Проектирование компрессорного цеха для базисного холодильника производительностью Е=8000 т. в г. Новосибирск

Федеральное агентство  по образованию РФ

ГОУ ВПО Кемеровский  технологический институт

пищевой промышленности

 

 

Кафедра: « Теплохладотехника»

 

 

 

 

 

 

 

РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ  ЗАПИСКА

к курсовому проекту  по курсу «Холодильные установки»

на тему: «Проектирование компрессорного цеха для базисного

 холодильника производительностью  Е=8000 т. в г. Новосибирск.» 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

студент гр. ХМ – 61

Мироненко С.Ю.

 

 

Проверил:

ст. препод.  к.т.н.

Неверов Е.Н.

 

 

 

 

                                                    

 

 

Кемерово 2010 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение 3          

Техническое задание 5      

 

1 Подбор камерных 6

2 Определение параметров конденсации 7

3 Расчёт и подбор  компрессоров 8

4 Расчет подбор конденсаторов 11

5 Расчёт и подбор  ресиверов 12

6 Расчёт и подбор маслоотделителя и маслосборника 16

7 Расчёт и подбор  аммиачных насосов 17

8 Расчёт и подбор градирни 18

9 Расчёт и подбор водяных насосов 19

10 Расчёт и подбор трубопроводов 20

11 Описание схемы холодильной установки 21

12 Автоматизация холодильной установки 23

 

 

Литература 31     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

В эпоху научно-технического прогресса, когда для процесса производства необходимо соблюдение определенных условий: температурный режим, влажность, скорость циркуляции воздуха и давление; не последнее место занимают холодильные установки. Со времени изобретения первой машины для получения низких температур, прошло много времени. За это время существенно расширилась область их применения: от бытовых холодильных камер и кондиционеров до промышленных холодильных установок глубокого холода и охлаждающих систем космических станций. Соответственно велик и диапазон охваченных температур: от температур окружающей среды до температур близких к абсолютному нулю -273,15 °С. В пищевой холодильной промышленности область температур охватывает диапазон от положительных значений температур до температур близких к-160 °С.

В последние  годы в мире на основе теоретических  и прикладных работ в области холодильных машин сформировалось новое научное направление - низкопотенциальная энергетика. Оно предусматривает разработку, создание и эксплуатацию высокоэффективных энергосберегающих систем, позволяющих вырабатывать холод, теплоту, электроэнергию и получать пресную воду за счет альтернативных источников теплоты (геотермальных, грунта, Солнца).

В нашей стране, в связи с её географическом положении и климатических условий, ограничено применение альтернативных источников энергии. В холодильной промышленности преимущественно используют холодильные машины компрессорного типа. Часто это оборудование давно отработало свой ресурс, поэтому правительству необходимо особое внимание уделить проблеме проектирования и создания новых эффективных холодильных машин у нас в стране. Тем более есть мощные конструкторские бюро, научно-исследовательские и учебные институты, а также промышленная база.

Холодильные машины применяют в пищевой, мясомолочной промышленности и в сельском хозяйстве для замораживания и хранения пищевых продуктов, в химической и нефтеперерабатывающей промышленности; в металлургической промышленности для термической обработки сталей, в горной промышленности при прохождении неустойчивых грунтов, в рефрижераторном транспорте и в радиоэлектронике, а также в научных целях.

В основе применения холода для различных производственных целей лежит тот факт, что многие физические, химические, биологические и другие процессы протекают при низких температурах, существенно отличаясь от того, как они осуществляются при обычных условиях. Большинство этих процессов при низких температурах замедляется, а некоторые из них (например, жизнедеятельность отдельных видов бактерий) прекращаются.

Основным  назначением холодильного предприятия  в пищевой промышленности является создание условий, обеспечивающих сохранность скоропортящейся продукции животного и растительного происхождения. Эта задача может быть успешно решена созданием непрерывной холодильной цепи, т. е. комплекса технических средств, обеспечивающих непрерывное воздействие низких температур на скоропортящиеся продукты начиная с момента их производства (или заготовки) до их потребления. 

Создание  непрерывной холодильной цепи связано  с использованием разнообразных холодильных предприятий - холодильников и организацией связи между ними.

Холодильник — это промышленное предприятие, предназначенное для охлаждения, замораживания и хранения скоропортящихся продуктов. Теплота и влага наружного воздуха стремятся проникнуть в холодильник, что требует создания специальных ограждений для уменьшения проникновения теплоты и влаги внутрь помещений и разработки методов устранения вредных последствий этого явления.

Большой объем перемещаемых грузов, и необходимость быстрой  их разгрузки требуют широкого применения транспортных средств.

         К холодильникам предъявляются  высокие санитарные требования.

Холодильники можно классифицировать по назначению. Каждый тип холодильника имеет свои особенности, которые приходится учитывать при проектировании и эксплуатации. Эта классификация наиболее полно отражает особенности работы холодильников и их оборудования.

Мясная промышленность является одной из крупнейших отраслей пищевой промышленности, она призвана обеспечить население страны пищевыми продуктами, являющимися основным источником белков.

Значение  искусственного холода особенно важно  при производстве мясных продуктов, так как мясная промышленность - одна из основных отраслей пищевой промышленности России. По удельному весу валовой продукции она занимает второе место после хлебопекарной. Сохранение качества мясных продуктов и сокращение потерь зависит от технического уровня холодильного предприятия, его оснащенности современным оборудованием и применением прогрессивных методов термической обработки и хранения пищевых продуктов.

Проектом предусмотрена  аммиачная, компаундная схема с  последовательным сжатием и последовательным  дросселированием, схема с непосредственным охлаждением. Такое техническое решение наиболее выгодно. Система с непосредственным охлаждением по оборудованию проще,  в ней отсутствует испаритель для охлаждения хладоносителя и насосы для его циркуляции, вследствие чего требуется меньшие первоначальные экономические затраты по сравнению с системой с промежуточным хладоносителем.

 

 

 

 

 

 

 

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

 

Необходимо рассчитать и подобрать оборудование для  работы базисного холодильника находящегося в городе Новосибирск,   производительностью G = 8000, т., по следующим тепловым нагрузкам и температурам кипения.

Q_0т(-30) = 288,4 кВт         t₀ = -30 °С,

Q_0т(-10) = 107,5 кВт         t₀ = -10 °С.

Схема холодильной установки –  компаундная с последовательным сжатием и последовательным дросселированием. В установке применяются водяные конденсаторы. Подача в приборы охлаждения – нижняя.

Курсовой проект включает:

-пояснительную записку (А4),

-схему холодильной установки (А1),

-план компрессорного цеха (А1),

-разрезы компрессорного цеха (А1),

-автоматизацию холодильной установки (А1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ПОДБОР КАМЕРНЫХ ПРИБОРОВ ОХЛАЖДЕНИЯ

 

Для всех камер холодильника применяем  воздухоохладители.

Площадь теплопередающих поверхностей F, м², определяем по формуле

,                                                                           (1.1)

где  - нагрузка на камерное оборудование, кВт;

- общий коэффициент теплопередачи, [3,120] ;

- расчетная разность температур, , [3,120] .

Для  воздухоохладителей = 10 .

Камера на -10 ºС. = 47,4 кВт , = 15 Вт/(м² × к)

 м²

Подбираем 6 воздухоохладителя марки IAGHN 066А/17;

åF = 361,8 м²; F₁=60,3 м²; åV = 0,102 м³; V₁ = 0,017 м³.

Камера на -30 ºС. = 35,6 кВт , = 12,2 Вт/(м² × к)

 м²

Подбираем 8 воздухоохладителя марки IAGHN 051C/110;

åF = 293,6 м²; F₁=36,7 м²; åV = 0,112 м³; V₁ = 0,014 м³.

Камера на -30 ºС. = 36,6 кВт , = 12,2 Вт/(м² × к)

 м²

Выбираем 5 воздухоохладителя марки IAGHN 066А/17;

åF = 301,5 м²; F₁=60,3 м²; åV = 0,085 м³; V₁ = 0,017 м³.

Характеристики воздухоохладителей указаны в таблице 1

 

Таблица 1 - Характеристики воздухоохладителей

Типоразмер	Площадь повер.теплообмена, F,м2	Вместимость аппарата, м3	Кол-во, шт
I AGHN 066А/17	60,3	0,017	18
I AGHN 051С/110	36,7	0,014	24
I AGHN 066А/17	60,3	0,017	30

 

 

 

 

 

2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОНДЕНСАЦИИ

 

Температуру конденсации  определяем исходя из типа конденсатора.

Принимаем водяные конденсаторы. Температура конденсации принимаем в зависимости от температуры наружнего воздуха по смоченному термометру и плотности теплового потока . Оптимальное значение =2,5кВт.

По I-d диаграмме влажного воздуха определяем температуру смоченного термометра . Из условия: расчётная летняя температура t_н.р.л = 30°С и относительной влажности воздуха =56%, . По графику [3,182] определяем температуру конденсации .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 РАСЧЁТ И ПОДБОР КОМПРЕССОРОВ

 

Строим цикл в lgP-h диаграмме хладогента аммиак и находим узловые точки, узловые точки указаны в таблице 2.

 

 

Рисунок 1 - Цикл компаундной  холодильной установки с последовательным сжатием и последовательным дросселированием.

 

Таблица 2 - Параметры узловых точек

Пар-ы	1	1''	1'	1в	2	3	3''	3'	3в
t, C	-20	-30	-30	-30	34	0	-10	-10	-10
P, МПа	0,124	0,124	0,124	0,124	0,29	0,29	0,29	0,29	0,29
h, кДж/кг	1665	1640	285	375	1775	1695	1670	375	580
v, м3/кг	0,95	-	-	-	0,495	0,435	-	-	-

 

Продолжение таблица 2 - Параметры узловых точек

Пар-ы	4	5''	5'
t, C	110	35	35
P, МПа	1,3	1,3	1,3
h, кДж/кг	1920	1710	580
v, м3/кг	0,137	-	0,0017