Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный университет
 низкотемпературных и пищевых технологий






Кафедра холодильных установок










ХОЛОДИЛЬНЫЕ  УСТАНОВКИ

Методические указания
к контрольной работе, курсовой работе и курсовому проекту
для студентов специальностей 070200, 101700, 230100
 факультета заочного обучения и экстерната














Санкт-Петербург  2000


УДК 621.565 (076)




Румянцев Ю.Д. Холодильные установки. Метод. указания к контрольной работе, курсовой работе и курсовому проекту для студентов спец. 070200, 101700, 230100 факультета заочного обучения и экстерната. − СПб.: СПбГУНиПТ, 2000. – 19 с.




Приведены исходные данные и указания по выполнению контрольной работы, курсовой работы и курсового проекта.









Рецензент

Канд. экон. наук, доц. Н.А.Швецов







Одобрены к изданию советом факультета холодильной техники









                        ©     Санкт-Петербургский государственный

                                 университет низкотемпературных

                                 и пищевых технологий, 2000

ВВЕДЕНИЕ


Учебная дисциплина "Холодильные установки" изучается на 5 курсе − темы 1−12, литература [1−14] c выполнением курсовой работы, и на 6 курсе − темы 13−14 с выполнением контрольной работы и курсового проекта.


1. КУРСОВАЯ РАБОТА


1.1. Исходные данные и объем


Курсовая работа "Холодильник мясокомбината" или "Распределительный холодильник" выполняется на основе данных, приведенных в табл. 1. Номер варианта задания соответствует последней цифре шифра.

Курсовая работа включает пояснительную записку и графическую часть.

Таблица 1


Исходные данные



Показатели

Вариант

Холодильник

Город

Вместимость,
 т

Мощность,
 т/см

0

Р*, I**

Псков

4900

−

1

МК*, II**

Курск

−

38

2

Р, II

Омск

2800

−

3

МК, I

Тверь

−

22

4

Р, I

Брянск

3200

−

5

МК, II

Тула

−

423

6

Р, II

Уфа

4500

−

7

МК, I

Орел

−

29

8

Р, I

Сочи

5200

−

9

МК, II

Белгород

−

35


* Р – распределительный холодильник; МК – холодильник мясокомбината;

          ** I, II – номер типа ограждающей конструкции по прил. 2.


Пояснительная записка (объемом приблизительно 15 с.) должна включать: титульный лист, содержание (оглавление), исходные данные, основную часть, список использованной литературы.

Основная часть должна содержать следующие разделы: объемно-планировочное решение холодильника; расчет теплопритоков; определение зоны конденсации; расчет охлаждающей системы камер.

Графическая часть включает чертеж общего вида холодильника (формат А1): план и разрез холодильника.

К защите допускается курсовая работа, выполненная в соответствии с заданием в полном объеме и оформленная в соответствии с требованиями ЕСКД.


1.2. Задачи работы


Рассчитать требуемую площадь основных помещений холодильника и скомпоновать одноэтажное здание холодильника.

Проверить теплоизоляционную конструкцию наружной стены камеры с самой низкой температурой на возможность образования в ней зоны конденсации. При наличии зоны необходимо принять меры, исключающие ее образование.

Определить теплопритоки в каждую из трех заданных камер: замораживания (домораживания); хранения мороженых и охлажденных продуктов.

Выбрать способ охлаждения для заданных камер и подобрать для них охлаждающие устройства.


1.3. Методические указания


При выполнении работы следует придерживаться методики, изложенной в [2] или [5, 9, 13].

Раздел "Объемно-планировочное решение" следует выполнять по методике, изложенной в пособии [2] или в литературе [9, 13]. При разработке объемно-планировочного решения здания холодильника пользоваться типовыми проектными решениями, приведенными в прил. 1 и [3, 4, 10, 13]. Высоту камер холодильника принимать 6 или 7,2 м.

Разделы "Расчет теплопритоков" и "Определение зоны конденсации" выполнять по методике, приведенной в литературе [2] или [4, 5, 9, 13], а характеристики процессов теплообмена и массопереноса брать из прил. 2 и литературы [2] или из действующих в настоящее время СНиП. Типы теплоизоляционных ограждающих конструкций даны в прил. 2, а свойства материалов – в прил. 3. Результаты расчетов должны быть представлены в виде таблиц. К расчету следует приложить графики изменения температуры и давления водяного пара в ограждении, выполненные на миллиметровой бумаге. При графоаналитическом определении зоны конденсации в ограждающей конструкции масштаб следует принимать таким, чтобы обеспечивалась приемлемая точность геометрических построений.

Раздел "Расчет охлаждающих систем" следует выполнять по методике, изложенной в  литературе [2], а характеристики охлаждающих устройств найти в литературе [12] или в другой современной справочной литературе.

Чертеж "План и разрез холодильника" следует выполнять в масштабе (1:50) с указанием назначения и режима работы камер, платформ, как это сделано в прил. 1 и литературе [3, 4, 10, 13]. Подсобные и административно-хозяйственные помещения за пределами охлаждаемого (теплоизолированного) корпуса здания можно не показывать.


2. КОНТРОЛЬНАЯ  РАБОТА


2. 1. Исходные данные


Объект работы – аммиачная холодильная установка с конденсаторами водяного охлаждения, с насосным способом подачи хладагента в испарительную систему и непосредственным охлаждением камер, а объект детального анализа – одно- или двухступенчатый компрессорный агрегат, марка которого указана в табл. 2. Температура воздуха в камере и режим работы холодильной установки приведены в табл. 2.


2.2. Задачи работы


Перечислить основные этапы монтажа холодильной установки и операции, выполняемые при монтаже заданного компрессорного агрегата.

Привести безопасный и рекомендуемый режимы работы холодильной установки.

Выявить отклонения заданного режима работы от рекомендуемого (оптимального). Указать возможные причины отклонения параметров от рекомендуемых значений. Сделать вывод об экономичности работы холодильной установки при заданном и рекомендуемом режимах,  сравнив относительные  расходы  энергии при заданном e = Ne/Q0   и рекомендуемом  eрек = Neрек/Q0рек    режимах за наработку    τ = 4000 ч.

Таблица 2


Исходные данные


ВариантМаркаtпм,p0,pк,pпр,tвс,tw1,tw2,tнаг, °Сtзм2∗∗,°СМПаМПаМПа°С°С°ССВДСНД°С021А280-7-2−80,1661,56−82432100−−121А800-7-2−100,1381,39−−82428110−−221А410-7-0−110,2601,35−−102228112−−3А220-7-2−50,1801,39−−202027155−−42А350-7-1−100,1401,30−−102025115−−521АД300-7-5−200,0541,490,35−44 и −5∗1828115482621АД160-7-4−220,1451,000,30−30 и −61318110404721АД600-7-5−250,1251,070,45−26 и 51419110627821АД300-7-5-−300,0541,130,30−40 и −6152210880−2921АД160-7-5−350,0841,360,41−32 и 151826112706

* Значения относятся к СНД (ступени низкого давления) и СВД (ступени высокого давления).

         ** Температура хладагента на выходе из змеевика промсосуда




Указать содержание операций технического обслуживания заданного компрессорного агрегата (т. е. компрессора, маслоотделителя, маслоохладителя, промсосуда и т. д.) и виды ремонта компрессорного агрегата. Указать характерные дефекты деталей и узлов компрессорного агрегата.

2.3. Методические указания


Для описания этапов производства монтажных работ и операций следует обратиться к  литературе [4] или [1, 7].

Для анализа режима работы установки следует уяснить как определяется безопасный и рекомендуемый режимы работы холодильной установки, как проявляются отклонения и какие причины к ним приводят. Этот материал можно найти, например, в  литературе [4, 7].

Технические характеристики компрессорных агрегатов можно взять из  литературы [12] или из современных каталогов.

Анализ следует выполнять в следующей последовательности: − изобразить функциональную схему холодильной установки, используя условные графические изображения элементов холодильной установки, отражающие их конструктивные особенности [12]; 

− показать на схеме места расположения приборов, с помощью которых измеряют параметры, указанные в табл. 2; 

− построить термодинамические циклы, соответствующие заданному и рекомендуемому режимам; 

− определить значения характерных точек циклов и представить их в таблицах; 

− выявить отклонения, сравнивая параметры заданного и рекомендуемого режимов; 

− изложить возможные причины отклонений и предложить способы их устранения; 

− найти значения холодопроизводительности и эффективной мощности компрессорного агрегата, работающего в заданном и рекомендуемом режимах;

− определить перерасход относительных затрат электроэнергии на привод компрессора  в заданном  e  и рекомендуемом   eрек   режимах за наработку   τ   по формуле

   Δe = (e – eрек) τ.

Для ответа на вопросы, касающиеся ремонта компрессорного агрегата и характерных дефектов его деталей и узлов, следует пользоваться [4, 7] или техническим паспортом.

3. КУРСОВОЙ ПРОЕКТ


3.1. Исходные данные и объем


Курсовой проект разрабатывается на основе задания на проектирование, приведенного в табл. 3. Номер варианта задания соответствует последней цифре шифра.

Курсовой проект включает: пояснительную записку (объемом приблизительно 30–40 с.) и графическую часть.

Пояснительная записка должна включать: титульный лист; содержание (оглавление); исходные данные; основную часть; список использованной литературы. Основная часть включает разделы: введение; выбор схемы холодильной установки и расчет термодинамических циклов; подбор холодильного оборудования и трубопроводов; автоматизация холодильной установки.


Таблица 3


Исходные данные


Показатели

Варианты


0

1

2

3

4

Город

Тула

Омск

Пермь

Псков

Сочи

Предприятие

МК*

РХ*

ХК*

МК

ФХ*

Qт (кВт) при t0:






   Qт1/ t01

630/–12

800/–10

1500/–2

850/–13

580/–10

   Qт2/ t02

200/–40

250/–35

800/–35

300/–42

200/–38

Доли Qт  (%)  по t0:






   Б1/ВО1Б2

50/50

30/70

100**

40/60

0/100

   Б2/ВО2

20/80

70/30

100**

20/80

50/50

Подача
хладагента

насосная,
нижняя

насосная,
верхняя

безнасосная,
нижняя

насосная,
нижняя

насосная,
нижняя


Продолжение табл. 3


Показатели

Варианты





56789Город

Самара

Чита

Томск

Орел

Уфа

Предприятие

МК

РХ

ХК

ФХ

ХК



Окончание табл. 3

Показатели

Варианты






5

6

7

8

9

Qт (кВт) при t0:






   Qт1/ t01

700/–12

760/–8

800/–5

660/–8

1200/–5

   Qт2/ t02

460/–40

380/–42

650/–50

400/–35

550/–45

Доли Qт  (%)  по t0:






   Б1/ВО1Б2

20/80

40/60

100

50/50

100

   Б2/ВО2

20/80

70/30

100

20/80

100

Подача
хладагента

насосная,
нижняя

насосная,
верхняя

безнасосная,
нижняя

насосная,
нижняя

безнасосная,
нижняя


      * МК – мясокомбинат; РХ – распределительный холодильник; ХК – химический комбинат;

      ** Испаритель для охлаждения хладоносителя.


Раздел "Автоматизация холодильной установки" должен содержать: 

− схемы автоматической защиты и управления компрессорным агрегатом; 

− автоматического регулирования подачи хладагента в циркуляционный ресивер или испаритель для охлаждения хладоносителя; 

− автоматического регулирования температуры среды (воздуха, хладоносителя).

Графическая часть содержит три чертежа (формат А1): принци-пиальную (полную) схему холодильной установки; план машинного отделения и разрезы (продольный и поперечный) машинного отделения. Функциональная схема автоматизации холодильной установки может быть представлена на чертеже (формат А2) или на листах писчей бумаги в разделе "Автоматизация холодильной установки".

К защите допускается курсовой проект, выполненный в соответствии с заданием, в полном объеме и оформленный в соответствии с требованиями ЕСКД.


3.2. Задачи курсового проектирования

Выбрать схему холодильной установки. Подобрать холодильное оборудование и трубопроводы. Разместить холодильное оборудование в помещениях и на открытой площадке.

Разработать функциональную схему автоматизации холодильной установки.

3.3. Методические указания


Курсовой проект следует выполнять, руководствуясь указаниями [6]. Некоторые положения этих указаний, связанные в основном с подбором и размещением емкостных аппаратов, устарели в связи с изменением требований правил техники безопасности. Современные требования правил техники безопасности изложены в [8].

Выбирая холодильное оборудование, можно пользоваться справочным материалом [12], данными специальных технических журналов и проспектов фирм-изготовителей.

При защите курсового проекта следует: дать общую техническую характеристику спроектированной холодильной установки; изложить основные технические решения, принятые при выборе схемы установки, типа и числа единиц оборудования, а также при размещении оборудования; указать уровень автоматизации установки и виды систем автоматизации.



 СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ


1. Гальперин Д.М. Монтаж и наладка холодильных установок. Справочник. – М.: Агропромиздат, 1991. – 673 с.

2. Калюнов В.С., Румянцев Ю.Д. Практикум по холодильной технике. – СПб.: СПбГАХПТ, 1996. – 91 с.

3. Крылов Ю.С., Пирог П.И., Васютович В.В. и др. Проектирование холодильников. –  М.: Пищ. пром-сть, 1972. – 310 с.

4. Курылев Е.С., Оносовский В.В., Румянцев Ю.Д. Холодильные установки. – СПб.: Политехника, 1999. – 576 с.

5. Курылев Е.С., Герасимов Н.А. Примеры, расчеты и лабораторные работы по холодильным установкам. – Л.: Машиностроение, 1971. – 246 с.

6. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине "Холодильные установки". – Л.: ЛТИХП, 1986. – 34 с.

7. Невейкин В.Ф. Монтаж, эксплуатация и ремонт холодильных установок. – М.: Агропромиздат, 1989. – 456 с.

8. Правила устройства и безопасной эксплуатации аммиачных холодильных установок. ПБ-09-220-98. – М.: Госгортехнадзор России, 1999. – 89 с.

9. Примеры расчетов по курсу "Холодильная техника"/ Г.Д. Аве-     рин., А.М. Бражников, А.И. Васильев, Н.Д. Малова–  М.: Агропромиздат, 1986. – 183 с.

10. Проектирование холодильных сооружений: Справочник. – М.: Пищ. пром-сть, 1978. – 255 с.

11. Рабочая программа дисциплины "Холодильные установки" для студентов специальности 070200 специализации 070203 заочной формы обучения. – СПб.: СПбГАХПТ, 1997. – 24 с.

12. Румянцев Ю.Д., Калюнов В.С., Крайнев А.А. Холодильные установки: Справочный материал для курсового и дипломного проектирования для студентов специальности 070200. – СПб.: СПбГАХПТ, 1995. – 43 с.

13. Явнель Б.К. Курсовое и дипломное проектирование холодильных установок и систем кондиционирования воздуха. – 3-е изд. перераб. и доп. – М.: Агропромиздат, 1989. – 223 с.

14. Яновский С.И., Курылев Е.С. Проектирование систем автома-тизации холодильных установок. – Л.: ЛТИХП, 1983. – 92 с.

 







ПРИЛОЖЕНИЯ


П р и л о ж е н и е   1


Типовые планировки холодильников и машинных отделений





























Рис. 1. План одноэтажного распределительного холодильника
 вместимостью 2000 т:

1 – камера с универсальным режимом; 2 – разгрузочная камера; 3 − камера замораживания; 4 – камеры хранения мороженых грузов; 5 – камеры хранения охлажденных грузов; 6 – экспедиция; 7 – камера хранения дефектных грузов; 8 – автомобильная платформа;  9  –  закрытая железнодорожная  платформа;  10 –  машинное 

отделение; 11 – трансформаторная; 12 – помещения КИПиА































Рис. 2. План одноэтажного распределительного холодильника
 вместимостью 5000 т:

1 – камера хранения дефектных грузов; 2 – экспедиция; 3 – камеры с универсальным режимом; 4 – камеры хранения охлажденных грузов; 5 – коридоры; 6 – платформы; 7 – машинное отделение; 8 – камеры хранения мороженых грузов; 9 – нако-

пительная; 10 – камеры замораживания



































Рис. 3. План одноэтажного холодильника мясокомбината
 мощностью 50 т в смену:

1 – камеры хранения мороженого мяса; 2 – камеры замораживания мяса; 3 – камера хранения; 4 – камера охлаждения мяса; 5 – накопительная; 6 – отделение упаковки блоков; 7 – отделение с аппаратами для замораживания мяса; 8 – камера хранения жира; 9 – камера замораживания субпродуктов; 11 – камера дефектных грузов;       12 – трансформаторная подстанция; 13 – помещения КИПиА; 14 – машинное отделение; 15 – аппаратное отделение; 16 – подсобно-бытовые помещения; 17 – железнодорожная платформа; 18 – автомобильная платформа; 19 – весовая; 20 – скороморозильные аппараты; 21 – экспедиция; 22 – мясо-жировой корпус; 23 – мясопе-

  рерабатывающий корпус

































Рис. 4. План машинного отделения холодильника:

1 – одноступенчатые компрессорные агрегаты; 2 – двухступенчатые компрессорные агрегаты; 3 – промежуточный сосуд; 4 – регулирующая станция; 5 – конденсатор;   6 – линейный ресивер; 7 – водяные насосы; 8 – панельные испарители; 9 – рассольные насосы; 10 – вертикальные циркуляционные ресиверы; 11 – аммиачные насосы; 12 – аппаратное отделение;  13 – подсобные и бытовые помещения;  14 – машинное

 отделение














Рис. 5. План машинного отделения молочного завода:

1 – компрессорное отделение; 2 – аппаратное отделение; 3 – подсобные и бытовые помещения; 4 – двухступенчатый компрессорный агрегат; 5 – одноступенчатый компрессорный агрегат; 6 – промежуточные сосуды; 7 – вертикальные циркуляционные ресиверы; 8 – регулирующая станция; 9 – дренажный ресивер; 10 – панельный испаритель;  11 – переохладитель;  12 – аммиачные насосы;  13 – насосы хладо-

носителя


















Рис. 6. План открытой площадки с насосным отделением:

1 – испарительный конденсатор; 2 – градирня; 3 – линейный ресивер; 5 – заправочный   коллектор;   6  –  маслосборник;   7  –  воздухоотделитель;   8  –  водяной   бак; 

               9 – водяной насос; 10 – электрощитовая


 П р и л о ж е н и е   2


Типы наружных теплоизоляционных ограждающих конструкций


Тип
 конструкции

Номер
 слоя

Материал
 слоя

δ, м


I



1

2

3

4



кирпичная кладка

цементная штукатурка

теплоизоляция

пароизоляция



0,38

0,02

–

–


II



1

2

3

4



железобетонная панель

пароизоляция

теплоизоляция

цементная штукатурка



0,12

–

–

0,02




П р и л о ж е н и е   3


Свойства материалов теплоизоляционных конструкций


Материал

Н⋅10–10,
м⋅с⋅Па/кг

λ,
Вт/(м⋅К)

μ⋅10–12,
кг/(м⋅с⋅Па)

Кирпичная кладка

–

0,81

   0,29

Железобетонная панель

–

1,86

   8,36

Цементная штукатурка

–

0,93

   0,25

Минераловатные плиты

–

0,07

156,8

Пенополистирольные плиты

–

0,05

  12,5

Пенополиуретановые плиты

–

0,04

  14,6

Два слой горячей битумной мастики

0,48

–

–

Полиэтиленовая пленка
δ = 0,16 мм

2,67

−

–

Рубероид на горячей мастике

0,96

–

–

Два слоя рубероида на
горячей мастике

1,67

–

–




 СОДЕРЖАНИЕ



Введение..............................................................................................

3

1. Курсовая работа.............................................................................

3

1.1. Исходные данные и объем.......................................................

3

1.2. Задачи работы...........................................................................

4

1.3. Методические указания...........................................................

4

2. Контрольная работа.........................................................................

5

2.1. Исходные данные.....................................................................

5

2.2. Задачи работы..........................................................................

5

2.3. Методические указания...........................................................

7

3. Курсовой проект.............................................................................

8

3.1. Исходные данные и объем.......................................................

8

3.2. Задачи курсового проектирования.........................................

9

3.3. Методические указания...........................................................

10

Список литературы............................................................................

10

Приложения........................................................................................

12


























 































PAGE  3




EMBED MSPhotoEd.3


EMBED MSPhotoEd.3


EMBED MSPhotoEd.3


EMBED MSPhotoEd.3


EMBED MSPhotoEd.3


EMBED MSPhotoEd.3


EMBED MSPhotoEd.3


EMBED MSPhotoEd.3