Дипломная работа: Искусственный холод

Содержание

Введение

1. Технико-экономическое обоснование проекта

2. Конструкторско-технологическая часть

2.1 Планировка холодильника

2.2 Расчет толщины теплоизоляционного слоя

2.2.1 Наружные стены

2.2.2 Покрытие охлаждаемых камер

2.2.3 Полы охлаждаемых камер

2.2.4 Внутренние стены

2.2.5 Внутренние перегородки

2.3 Определение теплопритоков

2.3.1 Расчет теплопритоков через ограждающие конструкции

2.3.2 Теплоприток от грузов при холодильной обработке

2.3.3 Теплоприток при эксплуатации камер

2.4 Расчёт и подбор оборудования холодильной установки

2.4.1 Определение режимов работы холодильной установки

2.4.2 Подбор компрессоров

2.4.3 Подбор конденсатора

2.4.4 Подбор камерных приборов охлаждения

2.5 Расчет и подбор ресиверов

2.5.1 Расчет и подбор циркуляционного ресивера

2.5.2 Расчёт и подбор линейного ресивера

2.5.3 Расчёт и подбор дренажного ресивера

2.6 Расчёт и подбор маслоотделителя и маслосборника

2.7 Расчёт и подбор аммиачных насосов

2.8 Расчёт и подбор водяных насосов

2.9 Подбор градирни

2.10 Расчёт трубопроводов

2.11 Описание схемы холодильной установки

3. Анализ режимов термической обработки и хранения масложировой продукции

Заключение

Литература

Приложения

холодильник теплоизоляционный аммиачный масложировой

Введение

Искусственный холод является неотъемлемой частью технической базы распределительного холодильника. От состояния холодильного хозяйства во многом зависит развитие технического прогресса.

В целях повышения эффективности холодильного хозяйства, необходимо лучше использовать его основное производство (внедрение новой технологически прогрессивного холодильного оборудования, автоматизация холодильной установки, замена и модернизация устаревшего холодильного оборудования).

Холодильная техника в настоящее время представляет собой высокоразвитую отрасль промышленности, способную удовлетворить самые разнообразные требования, возникающие в связи с необходимостью отводить теплоту от различных объектов при температурах ниже температуры окружающей среды.

Задачей данного проекта является разработка холодильной установки распределительного холодильника емкостью 6500 т в городе Барнаул.

При этом уделить внимание к снижению удельных капитальных затрат на строительство и монтаж холодильного оборудования

1. Технико-экономическое обоснование проекта

В данном дипломном проекте разработан проект распределительного холодильника ёмкостью 6500 т. расположенном в городе Барнаул Алтайского края.

Город расположен на юге Западной Сибири в месте впадения реки Барнаулки в Обь. Город краевого значения и центр Барнаульской агломерации. Градообразующими отраслями промышленности являются: нефтехимическая отрасль, черная и цветная металлургия, пищевая промышленность.

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.

Средняя зимняя температура воздуха tВ= -13 оC, средняя летняя температура воздуха tВ = +15оC.

В процессе холодильной обработки необходимо поддерживать определенные температурные режимы:

-- при замораживании: t кам= -30 оC;

-- при хранении замороженных продуктов: tкам = -20оC;

-- универсальные камеры tкам = 0/-20оC.

Предполагается, что необходимые температурные режимы в камерах холодильника будут поддерживаться с помощью аммиачной компаундной насосно-циркуляционной системы непосредственного охлаждения с параллельным сжатием и последовательным дросселированием холодильного агента. Применение насоса и компаундного циркуляционного ресивера усиливает циркуляцию жидкого холодильного агента, что повышает эффект саморегулирования подачи, увеличивает значение коэффициента теплопередачи, равномерное распределение хладагента по приборам охлаждения. Предполагаемая система охлаждения данного проекта позволит снизить эксплуатационные и энергетические затраты. В проекте предполагается получить дополнительный эффект за счет установки винтовых маслозаполненных компрессоров. В проектируемой установке применим воздухоохладители. Воздухоохладители установлены в камерах хранения замороженных продуктов, универсальных камерах, так как эти камеры могут работать в двух режимах, как камеры хранения охлаждённых продуктов, так и как камеры хранения замороженных продуктов, так же на данном предприятии предусмотрены камеры замораживания продуктов. Воздухоохладители характерны интенсивной циркуляцией воздуха. В систему воздухоотделения предполагается включить аппарат с периодическим процессом удаления воздуха АВ-4. Особенностью автоматизации выпуска воздуха в этом воздухоотделителе является отсутствие электрических приборов.

2. Конструкторско-технологическая часть

2.1 Планировка холодильника

Распределительный холодильник состоит из следующих основных частей: главного корпуса, включающего охлаждаемый склад с теплоизолированными наружными ограждениями, блок служебных помещений и машинное отделение, примыкающие к одной из торцевых стен охлаждаемого склада, а также транспортные платформы, примыкающие к охлаждаемому складу с фронтальных сторон; административно - бытового корпуса.

Принимаем одноэтажную планировку холодильника. Преимущества одноэтажного холодильника - высокий уровень механизации погрузочно-разгрузочных работ, позволяющих значительно уменьшить стоимость проведения грузовых работ. Использование сборных унифицированных железобетонных конструкций позволяет сократить время строительства.

Наружные стены из железобетонных плит, с торца здания располагается машинное отделение, служебные и бытовые помещения, с северной стороны здания находится железнодорожная платформа, а с южной авто-платформа. Размер сетки колонн 6 12 м [2], ширина транспортного коридора составляет 6 м.

Основную площадь холодильника занимают камеры хранения замороженных продуктов - 75%, универсальные камеры - 25% и камеры замораживания - 0,6%, от общей ёмкости холодильника[4].

Площадь вспомогательных помещений принимают равной Fохл (0,2ч0,4), а площадь машинного отделения - (0,05ч0,35) Fохл [4].

Поступление и выпуск грузов находятся по величине оборачиваемости В, которая определяется количеством оборотов сменяемых грузов в течении года. Для распределительных холодильников оборачиваемость В=4ч6 год [1].

Количество поступающих ежедневно грузов Gпост, т/сут, определяется по формуле(2.1) [1]:

, (2.1)

где mпост.- коэффициент неравномерности поступления грузов, mпост.=1,5ч2,5 [1];

Количество ежедневно выпускаемых грузов Gвып, т/сут, определяется по формуле (2.2) [1]:

, (2.2)

где mвып- коэффициент неравномерности выпуска грузов, mвып=1,1ч1,5[1];

Ёмкость камер хранения замороженных продуктов Ек.хр., т, определяется по формуле (2.3) [1]:

Ек.хр=0,75·Ехол, (2.3)

Ек.хр=0,75·6500=4875

Площадь камер хранения замороженных продуктов F к.хр., м2, определяем по формуле (2.4) [3]:

, (2.4)

где qv - норма нагрузки на 1м3, т/м3 ;

h гр. - грузовая высота камеры , м ;

- коэффициент использования строительной площади камеры.

Число строительных прямоугольников n, определяем по формуле (2.5) [31]:

, (2.5)

где fстр - строительная площадь одного прямоугольника при принятой сетки колонн, м2 .

Принимаем 48 строительных прямоугольника.

Ёмкость универсальных камер Ек.хр., т, определяется по формуле (2.6):

Ек.хр=0,25·Ехол, (2.6)

Ек.хр=0,25·6500=1625

Площадь универсальных камер Fк.ун., м2 определяем по формуле (2.4) [31]:

Число строительных прямоугольников n, определяем по формуле (2.5) [31]:

Принимаем 20 строительных прямоугольников.

Ёмкость камер термообработки Ек.то., т, определяется по формуле (2.7):

Ек.то=0,006·Ехол, (2.7)

Ек.то=0,006·6500=39

Площадь камер термообработки Fк.то., м2 определяем по формуле (2.8) [3]:

(2.8)

где М - суточная производительность камер замораживания, т/сут;

ф - продолжительность цикла холодильной обработки (оборачиваемость камеры), включая время на холодильную обработку, загрузку и выгрузку грузов, оттаивание камерных приборов и т.п., ч; ф=24ч;

qF - норма загрузки на 1 м2 строительной площади камеры, т/м2; qF=0,2 т/м2.

Число строительных прямоугольников n, определяем по формуле (2.5) [31]:

Принимаем 3 строительных прямоугольника.

Общая площадь основных камер хранения Fо.к.хр., м2,равна сумме площадей камер хранения замороженных продуктов F к.хр., м2 [3]:

Fо.к.хр= F к.хр.,

Fо.к.хр=3472м2

Площадь вспомогательных помещений Fвсп.,м2 определяем по формуле (2.9) [3]:

, (2.9)

Требуемая площадь машинного отделения Fмо., м2, определяем по формуле (2.10) [3]:

, (2.10)

Число строительных прямоугольников n, определяем по формуле (2.5) [31]:

Принимаем 4 строительных прямоугольника.

Требуемая площадь служебных помещений Fсл., м2, определяем по формуле (2.11) [3]:

, (2.11)

Число строительных прямоугольников n, определяем по формуле (2.5) [3]:

Доставка грузов на холодильник осуществляется автомобильным - 30%, и железнодорожным транспортом - 70%[3].

Длину автомобильной платформы La, м, рассчитаем по формуле (2.12) [1]:

(2.12)

где naвт - число автомашин, которые должны прибывать за сутки;

baвт - ширина кузова автомашины, м, baвт = 4м;

ш.см. - доля от общего числа машин, прибывающих в течении первой смены, ш.см= 0,8;

mавт - коэффициент неравномерности прибытия автомобилей по отношению к их среднечасовому количеству, mавт = 1,5;

фавт - время загрузки или разгрузки одного автомобиля, ф = 0,6 ч.

Число автомашин nавт, шт, которые должны прибывать за сутки рассчитаем по формуле (2.13) [1]:

, (2.13)

где Gaвт - количество поступающего или выпускаемого груза посредством автомобилей, т/сут;

gaвт - грузоподъемность автомобиля, gaвт = 3т ;

завт - коэффициент использования грузоподъемности автомобиля,

завт = 0,6.

Количество грузов поступающих и вывозимых автотранспортом, рассчитываем по формуле (2.14)[3] :

(2.14)

Принимаем naвт = 57 автомобилей в сутки.

Принимаем длину автомобильной платформы Laвт = 120 м.

Длину железнодорожной платформы Lжд , м, рассчитаем по формуле (2.15) [1]:

, (2.15)

где nваг - число вагонов, которые должны прибывать за сутки;

lваг - длина вагона, м, lваг = 22 м;

mваг - коэффициент неравномерности подачи вагонов, m = 1,5;

П - число подач вагонов в сутки, П = 3.

Число вагонов nваг, шт., которые должны прибывать за сутки рассчитаем по формуле (2.16) [1]:

, (2.16)

где Gжд - максимальное количество груза в сутки, перевозимого из

холодильника, т/сут;

-коэффициент использования грузоподъемности вагона, =0,75,

gваг - грузоподъемность вагона,

gваг = 30 тонн.

Максимальное количество груза в сутки, поступающего в холодильник по железной дороге Gжд, т, рассчитаем по формуле (2.17) [1]:

, (2.17)

принимаем nваг = 9 вагонов в сутки.

Принимаем длину железнодорожной платформы такой, чтобы железнодорожная платформа могла вместить за один раз секцию, состоящую из пяти вагонов, то есть Lжд = 120 м.

Планировка холодильника приведена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 Планировка распределительного холодильника.

Таблица 1.1 - Экспликация помещений холодильника