Разработка функциональной системы холодильной установки

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 02 Января 2011 в 00:42, курсовая работа

Краткое описание

Холодильная установка представляет собой совокупность машин, аппаратов, приборов и сооружений, предназначенных для производства и применения искусственного холода. Исходя из этого определения холодильная установка помимо основных элементов, входящих в состав холодильной машины и необходимых для осуществления обратного термодинамического цикла, включает в себя еще аппараты, приборы, трубопроводы и сооружения, необходимые для реализации технологических процессов при низких температурах.

Содержание

Введение………………………………………………………………………………………….
1 Литературный обзор………………………………………………………………………….
2 Разработка функциональной схемы холодильной установки……………………..…..
2.1 Определение температуры конденсации……………………………………………….…
2.2 Составление функциональной схемы холодильной установки……………………...
3 Расчет термодинамического цикла…………………………………………………….….
3.1 Нахождение предварительных параметров цикла……………………………………..
3.2 Построение цикла в ln(p)-h диаграмме…………………………………........................
3.3 Расчет термодинамических параметров …………………………………………….….
4 Расчет и подбор холодильного оборудования……………………………………………
4.1 Расчет и подбор компрессорных агрегатов………………………………………………
4.2 Расчет и подбор конденсатора………………………………………………………….….
4.3 Расчет и подбор испарителей ……………………………………………………………..
4.4 Расчет и подбор градирен ……………………………………………………………….….
4.5 Расчет и подбор отделителей жидкости……………………………………….………
4.6 Расчет и подбор линейного ресивера……………………………………………….……..
4.7 Расчет и подбор дренажного ресивера……………………………………….................
5 Расчет и подбор вспомогательного оборудования…………………………… ……….
5.1 Расчет и подбор маслоотделителя ……………………………………………………….
5.2 Подбор маслосборника………….……………………………………………………………
5.3 Подбор воздухоотделителя…..……………………………………………………………...
6 Расчет и подбор насосов….. ………………………………………………………………..
6.1 Расчет и подбор насосов для подачи воды в градирню………………………..............
6.2 Расчет и подбор насосов для подачи воды в ИС1……………………………..............
6.2 Расчет и подбор насосов для подачи воды в ИС2……………………………..............
7 Расчет трубопроводов………………………………………………………………………
7.1 Расчет нагнетательного трубопровода…………………………………………………
7.2 Расчет всасывающего трубопровода…………………………………………………….
8 Разработка планировки машинного отделения…………………………………………
8.1 Требования к планированию машинного отделения……………………………………
8.2 Расчет площади машинного отделения………………………………………………….
9 Автоматизация холодильной установки…………………………………………………
Заключение………………………………………………………………………………………
Список литературы…………………………………………………………………………...

Вложенные файлы: 1 файл

Тарасов.doc

— 663.00 Кб (Скачать файл)

Содержание 

  Введение………………………………………………………………………………………….  
1 Литературный  обзор………………………………………………………………………….  
2 Разработка  функциональной схемы холодильной  установки……………………..…..  
2.1 Определение температуры  конденсации……………………………………………….  
2.2 Составление функциональной схемы холодильной установки……………………...  
3 Расчет термодинамического цикла…………………………………………………….….  
3.1 Нахождение  предварительных параметров цикла……………………………………..  
3.2 Построение  цикла в  ln(p)-h диаграмме…………………………………........................  
3.3 Расчет термодинамических  параметров …………………………………………….….  
4 Расчет и  подбор холодильного оборудования……………………………………………  
4.1 Расчет и  подбор компрессорных агрегатов………………………………………………  
4.2 Расчет и  подбор конденсатора………………………………………………………….….  
4.3 Расчет и  подбор испарителей ……………………………………………………………..  
4.4 Расчет и  подбор градирен ……………………………………………………………….….  
4.5 Расчет и  подбор отделителей жидкости……………………………………….………  
4.6 Расчет и  подбор линейного ресивера……………………………………………….……..  
4.7 Расчет и подбор дренажного ресивера……………………………………….................  
5 Расчет и  подбор вспомогательного оборудования…………………………… ……….  
5.1 Расчет и  подбор маслоотделителя ……………………………………………………….  
5.2 Подбор маслосборника………….……………………………………………………………  
5.3 Подбор воздухоотделителя…..……………………………………………………………...                                                                        
6 Расчет и подбор насосов….. ………………………………………………………………..  
6.1 Расчет и  подбор насосов для подачи воды в  градирню………………………..............  
6.2 Расчет и  подбор насосов для подачи воды в  ИС1……………………………..............  
6.2 Расчет и  подбор насосов для подачи воды в  ИС2……………………………..............  
7 Расчет трубопроводов………………………………………………………………………  
7.1 Расчет нагнетательного  трубопровода………………………………………………  
7.2 Расчет всасывающего трубопровода…………………………………………………….  
8 Разработка  планировки машинного отделения…………………………………………  
8.1 Требования  к планированию машинного отделения……………………………………  
8.2 Расчет площади  машинного отделения………………………………………………….  
9 Автоматизация холодильной установки…………………………………………………  
  Заключение………………………………………………………………………………………  
  Список литературы…………………………………………………………………………...  
Приложение  А: Термодинамический цикл в lg(p)-h диаграмме  

Введение

Холодильная установка представляет собой  совокупность машин, аппаратов, приборов и сооружений, предназначенных для производства и применения искусственного холода. Исходя из этого определения холодильная установка помимо основных элементов, входящих в состав холодильной машины и необходимых для осуществления обратного термодинамического цикла, включает в себя еще аппараты, приборы, трубопроводы и сооружения, необходимые для реализации технологических процессов при низких температурах.

Холодильные установки находят все более широкое применение во многих отраслях промышленности, а развитие некоторых отраслей нельзя себе представить без использования искусственного охлаждения.

В пищевой  промышленности искусственное охлаждение обеспечивает длительное сохранение высокого качества скоропортящихся продуктов. И именно из-за недостаточного еще использования холода в мире теряется до 40 % произведенных пищевых продуктов.

В основе применения холода для различных  производственных целей лежит тот факт, что многие физические, химические, биологические и другие процессы протекают при низких температурах, существенно отличаясь от того, как они осуществляются при обычных условиях. Большинство этих процессов при низких температурах замедляется, а некоторые из них (например, жизнедеятельность отдельных видов бактерий) прекращаются. Однако существуют процессы, которые при низких температурах протекают интенсивнее, чем при высоких (например, превращение аустенита в мартенсит при низкотемпературной закалке высоколегированных инструментальных сталей); понижение температуры, при которой происходит реакция, позволяет получать полимеры с более высокой молекулярной массой, т. е. более прочные и упругие. При низких температурах меняются свойства многих материалов.

Курсовой  проект является завершающим этапом курса «Холодильные установки», в котором необходимо выполнить разработать функциональную схему холодильной установки, рассчитать термодинамический цикл, рассчитать и подобрать холодильное оборудование, разработать принципиальную схему холодильной установки. А также разработать планировку машинного отделения и произвести автоматизацию холодильной установки.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1 Литературный обзор

    Для химической промышленности характерно большое разнообразие технологических  производств, что обусловливает многообразие конструктивных особенностей применяемой холодильной техники и её режимных параметров работы. Наиболее широко применяют парокомпрессионные холодильные машины, а также теплоиспользующие агрегаты.

    В химической промышленности холод применяют для:

  • азотного производства
  • производства синтетического каучука
  • производства этилена
  • производства хлора
  • производства смол и пластмасс
  • резинотехнической и шинной промышленности
  • производства искусственного волокна
  • кристаллизации солей и растворов
  •     получения фотоматериалов

    Рассмотрим  производство искусственного волокна.

    Искусственное волокно(вискозное, ацетатное и др.) представляет собой продукт переработки природных полимеров, в основном целлюлозы. Кроме того, синтетическое волокно (капрон, нитрон, лавсан и др.) изготавляют из различных синтетических полимеров (поликапроамид, полиакрилонитрил, полиэтилентерефталат  и др.).

    Производство  полиамидных волокон является наиболее хладоемким. Холод используют на различных  стадиях технологического процесса на температурных уровнях 18-200 С. Для этих целей применяют водный конденсат или смягченную воду, охлажденную холодной водой температурой 3-70С в пластинчатых теплообменниках. Применяемый в производстве азот температурой 200С охлаждают водой в кожухотрубных охладителях.

При изготовлении полиэфирных волокон (лавсан) хладоносителем служит вода температурой 6-80С , с помощью которой обрабатывают обдувочный воздух, участвующий в формировании нитей волокон.

    Вискозное волокно получают с помощью рассолов температурой -5-100С. При этом осуществляется сульфидирование щелочной целлюлозы при 18-200С и приготовление смягченной воды температурой 40С, добавляемой в технологическую массу. Полувискоза растворяется, и вискозу обрабатывают при температуре воздуха в помещениях 16-180С. Мощность холодильной установки для предприятия производительностью 30т вискозы в сутки составляет около 2500 кВт. Для изготовления капронового волокна в количестве 1,5 т/ч необходима холодильная установка мощностью 3500 кВт.

        Для получения холода на химических предприятиях используются различные схемы холодильных установок. Схема холодильной установки должна удовлетворять следующие требования:

    - автоматическое  поддержание температурного и  влажностного режима в камерах;

    - автоматизация работы холодильной установки;

    - равномерная  подача хладагента и хладоносителя  в испарительную систему при высокой интенсивности теплопередачи;

    - минимальное  влияние гидравлического столба  жидкости (хладагента ) на работу  приборов охлаждения;

    - малое заполнение системы хладагентом;

    - простота  в обслуживании и безопасность  в работе;

    - надежная  защита компрессоров от гидроудара.

     На  молочных предприятиях используются схемы  как с непосредственным, так и  с рассольным охлаждением.

      Насосные  схемы выполняют с верхней или с нижней подачей хладагента в приборы охлаждения. Безнасосные схемы выполняют только с нижней подачей хладагента.  
 

Схемы рассольного охлаждения применяют  в следующих случаях:

  • при расширении действующих, оборудованных рассольным охлаждением холодильников;
  • при большом удалении холодильника от компрессорного цеха, когда правила техники безопасности запрещает использовать непосредственное охлаждение или когда особенности технологического оборудования вызывают необходимость использования рассольных схем.

     В качестве компрессоров применяются  винтовые маслозаполненные компрессора. Они характеризуются широким пределом давления всасывания, что позволяет их широко применять в низкотемпературных установках.

     В химической промышленности в качестве конденсаторов используются кожухотрубные горизонтальные, кожухотрубные вертикальные, испарительные и воздушные конденсаторы.

     Широкое применение нашли пластинчатые и  кожухотрубные испарители.

           Кроме основных элементов  в холодильную установку входят вспомогательное оборудование: маслоотделитель, маслосборник, ресиверы, насосы и т.д.

        
 

2 Разработка функциональной  схемы холодильной установки         

    2.1 Определение температуры конденсации.

    Климатические характеристики г. Гродно.

    tср.м.=180C;

                         tа.м.=360C;       /8, с.51/

    φ=57%.

    Расчетная температура:

    

,

    

.

    Используя h-d диаграмму для влажного воздуха для tн.р.=23,040C и φ=57% находим температуру мокрого термометра:

    

    Нагрев  воды для конденсаторов водяного охлаждения:

    

    Охлаждение  х/а в конденсаторах водяного охлаждения:

                                                                                            / 2, с.238/

    Находим температуру воды на выходе из конденсатора:

    

,

    где -коэффициент градирни

    Находим температуру конденсации:

    

,

    

.

    Температура воды на входе в конденсатор:

    

    По  температуре конденсации и кипения  находим давления конденсации и кипения по таблице насыщенного пара.

    

    Для выбора циклов холодильной машины необходимо определить отношение давлений конденсации  и кипения хладагента.

    

,

    

.

    Принимаем одноступенчатое сжатие, так как степень сжатия меньше 8 . 

    2.2 Составление функциональной схемы холодильной установки для химкомбината. 

          Выбираем схему одноступенчатого сжатия на две температуры кипения с отделителями жидкости и с безнасосным способом подачи аммиака в испарительную систему.

Информация о работе Разработка функциональной системы холодильной установки