Автоматическое поддержание температурного и влажностного режима в холодильных камерах. Автоматизация работы холодильной установки

Схема холодильной установки должна удовлетворять следующие требования:

- автоматическое поддержание температурного и влажностного режима в камерах;

- автоматизация работы холодильной установки;

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

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

- малое заполнение системы хладагентом;

- простота в обслуживании и безопасность в работе;

- надежная защита компрессоров от гидроудара.

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

Насосные схемы выполняют с верхней или с нижней подачей хладагента в приборы охлаждения. Безнасосные схемы выполняют только с нижней подачей хладагента. Безнасосные схемы применяют в холодильниках вместимостью до 1000 тонн.

Схемы рассольного охлаждения применяют в следующих случаях:

-  при расширении действующих, оборудованных рассольным охлаждением холодильников;

-  при большом удалении холодильника от компрессорного цеха, когда правила техники безопасности запрещает использовать непосредственное охлаждение или когда особенности технологического оборудования вызывают необходимость использования рассольных схем.

На многоэтажных холодильниках на молочных заводах применяют трехтрубные схемы, которые обеспечивают равномерное распределение хладаносителя по охлаждающим приборам. При высоких температурах кипения и особенно при использовании ледяной воды в качестве хладаносителя, применяют двухтрубные схемы с панельными испарителями открытого типа.

На большинстве предприятиях молочной промышленности используют парокомпрессорные холодильные машины. Работа такой машины основана на принципе кипения хладагента при низкой температуре, в результате чего поглощается значительное количество тепла.

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

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

Широкое применение нашли испарители с закрытой и открытой циркуляцией охлаждающей воды, батареи и воздухоохладители.

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

2 Разработка функциональной схемы холодильной установки          /2/

Определение температуры конденсации.

Климатические характеристики г. Полоцк.

t_ср.м.=18⁰C;

                     t_а.м.=37⁰C;       /8, с.51/

φ=55%.

Расчетная температура:

,

.

Используя h-d диаграмму для влажного воздуха для t_н.р.=23,55⁰C и φ=55% находим температуру мокрого термометра.

Рисунок 1 - Нахождение температуры мокрого термометра.

Находим температуру конденсации.

,

                                                     ,                                       / 2, с.238/

.

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

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

,

.

Принимаем двухступенчатое сжатие, так как степень сжатия больше 10.

Составляем функциональную схему холодильной установки для гормолзавода.

Выбираем компаундную схему с промсосудом и с насосным способом подачи аммиака в испарительную систему.

В состав схемы входит:

1-компрессор высокой ступени;

2-конденсатор;

3-линейный ресивер;

4-дроссельный вентиль;

5-циркуляционный ресивер;

6-компрессор низкой ступени;

7- дроссельный вентиль;

8-промсосуд;

9- дроссельный вентиль;

10-циркуляционный ресивер.

Рисунок 2 - Функциональная схема холодильной установки.

3 Расчет термодинамического цикла                                                /2/

       3.1 Нахождение предварительных параметров

Перегрев пара во всасывающем трубопроводе компрессора нижней ступени . Принимаем     .                             /1, с.104 /

Перегрев пара во всасывающем трубопроводе компрессора верхней ступени . Принимаем  .                                 /1, с.104 /

Температура пара в конце процесса сжатия в компрессоре нижней ступени . Принимаем  .                                      /1, с.104 /

Температура пара в конце процесса сжатия в компрессоре верхней ступени . Принимаем  .                                    /1, с.104 /

3.2  Построение цикла в  lnp-h диаграмме

Построение цикла представлено в приложении А.

Таблица 1 - Параметры узловых точек.

	P,МПа	Т,0С	h,кДж/кг	v,м3/кг
1	0,07164	-30	1428	1,625
1”	0,07164	-40	1411	1,562
2м	0,32807	50	1590	0,47
2с	0,32807	90	1655,5	0,55
2а	0,32807	80	1640	0,52
3	0,32807	3	1482	0,4
3”	0,32807	-7	1453	0,37
4м	1,2384	70	1588	0,125
4с	1,2384	120	1729,5	0,15
4а	1,2384	102	1680	0,14

Продолжение таблицы 1

	P,МПа	Т,0С	h,кДж/кг	v,м3/кг
5	0,3287	-7	350	0,055
5’	1,2384	32	350	-
6	1,2384	30	183	-
7	0,07169	-40	183	0,19
7’	0,07169	-40	22	0,03
8’	0,32807	-7	172	-

Энтальпия хладагента в конце процесса “сухого” сжатия в компрессоре нижней ступени определяется по формуле:

,

.

Энтальпия хладагента в конце процесса “сухого” сжатия в компрессоре