Проект холодильной установки холодильника мясокомбината производительностью 60т/см в городе Оренбурге
|
Введение 5
1 Технико-экономическое обоснование проекта 7
2 Конструкторско-технологическая часть 10
2.1 Планировка холодильника 10
2.2 Выбор строительной конструкции здания и расчет
толщины теплоизоляционного слоя ограждений 17
2.2.1 Покрытие охлаждаемых камер 17
2.2.2 Полы охлаждаемых помещений 19
2.2.3 Внутренние стены 20
2.2.4 Внутренние перегородки 20
2.3 Расчет теплопритоков 23
2.3.1 Определение расчетной тепловой нагрузки на
камерное оборудование 23
2.3.2 Расчет теплопритоков через ограждающие конструкции 23
2.3.3 Теплопритоки от грузов при холодильной обработке 25
2.3.4 Теплопритоки при эксплуатации камер 27
2.4 Расчет нагрузки на компрессорное оборудование 34
2.4.1 Выбор расчетных режимов 34
2.4.2 Определение параметров конденсации 34
2.5 Расчет и подбор компрессоров 35
2.5.1 Расчет цикла на температуру кипения t0 = -10°С 35
2.5.2 Расчет цикла на температуру кипения t0 = -30°С 37
2.5.3 Расчет цикла на температуру кипения t0 = -40°С 40
2.6 Подбор конденсаторов 43
2.7 Подбор камерных приборов охлаждения 44
2.8 Расчет и подбор ресиверов 46
2.8.1 Расчет и подбор циркуляционных ресиверов 46
2.8.2 Расчет и подбор линейного ресивера 48
2.8.3 Расчет и подбор дренажного ресивера 48
2.9 Подбор градирни 49
2.10 Подбор промсосудов 49
2.11 Подбор маслоотделителя, маслосборника и воздухоотделителя 50
2.12 Расчет и подбор водяных насосов 50
2.13 Расчет и подбор аммиачных насосов 51
2.14 Расчет трубопроводов 52
2.15 Описание схемы холодильной установки 53
3 Специальная часть. Анализ эффективности работы холодильной
установки с различными типами конденсаторов 55
4 Автоматизация холодильной установки 68
4.1 Обоснование выбора схемы автоматизации 68
4.2 Описание контролируемых параметров холодильной установки 68
4.2.1 Автоматизация компрессорного агрегата 68
4.2.2 Автоматизация циркуляционного ресивера 69
4.2.3 Автоматизация дренажного и линейного ресиверов 70
4.2.4 Автоматизация аммиачного циркуляционного насоса 70
4.2.5 Автоматизация водяного насоса 70
4.2.6 Автоматизация водяного конденсатора 70
4.2.7 Автоматизация маслоотделителя и маслосборника 71
4.2.8 Автоматизация градирни 71
4.2.9 Автоматизация приборов охлаждения 71
4.2.10 Автоматизация промежуточных сосудов 71
4.3 Описание схемы автоматизации 71
4.4 Перечень приборов контроля 72
5 Электроснабжение холодильника 76
6 Безопасность в производственных условиях 83
6.1 Условия труда. Идентификация вредностей и опасностей 83
6.2 Идентификация вредности и опасностей.
Методы и средства защиты 86
6.3 Безопасность технологического оборудования и
технологического процесса 88
6.4 Чрезвычайные ситуации. Расчет площади легкосбрасываемых
конструкций 93
7 Расчет технико-экономических показателей 97
7.1 Расчет годовой выработки холода 97
7.2 Расчет капитальных вложений 98
7.3 Расчет текущих годовых затрат 101
7.4 Расчет затрат на сырье и материалы 101
7.5 Расчет затрат на воду 102
7.6 Расчет затрат на электроэнергию 103
7.7 Расчет годового фонда заработной платы производственных
рабочих компрессорного цеха 105
7.8 Расчет цеховых расходов 105
7.9 Расчет цеховой себестоимости холода 106
Заключение 108
Литература 109
1 Технико-экономическое обоснование проекта 7
2 Конструкторско-технологическая часть 10
2.1 Планировка холодильника 10
2.2 Выбор строительной конструкции здания и расчет
толщины теплоизоляционного слоя ограждений 17
2.2.1 Покрытие охлаждаемых камер 17
2.2.2 Полы охлаждаемых помещений 19
2.2.3 Внутренние стены 20
2.2.4 Внутренние перегородки 20
2.3 Расчет теплопритоков 23
2.3.1 Определение расчетной тепловой нагрузки на
камерное оборудование 23
2.3.2 Расчет теплопритоков через ограждающие конструкции 23
2.3.3 Теплопритоки от грузов при холодильной обработке 25
2.3.4 Теплопритоки при эксплуатации камер 27
2.4 Расчет нагрузки на компрессорное оборудование 34
2.4.1 Выбор расчетных режимов 34
2.4.2 Определение параметров конденсации 34
2.5 Расчет и подбор компрессоров 35
2.5.1 Расчет цикла на температуру кипения t0 = -10°С 35
2.5.2 Расчет цикла на температуру кипения t0 = -30°С 37
2.5.3 Расчет цикла на температуру кипения t0 = -40°С 40
2.6 Подбор конденсаторов 43
2.7 Подбор камерных приборов охлаждения 44
2.8 Расчет и подбор ресиверов 46
2.8.1 Расчет и подбор циркуляционных ресиверов 46
2.8.2 Расчет и подбор линейного ресивера 48
2.8.3 Расчет и подбор дренажного ресивера 48
2.9 Подбор градирни 49
2.10 Подбор промсосудов 49
2.11 Подбор маслоотделителя, маслосборника и воздухоотделителя 50
2.12 Расчет и подбор водяных насосов 50
2.13 Расчет и подбор аммиачных насосов 51
2.14 Расчет трубопроводов 52
2.15 Описание схемы холодильной установки 53
3 Специальная часть. Анализ эффективности работы холодильной
установки с различными типами конденсаторов 55
4 Автоматизация холодильной установки 68
4.1 Обоснование выбора схемы автоматизации 68
4.2 Описание контролируемых параметров холодильной установки 68
4.2.1 Автоматизация компрессорного агрегата 68
4.2.2 Автоматизация циркуляционного ресивера 69
4.2.3 Автоматизация дренажного и линейного ресиверов 70
4.2.4 Автоматизация аммиачного циркуляционного насоса 70
4.2.5 Автоматизация водяного насоса 70
4.2.6 Автоматизация водяного конденсатора 70
4.2.7 Автоматизация маслоотделителя и маслосборника 71
4.2.8 Автоматизация градирни 71
4.2.9 Автоматизация приборов охлаждения 71
4.2.10 Автоматизация промежуточных сосудов 71
4.3 Описание схемы автоматизации 71
4.4 Перечень приборов контроля 72
5 Электроснабжение холодильника 76
6 Безопасность в производственных условиях 83
6.1 Условия труда. Идентификация вредностей и опасностей 83
6.2 Идентификация вредности и опасностей.
Методы и средства защиты 86
6.3 Безопасность технологического оборудования и
технологического процесса 88
6.4 Чрезвычайные ситуации. Расчет площади легкосбрасываемых
конструкций 93
7 Расчет технико-экономических показателей 97
7.1 Расчет годовой выработки холода 97
7.2 Расчет капитальных вложений 98
7.3 Расчет текущих годовых затрат 101
7.4 Расчет затрат на сырье и материалы 101
7.5 Расчет затрат на воду 102
7.6 Расчет затрат на электроэнергию 103
7.7 Расчет годового фонда заработной платы производственных
рабочих компрессорного цеха 105
7.8 Расчет цеховых расходов 105
7.9 Расчет цеховой себестоимости холода 106
Заключение 108
Литература 109
Сегодня мировая холодильная промышленность, в которой занято 2 млрд. человек - неотъемлемая часть экономики. Этот сектор потребляет 15% всей производимой на планете электроэнергии. Ежегодная продажа холодильного оборудования и устройств оценивается в $200 млрд., а объем продаж охлажденных и замороженных пищевых продуктов в $1 трлн. 200 млрд.
Бурное развитие искусственного холода вызвало необходимость общения специалистов в этой области. Первой национальной ассоциацией по холодильному хранению и льду стала Британская, созданная в 1899 г. Через пять лет было основано Американское общество инженеров-холодильщиков, а в 1909 г. - Российский Комитет по холоду [26].
Первый Международный конгресс по холоду прошел в Париже в 1908 г., впервые предложивший «объединить все умы, интересующиеся низкими температурами». 1908 г. считается годом основания Международного института холода (МИХ-IIR). На учредительной Генеральной ассамблее 25 января 1909 г. 35 стран-участниц единогласно утвердили положение о Международной холодильной ассоциации (МХА), а 21 июня 1920 г. 43 страны подписали соглашение о преобразование ее в межправительственный международный институт холода. Последующие два десятилетия ознаменованы ключевыми техническими решениями, которые оказали огромное влияние на улучшение условий жизни людей. Среди них - бытовой холодильник, система кондиционирования воздуха, винтовой компрессор, контролируемая газовая среда (в т.ч. для хранения фруктов), быстрое замораживание продуктов [26].
В 1940 г. впервые начали использовать искусственный холод в медицине при сублимационной сушке плазмы. Впоследствии стали возможными гипотермия, создание банков тканей и органов, хранение в низкотемпературных условиях, развитие криохирургии, а в 1944 г. создана воздушная холодильная машина для охлаждения самолета. Год 1945 отмечен двумя новшествами: разработана абсорбционная бромисто-литиевая холодильная машина и предложены первые замороженные готовые блюда для авиалиний. После второй мировой войны, в 1959 г. входят в практику межконтинентальные перевозки сжиженного газа и новая технология быстрого замораживания методом флюидизации. В 1961 г. жидкий водород с жидким кислородом использованы в качестве ракетного топлива. С 60-х годов довольно быстро развиваются холодильные цепи распределения скоропортящихся пищевых продуктов, совершенствуется холодильный автомобильный и железнодорожный транспорт. Два важнейших открытия - высокотемпературных сверхпроводников в 1987 г. и сверхтекучести гелия в 1986 г. - были отмечены Нобелевской премией в области низкотемпературной физики. Революционный характер носят появление новых хладагентов, к примеру, гидрофторуглеродов и смазочных материалов, применение углеводородов в качестве хладагентов и вспенивателей изоляционных материалов, возвращение к таким природным хладагентам, как СО2, эволюция в области формы и компоновки внутренних ребер теплообменников [26].
Сегодня мировое сообщество проводит в жизнь Концепцию долгосрочного устойчивого развития, определяемого как «развитие, отвечающее потребностям настоящего, без ущерба последующим поколениям». В этой связи необходимо сделать парокомпрессионные машины и спиральные компрессоры (главенствующая роль которых прогнозируется на ближайшие 20 лет) более экологичными, надежными и безопасными, менее энергоемкими. Кроме того, необходимо обеспечить снижение потребления энергии до 50%, значительно уменьшить утечку хладагентов, на 50% улучшить показатели, характеризующие влияние оборудования на окружающую среду, сократить объем разовой заправки хладагентом на 30-50% [26].
Бурное развитие искусственного холода вызвало необходимость общения специалистов в этой области. Первой национальной ассоциацией по холодильному хранению и льду стала Британская, созданная в 1899 г. Через пять лет было основано Американское общество инженеров-холодильщиков, а в 1909 г. - Российский Комитет по холоду [26].
Первый Международный конгресс по холоду прошел в Париже в 1908 г., впервые предложивший «объединить все умы, интересующиеся низкими температурами». 1908 г. считается годом основания Международного института холода (МИХ-IIR). На учредительной Генеральной ассамблее 25 января 1909 г. 35 стран-участниц единогласно утвердили положение о Международной холодильной ассоциации (МХА), а 21 июня 1920 г. 43 страны подписали соглашение о преобразование ее в межправительственный международный институт холода. Последующие два десятилетия ознаменованы ключевыми техническими решениями, которые оказали огромное влияние на улучшение условий жизни людей. Среди них - бытовой холодильник, система кондиционирования воздуха, винтовой компрессор, контролируемая газовая среда (в т.ч. для хранения фруктов), быстрое замораживание продуктов [26].
В 1940 г. впервые начали использовать искусственный холод в медицине при сублимационной сушке плазмы. Впоследствии стали возможными гипотермия, создание банков тканей и органов, хранение в низкотемпературных условиях, развитие криохирургии, а в 1944 г. создана воздушная холодильная машина для охлаждения самолета. Год 1945 отмечен двумя новшествами: разработана абсорбционная бромисто-литиевая холодильная машина и предложены первые замороженные готовые блюда для авиалиний. После второй мировой войны, в 1959 г. входят в практику межконтинентальные перевозки сжиженного газа и новая технология быстрого замораживания методом флюидизации. В 1961 г. жидкий водород с жидким кислородом использованы в качестве ракетного топлива. С 60-х годов довольно быстро развиваются холодильные цепи распределения скоропортящихся пищевых продуктов, совершенствуется холодильный автомобильный и железнодорожный транспорт. Два важнейших открытия - высокотемпературных сверхпроводников в 1987 г. и сверхтекучести гелия в 1986 г. - были отмечены Нобелевской премией в области низкотемпературной физики. Революционный характер носят появление новых хладагентов, к примеру, гидрофторуглеродов и смазочных материалов, применение углеводородов в качестве хладагентов и вспенивателей изоляционных материалов, возвращение к таким природным хладагентам, как СО2, эволюция в области формы и компоновки внутренних ребер теплообменников [26].
Сегодня мировое сообщество проводит в жизнь Концепцию долгосрочного устойчивого развития, определяемого как «развитие, отвечающее потребностям настоящего, без ущерба последующим поколениям». В этой связи необходимо сделать парокомпрессионные машины и спиральные компрессоры (главенствующая роль которых прогнозируется на ближайшие 20 лет) более экологичными, надежными и безопасными, менее энергоемкими. Кроме того, необходимо обеспечить снижение потребления энергии до 50%, значительно уменьшить утечку хладагентов, на 50% улучшить показатели, характеризующие влияние оборудования на окружающую среду, сократить объем разовой заправки хладагентом на 30-50% [26].
В результате проделанной работы произведено оптимальное размещение камер термообработки и хранения различных продуктов.
В проекте использовано современное оборудование, что позволяет автоматизировать холодильную установку и создавать благоприятные условия работы обслуживающего персонала.
Для отвода теплоты конденсации выбраны горизонтальные кожухотрубные конденсаторы.
В камерах хранения охлажденных продуктов, камерах заморозки и камерах охлаждения установлены воздухоохладители, что обуславливает более равномерное распределение температуры воздуха в камере, высокое значение коэффициента теплоотдачи от продуктов к воздуху при их термической обработке, малую аммиакоёмкость системы. Это повышает безопасность эксплуатации холодильной установки. Для снижения усушки неупакованных мясных туш в камерах хранения мороженого мяса подобраны батареи.
В специальной части выполнен анализ эффективности работы холодильной установки с различными типами конденсаторов.
Разработана схема автоматизации холодильной установки и подобрана защитно-коммутационная аппаратура для электроснабжения компрессорного цеха.
Произведен комплексный анализ потенциальных опасностей и вредностей в компрессорном цехе. Намечены общетехнические специальные и организационные мероприятия по созданию безопасных и безвредных условий труда.
Экономическая оценка принятых в проекте технических решений представлена расчетом технико-экономических показателей проекта.
Проект холодильной установки холодильника мясокомбината производительностью 60 т/смену в городе Оренбурге выполнен в соответствии с современными требованиями по проектированию производственных холодильников.
В проекте использовано современное оборудование, что позволяет автоматизировать холодильную установку и создавать благоприятные условия работы обслуживающего персонала.
Для отвода теплоты конденсации выбраны горизонтальные кожухотрубные конденсаторы.
В камерах хранения охлажденных продуктов, камерах заморозки и камерах охлаждения установлены воздухоохладители, что обуславливает более равномерное распределение температуры воздуха в камере, высокое значение коэффициента теплоотдачи от продуктов к воздуху при их термической обработке, малую аммиакоёмкость системы. Это повышает безопасность эксплуатации холодильной установки. Для снижения усушки неупакованных мясных туш в камерах хранения мороженого мяса подобраны батареи.
В специальной части выполнен анализ эффективности работы холодильной установки с различными типами конденсаторов.
Разработана схема автоматизации холодильной установки и подобрана защитно-коммутационная аппаратура для электроснабжения компрессорного цеха.
Произведен комплексный анализ потенциальных опасностей и вредностей в компрессорном цехе. Намечены общетехнические специальные и организационные мероприятия по созданию безопасных и безвредных условий труда.
Экономическая оценка принятых в проекте технических решений представлена расчетом технико-экономических показателей проекта.
Проект холодильной установки холодильника мясокомбината производительностью 60 т/смену в городе Оренбурге выполнен в соответствии с современными требованиями по проектированию производственных холодильников.