Автор: Пользователь скрыл имя, 13 Ноября 2010 в 12:09, дипломная работа
В данном дипломном проекте выполнено проектирование холодильника специализированного гормолзавода по производству творожной продукции производительностью 15т/сутки.
В проекте выполнен литературный обзор, на основании которого принято решение о строительстве стационарного одноэтажного холодильника с централизованной системой охлаждения. Определена вместимость камер хранения, производительность камер холодильной обработки, разработана планировка охлаждаемого склада.
Проведен расчет теплопритоков, определена тепловая нагрузка от технологического оборудования, рассчитано и подобрано современное аммиачное холодильное оборудование. Оборудование скомплектовано на базе использования двухзвенной компаундной схемы. Выполнена планировка машинного отделения.
Выполнена автоматизация основных схемных узлов холодильной установки.
В разделе «Охрана труда» проведен анализ безопасности жизнедеятельности, который не выявил опасных факторов воздействия на условия труда.
Отдельное внимание в проекте уделено сравнению различных методов определения тепловой нагрузки на холодильное оборудование от технологического оборудования.
Произведены расчеты себестоимости единицы холода и срока окупаемости проекта.
Введение 6
1 Технико-экономическое обоснование 7
2 Литературный обзор 9
3 Описание технологического процесса,
потребляющего искусственный холод 19
3.1 Технология пастеризованного молока 19
3.2 Технология сливок 21
3.3 Технологический процесс производства сметаны 21
3.4 Технологический процесс производства творожных изделий 23
3.5 Технологический процесс производства творога 24
3.6 Составление графика технологического процесса и подбор
необходимого технологического оборудования потребляющего холод 26
3.7 Составления графика потребления холода и определение пиковой
нагрузки на холодильное оборудование 29
4 Расчёт ёмкости камер, планировка холодильника 30
5 Выбор конструкции ограждений.
Расчёт толщины теплоизоляции 34
6 Расчёт теплопритоков 40
6.1 Расчёт теплопритока через ограждающие конструкции помещения 41
6.2 Расчёт теплопритока от продуктов при их холодильной обработке 45
6.3 Расчёт теплопритоков от вентиляции 49
6.4 Расчёт теплопритоков связанных с эксплуатацией камеры 49
7 Составление функциональной схемы холодильной установки 56
7.1 Определение температуры конденсации и температуры
кипения хладагента 56
7.2 Составление функциональной схемы холодильной установки
и принцип её действия 58
7.3 Расчёт термодинамических циклов 58
8 Расчёт и подбор оборудования 63
8.1 Расчёт и подбор компрессоров 63
8.2 Расчёт и подбор конденсаторов 66
8.3 Расчёт и подбор испарителей для охлаждения ледяной воды 68
8.4 Расчёт и подбор воздухоохладителей 70
8.5 Расчёт и подбор камерных батарей 72
8.6 Расчёт и подбор градирни 73
8.7 Расчёт и подбор аммиачных насосов 75
8.8 Расчёт и подбор трубопроводов 76
8.9 Расчёт и подбор ёмкостных аппаратов 83
8.10 Подбор маслоотделителя 87
8.11 Подбор отделителя жидкости 87
8.12 Подбор воздухоотделителя 88
8.13 Подбор маслособирателя 88
8.14 Подбор гидроциклонов 88
9 Планировка машинного отделения 90
10 Автоматизация холодильной установки 94
11 Сравнительный расчёт тепловой нагрузки от технологического
оборудования различными методами 97
12 Расчёт экономического эффекта 102
12.1 Расчёт реальных инвестиций 102
12.2 Расчёт себестоимости продукции (холода) 104
12.3 Экономическая эффективность проекта 112
13 Охрана труда 117
Заключение 125
Список использованной литературы 126
Приложения
5 Выбор конструкций ограждений.
Расчёт толщины теплоизоляции
Теплоизоляционная конструкция здания холодильника должна содержать теплоизоляционный слой из материала, удовлетворяющего условию: ; при 20оС /9, с.23/.
Толщина слоя теплоизоляции обычно определяется из условия, что термическое сопротивление ограждения не меньше нормативного значения или что влага из окружающего воздуха не будет конденсироваться на поверхности теплоизоляционной конструкции при расчётных значениях температуры и влажности окружающего воздуха (т.е. недопущения конденсации пара на поверхности).
Для
теплоизоляционных конструкций
здания холодильника толщина теплоизоляционного
слоя
определяется по формуле /9, с.24/
где – коэффициент теплопроводности изоляционного слоя, Вт/(м К); принимаем по приложению 12 /9, с. 215/;
– нормативное значение термического
сопротивления, (м2К)/Вт; принимаем
по приложениям 1, 2, 3, 4, 5, 6 /4, с. 568-569/ или
рассчитываем по условию недопущения
конденсации влаги
(5.2)
где - коэффициент, характеризующий массивность ограждения, – для массивных ограждений, – для ограждений средней массивности, – для лёгких ограждений /4, с.90/;
– температуры воздуха
в помещениях с наружной и
с внутренней стороны,
– коэффициенты теплоотдачи с наружной и внутренней поверхностей ограждения, Вт/(м2К); принимаем по приложению 14 /9, с.216/;
– температура точки росы, оС;
– сумма термических
План холодильника показан на рисунке 5.1.
Принятые
теплоизоляционные конструкции
ограждений представлены в таблице 5.1.
Таблица 5.1 – Теплоизоляционные конструкции ограждений
| Конструкция ограждения | Материал слоя | ||
| 1 Наружная стена | 1 Кирпичная
кладка
2 Цементная штукатурка 3 Два слоя гидроизола на битумной мастике 4 Пенополистирол ПСБ-С 5 Цементная штукатурка |
0,38
0,02 0,004 0,02 |
0,81
0,93 0,3 0,05 0,93 |
| 2 Покрытие | 1 Пять слоёв
гидроизола на битумной мастике
2 Бетонная стяжка 3 Пергамин 4 Пенополистирол ПСБ-С 5 Железобетонная плита |
0,012 0,04 0,01 0,35 |
0,3 1,86 0,15 0,05 2,04 |
| 3 Внутренняя стена | 1 Кирпичная
кладка
2 Цементная штукатурка 3 Два слоя гидроизола на битумной мастике 4 Пенополистирол ПСБ-С 5 Цементная штукатурка |
0,25
0,02 0,004 0,02 |
0,81
0,93 0,3 0,05 0,93 |
| 4 Перегородка | 1 Цементная
штукатурка
2 Два слоя гидроизола на битумной мастике 3 Пенобетон 4 Цементная штукатурка |
0,02
0,004 0,25 0,02 |
0,93
0,3 0,26 0,93 |
| 5 Обогреваемый пол на грунте | 1 Тяжёлый бетон
2 Бетонная стяжка 3 Слой пергамина 4 Пенополистирол ПСБ-С 5 Цементный раствор 6 Строительный песок 7 Бетонная плита с электрообогревом |
0,04
0,08 0,001 0,025 1,35 |
1,86
1,86 0,15 0,05 0,93 0,58 |
| 6 Неизолированный пол на грунте | 1. Монолитное
бетонное покрытие
2. Бетонная подготовка 3. Насыпной грунт |
0,05
0,1 1,2 |
1,86
1,86 0,84 |
Расчет
толщины теплоизоляции для
-
для наружной стены
Принимаем теплоизоляционный слой , состоящий из двух плит толщиной 0,1м.
Действительное
значение термического сопротивления:
–
для внутренней стены северной
Принимаем теплоизоляционный слой , состоящий из двух плит толщиной 0,1м.
Действительное
значение термического сопротивления:
По
формуле 5.1 аналогичным образом рассчитываются
покрытие, пол, внутренние и наружные стены
других камер. Полученные результаты сведены
в таблицу 5.2.
Таблица 5.2 – Расчет толщины теплоизоляции
| Наименование ограждения | Требуемое термическое
сопротивление |
Расчетная толщина
теплоизоляции |
Действительная
толщина теплоизоляции |
Действительное
термическое сопротивление |
| Камера хранения замороженного творога №1 | ||||
| наружная стена северная | 4,41 | 0,185 | 0,2 | 4,67 |
| внутренняя стена восточная | 4,3 | 0,184 | 0,2 | 4,61 |
| внутренняя стена западная | 4,3 | 0,184 | 0,2 | 4,61 |
| пол с обогр. | 5,5 | 0,14 | 0,15 | 5,69 |
Продолжение таблицы 5.2
| Наименование ограждения | Требуемое термическое
сопротивление |
Расчетная толщина
теплоизоляции |
Действительная
толщина теплоизоляции |
Действительное
термическое сопротивление |
| покрытие | 4,6 | 0,216 | 0,225 | 4,79 |
| Камера хранения замороженного творога №2 | ||||
| внутренняя стена восточная | 4,3 | 0,184 | 0,2 | 4,61 |
| внутренняя стена западная | 4,3 | 0,184 | 0,2 | 4,61 |
| пол с обогревом | 5,5 | 0,14 | 0,15 | 5,69 |
| покрытие | 4,6 | 0,216 | 0,225 | 4,79 |
| Камера хранения замороженного творога №3 | ||||
| внутренняя стена восточная | 4,3 | 0,184 | 0,2 | 4,61 |
| внутренняя стена западная | 4,3 | 0,184 | 0,2 | 4,61 |
| внутренняя стена южная | 4,3 | 0,184 | 0,2 | 4,61 |
| пол с обогревом | 5,5 | 0,14 | 0,15 | 5,69 |
| покрытие | 4,6 | 0,216 | 0,225 | 4,79 |
| Камера хранения цельномолочной продукции №4 | ||||
| внутренняя стена южная | 2,4 | 0,09 | 0,1 | 2,6 |
| внутренняя стена западная | 2,4 | 0,09 | 0,1 | 2,6 |
| внутренняя стена восточная | 2,4 | 0,09 | 0,1 | 2,6 |
| перегородка северная | – | – | – | – |
| покрытие | 2,8 | 0,125 | 0,125 | 2,8 |
| пол неизолированный | – | – | – | – |
| Продолжение таблицы 5.2 | ||||
| Наименование ограждения | Требуемое термическое
сопротивление |
Расчетная толщина
теплоизоляции |
Действительная
толщина теплоизоляции |
Действительное
термическое сопротивление |
| Экспедиция | ||||
| наружная стена северная | 2,28 | 0,08 | 0,1 | 2,66 |
| внутренняя стена восточная | 2,4 | 0,09 | 0,1 | 2,6 |
| внутренняя стена западная | 2,4 | 0,09 | 0,1 | 2,6 |
| перегородка южная | – | – | – | – |
| пол неизолированный | – | – | – | – |
| покрытие | 2,8 | 0,125 | 0,125 | 2,8 |