Velge en avkjølingsmetode på et tidlig designstadium. Kursarbeid: Valg og begrunnelse for typen klimaanlegg Systemering Begrunnelse for avkjølingsmetode og valg av ktskp-system

Klimaanlegget er designet for å utføre følgende funksjoner:

• - sikre normale levekår for passasjerer og mannskap under flyging og på bakken,
• - kjøling av elektronisk utstyr om bord.

Aircraft SCV består av to delsystemer, som hver inkluderer:

• - et system for lufting av luft fra flymotorer eller fra en ekstra kraftenhet,
• - luftkjølesystem og dets fuktighetsbehandling;
• - lufttilførsels- og distribusjonssystem i flykabinen;
• - kontroll- og styringssystem.

Motorluftingssystem

Luft hentes fra motorens kompressortrinn. Luftutluftningssystemet består av:

• - motorluftutluftingsenhet;
• - en trykkregulator som gir det nødvendige trykket ved innløpet til kjølesystemet;
• - en varmeveksler som gir en temperatur ved utløpet av valgsystemet ikke mer enn 200 C.

Luftkjølesystem

I følge anbefalinger fra retningslinjer, for denne typen fly, velger vi en to-trinns to-turbin SCR med fuktseparasjon i høytrykksledningen og varmegjenvinning ved turbininnløpet til turbokjøleren (fig. 1)

Fordelen med denne SCR-ordningen fremfor ordninger med avfukting i lavtrykksledningen er den høyere tørkegraden av den avkjølte luften. Bruken av det andre trinnet av mellomkompresjon av den avkjølte luften gjør det mulig å øke økonomien og termisk effektivitet til SCR, og oppvarmingen av luften foran turbinen - for å øke levetiden til turbokjøleren.

Luft fra startsystemet føres inn i kjølesystemet gjennom en strømningsregulator. Først avkjøles luften i den foreløpige varmeveksleren AT1 til en viss temperatur (definert i punkt 3), deretter kommer den inn i KM-kompressoren til TX turbo-kjøleenheten. Etter kompressoren kommer luften inn i fuktseparasjons "sløyfen" foran turbinen T, som dannes av AT3 regenererende varmeveksler for fordampning av kondensat, og AT4 kondensator for fuktighetskondensasjon. Luften i kondensatoren blir avkjølt til ønsket temperatur ved at luften forlater turbinen. Vannkondensatet separeres i HP-vannutskilleren og injiseres i skyllelinjen til hovedvarmeveksleren og deretter i atmosfæren. Fra kjøleenhetene på babord og styrbord kommer luft inn i en enkelt kaldluftsamler, og derfra til førerhuset.

Figur 1.

Luftdistribusjon og forsyningssystem

Distribusjons- og forsyningssystemet er designet for å forberede luftblandingen med de nødvendige parametrene, levere den til cockpiten og distribuere den i hyttene, cockpiten og husholdningslokaler fly. Systemet inkluderer:

• - kaldluftsamler;
• - varmluftsamler;
• - temperatur- og lufttrykksensorer i førerhuset;
• - luftfordelingsenheter i hytter, cockpit og vaskerom.

Lufttemperaturen i kabinen styres ved å blande varm luft inn i luften fra kjølesystemet.

En del av luften fra kupeen leveres av elektriske vifter gjennom filtre til utkastere, der frisk og brukt luft blandes og tilføres kaldluftsamleren. Ejektorene er designet slik at luften etter dem kan strømme: blandet inn i hyttene og frisk luft inn i cockpit.

Begrunnelse for valget av LNPP-2 teknisk vannforsyningssystem Rundbord "Miljøaspekter ved bruk av kjøletårn i NPP-kjølesystemer", Sosnovy Bor,

Hovedspørsmål Sammenlignende analyse drift av enheter med "tørre og våte kjøletårn" har ikke blitt gjort så langt. Det bør tas i betraktning at dampfakkelen vil fange opp og spre stråle aerosoler fra ventilasjonsrørene til den opererende LNPP til umiddelbar nærhet. Medisinske eksperter forutsier allerede en økning i antall sykdommer forårsaket av dette nabolaget. Hittil har det ikke blitt utført studier på mulige konsekvenser for menneskers helse og arten av hele spekteret av kjemikalier og biologiske komponenter oppløst i vannet i Finske golfen, som vil slippes ut av "våte" kjøletårn.

Sentrale spørsmål Dampskyen over "Sosnovoborsky vulkanen" vil dekke byen og de nærmeste bosetningene i Leningrad-regionen. Antall solskinnsdager i vår allerede overskyede region vil reduseres betydelig. Om vinteren vil byen vår og omgivelsene fryse over av den kontinuerlig fallende fuktigheten. En spesiell samtale handler om 500 meter området rundt kjøletårnene. Driftspersonellet til det opererende LNPP, ansatte i NITI, arbeidere og ansatte i bedrifter som ligger i industriområdet vil lide mest.

De viktigste faktorene for valg av kjølesystem er de første tekniske kravene til kraften til kraftenheten, referanse, pålitelighet i drift; lokale klimatiske og hydrologiske forhold, inkl. tilgjengeligheten av en vannkilde; plassbegrensninger; krav til forskriftsdokumenter innen sikkerhet miljø; kostnadsfaktorer, inkl. driftskostnader.

Vannkode for den russiske føderasjonen N 74-FZ (trådte i kraft fra) Kapittel 6. BESKYTTELSE AV VANNFAKTER Artikkel 60. Beskyttelse av vannforekomster under design, konstruksjon, ombygging, igangkjøring, drift av vannstyringssystemet P.4 Utforming av tekniske vannforsyningssystemer med direkte strøm er ikke tillatt ...

Sirkulerende teknisk vannforsyningssystem Fordeler: gjør det mulig å drastisk redusere NPPs behov for ferskvann og redusere varmeutslipp til vannkilden betydelig Ulemper: strukturen til konstruksjonene er mer kompleks enn direktestrømningssystemet, dyrere å bygge og betjene

Fullførte arbeider i sammenligning av fordampende og "tørre" kjøletårn "Sammenlignende analyse av drift av enheter med" tørre "og" våte "kjøletårn" (JSC SPbAEP, 2005) "Mulighetsstudier i sammenligning av" våte "og" tørre "kjøletårn i forhold til forholdene til NVNPP-2-nettstedet "(JSC Atomenergoproekt, 2009)

Fordeler med fordamping kjøletårn oppnå den nødvendige tekniske økonomiske indikatorer av Leningrad NPP-2-prosjekt, ved å sikre kapasiteten til kraftenheten 1198 MW, minimere kjølekostnader, referansebeslutninger, positiv driftserfaring ved drift av NPPer i Russland og i utlandet, noe som muliggjør å sikre den nødvendige prosjektgjennomføringsperioden (igangkjøring i 2013) ; overholdelse av kravene i forskriftsdokumenter innen miljøvern

Tørre kjøletårn Kapitalkostnadene for tørre kjøletårn er 3-5 ganger høyere enn kostnadene ved fordamping kjøletårn, en betydelig underutvikling av kraften til et kjernekraftverk som opererer på "tørre" kjøletårn, noe som skyldes en høyere temperatur på kaldt vann mangel på erfaring med å drive "tørre" kjøletårn med høy effekt i vinterklima LNPP-2-område, som reduserer påliteligheten av NPP-operasjonen, utføres kontroll av varmen fra det tårnetørre kjøletårnet ved å åpne / lukke mange lameller og slå på / av varmevekslingsseksjonene ved hjelp av ventiler med en elektrisk drivenhet i henhold til signaler fra mange sensorer. Systemets pålitelighet, spesielt under vanskelige værforhold, reduseres betydelig. termisk innvirkning på miljøet.

Vurdering av innvirkningen av kjøletårn på forplantning av ventilasjonsutslipp fra et kjernekraftverk Effekten av et kjøletårnsfluke på diffusjonen av en urenhet fra en gass-aerosolutslipp i en ventilasjonsstabel av LNPP-2 fører til en mer intensiv spredning av en radioaktiv urenhet når den forplantes nær flammen. Ved beregning av sannsynlige konsentrasjoner av radionuklider i overflateluften ble 10 års statistikk over meteorologiske observasjoner brukt. Verdiene av fortynnings- og avsetningsfaktorene ble undersøkt i en radius på opptil 10 km fra utslippskilden (inkludert byen Sosnovy Bor) i retning av 16 punkter.

Vurdering av innvirkningen av kjøletårn på utbredelsen av NPP-ventilasjonsutslipp I følge forsiktige estimater fører hensyntagen til utbredelsen av kjøletårnets fjær i en konstant vindretning som sammenfaller med retningen fra kjøletårnet til LNPP-2 ventilasjonsrør, en økning i engangsoverflatekonsentrasjoner ikke mer enn 2 ganger for værstabilitetskategori A– D, som danner luftforurensning i avstander opptil 3 km fra NPP. Ved avstander over 10 km vil maksimal konsentrasjonsøkning ikke overstige 40%. For de aktuelle forholdene ble maksimalt mulige individuelle eksponeringsdoser for den kritiske befolkningsgruppen, på grunn av de nominelle gass-aerosolutslippene fra LNPP-2, undersøkt. Når fire enheter settes i drift, vil doselaster på den kritiske gruppen av befolkningen, med tanke på effekten av kjøletårnbluss, ikke overstige nivået av ubetinget akseptabel risiko (mindre enn 10 μSv / år) ifølge NRB-99/2009

Vurdering av innvirkningen av kjøletårn på fordelingen av ventilasjonsutslipp fra driften LNPP Utslipp av inerte gasser og 131-jod fra 4 enheter LNPP-2, som hovedsakelig danner doselasten på befolkningen, vil ikke overstige 40% av tilsvarende utslipp, og følgelig doselasten på befolkningen , fra den opererende LNPP. I samsvar med dataene fra Radium Institute. VG Khlopin [rapport ved International Ecological Forum "Environment and Human Health", 2008, St. Petersburg; rapportere på et møte på JSC Atomenergoproekt, Moskva, 2010] et realistisk estimat av effektive doser til befolkningen fra utslipp fra den opererende Leningrad NPP i byen ikke oversteg 0,5 μSv / år.

Vurdering av innvirkningen av kjøletårnene på forplantningen av ventilasjonsutslipp fra den opererende LNPP Med tanke på den ovennevnte mulige økningen i engangsoverflatekonsentrasjoner i luften opptil 2 ganger, faller doselastene fra gass-aerosolutslipp fra LNPP i sonen til flammespredningen til LNPP-2 kjøletårnene, i nærheten fra kilden) vil ikke overstige 1 μSv / år. Når fire VVER-enheter settes i drift, vil doselaster på den kritiske befolkningsgruppen, med tanke på påvirkningen fra kjøletårnbluss, ikke overstige nivået av ubetinget akseptabel risiko (mindre enn 10 μSv / år) ifølge NRB-99/2009

Spesifikke forurensninger i kjølevannet i kjøletårnene. Innholdet av spesifikke komponenter i vannet i industrielle vannforsyningssystemer (MU, Rospotrebnadzor) må sikre samsvar med MPC i luften i arbeidsområdet (GN). En foreløpig vurdering av samsvar med vannkvaliteten (salter av giftige metaller i 1-2 fareklasse) av kjøletårn med gjennomsnittlig daglig MPCd for befolkningen, som er 1-2 størrelsesorden strengere enn MPC i luften i arbeidsområdet. Vurderingen ble utført i samsvar med IAEAs retningslinjer 1. Spredning av radioaktive stoffer i luft og vann og regnskapsføring av befolkningsfordeling i lokalitetsvurdering for kjernekraftverk. NS-G Kravene i de internasjonale sikkerhetsstandardene "Generiske modeller for bruk ved vurdering av innvirkningen av utslipp av radioaktive stoffer til miljøet" (SRS nr. 19, IAEA, Wien, 2001)

Spesifikke forurensninger i kjølevannet i kjøletårn Element Relativ til MPCss-konsentrasjon av HM i luften av kjøletårnets munn Cu1, Pb1, Ni6, Cd5, Co9, Mn3,210 -3

Spesifikke forurensninger i kjølevannet i kjøletårn I luften i kjøletårnene (unntatt fortynning med atmosfærisk luft) overstiger ikke konsentrasjonen av giftige metaller i forhold til MPCd 6 (nikkel i det opprinnelige sjøvannet). Tatt i betraktning spredningsegenskapene til atmosfæren med den maksimale dispersjonsfaktoren tatt lik 10-4, antas konsentrasjonen av giftige metaller i luften i nærsonen til Leningrad NPP-2 å være tusenvis av ganger lavere enn MPCss, noe som ikke vil føre til noen signifikante konsekvenser for befolkningen og økosystemkomponentene.

Inhibitorer og biocider i kjøletårnvann Følgende reagenser brukes til å forhindre korrosjon og biologisk vekst i kjøletårn: Kolloidalt karbon Konsentrasjon i luft ved utløpet av kjøletårnet \u003d 8, mg / m3 (*) ved MPC. \u003d 5, mg / m3 (karbon). Natriumhypoklorittkonsentrasjon i luft ved utløpet av kjøletårnet \u003d 1, mg / m 3 (*) ved MPC. \u003d 3, mg / m3 (klor). (*) Beregnede konsentrasjoner oppnådd etter den konservative metoden (SRS nr. 19, IAEA, Wien, 2001)

Utført statlig miljøkompetanse for LNPP-2 1. Statlig miljøundersøkelse av materialer for å underbygge lisensen til Rostechnadzor for plassering av enhet 1 og 2 i Leningrad atomkraftverk-2 2. Statlig miljøgjennomgang av materialer for å rettferdiggjøre lisensen til Rostechnadzor for bygging av enheter 1 og 2 i Leningrad atomkraftverk-2 3. Hovedstatens undersøkelse 4. Stat miljøundersøkelse av materialer for å rettferdiggjøre Rostekhnadzor-lisensen for plassering av enheter 3 og 4 i Leningrad NPP-2

Resultatene av de gjennomførte miljøundersøkelsene for den første fasen av LNPP-2 “Ekspertkommisjonen for statens miljøkonsekvensvurdering vurderer at materialene som presenteres for å underbygge lisensen for plassering og konstruksjon av kraftenheter 1 og 2 i LNPP-2, oppfyller kravene i lovgivning og forskriftsdokumenter Av den russiske føderasjonen innen miljøvern. Den innsendte dokumentasjonen inneholder materialer som påvirker kraftenhetene 1 og 2 på miljøet, som reflekterer miljøvernstiltak og rettferdiggjør miljøsikkerheten til den planlagte aktiviteten. "

Generelle materialer som en del av prosjektet i 2. trinn av LNPP-2 Multifaktorvurdering av miljørisikoen for befolkningen fra miljøforurensning under samtidig (normal) drift av LNPP-2 og LNPP i samsvar med Rospotrebnadzor Manual R, NRB-99/2009, IAEA-retningslinjer, anbefalinger ICRP og andre. Vurdering av konsekvenser for befolkningen, graden av forurensning av land, luft, vann, mat fra ulykker ved kraftenheten i samsvar med IAEAs anbefalinger (Prosedyrer for gjennomføring av sannsynlige sikkerhetsvurderinger av kjernekraftverk (nivå 3): Konsekvenser utenfor stedet og Estimering av risiko for publikum: En sikkerhetspraksis. IAEA Safety Series No. 50-P-12).

Modernisering av Leningrad NPP-2 kjøletårndesign under bygging Innledende utforming av kraftenheten Antall gradienter per enhet Sirkulasjon vannstrømningshastighet, m3 / time Vanntap for fordampning,% / m3 / dag Vanntap med dråpeinnblanding,% / m3 / dag Totale tap for fire kraftenheter, m3 / dag Blokk, 1 /, 002 / 3.6 Blokk, 1 /, 002 / 3.4 Blokk, 1 /, 002 / 3.4 Blokk, 1 /, 002 / 3.4 Optimalisert kraftenhet løsning Antall gradienter per enhet Sirkulerende vannstrømningshastighet, m3 / t Vanntap for fordamping,% / m3 / dag Vanntap med dråpeinnføring,% / m3 / dag Totalt tap for fire kraftenheter, m3 / dag Enhet , 1 /, 001 / 1.8 Blokk, 1 /, 001 / 1.7 Blokk, 1 /, 001 / 1.7 Blokk, 1 /, 001 / 1.7

Modernisering av LNPP-2 kjøletårndesign under bygging Under utviklingen av arbeidsdokumentasjon for LNPP-2 kjøletårn, ble det oppnådd en reduksjon i vanntap i mengden m3 / dag. Samtidig ble mengden av tap med dråpeinnblanding redusert med halvparten. Disse resultatene ble oppnådd ved bruk av svært effektive vannlåser og begrunnelse for å redusere strømmen av sirkulerende vann.

Denne metoden er bare begynnelsen på harmoniseringen av den generelle metoden som er beskrevet i alle deler av EN 15316, for å bestemme det totale energiforbruket til sluttbrukere (varme- og varmtvannsforsyningssystem), eksterne nettverk og energiproduksjonskilder (kjeleanlegg, bioinstallasjon, solfangere, varmepumpe, kraftvarmeanlegg og så videre.). Den gitte europeiske normen er inkludert i listen over forbedringer av den ukrainske lovgivningsmessige og juridiske rammen for energieffektivitet i byggebransjen "Sektorprogram for forbedring av energieffektivitet i bygg for 2010-2014."

Vær oppmerksom på at denne metoden er et kvantitativt uttrykk for påvirkningsfaktorene for energieffektiviteten til varmesystemer som er beskrevet i DSTU B А.2.28: 2010, avsnitt "Energieffektivitet", som en del av prosjektdokumentasjon gjenstander. Imidlertid er denne teknikken ennå ikke fullført. Det dekker ikke det ekstra energiforbruket til varmesystemet - pumpe i forskjellige varmesystemer, automatisering og ventilstasjoner - angitt i EN 1531623: 2007 “Varmesystemer i bygninger. Metode for beregning av systemets energibehov og systemeffektivitet. Del 23: Distribusjonssystemer for romvarme ".

Ligning (1) av metoden beskriver påvirkningsfaktorene til forskjellige varmesystemer (vann, elektrisk, luft, infrarød) i alle de forskjellige moderne teknologiske utstyrene. Imidlertid dekker det ennå ikke det nyeste energieffektive oppvarmingsutstyret som kombinasjonsventiler for to-rørssystemer (Danfoss ABQM), termo-balanserende ventiler for en-rørsystemer (Danfoss ABQT), som har overgått energieffektivitetsindikatorene til de tekniske løsningene som inngår i ligning (1) ...

Dessverre følger ikke metodikken, spesielt den mellomstatlige, utviklet og godkjent i årevis, med vitenskapelig og teknologisk fremgang. Metoden dekker også de fleste av de tekniske løsningene som brukes i dag for oppvarming av bygninger, og er en betydelig utvikling av de reguleringsmetodene som er i kraft i Ukraina, beskrevet i avsnitt 6 i vedlegg 12 til endring. Nr. 1: 1996 til SNiP 2.04.05-91 "Oppvarming, ventilasjon og klimaanlegg", samt i punkt 5.2 i DSTUN B А.2.25: 2007 "Retningslinjer for utvikling og utarbeidelse av et energipass for bygninger."

Metodikken inneholder referanser til prDSTUN B V.1.1XXX: 201X "Construction climatology". Denne standarden vil bli utgitt i 2011. Metoden inneholder også referanser til EN 14336: 2004 “Varmesystemer i bygninger. Installasjon og igangkjøring av vannbaserte varmesystemer ", som må brukes til obligatorisk igangkjøring av varmesystemer. Kravene i denne europeiske standarden for testing av rørledninger under trykk er allerede angitt i DSTU B V.2.544: 2010 "Design av varmesystemer for bygninger med varmepumper", som er modifisert til EN 15450: 2007. Metodene for hydraulisk justering av varmesystemer finnes i boka av V.V. Pyrkova “Hydraulisk regulering av varme- og kjølesystemer. Theory and Practice ”2010, samt pedagogiske filmer lagt ut på Danfoss nettsted (www.danfoss.com) *.

Kravene til EN 14336: 2004 for ventiler og beslag for igangkjøring er som følger:

❏ Før designeren av et varmesystem, må designeren bestemme metoden og innretningene for å sette opp systemet og bruke avstengnings- og kontrollutstyr (i denne sammenheng, balansering) som muliggjør implementering av den valgte metoden;

❏ hele settet og installasjonen av systemet må være i full overensstemmelse med prosjektet.

På slutten av metodikken blir det gitt et eksempel på å sammenligne energiforbruket til et elektrisk og vannoppvarmingssystem. Eksemplet er implementeringen av kravene i punkt 5.24 i endring. №1: 2009 til DBN V.2.215-2005 "Boliger", ifølge hvilke bruk av elektriske varmesystemer, med unntak av elektriske varmesystemer fra fornybare energikilder, krever teknisk og økonomisk begrunnelse. Eksemplet inneholder lenker til den nye utgaven av prDBN B.2.524: 201X "Elektriske kabeloppvarmingssystemer", som du vil bli kjent med i 2011.

Vær oppmerksom på at i samsvar med kravene i punkt 5.24 og 5.25 rev. Nr. 1: 2009 til DBN V.2.215-2005 krever bruk av et lokalt kjelehus og gassgeneratorer av leiligheter også teknisk og økonomisk begrunnelse. Disse kravene er tilpasset bestemmelsen i art. 6 i direktiv 2010/31 / EU "Energy Performance of Buildings", samt lovutkastet til Ukraina "On the energieffektivitet av bygninger", ifølge hvilke lokale kjelehus og leilighetsgassgeneratorer ikke er inkludert i listen over alternative energikilder for oppvarming av bygninger. For å implementere den tekniske og økonomiske begrunnelsen for disse tekniske løsningene, er det nødvendig å harmonisere våre standarder til de relevante delene av EN 15316.

Metodikk

1. Teknisk og økonomisk begrunnelse valget av et bygningsvarmesystem utføres ved å sammenligne alternativer for designløsninger for energiforbruk.

2. En omfattende bestemmelse av energieffektiviteten til en designløsning med tanke på energieffektiviteten til energikilden, eksterne energioverføringsnettverk og varmeforbrukssystemene i bygningen anbefales å utføres i henhold til metodikken i EN 15316 (alle deler).

3. En forenklet sammenligning av designalternativer - bare når det gjelder energieffektiviteten til fordelingen av termisk energi fra varmesystemet i bygningen, uten å ta hensyn til det ekstra energiforbruket for drift av det elektriske utstyret til vannvarmesystemet (pumpe, elektronikk, elektriske drivenheter osv.) - anbefales å utføres i henhold til metoden i EN 1531621.

3.1. Varianter av designløsninger sammenlignes i henhold til estimert forbruk av varmeenergi for oppvarmingsperioden, bestemt av mengden månedlige estimerte kostnader.

3.2. For en bygning med forskjellige interne temperaturforhold eller med strukturelt forskjellige varmesystemer, blir sammenligningen utført henholdsvis for hver temperatursone i bygningen eller for systemets dekningsområde. Bygningen er delt inn i temperatursoner når lufttemperaturforskjellen i de oppvarmede rommene er mer enn 3 ° C (unntatt leiligheter).

3.3. Det estimerte forbruket av termisk energi fra oppvarmingssystemet til bygningen Qem, ls, året for oppvarmingsperioden, avhengig av detaljgraden av påvirkningsfaktorene for systemets energieffektivitet - utstyret som brukes, kretsdesign, styringsmidler, egenskapene til det oppvarmede rommet - bestemmes av ligningen (1):

Her er fhudr en koeffisient som tar hensyn til ytelsen til hydraulisk balansering av systemet; fim - koeffisient som tar hensyn til bruken av periodiske termiske forhold i rommet; frad er en koeffisient som tar hensyn til effekten av strålevarmeoverføring; ηem er en generaliseringskoeffisient som tar hensyn til systemets varmeoverføringsforhold:

der ηstr er en koeffisient som tar hensyn til innflytelsen av gradienten (stratifisering) av lufttemperaturen i rommet, for noen systemer - det aritmetiske gjennomsnittet av koeffisientene ηstr1 (tar hensyn til temperaturen på kjølevæsken) og ηstr2 (tar hensyn til varmerens installasjonsbetingelser); ηctr - koeffisient med tanke på den anvendte typen romtemperaturregulering; ηemb er en koeffisient som tar hensyn til varmetilførselen til det oppvarmede rommet fra innebygde varmeelementer (for panel-strålingssystemer), for noen systemer er det det aritmetiske gjennomsnittet av koeffisientene ηemb1 (tar hensyn til typen panel-strålingssystem) og ηemb2 (tar hensyn til den varmeisolasjonen av panel-strålingssystemet til tilstøtende rom).

Ytterligere variabler i formel (1): n - antall hele og ufullstendige måneder av oppvarmingsperioden; Qk er det totale varmetapet til en bygning gjennom dens termiske konvolutt i den første måneden av oppvarmingsperioden, kWh (bestemt i samsvar med 5.3 DSTUN BA.2.25, beregner antall gradedager for hele og ufullstendige måneder av oppvarmingsperioden i samsvar med 5.5 prDSTUN B V.1.1XXX: 201X); Qvn - interne varmeinnganger i den første måneden av oppvarmingsperioden, kW⋅ år (bestemt i samsvar med 5.8 DSTUN B А.2.25, mens du tar antall gradedager i en hel måned og en ufullstendig måned i samsvar med tabell 3 prDSTUN B В.1.1XXX: 201X; varmeinngang i andre typer bygninger bestemmes i henhold til referansedataene for det tilsvarende utstyret, teknologisk prosess og så videre.); Qs - varmeinngang gjennom vinduer og andre lystransparente bygningskonvolutter fra total (direkte og spredt) solstråling under gjennomsnittlige skyforhold i den første måneden av oppvarmingsperioden, kWh (bestemt i samsvar med 5.9 DSTUN B A.2.25, tar intensiteten av solstrålingen for en hel måned og bestemme ved interpolering for en ufullstendig måned av oppvarmingsperioden i samsvar med tabell 8 prDSTUN B V.1.1XXX: 201X; antall dager i en ufullstendig måned bestemmes i samsvar med tabell 3 prDSTUN B V.1.1XXX: 201X); v er koeffisienten for utnyttelse av varmegevinster (tar hensyn til bygningens evne til å oppfatte varmegevinster), for bygninger uten automatisk regulering av lufttemperaturen i lokalene v \u003d 0, for bygninger med automatisk tilførsel av lufttemperaturregulering i lokalene, bestemmes det i samsvar med fig. 1 etter kriteriet termisk treghet D, som bestemmes av ligning (4) i DBN V.2.631.

4.3.1. Påvirkningsfaktorene for energieffektiviteten til vannoppvarmingssystemet med varmeenheter (radiator, konvektor, etc.) i rom som ikke er mer enn 4 m høye er presentert i tabell. 1 og 2. Koeffisienten som tar hensyn til bruken av det periodiske termiske regimet i lokalene er fim \u003d 0,97. Koeffisienten som tar hensyn til effekten av strålevarmeoverføring er frad \u003d 1.0. Koeffisienten som tar hensyn til den hydrauliske justeringen av fhudr-systemet er tatt i samsvar med tabellen. 2.

4.3.2 ... Påvirkningsfaktorer for energieffektiviteten til et strålende vann- eller elektrisk varmesystem med integrert bygningskonstruksjon varmepaneler i rom med en høyde på ikke mer enn 4 m er presentert i tabellen. 3 og 4.

Koeffisienten som tar hensyn til bruken av lokalets periodiske termiske regime, blir tatt som fim \u003d 0,98. Koeffisienten som tar hensyn til innflytelsen av varmeoverføring er frad \u003d 1.0. Koeffisienten som tar hensyn til den hydrauliske justeringen av fhudr-systemet er tatt i samsvar med tabellen. 4.

4.3.3. Påvirkningsfaktorene for energieffektiviteten til det elektriske varmesystemet i rom med en høyde på ikke mer enn 4 m er presentert i tabellen. 5. Koeffisienten som tar hensyn til bruken av det periodiske termiske regimet i lokalene er tatt fim \u003d 0,97 (brukt i systemer med integrert tilbakemelding). Koeffisienten som tar hensyn til effekten av strålevarmeoverføring er frad \u003d 1.0.

4.3.4. Påvirkningsfaktorene for energieffektiviteten til luftoppvarming av bygninger med ikke større enn 4 m høye rom er presentert i tabell. 6.

4.3.5. Påvirkningsfaktorene for energieffektivitet til systemer i rom med en høyde på 4 til 10 m (bygninger med betydelig indre plass) er presentert i tabellen. 7. Parametere til luftoppvarmingssystemet:

❏ for mellomhøyden på rommet bestemmes som det aritmetiske gjennomsnittet for systemer med vertikale eller horisontale strømmer;

❏ for et panelstrålende vannvarmesystem med en høyde på ikke mer enn 4 m, blir parameteren ηem tatt for en romhøyde på 4 m; i dette tilfellet ηrad \u003d 1.

Verdien av koeffisienten tatt i betraktning effekten av strålevarmeoverføring er tatt frad \u003d 0,85. Gjennomsnittet av denne koeffisienten er forskjellige systemer i rom med betydelig indre plass.

4.3.6. Påvirkningsfaktorene for energieffektivitet til systemer i rom med en høyde på mer enn 10 m (bygninger med betydelig indre plass) er presentert i tabell. 7. Parametrene til luftoppvarmingssystemet (VO) i en mellomliggende høyde av rommet bestemmes som det aritmetiske gjennomsnittet for systemer med horisontale eller vertikale stråler.

Koeffisienten som tar hensyn til effekten av strålevarmeoverføring er frad \u003d 0,85. Denne faktoren er beregnet for forskjellige systemer i rom med betydelig innvendig plass.

4.4. Eksempel

4.4.1. Forutsetning: I en bygning med rom opp til 4 m høy, sammenlign det direktedrevne elektriske kabeloppvarmingssystemet (EKS OPD) med det sentrale radiatoranlegget for vannoppvarming.

4.4.2. Innledende data: varmetapet til bygningen i oppvarmingsperioden, definert som summen av månedlige varmetap, er 150 kWh / år. Lokaler med automatisk regulering lufttemperatur. Verdiene til EKS OPD-parametrene i samsvar med 4.3.2.:

❏ toposisjonsregulering (verdi ηctr \u003d 0,91);

❏ rom med tørre gulv (verdi ηstr \u003d 1, ηemb1 \u003d 0,96);

❏ varmepaneler med minimum varmeisolasjon i samsvar med 5.2.2 prDBN B.2.524 ηemb2 \u003d 0,95;

❏ anvendelse av et periodisk termisk regime av lokaler fim \u003d 0,98, effekten av strålende varmeveksler frad \u003d 1,0; \\

❏ Hydraulisk justering av fhudr-systemet er ikke inkludert.

Verdiene til parametrene til vannoppvarmingssystemet i samsvar med 4.3.1.:

❏ Regulering (2 K) av termostater på varmeenheter ηctr \u003d 0,93;

❏ temperaturhode 60 K (ved 90/70) ηstr1 \u003d 0,93;

❏ varmeenheter er installert i nærheten av yttervegger med vinduer uten strålevern ηstr2 \u003d 0,83, ηemb \u003d 1;

❏ anvendelse av periodiske termiske forhold fim \u003d 0,98;

❏ påvirkningen av strålevarmeoverføring (frad-verdi \u003d 1,0);

❏ hydraulisk justering av systemet med automatiske balanseringsventiler for hver leilighet (antall radiatorer i leiligheter overstiger ikke åtte) fhudr \u003d 1.0.

4.4.3. Anslått forbruk av varmeenergi for oppvarmingsperioden til EKS OPD i samsvar med ligningene (1) og (2):

Anslått varmeenergiforbruk for oppvarmingsperioden av vannvarmesystemet i samsvar med ligningene (1) og (2) uten å ta hensyn til det ekstra energiforbruket for drift av elektrisk utstyr (pumpe, elektronikk, elektriske ventiler osv.) Og også uten å ta hensyn til energitap i energikilden og oppvarmingsnett:

4.4.4. Det estimerte forbruket av varmeenergi for oppvarmingsperioden til EKS OPD sammenlignet med vannsystemet til sentralvarme er mindre ved:

som er: 174,95 - 166,85 \u003d 8,1 kW.

1. EN 1531621: 2007. Varmeanlegg i bygninger. Metode for beregning av systemets energibehov og systemeffektivitet. Del 21.
2. DSTU B A.2.28: 2010. Rozdil "Energoeffektivnist" på lageret med designdokumentasjon av ob'yktiv.
3. DSTUN B A.2.25: 2007. Nastanova fra utvikling og folding av det energiske passet bud_vel.
4. prDSTUN B V.1.1XXX: 201X. Budivelna klimatologi. 5. DBN V.2.631: 2006. Termisk isolasjon våkner.
5. EN ISO 13790: 2008. Bygningers energiytelse. Beregning av energibruk til romoppvarming og kjøling.
6. EN 14336: 2004. Varmeanlegg i bygninger. Installasjon og igangkjøring av vannbaserte varmesystemer.
7. prDBN B.2.524: 201X. Brennende elektrisk kabelsystem.

ESSAY. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... fem

LISTE OVER ARKER AV GRAFISKE DOKUMENTER. ... ... ... ... ... ... ... 6

INTRODUKSJON ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8

1. OVERSIKT OVER EKSISTERENDE TØRKEMETODER OG

KJØLINGSPRODUKTER. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ni

1.1 Grunnleggende metoder for tørking og kjøling av produkter. ... ... ... ... ... ... ... ni

1.2 Begrunnelse for valg av kjøler. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... fjorten

2. GENERELT KARAKTERISTIKA FOR PRODUKSJONEN. ... ... ... ... ... ... ... ... ... seksten

3. PRODUKTETS EGENSKAPER. ... ... ... ... ... 17

4. EGENSKAPER AV RÅMATERIALER, MATERIALER,

SEMI-MAT OG ENERGI RESSURSER. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 21

5. BESKRIVELSE AV DEN TEKNOLOGISKE PROSESSEN OG ORDNINGEN. ... 25

5.1 Stadier i den teknologiske prosessen. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 25

5.3 Kalsinering av ammoniumdikromat. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 27

5.4 Rengjøring av gasser fra forbrenningsovnen. ... ... ... ... ... ... ... ... ... 27

5.5 Zagaska av oksidet av kromoksid. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 29

5.6 Filtrering av oppslemming og vasking av kromoksidsedimentet. ... ... ... ... ... ... tretti

5.7 Tørking og kjøling av metallurgisk kromoksid. ... ... ... ... ... ... 32

5.8 Rensing av avgasser fra tørketrommelen. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 33

5.9 Pakking og emballering av det ferdige produktet. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 34

6. FORBRUKNINGSGRADER FOR GRUNNLIGE RÅMATERIALER,

MATERIALER OG ENERGIERESSURSER. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 35

7. TEKNOLOGISKE BEREGNINGER KJØLESKAP -

TRANSPORTRØR. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 38

7.1 Innledende data. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 38

7.2 Fysiske parametere for kjølevæsker. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 39

7.3 Beregning av varmebalanse. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 39

7.4 Bestemmelse av varmeoverføring og varmeoverføringskoeffisienter. ... ... 44

7.4.1 Bestemmelse av varmeoverføringskoeffisienten fra kromoksid

til veggen. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 44

7.4.2 Bestemmelse av varmeoverføringskoeffisienten fra vann til veggen. ... ... ... 45

7.4.3 Bestemmelse av varmeoverføringskoeffisienten. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 50

7.5 Bestemmelse av varmeveksleroverflaten. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 51

7.6 Beregning av materialbalanse. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 52

7.7 Kinematisk beregning av stasjonen. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 53

8. BEREGNINGER FOR STYRKE. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 56

8.1 Styrkeberegning av bandasjer. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 56

8.2 Beregning av kroppen til kjøletransportrøret for styrke. 62

9. SIKKERHETS- OG MILJØPROSJEKT. ... ... ... ... ... ... ... ... 65

9.1 Innføring i avsnitt. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 65

9.2 Beskrivelse av de viktigste farene i produksjonen

og arbeidsforhold. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 65

9.3 Sikre arbeidssikkerhet. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 67

9.3.1 Elektrisk sikkerhet. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 67

9.3.2 Brannsikkerhet. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 70

9.3.3 Beskyttelse mot støy og vibrasjoner. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 71

9.3.4 Industriell belysning. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 73

9.3.5 Mikroklima i arbeidsområdet. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 74

9.4 Bærekraft i prosjektet. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 75

9.5 Mulighet for nødssituasjoner. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 82

9.6 Ekstraordinære omstendigheter. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 82

9.7 Konklusjon. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 84

10. TEKNISK OG ØKONOMISK BEGRENSNING AV PROSJEKTET. ... ... 87

10.1 Introduksjon til seksjonen. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 87

10.2 Beregning av kapitalkostnader. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 87

10.3 Beregning av reparasjonskostnader for kromoksyd kjølesystem. ... 87

10.4 Beregning av kostnadene ved service av kjøleren. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 96

10.5 Beregning av kostpris for avkjøling av kromoksid. ... ... ... ... ... ... ... ... ... 98

10.6 Beregning av tilbakebetaling. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 101

10.7 Konklusjoner per seksjon. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 103

11. ENERGISPARING. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 104

KONKLUSJON. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 107

BIBLIOGRAFISK LISTE. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 108

ESSAY

Temaet for diplomprosjektet: "Kjøletransportrør for kjøling av produkter etter tørking og kalsinering."

Målet med dette prosjektet er å teoretisk underbygge en mulig økning i produktiviteten til det ferdige produktet til det eksisterende kjøletransportrøret.

Basert på litteraturgjennomgangen ble det besluttet å utvikle en kjøler basert på en vannkjølt trommelenhet.

Beregningen av arealet og varmeoverføringskoeffisienten (F \u003d 14,16m 2, K \u003d 213,5W / (m 2 K)) i apparatet, noe som viser effektiviteten under de gitte driftsforholdene. Produktets produktivitet er 8000 kg / time for det avkjølte produktet.

I vitnemålsprosjektet ble det utført teknologiske beregninger av kjøleren, styrkeberegninger, tiltak for arbeidsbeskyttelse, spørsmål om sikkerhet og miljøvennlighet av prosjektet ble vurdert, og den økonomiske effektiviteten til prosjektet ble beregnet. Kjøleren har en tilbakebetalingsperiode på mindre enn ett år.

I dette prosjektet blir en variant av driften av apparatet vurdert av eksemplet på kjøling av kromoksid, i tillegg kan kjøletransportrøret også brukes til å avkjøle andre pulverformige eller granulære produkter.

Forklaringen inneholder:

Sider …………………………… 109

Tegninger …………………… ..… ..… .19

Tabeller ………………………………… 22

Bibliografiske referanser ……… .24

LISTE OVER ARKER AV GRAFISKE DOKUMENTER.

INTRODUKSJON

I dette diplomprosjektet ble beregningen av kjøletransportrøret designet for kjøling av kromoksyd gjort. For tiden brukes JSC "Russian Chrom-1915" i produksjonen av metallurgisk kromoksid, et kjøletransportrør med en kapasitet på 4 t / t for det ferdige produktet. Anleggets kapasitet er tilstrekkelig til å doble produktiviteten. Derfor er formålet med diplomprosjektet en teoretisk underbygging av en mulig produktivitetsøkning for det ferdige produktet av det eksisterende kjøle- og transportrøret.

Betydningen av det produserte produktet i dag er åpenbar. Dette skyldes det faktum at teknisk kromoksid er ment for metallurgi og maling og lakkindustrien, produksjon av byggematerialer, samt for poleringsprosesser i urmakeri, instrumentproduksjon, maskinbygging og andre næringer.

Teknisk kromoksid er hovedproduktet for produksjon av metallurgisk krom. Krom og legeringer er varmebestandige og korrosjonsbestandige stål og legeringer.

1. OVERSIKT OVER EKSISTERENDE METODER FOR TØRKING OG KJØLING AV PRODUKTER

1.1 Grunnleggende metoder for tørking og kjøling av mat

Ved produksjon av faste pulverformige eller granulære produkter fra næringsmiddel- og kjemisk industri er de viktigste teknologiske operasjonene som sikrer de nødvendige kvalitetsegenskapene til sluttproduktet tørking av de første råblandingene og påfølgende kjøling av produktet til temperaturen på pakking og lagring.

En av de mest brukte enhetene for disse formålene er roterende trommemaskiner. Drum-type kjøleskap er designet for kjøling av eksplosjonssikre materialer. Avhengig av metoden for kjøling av det bearbeidede materialet i trommelen, klassifiseres enhetene i luftkjølte og vannkjølte kjøleskap. Kjøleskapet er et sylindrisk karosseri montert på rullestøtter (figur 1.1).

Figur 1.1 - Kjøleskap med trommeltype.

Rotasjonen av apparatet utføres fra en individuell stasjon. Kjøleskap kan produseres med en diameter på 0,5 til 4,5 m og en lengde på 2,5 til 70 m. Produktiviteten bestemmes av geometriske dimensjoner, rotasjonshastighet, trommelvinkel og temperaturkrav for materialbehandlingsteknologi. For å flytte materiale produseres kjøleskap med forskjellige typer tilbehør, avhengig av bearbeidet produkt.

Fordelene med disse kjølerne inkluderer: enkelhet i utformingen, relativt enkel regulering av apparatets ytelse og pålitelighet i drift.

Stort metallinnhold og grovhet er ulempene med trommemaskiner.

Platekjølere brukes ofte til å avkjøle granulære materialer (figur 1.2).

Figur 1.2 - Plate kjøler.

Varmeveksleren består av tre vertikalt anordnede seksjoner (avhengig av ønsket kjøletemperatur kan antall seksjoner endres), en laste- og lossebeholder. Avlastningstrakten er utstyrt med to vibrasjonsmotorer. En nivåmåler og termoelementer er gitt for å kontrollere lastnivået og temperaturen.

Seksjonene er utstyrt med et antall vertikale hule plater laget av rustfritt stål. Platene er uavhengige. Platene gir optimal vannføring med et minimum av stillestående soner. Gjødselgranulat i en massiv strømning beveger seg sakte av tyngdekraften mellom platene. En tørr luftrensing er gitt for å forhindre pelletsblokkering. Kjølevannet strømmer gjennom finnene på en motstrøm for effektivitet. Produktflyten reguleres av en skyveport.

Enheten kjennetegnes ved enkel reparasjon og vedlikehold (hengslet dør, luke i oppbevaringskassen), enkelhet i systemet, enkel installasjon.

Enheten brukes til effektiv indirekte avkjøling av utpilled og granulær gjødsel (spesielt ammoniumnitrat) og er preget av følgende fordeler:

Kompaktitet og stor varmevekslingsoverflate;

Designet krever ikke bruk av aspirasjonsutstyr;

Prosessen med bevegelse av nitratgranulat mellom ujevne plater med tett avstand i en kjøler er i det vesentlige nær laminær fluidiserte senger;

Det er ingen kontakt mellom kjølemidlet og nitratgranulat, varmevekslingsprosessen utføres gjennom veggen;

Slitasje på granulat reduseres betydelig;

Forurensning av det kjølte produktet reduseres.

Takket være disse fordelene blir det mulig å regulere graden av kjøling på grunn av bruk av mer avkjølt vann, utelukkelse av ytterligere omkrystallisering, noe som forårsaker en reduksjon i produktkvalitet, ekskludering av fuktighet og reduksjon av tap.

Ulempen med apparatet er at det krever utførelse av en spesiell profil av platene, hvis produksjon ikke er etablert i Russland. Det kreves kjøp av disse platene i utlandet, noe som øker kostnadene for apparatet betydelig. Kjøleskapet brukes i tilfeller der spesielle krav til produktets produksjonsteknologi er oppfylt, for eksempel for produksjon av ammoniumnitrat.

Noen ganger brukes rørformede varmevekslere til å avkjøle granulære produkter (figur 1.3).

Figur 1.3 - Rørkjølere.

For at materialet skal bevege seg gjennom rørene, er det nødvendig å installere en vibrasjonsdrift for å riste dem. Både vann og luft kan tilføres ringrommet, avhengig av de teknologiske behovene.

Fordeler med varmeveksleren: kompakthet med stor overflate varmeoverføring; det er ingen kontakt mellom kjølemidlet og granulatene.

Ulempe: nøyaktig overholdelse av teknologien er nødvendig, slik at det ikke festes til rørveggene.

For tørking og kjøling av både granulære og pulverformige materialer, brukes ofte vibrerende sengeapparater. Kombinerte apparater brukes også (figur 1.4), der varmeoverføring utføres i et fluidisert seng og gjennom veggen til innebygde varmevekslerrør, som kjølevann tilføres.

Figur 1.4 - Kombinert kjøleskap.

Fordeler: kompaktitet med stor varmeveksleroverflate.

Ulempen er den store mengden støv, og følgelig behovet for å installere et luftrensingssystem. Bruk av rimelig, men lavintensiv luftkjøling er begrenset av krav til renslighet, temperatur og lufttørrhet. Lav kjølehastighet på grunn av blåsning og naturlig konveksjon krever en betydelig mengde kjøleluft. Bruk av planter for klargjøring og rensing av avtrekksluft krever høye kostnader.

For å avkjøle materialet som er oppnådd ved steking i roterende ovner, brukes kompakte kjøler av akseltypen (Figur 1.5).

I dem blåses luft gjennom et lag med granulært produkt som beveger seg fra topp til bunn mellom vertikalt anordnede parallelle rister. Materiell slitasje i denne typen kjøler er ubetydelig.

Den største fordelen med denne varmeveksleren er dens kompakthet.

Figur: 1.5 - Gruvekjøler: 1 - gruve; 2,3 - rister; 4 - skillelinje; 5- mottakertrakt; 6 - grenrør for luftinntak; 7 - svingende mater; 8 - transportør.

Ulempen med kjøleskap av denne typen er deformasjonen av metallrammen og ristene på risten, skillevegger og andre enheter, under påvirkning av høy temperatur, noe som fører til inntrenging av produktet i den sentrale luftkanalen og forstyrrelse av normal drift. For pålitelig drift av denne typen kjølere er det nødvendig: produksjon av rister og rammestrukturer, spesielt i den varme sonen, av varmebestandig metall.

Begrunnelse for valg av kjøler

For å avkjøle metallurgisk kromoksid, er det mest hensiktsmessig å bruke et trommelapparat med vannkjøling. Dette skyldes det faktum at vannkjøling er den mest effektive, og det er mulig å kontrollere graden av produktkjøling ved å endre temperaturen på vannet som leveres til kjøling. Fraværet av støv medvirkning har en stor økologisk og økonomisk effekt, siden kromoksid er et potensielt farlig kjemisk og biologisk stoff, og graden av luftrensing etter avkjøling må være veldig høy. Dette betyr at det er behov for et seriøst luftrensingssystem som fører til ytterligere kapitalinvesteringer.

I tillegg er trommelmaskinen enkel å vedlikeholde og pålitelig i drift.

I dette diplomprosjektet ble designutviklingen av et kjøle- og transportrør med en kapasitet på 8000 kg / t for et ferdig produkt utført.

Hensikten med arbeidet er å øke kjølekapasiteten til kromoksid.

På kjøleskap brukes to kjølesystemer: direkte kjøling av rommet med kokende kjølemiddel og indirekte kjøling med et mellomkjølemiddel.

Direkte utvidelse er mest foretrukket. Siden bruken av et mellomliggende kjølevæske medfører ytterligere tap av kulde, og i tillegg trenger vi å skape tvungen luftbevegelse i ventilasjonskamrene, og derfor er det mest lovende å avkjøle ved hjelp av luftkjølere. Avhengig av arbeidsmediet som leveres til luftkjølerne, er de delt inn i direkte kjøling og saltlake.

Vi velger VOP takluftkjølere med bunn kjølemedietilførsel. De er designet for å kjøle luften i matlagringsrom. Luftkjølere består av en kjølespiral, en vifteenhet, en dryppbrett og foringsrør.

Når kamrene avkjøles ved hjelp av luftkjølere, akselereres prosessen med fjerning av varme fra produktet, og en jevn temperaturfordeling gjennom kammeret oppnås.

Ammoniakk brukes som kjølemiddel. Ammoniakk R717 (NH 3). En fargeløs gass med en skarp lukt, kokepunktet til NH 3 ved et barometertrykk på minus 33,3 0 C. Den har god termodynamiske egenskaper, stor volumetrisk kjølekapasitet.

Ammoniakk er praktisk talt uløselig i olje og absorberes sterkt av vann. Ammoniakklekkasjer fra et kaldt system oppdages lett ved lukt eller ved bruk av lakmuspapir. Ammoniakk reagerer ikke med jernholdige metaller (stål, støpejern), men i nærvær av fuktighet korroderer det sink, kobber og kobberlegeringer.

Det har en skadelig effekt på mennesker - irriterer slimhinnene i øynene, magen, luftveiene, forårsaker forbrenning i huden og spasmer i luftveiene. Med en skarp lukt gjenkjennes ammoniakk av menneskets berøringsorganer i en konsentrasjon på 0,0005%. Hvis innholdet av ammoniakk i luften er over 0,5%, er menneskelig forgiftning mulig. Når den er konsentrert i luft (16-27), danner R717 (ammoniakk) en eksplosiv blanding.

Ammoniakk er et billig kjølemiddel med veldig gode termodynamiske egenskaper. Den brukes i mellomstore og store kjølemaskiner med stempelkompressorer og skruekompressorer. Kjølemaskiner som opererer på R717, fungerer ved kuldemediets kokepunkt opp til minus 70 0 С. I små kjølemaskiner brukes NH 3 ikke på grunn av giftighet og eksplosjonsfare.

Kjøleenhetsdiagrammet må oppfylle følgende krav:

Sikre pålitelig vedlikehold av den angitte modusen i avkjølte gjenstander og være fleksibel i drift;

Vær så enkel og kostnadseffektiv som mulig;

Vær visuell og enkel å vedlikeholde, tilrettelegge for rask levering;

Feilfri bytte og andre handlinger av vedlikeholdspersonellet;

Sikre sikkerheten til driftspersonellet og holdbarheten til installert utstyr.

Bruk av automatiseringsverktøy forenkler i stor grad oppfyllelsen av alle disse kravene.

Problemet med å lage rasjonelle ordninger for direkte kjøling er i stor grad konsentrert i riktig løsning av ordningen for enheten for tilførsel av kjølemiddel til fordampningssystemet. Her er konsentrert både hovedvanskene som oppstår i driften av direkte ekspansjonsanlegg og de største ulempene med dette systemet.

Diagrammer for tilførsel av kjølemiddel skal gi:

Pålitelig beskyttelse mot våtkjøring av kompressoren (dvs. tørrkjøring) og full sikkerhet for installasjoner mot hydrauliske støt, siden det største antallet nødsituasjoner i kjøleanlegg oppstår som et resultat av hydrauliske støt, som hovedsakelig oppstår på grunn av feil tilførsel av kjølemiddel til fordampningssystemet, med skarpe svingninger i varmebelastningen i avkjølte gjenstander, med koking av kjølemediet i apparatet på grunn av et kraftig trykkfall i dem;

Riktig fordeling av flytende kjølemiddel gjennom kjøleinnretningene til avkjølte gjenstander i samsvar med den skiftende termiske belastningen på dem;

Evnen til å holde temperaturen i de avkjølte gjenstandene innenfor de angitte grensene;

Eliminering av påvirkningen fra den hydrostatiske kolonnen av flytende kjølemiddel;

Lav kjølemediekapasitet i systemet, siden en stor mengde kjølemiddel i fordampningssystemet ikke bare øker start- og driftskostnadene, men også skaper en økt risiko for å drive en slik installasjon;

Muligens høy intensitet av varmetilførselen fra overflaten til kjøleinnretningene til kjølemediet som koker i dem, noe som kan oppnås ved tilstrekkelig fylling av kjøleinnretningene og frigjøring av våt damp fra dem;

Evnen til å enkelt og raskt fjerne olje og smuss fra den indre overflaten av kjøleinnretningene, samt frost (snøkåpe) fra deres ytre overflate.

Kretsene til enheten for tilførsel av kjølemiddel til kjøleenheter skiller seg primært av tilførselsmetoden, dvs. under påvirkning av hvilken trykkforskjell kjølemediet tilføres kjøleenhetene.

Tre arkiveringsmetoder kan spesifiseres:

Under påvirkning av trykkforskjellen mellom kondens og koking;

Under påvirkning av trykkforskjellen skapt av væskesøylen;

Under påvirkning av trykkforskjellen som pumpen skaper.

Ordningene for tilførsel av fordampere med flytende kjølemiddel kjennetegnes også av væskens bevegelsesretning i kjøleenheten: det kan være ordninger med lavere tilførsel og med en øvre tilførsel, der kjølemediet kommer inn i batteriet ovenfra, og den resulterende dampen slippes ut nedenfra.

Pumpeskjemaet har betydelige fordeler i forhold til de to første metodene. Bruken av en pumpe øker væskesirkulasjonen betydelig, siden pumpekapasiteten er valgt slik at sirkulasjonshastigheten er minst 3 - 6 i løpet av designbelastningsperioden. Dette øker effekten av selvregulering av strømmen og eliminerer praktisk talt behovet for å forstyrre fordelingen av væske til gjenstander, og forbedrer også varmeoverføring i kjøleenheter. Med en slik sirkulasjon av væske reduseres effekten av variabel fylling av kjøleenheter og utstøting av væske med en kraftig endring i varmebelastningen betydelig; som skaper et tryggere driftsmiljø for systemet.

Pumpless-ordninger er relativt enkle og pålitelige nok, spesielt for små og mellomstore installasjoner. I store installasjoner med et stort antall avkjølte gjenstander krever bruken av slike ordninger et stort antall automatiske kontrollenheter som trenger service og reparasjon. Derfor, for så store installasjoner, er pumpeskjemaer i de fleste tilfeller mer passende.

Et kjølesystem med pumpesirkulasjon er gitt for kjøleskap der det lagres cottage cheese, rømme og andre produkter, samt for industrielle kjølekamre. For alle kalde forbrukere brukes den øvre tilførselen av ammoniakk (med kombinert drenering av væske- og dampsug) i kjøleinnretninger, som vanligvis er montert høyt under taket på kamrene.

For teknologiske enheter fra produksjonsverksteder (tanker, platekjølere, etc.) er ikke direkte kjøling designet, de er utstyrt med kulde ved hjelp av saltlake og isvann.

For å distribuere kjølemediet til kalde forbrukere, er det tilgjengelig en sentralisert eller desentralisert distribusjonsstasjon (med væske-, suge-, avrimings- og avløpssamlere).

Med en sentralisert stasjon øker installasjonsvolumet på rørledninger betydelig, hvor lengden viser seg å være veldig stor, siden det er nødvendig å legge væske- og sugerør fra utstyrsavdelingen inn i hvert kammer og til hver kald forbruker. Med desentraliserte distribusjonsstasjoner for kjøleskap og teknologiske verksteder, lokalisert på steder eller mellometasjer nær kalde forbrukere, kan den totale lengden på ammoniakkrørene reduseres flere ganger.

PÅ automatiserte systemer for å stoppe tilførselen av flytende ammoniakk til kjøleenhetene og gjenoppta tilførselen når temperaturen stiger, er det tilstrekkelig å tilveiebringe en SVM-magnetventil på den vanlige væskeledningen i kammeret. Med separat væsketilførsel av tak- og veggmonterte batterier eller flere grupper med luftkjøler, bør ordningene sørge for muligheten for å regulere fordelingen av væske gjennom dette utstyret ved hjelp av manuelle reguleringsventiler, og etterlate en SVM for hele kammeret på væskelinjen i kammeret. Dette prinsippet bør opprettholdes også for universelle kameraer. Å bytte dem fra en modus (minus 20 ° C) til en annen (0 ° C) oppnås med stengeventiler.

Kjøling av isvann utføres i fordampere med åpent panel.

Ved utforming av pumpesirkulerende kjølesystemer for urbane meierianlegg, brukes sirkulerende mottakere av vertikal type, som er installert i utstyrsrommene til kompressorbutikker. Kapasiteten til disse mottakerne er vanligvis liten, men den kan reduseres ved å bruke luftkjøling for alle kamrene i kjøleskapet.

For fordampere av paneltypen som brukes til kjøling av vann, får du en pumpeløs ammoniakkforsyning. Panelfordamperen for kjølevann fungerer ved en koketemperatur på minus 3 ° C med tilførsel av flytende ammoniakk ved hjelp av en nivåregulator. Kretsen er utformet på en slik måte at hver fordampningstemperaturmodus betjenes av en egen gruppe kompressorer.

For avriming av luftkjølere designer de tilførselen av hete ammoniakkdampe og elektrisk oppvarming med varmeelementer, og bare varme damper brukes til å tine batteriene.

Med høyden på kamrene i et etasjes meierikjøleskap 6 m, er rensligheten og nivået på gulvet i maskinrommet minus 1.000, dvs. 1,0 m under gulvmerket på kjøleskapet (+ 0,000), antas gulvnivåene i utstyret og kompressorrommene å være de samme. Det er praktisk i drift og tillater bruk av vertikale sirkulasjonsmottakere med tilførsel av hodet til væskesøylen over ammoniakkpumpens akse opp til 2,45 m i størrelse, noe som er tilstrekkelig for stabil drift.

Imidlertid har såkalte sammensatte ordninger de siste årene blitt utbredt, hvor sirkulerende mottakere som opererer ved høyere koketrykk brukes samtidig som mellombeholdere for trinn som opererer ved lavere trykk. Gitt de mange funksjonene den utfører, kalles denne mottakeren vanligvis en sammensatt mottaker.

Den termodynamisk sammensatte ordningen tilsvarer et flertrinns kompresjonsskjema med full avkjøling, et mellomkar uten spole og mellomtemperaturer som sammenfaller med kokepunktene som opprettholdes i de kjølte gjenstandene.

Bruk av sammensatte ordninger eliminerer behovet for mellombeholdere, noe som skaper en viss risiko for vannhammer for kompressoren på høytrykksstadiet, samt bruk av en-trinns kompresjonskompressorer, noe som forenkler systemet automatisk kontroll og gjør det mer pålitelig.

Fordelene med en sammensatt kjøleenhet er forenkling av ordningen, en reduksjon i antall enheter (industrielle fartøy), en reduksjon i lengden på rørledninger, antall ventiler, automatiseringsenheter, muligheten for å bruke samme type kompressorer, og dermed samme type reservedeler, rekvisita.

Kondensatoren tjener til å overføre varmen fra kjølemediet til kjølemediet eller "varmekilden". Generelt blir den overopphetede kjølemediedampen i kondensatoren avkjølt til metningstemperatur, kondensert og avkjølt flere grader under kondensasjonstemperaturen.

Horisontale kondensatorer med skall og rør brukes mye til ammoniakk- og freon-kjølemaskiner i et bredt spekter av kapasiteter.

Når maskinen kjører på kjølemidler som er begrenset til å oppløse smøreolje, føres sistnevnte bort fra kompressoren inn i systemet, legger seg på veggene til apparatets varmevekslerrør og forringer deres funksjon. I maskiner som kjører på kjølemidler som R717, brukes oljeseparatorer og oljesamlere for å fjerne olje fra systemet. Hydrosykloner er treghetsoljeseparatorer designet for å skille smøreolje fra flytende kjølemiddel med begrenset løselighet.

På grunn av tilstedeværelsen av ikke-kondenserbare gasser i systemet, forverres kuldemaskinens energieffektivitet, siden varmeoverføringskoeffisientene i apparatet reduseres, kondensasjonstrykket øker og energiforbruket for komprimering av kjølemediumdampen i kompressoren. For å fjerne luft som kommer inn i kjølesystemet, er det installert en luftseparator.

Mottakere deles etter formål i lineær, sirkulerende og drenering. Hensikten med linjemottakeren er å frigjøre kondensatoren fra flytende kjølemiddel og å sikre at den tilføres jevnt til kontrollstasjonen. Valget av type linjemottaker er ikke viktig. Bruk bare mottakere av den horisontale versjonen av industrifartøyet. En lineær mottaker er et vanlig element for en kjøleenhet, og antallet deres bør holdes på et minimum.

Sirkuleringsmottakere brukes til pumping, sirkulasjonskretser for tilførsel av kjølemiddel til fordampningssystemet. Denne mottakeren sørger for stabil drift av ammoniakkpumpene. Enheten til sirkulasjonsmottakeren kan ha flere versjoner: en horisontal sirkulasjonsmottaker som ikke utfører funksjonen til å skille væske, den suppleres med en væskeseparator installert over den; vertikal sirkulerende mottaker som fungerer som en væskeseparator; horisontal sirkulasjonsmottaker som kombinerer funksjonene til en væskeseparator.

Dreneringsmottakere er designet for å slippe ut flytende kjølemiddel i dem under reparasjon av hovedapparatet og tining av et snøbelegg fra direkte fordampningsbatterier.

Den sammensatte mottakeren kan utføre funksjonene til lineære mottakere, sirkulasjons- og avløpsmottakere, industribåter og væskeseparator.

Hensikten med installasjonen bestemmer valget av type kjøleforsyning (sentralisert, desentralisert), metode for kjøling (direkte, indirekte), typen kompressorenhet (stempel, skrue, ammoniakk, freon, med automatisk variabel eller uendret kapasitet).

Driftsmodus for kjøleenheten (koke- og kondensasjonstemperaturer for kjølemediet, kjølevann, kjølevæske ved fordamperens utløp; fordampningstrykk, kondens, mellomliggende) bestemmer valget av enhetens merke (høy-, middels- og lavtemperatur, ett- og to-trinns) og typen installasjonsdiagram (tradisjonell, sammensatt). Påføringsgrensen for en-trinns enheter er forholdet mellom kondens og koketrykk p \u003d 5−7. det er å foretrekke å velge en sammensatt ordning for forhold som krever kompakthet og høyt automatiserings- og pålitelighetsnivå / 9, s. 80 /.

Som det følger av det ovenstående, har sammensatte kjøleenheter visse fordeler i forhold til tradisjonelle flertrinnsordninger. Men ikke alle potensialer kan realiseres. Dermed skulle det virke som om sekvensiell flerdemping av kjølemediet med mellomliggende ekstraksjon av damp skulle gi en viss effekt, men praktiske vanskeligheter oppstår under implementeringen. Trykkforskjellen mellom nærmeste isobarer kan være liten, noe som ikke vil gi den nødvendige tilførselen av flytende kjølemiddel, drift av magnetventilen på væskeledningen, og effektivt arbeid kompressor. Fraværet av lineære mottakere og dreneringsmottakere i installasjonen utelukker ikke det faktum at funksjonene deres må utføres av et annet apparat, og kapasiteten økes med forventning om å kombinere funksjoner. Mellomliggende temperaturer som faller sammen med kokepunktene er ikke alltid optimale, noe som gir et minimum ressursforbruk under flertrinnskomprimering.

Dermed tar vi for utformingen et sammensatt to-koblingsskjema for en kjøleenhet for fire koketemperaturer.