Проект системы холодоснабжения производственного холодильника при мясокомбинате производительностью 22 т/смену, г.Иркутск

Сокращение площади и объема помещений для холодильного оборудования достигается рациональным его размещением с учетом возможности работы оборудования на открытом воздухе, минимальных размеров проходов между выступающими частями оборудования, и также между ними и элементами здания, установленных правилами техники безопасности. Ширина основного прохода или расстояния от регулирующей станции до выступающих частей агрегата должны быть не менее 1,5 м; ширина прохода между выступающими частями агрегатов допускается не менее 1 м; ширина неосновного прохода между гладкой стеной и аппаратом (агрегатом) должна быть не менее 0,8 м; расстояние от внутренней колонны до выступающих частей оборудования допускается 0,7 м при наличии других проходов требуемой ширины. Некоторые аппараты могут устанавливаться вплотную к стене, если это не препятствует их техническому обслуживанию и ремонту. Машинное отделение контейнерного типа аммиачной холодильной установки не рассчитано на постоянное присутствие обслуживающего персонала, поэтому в них ширина основного прохода должна быть не менее 0,8 м при длине прохода до выхода не более 5 м; ширина неосновного прохода между гладкой стеной и оборудованием должна быть не менее 0,6 м. Оборудование аммиачных холодильных установок принято размещать следующим образом: в машинном и аппаратном отделениях — компрессорные агрегаты, горизонтальные кожухотрубные конденсаторы, защитные, циркуляционные, компаундные и дренажные ресиверы, промежуточные сосуды, насосы, центральную распределительную (регулирующую) станцию; на открытой площадке (в климатически зонах с температурой воздуха зимой не ниже минус 400С) вблизи машинного (аппаратного) отделения — конденсаторы, линейные ресиверы, центральные маслоотделители, маслособиратели, градирни; в охлаждаемых помещениях — батареи и воздухоохладители; в производственных помещениях — льдогенераторы, скороморозильные аппараты, фризеры. Водяные насосы оборотной системы водоснабжения размещают в машинном (аппаратном) отделении, а на крупных установках — в насосном отделении совместно с пожарными и хозяйственными насосами в блоке с конденсаторами и градирнями. Распределительные коллекторы камер могут располагаться не только в машинном отделении, но и в одноэтажных холодильниках на антресоли в грузовых коридорах, в многоэтажных на каждом этаже в специальных отапливаемых помещениях. При определении площади, необходимой для размещения изолируемых аппаратов, следует соответствующие размеры аппарата увеличить на толщину теплоизоляционного слоя и размер отступа от стен, позволяющего выполнять изоляционные работы. Сокращение площади машинного (аппаратного) отделения может быть достигнуто в результате более рационального использования объема помещения. Некоторые аппараты можно устанавливать друг над другом в несколько ярусов. Взаимное расположение по вертикали циркуляционных и компаундных ресиверов с насосами зависит от значения кавитационного запаса насосов, изменяющегося в общем случае в широких пределах от 0,5 до 4 м.

Поэтому, с целью уменьшения требуемой высоты помещения, особенно при использовании вертикальных сосудов, в машинном (аппаратном) отделении устраивают приямок для размещения насосов, жидкостных стояков циркуляционных ресиверов, вспомогательного ресивера для сбора жидкости из всасывающего и нагнетающего трубопроводов компрессоров, из аппаратов и охлаждающих приборов. Приямок имеет ограждение высотой не менее 1,1 м и две лестницы. В соответствии с правилами техники безопасности для обслуживания оборудования и арматуры на высоте 1,8 м от пола должна быть устроена площадка с ограждением и лестницей. Если имеется несколько единиц оборудования, расположенных рядом, то устраивают общую антресоль (часто на двух уровнях) с ограждением и лестницами. Значительно сокращает строительную площадь машинного (аппаратного) отделения и повышает безопасность эксплуатации холодильной установки размещение части оборудования на открытой площадке около машинного отделения. Кроме аппаратов, указанных ранее, на открытом воздухе под навесом могут устанавливаться винтовые и центробежные компрессорные агрегаты, если такая возможность предусмотрена при их изготовлении. Для уменьшения диаметра и протяженности трубопроводов открытые площадки должны максимально приближаться к машинному отделению; при этом учитывают характер застройки территории, назначение соседствующих сооружений, направление господствующих ветров зимой и летом, возможные последствия аварий, характеристики оборудования.

Градирни, испарительные и воздушные конденсаторы должны обдуваться ветром, чтобы не создавалась зона с повышенной влажностью и температурой, при этом ветер не должен препятствовать движению воздуха, создаваемому вентиляторами. Унос капель воды не должен влиять на состояние расположенных по соседству объектов. При размещении нескольких единиц градирен, испарительных и воздушных конденсаторов расстояние между аппаратами должно быть не менее 2−3 м; аппараты располагают в шахматном порядке на расстоянии не менее 2 м. Открытую площадку лучше располагать со стороны глухой стены, чтобы повысить уровень безопасности при работе на токсичном и пожароопасном хладагенте. Градирни, испарительные и воздушные конденсаторы могут размещаться на кровле машинного (аппаратного) или насосного отделения [2, с.312]. Сокращение площади машинного отделения возможно в результате выбора способствующего этому оборудования и схемы холодильной установки (агрегатированного оборудования, винтовых компрессорных агрегатов с подводом пара хладагента при промежуточном давлении, компаундной холодильной установки).Для технического обслуживания оборудования необходимо предусмотреть доступ к обслуживаемым местам и достаточные проходы. Оборудование, требующее непрерывного или периодического наблюдения, должны быть легкодоступны, не должны устанавливаться на высоте, затрудняющей обслуживание. Следует обеспечить необходимую естественную освещенность элементов, требующих более внимательного обслуживания. Также достаточно хорошо должны быть освещены контрольно-измерительные приборы.

Для обеспечения удобства монтажа и ремонта оборудования необходимо учитывать возможность его разборки, в связи с чем следует предусматривать место, достаточное для того, чтобы извлечь из компрессора или аппарата наиболее длинную деталь и чтобы этому не мешали ни соседнее оборудование, ни элементы строительных конструкций здания. Трубчатые аппараты нужно располагать таким образом, чтобы со стороны одной из крышек имелась возможность вынуть и заменить любую из труб, а также периодически очищать трубы. Если кожухотрубный аппарат установлен против окна, то через него возможны и чистка труб, и их замена. Возле машин и аппаратов должны быть свободные площадки, достаточные для размещения отдельных крупных частей при монтаже или снятых при ремонте. Такие монтажные площадки могут быть общими для группы аппаратов. Для обеспечения возможности расширения холодильника (производства) или перспективного строительства нового потребителя холода в машинном (аппаратном) отделении предусматривают резервную площадь для установки оборудования, а на генплане предусматривают свободное место.

Таким образом, выбранное оборудование размещают в соответствии со схемой установки в помещении и на открытой площадке, при этом соблюдая требования правил техники безопасности и обеспечивая возможность проведения технического обслуживания и ремонта, расширения установки, а также добиваясь экономичности. В результате находят требуемые размеры помещений и открытой площадки. Площадь подсобно-бытовых помещений определяется численностью персонала компрессорного цеха, административно-хозяйственных — количеством и холодопроизводительностью компрессорных агрегатов, блока электроснабжения — электрической мощностью оборудования. Затем компонуют здание, учитывая размеры стандартных элементов конструкций здания. Выполнение всех требований при проектировании машинных отделений оказывается нелегкой задачей, тем более что путем размещения оборудования находят размеры самих помещений. При выполнении вариантных расчетов показателей холодильных установок требуемую строительную площадь Fстр для размещения оборудования находят, используя значения площади fi, занимаемой i-тым элементом установки, и коэффициенты bi, учитывающие дополнительную площадь, в том числе и для подсобно-бытовых помещений.

Тогда требуемая строительная площадь для размещения холодильной установки Fстр=∑(fibi).Лучшее решение выявляется путем сравнения нескольких вариантов расположения оборудования. Определение лучшего варианта возможно при использовании метода геометрического моделирования. Лучшее планировочное решение является основой для выполнения чертежей и схем холодильной установки [2, с.317]. 8. Автоматизация холодильной установки.

Под автоматизацией понимают комплекс технических мероприятий, частично или полностью исключающих участие обслуживающего персонала в эксплуатации установки. Различают две степени автоматизации: частичную и полную. При частичной автоматизации устройства автоматики управляют некоторыми операциями. Частичная автоматизация предполагает непрерывное обслуживание установки в течение ее работы, при этом уменьшается трудоемкость обслуживания, что делает возможным сократить число обслуживающего персонала. При полной автоматизации устройства автоматики управляют всеми основными процессами, что дает возможность отказаться от непрерывного обслуживания. При этом в зависимости от характеристик и надежности установки может быть установлен один из трех регламентов обслуживания: односменное (т.е. в одну смену каждые сутки), один раз в несколько дней, по необходимости. При односменном обслуживании персонал в течение смены (обычно дневной) выполняет профилактические проверки, настройки и текущий ремонт основного оборудования и средств автоматики. Обслуживание один раз в несколько дней может быть организованно только для сравнительно небольших установок.

Такое обслуживание ведется специализированными предприятиями, которые располагают необходимыми транспортными и техническими средствами, позволяющие провести профилактические и ремонтные работы на установках, находящихся на значительном отдалении от технического центра. Обслуживание по необходимости может осуществляться, как и в предыдущем случае, специализированным предприятием. Условием такого способа обслуживания является надежно действующая телесигнализация или связь. Технический персонал выезжает на установку при поступлении аварийного сигнала или извещении по телефону или телеграфу. Такой способ обслуживания дополняется периодической профилактической и ремонтной работой, проводимой по специальному графику [21, с.5]. Опасным для линейного ресивера, как для всякого сосуда, предназначенного для хранения жидкого хладагента, является его переполнение выше предельно допустимого уровня, что влечет за собой уменьшение защитной паровой подушки. Чтобы предупредить о возможной опасности, на линейном ресивере ЛР, ставится датчик уровня 11а на отметке, соответствующей 80% заполнения объема сосуда.

При достижении жидкостью этого уровня дается световой предупреждающий сигнал. Нежелательным является и опорожнение линейного ресивера, так как это указывает или на недостаток агента в системе холодильной установки, или, что опаснее, на возможное накопление всего жидкого хладагента в испарительной системе и, следовательно, на угрозу гидравлического удара. Световой и звуковой аварийные сигналы о недопустимом понижении уровня жидкости в ЛР дает датчик уровня 12а, установленный на отметке, отвечающей заполнению сосуда на 20% объема. В уравнительной линии, соединяющей паровые пространства конденсатора и линейного ресивера, может контролироваться давление конденсации регулятором 10а, сигнал от которого используется для управления насосами, подающими воду для охлаждения конденсатора. На дренажном ресивере установлены датчики уровня. При опорожнении ресивера срабатывает датчик 14а и подает исполнительный световой сигнал. При переполнении ресивера срабатывает датчик 15а и подает аварийный световой и звуковой сигналы. Так же на аппарате устанавливается манометр 13а. Датчики уровня 1а и 2а на компаундном ресивере, при повышении уровня жидкости выше установленной отметки, отключают электродвигатель компрессора и подают аварийный сигнал.

Датчик за установлен на отметке предельно допустимого заполнения ресивера и связан с предупредительной звуковой и световой сигнализацией. Датчик 4а взаимодействуя с соленоидным вентилем поддерживает заданный уровень жидкого холодильного агента в ресивере. На ресивере так же установлен манометр 5а. На кожухотрубном горизонтальном конденсаторе установлен манометр давления 16а, а так же установлены манометры 8а на маслоотделителе и 9а на маслосборнике. На градирне установлен температурный датчик 26а, который реагирует на изменение температуры воды и отключает или включает электродвигатель вентилятора (линия 34).

При повышении температуры воды включается вентилятор градирни, а при понижении температуры отключается. Винтовой компрессор автоматизируется следующим образом: для регулирования давления кипения путем изменения холодопроизводительности компрессора применены изодромные регуляторы давления. Регулирование давления кипения является управляющим сигналом для компрессора. В качестве датчика применен дифференциальный манометр 5а (линия 6), изменяющий отклонение давления кипения от заданного. Пропорционально этой разности давлений реверсивный электродвигатель (линия 26) передвигает салазки исполнительного механизма. При перемещении салазок до крайних положений электродвигатель останавливается концевыми выключателями. Действие регулятора давления кипения корректируется по мощности, подводимой к электродвигателю компрессора (по силе тока в цепи электродвигателя). Корректирующий прибор также разрушает компрессор при мощности, превышающей допустимое значение.

При остановке компрессора исполнительный механизм автоматически перемещается в сторону минимальной производительности (примерно 10% номинальной производительности), в результате чего пуск компрессора всегда производится с малой нагрузкой на электродвигатель. При пуске компрессора сначала пускается масляный насос и открывается соленоидный вентиль СВ1 (линия 21) на байпасной линии, благодаря чему масло циркулирует по замкнутому контуру, минуя компрессор. Если температура масла ниже необходимой, то включается электронагреватель (линия 23). Температура масла контролируется датчиком температуры 18а. Когда достигается необходимая температура масла, то соленоидный вентиль СВ1 закрывается и дается разрешение на пуск компрессора. Во время работы компрессора масло охлаждается водой в маслоохладителе. При пуске компрессора открывается соленоидный вентиль СВ2, через который подается вода в маслоохладитель. Система автоматической защиты предусматривает отключение электродвигателя компрессора при следующих значениях параметров: при повышении давления нагнетания выше допустимого (датчик давления 18а); при повышении температуры нагнетания выше 90оС (датчик температуры 19а); при повышении температуры масла выше 45оС (датчик температуры 20а); при понижении уровня масла в маслоотделителе ниже заданного (датчик уровня 21а); при понижении перепада давлений масла в масляной системе ниже установленного значения (дифференциальный датчик давления 22а).

Так же установлены три манометра 23а, 24а, 25а, показывающие давление на нагнетании, всасывании и давление масла. Оттайка охлаждающих приборов производится горячими парами аммиака. При оттайке батарей, по показаниям температурного датчика, закрывается соленоидный вентиль СВ3 (линия 47) на линии подачи жидкости в батареи, далее закрывается соленоидный вентиль СВ4 (линия 48) на линии отсоса паров, затем открывается соленоидный вентиль СВ5 (линия 49) и соленоидный вентиль СВ6 (линия 50) откуда горячие пары аммиака, противотоком проходят через батареи и отсасываются в дренажный ресивер. Оттайка воздухоохладителя производится в следующей последовательности: по показаниям датчиков давления 38а и 39а отключается электродвигатель вентилятора, открывается соленоидный вентиль СВ7 (линия 41) линия обогрева поддона, закрывается соленоидный вентиль СВ8 (линия 42) подача пара в воздухоохладитель, далее отключают соленоидный вентиль СВ9 (линия 43) линию отсоса паров, затем открывают соленоидный вентиль СВ10 (линия44) обогрев поддона и открывают соленоидный вентиль СВ11 (линия 45) подача горячих паров противотоком.

9. Охрана труда.

Охрана труда представляет собой дисциплину, которая рассматривает такие методы организации работы в компрессорных цехах, с помощью которых достигается максимальный уровень обеспечения безопасности труда. При этом создаются условия, обеспечивающие ликвидацию травматизма и профессиональных заболеваний. Принимаются меры по обеспечению пожарной безопасности. Цель организационных мероприятий по технике безопасности на холодильных установках — создание безопасных условий труда путем постоянного контроля за соблюдением правил монтажа, эксплуатации и ремонта оборудования и систем установок, а также путем поддержания технических знаний обслуживающего персонала на необходимом уровне [17, с.97]. Аммиачные холодильные установки относятся к объектам с повышенной опасностью.

Помещения машинных и аппаратных отделений по взрыво-пожарной опасности относятся к категории Б (класс взрывоопасности В-1б). Аммиак — это сильный яд, который поражает органы дыхания и зрения, сердечную мышцу, слизистые оболочки. Жидкий аммиак вызывает ожоги кожи. Отравление аммиаком активизирует туберкулез, может вызвать паралич и глухоту. Предельная допустимая концентрация аммиака в рабочей зоне 20 мг/м3; при концентрации 1500−2700 мг/м3 через 30−60 мин наступает смерть человека.

Аммиак пожарои взрывоопасен. При объемной концентрации в воздухе свыше 11% (78,5 мг/л) возможно загорание, а при 15−28% взрыв аммиачно-воздушной смеси. При эксплуатации холодильных установок возможно разрушение цилиндров аммиачных компрессоров вследствие гидравлического удара, возникающего при переполнении системы жидким аммиаком, а также из-за неправильной регулировки режима работы установки или применения нетарированных буферных крышек безопасности (ложных крышек). Взрывы конденсаторов и особенно ресиверов холодильных установок могут возникнуть при неисправных предохранительных клапанах. К опасным режимам работы и авариям приводит установка более мощных или дополнительных компрессоров без приведения в соответствие с ними всехостальных элементов холодильной системы (конденсаторов, испарителей, насосов), а также пуск установок в эксплуатацию после ремонта или реконструкции без пробных испытаний. Почти половина аварий аммиачных установок происходит в результате грубых нарушений требований безопасности и неправильных действий персонала при аварийной обстановке (применение для компрессоров смазочных масел, не соответствующих инструкции, превышение давления нагнетания, переполнение аппаратов жидким аммиаком, использование зажженного серного шнура для нахождения мест утечки аммиака). Требования безопасности к устройству, монтажу и эксплуатации регламентированы ОСТ 49 143 — 79, Правилами устройства и безопасной эксплуатации аммиачных холодильных установок (1979 г.) и другими документами. При обслуживании аппаратов, входящих в состав холодильной установки, а также при оснащении их приборами измерения, контроля, регулировки и защиты, необходимо соблюдать требования Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением. Исполнение органов управления, контрольных приборов, систем автоматики и электроустановок должно отвечать требованиям безопасности, которые предъявляются к помещениям класса В-1б.

10.

Заключение

.

Дипломный проект посвящен проектированию холодильника мясокомбината производительностью 22 т/смена.В проекте выполнен литературный обзор, на основании которого принято решение о строительстве стационарного одноэтажного холодильника с централизованной системой охлаждения. Определена вместимость камер хранения, производительность камер холодильной обработки, разработана планировка охлаждаемого склада. Проведен расчет теплопритоков, рассчитано и подобрано современное аммиачное холодильное оборудование: винтовые компрессора марки — 26А280−7-7, конденсатор марки КТГ-250. Оборудование скомплектовано на базе использования четырехзвенной компаундной схемы. Выполнена планировка машинного отделения. Выполнена автоматизация основных схемных узлов холодильной установки. Отдельное внимание в проекте уделено защите дверных проемов от теплопритоков путем использования тепловоздушной защиты.

Список использованных источников

1. Тепловые и конструктивные расчеты холодильных машин: Учеб. Пособие по специальности «Холодильные и компрессорные машины и установки» / Е. М. Бамбушек, Н. Н. Бухарин, Е. Д. Герасимов и др.; под общ. ред.

И.А. Сакуна. — Л.: Машиностроение, 1987. — 423с.

2. Курылев Е. С. и др. Холодильные установки: Учебник для студентов вузов специальности «Техника и физика низких температур», «Холодильная криогенная техника и кондиционирование"/Курылев Е.С., Оносовский В. В., Румянцев Ю. Д. — СПб.: Политехника, 1999. — 576с.

3. Юхневич А. И. Сборник рецептур мясных изделий и колбас.

4. Санченко Б. С., Рогов И. А. Технологический сборник рецептур колбасных изделий и копченостей.

5. Большаков А. С., Рейн Л. М., Янушкин Н. П. Технология мяса и мясопродуктов. — М., 1976.

6. Бобылев С. М., Гаевой Е. В. Проектирование предприятий мясной промышленности. Технико-экономическое обоснование и методика проектирования: Справочник. — М.: Пищевая промышленность, 1978. — 271с.

7. Бобылев С. М., Гаевой Е. В. Проектирование предприятий мясной промышленности. Объемно-планировочное решение: Справочник. — М.: Пищевая промышленность, 1978. — 375с.

8. Практикум по холодильным установкам: Учебное пособие для студентов вузов / Бараненко А. В., Калюнов В. С., Румянцев Ю. Д. — СПб.: Профессия, 2001. — 272с.

9. СНиП 2.

11.02.

87. Холодильники / Госстрой СССР. — М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. — 8с. 10.

Погрузочно-разгрузочные работы на мясокомбинатах. Справочник. — М.: Агропромиздат, 1990. — 287с.

11. Крылов Ю. С., Пирог П. И. и др. Проектирование холодильников. — М.: Пищевая промышленность, 1972. — 310с.

12. Гинзбург А. С. Теплофизические характеристики пищевых продуктов. — М., 1990. — 245с.

13. Руцкий А. В. Переработка и хранение пищевых продуктов. Справочное пособие. — Мн.: Высшая школа, 1993. — 287с.

14. Холодильное оборудование предприятий торговли и общественного питания: Учебник нач. проф. образования/А.Н. Стрельцов, В. В. Шишов. — М.: Проф.

ОбрИздат, 2002. — 272с.

15. Холодильная техника для сельского хозяйства и перерабатывающих отраслей АПК: Каталог. — М.: Информгротес, 1994. — 140с.

16. Ильясов А. А. Холодильная технология продуктов в мясной и молочной промышленности. — М., 1983. — 237с.

17. Самойлов А. И., Игнатьев В. Г. Охрана труда при обслуживании холодильных установок. — М.: Агропромиздат, 1990. — 324с.

18. Беляев В. В. Охрана труда на предприятиях мясной и молочной промышленности: Учебник для студентов вузов по специальности «Технология молока». — М., 1982. — 253с.

19. Киркор А. В. Проектирование противоточных вентиляторных аппаратов. Методическое пособие для студентов специальностей по курсу «Процессы и аппараты пищевых производств. Основы гидравлики».

20. Рекомендации по применению тепловоздушного затвора для дверных проемов охлаждаемых помещений предприятий мясной промышленности и методика расчета. — М.: ВНИКТИхолодпром, 1986. — 27с.

21. Лужанский В. С. Автоматизация холодильных машин и установок. — М.: Пищевая промышленность, 1973. — 296с. 22. Правила охраны труда и безопасности аммиачных холодильных установок / Разработчики: Борисов В. Н. и др — Мн.: Тэхналогiя, 1998. — 135с.

23. Богданов С. И., Иванов О. П. Свойства веществ. Справочник, — М.: Агропромиздат. 1985 — 208 с.

24. Холодильные машины: Учебн. Для втузов по специальности «Холодильные машины и установки» / Н. Н. Кошкин, И. А. Сакун, Е. М. Бамбушек и др.; Под общей ред. И. А. Сакуна. — Л.: Машиностроение, 1985. — 510 с.

25. Холодильные компрессоры / А. В. Быков, Э. М. Бежанишвили, И. М. Калнинь и др.; Под. ред. А. В. Быкова. — М.: Колос, 1992. -304 с.

26. Ржаницына Л. М. Расчет и подбор оборудования холодильной установки / Л. М. Ржаницына. — Архангельск: РИО АГТУ, 1995 — 27c.