Аннотация
Данный проект холодильной установки крытого катка в городе Кемерово содержит разработанную схему холодильной установки. Схема - фреоновая, работающая на основе одноступенчатого цикла с экономайзерами.
В технико-экономическом обосновании проекта обоснованно наличие катков и неисправность системы теплоснабжения.
В конструкторско-технологической части выбрана планировка ледового поля, компрессорного цеха и вспомогательных помещений. Произведен расчет теплопритоков для подбора основного и вспомогательного холодильного оборудования. Выбор, монтаж и компоновка оборудования производилась с учетом требований техники безопасности и СНиП.
Содержание
Введение
Искусственный холод является неотъемлемой частью технической базы спорткомплекса. От состояния холодильного хозяйства во многом зависит развитие технического прогресса спортивных арен с искусственным льдом[4].
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)[5].
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[6].
Задачей данного проекта является разработка холодильной установки крытого катка "Кемерово", а так же анализ теплоснабжения.
1. Технико-экономическое обоснование проекта
Кемерово - город в России, административный центр Кемеровской области. В настоящее время занимает тридцатое место по численности населения и среди городов России. Расположен на юге Западной Сибири, на обоих берегах рек Томи и Искитимки, в северной части Кузнецкого угольного бассейна (Кузбасса).
Город Кемерово - важный административный, экономический, научный, культурный, транспортный и промышленный центр Сибири, первый по численности населения город в Кемеровской области, третий - по площади территории (после Новокузнецка и Междуреченска), первый - по плотности населения. Население - 553 076 чел. (2016). Город является центром Кемеровской агломерации. В январе 2016 г. в областном центре открылся новый спорткомплекс с ледовой ареной "Кемерово"[7].
Каток - ровная льдообразная поверхность для катания на коньках или различных игр.
Катки делятся по типу использования - массовые и спортивные, по типу льда - искусственные и естественные. Спортивные катки, в свою очередь, делятся на крытые и открытые (в нашем случае на крытые).
История.
Раньше, до того как хоккей и фигурное катание стали олимпийскими видами спорта, катание на коньках было возможно только зимой. В Северной Европе зимний период продолжается дольше, и у них всегда было определённое преимущество. Хоккей и фигурное катание стали массовыми и профессиональными видами спорта только после появления закрытых ледовых арен, которые работали круглый год.
7января 1876 года в Лондоне был открыт первый в мире искусственный каток.
Первая крытая ледовая арена появилась на родине хоккея в Канаде - прототип всех современных катков принадлежит канадцам, братьям Лестеру и Джо Патрикам, которые в канун Рождества 1912 года открыли в городе Виктория первую в Канаде закрытую ледовую арену. Стоимость арены была фантастической по тем временам - $110 000, арена вмещала 4000 человек.
Катки в России
Самый старый каток находится в Москве - каток на Петровке, д. 26/9, существующий с середины XIX века С 1860-х годов здесь лучший, как писали современники, в Москве каток, на котором занимались фигурным катанием члены первой спортивной организации Москвы - Императорского речного яхт-клуба.
В 1889 году на катке прошел первый в России чемпионат по скоростному бегу на коньках. В течение XX века каток также оставался популярным местом отдыха москвичей и гостей столицы.
В городе Кемерово только 2 крытых катка - на стадионе Химик и на ФПК.
В районе ФПК областного центра 19.01.2016 открылся новый спорткомплекс с ледовой ареной "Кемерово". В новом комплексе имеется ледовая арена с трибунами для зрителей на 500 мест. Здесь уложен искусственный лед, который будет держаться круглый год. Кроме того, здесь оборудованы три зеркальных зала хореографии и тренажерный зал. Имеются медицинский кабинет, душевые комнаты, 10 раздевалок для спортсменов, 2 специальных зала для просушивания снаряжения. Есть комментаторская, тренерская, судейская, помещение для проведения телетрансляций с видео- и звуковым оборудованием. В центре есть также круглогодичный пункт проката коньков. Так же удобно в новом комплексе будет и людям с ограниченными возможностями. Для них оборудованы пандусы, уборные.
Катание на коньках - самый прекрасный вид зимнего спорта и один из самых доступных. На льду одинаково красиво смотрятся как мужчины, так и женщины. Такой спорт отлично тренирует мышцы, выносливость, закаливает организм, дарит очень много положительных эмоций и радости.
Очень многие спортсмены, фигуристы были достаточно слабыми в детстве. В это трудно поверить, глядя на их силу, выдержку, энергию и умение уверенно держаться на льду. Все это благодаря тренировкам, выполнению упражнений на координацию и равновесие.
Все перечисленные качества им подарили яркие виды спорта - катание на коньках и хоккей с мячом, которые еще являются прекрасным видом активного отдыха.
Чтобы лично на себе испытать, на что способны коньки, не нужно быть профессионалом, достаточно просто хорошо стоять на льду и развивать свои навыки. В данный момент даже в небольших городах открывают катки, которые пользуются большой популярностью. Это гораздо лучше посиделок в кафе, на скамейках или другого бесполезного досуга.
Катание на коньках: польза и плюсы
Большим плюсом являются крытые катки, которые будут доступны для посещений в любое время года. На льду вы забудете об апатии, депрессивном состоянии или унынии, которые частенько приходят зимой.
Отличное настроение. Даже психологи советуют посещать катки в любых сложных жизненных ситуациях, при стрессах и нарушенном сне. И они не ошибаются. Все, кто стоял на коньках, знают о прекрасных ощущениях и новых чувствах.
Катание поможет укрепить иммунитет, оздоровить сердечно -сосудистую и дыхательную системы. Тело станет более пластично и подвижно, начнет исправляться осанка.
Повышается выносливость. Организм вынужден постоянно поддерживать темп и ритм, мышцы всегда в работе (даже те, которые не можете подключить к работе в спортзале), а свежий морозный воздух активно разносит по всему телу кислород.
Укрепляются суставы. Людям с болезнями суставов просто необходимы посещения катков.
Снижение веса. За один час вполне реально скинуть около 400 калорий. Это зависит от массы тела человека и времени проведения на льду. Беспрерывное катание на коньках в течение 60 минут даст лучшие результаты, чем 3 захода по 20 минут.
Развивается внимательность. Возможно, вы этого и не замечаете, но мозг постоянно контролирует происходящую ситуацию: как не зацепить людей, как уберечься от других. Такая вот интеллектуальная тренировка.
Катание на коньках развивает уверенность в себе и снижает появление страха от неудач перед неизвестными людьми.
Помимо всей пользы и достоинств есть еще рекомендации для тех, кому стоит воздержаться от катания на коньках.
Не стоит выходить на лед если у вас:
болезни коленных суставов и позвоночника. Несмотря на то, что на колени идет нагрузка гораздо щадящая, чем при активном беге, но риск падения и повреждения все же высок;
сильные скачки давления, головокружения, общее недомогание;
проблемы вестибулярного аппарата;
простудные не вылеченные заболевания;
плохое зрение;
большой избыточный вес. Если потерять равновесие, то вреда можно себе нанести больше, чем пользы.
Рекомендации для катающихся.
Чтобы снизить травматизм, не стесняйтесь брать налокотники и наколенники.
Почти всегда с вами будут кататься работники катка или тренеры, обращайтесь к ним за советом, вам будут только рады подсказать.
Не стоит переживать из-за своего неумения кататься - никому до вас нет никакого дела
Защищайте руки перчатками или рукавицами, голову - шапкой, а шею - шарфом.
Одевайте удобную и теплую одежду, которая не будет ограничивать вас в любых движениях[8].
Формирование ледовых поверхностей искусственных катков
Издавна люди катаются на коньках по замёрзшим озёрам и рекам, существует богатый опыт создания искусственных катков, разработано достаточно методик замораживания льда для спортивных соревнований по ледовым видам спорта.
Анализ научных работ исследования процессов намораживания и поддержания свойств ледового массива в лабораторных условиях и на аренах конькобежных и хоккейных стадионов позволили определить три основных этапа создания ледового массива.
Определение критериев, обеспечивающих получение льда с определённым комплексом физико-механических свойств для конкретного вида спорта, т.е. перевод субъективных, эмоциональных, описательных пожеланий и требований спортсменов и тренеров на язык физических терминов и моделей.
Разработка физической модели "ледового пирога" для конкретного вида спорта.
Разработка методов структурирования массива с заданными физико-механическими свойствами.
Это, прежде всего:
-определение требований к составу воды, степени её очистки;
-обоснование способов нанесения и толщины каждого разливаемого слоя;
-установление последовательность изменения температуры каждого наносимого слоя;
-определение химического состава каждого слоя;
-учёт параметров воздушной среды.
Это и составляет технологическую карту заливки ледового массива для конкретного вида спорта: предельно жёсткого для конькобежцев, более мягкого и упругого для фигуристов, прочного и устойчивого к трещинам для хоккеистов и т. д. В карту так же входят технические операции по нивелированию развития магистральных трещин и разломов, так как микротрещины неизбежно возникают в силу разности объёмных коэффициентов расширения, и с тем большей вероятностью, чем более чистый, бездефектный и близкий по свойствам монольду "варится" массив.
Разработка прецизионных методов воздействия на верхний обновляемый поверхностный слой льда.
Исследования показали, что воздействие на массив и на поверхность льда - это две самостоятельные задачи, но только сочетание того и другого позволяет создать индивидуальное, оптимальное для данного вида спорта ледовое покрытие.
Наибольшее распространение в мировой практике получило воздействие на поверхностный слой льда. Такие работы проводятся практически всеми ведущими мировыми ледовыми центрами, технологии обработки ледовой поверхности постоянно совершенствуются, и результатом этого является непрерывное обновление абсолютных скоростных достижений даже на равнинных катках. Несмотря на закрытость подобных работ, различие в составах и методах введения ускоряющих присадок, физический механизм этого явления практически идентичен: снижение температуры кристаллизации поверхностного слоя и создание кристаллической структуры, включающей "связанную" воду, служащую дополнительной смазкой при скольжении конька и соответственно уменьшающей сопротивление трения.
Таким образом, все используемые подходы к решению этой задачи базируются на трёх основных вопросах: что, в каких концентрация и где вводить ускоряющие составы.
Разработки основаны на использовании экологически чистых веществ и химических соединений, используемых, в медицине, фармакологии (т.е. совместимых с организмом человека), а также в машиностроении в качестве антифрикционных материалов.
Определение рекомендуемого диапазона исходных концентраций вводимых композитов, является одним из ключевых вопросов при отработке современных технологий воздействия на скользящие свойства льда. Речь идёт исключительно о вводимых микроконцентрациях ввиду того, что достигаемый позитивный результат в случае передозировки оказывается практически нивелирован возникающими "осложнениями". В первую очередь это искажение рельефа ледовой поверхности, размягчение и разрыхление поверхностного слоя льда. Последнее чревато более глубоким проникновением конька в лёд, что существенно увеличивает суммарное сопротивление скольжению и практически сводит на нет эффект от появления дополнительной смазки на поверхности скольжения. Таким образом, не менее значимой стадией исследований является определение оптимального диапазона концентраций выбранного состава присадок, нарушение которого чревато не столько отсутствием положительного результата, сколько существенным ухудшением исходного качества льда.