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

 

Для улавливания масла, уносимого  из компрессора подберем маслоотделитель  циклонного типа. Подбор ведем по диаметру аппарата, D, м.

                                                                 (6.1)

где  G_д – массовый расход аммиака, кг/с;

        u_н – удельный объем пара на нагнетании, м³/кг;

        [w] – допустимая скорость пара в аппарате, [w] = 1 м/с.

По таблице 8.15 [4, 193] подбираем аммиачный циклонный маслоотделитель 100МА.

Так как на проектируемом  холодильнике небольшое количество компрессоров, то вполне достаточно установки  одного маслосборника марки 60МЗС.

Подбираем отделитель воздуха  АВ-4

 

Таблица 6 - Характеристики маслоотделителя и маслосборника

Марка	Диаметр х высота, мм	Вместимость,	Масса, кг
100МА	426х1760	0,173	220
60МЗС	325х1280	0,06	85

 

 

 

7 РАСЧЁТ И  ПОДБОР АММИАЧНЫХ НАСОСОВ

 

Подбор насосов осуществляем по объемной подаче.

Определяем общую подачу насоса  V , м³/ч, определяем по формуле

                                                                            (7.1)

где - тепловая нагрузка на камеры, кВт;

       - кратность циркуляции жидкого хладагента, n=5; 

       - удельный объем жидкого хладагента, м³/кг, по таблице 9 [2, 22];

      - удельная теплота парообразования при данной температуре,     

      кДж/кг, по таблице 9 [2, 22].

 

Для  t_о = - 30 С

Принимаем по таблице 8.17 [4, 195] насос ЦНГ- 70М-2 и один в резерве.

 

Для  t_о = - 10 С

Принимаем по таблице 8.17 [4, 195] насос ЦНГ- 70М-2 и один в резерве.

 

 

Характеристики насосов приведены в таблице 7.

 

Таблица 7 – Характеристики аммиачных насосов

Марка	Подача, м3/с	Напор, м	Мощность, кВт	Размеры, мм
ЦНГ-68	0,00556	48-41	5,5	750х345х350
ЦНГ-70М-3	0,00222	55-45	2,8	нет данных

 

Для отделения воздуха  от аммиака применяем отделитель воздуха АВ – 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 РАСЧЁТ И  ПОДБОР ГРАДИРЕН

 

Градирни подбираем для подачи охлажденной воды в маслоохладители. Градирни подбирают по объемному  расходу воды, V, м³/ч, и тепловой нагрузке, Q_гр, кВ.

Тепловая нагрузка, Q_гр, кВт, рассчитывается по формуле

                                (8.1)

 

Принимаем по таблице 8.21 [4, 204] две градирни Град-170.

 

 

Таблица 8 – Технические  характеристики градирни

Марка	Площадь поверхности  оросителя, м2	Тепловая нагрузка, кВт	Производительность по воде, м3/ч	Размеры, мм
ГРАД-170	985	623,75	170	4035х4930 х2135

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9 РАСЧЁТ И ПОДБОР ВОДЯНЫХ НАСОСОВ

 

Подбор насосов осуществляем по объемной подаче.

Насосы для водяного конденсатора подбираем по технической характеристике конденсатора, =139 м³/ч, подбираем насос К150-125-250, =200 м³/ч., на каждый конденсатор. Для подачи воды из градирни в маслоохладители, =200 м³/ч, подбираем насос К80-50-200, =200 м³/ч, один в резерв.

Характеристики насосов  указаны в таблице 9.

 

Таблица 9 – Технические  характеристики водяных насосов

Марка	Подача, м3/ч	Напор, м	Мощность электродвигателя, кВт	Размеры, мм	Вес, кг
К80-50-200	50	50	15	1030х332х 413	168

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 РАСЧЁТ И ПОДБОР ТРУБОПРОВОДОВ

 

Определение диаметра трубопровода, м, осуществляем по формуле

                                                                         (10.1)

где:  G- расход аммиака, кг/с;

          - удельный объем на всасывании и нагнетании, м³/кг;              

                      - скорость в сечении, м/с, =20м/с, [4,171];

Диаметр всасывающего трубопровода в компрессор работающий на

.

Принимаем стальную бесшовную трубу с условным проходом d_у=150 мм.

Диаметр всасывающего трубопровода в компрессор работающий на

 

Принимаем стальную бесшовную трубу с условным проходом d_у=150мм.

Диаметр нагнетательного  трубопровода компрессора работающего  на

Принимаем стальную бесшовную трубу с условным проходом d_у=50 мм.

Диаметр нагнетательного  трубопровода компрессора работающего  на

Принимаем стальную бесшовную трубу с условным проходом d_у=50 мм.

Диаметр трубопровода от  конденсатора  до  линейного ресивера определяем по формуле

                                                                         (10.2)

где:  G- расход аммиака, кг/с;

-  объем насыщенной жидкости при температуре конденсации,       

        м³/кг, =0,017 м³/кг [2,22];              

                      - скорость в сечении, м/с, =0,5м/с, [4,171];

Принимаем стальную бесшовную трубу с условным проходом d_у=50 мм. 

11 ОПИСАНИЕ СХЕМЫ ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

 

На проектируемой установке  применена компаундная схема  с последовательным дросселированием и последовательным  сжатием, с нижней подачей аммиака в приборы охлаждения. По технологическим соображениям используются  две температуры кипения : t₀₁ = -10^oC , t₀₂ = -30^oC. В схеме применены два компрессорных агрегатов. Для работы на t₀₂ = -30^oC один агрегат 26А410-7-3, на t₀₁ = -10^oC один 21А600-7-3. В компрессорном цехе также установлены на t₀₂ = -30^oC циркуляционно-защитный ресивер марки РЦЗ–2 на  t₀₁ = -10^oC компаундно-циркуляционный ресивер РКЦ-2, дренажный ресивер РЛД–1.25 линейный ресивер РЛД–1.25, маслосборник 60МЗС, четыре водяных насоса К150-125-250 и четыре аммиачных насосов ЦНГ –70М–2, а также отделитель воздуха Purgen.

Сжатый в компрессоре 26А410-7-3 пар аммиака работающим на температуру кипения t₀₂ = -30^oC, , нагнетается в компаундно-циркуляционный ресивер РКЦ-2 работающий на температуру кипения t₀₁ = -10^oC. Далее компрессор работающим на температуру кипения t₀₁ = -10^oC, всасывает пар из ресивера РКЦ–2 и нагнетает его через маслоотделитель в горизонтальный водяной конденсатор АК760. Такая схема позволяет исключить промежуточные сосуды и сократить количество компрессоров.

В конденсаторе пар аммиака конденсируется, отдавая тепло окружающей среде, затем жидкий аммиак поступает в линейный ресивер. Из линейного ресивера аммиак поступает на регулирующую станцию, откуда дросселируется в компаундно-циркуляционный ресивер РКЦ-2, из него аммиак последовательно  дросселируется в циркуляционно-защитный ресивер РЦЗ-2.

Из всех циркуляционных ресиверов, циркуляционными насосами, жидкий аммиак подается в приборы охлаждения соответствующие им по температурам кипения. В  приборах охлаждения аммиак кипит, забирая тепло от продуктов, и парожидкостная смесь возвращается в циркуляционные ресиверы. Из циркуляционных ресиверов пары аммиака всасываются компрессорами и цикл повторяется.

 

Заполнение системы  аммиаком

 

Зарядку системы аммиаком производят через коллектор регулирующей станции по трубопроводу через вентиля. Баллоны присоединяются к вентилю стальной трубкой накидной гайкой. При зарядке прекращается питание циркуляционных ресиверов из линейного ресивера, и подача аммиака производится из баллонов. Для того, чтобы из баллона выходила жидкость его кладут на деревянный лежак, вентилем вниз. Перемещение жидкости из баллонов наблюдают по обледенению трубки.

Также предусмотрена заправка системы  из железнодорожных и автомобильных  цистерн. Перемещение жидкого аммиака из цистерн происходит за счет разности давлений. Давление быстро выравнивается и для дальнейших перемещений  

разность давлений должна поддерживаться работающим компрессором. Также должен быть включен циркуляционный насос  и пущена вода на конденсатор.

 

Удаление масла из системы 

 

Выпуск осуществляется через маслосборник, для чего в маслосборнике понижается давление до давления всасывания путем подключения к циркуляционному ресиверу на . Затем закрывают этот вентиль, открывается соответствующий вентиль и масло перемещают из аппаратов в маслосборник.

 

Оттаивание снеговой шубы

 

На время оттайки  закрывают подачу жидкого аммиака  в камеры, путем закрытия вентиля  на жидкостном коллекторе.

Открывают вентиль в  дренажном ресивере, вследствие чего жидкий аммиак стекает в дренажный ресивер. Оставшийся аммиак в приборах охлаждения выдавливается горячими парами, путем подачи их из маслоотделителя. При этом открывается вентиль на оттаивательных коллекторах и закрывается на паровом.

При оттаивании охлаждающих приборов давление, показываемое манометром на оттаивательном коллекторе ОК, не должно превышать значение испытательного давления, установленного для данных охлаждающих приборов.

Процесс оттаивания заканчивается, когда теплопередающая поверхность охлаждающих приборов освобождается от инея. После оттаивания прекращают подачу горячего пара, и дренирование конденсата. Воздухоохладители камеры включают в режим охлаждения.

Собранный в дренажном  ресивере хладагент выдерживается  некоторое время для того, чтобы повысилась температура и произошло расслоение хладагента и масла. Масло из дренажного ресивера удаляют в маслосборник. А оставшийся жидкий хладагент передавливают в охлаждающие приборы, на линии подачи пара высокого давления,  на линии подачи жидкого хладагента из линейного ресивера. После удаления жидкости из дренажного ресивера

Оттаивание воздухоохладителей с помощью электронагревателей  выполняют в такой последовательности. В дренажном ресивере снижают давление, соединив его с циркуляционным ресивером. Воздухоохладители переключают на режим оттаивания — отключают от испарительной системы, выключают электродвигатели вентиляторов, соединяют с дренажным ресивером и включают электронагреватели. После оттаивания воздухоохладители переключают на режим охлаждения, выполняя операции в обратной последовательности. А через некоторое время из дренажного ресивера удаляют

 масло и хладагент. 

12 АВТОМАТИЗАЦИЯ ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

 

В современной технике  под автоматизацией понимают комплекс технических мероприятий, частично или полностью исключающих участие людей в том или ином технологическом процессе. Говоря об автоматизации холодильных машин и установок, обычно имеют в виду автоматизации их работы в период эксплуатации.

Автоматизацию холодильных  машин и установок осуществляют в целях повышения их экономической эффективности и обеспечения безопасности работы людей. Повышение экономической эффективности достигается вследствие уменьшения эксплуатационных расходов и затрат на ремонт оборудования, а безопасность эксплуатации — применением автоматических устройств защищающих установки от работы в опасных режимах.

Различают две степени  автоматизации — полную и частичную.