Материал: Проектирование схемы холодильной установки химического комбината в г. Уфа

Подставляем значения в формулу (53)

Компанией «БАЛТЭНЕРГОМАШ» предоставлены кривые охлаждения градирен при различных температурах воздуха по «мокрому термометру», кривые охлаждения представлены на рисунке 14, используя их подбираем градирню ГРАД-32 обеспечивающие тепловой поток 190 кВт.[13]

Определяем количество градирен

 (54)

где  -тепловой поток в градирне ГРАД-32,

Рисунок 14 - Кривые охлаждения градирен ГРАД

Подбираем 1 градирню ГРАД-32. Технические характеристики градирни  габаритные размеры: длина- 3053; ширина-904;высота-2197 мм.

3.7.2 Подбираем насосы для подачи воды в маслоохладители винтовых компрессорных агрегатов.

Найдем производительность насоса для подачи воды в градирню

 (55)

где  - плотность воды, ;

 - удельная теплоемкость воды, .

Подставляем значения в формулу (54)

Используя данные ЗАО «Катайский Насосный Завод» подбираем насос

марки К80-65-160а, в количестве двух штук (один из них резервный). Характеристики: подача Q= 45 м3/ч, напор Н=28м, мощность N=7,5 кВт. Габаритные размеры: длина- 925; ширина-440; высота-406 мм. Масса-145 кг. [12]

По расходу воды испарительного конденсатора МИК1-400-Н равному  ( из характеристики конденсатора ), подбираем насос для подачи воды в конденсатор. Подбираем насос марки К1000-80-160, в количестве двух штук (один из них резервный). Характеристики: подача Q= 100 м3/ч, напор Н=32 м, мощность N=15 кВт. Габаритные размеры: длина- 1105; ширина-458; высота-455 мм. Масса m=265 кг. [12]

.8 Подбор насосов

.8.1 Расчет насосов хладоносителя для испарителя ИТГ.

Найдем производительность насоса для хладоносителя

 (55)

где  - плотность 51% водного раствор пропиленгликоля при температуре минус 260C,

 - удельная теплоемкость 51% водного раствор пропиленгликоля при температуре минус 260C  [12].

Подставляем значения в формулу (55)

Используя данные ЗАО «Катайский Насосный Завод» подбираем насос марки ТХ125-80-400/б, имеющий подачу Q= 67 м3/ч, в количестве трех штук (в том числе один резервный). Характеристики: подача Q= 67 м3/ч, напор Н=20м, мощность N=6,2 кВт, частота вращения n=960 с-1, температура перекачиваемой жидкости от минус 40 до 1200С. Габаритные размеры: длина- 1745; ширина-690; высота-830 мм. Масса-865 кг. [12]

.9 Расчет диаметра трубопроводов

.9.1 Расчёт нагнетательного трубопровода.

Определим внутренний диаметр трубопровода компрессорных агрегатов низкой ступени, исходя из уравнения непрерывности потока

 (56)

где  - действительная объемная производительность компрессорных агрегатов(3-х шт 21АН160-7-7) на стороне нагнетания, м3/с;

 - рекомендуемая скорость движения хладагента в трубопроводе, для аммиака на стороне нагнетания,

Принимаем  [4, с.215].

Определим действительную объемную производительность  м3/с

 (57)

Подставляем значения в формулу (57)

Принимаем стальную бесшовную трубу диаметром 159х4,5мм, внутренним диаметром  ГОСТ 8732-78 [5, с.40].

Уточненная скорость движения хладагента в трубопроводе н1, м/с

 (58)

Определим внутренний диаметр трубопровода компрессорного агрегата высокой ступени, исходя из уравнения непрерывности потока

 (59)

где  - действительная объемная производительность компрессорного агрегата 2А350-7-1 на стороне нагнетания, м3/с;

Определим действительную объемную производительность  м3/с

 (60)

где - действительная массовая производительность компрессорного агрегата 2А350-7-1 на стороне нагнетания, м3/с;

Подставляем значения в формулу (60)

Принимаем стальную бесшовную трубу диаметром 89х3,5мм, внутренним диаметром ГОСТ 8732-78 [5, с.40].

Уточненная скорость движения хладагента в трубопроводе , м/с

 (61)

3.9.2 Расчёт всасывающего трубопровода компрессорных агрегатов низкой ступени.

Определим внутренний диаметр трубопровода

 (62)

где  - рекомендуемая скорость движения хладагента в трубопроводе, для аммиака на стороне всасывания,

Принимаем  [4, с.215].

Подставляем значения в формулу (62)

Принимаем стальную бесшовную трубу диаметром 273х7мм, внутренним диаметром  ГОСТ 8732-78 [5, с.40].

Уточненная скорость движения хладагента в трубопроводе вс, м/с

 (63)

3.9.3 Расчёт всасывающего трубопровода компрессорного агрегата высокой ступени.

Определим внутренний диаметр трубопровода по формуле (62), учитывая  

Принимаем стальную бесшовную трубу диаметром 159х4,5мм, внутренним диаметром  ГОСТ 8732-78 [5, с.40].

Уточним скорость движения хладагента в трубопроводе вс2, м/с, учитывая  по формуле (63)

.9.4 Расчёт жидкостного трубопровода от конденсатора до линейного ресивера.

Определим внутренний диаметр трубопровода, исходя из уравнения непрерывности потока

 (64)

где  - объемный расход среды м3/с.

 - рекомендуемая скорость движения хладагента в трубопроводе, для аммиака на стороне нагнетания,

Принимаем  [2, с.215].

Определим объемный расход среды

 (65)

где vж - удельный объем жидкого аммиака, м3/кг, на линии насыщения при . vж=0,0017 м3/кг [15, c.24]

Подставляем значения в формулу (64)

Принимаем стальную бесшовную трубу диаметром 89х3,5 мм, внутренним диаметром  ГОСТ 8732-78 [8, с.40].

Уточненная скорость движения хладагента в трубопроводе к-р, м/с

 (67)

3.9.5 Расчет жидкостного трубопровода от промежуточного сосуда до дроссельного вентиля.

Определим внутренний диаметр трубопровода, исходя из уравнения непрерывности потока.

, м (68)

, м3/с (69)

где - действительный массовый расход компрессорного агрегата высокой ступени ,кг/с

ωр-д- рекомендуемая скорость движения хладагента в трубопроводе, для аммиака на стороне нагнетания ω=0,125÷0,5м/с. Принимаем значение 0,5 м/с. [2 с.215]

ρ- плотность вещества, кг/м3

Определим объемный расход среды

 м3/с

Подставляем значения в формулу (68)

, м

Принимаем стальную бесшовную трубу диаметром 76х3,5 мм, внутренним диаметром  ГОСТ 8732-78 [8, с.40].

Уточненная скорость движения хладагента в трубопроводе к-р, м/с

 (70)

4. Планировка машинного отделения

Оборудование холодильной установки указанное на принципиальной схеме холодильной установки КП ХУ 1-36 20 01 01.581.01, размещаем в отдельном машинном отделении.

Наиболее жесткие требования предъявляют к помещения аммиачной холодильной установки. Так, машинное отделение аммиачной холодильной установки может располагаться в отдельно стоящем здании, в пристройке к зданию холодильника или одноэтажному производственному зданию. Оно может быть встроенным в холодильник или в одноэтажное производственное здание, от помещений, которых оно должно быть отделено противопожарными стенами, не имеющих проемов.

Машинное отделение с шагом колон 6×12, общей площадью 144 .

В КП ХУ 1-36 20 01 01.581.02 машинное отделение имеет два выхода, оба непосредственно наружу. Общая длина пути по проходам из любой точки машинного отделения до двери составляет не более 30 м.

Ограждающие конструкции здания машинного отделения имеют легкосбрасываемые элементы (окна, двери). Оконные перекрытия застеклены обычным оконным стеклом, а высота подоконников равна 1м. Двери открываются в сторону выхода.

Нагнетательные трубопроводы должны быть особо тщательно закреплены. Холодные изолированные трубопроводы крепят через деревянные подкладки.

Регулирующие станции выносят на щит управления, вся разводка трубопроводов выполняется между стеной и щитом. На лицевой стороне щита располагают лишь маховики ручных вентилей и приборы. Промежуточные сосуды, имеющие большое количество арматуры, должны иметь свободный доступ, и располагаться у наружных стен, поблизости от регулирующей станции. Конденсаторы для экономии места часто располагают над испарителями или ресиверами.

При размещении оборудования холодильной установки и технологических трубопроводов обеспечиваются условия безопасного проведения работ по монтажу, техническому обслуживанию и ремонту оборудования и трубопроводов. Ширина основного прохода 1,6 м; ширина прохода между выступающими частями агрегатов составляет не менее 1 м; ширина неосновного прохода между гладкой стеной и аппаратом составляет не менее 0,8 м.

В машинном отделении размещены компрессорные агрегаты, линейный и дренажный ресивер, рассольные насосы, маслоотделитель, отделитель жидкости, промежуточный сосуд и испаритель. На крыше машинного отделения размещены: конденсатор, маслоотделитель. Вблизи машинного отделения находится аппаратное отделение. В аппаратном отделении размещены водяные насосы оборотной системы водоснабжения, бак для воды, на крыше аппаратного отделения размещена градирня.

5. Автоматизация холодильных установок

Цель автоматизации холодильных установок - замена ручного труда, точное поддержание заданных параметров, предотвращение аварий, увеличение срока службы оборудования, сокращение затрат, повышение культуры производства.

Эксплуатация автоматизированных холодильных установок обходится дешевле, так как отпадает необходимость в части обслуживающего персонала, занятого ручными операциями по пуску, регулированию иостановкехолодильного оборудования, визуальному наблюдению за работой машин и аппаратов.

Устройства автоматизации могут выполнять как отдельные операции: контроль, сигнализация, включение и выключение исполнительных механизмов, так и совокупность этих операций: автоматическая защита и регулирование.

Любая операция, осуществляемая машинистом современных холодильных установок, поддается автоматизации. Однако не все операции целесообразно автоматизировать.

Автоматизация процессов регулирования и защиты необходима в тех случаях, когда эти процессы требуют затрат ручного труда и когда машинист не может обеспечить точное регулирование и надежную защиту. Очень важно также автоматизировать работы во вредных и взрывоопасных помещениях. Абсорбционные и пароэжекторные холодильные машины ввиду отсутствия движущихся механизмов (кроме насосов) легче поддаются полной автоматизации, чем крупные компрессионные, которые требуют непрерывного наблюдения и квалифицированного обслуживания. Крупные и средние холодильные установки снабжают частичной автоматизацией, при которой автоматически регулируется лишь часть процессов. Чаще такие холодильные установки работают на полуавтоматическом режиме, при котором остановка машины происходит автоматически, а пуск вручную.