Проект холодильной установки кофейного завода

Реферат Дипломный проект __с, __ рисунков, __ источника , 8 листов графической части формата А1 НЕСТЛЕ, АММИАК, СО2, КОМПРЕССОРНЫЙ ЦЕХ, ХОЛОДНАЯ КОМНАТА, КОФЕ, ВИНТОВОЙ КОМПРЕССОР, ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛЬ. Объектом разработки дипломного проекта является холодильная установка кофейного завода НЕСТЛЕ. Цель разработки- Расширение камеры заморозки кофейного экстракта. Пояснительная записка содержит описание технологического процесса производства кофе, описание технологического процесса получения холода, описание каскадной холодильной установки, расчет и подбор холодильного оборудования, проектирование автоматизации, расчеты по охране трудаи экономические показатели проекта. Проектирование холодной установки состоит следующих расчётов: 1. Теплотехнический расчет камеры 2. Расчет холодильного оборудования 3. Определение холодопроизводительности и теплопроизводительности 4. Подбор оборудования Изм. Лист Разраб. Провер. Н. Контр. Утв. № докум. Попов К.О. Подпись Дата ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Лит. Лист Листов 4 66 КубГТУ КТОиСЖ гр.16-М-СЖ1

Содержание Введение……………………………………………………………………....…...4 1. Процесс производства кофе. …………………………………………......….5 1.1 Сушка зеленого кофе..…………………………....………................…5 2.1 Обжарка…………………………………………………………………5 1.3 Образующиеся отходы…………………………………………………6 1.4 Экстракция кофе……………………………………………………..…7 2. Описание технологического процесса получения холода………………...…8 3.Описание системы холодильной машины…………………………………….9 3.1 Цикл верхней ветви каскада (холодильный агент R717)……………10 3.2 Цикл нижней ветви каскада (холодильный агент R744)………….…11 3.3 система аварийного освобождения оборудования……………….…14 3.4 Заполнение (пополнение) аммиачной холодильной установки жидким аммиаком……………………………………………………….………16 3.5 Заполнение (пополнение) холодильной установки жидким СО2.…16 4.Заморозка кофейного экстракта………………………………………………19 5.Расширение «холодной комнаты»……………………………………….……22 5.1 Планировка охлаждаемых помещений………………………………22 5.2 Расчет толщины теплоизоляции холодной комнаты………..………23 6. Теплотехнический расчет камеры……………………………………………26 6.1 Производительность конвейера………………………………………26 6.2 Теплоприток от продукта……………………………………..………27 6.3 Теплоприток от ограждений………………………………….………28 6.4 Эксплуатационные теплопритоки……………………………………29 6.5 Предварительные общие теплопритоки……………………...………29 6.6 Объем воздуха циркулирующий через АХУ………………..….……29 6.7 Количество АХУ………………………………………………………30 6.8 Конечный расчет………………………………………………………30 6.9 определение нагрузки на оборудование…………………...…………31 7.Расчет холодильного оборудования…………………………………..………32 7.1 Тепловой расчет компрессора………………………………...………32 ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 2

Содержание Введение……………………………………………………………………....…...4 1. Процесс производства кофе. …………………………………………......….5 1.1 Сушка зеленого кофе..…………………………....………................…5 2.1 Обжарка…………………………………………………………………5 1.3 Образующиеся отходы…………………………………………………6 1.4 Экстракция кофе……………………………………………………..…7 2. Описание технологического процесса получения холода………………...…8 3.Описание системы холодильной машины…………………………………….9 3.1 Цикл верхней ветви каскада (холодильный агент R717)……………10 3.2 Цикл нижней ветви каскада (холодильный агент R744)………….…11 3.3 система аварийного освобождения оборудования……………….…14 3.4 Заполнение (пополнение) аммиачной холодильной установки жидким аммиаком……………………………………………………….………16 3.5 Заполнение (пополнение) холодильной установки жидким СО2.…16 4.Заморозка кофейного экстракта………………………………………………19 5.Расширение «холодной комнаты»……………………………………….……22 5.1 Планировка охлаждаемых помещений………………………………22 5.2 Расчет толщины теплоизоляции холодной комнаты………..………23 6. Теплотехнический расчет камеры……………………………………………26 6.1 Производительность конвейера………………………………………26 6.2 Теплоприток от продукта……………………………………..………27 6.3 Теплоприток от ограждений………………………………….………28 6.4 Эксплуатационные теплопритоки……………………………………29 6.5 Предварительные общие теплопритоки……………………...………29 6.6 Объем воздуха циркулирующий через АХУ………………..….……29 6.7 Количество АХУ………………………………………………………30 6.8 Конечный расчет………………………………………………………30 6.9 определение нагрузки на оборудование…………………...…………31 7.Расчет холодильного оборудования…………………………………..………32 7.1 Тепловой расчет компрессора………………………………...… ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 4

Содержание Введение……………………………………………………………………....…...7 1. Процесс производства кофе. …………………………………………......….8 1.1 Сушка зеленого кофе..…………………………....………................…8 2.1 Обжарка…………………………………………………………………8 1.3 Образующиеся отходы…………………………………………………9 1.4 Экстракция кофе……………………………………………………..…9 2. Описание технологического процесса получения холода……………….…12 3.Описание системы холодильной машины...………...….……………………13 3.1 Цикл верхней ветви каскада (холодильный агент R717)……………13 3.2 Цикл нижней ветви каскада (холодильный агент R744)………….…14 3.3 система аварийного освобождения оборудования……………….…17 3.4 Заполнение (пополнение) аммиачной холодильной установки жидким аммиаком……………………………………………………….………19 3.5 Заполнение (пополнение) холодильной установки жидким СО2….22 4.Заморозка кофейного экстракта………………………………………………23 5.Расширение «холодной комнаты»……………………………………….……26 5.1 Планировка охлаждаемых помещений………………………………26 5.2 Расчет толщины теплоизоляции холодной комнаты………..………26 6. Теплотехнический расчет камеры……………………………………………30 6.1 Производительность конвейера………………………………………30 6.2 Теплоприток от продукта……………………………………..………30 6.3 Теплоприток от ограждений………………………………….………31 6.4 Эксплуатационные теплопритоки……………………………………32 6.5 Предварительные общие теплопритоки……………………...………33 6.6 Объем воздуха циркулирующий через АХУ………………..….……33 6.7 Количество АХУ………………………………………………………34 6.8 Конечный расчет………………………………………………………34 6.9 определение нагрузки на оборудование…………………...…………34 7.Расчет холодильного оборудования…………………………………..………36 7.1 Тепловой расчет компрессора………………………………...………36 ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 5

7.2 Расчет пластинчатого испарителя-конденсатора…..………….……41 7.3 Подбор воздухоохладителя…………………………….……….……43 8. Автоматизация холодильной установки…………………………….…….…45 9.Безопасность и экологичность проекта………………………………………49 10. Экономические показатели проекта………………………………..………54 Заключение………………………..………………………………………….…..65 Список используемой литературы…………………………………...…………66 ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 6

Ведение История кофе берет начало с древнейших времен и уходит корнями в первые цивилизации Ближнего Востока. Первоначально кофе готовился как отвар из высушенной оболочки кофейных зерен. Затем возникает идея обжаривания этих зерен на углях. Обжаренную кожуру и небольшое количество серебристой шкурки засыпали на пол часа в кипящую воду. В настоящее врем, на нашем заводе кофе проходит множество производственных этапов, прежде чем попасть к вам на стол. Производство растворимого кофе начинается с зеленых кофейных зерен, которые прибывают в Новороссийский порт из Индии и Вьетнама. В порту, упакованный в большие мешки кофе, грузят в контейнеры и отправляют в город Тимашевск на грузовиках. Поступивший на завод зеленый кофе, отправляется на склад. Со склада с помощью труб и сжатого воздуха кофе подается на участок обжарки. Обжаренный кофе транспортируется на участок экстракции. На этом участки обжаренный кофе варят в огромных котлах, затем с помощью пресса отделяют жидкость от кофейного жмыха. Жмых отправляется в котельную и служит твердым топливом для промышленных котлов. Отделенная жидкость, так называемый «кофейный концентрат», поступает в промышленный миксер, где ее вспенивают с добавлением СО2. Получившаяся масса называется cake она поступает в холодную комнату где равномерно распределяется по транспортеру длинна которого около 40 метров, к концу движения кофе на транспортере застывает, на выходе замерзшую массу дробят на мелкие частицы.Эти частицы поступают на этап сублимационной сушки, на этом этапе из кофейных частиц удаляется замерзшая вода, минуя жидкое состояние с помощью низкого давления и высокой температуры. Далее кофе проходит множество этапов сортировки и поступает в отдел упаковки. ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 7

1 Процесс производства кофе 1.1Сушка зеленого кофе Поскольку влажность зеленого зерна в среднем составляет около 10%, нам необходимо высушить зерно, прежде чем мы начнем процесс обжаривания. В этот момент чрезвычайно важно контролировать температуру обжарки, так как вы не хотите сжечь кофе в процессе сушки. Когда эта стадия переходит в следующую, температура кофе будет около 160 °C. 1.2 Обжарка Первой реакцией кофейных зерен является изменение цвета. Эта стадия, в процессе которой аромат зерна начинает развиваться. Другими словами, мы преобразуем простые ароматы в комплексные ароматические соединения. Хотя эта стадия является следующей, но стадия сушки к этому моменту ещё не завершена. На данном этапе зерно проходит реакцию Майяра. Это означает, что природные сахара и аминокислоты в кофейных зернах начинают реагировать и создают характерный для них цвет и вкус. Естественно, обжарка начинает замедляться после этой реакции. Это означает, что зерно расширяется, что приводит нас к следующему этапу. После первого крэка, раскрытое зерно начинает выделять все тепло, которое накапливалось на предыдущих этапах, что называется экзотермическим нагревом. Этот этап обжаривания помогает вам достичь желаемых ароматических соединений. Степень обжарки является одним из самых важных факторов, который следует использовать для идентификации стиля обжарки. Цвет зерна может сказать вам многое, когда вы ищете идеальный профиль. У светло обжаренных зерен может быть скисший или кислотный вкус, в то время как темная обжарка имеет более вязкий, горький вкус. ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 8

В тоже время, светлая обжарка раскрывает фруктовые ноты, а темнообжаренные зерна имеют слегка поджаренный вкус. Это возможно, потому что светло обжаренные зерна содержат органическое соединение гидроксиметилфурфурол, которое придает светло обжаренному зерну фруктовый вкус. Это соединение, однако, разрушается, когда процесс обжарки идет дальше, что приводит к жженому вкусу. По сути, мы можем предположить, что светлая обжарка позволяет добиться более чистого вкуса кофе. Светло обжаренный кофе легче сравнивать друг с другом, чем темно обжаренный. Степень обжарки играет самую большую роль, когда дело доходит до определения окончательного вкуса кофе. Время обжарки, однако, также играет важную роль в этом процессе. Основным принципом здесь является то, что сплоченность между всеми этапами является наиболее важной. При быстрой обжарке вы создаете больше ароматических соединений, но рискуете сжечь кофе. Когда вы обжариваете медленно, у вас есть больше контроля над развитием вкуса. 1.3 Образующиеся отходы Когда мы закончим обжаривать кофейные зерна, необходимо избавиться от отходов, которые были созданы в процессе. Наш внешний циклон — это аксессуар, который очищает от шелухи, возникшей в процессе обжарки. Поскольку внешний циклон собирает шелуху, зерна, выгружаемые на охладитель уже отделены от нее и могут быть использованы непосредственно после охлаждения. 1.4 Экстракция кофе После обжарки кофе дробится и направляется в экстракционные батареи. Загрузка кофе в батареи происходит из подвижной тележки под ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 9

вакуумом. В начале загрузки вакуум в экстракторе составляет 400 мм вод. ст., во время загрузки вакуум падает до 100-150 мм вод. ст. Вакуум создается и поддерживается в экстракторе эжектором. В загруженный экстрактор снизу подают подогретую в водоподогревателе до 90° С воду. Подачу воды осуществляют со скоростью 200-300 л/ч до тех пор, пока жидкость не появится из пробного краника, расположенного в верхней части экстрактора. Воду на входе в экстрактор доводят до температуры 110° С, поднимая давление до 3 кГ/см2 (294 кн/м2). Под таким давлением воду продолжают подавать в первый экстрактор, увеличивая скорость подачи до 550-600 л/ч; вода вытесняет экстракт кофе. Выходящий из первого экстрактора экстракт кофе нагревают в первом промежуточном теплообменнике и температурой 90° С подают (выдавливают свежей водой) во второй экстрактор. Жидкость, проходя снизу вверх через слой кофе, экстрагирует из него водорастворимые вещества. Таким образом жидкость проходит последовательно через все шесть экстракционных аппаратов, насыщаясь экстрактивными веществами кофе. В последнем экстракторе температура жидкости доходит до 170° С и давление в аппарате поднимается до 12 кГ/см2 (999,6 кн/м2). Полный цикл экстракции длится 7-8 ч. В каждый экстрактор закладывают по 165 кг гранулированного кофе. В ходе экстракции повышение температуры воды и экстракта до точки кипения недопустимо, поэтому при необходимости поднять температуру предварительно соответственно повышают давление в экстракторе до величины, обеспечивающей отсутствие закипания. Полученный экстракт должен иметь ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 10

рН не менее 4,7. Если рН меньше, следует смягчить режим экстракции, т. е. понизить температуру и давление. В батарее всегда находятся загруженными пять экстракторов, а шестой стоит под разгрузкой-загрузкой. При разгрузке и загрузке очередной экстрактор и промежуточный подогреватель изолируют от остальных, перекрывая соответствующие краны. Выгрузка шлама из экстрактора производится с помощью пара. От каждого экстрактора отбирают по 180-200 кг экстракта. Перед заполнением экстрактор и трубопроводы промывают водой. При работе на описываемой установке отбор экстракта можно начинать с четвертого экстрактора. К моменту отбора экстракта из шестого экстрактора в первом заканчивается процесс экстракции и он становится под разгрузку - выгрузку. Экстракт отбирают из батареи с содержанием 27-28% сухих веществ. Контроль за проведением технологического процесса на экстракционной батарее и управление осуществляется автоматическими приборами. Далее концентрированный экстракт перерабатывают с помощью одной из двух технологий: «спрей драй» или «фриз драй». Во время «спрей драй» экстракт распыляют горячим воздухом, который «схватывает» капельки кофе, после чего они превращаются в порошок. Это старая технология, сейчас ей пользуются уже редко. Большинство производителей работают по технологии «фриз драй» — заморозка: экстракт подают в сублиматоры, распыляют и замораживают. ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 11

2 Описание технологического процесса получения холода Технологический процесс получения холода основан на способности холодильного агента кипеть при заданной температуре путем поддержания давления. Отнимая теплоту от охлаждаемой среды в испарительной системе, жидкий холодильный агент кипит, образовавшийся пар отсасывается компрессором и сжимается в нем до давления, обеспечивающего конденсацию пара за счет отвода теплоты охлаждающей водой (аммиачная система) или кипящим аммиаком (углекислотная система). Конденсация пара аммиака происходит в испарительных конденсаторах, из которых, дросселируясь, жидкий аммиак поступает в испарительную систему. Отнимая теплоту от охлаждаемой среды в испарительной системе, жидкий аммиак кипит. Конденсация пара двуокиси происходит в испарителях-конденсаторах, из которых, дросселируясь, жидкая двуокись углерода поступает в циркуляционные ресиверы, а затем насосами подается в испарительную систему. Отнимая теплоту от охлаждаемой среды в испарительной системе, жидкая двуокись углерода кипит. Образовавшийся пар отсасывается компрессором и сжимается в нем до давления обеспечивающего конденсацию пара за счет отвода теплоты. На этом технологический процесс получения и использования холода заканчивается. Холодильная установка состоит из компрессорных агрегатов, теплообменного, емкостного и насосного оборудования и работает в замкнутом цикле. ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 12

3 Описание схемы холодильной машины. Принципиальная схема аммиачной холодильной установки фабрики по производству натурального растворимого кофе торговой марки «Nescafe» предприятия ООО «Нестле Кубань». Краткое описание работы холодильной установки приведено ниже. Каскадная установка. Верхня ветвь каскада (хладагент аммиак, R717) , работает на То= минус 20 °С. Нижняя ветвь каскада (хладагент двуокись углерода, R744), То= минус 49 °С , минус 52 °С, минус 17 °С. Кроме того, в данной системе происходит приготовление хладоносителя с температурами 4/10°С. 3.1 Цикл верхней ветви каскада (холодильный агент R717) Агрегаты компрессорные винтовые сжимают пары аммиака до давления нагнетания не более 1,5 МПа и с температурой не более 90 °С. Сжатый пар, пройдя маслоотделители, поступает в испарительные конденсаторы, где аммиак конденсируется за счет охлаждения его паров оборотной водой и через дросселирующее устройство сливается в экономайзер, где автоматически поддерживается промежуточное давление. Экономайзер служит для повышения производительности холодильной установки за счет переохлаждения основного потока жидкого аммиака аммиаком, кипящим при промежуточном давлении, пары которого отсасываются компрессорами полость промежуточного подсоса и всасываются компрессорами через регулятор поддержания давления. Из экономайзера одна часть жидкого аммиака направляется на подпитку питателей с функцией отделителей жидкости, Из питателей жидкий аммиак поступает в пластинчатые испарители-конденсаторы, где отводит тепло от конденсирующегося холодильного агента R744 (СО2 ). В испарителяхконденсаторах жидкий аммиак кипит при температуре минус 20 °С. Образовавшаяся при этом парожидкостная смесь поступает в питатели с ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 13

функцией отделения жидкости, где в результате падения скорости происходит разделение паровой и жидкостной фракций. Жидкий аммиак возвращается в испарители-конденсаторы, а газообразный отсасывается компрессорами. Другая часть жидкого аммиака направляется на подпитку питателей с функцией отделителей жидкости. Из питателей жидкий аммиак поступает в пластинчатые испарители, где кипит при температуре 0,5 °С отводя тепло от хладоносителя (воды) охлаждая ее с 10 °С до 4 °С. Образовавшаяся при этом парожидкостная смесь поступает в питатели с функцией отделения жидкости, где в результате падения скорости происходит разделение паровой и жидкостной фракций. Жидкий аммиак возвращается в пластинчатые испарители а газообразный отсасывается компрессорами. Цикл повторяется. Заданная температура кипения аммиака в испарителях-конденсаторах поддерживается автоматически. 3.2 Цикл нижней ветви каскада (холодильный агент R744) Жидкая двуокись углерода (R744) из испарителей-конденсаторов поступает при температуре минус 17 °C в ресивер линейный поз. Из линейного ресивера жидкая двуокись углерода поступает через дроссельный вентиль в ресиверы циркуляционные: – при температуре кипения минус 52 °C; – при температуре кипения минус 49 °C. Часть жидкой двуокиси углерода забирается из линейного ресивера насосами и направляется на предварительные охладители, где кипит при температуре минус 17 °C. Образовавшийся при этом пар возвращается в линейный ресивер. Из циркуляционного ресивера жидкая двуокись углерода насосами направляется в воздухоохладители. ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 14

Из ресиверов циркуляционных жидкая двуокись углерода насосами направляется в сублимационные сушилки там она кипит при установленной температуре, отнимая тепло от охлаждаемых продуктов. Образовавшийся при этом пар поступает в циркуляционные ресиверы, а затем во всасывающий коллектор компрессорных агрегатов. Из коллектора компрессоры забирают пар и сжимают его до давления конденсации. Сжатый пар после маслоотделителей компрессорных агрегатов поступает в охладитель газа, где сбивается перегрев. Сбив перегрева осуществляется за счет кипения двуокиси углерода подаваемой из линейного ресивера. Далее сжатый охлажденный пар поступает для дополнительной отчистки от масла в фильтры тонкой очистки. После фильтров пар поступает в испарителиконденсаторы, где конденсируется, отдавая тепло кипящему аммиаку. Сконденсировавшиеся пары двуокиси углерода поступают в линейный ресивер и цикл повторяется. Система работающая на температуру кипения 0.5 ℃ Для приготовления воды с температурой +4°С, идущей на технологические нужды предприятия служит автономная холодильная установка с дозированной заправкой хладоагента - аммиака. Компрессорный агрегат сжимает пары аммиака до давления нагнетания не более 1,5 МПа и с температурой не более 90 °С. Сжатый пар, пройдя маслоотделитель, поступает в конденсатор пластинчатый, где аммиак конденсируется за счет охлаждения его паров оборотной водой. Затем жидкий аммиак через дросселирующее устройство поступает в питатель с функцией отделителя жидкости и, далее, в пластинчатый испаритель, где отбирая тепло у воды, аммиак кипит при температуре 0,5°С. Пары аммиака возвращается в питатель с функцией отделителя жидкости откуда отсасывается компрессорным агрегатом. ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 15

Система подачи охлажденной воды на технологические нужды Существуют две независимые системы циркуляции воды на технологические нужды. 1- я система Вода с температурой 10°С из теплой секции двухсекционного бака для технологической воды забирается насосами и подается в испарители пластинчатые, где охлаждается до температуры 4°С. Охлаждённая вода сливается в холодную секцию бака .Из этой секции насосы внешнего контура забирают воду температурой +4°С и подают ее потребителю. От потребителя отепленная вода с температурой 10°С сливается в теплую секцию бака. 2- я система Вода из бака оборотной воды забирается насосами и подается на потребители. Отепленная вода после потребителей возвращается в бак оборотной воды. Система охлаждения маслоохладителей компрессоров Для охлаждения масла, подаваемого на смазку трущихся поверхностей винтовых компрессорных агрегатов, используется водный 30% раствор этиленгликоля, который циркулирует с помощью насосов и в свою очередь, охлаждается в двух испарительных охладителях жидкости. Для охлаждения масла компрессора используется оборотная вода, подаваемая с помощью насоса, которая в свою очередь, охлаждается в градирне. Система оборотного водоснабжения. Система оборотного водоснабжения предназначена для охлаждения испарительных конденсаторов, испарительных охладителей жидкости и пластинчатого конденсатора. ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 16

Испарительный конденсатор объединяет в одном аппарате функции конденсатора и градирни. Охлаждающая конденсаторы вода циркулирует по замкнутому контуру. Из поддона конденсаторов и охладителей жидкости вода сливается в бак. Из бака вода забирается насосами и подается на форсунки конденсаторов и охладителей жидкости. В пластинчатом конденсаторе происходит конденсация паров аммиака. Теплота конденсации отводится водой подаваемой в пластинчатый конденсатор насосом. Нагретая в конденсаторе вода подается в градирню где за счет испарения охлаждается. Охлажденная вода сливается в бак оборотной воды. Из бака вода забирается насосом и подается на пластинчатый конденсатор. Цикл повторяется. 3.3 Система аварийного освобождения оборудования. Для экстренного сброса аммиака при авариях или ремонте холодильная установка имеет дренажную ресивер. Дренажный ресивер рассчитан на прием аммиака из наиболее аммиакоемкого сосуда — экономайзера. Маслопроводы ( холодильный агент R717) Заправка системы маслом осуществляется вручную через вентили, установленные на всех компрессорных агрегатах. Каждый компрессорный агрегат имеет собственную систему смазки, включающую маслоотделитель/маслосборник, маслоохладитель, фильтры для очистки масла и необходимую регулирующую арматуру. Масло циркулирует по замкнутому контуру. Аммиачно-масляная смесь, нагнетаемая компрессором, проходит через маслоотделитель, где масло отделяется от паров аммиака и сливается в маслосборник. Циркуляция масла осуществляется насосом. Регулирование температуры масла осуществляется с помощью трехходового клапана. Для подогрева масла перед пуском компрессорных агрегатов после длительной стоянки в маслосборниках установлены электронагреватели. ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 17

Часть масла, несмотря на установленные на компрессорных агрегатах маслоотделители, может попасть в систему и накапливаться в аппаратах и сосудах холодильной установки. Для периодического удаления масла из компрессорных агрегатов, дренажного ресивера и аппаратов предусмотрен маслосборник, система дренажных трубопроводов и маслопроводов. При необходимости опорожнения маслосборника пар аммиака отсасывается компрессорами через циркуляционный ресивер, а масло подогревается нагревательным элементом расположенном в маслосборнике. Выпуск масла осуществляется в емкость на наружной площадке. Маслопроводы ( холодильный агент R717) Заправка системы маслом осуществляется вручную через вентили, установленные на всех компрессорных агрегатах. Каждый компрессорный агрегат имеет собственную систему смазки, включающую маслоотделитель/маслосборник, маслоохладитель, фильтры для очистки масла и необходимую регулирующую арматуру. Масло циркулирует по замкнутому контуру. Двуокись углерода-масляная смесь, нагнетаемая компрессором, проходит через маслоотделитель, где масло отделяется от паров аммиака и сливается в маслосборник. Циркуляция масла осуществляется насосом. Регулирование температуры масла осуществляется с помощью трехходового клапана. Для подогрева масла перед пуском компрессорных агрегатов после длительной стоянки в маслосборниках установлены электронагреватели. Несмотря на установленные на компрессорных агрегатах маслоотделители, часть масла, может попасть в систему. Для дополнительного отделения масла используются фильтры тонкой отчистки Часть масла, несмотря на установленные маслоотделители и фильтры тонкой очистки, может попасть в систему и накапливаться в аппаратах и сосудах холодильной установки откуда осуществляется его возврат в компрессорные агрегаты. ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 18

Описание системы возврата масла в компрессорные агрегаты. Поскольку плотность масла меньше плотности двуокиси углерода, масло скапливается на поверхности жидкой двуокиси углерода. От туда по маслопроводам масло периодически (за счет разности давлений) передавливается в маслосборник. Из маслосборника, масло периодически, по мере надобности, подается в компрессорные агрегаты. При необходимости опорожнения маслосборника пар двуокиси углерода отсасывается компрессорами через циркуляционный ресивер, а масло подогревается нагревательным элементом расположенном в маслосборнике. Выпуск масла осуществляется в емкость на наружной площадке. Система удаления неконденсирующихся газов. Несмотря на герметичность системы аммиачного оборудования и трубопроводов, в систему могут попадать неконденсирующиеся газы. Основной составной частью этих неконденсирующихся газов является воздух. Наличие неконденсирующихся газов (воздуха) в системе увеличивают риск повышения давления конденсации. Удаление воздуха осуществляется автоматически воздухоотделителем. Смесь аммиака, воздуха и других неконденсирующихся газов отбирается из поплавковых испарительных регуляторов конденсаторов установленных в после автоматическом слива аммиака режиме. В воздухоотделителе происходит конденсация паров аммиака за счет отвода теплоты автономной фреоновой холодильной машиной при температуре кипения минус 30 °C, а неконденсирующиеся примеси по мере накопления удаляются из системы через сосуд с водой. 3.4 Заполнение (пополнение) Аммиачной холодильной установки жидким аммиаком. Первичное заполнение аммиачной системы в проекте предусмотрено из автомобильной цистерны. Пополнение предусмотрено из баллонов через ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 19

узел заправки. Узел заправки устанавливается в запирающемся металлическом ящике. Перед операцией слива аммиака должен быть опорожнен приямок, предназначенный для сбора возможных проливов аммиака, подготовлены к работе технические устройства системы локализации и ликвидации аварии. Готовность системы к заполнению и разрешение о заполнении системы оформляется соответствующими актами. Операция слива жидкого аммиака относится к газоопасным работам II группы. Выполнение всех работ по сливу жидкого аммиака (заполнение и/или пополнение системы) должно производиться по соответствующей инструкции, утвержденной главным инженером предприятия. При наполнении аммиачной системы на баллоне проверяют клеймо, окраску и надпись, исправность арматуры и наличие сертификата качества. Перед началом заправки производится аналитический контроль поступившего аммиака на соответствие требованиям. Отбор проб производится через специально предназначенную для этих целей арматуру транспортировочной емкости. Прибывшую на предприятие автомобильную цистерну с аммиаком принимает от лица, сопровождающего цистерну, по акту ответственное лицо предприятия. После осмотра цистерны ответственные с обеих сторон лица дают письменное заключение о состоянии цистерны и возможности проведения работ по сливу, либо, при обнаружении отступлений от требований, составляется акт, при этом сливать аммиак из цистерны категорически запрещается. До начала слива аммиака автомобильная цистерна должна быть заторможена и подклинена с обеих сторон тормозными башмаками, заземлена, подключена к блокировке сдвига цистерны и ограждена переносными сигналами красного цвета и знаком размером надписью "Стой! Проезд закрыт. Аммиак". Слив жидкого аммиака из автомобильной цистерны осуществляется через съемный трубопровод автомобиля заправщика, подключаемый к стыковочному узлу заправочного коллектора аммиачной холодильной ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 20

установки. Перед началом слива должны быть выполнены мероприятия, позволяющие локализировать и ликвидировать последствия возможного пролива жидкого аммиака. Все операции по присоединению цистерны и сливу жидкого аммиака, как и по ее отсоединению, должны производиться в средствах индивидуальной защиты. Перед пополнением системы аммиаком необходимо убедиться, что в баллоне аммиак, а не какой-либо другой газ и взвесить баллон. Затем баллон устанавливают на подставке наклонно вентилем вниз и соединяют с наполнительным вентилем. на зарядном коллекторе холодильной установки с помощью специально изогнутой цельнотянутой трубы, к концу которой приварен штуцер для подключения к коллектору. Об окончании передавливания аммиака из баллона свидетельствует иней на нижней части баллона и наполнительной трубки. После отключения баллон взвешивают. Остальные операции при пополнении системы из баллонов, такие как составление актов, пломбирование вентилей и т.п., аналогичны мероприятиям при заправке системы из автоцистерны. Заправка 1-й системы (Каскадная установка, система охлаждения хладоносителя) Жидкий аммиак из автомобильной цистерны поступает в холодильную систему за счет разности давлений. Первоначальное заполнение выполняется в экономайзер после предварительного вакуумирования системы. Последующее пополнение выполняется в также в экономайзер, понижение давления в нем производится компрессорами холодильной установки. Достаточность заполнения контролируется по указателям уровня экономайзере. Остаточное избыточное давление в транспортировочной емкости при полном ее опорожнении должно быть не менее 0,05 МПа. ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 21

Заправка 2-й системы Жидкий аммиак из автомобильной цистерны поступает в холодильную систему за счет разности давлений. Первоначальное и последующее заполнение выполняется в питатель с функцией отделитель жидкости после предварительного вакуумирования системы. производится компрессором Понижение давления в нем холодильной установки. Достаточность заполнения контролируется по указателям уровня в питателе с функцией отделитель жидкости. Остаточное избыточное давление в транспортировочной емкости при полном ее опорожнении должно быть не менее 0,05 МПа После окончания операции по сливу аммиака приемные вентили холодильной установки должны быть закрыты и опломбированы, заправочный узел холодильной установки следует закрыть на ключ. 3.5 Заполнение (пополнение) холодильной установки жидким СО2 Первичное заполнение углекислотной системы в проекте предусмотрено из автомобильной цистерны через узел заправки. Дозаправка производится из баллонов. Готовность системы к заполнению и разрешение о заполнении системы оформляется соответствующими актами. ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 22

4 Заморозка кофейного экстракта Более подробно рассмотрим участок заморозки кофейного экстракта. После экстракции кофейный экстракт сливается в танки хранения, где в него добавляется арома. Далее эта смесь с температурой 15°с проходит пречиллинг В кофейный экстракт добавляют пыль, которая образовалась после дробления кофе, полученная смесь направляется в вотаторы. Вотатор представляет собой большой кожухотрубный теплообменник с шнеком внутри. Внешний слой вотатора наполнен жидким СО2, внутренний кофейным экстрактом. В результате, на выходе мы получаем кофейный экстракт с образованием кристаллов льда, температурой -5°с. ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 23

Дале экстракт направляется в механический миксер, расположенный между вотаторами, предназначенный для смешивания СО2 с охлажденным экстрактом. Это нужно что бы контролировать плотность готового продукта. Больше CO2 => ниже плотность Меньше CO2 => выше плотность Далее полученная смесь, через дистрибьютор, равномерным слоем распределяется на металлический конвейер, длинна которого 30 метров, и направляется в «холодную комнату». Внутри «холодной комнаты» циркулирует воздух с температурой -52°с. В кофейном экстракте, под воздействием столь низкой температуры , ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 24

Происходит формирование кристаллов льда 1. Снижение температуры приводит к образованию кристаллов льда 2. Кристаллы увеличиваются в размерах 3. Замерзание воды в экстракте 4. Полное замерзание экстракта Крупные кристаллы соединяют поры, образованные CO2. В конце «холодной комнаты» полностью замерзший кофейный субстрат дробят на мелкие кусочки , сортируют через множество вибро площадок частицы нужного размера направляют в устройства сублимационной сушки, А получившуюся в результате дробления кофейную пыль направляют обратно на пречилинг. Во время сублимации влага покидает частицы кофе через каналы образованные кристаллами льда за счет этого кофе получает свою пористую структуру. Если кристаллы слишком маленькие, то пары воды не имеют свободного выхода наружу. Создается большое внутреннее давление внутри частицы, и происходит эффект попкорна. ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 25

5 Расширение «холодной комнаты» В качестве проекта своей дипломной работы я выбрал расчет и расширение «холодной комнаты». 5.1 Планировка охлаждаемых помещений Размеры камеры в плане определяются по формулам: FСТР  l к  bк =360 м2 𝑙к1 = 𝐹СТР 𝑏к = 360 12 (1) = 30, м (2) где lк – длина камеры, м; bк – ширина камеры, м. Ширина камеры принимается кратной 6 м, т.е. может быть 6, 12, 18 метров. Расчет теплоизоляции холодной комнаты Срок службы холодильников определяется в том числе качеством изоляции. Правильно выбранный изоляционный материал и хорошо выполненная изоляция сохраняют свои качества в течение длительного периода. Теплоизоляция приниматься конструкций по расчету, зданий исходя охлаждаемых из помещений коэффициентов должна теплопередачи, установленных СНиП 3.11-87 «Холодильники. Нормы проектирования» Требуемые значения коэффициентов теплопередачи для различных охлаждений установлены из условия недопущения конденсации влаги на поверхности ограждений внутри камер. 5.2 Расчёт толщины теплоизоляции холодной комнаты. Конструкция стены холодильной камеры показана на рисунке. ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 26

Рисунок 1 – Конструкция теплоизолированной стены Таблица 1 – Перечень элементов строительной конструкции стены № Наименование и материал слоя слоя 1 3 Коэффициент на теплопровод- i, м Оцинкованная тонколистовая сталь 2 Толщи Двухкомпонентный синтетический клей Теплоизолирующий слой 0 ности i , 0.001 47 0.003 3.25 0.3 0.04 Вт м К ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 27

Крыша холодильной камеры показано на рисунке. Рисунок 2− Конструкция крыш Таблица 2– Перечень элементов строительной конструкции крыши № слоя Наименование и материал Толщи слоя Коэффициен на  i , м т теплопроводности i , 1 Оцинкованная тонколистовая сталь 2 3 Теплоизолирующий слой Двухкомпонентный синтетический клей 0.001 47 0.3 0.04 0 0.003 Вт м К 3.25 ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 28

Конструкция полов в холодильных камерах. Рисунок 3 – Конструкция пола холодильных камер Таблица 3– Перечень элементов строительной конструкции пола № Наименование и материал Толщи на  i , м С слоя слоя Коэффициен т теплопровод ности i , Вт м К 1 Плита перекрытия 0.22 1.5 2 теплоизоляция 0.05 0.04 3 Газобетонная стяжка 0.1 0.18 ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 29

6 Теплотехнический расчет камеры 6.1 Производительность конвейера 𝐺кр = 𝑉пр ⋅ 𝜌пр /𝑡пр 𝐺кр = 1.8⋅800 300 (1) = 4.8 кг/с 𝑉пр = 𝑏 ⋅ ℎ ⋅ 𝐿 = 3 ⋅ 0.02 ⋅ 30 = 1.8 м3 (2) Где, 𝐺кр – производительность конвейера , кг/с; 𝑉пр – объем продукта, м3 𝜌пр – плотность продукта кг/м3 6.2 Теплоприток от продукта На холодильных установках производятся такие виды термической обработки продуктов, которые сопровождаются отводом тепла от обрабатываемых продуктов: охлаждение, замораживание и домораживание. Охлаждению тел всегда сопутствует понижение их температуры, которое для тел, не содержащих жидкой фазы может быть осуществлено до желаемой низкой температуры, определяемой потребностями технологического ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 30

процесса для тел, содержащих жидкую фазу, охлаждение переходит в замораживание при достижении температуры начала фазового превращения жидкости в твердое состояние. Процесс замораживания может происходить только у тел, содержащих жидкую фазу (как это имеет место в пищевых продуктах, во влажном грунте и т. п.), так как основным содержанием этого процесса является превращение жидкой фазы в твердое состояние. Процесс домораживания заключается в увеличении количества замороженной влаги в продукте. Количество отводимого в единицу времени тепла рассчитывается по формуле 𝑄пр = 𝐺пр ⋅ 𝐶пр ⋅ (𝑡вх − 𝑡вых ) (3) где 𝐺кр – производительность конвейера , кг/с; 𝐶пр – теплоемкость продукта, Дж/(кг∙К) 𝑡вх – температура продукта на входе ℃ 𝑡вых – температура продукта на выходе ℃ 𝑄пр = 4.8 ⋅ 2600(−5 − (−48)) = 536640 Вт 𝑄пр = 536.6 кВт 6.3 Теплоприток от ограждения Тепло от окружающей среды проникает внутрь охлаждаемых помещений в результате действия процесса теплопередачи через ограждения вследствие наличия разности температур наружной окружающей среды и воздуха внутри помещения. Теплопритоки рассчитывают для всех ограждений камеры: наружных и внутренних стен, пола и покрытий. ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 31

𝑄ст = 𝐾ст ⋅ 𝐹ст ⋅ (𝑡н − 𝑡вн ) (4) где 𝐾ст –теплопроводность материала, Вт/м3 К; 𝐹ст – площадь ограждения м2 𝑡н – температура наружная ℃ 𝑡вн – температура внутренняя ℃ 1 = 0.74 Вт/м3 К (5) 𝐹ст = (𝐿ст + 𝐵ст ) ⋅ 2 ⋅ ℎст + (𝐿ст ⋅ 𝐵ст ) ⋅ 1 (2) 𝐾ст = 1 0.03 1 (9)+(0.028)+(6) 𝐹ст = (30 + 6) ⋅ 2 ⋅ 5 + (30 ⋅ 6) = 540 м2 𝑄ст = 0.74 ⋅ 540 ⋅ (20 − (−52)) = 28,7 кВт (7) 6.4 Эксплуатационные теплопритоки Кроме перечисленных основных теплопритоков, встречаются и другие теплопритоки, в частности эксплуатационные, связанные с обслуживанием охлаждаемых помещений, с работой вентиляторов, с освещением, с производством погрузочно-разгрузочных работ и т. п. В каждом конкретном случае приходится рассматривать возможные источники теплопритоков. В данном случае эксплуатационные теплопритоки имеют не стабильное значение, так как камера в основном работает без внешних вмешательств со стороны персонала. Но все же иногда, рабочие надевают специальные ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 32

костюмы с низкой теплопроводностью, и проводят необходимые для ремонта оборудования процедуры. Исходя из многолетней статистики, примем эксплуатационные теплопритоки равными 5 кВт. Q экс = 5 кВт 6.5 Предварительные общие теплопритоки Суммарные теплопритоки в холодильные камеры  Q , Вт. Q общ = Q пр + Q ст + Q экс. (8) Где Qст – теплопритоки через строительные ограждения камеры, Вт; Qпр – теплопритоки от продукта, Вт; Qэкс – эксплуатационные теплопритоки, Вт; Q общ = 536.6 + 28.7 + 5 Q общ = 570 кВт 6.6 Объем воздуха циркулирующий через АХУ Q аху = ρвоз ∙ Vвоз ∙ Cвоз ∙ (t вх − t вых ) (9) Vвоз = Q общ /ρвоз Своз (t вх − t вых ) (10) Vвоз = 570 = 110 м3 /с 1.26 ∙ 1.05 ∙ 4 ΣVвоз = 110 ∙ 3600 = 396000 м3 /ч Где Qобщ – Суммарные теплопритоки в холодильные камеры, Вт; Vвоз – объем воздуха циркулирующий через воздухоохладитель, Вт; ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 33

Cвоз – удельная теплоемкость воздуха, кДж/(кг∙ К); ρвоз – плотность воздуха, кг/м3 6.7 Количество АХУ 𝑁АХУ = 396000 72000 = 5.5 (11) Принимаем количество АХУ равным шести. Q 0 1аху = ( 72000 3600 ) ∙ 1.26 ∙ 1.05 ∙ 4 = 105кВт (12) ΣQ аху = 105 ⋅ 6 = 630 кВт Количество электродвигателей: Nдвиг = 𝑁АХУ ∙ 2 = 12 (13) Каждый двигатель имеет мощность 2 кВт Соответственно суммарная мощность двигателей АХУ 𝛴𝑁дв = 24 кВт 6.8 Конечный расчет Q общ = Q пр + Q ст + Q экс + Nдв (14) Q общ = 570 + 28.7 + 5 + 24 Q общ = 627.7 кВт. запас на не предвиденные теплопритоки 2.3 кВт 6.9 Определение нагрузки на оборудование Нагрузку на камерное оборудование определяем как сумма всех теплопритоков Q = Q пр + Q ст + Q экс + Nдв = 630 кВт. ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата (15) Лис 34

Нагрузку на компрессор Q0, Вт, определяем по формуле Q0  Q  (16) где  - коэффициент утечки холода, 𝑄0 = 630 = 700 кВт 0,9 ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 35

7 Расчет холодильного оборудования 7.1 Тепловой расчет компрессора Рисунок 1 - Схема холодильной машины Рисунок 2 - Цикл холодильной машины ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 36

Таблица 1- Параметры характерных точек цикла холодильной машины Параметры i, кДж кг 3 v, м кг точек цикла t, 0С P, МПа 1 -42 6,35 436 0,063 1` -32 6,35 445 0,067 2 80 21,84 532 0,028 3 -22 21,84 145 0,0009 4 -62 6,35 145 0,012 Удельная холодопроизводительность цикла. 𝑞0Т = 𝑖1 − 𝑖4 = 445 − 145 = 300 кДж/кг (1) Удельная объемная холодопроизводительность агента. 𝑞𝑣 = 𝑞0Т 𝑣1 300 = 0,063 = 4761 кДж/кг (2) Массовый расход холодильного агента в цикле. 𝑚0Т = 𝑄0 𝑞0Т = 760 300 = 2,53 кг (3) Действительный объем всасываемых паров в компрессор. 𝑉д = 𝑚0Т × 𝑣1 = 2,53 × 0,063 = 0,16 м3 /с (4) Объем, описываемый винтами компрессора. 𝑉 𝑉ℎ = д , (5) 𝜆 где коэффициент подачи ВМК λ = 0,9 находим для принятой марки впрыскиваемого масла и геометрической степени сжатия ε = 2,6 ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 37

𝑉ℎ = 𝑉д 0,16 = = 0,17 м3 /с 𝜆 0,9 Диаметр винта проектируемого компрессора. 3 𝐷в = √ 𝐾 𝑉ℎ и 𝐾𝐼 𝐾𝑓 𝑧𝑛 (6) где Ки – коэффициент использования объема парной полости; Ки = WП/W0; W0= lв (f1П + f2П) полный объем парной полости; lв длина винта; f1П и f2П площади впадин между зубьями в торцевой плоскости соответственно ведущего и ведомого винтов; WП объем парной полости в момент начала уменьшения ее объема у торца всасывания (полезный объем парной полости); Кl =lв/D1 относительная длина винта; Кf = (f1П + f2П)/D1 2 безразмерный коэффициент площади парных впадин; z1, n1 число зубьев и частота вращения ведущего винта. Для типоразмерного ряда винтов с асимметричным профилем зубьев z1 = 4, величина коэффициента Кf = 0,1191. Коэффициент Ки = f[ 1з 1пр];угол закрутки ведущего винта 1з = 2 Кl/KH: KH = h1/D1 относительный ход ведущего винта; h1 ход ведущего винта; 1пр = 223,70 предельный угол закрутки ведущего винта. Для типоразмерного ряда винтов с асимметричным профилем величины KH = 1,2 для винтов с Кl = 0,9; 1,0 и KH = 1,6 для винтов с Кl = 1,35 и 1,5. Значение Ки определяется по следующей формуле: Ки = 1- С ( 1з 0 - 1пр 0 ) 10 - 4 . Значение коэффициента С принимается в зависимости от величины Кl: Кl ……………….. 0,9 1,0 1,35 1,5 С ………………. 5,4 5,3 5,0 4,3 Принимаем величину Кl= 1,35 тогда: 1з 0 = 3600 1,35/1,6 = 303.750 ; 1пр 0 = 223,70 ; Ки = 1 – 5,3 (303,75 – 223,7) 10-4 = 0,96 и значение внешних диаметров винтов равно: 3 0,17 𝐷в = √ = 0,177 ≈ 0,180 м 0,96 ∙ 1,35 ∙ 0,1191 ∙ 4 ∙ 49 ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 38

Удельное кол-во теплоты в конденсаторе. 𝑞КТ = 𝑖2 − 𝑖3 = 532 − 145 = 387 кДж/кг (7) Работа сжатия в цикле. 𝑙сжТ = 𝑖2 − 𝑖1/ = 532 − 445 = 87 кДж/кг (8) Адиабатная мощность на сжатие. 𝑁𝑎Т = 𝑚0Т ∙ 𝑙сжТ = 2,53 ∙ 87 = 220 кВт (9) Индикаторный КПД компрессора. 𝜂𝑖 = 𝜆𝑤 + в × 𝑇0 = 0,825 (10) Индикаторная мощность компрессора. 𝑁𝑎Т 𝑁𝑖 = 𝜂𝑖 = 220 0,825 = 266 кВт (11) Эффективная мощность компрессора. 𝑁𝑒 = 𝑁𝑖 𝜂𝑚 = 266 0,85 = 313 кВт (12) Электрическая мощность (мощность, забираемая электродвигателем из сети). 𝑁э = 𝑁𝑒 𝜂эд ∙𝜂п = 313 0,8∙0,975 = 402 кВт( 13) Холодильный коэффициент. 𝜀Т = 𝑞0Т 𝑙сжТ = 300 87 = 3,4 (14) Исходя из полученных данных подобрали винтовой компрессор MYCOM серии SCV модель 320 холодопроизводительностью 760кВт ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 39

𝑛КМ = 5шт. Таблица 2 – Параметры винтового компрессора Модель 𝑁э ,кВт Макси Габаритные размеры, мм мальн L B H 880 1100 Масса,кг ый рабоч ий ток,А MYCOM 500 800 1500 249 SCV320 ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 40

7.2 Расчет пластинчатого испарителя-конденсатора Для процесса теплообмена в конденсаторе-испарителе и получения от теплообменных аппаратов нужного результата на выходе задаемся исходными параметрами, опираясь на недопущение замедления или даже прерывания производственного процесса, задаемся расходами охлаждаемой среды и ∆𝑡 на входе и выходе из теплообменного аппарата. Таблица 3 - Характеристики сред и необходимых параметров теплообмена t на входе Среда t на Расхо выход д Теплоемкос Теплопроводнос Плотност ть ть ь е среды ºС ºС м3/ч кДж/кг*ºС Вт/м*ºС кг/м3 Аммиак -20 72 1025 2,2 0,23 0,711 СО2 80 -17 2420 0,88 0,023 1,977 При имеющихся исходных данных и заданных в них параметрах рассчитаем тепловую мощность, выделяемую при теплообмене кВт: 𝑄 = 𝐺ср ∙ сср ∙ (𝑡вх − 𝑡вых )/3600 (15) Где 𝐺ср - расход среды через поверхность теплообмена; сср - теплоемкость среды; 𝑡вх , 𝑡вых – температуры на входе, выходе из теплообменника. Рассчитаем тепловую мощность для теплообмена СО2, кВт: (80 − (−17)) = 57,4 кВт 3600 Рассчитаем тепловую мощность для теплообмена аммиака, кВт: 𝑄 = 2420 ∙ 0,88 ∙ (72 − (−20)) = 57,5 кВт 3600 На основе рассчитанной мощности составим баланс теплообмена при 𝑄 = 1025 ∙ 2,2 ∙ заданных температурных режимах. ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 41

Получив значения теплового мощности, произведем расчёт поверхности теплообмена: 𝐹то = 𝑄 (16) Кто ∙(𝑡вх −𝑡вых ) где, Кто – коэффициент теплопередачи поверхности теплообменника Рассчитаем площадь поверхности: 𝐹то = 57500 = 24,7 м2 24 ∙ (80 − (−17)) По полученным данным подобрали пластинчатый теплообменник модель AMX-30-25. Таблица 4 -Параметры испарителя-конденсатора холодильной машины Модель Холодоп Произв Габаритные размеры, мм 𝐹1 , роизвод одител м2 ительно ьность, сть, м3/ч L B H 800 780 2020 кВт AMX-30-25 57.5 20900 25 ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 42

7.3 Подбор воздухоохладителя Опираясь на расчеты в главе (6), пункт (6.7) по полученным параметрам подбираем воздухоохладители для холодной комнаты. Таблица 5 параметры воздухоохладителя Модель Холодоп Произв Габаритные размеры, мм роизвод одител ительно ьность, сть, м3/ч L B 4000 2000 кВт FDA1\72\ 55 72000 CO2-EL ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 43

Воздухоохладитель состоит из корпуса, в который помещены теплообменник и вентиляторы. Теплообменник выполнен из медных трубок с прикрепленными к ним стальными ребрами. Трубки имеют толстостенное исполнение для работы при высоком (около 30 бар) давлении. Расстояние между ребрами составляет 7-12 миллиметров. Принцип работы аналогичен аммиачным теплообменникам и заключается в отборе тепла из окружающей среды. Воздух прогоняется через испаритель, температура внутри которого около -52 градусов Цельсия. Значение температуры регулируется автоматикой. ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 44

8 Автоматизация холодильной установки Холодильная установка с 𝑡0 = −52℃ предназначена для поддержания температурного режима от -520С до -480С в камере для замораживания кофейного экстракта. Проектом предусматривается комплексная автоматизация процессов контроля, регулирования, управления и защиты от опасных режимов работы. Установка может работать в трех режимах: 1) автоматическом – от реле температур, которые контролируют температуру воздуха в камерах, температуру кипения хладагента; 2) полуавтоматическом, при котором регулирование параметров в объекте и производительности установки осуществляется частично или полностью вручную, а автоматически работает защита и контроль; 3) ручном, который характеризуется отключением системы автоматизации, за исключением защиты, все операции осуществляются вручную. Режим применяют как наладочный. Характеристика объекта автоматизации Холодильная установка работает на хладагенте R744 и R717. Используются компрессорные агрегаты, теплообменное оборудование и вспомогательное холодильное оборудование. Испарительная система насосноциркуляционная с непосредственной нижней подачей хладагента в воздухоохладители. Применяются воздушные конденсаторы. Перечень оборудования с указанием его марки и количества приведены ранее. Щиты и пульты В объеме комплексной автоматизации предусматривается смешанная компоновка щитов и пультов. Локальная система автоматизации агрегатов, приборов охлаждения объединена командно-сигнальным щитом в единую систему регулирования, управления, контроля и защиты. Щит и рабочее место оператора располагается в отдельном помещении, и составляют центральный пульт управления холодильной установкой, куда поступает информация о технологической процессе, внешних воздействий на объект и состояние технологического оборудования. Отсюда осуществляется контроль и оперативное управление установкой. ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 45

Для размещения средств автоматизации предусмотрены местные щитки и индивидуальные пульты с заводским расположением на оборудовании, а также индивидуальные пульты и местные щиты расположенные на раме с оборудованием. На КСЩ расположена схема со встроенной технологической и аварийной световой сигнализацией, приборы регулирования производительности компрессора, температуру воздуха в камерах, температуру конденсации, а также ключи управления водяными насосами, воздухоохладителями. Управление компрессорами производится с индивидуальных пультов управления, расположенных у компрессоров. На пультах размещены: ключ режима работы, кнопки включения защиты, сигнальная лампа защитных приборов, счетчик работы компрессоров. Основные решения по автоматизации Автоматическая защита компрессоров от опасных режимов работы Автоматическая защита компрессоров от опасных режимов работы осуществляется по следующим параметрам: 1) от гидравлического удара при помощи двух дублирующих друг друга реле уровня ПРУ-5 для аварийного отключения, устанавливаемых на отделителе жидкости; 2) от повышения температуры паров хладогента на нагнетании с помощью датчика-реле Alco-Controls TS1-A6C; датчик которого помещен в гильзе нагнетательного трубопровода компрессора между нагнетательным вентилем и обратным клапаном. Реле останавливает компрессор при;𝑡откл ≥ 95℃ 3) от повышения давления нагнетания с помощью блока высокого давления в двухблочонм реле давления Alco-Controls PS2-A7U, которое подключается к нагнетательному трубопроводу компрессора до запорного вентиля компрессора 𝑃откл ≥ 30 МПа; 4) защита от понижения всасывания с помощью блока низкого давления в двухблочном реле давления Alco-Controls PS2-A7U, которое подключается к всасывающему трубопроводу компрессора до запорного вентиля Pоткл  0,2 МПа; 5) от нарушений работы системы. Контролируется работа шестеренчатого насоса, через контроль разности давлений, создаваемых масляным насосом . При снижении разности давлений   0,05 МПа, реле Bitzer MP54 срабатывает и останавливает компрессор; ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 46

6) электродвигатели от перегрузок осуществляется от короткого замыкания с помощью автоматов защиты, от повышения силы тока в цепи с помощью автоматов защиты, от повышения силы тока в цепи с помощью теплового реле Bitzer SE-B2, встроенного в магнитный пускатель компрессора. Автоматическое регулирование температуры кипения Автоматическое регулирование температуры кипения в испарительной системе предусматривается с целью согласования холодопроизводительности компрессоров с тепловой нагрузкой, путем их автоматического пуска и остановки. Датчики Alco-Controls ESCN-P80 электронного контроллера температуры Alco-Controls EC3-111 располагаются на жидкостном стоке. На два компрессора, т.е. ступенчатая система регулирования компрессоров осуществляется четырьмя датчиками температуры. При статической системе настройки необходимо, чтобы температура пуска каждого из последующих компрессоров была выше температуры остановки последующего компрессора – ниже температуры остановки предыдущего. Автоматическое регулирование подачи жидкого холодильного агента в испарительную систему Автоматическое регулирование подачи жидкого холодильного агента в циркуляционный ресивер осуществляется при помощи реле уровня ПРУ-5 управляющего соленоидным вентилем на трубопроводе подачи жидкого фреона в циркуляционный ресивер. Для дросселирования жидкости и первоначальной настройки системы регулирования после соленоидного вентиля следует предусматривать ручной регулирующий вентиль. С целью обеспечения устойчивой и безаварийной работы насоса, датчик реле уровня размещают на ресивере так, чтобы общая высота столба жидкости над осью насоса составляла Нс.т.жид. = 0,71,0 м. Автоматическая защита насосов от опасных режимов работы Автоматическая защита аммиачных насосов от опасных режимов работы осуществляется по следующим параметрам: 1) защита от срыва струи с помощью реле разности давлений Alco-Controls FD 113 ZU, подключаемых к трубопроводам до и после насоса откл  0,3 МПа; 2) защита от недостаточного количества жидкости в контуре насоса при помощи реле уровня ПРУ-5, поплавковая камера которого устанавливается выше оси насоса на 250 – 300 мм ; 3) защита электродвигателя насоса, встроенного в магнитный пускатель. ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 47

Автоматическое регулирование температуры воздуха в камерах Вследствие большой тепловой инертности холодильных объектов и простоты системы распространено двухпозиционное регулирование производительности воздухоохладителей. В качестве производительности датчиков используются температурные датчики Alco-Controls ESCN-P80. В качестве вторичного прибора используется контроллер Alco-Controls EC3-111. Контроллер воздействует на соленоидный вентиль и вентиляторы воздухоохладителей. При повышении температуры воздуха в камере, контроллер включает соленоидный вентиль на трубопроводе подачи холодильного агента в воздухоохладитель и включает вентилятор воздухоохладителя. При достижении заданной температуры реле отключает соленоидный вентиль и электродвигатель вентилятора, т.е. происходит раздельное регулирование температуры в объекте. Комплексной системой автоматизации предусматривается также:  Автоматизация оттаивания воздухоохладителей;  Управление пуском компрессоров;  Управление пуском насосов;  Световая сигнализация технологическая, предупредительная, аварийная;  Звуковая сигнализация предупредительная и аварийная. Автоматическое отключение всего оборудования компрессорного цеха ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 48

9 Безопасность и экологичность проекта В своей выпускной квалификационной работе я проектирую холодильную установку кофейного завода. Несмотря на все современные технологи, работа на такой установке сопровождается большими рисками. Многие технические агрегаты являются опасными из-за оборудования, работающего на высоких оборотах и под высоким давлением. Далее рассмотрим подробнее какие вредные и опасные факторы воздействуют на персонал, обслуживающий данную установку. Физические факторы Запыленность: Пыль, образуемая в процессе технологических и производственных операций, является одним из вредных факторов рабочей среды. Пылевые примеси различного характера в составе воздуха способны не только оказывать негативное воздействие на здоровье работников, но и снижать показатели качества изготавливаемой продукции. На данном предприятии уровень запыленности критически мал. Все цеха залиты специальным напольным покрытием (жидкое стекло). Хорошая вентиляция, а так же ежедневная уборка специальным оборудованием. Микроклимат производственных помещений – это комплекс физических факторов, оказывающих влияние на теплообмен человека и определяющих самочувствие, работоспособность, здоровье и производительность труда. Поддержание микроклимата рабочего места в пределах гигиенических норм – важнейшая задача охраны труда. Показатели микроклимата: Температура воздуха: установка находится в полностью изолированном от внешней среды помещении, это позволяет круглогодично поддерживать температуру в пределах 21-25 градусов. Относительная влажность воздуха;60% Скорость движения воздуха; менее 0.2 м/с, что позволяет персоналу комфортно чувствовать себя на рабочем месте. ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 49

Шум Повышенный уровень шума на рабочем месте. Действие фактора: способствует снижению остроты слуха, нарушению функционального состояния сердечно - сосудистой и нервной системы. Шум сопровождающий производственный процесс, бывает разным. Его измеряет по характеру спектра и по продолжительности. В связи с беспрерывной работой винтовых компрессоров шум на предприятии всегда выше 60 дБ. При входе в цех работники обязаны надевать специальные наушники или беруши. Персонал получает денежную надбавку за работу в таких условиях. Вибрация Повышенный уровень вибрации. Действие фактора: при длительном воздействии вибрации на организм возникают изменения, приводящие в ряде случаев к вибрационной болезни.Благодаря тому, что все оборудование установлено на специальные виброопоры, уровень вибрации минимален и не наносит вреда персоналу. Освещенность В зависимости от источника различают естественное, искусственное и совмещенное освещение. Естественное освещение осуществляется солнцем и рассеянным светом небосвода. Искусственное – лампами накаливания и газоразрядными лампами. Совмещенное освещение представляет собой комбинацию естественного и искусственного освещения. Одна из стен цеха выполнена полностью из стекла для обеспечения хорошего естественного освещения, так же на расстоянии 3 метров друг от друга установлены светодиодные фонари. Освещенность цеха равно 400 лк. Что позволяет выполнять производственные работы средней малой и грубой точности.В ночное время в виду отсутствия естественного освещения, освещенность ровна 300 лк. Тяжесть и напряженность труда Тяжесть труда – это характеристика трудового процесса, отражающая преимущественную нагрузку на опорно-двигательный аппарат и ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 50

функциональные системы организма (сердечно-сосудистую, дыхательную и др.), обеспечивающие его деятельность. Напряженность труда – это характеристика трудового процесса, отражающая нагрузку преимущественно на центральную нервную систему, органы чувств, эмоциональную сферу работника. Нормирование напряженности труда проводится по видам нагрузок: интеллектуальные, сенсорные, эмоциональные, монотонные. На предприятии допустимая тяжесть и напряженность труда. Персонал работает в основном в сидячем положении, все грузы перевозятся на специальных талях и тележках. Программы на компьютерах сигнализируют о не исправности оборудования звуковым сигналом, напряженность трудового процесса низкая. Электробезопасность Для обеспечения безопасности при пользовании электрическим оборудованием, аппаратурой и электроустановками на предприятии реализован ряд организационных и технических мер, призванных защитить людей от поражения электричеством. Система этих мер включает такие мероприятия, как: - меры по организации исправной работы электрооборудования и его эксплуатации в соответствии с инструкцией и правилами; - мероприятия технического характера; - организационные меры, в том числе административного характера; - обеспечение работников электрозащитными средствами Все оборудование на предприятии имеет контур заземления. Каждый день электрик контролирует состояние всех электро-механизмов. Персонал 1 раз в пол года проходит инструктаж по технике безопасности. На стенах размещены предупреждающие плакаты. Все электро-опасные работы осуществляются в специальной экипировке и специальным электрозащищенным инструментом. ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 51

Пожарная безопасность Пожарная безопасность промышленных предприятий – важный комплекс мероприятий, обеспечивающий сохранение здоровья работников промышленности. Подобные правила разрабатываются и утверждаются специальными комиссиями, деятельность которых направлена на предотвращение несчастных случаев на рабочих местах. Производственные помещения холодильной установки имеют В категорию пожарной опасности. В каждом цехе установлены 2 пожарных гидранта и 4 огнетушителя. Все цеха оснащены противопожарной сигнализацией и дымовыми анализаторами. Персонал 1 раз в шесть месяцев проходит инструктаж . На территории завода есть специальная площадка, находящаяся на большом удалении от всех цехов. В случае экстренной ситуации весь персонал обязан немедленно направиться на данную площадку. Экологическая безопасность в ВКР В холодильной установке в качестве хладагента используется жидкий СО2 Согласно требованиям Монреальского протокола (1987г.) этот хладагент относится к разряду соединений, не имеющих экологическую опасность. Но все же в процессе эксплуатации рекомендуется не допускать утечек, а при их образовании принять меры к устранению. Выброс СО2 в окружающую среду выполняется только в аварийном случае, когда невозможно принять другие меры, в этом случае срабатывают предохранительные клапаны, установленные на оборудовании, работающем при повышенном давлении. В случае плановых ремонтов жидкий СО2 сливают в специальные автоцистерны. Второй основной причиной загрязнения окружающей среды является загрязнение маслом. Особенностью винтовых компрессоров является ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 52

большой масляный запас для работы. В каждом компрессоре около 400 литров масла. Необходимо при проведении ремонтных работ и при эксплуатации холодильной установки производить работы таким образом, чтобы исключить попадание отработанного масла в грунт или в грунтовые воды. Все отработанное масло собирается в специальные подписанные бочки и отправляется в специальный склад. В дальнейшем его забирает специальная перерабатывающая компания. ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 53

10 Экономические показатели проекта В России кофе становится одним из самых популярных напитков. Объем рынка продаж динамично развивается, но не смотря на это, по прежнему остается достаточно низким по сравнения с зарубежными. Согласно данным, предоставленными компанией Euromonitor International, потребление кофе в США на 2013 год составило 1320 тонн, в Бразилии 1200 тонн, в Германии-600 тонн, в России всего 210 тонн. К 2014 году потребление кофе в России выросло примерно в 6 раз. В тоже время объем продаж с 2008 по 2013 года удвоился Так сложилось, что наиболее популярным видом кофе в России стал растворимый кофе. В 2018 году его доля на рынке составляла 85%. Несмотря на относительно высокую стоимость растворимого кофе, которая является едва ли не самой высокой в Европе, россияне очень лояльны к тем брендам, к которым они привыкли и не отказываются от них даже при дальнейшем росте цены. Согласно аналитике РосИндекс, кофе чаще всего употребляют люди в возрасте 35-54 лет, люди с высшим образованием или ученой степенью и россияне с высоким уровнем дохода. Кроме того, растет популярность употребления кофе и среди молодежи в возрасте до 35 лет. Учитывая эти данные, можно говорить, что Краснодарский край является в высшей степени адекватным рынком для данного проекта по ряду следующих причин. Население края постоянно и стабильно растет. Исходя из всех вышеперечисленных пунктов, можно понять, что кофейный рынок не переполнен. Малые фирмы не способны создать конкуренцию для знаменитых брендов, таких как НЕСТЛЕ. ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 54

Расширение просто необходимо, чтобы сохранить или даже преумножить свою долю на рынке. Планирование комплекса работ и оценка их трудоемкости Для расширения нам потребуется увеличить количество холодильного оборудования. Установить два винтовых компрессора СО2, два винтовых компрессора Nh3, два испарителя Nh3, четыре испарителя конденсатора, два воздухоохладителя. Заменить конвейер в холодной комнате на более продуктивный. Расширить помещение холодной комнаты. Трудоемкость работ определяется с учетом срока окончания работ, объема выполненных функций. Для определения ожидаемой продолжительности применяется формула: Тож = 𝑡нв + 4𝑡мин + 𝑡макс /6 (1) Где 𝑡мин - кратчайшая продолжительность данной работы(оптимистическая оценка); 𝑡макс - самая большая продолжительность работы (пессимистическая оценка); 𝑡нв =наиболее вероятная продолжительность работы (реалистическая оценка). ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 55

Таблица 1: Оценка трудоемкости отдельных видов работ Виды работ Оптимист Реалистическа Пессимистич Ожидаемая ическая я оценка, 𝑡нв оценка, еская оценка, продолжитель 𝑡макс работы,Тож 𝑡мин Установка ность 2880 3600 5760 3480 960 1440 2160 1240 720 960 1200 840 3360 4800 6720 4160 6720 10080 13440 8400 14880 19200 28800 17920 компрессоров Установка испарителей Установка испарительных конденсаторов Установка воздухоохлад ителей Замена конвейера Расширение помещения ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 56

Таблица 2: календарный график выполнения работ Содержание работ исполнители Длительность График работ мин. Установка Подрядная компрессоров организация 3480 01.02.2021 по 08.02.2021 «ХОЛОД» Установка Подрядная испарителей организация 1240 09.02.2021 по 11.02.2021 «ХОЛОД» Установка Подрядная испарител-ьных организация конденсато-ров «ХОЛОД» Установка Подрядная 840 12.02.2021 по 13.02.2021 4160 воздухоохладителей организация 14.02.2021 по 23.02.2021 «ХОЛОД» Замена конвейера Подрядная 8400 организация 24.02.2021 по 11.03.2021 «ХОЛОД» Расширение Подрядная помещения организация 17920 12.03.2021 по 20.03.2021 «ХОЛОД» Расчет затрат на разработку проекта Капитальные вложения рассчитываются по формуле: К= Цоб. + См +Ссмр (2) где, Цоб – цена оборудования, руб; См - стоимость монтажа, руб; Ссмр – строительно-монтажные работы, руб. ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 57

Таблица 3: Технико-экономические показатели оборудования Тип оборудования Количество Потребляемая Цена за оборудования, мощность, единицу, шт кВт руб Всего, руб Основное оборудование Компрессор MYCOM SCV320 4 500 6542800 26171200 4 57.5 180500 722000 2 483 46500 930000 2 55 17850000 35700000 Испарительный конденсатор AMX30-25 Испаритель HFL-1503 Воздухоохладитель FDA1\72\ CO2-EL Таблица 4: Затраты на строительно-монтажные работы Стоимость Наименование Объем работы, объекта м3 1 м3, тыс. руб. 70 4.5 315 200 4.5 900 50 4.5 225 230 4.5 1035 Монтаж компрессоров испарителей Испарительных конденсаторов Монтаж конвейера Всего объема, тыс. руб. ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 58

Монтаж холодной 1800 4.5 8100 комнаты Капитальные затраты на объект 74098200 Руб. Таблица 5: Финансовая отчетность Основные 2018г. 2019г. 2020г. финансовые показатели субъекта крупного предпринимательства (руб.) выручка 16357175000 17113430000 20633933000 Прибыль(убыток) до 723836000 1069025 771896000 552030000 836108000 602384000 налогообложения Чистая прибыль (убыток) Исходя из данной отчетности принимается решение финансировать проект за счет собственных средств, так как затраты на его реализацию составят менее 15% чистой прибыли предприятия НЕСТЛЕ КУБАНЬ. Себестоимость выработки холода Выработка холода Q= ∑ Q0 ∙T∙nc b ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата (3) Лис 59

где: ∑ 𝑄𝑜 – суммарная производительность, кВт; Т – количество дней работы воздухоохладителя в год; nc – количество часов работы воздухоохладителя в сутки; b – Коэффициент, учитывающий расход холода на теплопередачу и эксплуатационные потери (0,5-0,7). Принимаем по проекту: ∑ 𝑄𝑜 110 КВт Т 360 дней nc 24 час b 0,6 Получаем: Q = 1584000 кВт/год Затраты на силовую электроэнергию С э.сi  N уi  ti  Д i  К спр КПД м (4) где: N уi - установленная мощность, кВт, t i - число часов работы в сутки, Д i - дней работы в году, k спр - коэффициент спроса (коэффициент использования установленного оборудования по времени и мощности), КПД м - коэффициент полезного действия потребителей энергии (электродвигателей, приборов). ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 60

Принимаем по проекту: 500 КВт 360 дней 24 час 0,6 0.95 N уi Дi ti k спр КПД м Стоимость 1 кВт эл энергии 5,7 руб/кВт СЭ = 2728421.05 кВт*час в год ЦЭ =2728421.05 * 5,7 = 15552000 руб. Расходы на эксплуатацию оборудования. Таблица 6: Расход и затраты на смазочное масло Норм Установле а Потребн Цена Статьи нная расхо ое за затрат мощность, да, количес 1кг кВт кг/кВ тво, кг т.ч Масло компрессор 500 0,8 400 950 ное, кг Общая стоимо сть, руб. 380000 Таблица 7: Запасные части и расходные материалы Стоимость, руб. Наименование оборудования Масло компрессорное, кг Ремкомплект на компрессора, шт Колво 2000 1 Стоимость Транспортные единицы расходы Затраты на монтаж 950 450000 3250 250000 Итого 1900000 3000 703250 250000 ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Затраты на текущий ремонт, руб Лис 61

Итого, руб: 2603250 253000 Таблица 7.5 - Расчёт фонда З/П Наименование должности Квалификация Численность Начальник цеха Оператор Механик Итого месячный фонд: 5 4 4 Месячный оклад, тыс. руб 1 6 2 84 62 53 Сумма основной З/П, тыс. руб 84 372 106 562 Страховые взносы и отчисления ФОТ за год тыс. руб 30,2 % 169,724 12 месяцев 8780.688 Расчёт себестоимости выработки холода Таблица 8: Смета затрат на процессы охлаждения воздуха На весь объём руб на 1 кВт руб на 1м3 Стать расхода помещения, холода руб 1. З/П 8780688 4878.16 0.5543 2. Расходы на эксплуатацию и ремонт оборудования 633000 351.6666 0.39962 3. Расходы на электроэнергию 15552000 8640 9.8181 164965688 13869.82 10.772 Итого Оценка эффективности разработанного проекта ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 62

Оценка экономической эффективности проекта основывается на расчете показателей сравнительной экономической эффективности капитальных вложений Эффективность нового строительства определяется по коэффициенту экономической эффективности Е=П/К (5) где П – прибыль; К – капитальные затраты. Расчет годовой суммы прибыли по оптовой торговле. Расчет приведен в таблице. Таблица 9: Расчет прибыли № Наимен Едини Реализ Цена Стоимость Цена ование ца ация, закупки услуги измер т/год производс аи и рота, твенных хранения, готово руб/год ресурсов, руб/т й ения производств продаж Сумма руб/т товарообо продук ции, руб/т 1 кофе т 1620 112000 800000 980000 176904000 0 Итого: 176904000 0 Текущие затраты на проект рассчитываются по формуле: Зтек = Зосн. + Са + Срем + Зн, (6) где: Са – амортизационные отчисления от стоимости оборудования и устройств системы, руб./год; ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 63

Срем – затраты на межремонтное обслуживание и текущий ремонт оборудования и устройств системы, руб./год; Зн – накладные расходы, руб./год. Зн = 3% * Зосн. = 0,03*74098200= 2222946 руб (7) Расходы по содержанию, эксплуатации и ремонта оборудования: - межремонтное обслуживание составляет 4% от стоимости оборудования ц0, тыс. руб. - текущий ремонт составляет 7% от стоимости оборудования. Срем = (0,04+0,07)* 63523200 = 6987552руб. Амортизация оборудования составляет от 8 до 12 % от стоимости оборудования и рассчитывается по формуле Са = 0,12*3358340= 7622784 руб. Текущие затраты в итоге будут равны: Зтек = 74098200+ 7622784+ 6987552+ 2222946= 90931482 руб. Расчет коэффициента эффективности и уравнение рентабельности холодильника Так как, мой проект позволит увеличить объем выпускаемой продукции на 1.5% то из общей прибыли возьмем 1.5% на окупаемость данного проекта. П = Оот - Зтек (8) П = 1587600000– 90931482= 1496668518руб. Коэффициент абсолютной эффективности Е = П / К = 22450027.7/ 74098200 = 0.302 Срок окупаемости: Т = 1 / Е, (9) Т = 1 / 0,302 = 3.31 года. Разработка холодильного и вентиляционного оборудования и его установка рентабельна. ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 64

Заключение В данном дипломном проекте был произведен расчет расширения холодной комнаты для заморозки кофейного экстракта. Определена планировка новой холодильной камеры. Проведены расчеты толщины теплоизоляции строительных конструкций и теплотехнический расчет холодильного контура предприятия. Было рассчитано и подобрано современное холодильное оборудование. Принята насосно-циркуляционная схема холодильной установки. Разработана схема комплексной автоматизации, предусматривающая контроль, защиту, сигнализацию, управление и регулирование параметров работы холодильной установки. Рассмотрены вопросы оборудования и его ремонта. технической эксплуатации холодильного Рассмотрены вопросы охраны труда и техники безопасности. В экономической части проекта рассчитаны затраты на эксплуатацию, суммы затрат на техническое обслуживание и ремонт и определены техникоэкономические показатели проекта. ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 65

Список использованных источников 1. Явнель Б.К. Курсовое и дипломное проектирование холодильных установок и систем кондиционирования воздуха – М.: Агропромиздат, 1989. – 224 с. 2. Курылев Е.С. и др. Холодильные установки - Л.: Политехника,2000. 562с. 3. Холодильные компрессоры. Справочник под редакцией Быкова А.В. – М.: Легкая и Пищевая промышленность, 1981. – 280 с. 4. Ужанский В.С. Автоматизация холодильных машин и установок. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. – 304 с. 5. Зайцев И.Л. Экономика промышленного предприятия: Учебник 3 изд. перер. и доп. – М. ИНФРА- М, 2001 – 358 с. – (Серия «Высшее образование»). 6. Карташова В.Н., Приходько А.В. Экономика организации (предприятия). Учебник для средних специальных учебных заведений. – М: Приор - изд. 2004.-160 с. ТОСЖ 09 00.00.00 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лис 66

Рецензии:

Авторизуйтесь, чтобы добавить рецензию

- у работы пока нет рецензий -

Отзывы:

Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв