнетания. Они размещены на арматурном щите, где также расположены теплообменник, фильтр-осушитель, всасывающий и жидкостный теплообменник с запорными и соленоидными вентилями. Кроме того на арматурном щите имеется соленоидный вентиль, установленный на жидкостном трубопроводе перед фильтром-осушителем, Он включается и выключается одновременно с компрессором. У машины АК1-6 к водяной линии перед водорегулирующим вентилем присоединено реле давления. Оно выключает машину в случае прекращения подачи воды к конденсатору и резкого снижения ее давления. При появлении воды реле включает машину.

Рис.1

1.2 Автоматизация холодильной машины

Работа холодильных машин и установок в автоматическом режиме - это одно из условий повышения эффективности и надежности эксплуатации холодильного оборудования и сокращения эксплуатационных расходов. Автоматическое управление работой холодильных установок осуществляется посредством приборов автоматики:

-регулируют количество поступающего в испаритель хладагента или хладоносителя в рассольные батареи;

-изменяют холодопроизводительность путем сокращения времени работы компрессора методом периодического его отключения и включения;

-отключают компрессор при создании аварийной ситуации.

В малых холодильных установках холодопроизводительность изменяют посредством изменения времени работы компрессора. Включение компрессора прибор автоматики осуществляет в том случае, когда температура в охлаждаемом объеме превышает верхний допустимый предел. Компрессор отсасывает пары хладагента, который кипит за счет отвода тепла от охлаждаемого объема, температура в охлаждаемом объеме понижается. При достижении заданного на приборе автоматики нижнего предела температуры компрессор отключается. Далее цикл повторяется. Такая работа компрессора называется цикличной. Таким образом, работа компрессора слагается из двух периодов - рабочего и нерабочего. Время рабочего и нерабочего периодов компрессора называется циклом. Работа холодильной машины характеризуется коэффициентом рабочего времени.

Регулирование температуры в охлаждаемых объемах холодильного оборудования - двухпозиционное посредством включения и отключения компрессора с помощью приборов автоматики, реагирующих на температуру в охлаждаемом объеме, на давление и температуру в испарителе и др. параметры. Кроме этого приборы автоматики обеспечивают защиту холодильной установки от перегрузок; контролируют уровень заполнения испарителя жидким холодильным агентом; осуществляют своевременное оттаивание снеговой «шубы» в автоматическом режиме.

1.3 Автоматизация компрессорной группы

Компрессор - это основная часть компрессионных холодильных машин, служащая для отсасывания паров холодильного агента из испарителя, сжатия их до давления конденсации и нагнетания в конденсатор. При работе компрессора пары холодильного агента из испарителя через всасывающий вентиль с сетчатым фильтром заполняют внутренний объем блока-картера со встроенным электродвигателем, охлаждая его. Подогретые пары, пройдя внутренний объем, по каналам поступают во всасывающую полость клапанной крышки. При движении поршня вниз происходит процесс всасывания. Как только поршень пройдет нижнее крайнее положение и начнет подниматься вверх, давление паров холодильного агента в цилиндре вырастет и станет несколько больше, чем в нагнетательном объеме клапанной крышки, за счет разности этих давлений откроется нагнетательный клапан, пары выталкиваются в нагнетательную полость и по трубопроводу через нагнетательный вентиль поступают в конденсатор. Далее процессы всасывания и нагнетания повторяются.

Пуск - стоп: при достижении максимального давления компрессор выключается до того, как давление не уменьшится до минимального. После чего компрессор включается.

Разгрузка: при достижении максимального давления открывается продувочный клапан, происходит сброс давления в ресивере и при достижении минимального давления клапан закрывается.

1.4 Автоматизация испарительной системы

Схемы автоматизации насосно-циркуляционных, без насосных и рассольных систем охлаждения холодильных установок различаются в зависимости от входящих в них элементов» f ПЛ. Испарительная система насосно-циркуляционной холодильной установки включает следующие основные элементы: охлаждающие устройства (батареи и воздухоохладители); вертикальный циркуляционный ресивер (или горизонтальный с отделителем жидкости); аммиачный насос; дренажный ресивер.

1.5 Автоматизация насосно-циркуляционных испарительных систем предусматривает

а) автоматическое регулирование температуры воздуха в охлаждаемых помещениях (кроме камер замораживания) б) автоматическое регулирование подачи жидкого холодильного агента в испарительную систему

в) автоматическое поддержание заданной температуры (давления) кипения аммиака в испарительной системе;

г) автоматическое управление работой аммиачных насосов

д) контроль работы дренажного ресивера.

Испарительная система холодильной установки с промежуточным

хладоносителем включает следующие основные элементы: охлаждающие устройства (батареи и воздухоохладители)? испарители для охлаждения промежуточного хладоносителя; отделители жидкости или защитные ресиверы (при надобности).

Автоматизация испарительной системы холодильной установки с промежуточным хладоносителем (рассолом) предусматривает:

а) автоматическое регулирование температуры воздуха в охлаждаемых помещениях;

б) автоматическое регулирование температуры промежуточного хладоносителя;

в) автоматическое регулирование подачи жидкого холодильного агента в испарители;

г) автоматическое управление работой насосов для циркуляции хладоносителя;

д) автоматическую защиту кожуха - трубных испарителей от замерзания хладоносителя;

е) контроль уровней жидкого холодильного агента в испарителе и отделителе жидкости (защитном ресивере).

Безнасосная испарительная система непосредственного охлаждения содержит следующие основные элементы: охлаждающие устройства (батареи и воздухоохладители); отделитель жидкости; вертикальные защитные ресиверы (или горизонтальные с дополнительными отделителями жидкости); дренажный ресивер.

Автоматизация без насосных аммиачных испарительных систем предусматривает:

а) автоматическое регулирование температуры воздуха в охлаждаемых помещениях (кроме камер замораживания);

б) автоматическое регулирование заполнения охлаждающих устройств жидким аммиаком;

в) автоматическое регулирование температуры кипения в испарительной системе;

г) контроль уровней жидкого аммиака в отделителях жидкости и защитных ресиверах;

д) контроль уровня аммиака в дренажном ресивере.

1. Автоматизация конденсаторный групп

Конденсаторная группа холодильной установки включает следующие основные элементы: маслоотделитель, конденсатор, линейный ресивер, водяные насосы (рабочие и резервный), устройство обратного охлаждения воды.

1.Система автоматизации конденсаторной группы предусматривает:

а) регулирование уровня жидкого ХА в маслоотделителе промывного типа

б) контроль уровня жидкого ХА в линейном ресивере

в) автоматическое управление работой водяных насосов и автоматическое регулирование уровня воды в бассейнах или резервуарах

г) автоматическое управление вентиляторами испарительных и воздушных конденсаторов и вентиляторных градирен.

2. Уровень жидкого хладагента в маслоотделителе промывного типа

следует поддерживать с помощью поплавкового регулятора уровня либо реле уровня и соленоидного вентиля работающего без перепада давления. В отдельных случаях для этой цели может быть использован сосуд уровнедержатель.

Высота столба жидкого хладагента над уровнем его маслоотделителе должка быть около 1,5 м.

Электрической схемой предусмотрен автоматический контроль и регулирование уровня' жидкого аммиака в маслоотделителе с помощью реле. При снижении уровня аммиака ниже заданного, контакты реле уровня замыкаются, открывается соленоидный вентиль подачи аммиака в маслоотделитель.

З. Автоматический контроль нижнего и верхнего уровней жидкого хладагента в линейном ресивере осуществляется с помощью двух поплавковых реле уровня.

При достижении нижнего уровня, контролируемого датчиком контакты подключают сигнальную лампу к шине мигающего света и включают предупреди - тельный сигнала.

При уровне аммиака в ресивере выше контролируемого замыкается и включает лампу.

По шине ШПЛ осуществляется

проверка ламп с командно-сигнального щита.

1.7 Электрическая схема автоматического управления работой холодильной машиой

4.Электрическая схема автоматического управления работой водяных насосов предусматривает их работу в автоматическом (положения ключа) и местном режимах при постоянно открытых задвижках на всасывающих и нагнетательных трубопроводах. Местное управление производится кнопками у насосов.

Для предотвращения слива воды из нагнетательной магистрали через насос при/его остановке или при работе другого насоса следует устанавливать обратный клапан на нагнетательном трубопроводе каждого насоса.

5. Схема автоматического управления работой водяных насосов должна обеспечивать возможность их включения в любой последовательности. Последовательность включения насосов задается оператором (положения: 1 - первый рабочий, II - второй рабочий, Р - резервный).

Схема выбора последовательности включения должна предусматривать возможность работы любого из водяных насосов холодильной установки в качестве резервного (если это возможно по технологической схеме).

Работа насосов сигнализируется лампами.

1.8 Описание работы принципиальной электрической схемы

К5,К3 -контакторы,катушки контакторов. М1,М2,М3- электродвигатели;

Н1,Н2-сигнальные лампы; F4, F5- предохранители; Т-трансформатор.

Рис.2

АК1-6 Цепь управления питается через автоматический выключатель, Для включения машины замыкают контакты выключателей. Через контакты выключателя замыкаются реле времени РВ. Контакты РВ замыкаются и получает питание катушка промежуточного реле через контакты реле времени, а затем, когда через 30-60 сек контакты разомкнутся, катушка получит питание через замкнувшиеся контакты.

Одновременно замыкаются контакты. При этом загорается сигнальная лампа (Схема включена), замыкаются катушка промежуточного реле и замыкаются ее контакты. Это приводит к включению катушек магнитных пускателей замыканию их главных контактов в силовой цепи и пуску электродвигателей вентиляторов воздухоохладителей.

Если температура в одной из камер (например, в камере № 1) достигла верхнего заданного значения, контакты реле температуры замыкаются и замыкаются катушка промежуточного реле. При этом замыкаются контакты и оказывается под напряжением катушка соленоидного вентиля который открывается, пропуская жидкий фреон к соответствующему ТРВ.

Одновременно замыкаются контакты этого же реле находящиеся в одной цепи с катушкой магнитного пускателя, управляющего работой электродвигателя компрессора. Катушка оказывается под напряжением, замыкаются главные контакты и пускается электродвигатель компрессора. Вместе с тем замыкаются блок - контакты пускателя и загорается сигнальная лампа (Компрессор включен).

Двигатель программного реле времени ПРВО работает постоянно. Через определенные промежутки времени, устанавливаемые опытным путем (зависящие от интенсивности образования снеговой шубы на ребрах воздухоохладителей), с его помощью замыкаются контакты ПРВО-1. Катушка промежуточного реле включается, контакты размыкаются. При этом обесточиваются катушка магнитного пускателя (останавливается электродвигатель компрессора ДК и гаснет сигнальная лампа), катушка промежуточного реле (размыкаются ее контакты останавливаются электродвигатели вентиляторов воздухоохладителей и закрываются соленоидные вентили) и гаснет сигнальная лампа.

Одновременно с катушкой промежуточного реле под напряжением оказываются катушки магнитных пускателей и , с помощью которых включаются электроподогреватели. Воздухоохладители прогреваются и снеговая шуба образовавшаяся на них таит, после оттаивания снеговой шубы двигатель ПРВО размыкает контакты ПРВО-2, отключаются электроподогреватели, осуществляется пуск электродвигателей компрессора и воздухоохладителей, а соленоидные вентили включаются, т. е. машина снова работает на холод.

Схемой автоматизации предусмотрена защита от аварийных случаев. При отклонении давлений всасывания или нагнетания от нормы контакты реле давления размыкаются. Катушка промежуточного реле обесточивается. Его контакты размыкаются. Одновременно размыкаются контакты, что приводит к обесточиванию катушки П1 (останавливается двигатель компрессора ДК. и погаснут сигнальные лампы) и катушки реле (останавливаются двигатели вентиляторов воздухоохладителей и закрываются соленоидные вентили). Вместе с тем контакты реле замыкаются и загорается красная сигнальная лампа («Неисправно»), Если давление в линии всасывания или нагнетания станет нормальным и контакты РД1 замкнутся, машина не включится, так как контакты реле Р5-1 и реле времени разомкнуты. Это помогает механику, обслуживающему машину, выявить причину неисправности,

Для пуска машины выключают выключатель, что приводит к отключению реле времени РВ и замыканию его контактов. При замыкании контактов выключателя катушка промежуточного реле замыкаются, замыкаются ее контакты (машина включается) и размыкаются контакты (гаснет красная сигнальная лампа). То же происходит и в случае, если срабатывает автомат, защищающий электродвигатель компрессора, так как его блок-контакты включены в цепь, питающую катушку реле.

При исчезновении воды в водопроводной линии, питающей конденсатор, контакты реле давления размыкаются и машина останавливается. Когда появляется давление в водопроводной сети, контакты замыкаются и машина снова начинает работать.

Автоматический выключатель защищает от короткого замыкания электродвигатели вентиляторов, автомат электроподогреватели, автомат цепь управления.

Ручные выключатели служат для принудительного отключения при необходимости любого из воздухоохладителей (например, для замены ТРВ или очистки его фильтра, ремонта аппарата и т. п.), Выключателем В6 можно вручную выключить машину, выключателями отключить любой электроподогреватель, выключателем полностью отключить автоматику оттаивания снеговой шубы.

1.9 Требования техники безопасности

К эксплуатации торгового холодильного оборудования допускаются лица, знающие устройство торгового холодильного оборудования, сдавшие технический минимум и прошедшие инструктаж по технике безопасности. Эксплуатация сводится к включению и выключению торгового холодит, ного оборудования; загрузке продуктов в охлаждаемый объем и их выгрузке; в поддержании санитарного состояния оборудования.

Включение торгового холодильного оборудования в работу разрешается только при исправных приборах автоматики. До включения необходимо убедиться в наличии и исправности ограждений, отсутствии посторонних предметов, препятствующей вращению маховиков, шкивов, и пр. Продукты загружают в охлаждаемый объем после включения в работу холодильной машины и достижения заданного температурного режима. В охлаждаемом объеме среднетемпературного оборудовании температура должна быть 0...8 °С а в низкотемпературном до -18 °С.

1.10 Эксплуатация и техническое обслуживание холодильной установки

Основными задачами эксплуатации холодильного оборудования в предприятиях общественного питания и торговли является создание и поддержание необходимого температурно-влажностного режима хранения скоропортящихся пищевых продуктов в холодильных камерах и обеспечение длительной экономичной эксплуатации с соблюдением всех норм и правил.

Большое значение при эксплуатации холодильного оборудования имеет уровень автоматизации и оснащенность контрольно-измерительными приборами. Чем выше уровень автоматизации холодильного оборудования, тем с большей точностью поддерживается требуемый режим хранения пищевых продуктов и меньше эксплуатационные затраты.

К эксплуатации холодильного оборудования допускаются лица, назначаемые приказом директора (заведующего) предприятия. Они проходят специальный инструктаж, изучают устройство и принцип действия оборудования, правила эксплуатации и обслуживания, правила техники безопасности, затем сдают техминимум. Персонал должен знать также признаки нормальной и ненормальной его работы, уметь выполнять операции по предотвращению аварий и неполадок. Вблизи от места установки оборудования должны быть вывешены схемы и инструкции по его эксплуатации.

Эксплуатация оборудования начинается после окончания его монтажа, испытаний и передачи по акту обслуживающему персоналу.

Принятое в эксплуатацию холодильное оборудование в предприятиях общественного питания и торговли обслуживают, ремонтируют и налаживают обычно работники ремонтно-моигажных комбинатов (цехов) но договору.

На предприятиях, эксплуатирующих холодильное оборудование, на каждый его вид или группу отводится эксплуатационный прошнурованный и пронумерованный журнал, в который подшивают акт о вводе оборудования в эксплуатацию. Во время эксплуатации оборудования механик предприятия или ремонтно-монтажного комбината записывает в журнал сведения обо всех работах, проведенных по обслуживанию оборудования, а также о инструктажах обслуживающего персонала по правилам эксплуатации. Все записи механика в журнале проверяет и подписывает администрация предприятия. Журнал должен храниться у директора предприятия или его заместителя.

При наличии договора на обслуживание холодильного оборудования между ремонтно-монтажным комбинатом и предприятием, его закрепляют за определенной бригадой механиков. Механик согласно плану проводит работы по обслуживанию оборудования. Периодичность этих работ зависит от общего уровня обслуживания и эксплуатации холодильного оборудования. Механик выполняет работы и по профилактическому ремонту. В объем этих работ входит осмотр системы холодильной машины для выявления мест утечки фреона и их устранения, очистка оборудования от пыли и грязи, натяжение ремней передачи, проверка заземления (или зануле- ния), контроль температурного режима работы холодильного оборудования, регулирование приборов автоматики и др.

Механик проводит инструктаж персонала по устройству, принципу действия оборудования и правилам эксплуатации. При аварийных ситуациях или остановке холодильной машины по причине, которая не может быть устранена обслуживающим персоналом, механик выезжает по вызову.

Эксплуатируемое холодильное оборудование должно содержаться в надлежащем санитарном состоянии. Для этого холодильное оборудование не реже одного раза в неделю следует промывать теплой водой с мылом, после чего смывать теплой чистой водой, протирать насухо тряпкой и оставлять на ночь открытым для проветривания. Наружные хромированные и никелированные части холодильного оборудования необходимо ежедневно протирать тряпками, смоченными вазелиновым техническим маслом.

Сохранение качества продуктов при холодильном хранении в значительной степени зависит от санитарного состояния камер. Поэтому необходимо периодически проводить микробиологический контроль камер для своевременного выявления степени их обсемененности плесенями. Камеры, зараженные плесенями, следует дезинфицировать согласно «Санитарным правилам для предприятий холодильной промышленности».

Полы в камерах и коридорах, лестничные клетки и лифты для подъема пищевых продуктов из холодильных камер в производственные помещения убирают по мере их загрязнения, но не реже одного раза в смену. Жирные и скользкие полы и двери в холодильных камерах с плюсовой температурой, в коридорах и лестничных клетках промывают горячим раствором мыла или щелока и протирают насухо.

Для уборки холодильного оборудования используют специальный инвентарь и хранят его отдельно от инвентаря, применяемого для уборки других помещений и оборудования

Для устранения посторонних запахов в холодильных камерах их периодически проветривают или обрабатывают озоном.

Сроки хранения продуктов устанавливают в соответствии с утвержденными нормами.

Ответственность за соблюдение технических и санитарных правил хранения пищевых продуктов возлагается на руководителя предприятия. Контроль за соблюдением санитарных правил хранения пищевых продуктов осуществляется органами Государственного санитарного надзора и ведомственными санитарными службами.

Если холодильное оборудование не загружено продуктами, то его следует отключить. По окончании рабочего дня все продукты из витрин следует переложить в камеры, шкафы или прилавки, а холодильные машины витрин отключить.

Обслуживающему персоналу без надобности не рекомендуется открывать охлаждаемые камеры. При этом повышается температура и влажность воздуха в камере. Освещение в холодильных камерах должно включаться только при загрузке или выгрузке продуктов.

О правильности эксплуатации холодильных машин и оборудования можно судить по режиму их работы.

Использование холодильного оборудования в перенапряженном режиме. В первую очередь это относится к холодильным витринам, служащим для демонстрации товара, а не для его хранения. Перезагрузка витрин по уровню выкладки товара в демонстрационном объеме ведет к перенапряженному режиму работы агрегата, что уменьшает срок его службы. Высота загрузки при выкладке товара в холодильных или морозильных витринах не должна превышать 150 мм над уровнем поддона.

Практически все холодильное оборудование рассчитано на работу при температуре окружающего воздуха до 25 С. В летних условиях температура в торговых помещениях доходит до 30°С и выше. Это также отрицательно влияет на работу агрегата. Экономия на установке дополнительных вентиляционных систем или систем кондиционирования может привести к выходу из строя холодильного оборудования.

Нерегулярность проведения профилактических работ. Это особенно характерно для весенне-летнего периода, когда тополиным пухом и пылью забивается машинное отделение. Соблюдение правил эксплуатации холодильных установок и техники безопасности способствует надежной работе оборудования и предотвращает несчастные случаи.

Для работников торговли должен быть проведен специальный вводный инструктаж по правилам техники безопасности, эксплуатации автоматических хладоновых холодильных установок, электробезопасности и порядку оказания первой помощи при несчастном случае. Не реже одного раза в 6 мес. должен проводиться инструктаж на рабочем месте. Вблизи холодильного агрегата на видном месте вывешивают инструкцию по эксплуатации холодильных установок. К проведению монтажных работ и обслуживанию холодильного оборудования допускаются только лица, специально обученные, имеющие диплом мастера по холодильной технике. Правила техники безопасности запрещают эксплуатировать холодильные установки, не имеющие защитного заземления электродвигателей. Опасно пользоваться холодильной установкой, если открыты токонесущие части ее электрических приборов, не защищены вращающиеся и движущиеся части оборудования. Запрещается эксплуатировать оборудование при неисправных приборах автоматики, прикасаться к движущимся частям включенного в сеть агрегата независимо от того, находится он в работе или в периоде автоматической остановки. Следует избегать попадания на кожу хладагентов, так как из-за низкой температуры испарения в атмосферных условиях они вызывают ожог. Вдыхание паров хладагентов может иметь вредное последствие для здоровья. При обнаружении значительной утечки хладагента следует немедленно включить вентиляцию или открыть окна и двери для проветривания помещения. При работе с хладагентом или оборудованием, наполненным хладагентом, нужно иметь защитные очки и резиновые перчатки.

Работа с открытым пламенем или другими горячими поверхностями при контакте с хладагентом может быть причиной химической реакции с выделением вредных паров.

Работа компрессора допускается только с хладагентом, указанным производителем. Запрещается выпуск хладагентов в атмосферу. При попадании хладагента в машинное помещение затрудняется поиск утечки с помощью детектора.

Перед подключением компрессора к сети также необходимо проверить электрические данные двигателя и наличие заземления. Следует учитывать, что корпус компрессора может иметь температуру до 100°С.

Виды, периодичность и содержание технического обслуживание

Торговое холодильное оборудование устанавливают в сухом, наиболее холодном месте помещения. Для нормаль ной и экономичной работы холодильное оборудование следует устанавливать в местах, не подверженных прямому действию солнечных лучей, и как можно дальше, но не менее 2 м от отопительных приборов и других источников тепла. Не рекомендуется открывать дверцы в сторону по тока теплого воздуха.

При размещении оборудования необходимо, чтобы к конденсатору агрегата обеспечивался свободный доступ воздуха, поэтому он должен быть установлен на расстоянии не менее 0,2 м от стены. Оборудование со встроенным агрегатом также должно иметь свободный доступ воздуха к решеткам машинного отделения.

Оборудование необходимо содержать в чистоте. Наружную его часть следует периодически протирать слегка влажной фланелью и вытирать насухо. Внутренние стенки каждую неделю необходимо промывать с мылом, затем ополаскивать чистой водой и насухо вытирать.

В целях достижения минимальных потерь холода раздвижные створки витрин и прилавков, двери холодильных шкафов и камер рекомендуется открывать только в случае надобности и на короткий срок.

В витринах, шкафах продукты укладывают с зазором, чтобы , расстояние до стекол или стенок было не менее мм. Несоблюдение этого требования отрицательно влияет на температурный режим.

Чем ниже температура окружающего агрегат воздуха, тем ниже давление конденсации и, следовательно, выше холодопроизводительность установки и экономичнее ее работа. Предельно допустимая температура воздуха, окружающего холодильную машину, - 32 -35"С, для южных ионов - 38- 40"С. При более высокой температуре воздуха давление конденсации достигает установленного верхнего предела и моноконтроллер автоматически выключает агрегат.

Помещения, в которых устанавливают сборные камеры, должны быть просторными и иметь высоту не менее 2,3 м. При установке камер на верхних этажах следует проверить прочность междуэтажных перекрытий, так как при полной их загрузке оказывается значительное давление.

При нарушении нормальной работы холодильного оборудования необходимо немедленно выключить электродвигатель компрессора и вызвать механика, обслуживающего холодильную установку.



ГЛАВА 2 РАСЧЁТ ЦИКЛА ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ

2.1 Расчёт холодильной машины «Ак1-6»

Исходные данные для расчёта.

холодопроизводительность машины Qo = 6,9 кВт;

вид хладагента: фреон 12 (R12);

- температура кипения to = -15 С;

температура конденсации tK0H = 20 С;

Температура перегрева: tBC =to+ (5...10)°C = -15+5 = -10°С.

Температура переохлаждения: tn = tKOH -(3...5)°С = 20 - 4 = 3°С

Термодинамический цикл работы холодильной машины на хладагенте R12.

Определим основные параметры в узловых точках цикла.

i1 = 564 кДж/кг; p1 = 1,859 * 105 Па;

i1/ = 570 кДж/кг; р1/ = 1,859 *105 Па; V1/ = 0,085 кг/м3;

i2 = 615 кДж/кг; р2 = 5,77 * 105 Па;

i3 = 647 кДж/кг; р3= 5,77 * 105Па;

i3/ = 425 кДж/кг; р3/ = 5,77 * 105 Па;

i3// = 425 кДж/кг; р3// = 5,36*105 Па;

i4 = 425 кДж/кг; р4 = 1,859 * 105 Па.

Удельная массовая холодопроизводительность q0, кДж/кг:

qo = i1/ - i4 = 570 - 425 = 145 кДж/кг.

Удельная объёмная холодопроизводительность qv;

qv = q0/ V1/ =145/0,0895= 1620,11 Дж/кг.

Определим массу хладагента, циркулирующего в системе М, кг/с:

М = Qo/qo = 6,9/145 = 0,0475 кг/с.

Объём паров хладагента, всасываемого компрессором в единицу времени V, м3/с:

V = М* V1/ = 0,0475 * 0,0895 = 0,00425 л.

Объём, описываемый поршнями компрессора Vс:

Vc = V/л = 4,25 * 10-3 /0,77 = 5,66 * 10-3 м3/с.= 20,3м3/с 5,66 *3,600=20,37

Где л - коэффициент подачи компрессора, учитывающий объёмные потери в действительном процессе сжатия. Этот коэффициент зависит от отношения давлений Рк/Ро

Рк/Р0 = 5,77/1,859 = 3,1; л = 0,77.

По величине Vc подбирают компрессор.

Выбираем компрессор 2ФВБС-6 .Характеристики:

Холодопроизводительность 7000 ватт

Мощность электродвигателя 3,2 Кватт

Объём описываемый поршнем 31 м3/2

Удельная работа, затраченная на сжатие 1 кг хладагента 1:

i = i2 - i1/ = 615 - 564 = 51 кДж/кг.

Теоретическая мощность, затраченная на сжатие всей массы хладагента NT:

NT = M * 1 = М * (i2 - i1/) = 0,0475 * 51 = 0,2259 кВт.

Индикаторная мощность Ni:

Ni = NT/ зi = 2,42 / 0,97 = 2,43 кВт.

где зi; - индикаторный к.п.д. компрессора, зависит от отношения давления Рк / Ро определяется по графику.

Эффективная мощность компрессора Ne:

Ne = Ni / зм = 2,49 / 0,85 = 2,92 кВт.

Выбранный компрессор с мощностью Р=3,2 кВт удовлетворяет расчётной мощности компрессора и соответствует затратам холодильной машины

где зм - механический к.п.д. компрессора. Для компрессоров средней и малой холодопроизводительности - 0,85.

Мощность электродвигателя, приводящего в действие компрессор, N3JI:

Nэл=Ne/( зп* зэл)= 3,92/0,9=3,24 кВт

где зп - к.п.д. передачи, принимается - 1;

зэл - к.п.д. электродвигателя, принимается - 0,9.

2.2 Подбор и расчет конденсатора

Конденсатор это теплообменный аппарат, в котором происходит отдача тепла рабочим телом окружающей среде и изменение агрегатного состояния, т.е. его конденсация.

Конструкции конденсаторов разнообразны. За основу их классификации приняты различные признаки. В холодильных установках применяются следующие типы конденсаторов: панельно-погружные, элементные, кожухотрубные (вертикальные и горизонтальные), оросительные с промежуточным отводом хладоагента, испарительные, воздушные.

Горизонтальные кожухотрубные конденсаторы являются наиболее распространенным типом судовых теплообменных аппаратов для холодильных установок холодопроизводительностью от 1000 до 350 000 Вт и применяется для большинства холодильных агентов. Конденсаторы малой производительноси располагают обычно под компрессором, а конденсаторы большой производительноси располагают отдельно от компрессора.

Кожухотрубный конденсатор состоит из кожуха с приваренными по концам трубными решетками, в которых развальцованы или заварены трубы (рис. 3). По трубам протекает охлаждающая вода, а межтрубное пространство заполнено паром конденсируемого холодильного агента. Трубные решетки закрываются крышками с перегородками, изменяющими направление движения воды.

Нагнетаемый компрессором пар подается в кожух сверху. Жидкость отводится либо непосредственно из кожуха, либо из специального сборника, приваренного к корпусу.

В холодильных установках, не имеющих линейных ресиверов, нижняя часть кожухотрубного конденсатора служит емкостью для сбора жидкого холодильного агента (рис. 3). Высота столба жидкости в кожухе должна быть не менее 50-75 мм, а в крупных конденсаторах не менее 100 мм. При малой высоте столба жидкости над отверстием трубопровода в слое жидкости образуется воронка, способствующая попаданию несконденсировавшегося пара и газов в жидкостной трубопровод.

Кожух конденсатора должен быть снабжен патрубками для подвода пара, отвода жидкости и масла, а также для подключения указателей уровня, предохранительного клапана и воздухоотделителя. Кроме того, кожух снабжается лапками для крепления конденсатора на фундаменте.

Трубные решетки конденсатора изготовляются стальными с последующей заливкой красной медью, а также из морской латуни. В трубных решетках развальцованы или заварены трубы, являющиеся теплообменной поверхностью конденсатора. Применяются гладкие и оребренные трубы. Оребрение теплообменных труб кожухотрубных конденсаторов, как правило, осуществляют с помощью накатки наружной поверхности на трубонакатном станке.

К трубным решеткам присоединены на болтах крышки, снабженные перегородками, образующими отдельные полости в конденсаторе. Перегородки в крышках конденсатора должны быть расположены таким образом, чтобы при заполнении труб водой в них не образовались воздушные мешки, а при опорожнении не оставалась вода. В верхней части одной из крышек помещен кран для выпуска воздуха, в нижней - кран для спуска воды.

Крышки должны быть снабжены контрольными штифтами или шпильками, расположенными несимметрично, чтобы крышки можно было устанавливать только в одном правильном положении.

Исходные данные:

Температуры:tw1=160C;tw2=190C;tк=200C;

Коэффициент теплопередачи: K=450 кВт/м2град;

Индикаторная мощность обоих ступеней NiНД=2,49 кВт;NiВД=22,851кВт;

Действительная холодопроизводительность:Q0Д=6,9кВт;

Расчет:

Площадь теплообменной поверхности:

FК.Д=QK /(k*m) =(117,35103 /(450*4.73)=55,133 м2 , где

QK-тепловая нагрузка:

QK=Qод+ Ni Н.Д+ Ni В.Д =6,9+2,49=3,39кВт,

Среднелогарифмическая разность температур:

m=tw2-tw1 /[ 2,3lg (tK-tw1) / (tK-tw2)];

tw1-температура воды на входе в конденсатор;

tw2-температура воды на выходе из конденсатора;

m=19-16 /[ 2,3lg (20-16) / (20-19)=4,73.

По площади теплообменной поверхности выбираем конденсатор и КТР-3,

Таблица .4 Техническая характеристика конденсатора.

Подбираем насос для водяного охлождения:

V=Q0/(CpPtp)=6.9/1000*1*3=0,0025 м3/с

Где Ср=1000 -теплоемкость воды; =2,638-плотность воды,

tр-разность температур входящего и выходящего в испаритель рассола.

По подаче V=0,0023м3/ч берем насос типа НЦВ-20/10,(рис.5)



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ показателей эффективности работы холодильных машин позволяет принять обоснованное решение о целесообразности эксплуатации машины в соответствующих условиях производства работ и определить ее технико-экономический уровень на основе изучения различных способов механизации работ, сопоставления образцов техники и прогнозирования возможного эффекта от ее применения. Сопоставляют машины путем определения и сравнения показателей, позволяющих количественно определить степень эффективности выполнения технологических операций при заданном качестве работы. Обоснованность принятых решений обусловлена степенью соответствия показателей эффективности функциональному назначению машины, полнотой учета действующих технических, эксплуатационных и социально-экономических факторов.

Эффективность машины - это способность качественного выполнения требуемых видов работ в заданных условиях эксплуатации с минимальными затратами. Количественная оценка эффективности- отношение расходов материальных средств к единице продукции. Технический уровень - отношение эффективности машины к соответствующему значению эталонного образца.

Условия формирования показателей эффективности определяются соблюдением ряда положений. Показатель должен обеспечивать выявление влияния на эффективность машины всего многообразия определяющих факторов, технических параметров, условий производства и эксплуатации. Показатели должны помочь получить обоснованные рекомендации по выбору рациональных технических и эксплуатационных параметров машины, совокупность которых определяет ее технико-экономическую эффективность, и определить техническую и технико-экономическую целесообразность применения на объекте группы машин разного типоразмера с учетом условий эксплуатации, производства, потребностей и перспектив развития народного хозяйства.

Показатель должен иметь технико-экономическую основу и соответствовать цели, достигаемой в результате применения соответствующего оборудования.

Все показатели условия формирования должны иметь иерархическую структуру, при которой частные показатели должны входить в состав более общего и стать составными элементами более высокого уровня.

Анализ эффективности и технического уровня спецавтомобилей предусматривает рассмотрение вопросов: формирования математических моделей показателей (особенно такого, как производительность) ; расчета их эффективности для каждой машины, входящей в рассматриваемую размерную группу; установления базовой машины-прототипа; разработку моделирующего алгоритма и программы оценки эффективности машины; оценку технического уровня по отношению к машине-прототипу. Возможность представления приведенных затрат Z в виде предложенной теоретической модели подтверждается результатами анализа статистической информации. Выражение для определения приведенных затрат рассматривается как целевая функция, а мощность и масса - как определяющие факторы.

Что касается эксплуатации холодильных машин и установок особенно в последние годы, наблюдается большие изменения. Они заключаются в том, что в настоящее время предъявляются повышенные требования к их техническому оснащению с точки зрения экологической безопасности, улучшения условий хранения, сохранения качества пищевых продуктов.

С одной стороны, потребитель предъявляет все более высокие требования, а значит, необходимо новое холодильное оборудование и увеличение его количества. С другой стороны, следует учитывать требования экологии, нормативы и ограничения, касающиеся температур хранения пищевых продуктов, энергопотребления и применения хладогентов в холодильных установках.

Новой инициативой Евросоюза стало требование, что бы супермаркеты документально регистрировали уровень и колебания температуры в холодильных камерах объемом более 10 м3. Предписано регистрировать температуру каждые 4 часа и сохранять эти записи в течение года. Все зарегистрированные данные следует хранить в персональном компьютере в кабинете директора супермаркета и ежемесячно распечатывать.

В Великобритании эти требования распространены и на мелкие торговые предприятия, торгующие скоропортящимися продуктами, хранящие охлажденные и замороженные продукты в торговом холодильном оборудовании и стационарных охлаждаемых камерах.

Данные правила и нормы повышают требования, предъявляемые к работе и регулированию холодильных установок. Поэтому фирмы, производящие холодильное оборудование, часто сталкиваются с потребностью в более точном регулировании и обеспечении документировании работы холодильных установок.

Другая проблема, связанная с эксплуатацией холодильного оборудования, озоновая проблема и парниковый эффект.

Известно, что одной из главных мер при решении первой проблемы является перевод всех холодильных установок в супермаркетах на озонобезопасные хладагенты. Дискуссии по парниковому эффекту привлекли дополнительное внимание к энергопотреблению супермаркетов и необходимости его сокращения.

В Дании было проанализировано энергопотребление супермаркетами в целях дифференцирования расхода электроэнергии на освещение, отопление и охлаждение. Выяснилось, что в супермаркете торговой площадью до 1200 м2 на холодильные установки приходится 64% общего объема энергопотребления. Дания и другие европейские страны ввели налоги на углекислый газ и на потребляемую электроэнергию. Государство идет даже на то, что в целях экономии энергии предоставляет субсидии на модернизацию холодильных установок, если супермаркет документально подтвердит, что это снижает расходы электроэнергии.

Перед производителями и поставщиками холодильного оборудования встали новые задачи в связи с предъявлением следующих требований к холодильному оборудованию:

обеспечение безопасности хранения пищи, защита от внешних факторов и сохранность качества, создание оптимальных условий без больших температурных колебаний;

энергосбережение, т. е. хорошая защита от теплопритоков и автоматизированная регулируемость холодильной системы;

соответствие нормативным требованиям по регистрации температуры;

наличие перспективы по возможной замене хладагента;

меньшая потребность в обслуживании, т. е. надежная работоспособность и долговечность холодильной системы.

Центр технического обслуживания холодильного оборудования должен иметь телефонную линию, подключенную к персональному компьютеру через модем и межсетевой шлюз. Это дает возможность принимать сигналы из супермаркета и регулировать работу холодильной установки дистанционно.

Новые конструктивные решения. Повышение технического уровня торгового холодильного оборудования отечественного производства до уровня мировых образцов требует разработки и внедрения прогрессивной технологии производства, коренного перевооружения заводов.

В настоящее время наметился переход к более высокому уровню организации производства торгового холодильного оборудования - изготовлению и поставке заводами моноблочных холодильных машин полной заводской готовности, включая систему автоматического управления, контроля и защиты. Такой способ позволяет осуществлять выпуск холодильных машин на предприятиях, оснащенных усовершенствованными технологическими линиями и имеющих высококвалифицированный персонал.

...