Картофелехранилище вместимостью 3300 усл. т. в средней зоне РФ

Министерство образования и науки Российской Федерации

Санкт - Петербургский колледж холодильной промышленности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Картофелехранилище вместимостью 3300 УСЛ. Т в средней зоне РФ

Расчётно-пояснительная записка к дипломному проекту

Согласовано

Нормоконтроль: Н.Ю. Зеленова

Консультанты:

По экономической части Т.А. Родионова

Руководитель Н.Ю. Зеленова

По автоматизации Ю.М. Соловьев

Дипломник Е.Е. Фомичев

По охране труда А.В. Яковлев

Содержание

камера хранения холодильник техника безопасности

1. Введение

.1 Краткая характеристика района строительства

.2 Применение холода в отрасли

.3 Исходные данные для проектирования

. Расчётная часть

.1 Расчёт вместимостей и строительных площадей камер хранения

.2 Планировка холодильника

.3 Выбор строительно-изоляционных конструкций и расчет толщены теплоизоляции

.4 Тепловой расчет охлаждаемых помещений

.5 Выбор расчетного режима работы холодильной установки

.6 Расчет и подбор компрессоров

.7 Расчет и подбор теплообменного оборудования

.8 Расчет и подбор вспомогательного оборудования

.9 Расчет и подбор магистральных трубопроводов

.10 Описание схемы холодильной установки

.11 Подбор приборов автоматики

.12 Специальный вопрос: Влияние воздуха на работу холодильной установки

. Организация производства

.1 Организация погрузо-разгрузочных работ на холодильнике

. Экономическая часть

.1 Расчет себестоимости единицы холода

. Мероприятия по технике безопасности и противопожарной технике

.1 Мероприятия по технике безопасности и противопожарной технике на проектируемой холодильной установке

.2 Мероприятия по противопожарной технике

.3 Мероприятия по охране окружающей среды

1. Введение

.1 Краткая характеристика района строительства

Город Хабаровск, основанный в 1858 году, является краевым центром Хабаровского края.

День города Хабаровска отмечается в последнее воскресение мая.

Герб города Хабаровска представляет собой изображение щита, разделенного вертикально на три равных (симметричных) части, окрашенные в цвета национального флага России. В правой и левой частях (в зеркальном отражении) стоящие на задних лапах стилизованные фигуры черного белогрудого медведя и уссурийского тигра с червлеными глазами и языками, высунутыми из пасти, которые поддерживают прежний (старый) герб Хабаровска. Границы территории города устанавливаются органами государственной власти Хабаровского края с учетом мнения населения города и исторически сложившихся границ компактного проживания жителей в рамках, достаточных для развития города. В Хабаровске созданы и реконструированы: мощная лесопильная, целлюлозно-бумажная промышленность, металлообрабатывающая, судостроительная, льнообрабатывающая, лесохимическая и другие отрасли промышленности. Построен 31 механизированный маслозавод. Ведущая отрасль в сельском хозяйстве - молочное животноводство.

.2 Применение холода в отрасли

Овощехранилища могут быть с искусственным охлаждением и без охлаждения. Овощехранилища с искусственным охлаждением строятся в районах овощеводства, а также в городах-пунктах потребления овощей. Они сооружаются одноэтажными и многоэтажными. По назначению различают специализированные хранилища: овощехранилища (для свежих овощей и солений), картофелехранилища, лукохранилища, корнеплодохранилища, капустохранилища, а также универсальные хранилища с камерами для хранения отдельных видов или групп овощей. В овощехранилищах универсального типа можно более полно и равномерно использовать холодильное оборудование, подъездные пути, подсобные помещения. До 30-40% мощности холодильной установки овощехранилищ расходуется на охлаждение поступающей продукции:

В августе - лука, чеснока и солёных огурцов;

В сентябре, октябре - картофеля.

В составе овощехранилищ предусматривают следующие производственные помещения:

Камеры хранения овощей;

Помещения товарной обработки

Экспедиции для приёмки и отпуска продукции.

Не допускается совместное хранение фруктов с овощами, плодов, обладающих сильными ароматом с другими плодами, лука с другими овощами.

Дальнейшим развитием способа холодильного хранения овощей является хранение в регулируемой газовой среде. Для создания в камерах определённого газового состава среды применяют специальные газогенераторные установки. В камерах с регулируемой газовой средой должны быть предусмотрены мероприятия по обеспечению достаточной герметизации.

.3 Исходные данные для проектирования

Здание овощехранилища одноэтажное, схема холодильной установки аммиачная насосно-циркуляционная. Суточное поступление овощей - 6% от вместимости камер, водоснабжение - оборотное, конденсаторы оросительные.

2. Расчётная часть

.1 Расчёт вместимостей и строительных площадей камер хранения

Чтобы произвести расчет вместимости камер хранения картофелехранилища необходимо знать исходные данные. На холодильнике хранится картофель - 100 %

Строительная площадь камер хранения определяется по формуле:

F_стр = B / qv * h_гр * β,

где: F_стр - строительная площадь, м²;

q_V  - норма загрузки, т/м³;

h_гр - грузовая высота - высота штабеля, м;

β - Коэффициент использования площади камеры.

Таблица 2.1 Расчёт строительных площадей приводится в табл. 2.1

Продукт	процент	В, усл.т	а	В,т	qv, т/м3	hгр,м	β	Fстр, М2	n,шт	nф,шт
Картофель	100	3300	0,500	4286	0,5	5,52	0,8	1494	13,8	34

После определения строительной площади, вычисляется количество строительных прямоугольников для всех камер по формуле:

n = F_стр /f,

где: n - число строительных прямоугольников, шт;

f - площадь одного строительного прямоугольника, м².

Определяется общая строительная площадь всех камер холодильника и общее число строительных прямоугольников:

∑F_стр = 1494 м²

Определяется площадь вспомогательных помещений по формуле:

F_всп = (0,2 ÷ 0,4) * ∑F_стр

всп = 0,3 * 1494 = 717 м²

Определяется площадь изолируемого контура, в состав которого входят вспомогательные помещения по формуле:

F_хол = ∑F_стр + F_всп

хол = 2389 + 717 = 3106 м²

Определяется площадь служебных помещений, которая составляет 5÷10% от площади изолируемого контура:

F_{сл пом} = ∑Fстр * 5 / 100

F_{сл пом} = 3106 * 5 / 100 = 155 м²

Определяется площадь компрессорного цеха, она составляет 10÷15% от площади изолируемого контура:

F_{КМ ц} = Fхол * 10 / 100

F_{КМ ц} = 3106 * 10 / 100 = 311 м²

Площадь компрессорного цеха уточняется после составления планировки.

2.2 Планировка холодильника

План картофелехранилища представлен на листе 1 графической части дипломного проекта. При принятой сетке колонн 6х18 и строительной высоте 6,0м спроектированы 5 камер хранения картофеля. На картофелехранилище предусмотрено помещение для сортировки и переборки картофеля, два сквозных коридора, соединяющих Автомобильные платформы. Организация здания выполнена таким образом, что открытая стена обращена на север, что уменьшает влияние солнечной радиации. После выполнения планировочного решения картофелехранилища уточняем строительную площадь и вместимость каждой камеры

B=B*n_д/n,

Где n_д - действительное количество строительных прямоугольников, шт.

n - расчётное количество строительных прямоугольников, шт.

Камера хранения картофеля площадью 715 м² - 1,2

Камера хранения картофеля площадью 954 м² - 3

Камера хранения картофеля площадью 477 м² - 5,6

Цех товарной обработки и фасовки продукции имеет площадь 108 м² Имеются два коридора, соединяющие автомобильные платформы, для более удобного доступа к камерам, платформы защищены козырьками от дождя и действия солнечной радиации.

Выполненная планировка холодильника в основном отвечает требованиям, предъявляемым к подобным сооружениям:

. Соответствует схеме технологического процесса и способствует выполнению технических условий хранения;

. Способствует уменьшению первоначальных затрат на строительство, т. к. используются стандартные размеры элементов строительных конструкции и площадей вспомогательных помещений в изолированном контуре холодильника;

. Обеспечивает удобную эксплуатацию холодильника, благодаря наличию платформы и коридора, что облегчает организацию и удешевляет проведение грузовых работ на холодильнике.

.3 Выбор строительно-изоляционных конструкции и расчёт толщены теплоизоляции

Толщина требуемого слоя теплоизоляции определяется по выражению

δ_из = λ_из * [ 1/к - (1/α_н + å ( δ_i / λ_i)+ 1 / α_вн)],

где d_из - толщина теплоизоляционного слоя, м;

λ_из - коэффициент теплопроводности выбранного типа изоляции, Вт/м*К,

к - коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/м²*К

λ_i - коэффициент теплопроводности отдельных слоев строительных конструкций, Вт/м*К,

δ_i - толщина отдельных слоев строительной конструкции, м,

a_вн - коэффициент теплоотдачи со стороны внутреннего ограждения, Вт/м²*К,

a_н - коэффициент теплоотдачи со стороны наружного ограждения, Вт/м²*К

Определяется толщина изоляции наружной стены камеры. Принимается что все наружные стены здания выполнены из кирпичной кладки толщиной 380мм.

Наружная стена камеры № 1

Рис.2.1

δ_из = 0,05 [1 / 0,48 - (1 / 23,3 + 0,02 / 0,93 + 0,003 / 0,17 + 0,16 / 2,04 +1 / 9)] = 0,09 м

Принимается один блок из ПСБ-С толщиной 100 мм.

Внутренняя стена

Рис.2.2

δ_из = 0,12 [1 / 0,42 - (1 / 9+0,05/0,98+0,05/0,98+1/8)] = 0,24 м

Принимается два бетонных блока толщиной 120мм.

Покрытие камеры № 1

Рис. 2.3

δ_из = 0,18 [1 / 0,39 - (1 / 23,3 + 0,012 / 0,18 + 0,04 / 1,6 + 0,05 / 0,05 +

+ 0,2 / 2,04 + 1 / 9)] = 0,21 м

Принимается покрытие толщиной 212мм.

.4 Тепловой расчёт охлаждаемых помещений

Количество теплоты, поступающее или уходящее из камеры, рассчитывается по формуле:

ΣQ = Q₁ + Q₂ + Q ₃+ Q₄ + Q₅ ,

где Q₁ - теплопритоки через ограждающие конструкции камеры под действием разности температур и действия солнечной радиации, Вт;

Q₂ - теплопритоки от продуктов при термообработке Вт;

Q ₃ - теплопритоки с наружным воздухом, проникающим при вентиляции помещения, Вт;

Q₄ - эксплуатационные теплопритоки (от людей, осветительных приборов, электродвигателей, технологическое оборудование и т.д.), Вт;

Q₅ - теплоприток, связанный с “дыханием” овощей Вт.

Расчёт теплопритока через ограждающие конструкции Q₁.

Q₁ = Q_1т + Q_1с,

где: Q_{1т -} теплоприток под действием разности температур, Вт

Q_1с - теплоприток под действием солнечной радиации, Вт.

Q_1т = K * F * (t _н- t_в) ,

где: К - коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м² К);

F - площадь ограждения, м²;

t_н - температура наружного воздуха, ^oC;

t_в - температура внутреннего воздуха, ^oC;

Теплоприток от солнечной радиации определяется по нижеследующей формуле:

Q_1с = K * F * ∆t_c,

где: ∆t_c - избыточная разность температур, учитывающая действие

солнечной радиации. Для плоской кровли с окраской светлыни тонами

,9 ^оС. [1]

Результаты расчёта теплопритока Q₁ приводятся в табл. 2.2.

Таблица 2.2 Расчет теплопритока Q₁

Наимен. Ограждения	tв °С		tн °С		Размеры, м						F, м²	Dt, °С		K, Вт/ м²*К	Dtc, °С			Q1т, Вт		Q1c, Вт			Q1, Вт
					A		B		H
1	2		3		4		5		6		7	8		9	10			11		12			13
Камера №1, Камера №2
НС-Ю	1		27		-		36		7,2		129,6	26		0,48	-			1617		-			1617
НС-З	1		32		18		-		7,2		259,2	31		0,48	4,7			3856		584			4440
НС-В	1		32		18		-		7,2		259,2	31		0,48	-			3856		-			3856
ВС-С	1		-		-		36		7,2		129,6	21,7		0,48	-			1181		-			1181
Покр	1		32		18		36		-		648	31		0,39	14,9			7834		3765			11599
Пол	-		-		18		36		-		648	qf =1,5 Вт/м2						972		-			972
ИТОГО																							23665
Камера №3
ВС-Ю	1	-			-		18		7,2		129,6	21,7		0,42	-			1181			-		1181
НС-З	1	32			24		-		7,2		172,8	31		0,42	4,7			2571			389		2960
ВС-В	1	-			24		-		7,2		172,8	18,6	0,42			-		1349			-		1349
ВС-С	1	-			-		18		7,2		129,6	21,7	0,42			-		1181			-		1181
Покр	1	32			24		18		-		432	31	0,39			14,9		5222			2510		7732
Пол	-	-			24		18		-		432	qf =1,5 Вт/м2						648			-		648
ИТОГО
Камера №5, Камера №6
НС-В	1	32			12		-		7,2		86,4	31		0,48			-		1285			-	1285
НС-С	1	32			-		36		7,2		259,2	31		0,48			-		3856			-	3856
ВС-Ю	1	-			-		36		7,2		259,2	21,7	0,42				-		2362			-	2362
НС-З	1	32			12		-		7,2		86,4	31		0,48			4,7		1285			195	1480
Покр	1	32		12		36		-		432		31	0,39				14,9		5222		2510		7732
Пол	-	-		12		36		-		432		qf =1,5 Вт/м2							648		-		648
ИТОГО																							17363

 

Расчёт теплопритока от обрабатываемых продуктов Q₂.

Q₂ = Q_2пр + Q_2тар,

где Q_2пр - теплоприток от продуктов,Вт;_2тар - теплоприток от тары, Вт;

Q_2пр = M_пост* (i_пост - i_вып ) * 11,6,

где M_пост - суточное поступление груза в камеру, подлежащего термообработке, т/сут;_пост, i_вып - удельная энтальпия продукта, КДж/кг;

_2тар = M_тар * С_тар * ( t_пост - t_вып ) * 11,6,

где M_тар - суточное поступление тары, т/сут;

С_тар - удельная теплоемкость тары, кДж/кг К;_пост, t_вып - температура тары, поступающей и выпускаемой, °С

В_q = F_стр*hгр*q_V*β

Таблица 2.3 Расчет теплопритока Q₂

Номер камеры	Bд, т	Mпр, т/сут	Mт, т/сут	i, кДж/кг		∆i, кДж/кг	Cт, кДж/кг∙К	Q2пр, Вт	Q2тар, Вт	Q2,Вт
				пост	вып
1,2	715	34	9	302	272	30	2,3	11832	1680	13512
3	954	46	11	302	272	30	2,3	16008	2054	18062
5,6	477	23	6	302	272	30	2,3	8004	1120	9124

Температура поступления картофеля +8 ⁰С

Расчёт теплопритока при вентиляции камер Q₃.

Теплоприток для камер хранения овощей рассчитывается по следующей формуле:

₃ = V_к * а * ρ_в * (i_н - i_в ) * 10³ / (24 ∙ 3600),

где V_к - объём вентилируемого помещения, м³;

а - кратность воздухообмена, ед/сут;

а принимается: для камер хранения - 3-5 ед/сут

ρ_в = 1 / 0,775 = 1,29 м³/кг

Для камеры № 1,2₃ = 1944 * 4 * 1,29 * (84 - 11) * 10³ / (24 * 3600) = 8475 Вт

Для камеры № 3₃ = 2592 * 4 * 1,29 * (84 - 11) * 10³ / (24 * 3600) = 11300 Вт

Для камеры № 5,6₃ = 1296 * 4 * 1,29 * (84 - 11) * 10³ / (24 * 3600) = 5650 Вт

Расчет эксплуатационного теплопритока Q₄

Q₄ = q₁ + q₂ + q₃ + q₄,₁ = A * F,₂ = 350 * n,₃ = c * F,

q₄ = В * F,

где q₁ - теплоприток, связанный с освещением охлаждаемого

помещения, Вт;- площадь камеры, м²;- удельный теплоприток от освещения, Вт/м², А = 2,3 Вт/ м²; [3];₂ - теплоприток от пребывания людей, Вт;

- количество теплоты, выделяемое одним человеком, Вт;- количество людей, чел;₃ - теплоприток, связанный с работой электродвигателей, Вт;

c - удельный теплоприток поступающий от работы электродвигателей Для камер хранения с = 15 - 30, Вт; [3]₄ - теплоприток, связанный с открыванием дверей в охлаждаемое помещение, Вт;

В - удельный теплоприток при открывании дверей, Вт/м².

Теплоприток Q₄ полностью принимается на оборудование, а на КМ принимают 75 % от теплопритока на оборудование, так как теплопритоки от всех источников не могут быть одновременно во все помещения.

Таблица 2.4 Расчет теплопритока

Номер камеры	tк,° С	Fкам, м2	A, Вт/м2	n, чел	C, Вт/м2	Nдв, Вт	В, Вт/м2	q1, Вт	q2 ,Вт	q3, Вт	q4, Вт	Q4, Вт
												км	об
1,2	1	324	2,3	3	15	4000	12	745	1050	8860	3888	7271	14543
3	1	432	2,3	3	15	4000	12	994	1050	10480	5184	8854	17708
5,6	1	216	2,3	3	15	4000	12	497	1050	7240	2592	5689	11379

Расчет теплопритока, связанного с “дыханием” овощей.

₅=Вк*(0,1 q_п + 0,9 q_хр),

где q_п , q_хр - тепловыделения плодов при температурах поступления и хранения, Вт/т;

Вк - вместимость камеры, т;.

Для камеры № 1,2

Q₅=715*(0,1*26 + 0, 9*21)=21807 Вт

Для камеры № 3

Q₅=954*(0,1*26 + 0,9*21)=29097 Вт

Для камеры № 6,7

Q₅=477*(0,1*26 + 0,9*21)=14548 Вт

Таблица 2.5 Сводная таблица теплопритоков в камеры холодильника

Номер камер	tк, °С	Q1, Вт	Q2, Вт	Q3, Вт	Q5, Вт	Q4, Вт		Qo, Вт
						км	Об	км	об
1	1	11832	13512	8475	21807	7271	14543	62897	70168
2	1	11832	13512	8475	21807	7271	14543	62897	70168
3	1	15051	18062	11300	29097	8854	17708	82364	91218
5	1	8681	5650	5650	14548	5689	11379	43692	49381
6	1	8681	5650	5650	14548	5689	11379	43692	49381
Итого	-	-	-	-	-	-	-	295542	-

.5 Выбор расчетного режима работы холодильной установки

Температура кипения холодильного агента принимается на Dt на 5 - 6 °С ниже температуры воздуха камеры. Во избежание подмерзания овощей принимается Dt=5°С.

t₀ = 0 - 5 = -5°С

Температура конденсации при оборотном водоснабжении определяется исходя из температуры мокрого термометра.

Температура мокрого термометра определяется по i-d диаграмме.

t_мт=23 °С.

) Температура воды, входящей в конденсатор

t_к = t_мт + ( 8 - 10 ) °С = 23 + 10= 33 °С

Холодопроизводительность компрессоров с учётом потерь определяется следующим образом:

Q_{o раб км} = åQ_o * k / b,

где åQ_oрабКМ - суммарная тепловая нагрузка на компрессор, Вт;- коэффициент неучтенных потерь,

b - коэффициент рабочего времени компрессора b=0,8_{o раб км}^-5 = 310319 * 1,05 / 0,8 =387899 Вт ~ 388 кВт

.6 Расчет и подбор компрессоров

Рис.2.4

) Определяется удельная массовая xолодопроизводительность

q_о = i_1’ - i₄ , кДж/кг;

) Определяется действительная масса всасываемого в компрессор пара

_д = Q_o / q_o, кг/с;

) Определяется объемная действительная подача

_д = m_д * u₁, м³/с;

) Определяется индикаторный коэффициент подачи компрессора

λ_i = (Р_о - ∆Р_вс ) / Р_о - с * [ (Р_к + ∆Р_н ) / Р_о - (Р_о - ∆Р_вс ) / Р_о ];

) Определяется коэффициент невидимых потерь

λ_w¢ = Т_о / Т_к;

) Определяется коэффициент подачи компрессора

λ = λ_i * λ_w;

(также коэффициент подачи можно определить по графику в зависимости от отношения P_к/P_o).

) Определяется объемная теоретическая подача

_т = V_д / λ, м³/с

Компрессор подбирается по объемной теоретической подаче V_т. На каждую температуру подбирается минимум два компрессора. Затем рассчитывается погрешность по формуле:

(∑V_т - V_тр) * 100% / ∑V_т

и если она выходит за пределы -5 ÷ 10 %, то осуществляется пересчёт m_д и Q_o по следующим формулам:

_oд = m_o * ∑V_т / V_тр;

Q_oд = Q_o * ∑V_т / V_тр,

где m_oд и Q_oд- масса всасываемого в компрессор пара и холодопроизводительность действительные, кг/с и кВт

) Определяется адиабатная мощность

N_a = м_д * (i₂ - i₁), кВт;

) Определяется индикаторный коэффициент полезного действия

h_{i =} λ_w¢ + b * (t_o)

) Определяется индикаторная мощность

N_i = N_a / h_i, кВт;

) Определяется мощность трения

_тр = åV_т * Р_тр, кВт

) Определяется эффективная мощность

_е = N_i + N_тр, кВт

) Определяется мощность двигателя

_дв= ( 1,1...1,12 ) * N_e / ( n * h_п ), кВт

) Определяется холодильный коэффициент

e_е = Q_o / N_e;

15) Определяется теоретическая тепловая нагрузка на конденсатор (КД)

Q_к = m_д * (i₂ - i₃), кВт;

) Определяется действительная нагрузка на КД

Q_кд = Q_o + N_i, кВт

Расчёт и подбор компрессоров на t _о = - 5 ^oС

Следовательно, рассчитывается цикл одноступенчатого сжатия и подбирается одноступенчатый компрессор:

Таблица 2.6 Параметры точек цикла

точка	P, МПа	t, oC	i, кДж/кг	V, м3/кг
1	0,354	5	1705	0,3800
1′	0,354	-5	1676	0,3470
2	1,274	95	1880	0,1400
2′	1,274	33	1708	0,101
3	1,274	33	575	0,00169
4	0,354	-5	575	0,005
5	0,354	-5	396	0,00155

1) q_o = 1676 - 575 =1101 кДж/кг

) m_д = 388 / 1101 = 0,35 кг/с

) V_д = 0,35 * 0,38 = 0,133 м³/с

) λ_i = (354 - 5) / 354 - 0,05 * [(1274 + 10) / 354 - (354 - 5) / 354] =

= 0,81

5) λ_w¢ = 268 / 315 = 0,85

) λ = 0,81 * 0,85 = 0,68

) V_т = 0,133 / 0,68 = 0,19 м³/с

Подбирается три км марки П100 - 7 - 2 с V_т = 0,068 м³/с

∑V_т =0,204 м³/с

Расчёт погрешности: (0,204 - 0,19) * 100% / 0,204 = 6,8 %

Пересчет не производится, так как погрешность находится в допустимом пределе(-5 % - +10 %)

8) N_a = 0,35 * (1880 - 1705) = 61,2 кВт

) h_i = 0,85 + 0,002 * (-5) = 0,84

10) N_i = 61,2/ 0,84 = 72,8кВт

) N_тр = 0,204 * 30 = 6,1кВт

) N_е = 72,8+ 6,1 =78,9 кВт

) N_дв = 1,1 *78,9 / 1 * 3 = 29 кВт

) Q_кд = 388 +72,8 = 460,8кВт

.7 Расчет и подбор теплообменного оборудования

Расчет и подбор конденсаторов

Конденсатор подбирается по теплопередающей поверхности, которая

определяется с помощью основной формулы теплопередачи:

= åQкд*1,15/(к*qт),

Где F - площадь теплопередающей поверхности, м²;

åQ_кд - тепловой поток в конденсаторе, Вт;

к - коэффициент теплопередачи конденсатора, Вт/(м²*К);

qт - средний логарифмический температурный напор между холодильным агентом и охлаждающей средой, °С.

Подбирается не менее двух конденсаторов.

åQ_кд = 460,8кВт

Принимается к установке горизонтальные кожухотрубные конденсаторы. Для данного вида конденсаторов к=700 - 930 Вт/м²К [3]= 460,8*10³ /2200=209 м²учетом 15% запаса F_кд =1,2 *209 =251 м²

Принимается три конденсатора марки МИК1-100-Н с F = 105,5 м². åF_кд = 316,5 м².

Расчет и подбор камерных приборов охлаждения

Тепловой расчет и подбор осуществляется по теплопередающей поверхности аппарата:

= Q_{о (об)}/ k*∆t,

Где Q_{о (об)} - тепловая нагрузка на батареи и воздухоохладители, определяется из теплового расчета холодильника, Вт;- коэффициент теплопередачи, Вт/(м²*К);

∆t - разность температур, °С. Принимается 5°С, [3].

Количество батарей или воздухоохладителей определяется:

n = F/f

где f - теплопередающая поверхность одной батареи (воздухоохладителя) в зависимости от набранной длины батареи (типа воздухоохладителя), м².

В камерах в качестве приборов охлаждения применяются воздухоохладители. При воздушном охлаждении воздух лучше перемешивается, вследствие чего достигается равномерность температуры по всему объему камеры. Более высокие скорости циркуляции интенсифицируют как процесс теплообмена между продуктами и воздухом, так и между воздухом и приборами охлаждения, т.к. коэффициент теплоотдачи при воздушной системе возрастает в среднем в три - четыре раза. Благодаря этому сокращается время охлаждения продуктов, т.к. главной статьей первоначальной стоимости камерных приборов охлаждения является стоимость труб, то пропорционально увеличению коэффициенту теплопередачи уменьшается потребность в трубах. Но возрастают эксплутационные затраты, связанные с расходом электроэнергии на работу вентиляторов, а также с тем что это энергия, превращается в теплоту, увеличивает тепловую нагрузку на компрессоры. Принимается насосно-циркуляционная схема с верхней подачей жидкости в камерные приборы охлаждения.

Таблица 2.7 Расчет камерных приборов охлаждения

№ кам	tп, ˚С	Qооб, Вт	К, Вт/м²*к	F, м²	Марка ВО	n, шт	Fд, м²	v1, л	VNH3 м3
1	1	70168	14,6	801	АВП0,63/2-8-300	3	801	0,107	0,321
2	1	70168	14,6	801	АВП0,63/2-8-300	3	801	0,107	0,321
3	1	91218	14,6	1041	АВП0,63/2-8-300	4	1041	0,107	0,428
5	1	49381	14,6	564	АВП0,63/2-8-300	2	564	0,107	0,214
6	1	49381	14,6	564	АВП0,63/2-8-300	2	564	0,107	0,214

.8 Расчет и подбор вспомогательного оборудования

Расчет и подбор ресиверов

Линейный ресивер подбирается по количеству конденсаторов на общую вместимость ресивера и определяется по формуле для верхней подачи:

V_р.л. = 0,3 * V_во / 0,8,

где V_р.л. - геометрический объем труб воздухоохладителей, м³.

V_р.л. = 0,3*1,498/0,8 = 0,56 м³

Принимается один линейный ресивер марки 0,75 РД

Вместимость циркуляционного ресивера

Перед подбором ресиверов также определяется объёмы нагнетательного и всасывающего трубопроводов V_{н. тр.} и V_{вс. тр.} на каждую температуру кипения:

V_{н. тр}= π * d_{н. тр} * L _{н. тр} / 4;

V_{вс. тр}= π * d_{вс. тр} * L _{н. тр} / 4,

где d_{н. тр} - диаметр нагнетательного трубопровода, м, d_{н. тр} принимается 0,045 или 0,075 м [3];

d_{вс. тр} - диаметр всасывающего трубопровода, м, d_{вс. тр} принимается 0,15 или 0,2 м [3];

L _{н. тр} и L _{н. тр} - длина всасывающего и нагнетательного трубопроводов, м, определяется расстоянием от компрессорного цеха до самой дальней камеры. Циркуляционный ресивер подбирается вертикальный марки РДВа для верхней подачи по его объёму V_ц.р.:

V_ц.р ≥ 2,7 * [V_{н. тр} + 0,5 * V_в/охл + 0,3 * V_{вс тр} ].

V_{н. тр}= 3,14 * (0,05)² * 104 / 4 = 0,208 м³

V_{вс. тр}= 3,14 * (0,065)² * 104 / 4 = 0,312 м³

V_ц.р.≥ 2,7 * [0,208 + 0,5 * 1,498 + 0,3 * 0,312] = 1,05 м³

Подбирается один ресивер марки 1,5РЦВ

Подбор дренажного ресивера

Принимается ресивер марки 1,5РД

Расчёт и подбор аммиачных насосов

Насосы подбираются на температуру кипения по объёмной подаче насоса V_a:

V_a = m_д * V_ж * a;

где V_a - объёмная подача насоса, м³/с;

m_д - массовый расход хладагента, кг/с

V_ж - удельный объём жидкости при температуре кипения, м³/кг;

a - кратность циркуляции хладагента, для верхней подачи - 8 ÷ 10, [2]

Подача верхняя

V_a = 0,35 * 0,00155 * 8 = 0,00434 м³/с

Подбирается один насос марки АГ-25/50-1 и один резервный той же марки.

V_a =0,0069м³/с

Расчёт и подбор водяных насосов

Насосы подбираются по объёмной подаче насоса V_в:

V_в = ∑Q_кд / С_в * ρ_в * (t_вых - t_вх),

где С_в - удельная теплоёмкость, кДж/кг к;

ρ_в - плотность воздуха, кг/м³.

V_в= 0,046 м³/с

Подбираются два насоса марки 2К-20/18б с V_в= 0,046м³/с и один резервный насос той же марки.

Подбор маслособирателя

Маслособиратель принимается марки МЗС60.

Подбор воздухоотделителя

Принимается воздухоотделитель марки ВТ1.

Расчёт и подбор центрального маслоотделителя

Общий маслоотделитель подбирается по диаметру нагнетательных патрубков всех компрессоров холодильной установки:

d = √ n * d²_нп ,

где d - диаметр патрубка маслоотделителя, мм;

n - число компрессоров на каждую температуру кипения, шт;

d_нп - диаметр нагнетательного патрубка, мм.

d = √ 3 * 70² = 121 мм

Подбирается маслоотделитель марки 125М.

.9 Расчёт и подбор основных магистральных трубопроводов

Все трубопроводы подбираются по внутреннему условному d_у.

Всасывающие трубопроводы подбираются по следующей формуле:

d_у = 1,16 * Ö m * V₁ / ω,

где V - удельный объем холодильного агента, м³/кг;- расход холодильного агента через трубопровод, кг/с;

ω - скорость движения холодильного агента по трубопроводу, м/с.

Расчёт и подбор всасывающего трубопровода

d_у = 1,13 * Ö 0,35*0,38/10 = 0,113м

Подбирается трубопровод d_у = 125 мм, 133×4,0 мм.

Расчёт и подбор нагнетательного трубопровода

d_у = 1,13 * Ö 0,35* 0,14 / 25 = 0,05м

Подбирается трубопровод d_у = 50 мм, 57×3,5 мм.

Расчёт и подбор жидкостного трубопровода

d_у = 1,13 * Ö 0,35 * 0,00155/0,6 = 0,03м

Подбирается трубопровод d_у =32 мм, 38×2,0 мм.

.10 Описание схемы холодильной установки

Пар холодильного агента отсасывается из ресивера циркуляционного (РЦ) (Р0) до давления конденсации (Рк).

Затем холодильный агент поступает в отделитель масла (ОМ),входящий в комплект поставки компрессора (КМ) и через обратный клапан направляется в нагнетательный трубопровод.

По нагнетательному трубопроводу от одноступенчатых агрегатов пар холодильного агента направляется в центральный ОМ, установленный перед конденсатором (КД) и через обратный клапан направляется в КД , где при отводе теплоты от него водой образуется жидкий холодильный агент, который сливается в ресивер линейный (РЛ), установленный под КД. Из РЛ жидкость направляется на станцию распределитеьную, на регулирующий блок РЦ, где происходит дросселирование от Рк до Р0 и направляется с давлением Р0 в РЦ. Далее из нижней части ресивера герметичным насосом жидкость подается на коллектор жидкосной (КЖ) и раздается по камерам. Из камерного прибора охлаждения влажный пар холодильного агента направляется на коллектор паровой (КП) и затем через РЦ отсасывается КМ.

В схеме предусмотрена централизованная система удаления масла. Все трубопроводы отработанного масла направляются на коллектор маслозаправочной станции, откуда производится слив отработанного масла.

Для предотвращения повышения давления конденсации в схеме предусмотрено удаление неконденсирующейся примеси воздуха из РЛ. Для этой цели в схему включен воздухоотделитель марки ВТ-1, который устанавливается непосредственно над РЛ.

Оттаивание камерных приборов охлаждения производится с помощью горячих паров холодильного агента, который подается туда через коллектор оттаивания.

2.11 Подбор приборов автоматики

Автоматизация холодильных установок позволяет повысить экономическую эффективность работы холодильника за счет снижения затрат производство холода, а также обеспечить безопасность труда обслуживающего персонала.

Автоматизация крупных и средних холодильных установок экономически целесообразна, так как затраты на автоматизацию окупаются в течение 3 - 5 лет.

Автоматизация холодильных установок обеспечивает следующие преимущества:

сокращаются затраты времени на обслуживание и контроль материалов;

точнее поддерживается требуемый технологический режим, что позволяет эксплуатировать установку в оптимальном режиме и получать необходимое качество (меньше усушка и порча фруктов и овощей, меньше износ оборудования);

уменьшаются эксплуатационные расходы (на электроэнергию, воду, ремонт) при работе установки на оптимальном режиме;

повышается надежность работы установки, уменьшается физическое и нервное напряжение обслуживающего персонала, облегчается его работа.

Схема автоматизации предусматривает: - защиту компрессоров от опасных режимов; - защиту герметичного аммиачного насоса от перегрева электродвигателя; - регулирование заполнения вертикального циркуляционного ресивера;

Назначение и работа приборов автоматики:

- реле температуры, ТАМ 102-1-02, регулирующее холодопроизводительность компрессоров (астатический способ) за счет поддержания значения t₀ в заданных пределах.

При повышении t₀ на величину дифференциала реле температуры включает реле времени KS, которое последовательно включает агрегаты А₁ … А₃.

При понижении t₀ до минимального заданного значения реле температуры включает реле времени KS, которое последовательно включает агрегаты А₁ … А₃.

, 3 - реле уровня, защищающее компрессор от влажного хода.

- реле уровня, сигнализирующее о верхнем предельном уровне жидкости в РЦ.

, 6, 7 - реле уровня, регулирующее уровень жидкости в РЦ совместно с соленоидным вентилем 7.

- реле уровня, защищающее аммиачные насосы от перегрева.

- магнитный пускатель аммиачных насосов.

,11 - реле разности давлений ДЕМ 202-1-01А-2, защищающее аммиачные насосы от срыва работы.

, 13 - манометр для контроля давления от повышения после насоса и в РЦ.

- манометр для контроля давления всасывания.

, 16 - сдвоенное реле давления, защищающее от понижения давления всасывания и повышения давления нагнетания.

- соленоид подачи воды в охлаждающую рубашку компрессора.

, 19 - реле разности давления защищает КМ от понижения давления в системе смазки.

- реле протока защищает компрессор от перегрева.

- магнитный пускатель электродвигателя компрессора.

- реле температуры защищает от повышения температуры нагнетания.

- манометр, измеряющий давление в системе смазки.

- манометр, показывающий давление нагнетания.

- манометр, показывающий давление нагнетания в компрессоре

2.12 Специальный вопрос: Влияние воздуха на работу холодильной установки

В системе холодильной установки вместе с хладагентом могут находиться различные газы, не конденсирующиеся при давлениях и температурах, имеющих место в холодильных машинах. Так как главная часть этих газов - воздух, то их называют воздухом.

Воздух попадает в систему следующим образом:

) при вскрытии компрессоров и аппаратов во время ремонта;

) при давлениях в испарительной системе ниже атмосферного;

) при работе компрессора с закрытым всасывающим вентилем засасывается через сальник;

) некоторое количество воздуха остается в системе после ее монтажа;

) во время первоначального заполнения системы хладагентом.

Воздух обычно скапливается в конденсаторе и линейном ресивере и вызывает повышение давления в конденсаторе и уменьшение коэффициента теплопередачи конденсатора, что уменьшает холодопроизводительность установки и повышает расход электроэнергии. Для выпуска его из системы служат воздухоохладители различных конструкций. Наиболее простой по устройству двухтрубный, устанавливаемый над линейным ресивером ВТ-1. Воздушно- аммиачная смесь поступает из линейного ресивера в кольцевое межтрубное пространство через патрубок, а во внутреннюю трубу через регулирующий вентиль поступает жидкий хладагент, который, испаряясь, охлаждает воздушно-аммиачную смесь. Образовавшиеся пары хладагента через вентиль отсасывается через отделитель жидкости компрессором. Соприкасаясь с холодной поверхностью внутренней трубы, воздушно-аммиачная смесь охлаждается, пар конденсируется и таким образом отделяется от воздуха, который с небольшим количеством несконденсировавшегося пара выпускается через вентиль в атмосферу через сосуд с водой, а конденсат по патрубку отводится в линейный ресивер. Для улучшения теплоотдачи от смеси к внутренней трубе ее наружную поверхность оребряют проволокой. Недостатки двухтрубного воздухоохладителя ВТ-1 - повышенная потеря хладагента из-за недостаточного охлаждения смеси и неполной конденсации пара из-за притока теплоты через внешнюю трубу и невозможность автоматизации работы аппарата.

Для более полного отделения аммиака от воздуха в конструкции воздухоотделителя должно быть несколько ступеней прохождения воздушно-аммиачной смеси. Этому требованию удовлетворяет автоматический воздухоотделитель марки АВ-4, разработанный ВНИКТИ холодпромом. Он состоит из двух сосудов, расположенных один в другом. Во внутреннем сосуде размещены два змеевика и вертикальная труба. Вверху сосуд приварен к сосуду. Змеевик одним концом приварен к верхней части сосуда, а другим - к его дну и сообщается с пространством между двумя сосудами. Трубка вварена в верхнюю часть боковой стенки сосуда и его дно. Внизу к ней приварен змеевик, верхний конец которого выведен наружу и соединяется с клапаном для выпуска воздуха. К змеевику присоединен угловой вентиль, к которому подводится трубопровод от конденсатора и линейного ресивера с воздушно-аммиачной смесью. От верхней части сосуда отходит труба, соединенная с всасывающей линией компрессора. Для питания воздухоохладителя жидким аммиаком ко дну сосуда приварена трубка. Аммиак поступает от распределительной станции автоматически с помощью поплавкового регулятора.

3. Организация производства

3.1 Организация погрузочных работ на холодильнике

Уровень ПРТС - работ на холодильнике резко отстает от уровня механизации и автоматизации основных технологических процессов.

На данном базисном холодильнике грузы хранятся в штабелях. В настоящее время скоропортящиеся продукты перевозят железнодорожным или автомобильным рефрижераторным транспортом.

Для грузовой обработки внутри холодильника поддонов с грузами используются ручные гидравлические тележки, напольный электротранспорт, тележки с низким подъемом вил применяют для внутрискладского транспортирования и размещения пакетов внутри транспортных средств. Их можно использовать для работы в узких проходах, при загрузке лифтов, авторефрижераторов, железнодорожных вагонов в связи с небольшими габаритными размерами, высокой маневренностью, малой массой. Тележки с высоким подъемом вил (до 1,3 - 1,7 м), обладая теми же преимуществами, могут еще штабелировать пакеты в 2 - 3 яруса в камерах хранения или транспортных средствах. К машинам напольного электротранспорта относятся, электротележка с низким подъемом вил, универсальные погрузчики, электротележки с платформой, электроштабелеры, электротягачи. Электротележки с низким подъемом вил обладают, как и ручные тележки, малыми размерами, высокой маневренностью, практически не требуют усилий от рабочего.

Универсальные электропогрузчики предназначены для загрузки и разгрузки транспортных средств, погрузочно-разгрузочных работ на холодильнике. Существует два вида таких машин: фронтальные и погрузчики с выдвижными поворотными вилами.

На холодильнике чаще всего применяются погрузчики грузоподъемностью 0,63; 0,8; 1,0 и 1,5т с высотой подъема 4,5 м.

Для работы в крытых железнодорожных вагонах используются электропогрузчики ЭП-103 с грузоподъемностью 1 т, высотой подъема 2 м.

Электроштабелеры имеют значительно меньшую массу, чем электропогрузчики, они могут поднимать груз на высоту до 9-11 м.

Электротележки, электроштабелеры, как правило, нерентабельны при транспортировке груза на расстояния более 50 м.

Для транспортировки пакетированных грузов на одном уровне, на расстояние 150-200м, на холодильниках применяют более дешевые электротележки с платформой и электротягачи.

Количество средств механизации и тары для погрузочно-разгрузочных работ на холодильнике зависит от вместимости холодильника.

Транспортируются и штабелируются коробки при помощи электропогрузчиков с удлиненными вилами.

Для придания устойчивости высоким штабелям используются стойки, связанные между собой.

Для повышения маневренности погрузочно-разгрузочных и транспортных средств на холодильнике предусматривается два сквозных коридора, а в камерах грузовые приезды и площадки для маневрирования [6].

4. Экономическая часть

.1 Расчет себестоимости единицы холода

Составление баланса рабочего времени

Плановый баланс рабочего времени одного рабочего составляется для того, чтобы определить какое количество дней и часов рабочий должен отрабатывать в плановый период.

Баланс рабочего времени составляется для каждого цеха, исходя из рабочих дней в году и средней продолжительности рабочего дня. Баланс рабочего времени включает в себя 3 фонда времени: календарный, полезный и эффективный.

Таблица 4.1 Баланс рабочего времени одного средимесячного работника в год

Элементы времени	Количество
	Дней	Часов
1. Календарный фонд рабочего времени Нерабочее время: Праздничные дни Выходные дни Номинальный фонд рабочего времени 2. Планируемые невыходы: Основной и дополнительный отпуск Учебный отпуск Выполнение государственных обязанностей Невыходы по болезни 3. Полезный фонд рабочего времени Сокращение рабочего дня перед праздниками 4.Эффективный фонд рабочего времени, сокращённый на три часа	365 112 104 8 253 36 30 1 1 4 217 1 216	- - - - - - - - - - 1736 8 1728

Расчёт численности обслуживающего персонала компрессорного цеха по норме обслуживающих на один компрессор. Расчет численности обслуживающего персонала, по норме обслуживания на один компрессор, зависит от холодопроизводительности и ведется по категориям работающих: производственный персонал и инженерно- технический персонал. Количество рабочих рассчитывается на основании норм обслуживания, а численность инженерно-технических работников и младшего обслуживающего персонала согласно штатному расписанию.

Численность производственного персонала рассчитывается по формуле:

Ч_гр. = Ч_i * L * k_об,

где: Ч_i - норматив численности на один компрессор, чел.

L - количество компрессоров данного типа, шт.

k_об - поправочный коэффициент снижения норматива численности.

Таблица 4.2 Численность рабочих компрессорного цеха

Марка компрессора	Холодо-произво- дитель- ность,кВт	Количество, шт	Норматив численности, чел	Коэффицент увеличения нормативной численности	Поправочный коэффициент	Общая численность, чел.
Машинисты
П100-7-2	107	3	1,25	-	0,8	3,72
Итого: 4
Слесари
П100-7-2	107	3	0,52	-	0,8	1,08
Итого: 1

По правилам техники безопасности принимаем шесть машинистов.

Один машинист 6 разряда и пять машинистов 5 разряда.

Примечание:

Для двухступенчатых агрегатов, состоящих из двух автономных компрессорных агрегатах нормативы численности машиниста определяется как сумма норматива на каждый компрессорный агрегат умноженное на коэффициент 0,75.

Для двухступенчатых компрессоров в одном корпусе нормативы численности увеличиваются в 1,3 раза по сравнению с нормативами для базового одноступенчатого компрессора.

Расчет планового фонда зарплаты работы компрессорного цеха

Плановый фонд зарплаты включает фонд основной зарплаты, которая в свою очередь состоит из тарифного фонда зарплаты и доплат в виде премий, за работу в ночное время, за бригадирство и фонда дополнительной зарплаты. Однако на предприятиях необходимо дифференцировать оплату труда в зависимости от стажа работы, опыта работы, поэтому для производственных рабочих используют тарифную систему.

Таблица 4.3 Расчёт основного фонда заработной платы

Состав персонала	Численность рабочих, чел.	Разряд	Эффективный фонд рабочего времени, тыс./час	Часовая тарифная ставка, руб./ч.	Тарифный фонд заработной платы, тыс./руб.	Дополнительная, т. руб.
						Премия, тыс. руб.	За работу в ночное время, тыс. руб.	За бригадирство, тыс. руб.
Машинист 6р.	1	6	1728	59,8	103,3	24,8	14,1	15,5
Машинист 5р.	5	5	1728	59,1	510,6	71,5	-
Слесарь 6р.	1	5	1728	59	102	24,4	14,3	-
Дежурный электрик 5р.	1	5	1728	58,7	101,4	24,3	14,2	-
Итого	8	-	-	-	817,3	196	114,1	15,5

Таблица 4.4 Расчет планового фонда заработной платы

Состав персонала	Численность рабочих, чел.	Разряд	Основной фонд заработной платы, тыс. руб.	Дополнительный фонд заработной платы, тыс. руб.			Плановый фонд заработной платы, тыс. руб.	Среднемесячная заработная плата, тыс. руб.
				Отпуск тыс. руб.	Выполнение гос. обязанностей, тыс. руб.	Учебный отпуск, тыс. руб.
Машинист 6 р.	1	6	157,7	12,6	0,47	3	369,6	173,7
Машинист 5 р.	5	5	704,6	56,3	2,1	14	74	777
Слесарь 6 р.	1	5	140,7	11,2	0,4	2,8	387,7	155,1
Дежурный электрик 5р.	1	5	140	11,2	0,4	2,8	386	154,4
Итого	8		1143	91,3	3,37	22,6	1217,3	1260

Расчет планового фонда заработной платы цехового персонала компрессорного цеха на год

Для расчета фонда оплаты труда цехового персонала используется система должностных окладов в сочетании с премиальной системой.

Цеховой персонал - это работники цеха, занятые управлением или созданием условий для производственного процесса. Их заработная плата рассчитывается по окладу с учетом премий.

Таблица 4.5 Расчет фонда оплаты труда цехового персонала за один год

Состав персонала	Категория цеха	Количество персонала, чел.	Должностной оклад, тыс. руб.	Премия, тыс. руб.	Оклад с учетом премии, тыс.руб.	Фонд заработный платы на год, тыс. руб.	Среднеме-сячная заработная плата, тыс. руб.
Начальник цеха	2	1	23	5,75	28,8	345,6	28,8
Механик	2	1	18	4,5	22,5	270	22,5
Уборщица	2	1	3,9	0,9	4,8	57,6	4,8
Итого	6	3	44,9	11,15	56	673,2	18,7

Таблица 4.6

Состав персонала	Численность по плану, чел.	Фонд заработной платы на год, тыс. руб.	Среднеме-сячная зарплата	Начисление на заработную плату, тыс. руб.			Итого страховых взносов на зарплаты тыс. руб.
				ПФ	ОМС	СС
Производственный персонал	8	1217,3	12,7	243,5	37,7	35,3	316,5
Цеховой персонал	3	673,2	18,7	134,6	20,8	19,5	174,9
Всего	11	1890,5	14,3	378	58,5	54,8	491,4

Расчет сводной таблице по труду и заработной платы

Определение стандартной, часовой холодопроизводительности

Стандартная выработка холода по всему холодильнику определяется как сумма произведений выработки холода каждым компрессором в рабочих условиях на переводной коэффициент.

Q (+1)=460,8 * 0,78=359,4кВт

Q_{о ст}= Q_ст * 3600=359,4 * 3600=1293926,4 кДж/ч

Определение плановой выработки холода в год

Определение плановой выработки холода на год производится по формуле:

Q_{г. пл.}=Q_ост* М * Р * 100%/П,

где: М - число часов работы компрессора в сутки (22 ч.);

Р - число рабочих дней в месяц (30 дней);

П - удельный вес потребления холода в самый жаркий месяц года (южная зона - 20%).

Q_{г. пл .}= 1293926,4* 22 * 30 * 100/18=4744396800кДж/ч

Расчёт прямых затрат на производство в компрессорного цеха

Затраты на аммиак

По этой статье планируют затраты на холодильный агент.

Потребность аммиака на год рассчитывается по формуле:

В₁=в₁ * Q_ост/4187,

где: в₁ - удельная норма расхода на пополнение системы, принимается в зависимости от принятой системы охлаждения: непосредственная - 3-5кг;

Затраты на холодильный агент рассчитываются по формуле:

З_х.а.= В₁ * С/1000,

где: С - стоимость холодильного агента: 16,8 руб./кг        

В₁=3 * 1293926,4/ 4187=927,1 кг

З_х.а.= 927,1* 27/ 1000=25тыс. руб.

Электроэнергия силовая

По данной статье рассчитываются затраты на силовую электроэнергию для приводов компрессора, насосов и вентиляторов на основном холодильном оборудовании.

Первоначально определяется удельная норма расхода электроэнергии по формуле:

в₂ = N_дв * 4187/Q_{о ст},

где: N_дв - суммарная мощность оборудования.

Расход силовой электроэнергии на год определяется по формуле:

В₂= в₂ * Q_{г. пл.}/4187.

Стоимость затрат на электроэнергию определяется по формуле:

З_э/эн.= В₂ * С/1000,

где: С=1,82руб.

в₂=163,5 * 4187/1293926,4=0,52 кВт

В₂=0,52 * 4744396800/4187=589225,3 кВт

З_э/эн.=589225,3* 1,82/1000=1072,4тыс. руб.

Расчёт потребности воды на производственные нужды

По данной статье рассчитывается расход воды на охлаждения конденсаторов и компрессоров.

Удельная норма расхода воды рассчитывается по формуле:

в₃=С * 4187 * П/Q_{о ст} * 100,

где С - расход воды в час на охлаждение конденсатора и компрессора, м³/ч;

П - размер потерь на охлаждающих устройствах (южная зона -10%)

Потребность воды в год определяется из расчёта:

В₃= в₃ * Q_{г. пл.}/4187

Стоимость затрат на воду определяется по формуле:

З_в.= В₃ * С/1000,

где С=16 руб.

в₃= 87 * 4187 * 8/(1293926,4 * 100)=0,022 м³

В₃=0,022 * 4744396800/4187=24928,7м³

З_в.= 24928,7* 16/1000=398,8 тыс. руб.

Таблица 4.7 Расчет стоимости оборудования в компрессорном цехе

Наименование оборудования, тип, марка	Количество, шт.	Цена за единицу, тыс. руб.	Сумма затрат, тыс. руб.
Компрессор П100-7-2	3	48	144
Конденсатор МИК-1-100-Н	3	370	1110
Насос 2к-20/18Б	7	2,8	19,6
Воздухоотделитель ВТ1	1	4,4	4,4
Маслоотделитель 125 М	1	50,4	50,4
Насос АГ-25/50-1	1	3,5	3,5
Ресивер линейный 0,75РД	1	37,8	37,8
Ресивер дренажный 1,5РД	1	46,8	46,8
Ресивер циркуляционный 1,5РЦВ	1	73,2	73,2
Маслозаправочная станция МЗС60	1	7,8	7,8
Камерные приборы охлаждения АВП-0,63/2-8-300	14	34,6	484,4
Итого стоимость оборудования по оптовой цене			1981,9
Неучтённое оборудование 16%			317,1
Итого с учётом неучтённого оборудования			2299
Транспортные расходы (24%)			719
Монтажные расходы (20%)			459,8
Итого первоначальная стоимость оборудования (79%)			3477,8

Расчет стоимости здания компрессорного цеха

Стоимость здания компрессорного цеха определяется из расчета 79% от первоначальной стоимости оборудования и равняется 2747,5тыс. руб.

Таблица 4.8 Сводная таблица капитальных вложений

Статьи затрат	Сумма затрат тыс. руб.	Структура затрат, %
1. Первоначальная стоимость оборудования	3477,8	55,9
2. Стоимость здания компрессорного цеха	2747,5	44,1
Итого	6225,3	100

Составление сметы накладных расходов по компрессорному цеху

Материальные затраты

Расчёт затрат на отопление

Потребность в паре на отопление рассчитывается по формуле:

G=(q*V*D)/(2270*1000),

где: q - удельный расход тепла на 1м³ здания компрессорного цеха - 65-85, кДж/ч;

V - объём отапливаемого помещения компрессорного цеха, м³;

Д - длительность отопительного сезона в часах (южная зона -36000 ч).

Затраты на отопление рассчитываются по формуле:

З_от=G *  /1000,

где: С=24руб.

V = S * 0,1 * 6 = 3300 * 0,1 * 6 = 1980 м³

G = (80 * 1980 * 3960)/(2270 * 1000)=276,3 тыс. руб.

З_от = 276,3 * 24/1000=6,6тыс. руб.

Расчёт затрат на освещение

Потребность в осветительной электроэнергии определяется из расчёта 10-12 Вт/ч на 1 м² площади пола. Расчёт производится по формуле:

З_о =Н * S * B/1000, кВт

Где: Н - норма освещения на м², Вт/час;

S - площадь компрессорного цеха;

В - число часов осветительной нагрузки на год (4700), ч.

Затраты на осветительную энергию рассчитывается по формуле:

З = З_ос* Ц/1000

З_ос =10 * 330*4700/1000=15510 кВт

З = 15510 * 1,9/1000=29,4тыс. руб.

Таблица 4.9 Содержание оборудования компрессорного цеха

Наименование оборудования	Количество, шт.	Число часов работы	Наименование смазочных материалов	Норма расхода, грамм в час	Потребное количество, кг	Цена за 1кг, руб.	Сумма затрат, тыс. руб.
Компрессор	3	5400	Х-30	120	1965	32	62,8
Эл. двигатель	15	5000	Машинное масло	1	75	18	1,35
Насосы водяные	6	4000	Машинное масло	3	72	18	1,29
Итого							65,44

Обтирочные материалы

Потребное количество обтирочных материалов определяется из расчётов 300-700гр в день, в зависимости от мощности цеха. Стоимость обтирочного материала:

З_об = 0,37 * 365 * 7,3/1000 =0,98 тыс. руб.

Расходы на текущий ремонт оборудования

Расход на ремонт оборудования

Р _об =3477,8* 10,9/100 = 379 тыс. руб.

На расширенное воспроизводство амортизации здания

А _зд = 2747,5* 2,1/100= 57,7 тыс. руб. Амортизация оборудования

А _об = 3477,8* 14,8/100= 514,7 тыс. руб.

Расходы по охране труда

Расходы по охране труда 4,2% от суммы трудовых затрат производственного персонала.

,5* 4,2/100 =79,4 тыс. руб.

Расходы на будущий период

,0 тыс. руб.

Прочие расходы

20,0 тыс. руб.

Таблица 4.10 Сметы косвенных затрат по компрессорному цеху на год

Наименование статей затрат	Сумма затрат, тыс. руб.
1. Материальные затраты	109,12
1.1 На содержание здания цеха	42,7
1.1.1 Отопление	6,6
1.1.2 Освещение	29,4
1.1.3 Вода на бытовые цели	6,7
1.2 На содержание оборудования	66,42
1.2.1 Смазочные материалы	65,44
1.2.2 Обтирочные материалы	0,98
2. Трудовые затраты	848,1
2.1.1 Заработная плата цехового персонала	673,2
2.2 Страховые взносы	174,9
2.2.1 Пенсионный фонд	134,6
2.2.2 ОМС	20,8
2.2.3 Социальное страхование	19,5
3. Воспроизводственные затраты	1006,3
3.1 На простои производства	433,9
3.1.1 Текущий ремонт здания	54,9
3.1.2 Текущий ремонт оборудования	379
3.2 На расширенное воспроизводство	572,4
3.2.1 Амортизация здания	57,7
3.2.2 Амортизация оборудования	514,7
4. Расходы по охране труда	79,4
5. Расходы бедующих периодов	40
6. Прочие расходы	20
Итого косвенных затрат	2102,9

Таблица 4.11 Расчет потребности воды на бытовые цели

Статьи расхода	Количество работающих в цехе, чел., м2	Эффективный фонд времени, 1 рабочего на год, дни	Норма расхода на 1 человека, на 1м2	Годовой расход воды по норме, м³
1 Хозяйственно - питьевые цели	11	216	25	59,4
2 Душ	8	216	40	69,1
3 Мытье полов	-	365	8	289
Итого				418

Расход = Итог * Ц/1000 = 418* 16 / 1000 = 6,7 тыс. руб.

Составление калькуляции себестоимости единицы холода.

Расчет отпускной цены

Таблица 4.12 Составление калькуляции себестоимости единицы холода

Статьи затрат	Расход по норме		Цена за единицу, руб.	Сумма затрат, тыс. руб.		Структура затрат, %
	На 4187 кДЖ	на Qгод плановое		На 4187 кДЖ	на Qгод плановое
1. Материальные затраты	-	-	-	1,32	1496,2	24,7
1.1 Холодильный агент, кг	3	927,1	27	0,022	25	0,41
1.2 Электроэнергия силовая, кВт/ч	0,52	589,2	1,82	0,94	1072,4	17,7
1.3 Вода производственная,м3	0,022	24928	16	0,35	398,8	6,6
2. Трудовые зарплаты	-	-	-	1,35	1533,8	25,4
2.1 Заработная плата производственного персонала, тыс. руб.	-	-	-	1,07	1217,3	20,1
2.2 Страховые взносы тыс. руб.	-	-	-	0,27	316,5	5,2
3. Цеховые расходы, тыс. руб.	-	-	-	1,85	2102,9	34,8
Цеховая себестоимость	-	-	-	4,5	5133	85
4.Общепроизводственные расходы, тыс. руб.	-	-	-	0,54	613,5	10,2
5. Производственная себестоимость, тыс. руб.	-	-	-	5	5746,5	95,2
6. Внепроизводственные расходы, тыс. руб.	-	-	-	0,25	287,3	4,7
Полная себестоимость, тыс. руб.	-	-	-	5,3	6033,8	100

Расчет отпускной цены

Ц_min = 5,3 /1-0,13 = 6,09 тыс. руб.

Ц_max = 5,3/1 -0,19= 6,54 тыс. руб.

Таблица 4.13 Расчет технико-экономических показателей по компрессорному цеху

Показатели	Величины
1. Вместимость холодильника , усл.т	3300
2. Плановая выработка холода в год, кДж/год	4744396800
3. Численность обслуживающего персонала, чел.	11
4. Производительность труда, кДж/чел.	431308800
5. Среднемесячная заработная плата, т. руб.	12,6
6. Капитальное вложение всего, тыс. руб.:	433,9
6.1. Здание, тыс. руб.	54,9
6.2. Оборудование, тыс. руб.	379
7. Фондоотдача, тыс.руб.	10934309
8. Фондовооруженность, тыс.руб./чел	39,4
9. Себестоимость 4187 КДж	5,3
10. Отпускная цена с учетом НДС тыс. руб.	-
10.1 Минимально допустимая, руб.	7,2
10.2 Максимально допустимая, руб.	7,7

Цена минимально допустимая с НДС

Ц_min *1,18 = 6,09*1,18 = 7,2тыс. руб.

Цена максимально возможная с НДС

Ц_max * 1,18 = 6,54 * 1,18 = 7,7тыс. руб.

Вывод

На рассматриваемом предприятии в компрессорном цехе занято 11 человек обслуживающего персонала. Среднемесячная заработная плата составляет 12,6 тыс. руб. Капитальное вложение составляет 433,9тыс. руб. Оборудование используется с фондоотдачей 10934309тыс. руб., т.е. на один рубль капитальных вложений приходится 39,4 тыс. руб. количество холода на год. Себестоимость единицы холода составляет 27 тыс.руб. Минимально возможная отпускная цена с учетом НДС может быть 7,2тыс.руб. Что позволит окупить свои затраты и получить минимальный уровень прибыли. Наиболее вероятной является отпускная цена с учетом НДС 7,7тыс.руб., которая поможет не только окупить затраты предприятия, но и получить достаточную прибыль для развития производства.

5. Мероприятия по технике безопасности и противопожарной технике

.1 Мероприятия по технике безопасности в компрессорном цехе

Компрессорный цех холодильной установки расположен в одноэтажном здании, пристроенном к корпусу холодильника. Ограждающие конструкции здания имеют легкосбрасываемые элементы: окна, двери, общей площадью не менее 0,05 м² на 1 м³ объема здания.

В цехе имеются два выхода, максимально удаленные друг от друга.

Двери компрессорного цеха открываются в сторону выхода. Высота компрессорного цеха не менее 4,8 м, до низа несущих конструкций. Машины и аппараты, требующие осмотра и постоянного обслуживания на высоте более 3,6 м. Пол выполнен ровным, нескользящем и изготовлен из несгораемых материалов. Стены и оборудование окрашены в соответствии с действующими нормами.

При размещении холодильного оборудования ширина основного прохода или расстояние от регулирующей станции не менее 1,5 м. Промежутки между выступающими частями компрессоров не менее 1,5 м. Проход между главной стеной и компрессором не менее 0,8 м. Расстояние от колоны до выступающей части оборудования допускается 0,7 м. Для обслуживания и ремонта оборудования к нему обеспечен максимально удобный доступ. Для обслуживания оборудования на высоте более 1,8 м от пола пристроена металлическая площадка с ограждением и лестницей при этом высота поручней 1 м.

Конденсаторы, линейный ресивер и маслоотделитель размещены внутри компрессорного цеха. Под циркуляционными ресиверами сделан приямок глубиной 2 м. Под линейными и дренажными ресиверами установлены поддоны, высота бортов которых такова, что препятствует растеканию жидкого аммиака по полу цеха (в случае прорыва аммиака из аппаратов).

Компрессорный цех оборудован действующей приточно-вытяжной вентиляцией, кратностью воздухообмена в час приток не менее 2, вытяжка не менее 3, аварийная не менее 8. Приток и вытяжка воздуха предусмотрена из верхней зоны помещения.

Аварийная вентиляция компрессорного цеха имеет пусковое приспособление, как внутри вентилируемых помещений у выходов, так и вне их на наружной стене здания. Электропитание аварийной вентиляции предусмотрено от основного и независимого источника электроэнергии.

Освещенность рабочих поверхностей в машинном и аппаратном отделениях, создаваемая рабочим освещением, составляет 150 ЛК. Освещенность приборов контроля в машинном и аппаратном отделениях составляет не менее 300 ЛК. Питание аварийного освещения производится по отдельной линии, независящей от сети рабочего освещения, и включается автоматически при выключении рабочего освещения.

В компрессорном цехе имеются переносные светильники для осмотра оборудования при ремонте. Трубопроводы вместе с изоляцией имеют опознавательные кольца. Для нанесения опознавательных колец, участки аммиачных трубопроводов должны быть окрашены в желтый цвет и по ним должны быть нанесены кольца в следующих количествах:

одно кольцо на паровых, парожидкостных и жидкостных линиях стороны низкого давления холодильных установок;

два кольца на паровых линиях стороны высокого давления;

три кольца на жидкостных линиях стороны высокого давления.

Кольца наносятся черной краской по желтому фону.

Направление движения холодильного агента указывается стрелками, нанесенными черной краской на видных местах вблизи каждого вентиля.

Отсос пара из испарительной системы происходит через вертикальный РЦ, который одновременно является и отделителем жидкости, для предотвращения “влажного” хода компрессора. В верхней части вертикального РЦ влажный пар разделяется на жидкость и пар, жидкость опять возвращается в приборы охлаждения, а пар отсасывается компрессором.

Разводка трубопроводов в цехе верхняя.

Всасывающие и нагнетательные трубопроводы компрессоров присоединяются к общим магистралям сверху, чтобы в трубопроводах неработающих компрессоров не скапливалось масло и жидкий аммиак.

Уклон аммиачных нагнетательных трубопроводов в сторону маслоотделителя составляет не менее 0,5%, а всасывающих - не менее 0,5% в сторону вертикального циркуляционного ресивера, чтобы при остановке машины сконденсировавшийся холодильный агент сливался в ресивер, выполняющий функцию отделителя жидкости. Максимальное рабочее заполнение жидким аммиаком вертикального циркуляционного ресивера составляет 70%, линейного и дренажного ресиверов - 80% от их объема. Для предупреждения разрушения компрессоров и аппаратов при повышенных давлениях они оснащены пружинными предохранительными клапанами. Предохранительные клапаны компрессоров открываются при разности давлений не более 1,6 Па.

Предохранительные клапаны установленные на компрессорах проверяются не реже одного раза в год, а на аппаратах - не реже одного раза в шесть месяцев, а предохранительные клапаны аппаратов настраиваются на начало открывания на стороне всасывания 1,2 МПа, на стороне нагнетания 1,8 МПа. Предохранительные клапаны аппаратов проверяются один раз в шесть месяцев. Все предохранительные клапаны присоединяются к общей отводящей трубе, которая выводится на 3 метр выше конька крыши самого высокого здания в радиусе 50 метров.

Поршневые компрессора имеют конструктивную защиту от гидравлического удара - крышки безопасности она эффективна при попадании небольшого количества жидкости в цилиндры компрессора. Крышка безопасности открывается при давлении нагнетания не более чем 0,3 МПа. Она перепускает в нагнетательную полость от 15% до 20% жидкости от объема цилиндра.

Обратные клапана на нагнетательных трубопроводах компрессоров предназначены для предотвращения обратного потока холодильного агента в компрессор при его остановке или аварии. Компрессоры и аппараты оснащены манометрами или мановакууметрами, термометрами и стеклами Клинкера, для контроля режима работы. На данной холодильной установке применяются манометры, имеющие надпись “аммиак”, класс точности не ниже 2,5.

Проверка манометров производится не реже одного раза в год. Исправность автоматических приборов защиты аммиачных агрегатов проверяют не реже одного раза в месяц, исправность защитных реле уровня на сосудах и аппаратах - один раз в 10 дней.

Обслуживающий персонал аммиачных холодильных установок обеспечивается индивидуальными средствами защиты. К ним относятся: фильтрующие противогазы марки «КД» с фильтрующей коробкой серого цвета: универсальный спасательный гидрокостюм «УСКГ»; резиновые сапоги и перчатки. Также используются изолирующие противогазы «ИП». Шкафы для хранения противогазов и аппаратов типа «ИП» установлены у выхода из машинного отделения, снаружи машинного отделения рядом с выходной дверью, в коридорах, прилегающих к холодильным камерам. В каждом из шкафов, установленных внутри и снаружи машинного отделения, хранят противогазы в количестве не менее 3-х аппаратов типа «ИП». Кроме этого в шкафу с аппаратами «ИП» находятся три костюма «УСГК». Противогазы проверяют на прочность и газонепроницаемость в отношении аммиака не реже одного раза в шесть месяцев. Изолирующие дыхательные аппараты сжатого воздуха типа «ИП» в комплекте с гидрокостюмом типа «УСГК» используются при ведении аварийных работ. Противогазы применяются, когда в воздухе не менее 16% кислорода и не более 0,5 % аммиака, при больших концентрациях применяется аппарат «ИП» в комплекте с «УСГК». Резиновые перчатки, сапоги и защитные очки применяются при вспомогательных операциях (выпуск масла).

.2 Мероприятия по противопожарной технике в компрессорном цехе

По степени пожарной опасности аммиачная холодильная установка относится к категории «А».

Основные конструкции зданий холодильника относятся к II степени огнестойкости и выполнены из несгораемых материалов. Помещения машинного и аппаратного отделений отделены от других помещений несгораемыми стенами с пределом огнестойкости 0,75ч.

Территория компрессорного цеха находится в чистоте, смазочные материалы хранятся в металлической плотно закрываемой таре.

Класс взрывоопасности компрессорного цеха относится к В-1б.

Электродвигатели компрессоров установлены в брызгозащищенном помещении. Для местного освещения при осмотре, ремонте, чистке оборудования применяются светильники взрывозащищенного исполнения. Исполнение стационарных светильников - пыленепроницаемое, электродвигателей - вытяжной и аварийной вентиляцией - во взрывозащищенном исполнении.

Для тушения пожаров в компрессорном цехе применяются вода и песок, воздушно-механическая пена, порошковые составы и газоизолирующие материалы. У основного входа в компрессорный цех установлен щит, окрашенный в белый цвет, с красной каймой с набором: огнетушители - два; ящик с песком; два топора; две лопаты и один металлический багор.

В компрессорном цехе два порошковых огнетушителя; два воздушно-пенных огнетушителя; один ящик с песком; бочка с водой и асбестовое полотно.

По электроопасности помещения машинного и аппаратного отделений относятся к категории помещений с особой опасностью.

Корпуса электрооборудования, электроаппаратов, светильников занулены. Для переносных светильников применяется напряжение не выше 12В, а электрические инструменты 36В, с обязательным применением средств индивидуальной защиты от напряжения электрическим током.

Для защиты здания компрессорного цеха от прямых ударов молнии применяется сетчатый молниеотвод.

.3 Охрана окружающей среды

Аммиак - ядовитый газ, относится к 4 классу опасности. Наиболее опасным свойством аммиака является его токсичность. Предельно допустимая концентрация аммиака 0,02 мг/л. Аммиак, соединяясь с влагой, образует щелочь, губительно действующую на живые организмы. При больших концентрациях аммиак газообразный вызывает сильное раздражение слизистой оболочки глаз и дыхательных путей, а пребывание человека в течение нескольких минут в помещение с концентрацией аммиак 0,5...1% приводит к смертельному исходу. Жидкий аммиак при попадании на кожу вызывает обморожение, при попадании в глаза может привести к их повреждению.

Эксплуатация холодильной установки предусматривает своевременное и быстрое определение мест утечек холодильного агента в системе с помощью индикаторной бумаги.

При обнаружении утечек причины должны быть устранены. Проверку плотности конденсаторов производят не реже одного раза в месяц, путем определения лакмусовой бумагой наличие аммиака в охлаждающей воде, выходящей из конденсаторов.

Для предупреждения аварийных выбросов необходимо поддерживать оптимальный режим работы установки.

Запрещается выпуск масла в канализацию, водоемы и на грунт. Масло выпускается через МЗС, при давлении 0,02 МПа, в бочки и отправляется на регенерацию.

Литература

1. Прохоров А.М. Советский энциклопедический словарь - М.: Советская энциклопедия 1988 г.

. Явнель Б.К. Курсовое и дипломное проектирование холодильных установок и систем кондиционирования воздуха - М.: Агропромиздат, 1989 г.

. Лашутина Н.Г., Верхова Т.А Суедов В.П., Холодильные машины и установки. - М.: Колос, 2006г - 431 с.

. Самойлов А.И, Игнатьев В.Г. Охрана труда при обслуживании холодильных установок. - М.: Агропромиздат, 1989 г.

. Эксплуатация холодильников. Справочник. - М.: Пищевая промышленность, 1978 г.

. Холодильная техника Применение холода в пищевой промышленности. Справочник - М.: Пищевая промышленность, 1979 - 150 с.

. Курылев Е.С., Герасимов Н.А. Холодильные установки. - Л.: Машиностроение, 1980 г.

. ГОСТ 2.301 - 68 - 2.316 - 68 Общие правила выполнения чертежей.

. ГОСТ 2.704 - 76 Правила выполнения схем.

. ГОСТ 2.788 - 74 - 2.792 - 74 Обозначения условные графические различных теплообменных аппаратов.

. ГОСТ 2.793 - 74 - обозначения условных графических элементов и устройство аппаратов и машин химического производства.