Проект холодильной установки цеха производства сыра

Максим Бадалов

Проект холодильной установки цеха производства сыра

Целями и задачи работы было: расчет и принятие технических решений для системы холодоснабжения завода по производству сыра, расчет теплопритоков, выбор режимов работы установок и подбор оборудования, произвести Технические расчеты холодильных машин для подготовки Хладоносителя, камеры созревания и хранения сыра, а также вентиляционных установок для ряда цехов, автоматизация холодильной установки.

Машиностроение

Дипломы

Вуз: Кубанский государственный технологический университет (КубГТУ)

ID: 60d38514e4dde5000108b67f

UUID: 5e266d30-b683-0139-3455-0242ac180005

Язык: Русский

Опубликовано: почти 3 года назад

Просмотры: 75

15.5

Максим Бадалов

Кубанский государственный технологический университет (КубГТУ)

Комментировать 0

Рецензировать 1

Скачать - 31,5 МБ

Поделиться работой

Содержание Введение......................................................................................................... 9 1 Технология и оборудование для производства сыра ………………… 10 1.1 Технологический процесс и необходимое оборудование при производстве сыра.………………………………………………….. 10 1.2 Техническое решение и применение холодильного оборудования при производстве сыра.……………………………………………………. 25 2 Расчет нагрузок и подбор холодильного оборудования………………. 33 2.1 Расчёт и подбор установки для подготовки холодной воды……….. 33 2.1.1 Расчет теплообменных аппаратов и подбор оборудования… 34 2.2 Расчёт и подбор установки для камеры созревания сыра ………. 37 2.2.1 Расчёт тепло- и влагопритоков………………………………. 38 2.2.2Расчёт тепловлажностного коэффициента и определение необходимого расхода объемного воздуха ………………………….... 39 2.3 Расчёт холодильной камеры для хранения сыра и подбор оборудования.…………………………………………………………… 46 2.3.1Расчёт толщины теплоизоляции холодильной камеры для хранения сыра…………………………………………………………… 46 2.3.2Теплотехнический расчет камеры хранения……………...... 48 2.3.3Цикл холодильной машины и подбор оборудования…….... 53 3 Расчет нагрузок и подбор вентиляционного оборудования…………... 58 3.1 Расчёт тепло- и влагопритоков и подбор оборудования для рассольного цеха…………………………………………………………… 58 3.2 Расчёт тепло- и влагопритоков и подбор оборудования для производственного цеха…………………………………………………… 63 4 Расчет нагрузок и подбор вспомогательного холодильного оборудования……………………………………………………………. 76 5 Автоматизация холодильной машины…………………………………. 81 Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 7

5.1 Характеристика объекта автоматизации…………………………... 81 5.2 Щиты и пульты……………………………………………………… 81 5.3 Основные решения по автоматизации……………………………... 82 5.4 Световая сигнализация технологическая, предупредительная, аварийная……………………………………………………………….. 84 5.5 Звуковая сигнализация предупредительная и аварийная………… 84 5.6 Автоматическое отключение всего оборудования компрессорного цеха…………………………………………………… 84 5.7 Заявочная ведомость на приборы и средства автоматизации …… 85 6 Безопасность и экологичность проекта………………………………… 86 6.1 Безопасность жизнедеятельности на производстве……………….. 86 6.2 Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях…….. 90 6.3 Экологическая безопасность в ВКР………………………………... 93 7 Экономические показатели проекта……………………………………. 94 7.1 Капитальные затраты на систему холодоснабжения……………... 94 7.2 Себестоимость выработки холода………………………………….. 95 7.2.1 Выработка холода / тепла…………………………………….. 95 7.2.2 Затраты на силовую электроэнергию………………………... 96 7.2.3 Расходы на эксплуатацию оборудования……………………. 96 7.2.4 Расчёт себестоимости выработки холода…………………… 97 7.3 Оценка эффективности разработанного проекта…………………. 98 Заключение..................................................................................................... 101 Список использованных источников........................................................... 102 Приложение А Листы подбора оборудования для охлаждения воды…. 103 Приложение Б Листы подбора оборудования для камеры хранения…... 104 Приложение В Листы подбора оборудования для системы холодоснабжения вентиляционных систем………………………………. 105 Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 8

Введение Искусство сыроварения известно еще с незапамятных времен. А секрет приготовления сыра был открыт сотни лет назад. С тех пор сыры пользуются большой популярностью и сами по себе, и как превосходная приправа ко многим блюдам. В большинстве развитых стран мира сыр входит в ежедневный рацион человека любого возраста. Это продукт с высокой энергетической и биологической ценностью. В соответствии с национальными традициями сыр используют в качестве заправки и как самостоятельное блюдо. В технологический процесс производства натуральных сыров входят следующие последовательно выполняемые операции: • контроль качества молока и сортировка его при приемке; • резервирование и созревание молока; • нормализация молока по жиру; • пастеризация и охлаждение молока; • внесение в молоко хлорида кальция, химически чистого калия или нитрата натрия, сырной краски; • применение бактериальных заквасок или бактериальных препаратов и молокосвертывающих ферментных препаратов; • свертывание молока; • обработка сгустка; • формование сырной массы; • самопрессование, прессование и маркирование сыра; • посолка сыра; • созревание сыра; • маркирование, упаковывание, хранение и транспортирование сыра. Длительность и режимы технологических операций могут быть различными и почти в них всех необходимо использование холодильных установок в том или ином виде. Применение низких температур для различных производственных целей в пищевой промышленности обеспечивает протекание физических, химических, биологических и других процессов в условиях существенно отличающихся от того, как они протекают при обычных условиях. Как общее правило, все эти процессы при низких температурах замедляются, а некоторые из них (например, жизнедеятельность отдельных видов бактерий) прекращаются. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 9

1 Технология и оборудование для производства сыра. 1.1 Технологический процесс и необходимое оборудование при производстве сыра. Технология производства сыра известна человеку с незапамятных времён, и в современном мире появилось множество приборов и механизмов которые не только упрощают, но и убыстряют процесс получения готового продукта потребителю. Но все равно, с получением качественного и современного инструмента помощи людям в данном процессе, сам процесс изготовления сыра остался прежним. Все секреты прошлых поколений, которые не имели возможности пользоваться преимуществами нашего времени, но все равно делали потрясающие по качеству и вкусу продукт, пользуясь лишь вековыми принципами приготовления сыра. В технологический процесс производства натуральных сыров входят следующие последовательно выполняемые операции, представленные на рисунке 1. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 10

Рисунок 1 – Технологическая линия производства сыра Для производства сыра в основном используется молоко первого и второго сорта в соответствии с ГОСТ Р 52054-2003. Молоко первого сорта, поступающее на завод, самовсасывающим насосом через фильтр, воздухоотделитель и счетчик подают в промежуточный резервуар хранения. Молоко второго сорта подогревается до температуры 35 – 40ºС и очищается на сепараторе-молокоочистителе с целью удаления механических примесей. Рисунок 2 – Схема сепаратора-молокоочистителя ОХО-10 производительностью 10 м3/ч а — общий вид: 7 — станина; 2 — приемник осадка; 3 — барабан; 4 — крышка сепаратора; 5 — приемно-выводное устройство; 6 — центральная труба; 7 — напорный диск;8 — тарелкодержатель; 9—основание; 10— поршень; 11 — пакет тарелок;12 — вертикальный вал; 13 — горизонтальный вал; б — схема подключения гидросистемы: 1 — редукционный клапан; 2 — фильтр; 3(1), 3(2) — электромагнитные клапаны, 4(1), 4(2) — вентили; 5 — манометр Сепаратор – молокоочиститель для обработки молока состоит из привода, барабана, приемника осадка с гидроузлом, крышки, приемновыводного устройства. Привод служит для передачи вращения от Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 11

электродвигателя к барабану и состоит из горизонтальных и вертикальных валов. На горизонтальный вал наживлен бандаж, зубчатое колесо. Вращение от электродвигателя плавно передается, с помощью фрикционной муфты горизонтальному валу и через зубчатую передачу — вертикальному валу. В барабане, состоящем из основания, поршня, тарелкодержателя с комплексом тарелок и крышки, молоко очищается от механических примесей. Исходное молоко через центральную трубку приемно-выводного устройства поступает в барабан, где в зазорах между промежуточными тарелками происходит его очистка от механических примесей. Очищенное молоко постоянно выводится из барабана напорным диском и через отводящую магистраль направляется в коммуникации. Давление на выходе очищенного молока настраивается клапаном и контролируется манометром. Осадок, по мере необходимости, выводится из барабана. В область барабана подается вода. Поршень под действием гидростатического давления опускается, и осадок через разгрузочные щели основания вытесняется из барабана. Вода, в свою очередь, выводится из барабана через отверстие в поршне. Под воздействием воды, находящейся в полости барабана, поршень идет вверх и перекрывает разгрузочные щели, и выгрузка осадка прекращается. Гидросистему (рис. 2,б) устанавливают на расстоянии 1,5 м от сепаратора и соединяют с ним трубопроводом с внутренним диаметром не менее 15 мм. Питание гидросистемы осуществляется из водопровода предприятия, давление подготовленной воды должно составлять не менее 0,2 МПа, а температура не должна быть выше 35 °С. На выходе из системы находится фильтр, который улавливает механические примеси. Манометр показывает давление в гидросистеме после редукционного клапана, регулирующего давление в линии разгрузки барабана. При управлении механизмом разгрузки на пульте управления срабатывает электромагнитный вентиль 3(1), и вода направляется в барабан. Через электромагнитный вентиль 3(2) вода подается на охлаждение и смачивание приемника осадка в автоматическом режиме работы сепаратора. В случае выхода из строя системы автоматической выгрузки осадка переходят на ручное управление: вентиль 4( 1) — разгрузка, а вентиль 4(2) — смачивание приемника осадка. Далее для производства сыра очищенное молоко в сепараторемолокоочистителе подвергают созреванию, которое сочетают с процессом Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 12

резервирования. Резервирование молока способствует непрерывности производства, что позволяет осуществлять поставку молока в определенное время, и организовать своевременную переработку его на производственном объекте. После всех проверок на физико-химические характеристики молока, часть молока отправляется в резервацию и охлаждается до +4±2С, а необходимая часть подготавливается к производству сыра. Для данного этапа используется резервуар-охладитель молока (см.п.1.2). Совместно с холодильной машиной, которая предварительно охлаждает продукт до порядка +15С, что значительно понижает энерго-затраты и снижает типоразмер охладителя молока, его мощность и время охлаждения. Охладитель молока в свою очередь снижает температуру очищенного молока до пределов, когда в молоке не появляется бактерий, которые негативно влияют на характеристики молока. Созревание молока – это процесс приготовления молока для обеспечения нормального свертывания и развития кисломолочных бактерий. Сущность созревания в том, что активизируется кисломолочная микрофлора, а также увеличивается ионизированная форма кальция, необходимая для свертывания молока. Созревание также оказывает большое влияние на сыропригодность молока: значительно улучшается свертываемость при использовании специальных ферментов, что повышает скорость выделение сыворотки из зерна и рост кислотности. При этом ускоряются весь технологический процесс, и уменьшается время созревание сыра. Продолжительность созревания сырого молока 10 – 14 ч. при температуре 8 – 10 ºС. Кислотность зрелого молока для сыра в среднем составляет 20 – 26 ºТ. Охлажденное и очищенное молоко после охладителя попадает в резервуары объемом V=10000л марки В2-ОМ2-Г-10, в количестве 2 шт. Корпус резервуаров сделан из стали марки 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-72 , а сам резервуар оборудован циркуляционно-струйной мешалкой или мешалкой рамного либо лопастного типа, чтобы исключить процесс налипания молока на стенки резервуара. В которых поддерживается температура 10±2С и молоко обрабатывают ферментами для помощи процессу активации естественной микрофлоры, образования зерна и получения необходимой кислотности, которая имеет разные свойства при разных значениях рН (Таблица 1).Но так же должна соответствовать значениям кислотности для того вида сыра, который поставлен в процесс Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 13

производства на данный момент, так например кислотность молока перед свертыванием для сыров типа голландского должна быть 17..19°Т, для сыров типа швейцарского - 17...20 °Т, для мягких сыров - 23...25 °Т, для рассольных сыров - 20...21 °Т, сыров типа российского - 21…22 °Т, для брынзы - 22...23 °Т. Все эти процессы контролируются технологами, которые специально обучены и владеют полной информацией по получению и приемке молока на объект (температура, масса, объем, качество и т.д.) Таблица 1.1 – Кислотность молока и его влияние на образования сгустка Далее молоко подвергают пастеризации для уничтожения вредной для сыроделия патогенной микрофлоры, вирусов и бактериофагов. Наиболее лучший режим пастеризации молока в сыроделии является нагревание до температуры от 70 до 72 ºС и выдержкой от 20 - 25 секунд. При производстве сыра температура пастеризации должна быть не выше 72 ºС. После пастеризации молоко охлаждают до температуры свертывания 32 34 ºС. Для процесса пастеризации используется пластинчатая пастеризационно-охладительная установка (ППОУ) необходимая для пастеризации и охлаждения молока в непрекращающемся тонкослойном закрытом потоке при помощи систем автоматического контроля и регулирования технологического процесса. Процесс пастеризации начинается не в ППОУ, а сразу после резервуаров хранения подготовленного сыропригодного молока. После резервуара молоко попадает в уравнительный бак, который нормализует поток, для предотвращения кавитации молока, защиты циркуляционных Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 14

насосов и предотвращением попадания не до конца подготовленного молока в пастеризатор, при помощи срабатывания клапана и отправки неподготовленного потока обратно в резервуар. В котором производиться повторная подготовка и уточнение всех параметров молока, для его дальнейшей обработки. Затем сыропригодное молоко попадает в сепаратор – нормализатор через подающую трубу трубопровод I. В барабане происходит разделение молока на обезжиренное молоко и сливки. Обезжиренное молоко выходит из сепаратора по трубопроводу II, сливки выходят из сепаратора по трубопроводу III. Регулировку жирности производят при помощи винтов регуляторов на выходе сливок и обезжиренного молока В и А. Затем часть сливок спускают по трубопроводу IV в трубопровод обезжиренного молока II. Получается нормализованное молоко. Нормализованное молоко выходит из сепаратора через выход нормализованного молока. Дисковый затвор V находится в открытом состоянии. Часть сливок отводится через трубопровод VII из сепаратора. Дисковый затвор VI открыт. Количество отводимых сливок регулируется при помощи винта регулятора К.. После этого сливки отправляются в резервуар, а нормализованное молоко идет дальше по схеме к ППОУ. Рисунок 3 – Принципиальная схема сепаратора – нормализатора Р3ОЦТ-2 производительностью 2 м3/ч Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 15

Рисунок 4 –Пластинчатая пастеризационно-охладительная установка А1-ОКЛ-2 производительностью 2 м3/ч (ППОУ) После нормализации и отделения сливок, нормализированное молоко предварительное подогретое до 40-45 ºС, попадает в пастеризатор. Такой процесс подготовки к пастеризации называется регенерация. Пройдя регенерацию, молоко попадают в секцию пастеризации. На выходе из секции пастеризации установлен датчик термо-сопротивления, за которым следует седельный клапан, положение которого определяется температурой молока. Если его температура на выходе из секции пастеризации ниже необходимой по технологии производства, то клапан направляет поток в трубопровод с нормализованным молоком на входе в ППОУ, после которого недогретое молоко повторяет цикл пастеризации. Если температура молока соответствует заданной температуре пастеризации 70-72 ºС, то молоко поступает на выдержку и выдерживается порядка 20 – 25с. После выдержки молоко пропускают последовательно через все секции регенерации, где оно охлаждается встречным потоком поступающего в пастеризатор нормализованного молока. Далее молоко поступает в секцию охлаждения пластинчатого теплообменника, где охлаждается до заданной температуры встречным потоком входящего молока и технической водопроводной водой. Технологические параметры регулируются и контролируются автоматикой. В случае нарушения Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 16

заданного режима пастеризации молоко направляется на повторную пастеризацию. С переключением клапана на возврат срабатывает звуковая и световая сигнализация, извещающие о нарушении заданного температурного режима обработки молока. Первая стадия производства сыра - сыродельная ванна или сыроизготовитель, где сыропригодное пастеризованное и нормализованное молоко по трубопроводу попадает в саму установку и запускает процесс изготовления сыра. Сыроизготовитель представляет собой двустенную вертикальную конструкцию, установленную на ножках на полу цеха на высоте около 11,5м в один ряд с другими установками-сыроизготовителями (если потребуется больше одной установки в процессе производства, для получения необходимого объема продукта). Оборудование устанавливается на раме, имеющую площадку и ограждения, для пользования аппаратом и его обслуживания. Наружный слой, верхняя «рубашка» аппарата, изготовлена из теплоизоляционных материалов, самого кожуха и оборудована кранами для отвода горячего пара и слива технологической воды – хладоносителя. Внутренняя часть изготовлена из углеродистой стали. Внутри корпус снабжен мешалками режущевымешивающего типа, которые в процессе своего вращения в одну сторону разрезает полученный сгусток, и в том числе способствует и правильной постановке сырного зерна. Если же он вращается в другую сторону, то будет происходить тщательное вымешивание массы. Режимы работы мешалки устанавливаются при помощи пульта управления технологом, но в любой момент можно переходить в ручной режим вымешивания и подготовки сгустка. Так же он оборудован устройством для отбора сыворотки. При помощи центробежного самовсасывающего насоса и патрубка с клапаном для опорожнения от сырного зерна с частью сыворотки. Как правило, заранее через клапан сливается тридцать процентов сыворотки. Перед процессом сушки со второго клапана будет сливаться еще двадцать процентов сыворотки. После завершения процесса формирования сырного сгустка, он выводится из устройства с частью сыворотки дальше по технологическому процессу. Ранее отведенная сыворотка попадает в отдельные резервуары хранения, после чего отправляется на нужды другим производствам или повторно используется в процессе создания определенных типов сыров или же добавляется в некотором количестве в сырную массу при пересушке. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 17

Краткий принцип действия выше указанного оборудования: Сыроизготовитель наполняют молоком и доводят его температуру до температуры сквашивания. Затем осуществляется свертывание молока при помощи сычужного фермента. Для различных типов сыров существует различные режимы подогрева и охлаждения сгустка и его вымешивания, в зависимости от технологических инструкций. Придерживаясь технологическим параметрам, пар подается в «рубашку» и устанавливается режим работы мешалок. По готовности сырного сгустка сыворотка отбирается через отборник, а готовое сырное зерно через кран насосом направляется на дальнейшую обработку. Рисунок 5 – Сыроизготовитель закрытого типа вертикальной ориентации ЩСЗ-18 производительностью 1,8 м3/ч 1 — корпус; 2 — отборник-фильтр; 3— привод; 4— режущевымешивающий инструмент; 5 — сливной патрубок; 6 — опора Дальнейшая обработка сырного зерна состоит из отделения остатка сыворотки в требуемом объеме. Для правильного соотношения пропорций чистого сухого зерна и влагосодержания сыворотки для хорошей формировки и получения качественного продукта в ряду производства стоит отделитель сыворотки. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 18

Сывороткоотделитель состоит из каркаса, барабана, ёмкости для сбора сыворотки, электродвигателя для вращения привода барабана, насоса для перекачки сыворотки в приемную часть и комплекса автоматического управления. Барабан, как основной элемент конструкции отделителя сыворотки представляет собой наклонный перфорированный цилиндр, выполненный из нержавеющей стали. В который по трубопроводу с помощью насоса попадает сырный сгусток, для обработки и получения зерна определенной влажности и содержания необходимых питающих элементов. При вращении барабана сырное зерно перекатывается по его поверхности, и лишняя сыворотка стекает через перфорированные отверстия в цилиндре барабана и добавляется к сыворотке, отведенной при образовании сгустка. Обезвоженное в необходимых пропорциях зерно поступает в следующий раздел - раздел формирования. Рисунок 6 – Барабанный сывороткоотделитель Полностью подготовленный сгусток попадает на стол формирования, где распределяется по формам, в зависимости от размера и технологии, а так же предпочтений заказчика. Формирование сыра проводят очень быстро, не допуская охлаждения теплой сырной массы. Температура в Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 19

формовальном цеху должна быть 16-18С. После формирования головок сыра происходит процесс самопрессования. Самопрессование–это процесс удаление из сыра механически собранной при формировании, а также накапливающейся в результате отбора сырного серна из сывороткоотделителя межзерновой сыворотки (влаги). Продолжительность самопрессования (передержка сыра в формах) 2060 минут. Сократить время самопрессование нельзя, так как можно осушить поверхность, а внутри формы останется сыворотка, что приведет к неравномерному распределению веществ и разрушению при прессовании в местах скопления сыворотки. Также во время самопрессования продолжается развитие кисломолочных процессов в сырной массе и дальнейшее ее обезвоживание. Весь этот этап служит для подготовки сыра к прессованию и получению сформированной головки сыра. Прессование – это процесс полного удаление из сыра остатков межзерновой сыворотки и получение плотной поверхности слоя и хорошо замкнутой формы. Перед прессованием самопрессованный сыр маркируется, чтобы сформировать партию сыра (обычно сыры из одного потока, одновременно прошедшего сыроизготовитель). Затем маркированный сыр поступает в пресс-установкус вертикальным или горизонтальным пневматическим прессом, где прессуется при определенных условиях. Обязательные условия при прессовании сыра:  В прессовальном отделении температура воздуха должна быть 1618 оС, также необходимо полное отсутствие сквозняков;  Постепенное увеличение давления прессования (от минимального и до максимально допустимого значения) в течение всего периода технологического процесса;  Серпянки и салфетки при каждой перепрессовке должны быть чистые и влажные;  Проводить прессования до момента полного отсутствия сыворотки и получения плотного, без трещин и морщин, сырного сгустка правильной формы. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 20

Следующей, и одной из самых важных, операцией является процесс соления сыра. Основными элементами этого этапа технологических операций является холодильная машина, которая не только поддерживает температуру рассола (10±2С), но и предварительно остужает рассол до этих параметров (см. п.1.2), и сама емкость, в которую помещается сыр для по солки. При этом не маловажную роль играет и сами составные элементы рассола. Поваренная соль является не только вкусовым наполнителем сыра, но также регулятором нормализации и улучшения процесса созревания сыра, и колоссально влияет на развитие в сыре микробиологических и биохимических процессов. От содержания соли в сыре формируется уникальный вкус, запах, консистенция, конституция рисунка и внешнего вида. Содержание соли в сыре неодинаково и колеблется от 0,8 до 8%, в большинстве сыров эта доля составляет 1,5-2,5 %. Наибольшие значения соли необходимы в сырах типа рокфор - до 5% и в рассольных сырах – около 7,5-8%. Также необходимо поддерживать в помещении рассольного цеха специфическую температуру и влажность воздуха (Микроклимат), порядка +12°С𝜑=80±5%, чтобы не допускать нагрева рассола и изменения условий посолки. Поддержание таких условий в рассольном цеху обусловлено не только технологическими процессами, но и учетом того, что на данном этапе сыр находится в открытом состоянии и сохранения схожих условий, как в бассейне с солью, так и на воздухе очень необходимо. Техническое решение этого момента приведено в пункте 1.2., с обоснованием выбранного решения. После всех этих многочисленных и трудоёмких технологических операций сырой и соленый сыр отправляется в камеру созревания, где непосредственно весь процесс состоит из использования холода и получением максимально удовлетворимых параметров температуры (t,С) и влажности воздуха (𝜑, %) для созревания сыра (см. п.1.2). Готовый сыр после созревания в камере попадает в отдел подготовки к продаже для отправки покупателю. Данный этап включает в себя: 1. 2. 3. Мойка Сушка Парафинизация Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 21

1. За время созревания сыр периодически моют водой (18-20°С). Мойка —трудоемкий процесс, который проводят вручную или в моечных машинах в условиях промышленного производства. Моечная машина барабанного типа - это прямоугольная ванна, в которой установлено два щеточных барабана, которые вращаются навстречу друг другу. Барабаны состоят из щеток разных диаметров(до200 мм). Ворс щеток изготовлен из пропилена диаметром 0,6 мм или капроновой рыболовной лески диаметром 0,4 - 0,7 мм. Щетки вращаются с частотой около 2,5 об/мин. Рисунок 7– Моечная машина барабанного типа 1 —щеточные барабаны; 2— ванна: 3— паровой смеситель; 4-опорные ножки; 5 — рама; 2. В промышленности при производстве сыра предусматривается аппарат для обсушки сыра, в технологической схеме, находящийся сразу после моечной машины, чтобы обсушить головки сыра и подготовить их к парафинизации т.е. к нанесению защитного покрывного слоя. Машина для обсушки сыров с электрокалорифером, чаще всего используется на производствах. Она состоит из:     камеры сушки; калорифера; вентилятора; конвейера шагового реечного типа. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 22

С продольной стороны камеры вставлены легкосъемные щиты и закреплены стальные листы. Воздух для обсушки поступает из электрокалорифера и подается на головки с помощью вентилятора. В нижней части калориферно-вентиляторной установки расположены жалюзи, для регулировки расхода и направления потока. Конвейер продвигает сырные головки по машине. Отдавший тепло воздух, через выброс выводится в атмосферу. Рисунок 8– Машина для обсушки сыров с электрокалорифером 1 — каркас; 2— кронштейн подвижной рамы; 3, 4—соответственно неподвижная и подвижная рамы; 5 —выброс для отработавшего воздуха; 6 — жалюзи калорифера; 7—калорифер; 8 — вентилятор; 9 — кожух; 10— конвейер для сыра 3. Устройство для нанесения на сыры защитного покрывного слоя, которое предназначено для предотвращения пересушки, плесенеобразования и загрязнения поверхности сыра называются парафинерами. Принцип их действия состоит в погружении головки сыра на 1-2 с в нагретый до 150-160°С парафиновый расплав, находящийся в специальной ванне. Для вышеописанной операции, завершающей технологический процесс, используют машину, основанную на полуавтоматическом принципе действия. Карусельный парафинер, работающий следующим образом: Оператор кладет сыр на отведенный в крайнее верхнее положение держатель, карусель поворачивается и во время ее простоя пневмоцилиндр окунает держатель с головкой в расплавленный парафин. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 23

Остальные держатели, кроме рабочего находятся в верхнем положении. При обратном ходе пневмоцилиндра держатель с сыром поднимается из расплава, и карусель поворачивается на 60°. За полный цикл карусели (360) парафин остывает и формирует защитный слой покрытия. Затем пройдя цикл, оператор снимает обработанный сыр и на его место укладывается новый. На этом заканчивается процесс изготовления сыра. Рисунок 9– Карусельный парафинер 1 — рама с опорами; 2 — ванна; 3 — держатель для сыра; 4 — механизм кругового движения держателей; 5 — вертикальный пневмоцилиндр; 6 — шток пневмоцилиндра; 7—направляющая держателей; 8 — подъемник держателей; 9 — цилиндрическая шестерня; 10 — поводок;11 — шкаф управления; Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 24

1.2 Техническое решение и оборудования при производстве сыра применение холодильного Длительность и режимы технологических операций могут быть различными и почти в них всех необходимо использование холодильных установок в том или ином виде. Холодильные установки в производстве сыра и остальных молочных продуктов, могут служить, как вспомогательные, а на некоторых этапах будут являться самостоятельными членами производственного процесса. Разные сыры при их производстве имеют разные показатели температуры и других параметров почти на всех этапах технологического процесса, но в целом общие диапазоны значений колеблются в сопоставимых пределах. Поэтому большая часть оборудования универсализирована и имеет различие только в объемах резервуаров, площадей холодильных камер и в конечном техническом и технологическом исполнении плана производственного процесса. Первым этапом появления холода в производственном процессе создания сыра начинается в моменте приемки молока. Привезенное в автоцистерне молоко с фермы, где оно было охлаждено до +10С и в процессе доставки поддерживало данную температуру поступает на проектируемый завод по производству сыра и с помощью насоса закачивается в резервуары. Далее молоко подвергается очистке согласно технологической схеме и методике описанной в п.1.1. После очистки, наступает непосредственно первый этап применения холода с помощью холодильных машин находящихся на объекте, рассчитанных и подобранных в данной работе при проектировании объекта. На данном этапе холодильная машина, подготовившая пропиленгликоль 30% с температурой +5С, выступает вспомогательным элементом для установки, которая была затронута вп.1.1. Резервуар-охладитель молока – это стационарный охладитель молока, содержащий внутри себя фреоновую холодильную машину, промежуточный хладоноситель и теплообменник, смонтированный в молочном резервуаре. Охлаждение в нем обычно происходит от температуры очищенного молока +35С и до температуры его охлажденного хранения +4-5С, но так как в схему предварительно включен теплообменник с подготовленной охлажденной водой в холодильной установке, которая снимает большую часть теплоты с молока, то данной установке придется охлаждать молоко от температуры Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 25

всего +12-15С. Что позволяет использовать холодильный аппарат сниженной мощности и уменьшить траты на электроэнергию, по сравнению с другими схемами, при охлаждении одного и того же объёма молока, в случае проектируемого производства - 40 м3завозимого молока. Рисунок 10– Комбинированная схема охлаждения молока в резервуареохладителе с предварительным теплообменником 1-теплообменник ХМ, 2-резервуар-охладитель, 3-циркуляционный насос, 4-резервуар-термос Рисунок 11 – Скорость охлаждения молока в резервуаре ТОМ-2А Данная схема показывает скорость охлаждение в аппарате (синяя линия), но в свою очередь красная линия показывает точку начала охлаждения, если предварительно включить в нее теплообменник с холодной водой, подготовленной в ХМ. Сам аппарат ТОМ-2А представляет собой самостоятельную установку, но в моем проектном решении является лишь доохладителем молока. Корпус агрегата является основным элементом аккумуляции холода, в который вмонтирован панельный испаритель. По сути, представляющий собой локальную чиллерную установку для охлаждения молока. Снаружи Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 26

корпус выполнен из специального изолированного материала и обработан декоративным пластиком. В корпусе установлены молочная ванна и система орошения. Молоко через фильтр 9 поступает в ванну с молоком, в которой охлаждается во время работы системы орошения. Охлаждающая вода из корпуса резервуара подается насосом 1 через фильтр 2 в систему орошения. Через отверстия в трубах вода поступает на заднюю поверхность ванны, охлаждая ее стенки и днище. Отработанная вода стекает во внутреннюю ванну. Внутренняя ванна – аккумулятор холода. Вода, проходящая по намороженному на панелях испарителя льду, вновь охлаждается и поступает в корпус охладителя и подается насосом повторно. Днище охлаждающейся емкости имеет специальный уклон к крану 10 для слива молока. Параметры молока в установке поддерживается автоматически, в зависимости от режима, интенсивности охлаждения и начальных параметров. Рисунок 12 – Резервуар-охладитель молока ТОМ – 2А 1-водяной насос, 2-фильтр, 3-изоляция, 4-молочная ванна, 5испаритель, 6-мешалка, 7 и 8-система орошения, 9-крышка-фильтр для молока, 10-сливной кран, 11-компрессор, 12-шкаф управления. Также данная система служит не только для охлаждения молока и отправки его на хранение и использования при необходимости, на это уходит лишь часть молока. Остальная часть очищенного молока проходит в дальнейшую обработку – созревание/резервирование, согласно Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 27

технологической схеме. Тем самым одной установкой (одним техническим решением) осуществляется организация холода сразу в нескольких процессах. В дальнейшем на следующих этапах производства, до определенного времени, применение специальных холодильных установок не задействовано. Но процесс производства сыра это непрерывное движение по технологической системе и применение холода все равно требуется, но в другом отделе. Пока молоко проходит пастеризацию/нормализацию, и сырный сгусток образовывается в сыроизготовителе, происходит процесс подготовки рассола. Рассол заготавливается в специальном цеху, технологи насыщают очищенную воду солью в определенных, для каждого типа сыра, пропорциях и нагревают его до порядка +80±5С и выдерживают там какое-то время. Затем необходимо включение холодильного оборудования, для его охлаждения до +10±2С. Для данного процесса применяется теплообменник, соединенный с чиллером, работающим на два теплообменника-охладителя, подобранного под нагрузку охлаждения молока и рассола, рассчитанную в другой главе дипломной работы. Затем охлажденный рассол поступает в рассольную ванну со встроенным охладителем, где при необходимости технологического процесса имеется возможность доохлаждения рассола до +6÷7С. Для данных этапов производства, выбранное холодильное оборудование (Чиллер) выступает, как вспомогательное, т.е. осуществляет процесс подготовки сырья, жидкостей и подачу холода на другие установки холодоснабжения объекта для непрерывного производственного процесса. Чиллер – это холодильная машина, предназначенная для охлаждения жидкости. Самыми распространенными видами таких агрегатов являются парокомпрессионные холодильные машины. Чиллер такого типа всегда включает в себя такие основные элементы, как компрессор, испаритель, конденсатор и расширительное устройство. Принцип работы такой системы заключается в круговороте тепловой энергии, за счет изменения агрегатного состояния хладагента при воздействии на него давления. Наиболее важным элементом, от которого в первую очередь зависит работа чиллера, является компрессор. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 28

Главная задача компрессора сжимать пары хладагента, при этом повышается его давление, чтобы начался процесс конденсации. Далее, горячая парожидкостная смесь высокого давления попадает в конденсатор (предварительно на объекте выбрано воздушное охлаждение конденсатора), который выбрасывает тепловую энергию в окружающую среду. В процессе конденсации хладагент полностью переходит в жидкое состояние, после чего он попадает на расширительное устройство (дроссель), которое расположено перед испарителем и снижает давление до такой степени, чтобы хладагент начал кипеть. После, при проходе через испаритель, кипящий хладагент полностью переходит в газообразное состояние и поглощает тепловую энергию из теплоносителя, тем самым снижая его температуру. Рисунок 13 – Принципиальная схема Чиллера с конденсатором воздушного охлаждения 1- компрессор, 2-реле высокого давления, 3-клапан запорный, 4-клапан дифференциальный, 5-регулятор давления конденсации, 6-конденсатор воздушного охлаждения, 7-ресивер, 8-клапан запорный, 9-фильтр-осушитель, 10-смотровое стекло, 11-клапан соленоидный, 12-катушка для клапана соленоидного, 13-вентиль терморегулирующий, 14-испаритель 15-фильтр-осушитель, 16-реле низкого давления, 17-клапан запорный, 18-датчик температуры, 19-реле протока жидкости, 20-щит управления. В рассольном цеху, помимо холодильного оборудования для охлаждения рассола, не менее важную роль играет микроклимат. В данном помещении необходимо поддерживать параметры +12С, 𝜑 =80 %. Схожие параметры микроклимата используются в камерах созревания сыра +10÷12С, 𝜑 =70÷90 %. , и следовательно технические решения для Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 29

этих помещений используются схожие. Для такого технического решения на проектируемом объекте будет использоваться центральный кондиционер, оснащенный воздухоохладителем, воздухонагревателем, увлажнителем и дополнительным вспомогательным оборудованием для достижения параметров холода и влаги. Но объединить данные помещения в одну систему нельзя. Так как есть ряд нюансов, таких как:  Различные показатели тепло- и влагоприотоков  Разные охлаждаемые среды  Несопоставимые пощади поверхности (влаговыделения)  Различная интенсивность испарения испарения Параметры микроклимата в цехах производства сыра и в некоторых установках предназначенных для холодоподведения будет использоваться центральный секционный кондиционер. Центральный секционный кондиционер – это устройство, которое состоит из разных секций, их число и порядок следования секций в которых зависит от назначения самого кондиционера. Общий корпус имеет алюминиевую обшивку, изнутри выполненную из слоя изоляционного материала для обеспечения лучших параметров акустики и термической изоляции. Все панели выполняются съёмными, а герметичные дверцы позволяют проводить осмотр внутренних элементов. Секции центрального секционного кондиционера содержат. Входная секция имеет вид жалюзи, состоящий из необходимого числа алюминиевых пластин, подвижно закрепленных в стальной рамке. Данная секция необходима для ограничения прохода воздуха в систему после выключения кондиционера. Регулировка осуществляется при помощи электропривода или вручную. Секция фильтрации воздуха подразумевает очистку наружного воздуха для дальнейшей его обработки. Современные системы фильтрации имеют три фильтрующих элемента: панельный, карманный и плотный фильтр. Секция обогревателя воздуха необходима для требуемого нагрева воздуха в нагревательных батареях с помощью горячей воды, пара или электронагревателей. Жидкостных нагреватель имеет вид рамы, состоящий из медных трубок с алюминиевыми рёбрами, а электрический Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 30

нагреватель состоит из трубчатых нагревательных элементов, аналогично помещенных в рамку (секцию) центрального кондиционера. Секция регенерации тепла нужна для передачи энергии от уходящего (нагретого) потока воздуха к входящему потоку. Она выполнена в виде листовой конструкции, имеющей тепловоспринимающий вращающийся алюминиевый ротор, смонтированный перпендикулярно потокам входного и выходного воздуха. Секция увлажнения воздуха увеличивает концентрацию водяного пара в воздухе при помощи адиабатного увлажнения испаряющейся водой или изотермического увлажнения паром. Данный элемент устанавливается в раму и имеет вид трубы. Секция охлаждения воздуха имеет вид стандартного испарителя или в некоторых случаях элемента водяного охлаждения. Выполнен из медных трубок и алюминиевыми ребрами, находящиеся в стальной рамке. В качестве хладагента (охлаждающей среды) обычно используют: охлажденную воду, гликолевую смесь, фреон. Хладагент, в зависимости от типа рабочей среды, может поступать от чиллера, градирни, ККБ и т.п. В стандартную комплектацию секции охлаждения входит поддон для конденсатной воды, выполненный из нержавеющей стали и оснащен сливным патрубком, вынесенный за пределы установки. Секция вентиляции состоит из вентилятора, электродвигателя и выполнена полностью съёмной для удобства обслуживания и замены вышедших из строя элементов секции. Вентилятор имеет гибкую вставку для исключения передачи вибрации на смежные секции. Также для недопущения распространения звука по системе воздуховодов предусматривается секция шумоглушителя. Промежуточные (запасные) секции необходимы для осмотра элементов центрального кондиционера, а также для обеспечения технологического промежутка между секциями и для установки необходимых датчиков. Совокупность всех описанных выше систем, как холодильных и вентиляционных, так и специальных сыроизготовительных, выполняют производственный процесс, и работают как единое целое. Все системы проверятся и рассчитываются, а также выполняют все требования санитарных норм и норм эксплуатации оборудованиия. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 31

В данной работе будут произведены расчеты холодильных и вентиляционных систем и вспомогательного оборудования, которое соответствует всем нормам и правилам по проектированию холодильного и вентиляционного оборудования на предприятиях молочной промышленности. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 32

2 Расчет нагрузок и подбор холодильного оборудования Поняв, какие процессы происходят при производстве сыра, какое специальное (не холодильное) оборудование применяется на проектируемом объекте, ознакомившись с планом здания и расположением его в пространстве. Получив техническое задание, согласно ВСТП-6.01-92 ВЕДОМСТВЕННЫМ САНИТАРНЫМ ТРЕБОВАНИЯМ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРЕДПРИЯТИЙ МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ, можно приступать к расчетам и подбору специального холодильного оборудования для всех нужд производства в плане охлаждения пищевых жидкостей, созревания и хранения сыра. Вариаций технических решений по осуществлению подготовки холода и разработки схем кондиционирования, вентиляции и холодильной обработки продуктов существует множество. Но целью работы является предложения уникального технического решения и индивидуально подходящего под нужды производства комплекса установок, работающих каждый для своего потребителя и соблюдая все необходимые для технологического процесса параметры. Холодильное и кондиционное оборудование, описанное в п. 1.2. предварительно выбранное для обеспечения производства необходимым объемом холода и включенное в разработанную технологическую схему производства сыра требует расчета всех ключевых элементов установок для понимания их работы в комплексе с другими элементами холодильных и вентиляционных установок. 2.1 Расчёт и подбор установки для подготовки холодной воды Одной из самых ключевых и крупных устройств для обеспечения предприятия холодом является система для подготовки хладоносителя для охлаждения молока и рассола. Для обеспечения завода холодом данного вида был предварительно предложен чиллер на основе пропиленгликоля 30%, выбранный в качестве хладоносителя. Выбор такого вида хладоносителя обуславливается тем, что установка выбрана наружного исполнения с воздушным принципом охлаждения конденсатора. При таком исполнении системы, холодильный аппарат круглый год находится Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 33

под открытым небом и переживает все виды погодных условий и при этом должна непрерывно вырабатывать холод в любую погоду и не допускать перегрева в летний период и обмерзания теплообменников в зимний. Так как максимальная зимняя температура по Краснодару (tз.макс= -14 ºС) и при такой температуре вода, которая является классическим хладоносителем чиллерных установок, замерзает, поэтому было принято решение о замене среды передающей холод к потребителю. Еще одним условием выбора подобного решения была невозможность установки оборудования внутри здания, из-за полного отсутствия технологически подходящих помещений для столь крупного и громоздкого оборудования. В качестве потребителей холода, для которых производится расчет и подбор чиллера, выступают два теплообменных аппарата. При описанном ранее процессе производства сыра были выбраны две точки включения данного вида теплообменного оборудования. Для предварительной оценки мощности ХМ необходимо, зная температурный баланс и расход пропускаемого охлаждаемого носителя по производственной схеме рассчитать поверхности теплообмена и нагрузку на охладитель, для того чтобы задать необходимую холодопроизводительность ХМ. 2.1.1 Расчет теплообменных аппаратов и подбор оборудования Подбор теплообменных аппаратов для предприятий молочной промышленности, необходимо осуществлять очень тщательно, так как нельзя допускать утечек, окисления материалов и других, неблагоприятных для производственной среды выделений. Также наличие стерильных материалов внутренних стенок, где непосредственно происходит касания охлаждаемого продукта и внутренней поверхности теплообменника не менее, а может даже и более важно. Подбором специальных материалов для обеспечения выше указанных параметров занимаются специалисты. Задачами же данной работы является обеспечение необходимого подвода хладоносителя для обеспечения оптимальных параметров теплообмена, чтобы обеспечить непрерывность производственного процесса на разрабатываемом объекте. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 34

Для холодоснабжения нуждающихся точек для отвода теплоты 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 2.1 – Характеристики сред и необходимых параметров теплообмена t на t на Расход выход Теплоемкость Теплопроводность Плотность входе среды Среда е ºС ºС м3/ч кДж/кг*ºС Вт/м*ºС кг/м3 Молоко 35 15 10000 3,906 0,546 1023 Рассол 80 10 1800 3,25 0,6 1205 Пропиленг ликоль 5 10 3,85 0,436 1032 30% При имеющихся исходных данных и заданных в них параметрах рассчитаем тепловую мощность, выделяемую при теплообмене кВт: 𝑄 = 𝐺ср ∙ сср ∙ (𝑡вх − 𝑡вых )/3600 (2.1) Где 𝐺ср - расход среды через поверхность теплообмена; сср теплоемкость среды; 𝑡вх , 𝑡вых – температуры на входе, выходе из теплообменника. Рассчитаем тепловую мощность для теплообмена молока кВт: 𝑄 = 10000 ∙ 3,906 ∙ (35 − 15) = 221,99 кВт 3600 Рассчитаем тепловую мощность для теплообмена рассола кВт: 𝑄 = 1800 ∙ 3,25 ∙ (80 − 10) = 113,75 кВт 3600 Определим суммарную тепловую мощность чиллера, кВт: ∑ 𝑄 = 𝑄1 + 𝑄2 = 221.99 + 113.75 = 335.74 Получив значения теплового поверхности теплообмена: 𝐹то = мощности, произведем 𝑄 Кто ∙(𝑡вх −𝑡вых ) (2.2) расчёт (2.3) где, Кто – коэффициент теплопередачи поверхности теплообменника Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 35

Рассчитаем площадь поверхности для охлаждения молока: 𝐹то = 221990 = 4,37 м2 2538 ∙ (35 − 15) Рассчитаем площадь поверхности для охлаждения рассола: 𝐹то = 113750 = 2,2 м2 1448 ∙ (80 − 10) На основе рассчитанной мощности теплообменников составим баланс теплообмена при заданных температурных режимах чиллера. Определим необходимый расход пропиленгликоля 30% через теплообменник для достижения оптимальной температуры на выходе охлаждаемой среды. При условии теплового баланса сред, используя формулы расчета тепловой мощности (2.1) выражаем расход хладоносителя м3/ч: 𝐺ср = 𝑄 ∙ 3600/сср ∙ (𝑡вых − 𝑡вх ) (2.4) Рассчитаем расход пропиленгликоля для теплообмена молока м3/ч: 𝐺ср1 = 221,99 ∙ 3600 ∙ (10 − 5) = 40227,91 3,85 Рассчитаем расход пропиленгликоля для теплообмена рассола м3/ч: 𝐺ср2 = 113,75 ∙ 3600 ∙ (10 − 5) = 24838,79 3,85 Определим суммарный расход хладоносителя через теплообменник чиллера м3/ч: ∑ 𝐺 = 𝐺ср1 + 𝐺ср2 = 40227.91 + 24838.79 = 65066.7 (2.5) Опираясь на эти данные расчета и добавляя параметры наружного воздуха и тонкости теплопроводностей сред, составим расчётные исходные параметры для подбора чиллерной установки. Таблица 2.2 – Характеристики исходных параметров подбора чиллера t на входе Среда Пропиленгликоль 30% t на Расход Температура Мощность Теплоемкость выходе среды окр.среды ºС ºС м3/ч кВт кДж/кг*ºС ºС 5 10 65000 360 3,85 35 Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 36

Данные параметры выбраны без учета запаса на потери холодовой мощности компрессора и расхода хладоносителя. Под необходимые параметры потребителей был подобран теплообменник пластинчатый разборный П13-43 для молока, с поверхностью теплообмена 5,34 м2. Для охлаждения рассола был подобран теплообменник пластинчатый разборный П28-25, с поверхностью теплообмена 6,35 м2. Для данных условий теплообмена, расхода сред и параметров, описанных в таблице 2.2, осуществляем подбор чиллера марки Dantex. Подходящая модель чиллера, подобранная специалистами - DNTS430BUSOHF, с заявленной холодопроизводительностью 363,75 кВт и расходом хладоносителя 66,9м3/ч, встроенным гидромодулем и системой FREECOLING. Более полная информация по характеристикам чиллера см. Приложения А 2.2 Расчёт и подбор установки для камеры созревания сыра Основным и наиболее сложным в техническом и расчетном отношении, но при этом главным холодильным агрегатом производства сыра является система камеры созревания сыра. Предварительно предполагается выбором технического исполнения служит центральный кондиционер, который сможет выдерживать показатели +10±2С и 𝜑=75÷90 % и снабжать камеру необходимым расходом воздуха. Как и для других камер (камеры хранения) необходимо перед расчетами учесть ряд параметров (тепловлажностные характеристики камер). Упрощает расчеты то, что камера находится в самой середине здания, что снижает процент удельных теплопритоков от ограждающих конструкций [Вт/м2] примерно в 2-3 раза, поэтому расчеты теплопритоков можно сократить и принять значение согласно подсчетам специалистов Всероссийского научно-исследовательского института холодильной промышленности [ВНИХИ], согласно “рекомендациям по расчетам камер созревания”. И принять значения согласно усредненной норме. Так как большая часть мощности холодильного оборудования уходит на погашение поступающего тепла от ограждающих конструкций, а в данном случае их количество сведено к минимуму, есть возможность выбора оборудования меньшей мощности. При данном условии Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 37

принимаем, что основные поступления тепла приходятся на количество сыра в камере и его выделения в процессе созревания. Основная составляющая влагопритока в камеры созревания – выделения от продукта вследствие испарения его с поверхности сыра. Также если сыр поступает в камеру с температурой, меньшей, чем температура точки росы воздуха в камере, то вначале создается условие конденсации влаги на поверхности продукта. Но так как сыр поступает в камеру после посолки и обсушки с параметрами +16÷18С, данный влагоприток маловероятен. Как и параметры теплопритока, влагоприток можно принять согласно подсчетам специалистов ВНИХИ, согласно “рекомендациям по расчетам камер созревания”. 2.2.1 Расчёт тепло- и влагопритоков Камера созревания выполнена из сендвич-панели с коэффициентом теплопередачи ограждающих конструкций Когр = 0,29 Вт/(м2 ∙ ℃) и пола Кпол = 0,58 Вт/(м2 ∙ ℃) . Сыр размещен на деревянных поддонах в две колонны. Общая вместимость камеры 𝐺пр = 2,2т и время созревания 30 суток. Параметры поддерживаемые в камере для проектирования принимаем t=12С; 𝜑=75%; 𝜔 = 0,2 м/с. Принимаем теплоприток ограждающей конструкции 𝑄огр = 0,2 кВт ,при условии Когр = 0,29 Вт/(м2 ∙ ℃) и температуры окружающей среды t=35С. При определении теплопритока от продукта 𝑄пр , учитывая, что температура в камере выравнивается за 12 часов и находим: 𝑄пр = 𝐺пр ∙ спр ∙ ∆𝑡пр 𝑡выр ∙ 3600 (2.6) Где спр - удельная теплоемкость сыра, спр = 2,43 кДж/кг ∙ ℃ 𝑄пр = 2200 ∙ 2,43 ∙ (16 − 12) = 0,5 кВт 12 ∙ 3600 Теплоприток, обусловленный теплотой созревания сыра: 𝑄созр = 𝑞созр ∙ 𝐺пр ∙ 10−3 (2.7) Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 38

Где 𝑞созр - удельный теплоприток теплоты созревания, 𝑞созр = 0,13 Вт/ кг 𝑄созр = 0,13 ∙ 2200 ∙ 10−3 = 0,29 кВт Общий теплоприток: ∑ 𝑄 = 1,1 ∙ (𝑄огр + 𝑄пр + 𝑄созр ) = 1,1 ∙ (0,2 + 0,5 + 0,29) = 1,08кВт (2.8) Общий влагоприток: ∑ 𝑊 = 1.1𝑊пр (2.9) Где 𝑊пр - влагоприток от испарения влаги с поверхности сыра, кг/ч. 𝑊пр = 𝜎исп ∙ 𝐹уд ∙ 𝐺пр ∙ 10−3 (2.10) Где 𝜎исп - коэффициент испарения влаги с поверхности продукта, 𝜎исп = 2,5 г/м2 ∙ ч; 𝐹уд - средняя удельная площадь поверхности испарения, 𝐹уд = 0,03 м2 /кг. 𝑊пр = 2,5 ∙ 0,03 ∙ 2200 ∙ 10−3 = 0,165 кг/ч ∑ 𝑊 = 1.1 ∙ 0,165 = 0,18 Усушка продукта при учете 𝑊пр ∆𝐺пр = 𝑊пр ∙ 𝑡созр = 0,18 ∙ 30 ∙ 24 = 119 кг (2.11) Или ∆𝑔 = ∆𝐺пр 𝐺пр = 119 2200 ∙ 100% = 5.4% (2.12) Полученная усушка продукта попадает в нормируемые пределы, при общем влагопритоке равным 0,18 кг/ч и, следовательно, является подходящей для проектируемой установки камеры созревания. 2.2.2 Расчёт тепловлажностного коэффициента и определение необходимого расхода объемного воздуха Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 39

Тепловлажностный коэффициент, характеризует изменение состояния воздуха в камере и равен: 𝜀созр = ∑𝑄 ∑𝑊 ∙ 3600 = 1.08 0.18 ∙ 3600 = 21600 кДж/кг (2.13) Согласно, тепловлажностному коэффициенту рассчитывается минимально необходимый расход воздуха для погашения тепловлагопритоков при помощи i-dдиаграммы. На i-dдиаграмме наносим точку В, которая характеризует заданные параметры в камере. Из точки В проводим линию процесса созревания с тепловлажностным коэффициентом 𝜀созр = 21600 кДж/кг. Необходимо учитывать рекомендацию по разности температур в рабочей зоне: ∆𝑡 = 2 ÷ 4℃. В связи с небольшим объемом камеры и рабочим объемом принимаем минимальную разность температур ∆𝑡 = 2℃. Откладываем на линии из точки В отрезок равный 2С и определяем положение точки П, которая характеризует параметры приточного воздуха, поступающего в камеру из установки t=10С; 𝜑=85%; 𝑖п =26,2 кДж/кг; 𝑑п =6,4г/кг По заданным значениям температуры и влажности определяем энтальпию и влагосодержание точки В: 𝑖в =28,5 кДж/кг; 𝑑в =6,6 г/кг Найдем рабочую разность энтальпий ∆𝑖𝑝 = 𝑖в − 𝑖п = 28,5 − 26,2 = 2,3кДж/кг (2.14) Найдем рабочую разность влагосодержания ∆𝑑𝑝 = 𝑑в − 𝑑п = 6,6 − 6,4 = 0,2 г/кг (2.15) По значениям ∆𝑖𝑝 - разности энтальпий точек В и П рассчитываем объемный расход воздуха: 𝑉∑ 𝑄 ∑ 𝑄 ∙ 3600 1,08 ∙ 3600 м3 = = = 1354,5 𝜌п ∙ ∆𝑖𝑝 1,248 ∙ 2,3 ч (2.16) По значениям ∆𝑑р - разности влагосодержания точек В и П рассчитываем объемный расход воздуха: 𝑉∑ 𝑊 ∑ 𝑊 ∙ 103 0,18 ∙ 103 = = = 721,2 м3 /ч 𝜌 ∙ ∆𝑑𝑝 1,248 ∙ 0,2 (2.17) Принимаем значения 1354,5 м3/ч, как наибольшее и способное погасить тепло- и влагопритоки и будет выбрано для камеры созревания при Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 40

соответствии, что данный расход сможет компенсировать также показатели скорости воздуха. Полученные расчетные значения проверяем на кратность воздухообмена: 𝑛= объемного расхода 𝑉 1354,5 = = 15,05 объемов/ч 𝑉кам 90 воздуха, (2.18) Полученное значение сравниваем с нормируемой величиной рекомендованного воздухообмена для камер данного типа, и оно равно: 𝑛рек = 10 … 20 объемов/ч. Объемный расход воздуха, необходимый для погашения тепловлагопритоков сопоставляется с соответствием заданной скорости воздуха в рабочей зоне, в среднем для камер созревания сыра принимается 𝜔 = 0,2 м/с. Для сопоставления скорости и объемного расхода надо выбрать систему воздухораспределения. Так же для данных камер необходимо разработать технологическую схему потока воздуха, обеспечивающую заданные параметры температуры, влажности и скорости воздуха на всех полках для получения хорошего результата созревания. Так как к системам технологического кондиционирования предъявляют повышенные требования по равномерности распределения заданных параметров воздуха в рабочем объеме камеры. Наиболее равномерные условия распределения параметров воздуха достигается при подаче потока в рабочую зону обратным потоком и использованием эффекта настилающей приточной струи. Данная схема хороша для камер «зального» типа с высотой потолков до 4 м, с применением сопел круглой формы, для большей дальнобойности. В нашем случае высота потолков составляет 2,5 м и максимальной высотой размещения продукта 1,5 м. Поэтому для данной конструкции камеры принимаем способ воздухораспределения с обратным потоком воздуха в рабочую полость и настилающим приточным потоком, меньшей дальнобойности, что способствует уменьшению энергозатрат. Вид воздухораспределительных устройств принимаем – щелевые решетки, подходящие под расчетный расход для погашения тепло-влагопритоков и предварительную скорость приточного воздуха. Для данного решения с запасом подходят воздухораспределители типоразмера: 40х400 мм, для подачи приточного воздуха плоскими струями. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 41

Для обеспечения заданной скорости в рабочей зоне продукта, приточный воздух, при такой системе воздухораспределения и типоразмере решетки, необходимо поддерживать в пределах 1…1,2 м/с, принимаем 𝜔ср.п = 1,1 м/с. При данных условиях отрыв струи от плоскости настилания составит 1,5м . При условии, что участок выхода струи из решетки составляет 1м, можно сделать заключение, что оставшееся расстояние 0,5м вполне достаточно для распределения движения струи в рабочей зоне продукта. На основе выбранной системы воздухораспределения и заданной скорости приточного воздуха определяем необходимый расход воздуха, обеспечивающий заданные технологические условия скорости в рабочей зоне: 𝑉𝜔 = 𝜔0 ∙ 𝑏0 ∙ 𝑙0 ∙ 𝑛реш ∙ 3600 = 1,1 ∙ 0,04 ∙ 0,4 ∙ 12 ∙ 3600 = 760 м3 /ч (2.19) Полученное значение 𝑉𝜔 показывает расход воздуха, необходимый для поддерживания заданных условий скорости воздуха на один приточный канал, т.е. общий расход воздуха через два канала составит,𝑉𝜔общ = 1520 м3 /ч Данное значение превышает показатели расхода приточного воздуха для тепловлажностного баланса камеры. Поэтому необходимо принять расход приточного воздуха не менее 1520 м3 /ч, для обеспечения полного соответствия заданным исходным параметрам. Так как установки с таким расходом выполняются только под заказ, примем округленное в большую сторону целое значение и примем расход 1600 м3 /ч. Определим кратность воздухообмена при данном расходе: 𝑛= 𝑉 1600 = = 17,8 объемов/ч 𝑉кам 90 Кратность воздухообмена и расход рассчитаны с запасом и готовы на максимальное поступление тепловлагопритоков в камеру созревания, которые имеют место быть на первой стадии созревания, когда сыр сырой и имеет наибольшее значения испарения с поверхности. Но в установившемся режиме работы, теплоприток от продукта отсутствует, а влагопоступление уменьшится, при выравнивании температуры камеры и продукта. Это приводит к снижению разности парциальных давлений Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 42

водяного пара, что влияет на испарение влаги с поверхности сыра. Помимо, поступления влаги снизится и интенсивность испарения при более высокой стадии созревания сыра. При всем этом следует вывод, что при расчетах расход воздуха был завышен и посчитан на максимальные значения и при установившемся режиме есть возможность снижения расхода путем уменьшения интенсивности работы вентилятора. Построение конечного графика работы установки на i-dдиаграмме. ∆𝑖𝑝 = ∑ 𝑄 ∙ 3600 1,08 ∙ 3600 = = 1.44 кДж/кг 𝑉∙𝜌 1600 ∙ 1.248 (2.20) Отсюда находим действительные показания приточного воздуха 𝑖п = 𝑖в − ∆𝑖р = 28,5 − 1,44 = 27,06 кДж/кг (2.21) Проведем изоэнтальпу 𝑖п ≈ 27 кДж/кг и по ней определяем положение точки П, параметров приточного воздуха Рисунок 14 – Процессы в камере созревания на i-d диаграмме Дальнейшие построения процесса кондиционирования на i-dдиаграмме необходимы для наглядной демонстрации параметров работы установки и Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 43

подбора вспомогательного оборудования. При помощи данного построения определяются характеристики для подбора воздухоохладителя и воздухонагревателя для обеспечения необходимой температуры и влажности в камере. Процесс кондиционирования строится аналогично предварительному построению, описанному ранее: из точки П проводим прямую по d=const до пересечения с 𝜑=90% и ставим точку О, которая показывает состояние воздуха на выходе из воздухоохладителя : tо=9С; 𝜑=90%; 𝑖о = 25 кДж/кг Соединяем точки В и О и получаем прямую В – О, которая показывает изменение воздуха в воздухоохладителе. По данным выполненного построения процесса можем определить удельные нагрузки на воздухоохладитель и воздухонагреватель: 𝑞вн = с(𝑡п − 𝑡о ) = 2 кДж/кг (2.22) 𝑞во = 𝑖в − 𝑖о = 28,5 − 25 = 3,5 кДж/кг (2.23) Если продлить линию В – О, характеризующий процесс воздухоохаждения, до линии насыщения (𝜑=100%), отметим точку О’. Она показывает состояние на поверхности воздухоохладителя tо’=7С. Беря в расчет перепад температур на поверхности теплообмена, получим, что температура на выходе воздухоохладителя составит 5С. Также учитывая перепад температуры по хладоносителю ∆𝑡хл = 5℃ , отсюда получим температуру подаваемого хладоносителя равную 0С. По этим данным находим температуру кипения t0 ХА в испарителе и выполняем расчеты компресорно-конденсаторного блока (ККБ), который будет рассчитан и подобран в главе расчета вспомогательного оборудования. Для данной кондиционированной установки и камеры в целом, необходим блок с системой плавного регулирования расхода холода. Это нужно учесть, так как при изменении режимов работы камеры после установившегося цикла работы, изменится интенсивность расхода воздуха и другие параметры. В свою очередь при установившемся режиме созревания сыров, когда температурный баланс воздуха и продукта сравняется и уменьшится тепло- и влагопритоки в камеру от созревающего сыра, необходимо предусмотреть систему увлажнения воздуха. Так как, судя по i-dдиаграмме необходимая доля увлажнения не превышает 0,2 г/кг в систему включают небольшую увлажняющую установку, рассчитанную с запасом для увеличения выхода влаги, с производительностью: 𝐺п = 𝑉𝜌∆𝑑увл ∙ 10−3 = 1600 ∙ 1,243 ∙ 0,5 ∙ 10−3 = 0,9 кг/ч (2.24) Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 44

Для данного вида продукта и с учетом его открытого состояния внутри камеры обычный пароувлажнитель не подойдет. Так как, он вырабатывает слишком много удельной теплоты, которую нужно отводить при помощи холодильной установки, что повышает нагрузку на оборудование и пагубно влияет на созревающий сыр. Поэтому для такого вида производства используют ультразвуковые промышленные увлажнители воздуха, производящие подходящий для структуры сыра туман и бесперебойный автоматический режим работы, независимо от работы кондиционера. Принцип работы увлажнителя состоит в том, что пьезоэлектрический преобразователь, находящийся в воде, преобразует высокочастотный электронный сигнал в механические колебания высокой частоты. При этом скорость колебаний увеличивается до такого состояния, при котором частицы воды больше не успевают за колеблющейся поверхностью преобразователя, происходит чередования сильного сжатия и вакуума, что приводит к образованию воздушных пузырьков (кавитации). При кавитации генерируются капиллярные волны, образующиеся мельчайшие капли разрывают поверхностное натяжение воды и быстро рассеиваются в воздухе, принимая форму пара, а затем всасываются в воздушный поток центрального кондиционера. В качестве установки для камеры созревания принимается холодильный аппарат в виде вентиляционной установки. Такой тип охладителя был выбран, потому что в камере созревания необходима равномерная циркуляция воздуха с определенной скоростью и большое количество точек распределения холода. Чтобы не устанавливать множество внутренних блоков воздухоохладителей, было решено выбрать моноблочную установку центрального кондиционера системы П1 установка Airmate-2000-У3 с системой распределения воздуха, при помощи щелевых решеток. Более полная информация по характеристикам установки см. Приложения (Прил№) Рисунок 15 созревания сыра – Схема центрального кондиционера для камеры Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 45

2.3 Расчёт холодильной камеры для хранения сыра и подбор оборудования Проектируемое производство не включает в себя отдел распространения (продажи) готового сыра, но камера хранения необходима, для увеличения срока реализации товара для партнеров закупающих готовую продукцию у завода изготовителя. И учитывая объемы производства сыра – 4400 кг/месяц и поддерживаемые параметры +6÷8С;𝜑=80% нужно иметь камеру достаточных размеров, оборудованную холодильной машиной, готовую справится с таким количеством продукции и требуемыми режимами работы. Для этого проводятся сложные математические расчеты, включающие в себя множество аспектов, которые необходимо учитывать для получения параметров оборудования способного справиться с поставленной задачей. Первыми аспектами для подбора оборудования в проектируемой камере, это задание исходных данных (размеры камеры (по плану здания) и условия в ней). Второй момент это расчет изоляции стен, подсчет теплопритоков, которые должны отвести элементы холодильной машины поверх теплопритоков от объема продукта, при его нахождении в камере. 2.3.1 Расчёт толщины теплоизоляции холодильной камеры для хранения сыра Конструкции стен, пола и потолка, выбранные для холодильной камеры показана на рисунке 16 и представляет собой сендвич-панель, так как является самым бюджетным и удобным для монтажа материалом. Рисунок 16 – Конструкция теплоизолированной стены Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 46

Таблица 2.3 – Описание слоев сендвич-панели № Наименование и материал слоя Толщина слоя i , м 1 Оцинкованная сталь 2 3 Коэффициент теплопроводности Вт i , м К Пенополиуретан 0,001 0.058 46.5 0,028 Оцинкованная сталь 0,001 46,5 Проведем расчет минимальной толщины теплоизоляции ограждений для холодильной камеры/склада хранения сыров. И для расчетов будем учитывать ее теплопроводность, как минимальный порог, т.е. считать с запасом.  1  1 1   1 1  0.5 0.5 1   1   0.028       ...  n        0.058м n  2   0.44  23.3 46.5 46.5 8   К н  1 1  Из 2  из   (2.25) Найдем действительное значение Кд Кд 2  1  огр  из 1    1 огр из  2 1  1  0.68 1 0.5 0.5 0.058 1     23.3 46.5 46.5 0.028 8 (2.26) Полученные значение коэффициента Кд увеличим на 10  20 % K рас 2  К д  1,1  1,2  0.68 1.1  0.748 . (2.27) Для предотвращения конденсации влаги на теплой стороне стены необходимо обеспечит условие: К рас 2  0.748  0,95   1  tТП  t р  tТП  t кам  , (2.28) 0,95  23.3  20  18.5 20  (1)   3.76 Условие соблюдено, и можно сделать вывод, что конденсат с теплой стороны камеры скапливаться не будет, значит, толщина изоляции выбрана правильно, даже с учетом запаса на 10%, поэтому упираясь на этот Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 47

подготовительный расчет можно начинать теплотехнический расчет камер хранения с учетом выбранной минимальной толщиной изоляции. 2.3.2 Теплотехнический расчет камеры хранения В камеру хранения через ограждающие конструкции проникает тепло вследствие разности температур с обеих сторон ограждения и дополнительно от действия солнечной радиации на наружные стены и покрытие. Этот расчет очень важен, так как вносит наибольшее число нагрузки на оборудование, которое используется для охлаждения помещений, а в нашем случае температура хранения продукта находится в границах +6÷8С, что порядком ниже, чем даже температура помещения и требует точных расчетов. Теплопритоки рассчитывают для всех ограждений камеры: наружных стен, пола и покрытий. Данный расчет осуществляется, при помощи специальной программы: ColdBalance, где учитываются все аспекты проектируемой камеры, такие как: Ориентация по сторонам света  Интенсивность работы оборудования  Интенсивность выделения тепла от работников и их посещения, и вид исполняемой ими работы  Тепловыделение при освещении  Подбор актуальных коэффициентов теплопроводности современных ограждающих конструкций  Учитывает свето- и тепло-проводность окон и дверей, а так же режимы их использования Проведя расчеты камер в данной программе, у нее есть возможность вывода отчета в электронный вид, а главное удобный для понимания, даже не вовлеченному в инженерную деятельность, человеку. Все элементы и характеристики расчета в данной программе подходят под расчет теплопритоков Q1(теплопритоки через строительные ограждения камеры и эксплуатационные теплопритоки). Поэтому для правильности и точности подбираемого оборудования, данные теплопритоки будут рассчитаны при помощи этой программы и отчет Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 48

выведен в виде таблицы, и будет представлен в разделе расчетов, соответствующих теплопритоков. Помимо теплопритоков от ограждающих конструкций, не малую часть поступающего тепла дает сам продукт. Выделения тепла при изменении температуры, воздействие холода на нагретый продукт Q2. Также при так называемом «дыхании» продукта Q4. Так как сыр молодой и некоторые процессы созревания и насыщения продолжаются даже на стадии хранения, и это дыхание сыра вносит вклад в поступающее тепло в камеру и его надо учитывать. Не маловажную роль играет скорость воздуха и кратности воздухообмена в камере, которые не только важно поддерживать, но и учитывать их негативные влияния, такие как поступления стороннего тепла Q3. Беря, в расчет все нюансы подготовки к теплотехническому расчету можем вывести разделы подсчета теплопритоков по категориям и получим, что суммарные теплопритоки в холодильные камеры имеют вид: Q  Q 1  Q2  Q3  Q4 , Q , Вт, (2.29) где Q1 – теплопритоки через строительные ограждения камеры и эксплуатационные теплопритоки, Вт; Q2 – теплопритоки при обработке холодом, Вт; Q3 – теплопритоки от вентилирования камеры, Вт; Q4 – теплопритоки от дыхания продукции, Вт. Теплопритоки через строительные ограждения камеры и эксплуатационные теплопритоки Q1. Вывод данных первого вида из программы ColdBalance представлен в таблице 2.4. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 49

Таблица 2.4 – Теплопритоки в камеру хранения сыра Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 50

В таблице 2.4 представлены теплопритоки от ограждающих конструкций и теплопритоки от эксплуатации камер хранения, поэтому примем максимальное значение отводящегося установкой тепла: Q1 =4,12 кВт Теплопритоки при холодильной обработке Q2 . 𝑄2 = 𝑄𝑟. + 𝑄𝑚 (2.30) Количество отводимого в единицу времени тепла𝑄𝑟. необходимо учитывать при условии, что каждый день попадает новая партия сыра из камеры созревания (5-10%), предварительно пройдя обработку. Учитывая, что сыр проходим процедуру парафинизации и имеет повышенную температуру +20С, по сравнению с камерой+6÷8 С, принимаем максимальное значение поступления продукта, температуру и рассчитаем данную величину по формуле: Qr   к  i  1000 , r  3600 (2.31) где к – суточное поступление продукта в камеру, 10% от емкости камеры созревания, т/сутки; i – разность удельных энтальпий, соответствующих начальной (при 20С) и конечной (при 6С) температурам продукта; r – Продолжительность выравнивания температуры продукта и камеры. 12ч Qr  0.22  (75700  36650)  1000  198 Вт 12  3600 Теплоприток от тары рассчитывается по формуле Qт   т  Ст  (t1  t 2 ) 1000 , r  3600 (2.32) где т – суточное поступление тары 10%, т/сутки; Ст – удельная теплоемкость тары, Дж/кгК; t1 – температура тары при поступлении груза, 0С; t2 – температура тары при выходе груза, 0С. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 51

Qт  0.02  2500 (20  6) 1000  100 Вт 12  3600 𝑄2 = 198 + 100 = 298 Вт Теплопритоки при вентиляции помещений Q3 рассчитываются по формуле: Q3 = в (iн – iв), (2.33) где в – расход вентиляционного воздуха т/с; iн – удельная энтальпия наружного воздуха, Дж/кг; iв – удельная энтальпия воздуха в камере, Дж/кг. Расход вентиляционного воздуха определяем по формуле в  V   в , 24 3600 (2.34) где V – объем вентилируемого помещения, м3;  – кратность воздухообмена – 4-6 объемов камеры в сутки; в – плотность воздуха при температуре и относительной влажности и воздуха в камере, кг/м3 в  86,9  6 1,265  0,0076 24  3600 Теплопритоки при вентиляции помещений: Q3 = 0,0076 (75,7 – 36,7)  1000 = 296,4 Вт Теплопритоки при дыхании сыраQ4, Вт, определяем по формуле: Q 4  Ек  (0,1  qп  0,9  q хр ) (2.35) где Е – емкость камеры, т; qп,– тепловыделения при температуре поступления, (126-235 Вт/т) qхр,– тепловыделения при температуре хранения, (12-27 Вт/т) Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 52

Q 4  2,2  (0,1  235  0,9  27)  105,2 Вт Определяем нагрузки на камерное оборудование и компрессорноконденсаторный блок Q. Нагрузка на камерное оборудование определяется, как сумма всех теплопритоков, поступающих в камеру. Q= Q1 + Q2 + Q3 + Q4 =4120+298+296,4+105,2=4899,64900Вт Нагрузку на компрессор Q0, Вт, определяем по формуле Q0  Q  , (2.36) где  - коэффициент утечки холода, Q0  4900  5444,4 Вт 0,9 2.3.3 Цикл холодильной машины и подбор оборудования Посчитав нагрузку на оборудование холодильной машины, обслуживающие камеры хранения рассчитаем цикл работы холодильной машины, температуру кипения, конденсации и тип холодильного агента[ХА]. Температура кипения в испарителе определяется по формуле: t0  t Кам  (7  10)  6  7  1 0С (2.37) Температура конденсации в конденсаторе определяется по формуле: t К  t Нар  (12  14)  35  12  47 0С (2.38) Температуру наружного воздуха выбираем по нормам, максимальную среднюю летнюю температуру для данного региона, в нашем случае г. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 53

Краснодар. И проверим по ней, чтобы подобрать аппаратуру для ХМ на максимально возможную нагрузку. Предварительно выбираем ХА R410a, и строим цикл на logP-i диаграмме выбранного ХА по характерным точкам рабочих процессов Q  5444,4 Вт . И с учетом холодильной машины, при нагрузке на нее 0 максимально экстремальных условий работы, в летний период. Рисунок 16 – Цикл холодильной машины для хранения сыра Таблица 2.5 – Параметры характерных точек цикла холодильной машины R410a Параметры кДж м3 точек цикла t, 0С P, МПа i, кг v, кг 1 19 2.9 418 0.08 1` 9 2.9 410 0.076 2 84,5 12,3 467 0.02 3 47 12,3 267 0.0015 3` 42 12,3 260 0.0012 4 -1 2.9 260 0.022 По данным таблицы 2.5 из построенного холодильного цикла рассчитаем нагрузку на основное оборудование холодильной камеры для хранения сыра. Компрессор и конденсатор, и на основе сделанного расчета подберем первую часть установки, компресорно-конденсаторный блок. Расчет начинаем с основного элемента холодильного агрегата, компрессора. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 54

Удельная массовая холодопроизводительность ХА, q0, кДж/кг: q0  i1  i4  410  260  150 (2.39) Масса всасываемого пара, М, кг/с: QХМ 2 5,44   0.036 q0 150 M (2.40) Действительный объем всасываемых паров в компрессор, Vд, м3/с: V Д  М  v1  0.036  0.08  0.00288 (2.41) Объем, описываемый поршнями компрессора, Vh, м3/с: Vh  VД   0.00288  0.0042 0.69 (2.42) 0.0045 м3/с = 15,03 м3/ч где 𝜆 = 𝜆с × 𝜆др × 𝜆𝑤 × 𝜆пл 𝜆с =  р  рн р0  pвс p0  pвс  с к  р0 р0 р0  𝜆𝑤 =   = 0,85  𝑇0 272 = = 0,85 𝑇𝑘 320 𝜆 = 𝜆с × 𝜆др × 𝜆𝑤 × 𝜆пл = 0,85 × 0,98 × 0,85 × 0,96 = 0,69 Работа сжатия в цикле. 𝑙сжТ = 𝑖2 − 𝑖1 = 467 − 418 = 49 кДж/кг (2.43) Адиабатная мощность на сжатие. 𝑁𝑎Т = 𝑚0Т ∙ 𝑙сжТ = 0.036 ∙ 49 = 1,764 кВт (2.44) Индикаторный КПД компрессора. 𝜂𝑖 = 𝜆𝑤 + в ∙ 𝑇0 = 0,85 + 0,0025 ∙ (−1) = 0,84 (2.45) Индикаторная мощность компрессора. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 55

𝑁𝑖 = 𝑁𝑎Т 1,764 = = 2,1 кВт 𝜂𝑖 0,84 (2.46) Эффективная мощность компрессора. 𝑁𝑒 = 𝑁𝑖 2,1 = = 2,47 кВт 𝜂𝑚 0,85 (2.47) Электрическая мощность (мощность, забираемая электродвигателем из сети). 𝑁э = 𝑁𝑒 2,47 = = 3,17 кВт 𝜂эд ∙ 𝜂п 0,8 ∙ 0,975 (2.48) Холодильный коэффициент. 𝜀Т = 𝑞0Т 150 = = 3,06 𝑙сжТ 49 (2.49) После расчета компрессора, и получения параметров его работы относительно построенного цикла. Для дальнейшего подбора оборудования начинаем расчет конденсатора и определение его основного параметра – площади поверхности конденсации. Удельная холодопроизводительность конденсации, qк, кДж/кг: qк  i2  i3  467  267  200 (2.50) Нагрузка на конденсатор QКД ,кВт. QКД  М  qк  0.036  200  7,2 (2.51) Площадь конденсации, м2 FКД  QКД 7200   15,65 К КД  (t К  t Нар ) 20  (47  24) (2.52) На основе полученных расчетных данных, определив поверхность теплообмена, можно предварительно выбрать ККБ нашей холодильной Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 56

машины. При условии, что нам предстоит подбор испарительновоздухораспределительного блока, находящегося внутри камеры, мы предварительно выберем полноценный комплекс агрегатов, подходящих по параметрам внешнего блока и примем его за основу. Затем после расчета внутреннего блока оценим, подходит ли нам данная установка по всем параметрам или придется переподбирать ее на основании рассчитанного блока испарителя и подбирать внутренний блок отдельно, и стыковать его с подобранными в данном разделе элементами наружной системы. Для дальнейшего подбора оборудования начинаем расчет испарителя и определение его основного параметра – площади поверхности испарения. Удельная холодопроизводительность испарения, qи, кДж/кг: qи  i1  i4  410  260  150 (2.53) Нагрузка на испаритель Q И ,кВт. QИ  М  qи  0.036150  5,4 (2.54) Площадь испарения, м2 FИ  QКД К И  (t Кам  t0 )  5400  15,43 50  (6  (1)) (2.55) Предварительным техническим решением по холодильному агрегату была выбрана установка со сплит-системным исполнением марки Polair по модельному ряду – система типа SM-342S (SM-342SF) с максимальным электропотреблением 3,6 кВт и необходимой холодопроизводительностью 4кВт при установленной температуре камеры, характеристиками конденсатора по поверхности теплообмена 19,5 м2. Эта система также подходит для характеристик испарителя и имеет площадь теплообмена испарителя 17,8 м2.Более подробные характеристики см. Приложение Б. Данное оборудование выполняет все функции, заданные исходными данными и несколькими параметрами работы и плавным регулированием оборотов вентилятора и пультом управления с датчиком температуры. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 57

3.Расчет нагрузок и подбор вентиляционного оборудования На разрабатываемом объекте помимо холодильного оборудования есть место вентиляционным установкам, которые имеют различный функционал на объекте. Первой точкой необходимости в таком оборудовании приходит из рассольного цеха, где необходимо гасить влагопритоки от испарений с поверхности бассейнов и снимать необходимые теплопритоки, для этой задачи предварительно применяется осушительный агрегат, который параллельно должен выполняет функцию поддержания микроклимата в помещении, согласно нормативным документам. Второй точкой для внедрения и подбора вент оборудования является основной цех производства и формирования сыра. В данном случае применятся классическая система кондиционирования воздуха (СКВ) в виде приточной установки, а также более усложненной конструкции приточно-вытяжной установки, со всеми необходимыми элементами, входящими в установку для обеспечения комфортных условий для работы персонала, обеспечивать подачу свежего воздуха с улицы, и защиты продукта. 3.1 Расчёт тепло- и влагопритоков и подбор оборудования для рассольного цеха Рассольный цех производственного отделения завода выполнен из сендвич-панели с коэффициентом теплопередачи ограждающих конструкций Когр = 0,29 Вт/(м2 ∙ ℃) и пола Кпол = 0,58 Вт/(м2 ∙ ℃) . Сыр находится в рассольном бассейне. Общая площадь поверхности бассейнов 𝐹р = 31м2 . Параметры поддерживаемые в помещении для проектирования принимаем t=12С; 𝜑=80%; по скорости воздуха, не нормируемое. Необходимость притока свежего воздуха определяется технологом, в нашем случае его не будет, и установка будет рассчитываться на процесс полной рециркуляции. Принимаем теплоприток ограждающей конструкции 𝑄огр = 0,2 кВт ,при условии Когр = 0,29 Вт/(м2 ∙ ℃) и температуры окружающей среды t=35С. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 58

В помещении рассольного цеха находится 1 человек, следящий за процессом. Учитывая теплоприток от нахождения его в цеху, найдем количество теплоты от людей: 𝑄л = 𝑧 ∙ 𝑞л = 1 ∙ 0,15 = 0,15 кВт (3.1) Где 𝑧 – кол-во людей в помещении; 𝑞л – удельная теплота выделений от людей в зависимости от вида деятельности, 𝑞л = 150 Вт чел при умеренной работе 1 класса. Общий теплоприток: ∑ 𝑄 = 𝑄огр + 𝑄л = 0,2 + 0,15 = 0,35 кВт (3.2) Главным вредным притоком в помещении, является влага. Так как рассольные бассейны в количестве 6 штук, находятся в открытом состоянии и испарения пара с поверхности, будет происходить обильно и долговременно, поэтому вентиляцией необходимо погасить влагу от испарения, не допустить нагрев рассола и соблюсти необходимый микроклимат, регламентируемый по СанПин. Общий влагоприток: ∑ 𝑊 = 1.1𝑊р (3.3) Где 𝑊р - влагоприток от испарения влаги с поверхности рассольного бассейна, кг/ч. 𝑊р = 𝑆 ∙ 𝐹 ∙ (𝑃𝑑 − 𝑃𝑠 ) ∙ 1000 (3.4) где S- коэффициент испарения влаги с зеркала бассейна, 𝑆 = 5 г/мбар ∙ м2 ч; 𝐹 - площадь поверхности испарения, 𝐹 = 31 м2 ; 𝑃𝑑 , 𝑃𝑠 парциальное давление воздуха и воды соответственно, 𝑃𝑑 = 14 мбар при 12℃, 𝑃𝑠 = 12,26 мбар при 10℃ . 𝑊р = 5 ∙ 31 ∙ (14 − 12,26) ∙ 1000 = 0,2697 кг/ч ∑ 𝑊 = 1.1 ∙ 0,2697 = 0,2967 ≈ 0,3 кг/ч Тепловлажностный коэффициент, характеризует изменение состояния воздуха в рассольном цехе и равен: 𝜀созр = ∑𝑄 0,35 ∙ 3600 = ∙ 3600 = 4200 кДж/кг ∑𝑊 0,3 (3.5) Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 59

Согласно, тепловлажностному коэффициенту рассчитывается минимально необходимый расход воздуха для погашения тепловлагопритоков при помощи i-dдиаграммы. На i-d диаграмме наносим точку В, которая характеризует заданные параметры в цехе. Из точки В проводим линию процесса отвода влаги с тепловлажностным коэффициентом 𝜀созр = 4200 кДж/кг. Необходимо учитывать рекомендацию по разности температур в рабочей зоне: ∆𝑡 = 2 ÷ 4℃. В связи с небольшим объемом помещения и рабочим объемом принимаем минимальную разность температур ∆𝑡 = 2℃. Откладываем на линии из точки В отрезок равный 2С и определяем положение точки П, которая характеризует параметры приточного воздуха, поступающего в цех из установки t=10С; 𝜑=80%; 𝑖п =25,5кДж/кг; 𝑑п =6,1 г/кг По заданным значениям температуры и влажности определяем энтальпию и влагосодержание точки В: 𝑖в =29,7 кДж/кг; 𝑑в =7,0 г/кг Найдем рабочую разность энтальпий ∆𝑖𝑝 = 𝑖в − 𝑖п = 29,7 − 25,5 = 4,2 кДж/кг (3.6) Найдем рабочую разность влагосодержания ∆𝑑𝑝 = 𝑑в − 𝑑п = 7,0 − 6,1 = 0,9 г/кг (3.7) По значениям ∆𝑖𝑝 - разности энтальпий рассчитываем объемный расход воздуха: 𝑉∑ 𝑄 = ∑ 𝑄 ∙ 3600 0,35 ∙ 3600 = = 240 м3 /ч 𝜌п ∙ ∆𝑖𝑝 1,248 ∙ 4,2 (3.8) По значениям ∆𝑑р - разности влагосодержания рассчитываем объемный расход воздуха: 𝑉∑ 𝑊 ∑ 𝑊 ∙ 103 0,3 ∙ 103 = = = 270 м3 /ч 𝜌 ∙ ∆𝑑𝑝 1,248 ∙ 0,9 (3.9) Принимаем значения 270 м3/ч, как наибольшее и способное погасить тепло- и влагопритоки. Построение конечного графика работы установки на i-d диаграмме. ∆𝑖𝑝 = ∑ 𝑄 ∙ 3600 0.35 ∙ 3600 = = 3,74 кДж/кг 𝑉∙𝜌 270 ∙ 1.248 (3.10) Отсюда находим действительные показания приточного воздуха Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 60

𝑖п = 𝑖в − ∆𝑖р = 29,7 − 3,74 = 25,96 кДж/кг (3.11) Проведем изоэнтальпу 𝑖п ≈ 25,96 кДж/кг и по ней определяем положение точки П, параметров приточного воздуха Данная разность энтальпий дает ∆𝑡 = 0.5℃ , которое соответствует параметрам подходящим нам по характеристикам и задает действительную точку П с параметрами t=10,5С; 𝜑=76,7%; 𝑖п =25,9кДж/кг; 𝑑п =6,1 г/кг. Перепад ∆𝑡 = 0.5℃ обеспечивается за счет тенна встроенного в установку, а также дополнительный подогрев происходит при тепловыделениях от самого вентилятора вентиляционной установки. Дальнейшие построения процесса кондиционирования на i-dдиаграмме необходимы для наглядной демонстрации параметров работы установки и подбора вспомогательного оборудования. При помощи данного построения определяются характеристики для подбора воздухоохладителя и для обеспечения необходимой температуры и влажности. Из точки П проводим прямую по d=const до пересечения с 𝜑=80% и ставим точку О, которая показывает состояние воздуха на выходе из воздухоохладителя : tо=10С; 𝜑=80 %; 𝑖о = 25,5 кДж/кг соединяем точки В и О и получаем прямую В – О, которая показывает изменение воздуха в воздухоохладителе. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 61

Рисунок 18 – Процесс в рассольном цеху на i-d диаграмме По данным выполненного построения процесса можем определить удельную нагрузку на воздухоохладитель: 𝑞во = 𝑖в − 𝑖о = 29,7 − 25,5 = 4,2 кДж/кг (3.12) Состояние на поверхности воздухоохладителя принимаем tо’=9С. Беря в расчет перепад температур на поверхности теплообмена, получим, что температура на выходе воздухоохладителя составит 7С. Также учитывая перепад температуры по хладоносителю ∆𝑡хл = 5℃ , отсюда получим температуру подаваемого хладоносителя равную 2С. По этим данным находим температуру кипения t0 ХА в испарителе и выполняем расчеты компресорно-конденсаторного блока (ККБ), который будет рассчитан и подобран в главе расчета вспомогательного оборудования. Для данной кондиционированной установки. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 62

В качестве установки для рассольного цеха принимается осушительный аппарат в виде вентиляционной установки. Такой тип охладителя-осушителя был выбран, потому что в рассольном цеху необходима равномерная циркуляция воздуха с возможностью погашения влагопритоков и поддержание специфического микроклимата. Было решено выбрать моноблочную установку центрального кондиционера системы П2 установка Канал – ВЕНТ 50 – 25. 500 300 370 156 532 156 1000 (500) 250 240 Рисунок 19 созревания сыра – Схема центрального кондиционера для камеры 3.2 Расчёт тепло- и влагопритоков и подбор оборудования для производственного цеха Производственный цех отделения разрабатываемого завода выполнен из сендвич-панели с коэффициентом теплопередачи ограждающих конструкций Когр = 0,45 Вт/(м2 ∙ ℃) и пола Кпол = 0,58 Вт/(м2 ∙ ℃) . Сыр в данном помещении получает свои оптимальные кондиции консистенции и формы, и находится, как в открытом, так и закрытом состоянии. Площадь помещения цеха 106,8 м2.Параметры поддерживаемые в помещении для проектирования принимаем t=16-18С; 𝜑≤65%; 𝜔 = 0,2 м/с. Необходимость притока свежего воздуха определяется санитарной нормой (м3/ч на человека). Производительность цеха 220 кг/смена. Задача рассчитать кондиционирование на круглогодичный период поддерживания параметров воздуха и необходимые мощности для отвода тепла и влаги. Габаритные размеры помещения и места установки оборудования по цеху представлена на Рис.20 Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 63

Рисунок 20 – Габаритные размеры и расположение оборудования по помещению производственного цеха Теплопритоки цеха рассчитывают для всех ограждений камеры: наружных стен, пола и покрытий, а также теплопритоки от оборудования и людей, т.е весь раздел общих теплопритоков рассчитывается, при помощи специальной программы: ColdBalance. Вывод данных второго вида приведен в таблице 3.3; 3.4. В данной таблице приведены конечные расчеты теплопритоков производственного цеха в летний период времени при параметрах Б для города Краснодара (+31С; 𝜑=46%) и зимнего периода (-14С; 𝜑=74%). Но так как вывод итоговых значений в виде простого числа не показывает всей картины. И так как основной объем теплопритоков составляет тепло от оборудования, распишем подробнее методику расчет тепла с поверхности нагреваемых аппаратов во время работы оборудования. Опираясь, на таблицу 3.1с удельными значениями выделяющейся теплоты с поверхности аппаратов, при температуре в помещении. Таблицу 3.2 с используемым оборудованием в цеху и более подробно рассмотрим данный вид теплопритоков. Таблица 3.1 оборудования – Показатели удельного количества теплоты с поверхности Удельное количество тепла, выделившегося от нагретых поверхностей технологического оборудования при различных внутренних температур воздуха в цехах, подсчитанной по формуле Стефана-Больцмана, Вт/м2 Температура в помещении +17°С Температура Расположение и форма поверхности нагрева поверхности оборудования Вертикально Цилиндр Горизонтально 20 30 40 50 35 150 270 404 45 176 288 434 67 184 308 463 Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 64

Таблица 3.2 – Наименование и характеристики оборудования и кол-во теплоты в зависимости от вида поверхности и ее температуры Температ ура Площад Кол-во Вид поверхн ь оборуд Типоразмер Сумма повер Оборудование ости в поверх ования мм м2 хност момент ности шт и работы м2 °С Сыроизготовитель 2 30 ø 1200, h=1500 5,65 11,3 ц ЩСЗ-18 Сыроизготовитель 1 30 ø 900 h=1200 3,4 3,4 ц ОС-300 Нагреватель 1 40 420х1200х500 2,125 2,125 в А1-ОНС-20 2 20 750х2500х2000 14,9 29,8 в Пресс Я7-ОПЭ Формовочный аппарат 1 25 1600х3200х1500 19,72 19,72 г ФА-3000 Формовочный аппарат 1 25 1400х2200х1500 13,9 13,9 г Я5-ОФИ Сумма Вт 1988,8 979,2 573,75 1043 2474,9 1744,5 Подсчитав сумму тепловыделений из последнего столбца таблицы 3.2, получим значение: ∑ 𝑄об = 1988,8 + 979,2 + 576,75 + 1043 + 2474,9 + 1744,5 = 8807,2 кВт Условно принимаем значение 8800 кВт. Найдем общий теплоприток за теплый период: ∑ 𝑄 = 1,1 ∙ 𝑄 = 1,1 ∙ 16.4 = 18кВт (3.13) Найдем общий теплоприток за зимний период: ∑ 𝑄 = 1,1 ∙ 𝑄 = 1,1 ∙ 11,8 = 13кВт Теплопритоки в зимний период отличаются только теплопритоками от ограждений. В таблице 3.3;3.4 приведены значения за оба периода. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 65

Таблица 3.3 – Теплопритоки в производственном цеху летний период 4 Наим енов ание пом еще ния Производственный цех № пом еще ния Шифр Орие b, огражде нта- a, м м ния ция Fв , F, м² м ² С_Н С-П В 18 4,8 10 76,4 С_Н С-П Крыша Пол Окна Окна С 6 В С 2 2 S, м² tв, °С 106,8 18 4,8 4 5 2 24,8 106,8 106,8 10 4 Итог Qос, Вт Qм, Вт Qпр, Вт Qл, Вт Qоб, Qиос, Вт Вт 1853 255 2074 380 2124 537 2126 714 1280 1200 8800 2080 895 2025 1071 1991 1230 1953 1360 Q, кВ т 1826 1826 1826 1826 1826 1826 1826 1826 16,4 N, ϕв, ч % е л. 60 8 Таблица 3.4 – Теплопритоки в производственном цеху зимний период 4 Производственный цех Наим № енов пом ание еще пом ния еще ния Шифр Орие b, огражде нта- a, м м ния ция Fв , F, м² м ² С_Н С-П В 18 4,8 10 76,4 С_Н С-П Крыша Пол Окна Окна С 6 В С 2 2 4,8 4 5 2 24,8 106,8 106,8 10 4 Итог Qос, Вт Qм, Вт 1853 2074 2124 2126 2080 2025 1991 58 160 298 426 500 736 957 Qпр, Вт Qл, Вт Qоб, Qиос, Вт Вт 1280 1200 8800 1953 1095 S, м² tв, °С ϕв, % 106,8 18 60 Q, кВ т 1826 1826 1826 1826 1826 1826 1826 1826 11, 8 N, ч е л. 8 Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 66

Общие влагопритоки для теплого и холодного периода будут одинаковые и рассчитываются по формуле: ∑ 𝑊 = 1.1(𝑊л + 𝑊пр ) (3.14) где 𝑊л - влагопритоки от людей; 𝑊пр - влагопритоки от продукта. При определении влагопритока от людей, берем в учет то, что влагоприток от работников составляет 150 г водяного пара в час, согласно нормативам при режиме работы персонала в цеху: 𝑊л = (150 ∙ 8) ∙ 10−3 = 1,2 кг/ч (3.15) Для определения влагопритоков с открытой поверхности продукта во время прессовки и формировки сыра. При непосредственном контакте продукта с окружающей средой происходи процесс испарения, который надо гасить при помощи СЦК. Количество водяного пара, испаряющегося с поверхности трудно определить расчетным путем, потому что сложно определить точную площадь открытой поверхности и массообмен, от которых в большей степени зависит интенсивность исправления. Поэтому влагоприток рассчитывается в зависимости от нормируемых параметров потерь массы на данном этапе производства сыра. Принимается потери массы ∆𝑔 = 15%. При производительности цеха 𝐺пр = 220кг/смена=27,5кг/ч, находим влагоприток от продукта 𝑊пр = 𝐺пр ∙ ∆𝑔 27,5 ∙ 15 = = 4,125 кг/ч 100 100 (3.16) Общий влагоприток за летний и зимний период: ∑ 𝑊 = 1.1(1,2 + 4,125) = 5,86 кг/ч Определим коэффициенты лучей процесса изменения состояния воздуха в производственном цеху – тепловлажностный коэффициент. Найдем тепловлажностный коэффициент летнего периода: 𝜀т = ∑𝑄 18 ∙ 3600 = ∙ 3600 = 11058 кДж/кг ∑𝑊 5,86 Найдем тепловлажностный коэффициент зимнего периода: Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 67

𝜀з = ∑𝑄 13 ∙ 3600 = ∙ 3600 = 7986 кДж/кг ∑𝑊 5,86 Определим расход воздуха и параметры охлаждающих устройств. Данные параметры находим графоаналитическим методом при помощи id диаграммы. Рисунок 21 – Процессы в производственном цеху на i-d диаграмме В точке, характеризующей параметры внутреннего воздуха для летнего периода, В (tв=18С; 𝜑в=60%;𝑑в = 7,7 ; 𝑖в = 37,8 ) проведем прямую с тепловлажностным коэффициентом 𝜀т = 11058 кДж/кг. На Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 68

получившейся прямой находим отрезок соответствующий рабочей разности температур ∆𝑡р воздуха в летний период года. Показатель ∆𝑡р выбирается из учета параметров работы и системы воздухораспределения. При условии, что в рабочем помещении основное охлаждение и воздухоснабжение через приточные диффузоры происходит при рециркуляции воздуха охлаждающегося в блоке воздухоохладителя, сделаем вывод, что ∆𝑡р следует принять равной ∆𝑡во . В среднем перепад температур в блоках охлаждения порядка 4-6С, предварительно принимаем ∆𝑡во = ∆𝑡р = 4℃; отсюда 𝑡п = 𝑡в − ∆𝑡р = 18 − 4 = 14℃ Найдя предварительно точку П, характеризующую параметры приточного воздуха летнего режима работы, и нанеся ее на прямую тепловлажностного коэффициента графически определяем остальные параметры точки П: 𝑖п = 32,3; 𝑑п = 7,2; 𝜑п = 72% Определим рабочее изменение энтальпии: ∆𝑖р = 𝑖в − 𝑖п = 37,8 − 32,3 = 5,5 кДж/кг (3.17) Из полученных данных найдем необходимый объемный расход воздуха: 𝑉= ∑ 𝑄 ∙ 3600 18 ∙ 3600 = = 10596 м3 /ч 𝜌 ∙ ∆𝑖𝑝 1,248 ∙ 5,5 (3.18) Значение объемного расхода проверим на кратность воздухообмена: 𝑛= 𝑉 10596 = = 20,7 объемов/ч 𝑉пом 512,64 Вычисленное значение кратности воздухообмена входит в рекомендуемые параметры, поэтому принимаем рассчитанный расход воздуха 𝑉 = 10600 м3 /ч. Также нужно учитывать, что в цеху постоянно находится рабочий персонал и производственный цех необходимо снабжать притоком свежего воздуха. Необходимый объемный расход наружного воздуха (м3/ч ): Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 69

𝑉н = 𝑉сан где 𝑉сан – объемный расход воздуха, необходимый для обеспечения персонала в цехе санитарной нормой по кислороду, м3/ч. Для расчета принято, что в цеху постоянно работают 8 человек. Согласно СП 60.13330.2016, санитарная норма на одного человека составляет 60 м3/ч, отсюда: 𝑉сан = 60 ∙ 8 = 480 м3/ч Дополнительно необходимо учитывать расход наружного воздуха 𝑉н.изб , для создания избыточного подпора в помещении. Расход подпор вычисляем из учета рекомендуемой кратности воздухообмена: 𝑉н.изб = 𝑛𝑉пом (3.19) где n=0,5...3 об/ч – кратность воздухообмена в помещении. Показатели n для такого типа производственных помещений зависят от условий его работы, положения цеха и режимов работы систем вентиляции. При условии, что осуществляется дисбаланс в сторону приточного воздуха, для недопущения подсоса не очищенного воздуха с коридоров и смежных комнат принимаем n=2 об/ч; 𝑉н.изб = 2 ∙ 512,64 = 1025,28м3/ч Так как 𝑉н.изб > 𝑉сан , примем больше значение, округлим, учтем запас 5% и зададимся 𝑉н = 1060 м3/ч. Чтобы соблюсти условия выполнения температурного режима и подачи свежего воздуха, в пределах одной моноблочной установки типа центральный кондиционер, необходимо выдержать минимальное отношения наружного воздуха к рециркуляционному, в размере 10%. При наших расчетах данное условие выполняется, поэтому техническим решением было принято задаться выбранным расходом приточного наружного воздуха. В итоге показатель расхода наружного воздуха, для осуществления всех процессов в одной установке, принимаем 𝑉нар.в = 1060 м3/ч . Для построения процесса кондиционирования воздуха в летний период, учитываем параметры наружного воздуха, описанные ранее, и его Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 70

рассчитанный объем. Строим процесс смешения Н – В, при помощи программы для расчета параметров точек процессов на i-d диаграмме – HVAC, определяем точку С – смешивания, наиболее затратную в плане расчета. Задаваясь нашим расходом и параметрами точек Н и В рассчитаем процесс смешения. Столбец 3 соответствует параметрам наружного воздуха точка Н, а столбец 4 параметрам внутри помещения точка В: Рисунок 22 – Процесс смешивания наружного и внутреннего воздуха в летний период Параметры точки С соответствуют столбцу 5 в разделе «Результат». Следующий процесс в установке – линия С – П, охлаждение смешанного воздуха совместно с его осушением. Удельная нагрузка на воздухоохладитель на данном этапе обработки воздуха равен: 𝑞во = 𝑖с − 𝑖п = 40,4 − 32,3 = 8,1 кДж/кг (3.20) Дальнейшая точка П показывает параметры входящего воздуха в помещение, а процесс В – П, характеризующий изменение воздуха в помещении, проходящий по линии тепловлажностного коэффициента летнего периода 𝜀т = 11058 кДж/кг. На этом процессы подготовки воздуха в летний период времени заканчиваются. Наружный воздух в зимний период также предварительно обрабатывается системами центрального кондиционера до температуры Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 71

приточного воздуха 𝑡п.х = 13℃ , которую графически находим при пересечении линии постоянного влагосодержание и прямой соответсвующей тепловлажностному коэффициенту зимнего периода 𝜀з = 7986 кДж/кг. Определяем остальные параметры точки П для зимнего периода: 𝑖п = 28,8; 𝑑п = 6,2; 𝜑п = 66% С другой стороны точка пересечения этой прямой с изотермой tвх=16С, которая показывает состояние смешанного воздуха поступающего в цех в зимний период времени в условиях данной климатической области. Строим процесс смешения Н – В, при помощи программы для расчета параметров точек процессов на i-d диаграмме – HVAC, определяем точку С – смешивания, наиболее затратную в плане расчета. Задаваясь нашим расходом и параметрами точек Н и В рассчитаем процесс смешения. Столбец 3 соответствует параметрам наружного воздуха точка Н, а столбец 4 параметрам внутри помещения точка В: Рисунок 23 – Процесс смешивания наружного и внутреннего воздуха в зимний период Параметры точки С соответствуют столбцу 5 в разделе «Результат». Также данная точка четко попадает в необходимые параметры приточного воздуха П для данного периода года. Отсюда, можно сделать вывод, что Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 72

дальнейшие процессы подготовки можно опустить и организовать лишь поддержание параметров смешивания, т.е при повышении температуры наружного воздуха выше -14°С наблюдается смещение точки С, при этом развитии событий предусмотрено, что точка смеси С контролируется расходом приточного воздуха в пределах от 1060 м3/ч до полного прямотока свежего воздуха 10600 м3 /ч, тем самым обеспечивая необходимый расход для поддержания санитарной нормы на каждого работника и выполнения функций подпора. Найдем крайнюю точку, до которой мы сможем управлять установкой при помощи расхода наружного воздуха, для этого определим ∆𝑡 начала переходного режима работы: ∆𝑡 = ∑𝑄 13000 = = 3.5 ℃ 0.279 ∙ 𝑉 ∙ 𝜌 0.279 ∙ 10596 ∙ 1.248 (3.21) где - ∑ 𝑄 суммарный теплоприток зимнего режима, с учетом запаса. Определим границу начала переходного режима: 𝑡п = 𝑡в − ∆𝑡 = 16 − 3.5 = 12.5 ℃ Начиная от точки 𝑡п = 12.5 ℃, в режим работы вступает охладитель, находящийся после секции смешивания, для необходимости не допустить, что теплопритоки начнут перегревать воздух в помещении выше 16С. Начиная от температуры 14С, соответствующей приточному воздуху в теплый период, установка переключится в летний режим работы и установится постоянный расход наружного воздуха, соответствующий рассчитанным параметрам 𝑉н = 1060 м3/ч, а дальнейшая процедура регулировки процесса работы осуществляется при помощи регулировки параметров охладителя. С учетом компенсации подпора воздуха в размере двух крат объема помещения и санитарной нормой приточного воздуха, приточная вентиляция будет преобладать над вытяжной на ∆𝑉 равное: ∆𝑉 = 𝑉н − 𝑉сан = 1060 − 480 = 580 м3 /ч. (3.22) Следовательно, в теплый период расход вытяжного воздуха будет равен санитарной норме на человека, для обогащения помещения необходимым расходом свежего воздуха. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 73

Для данного технического решения подобрана установка прямоточного типа с рециркуляцией и подмесом наружного воздуха и системой регулировки, соответствующей режиму работы установки описанный выше. Предварительный подбор системы охлаждения находится из состояния на поверхности воздухоохладителя, принимаем tо’=5С. Беря в расчет перепад температур на поверхности теплообмена, получим, что температура на выходе воздухоохладителя составит 3С. Также учитывая перепад температуры по хладоносителю ∆𝑡хл = 5℃ , отсюда получим температуру подаваемого хладоносителя равную -2С. По этим данным находим температуру кипения t0 ХА в испарителе и выполняем расчеты компресорно-конденсаторного блока (ККБ), который будет рассчитан и подобран в главе расчета вспомогательного оборудования. Для данной кондиционированной установки. В качестве установки для производственного цеха принимается вентиляционная установка. Такой тип установки был выбран, потому что в производственном цеху необходима равномерная циркуляция воздуха с возможностью погашения теплопритоков от оборудования и поддержание комфортного микроклимата для работников. Также важно поддержания должного подпора, для недопущения подсоса грязного воздуха и отсутствия сквозняков. Для данного объекта было решено выбрать моноблочную двухэтажную установку центрального кондиционера системы П3/В3 ВЕРОСА-500. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 74

Рисунок 24 – производственного цеха Схема центрального кондиционера для Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 75

4 Расчет нагрузок и подбор вспомогательного холодильного оборудования Помимо основного холодильного и вентиляционного оборудования не малую роль играет вспомогательные холодильные агрегаты. В основном они служат подспорьем для систем, которые лишь иногда при своем цикле работы используют холод. Или используют его периодически в разное время года, а все остальное время обходятся при работе другими элементами своих систем. В основном данные вспомогательные холодильные элементы включаются в системы холодоснабжения вентиляционных приточных и приточно-вытяжных установок. Это обуславливается тем, что остальные аппараты либо сами по себе в процессе своей работы являются этими самыми установками по предоставлению холода, или имеют внутри себя аппараты по его производству, встроенные в принцип действия агрегата. В выбранных и рассчитанных системах вентиляционных установок, на разрабатываемом объекте, основными участниками процесса подготовки воздуха являются воздухоохладители, включенные в состав центрального кондиционера. Для осуществления их работы им необходимо включение побочных точек холодоснабжения в виде наружных блоков, в которых обеспечение работы цикла охлаждения, осуществляется за счет теплообмена между воздухом и фреоном, подготовленным в наружном блоке. Вид наружного блока, предварительно выбираем в виде блока систем ККБ. ККБ – это холодильное оборудование, предназначенное для выброса тепла в окружающую среду. Он работает в связке с воздухоохладителем, который предусматривается в составе вентиляционной установки или центрального кондиционера, устанавливаемый непосредственно рядом с центральной установкой. ККБ включает в себя компрессор, конденсатор, вентилятор охлаждения конденсатора и узел автоматики. Алгоритм работы таков. В ККБ поступает газообразный хладагент от воздухоохладителя. Он сжимается в компрессоре, при этом значительно нагревается (до 70°С и выше). Затем он попадает в конденсатор, где охлаждается до температуры, порядка на 5-15°С выше температуры наружного воздуха. При данном процессе хладагент конденсируется и превращается в жидкость. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 76

Жидкий хладагент на выходе из ККБ попадает в терморегулирующий вентиль, в котором резко расширяется и охлаждается. Подготовленный хладагент низкой температуры направляется к воздухоохладителю приточной установки. Именно он охлаждает приточный воздух. Процесс охлаждения происходит в воздухоохладителе, который выполняет функцию испарителя. Отдав, холод поступающему из кондиционера воздуху и охладив его, хладагент испаряется, т.е. переходит в газообразное состояние. Затем цикл повторяется. Рисунок 25 – Принципиальная схема работы ККБ и перечень входящего оборудования Установки данного типа, в центральном секционном кондиционере подключаются непосредственно к той секции, где требуется подвод холода, обычно это секции воздухоохладителей. Реже такие установки включают в секции рекуперации, где требуется доохладить поток приточного воздуха в процессе пересечения его с вытяжным. В наших подобранных и рассчитанных установках центрального кондиционера секции рекуперации не предусмотрено, поэтому подвод холода будет производиться только в отделы воздухоохладителей, которые являются ключевыми в процессах подготовки воздуха. Нагрузки на секции охлаждения и процессы в них рассчитываются довольно просто и подбор вспомогательного оборудования для данных секций, производится по характеристикам требуемого подвода холода. Характеристика величины подвода холода/отвода тепла от объекта, называется удельной холодопроизводительностью. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 77

Удельная холодопроизводительность количество теплоты, отнимаемое от охлаждаемого объекта в единицу времени при помощи холодильной машины [кДж/кг]. Данная характеристика является основной при расчете процесса охлаждения. Такие расчеты были произведены индивидуально для каждой вентиляционной установки в главе 3. Но для подбора установки ККБ ключевым показателем будет необходимая холодопроизводительность. Холодопроизводительность - количество теплоты, отнимаемое от охлаждаемого объекта при помощи холодильной машины [кВт]. В ней учитывается удельная холодопроизводительность и расход воздуха от которого необходимо отвести тепло. 𝑄= 𝐿 ∙ 𝜌 ∙ ∆𝑖 3600 (4.1) где, 𝐿 – расход воздуха, от которого необходимо отвести тепло, м3 /ч; 𝜌 - плотность воздуха при температуре в воздухоохладителе, кг/м3; ∆𝑖 - удельная разность энтальпий процесса охлаждения, характеризующий удельную холодопроизводительность, кДж/кг. Произведем расчет наружного блока ККБ для системы центрального кондиционирования в камере созревания. Для этого перенесем значение удельной холодопроизводительности, рассчитанные в главе 2.2 и найдем явную холодопроизводительность для данной установки по формуле 4.1. 𝑞во = 3,5 кДж/кг Отсюда нагрузка на систему ККБ равна: 𝑄= 𝐿 ∙ 𝜌 ∙ 𝑞во 1600 ∙ 1.24 ∙ 3,5 = = 2 кВт 3600 3600 Следует учесть тот факт, что на разрабатываемом объекте предусмотрен момент работы двух систем камер созревания, действительная необходимая холодопроизводительность равна 4 кВт. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 78

Как мы видим, что нагрузка на блок слишком мала, поэтому подбор установки делать пока рано и предлагается вариант произвести расчет других нагрузок от систем и посмотреть возможность объединения двух или более секций охлаждения центральных кондиционеров к одному блоку ККБ. Произведем расчет наружного блока ККБ для системы центрального кондиционирования в рассольном цеху. Для этого перенесем значение удельной холодопроизводительности, рассчитанные в главе 3.1 и найдем явную холодопроизводительность для данной установки по формуле 4.1. 𝑞во = 4,2 кДж/кг Отсюда нагрузка на систему ККБ равна: 𝑄= 270 ∙ 1.2 ∙ 4,2 = 0,4 кВт 3600 По данным значениям до сих пор не понятно, есть ли смысл в разделении систем охлаждения по отдельным блокам ККБ или объединении в один. Данное решение будет приниматься после расчета нагрузки на секцию охлаждения системы работающей на производственный цех проектируемого завода. Произведем расчет наружного блока ККБ для системы центрального кондиционирования в производственном цеху. Для этого перенесем значение удельной холодопроизводительности, рассчитанные в главе 3.2 и найдем явную холодопроизводительность для данной установки по формуле 4.1. 𝑞во = 8,1 кДж/кг Отсюда нагрузка на систему ККБ равна: 𝑄= 10600 ∙ 1.2 ∙ 8,1 = 30кВт 3600 Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 79

По произведенным выше расчетам можно делать определенные выводы. Техническим решением было принято, что объединение систем в один блок ККБ будет нерационально, потому что приоритетом работы была максимальная самостоятельность всех систем работающих на объекте. И с учетом разнесение аппаратуры по всему объему производства. Решение по разделению холодоподводящих блоков было принято следующее: 1. Объединить одним блоком системы камер созревания и рассольного цеха на суммарную мощность 5кВт и предусмотреть регулирование компрессора, при условии, что одна из камер может быть в нерабочем состоянии и небольшой мощности охладителя системы П2; 2. Поставить отдельный блок для производственных цехов для системы П3/В3. Для данного технического решения подобраны наружные блоки системы ККБ малой производительности фирмы Dantex, серии DK. Для первого случая подобран блок DK-05WC/AF с производительностью охлаждения 5,3 кВт с максимальной потребляемой мощностью 2,57 кВт на основе ХА R410a с системой плавного регулирования производительности компрессора. Для второго случая подбираем блок DK-TS035BUSOHF с производительностью охлаждения 32,3 кВт с максимальной потребляемой мощностью 10,43 кВт на основе ХА R410a. Более полная информация по характеристикам ККБ см. Приложения В. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 80

5 Автоматизация холодильной машины Холодильная установка чиллер предназначен для поддержания температурного режима +50С ÷ +100С для подготовки холодной воды для холодоснабжения теплообменных аппаратов. Внутри установлена холодильная машина, состоящая их нескольких контуров, работающих в нескольких режимах. Проектом предусматривается комплексная автоматизация процессов контроля, регулирования, управления и защиты от опасных режимов работы. 5.1 Характеристика объекта автоматизации Холодильная установка работает на хладагенте фреон R410. Используются компрессорные агрегаты, теплообменное оборудование и вспомогательное холодильное оборудование. Испарительная система насосно-циркуляционная с непосредственной нижней подачей хладагента в теплообменный аппарат с пропиленгликолем 30 %. Применяются воздушные конденсаторы. Перечень оборудования с указанием его марки и количества приведены ранее. 5.2 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. 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 Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 81

производительности компрессора, температуру хладоносителя, температуру конденсации, а также ключи управления водяными насосами. 5.3 Основные решения по автоматизации Автоматическая защита компрессоров от опасных режимов работы Автоматическая защита компрессоров от опасных режимов работы осуществляется по следующим параметрам: - от повышения температуры паров на нагнетании с помощью реле температуры КР-75 (позиция 2,10); датчик которого помещен в гильзе нагнетательного трубопровода компрессора между нагнетательным вентилем и обратным клапаном. Реле останавливает компрессор при tОТКЛ=36.8°C; - от повышения давления нагнетания с помощью реле высокого давления – высокий блок в реле КР-15, которое подключается к нагнетательному трубопроводу компрессора до запорного вентиля компрессора (позиция 1, 9) PОТКЛ=0.966 МПа; - защита от понижения всасывания с помощью реле низкого давления – низкий блок в реле КР-15, датчик которого подключается к всасывающему трубопроводу компрессора до запорного вентиля (позиция 1, 10) PОТКЛ=0.213 МПа; - от нарушений работы системы. Контролируется работа шестеренчатого насоса, т.е. разность давлений, создаваемых масляным насосом (позиция 4, 5, 12, 13). При снижении разности давлений ∆P=0.05 МПа, реле РКС-1-ОМ5-01 срабатывает и останавливает компрессор; - защита от гидроудара, которая осуществляется при помощи реле уровня AKS-38, датчики которого находятся в отделителе жидкости (ОЖ), при уровне жидкости выше 450 мм или ниже 400 мм срабатывает защита и компрессор останавливается. - от повышения температуры обмотки электродвигателя с помощью реле температуры ТР-ОМ5-06 (позиция 6,14); датчик которого помещен в обмотки компрессора. Реле останавливает компрессор при tОТКЛ=70°C; - электродвигатели от перегрузок осуществляется от короткого замыкания с помощью автоматов защиты, от повышения силы тока в цепи с Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 82

помощью автоматов защиты, от повышения силы тока в цепи с помощью теплового реле, встроенного в магнитный пускатель компрессора. При работе на двух фазах защита срабатывает через 20 – 25 сек, при повышении силы тока на 20%, защита должна срабатывать 20 – 30 мин. Автоматическое регулирование уровня масла в компрессорах Автоматическое регулирование уровня масла в компрессорах, а также равномерное распределение масла между компрессорами осуществляется при помощи регулятора уровня масла ОМ3-020, датчики которого находятся в маслоотделителе (МО). Автоматическое регулирование давления кипения Автоматическое регулирование давления кипения предусматривается с целью согласования холодопроизводительности компрессоров с тепловой нагрузкой, путем их автоматического пуска и остановки. Осуществляется регулировка давления кипения с помощью регулятора давления KVP 15 ( позиции 39,40); Датчики регуляторов давлений располагаются на всасывающем патрубке перед отделителем жидкости. Автоматическое регулирование подачи жидкого холодильного агента в испарительную систему Автоматическое регулирование подачи жидкого холодильного агента в теплообменник осуществляется при помощи терморегулирующего вентиля и соленоидного вентиля на трубопроводе подачи жидкого фреона. Управление вентиляторами конденсаторов Управление вентиляторами конденсаторов осуществляется автоматически с помощью реле давления, датчик которого установлен на нагнетательном трубопроводе перед конденсатором (позиция 23,25,27,29). 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 термометры сопротивлений (позиция37, 38). В качестве вторичного прибора используется уравновешенный показывающий и самопишущий мост КСМ-4. Реле температуры Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 83

воздействует на соленоидный вентиль, вентиляторы воздухоохладителей и электродвигатель компрессора. При повышении температуры воздуха в камере, реле включает соленоидный вентиль на трубопроводе подачи холодильного агента в воздухоохладитель, включает вентилятор воздухоохладителя и компрессор. При достижении заданной температуры реле отключает соленоидный вентиль и электродвигатель компрессора. 5.4 Световая сигнализация технологическая, предупредительная, аварийная 1) Объем технологической сигнализации: нормальная работа компрессоров, вентиляторов воздухоохладителей, положение клапанов соленоидных вентилей; 2) Объем предупредительной сигнализации: нижний и верхний предельные уровни в центральном маслоотделителе; 3) Объем аварийной сигнализации: остановка после срабатывания приборов защиты компрессоров, вентиляторов. 5.5 Звуковая сигнализация предупредительная и аварийная Объем аварийной сигнализации: срабатывания приборов защиты. 5.6 Автоматическое компрессорного цеха остановка отключение компрессоров всего от оборудования Автоматическое отключение всего оборудования компрессорного цеха происходит с помощью аварийного выключения, установленного снаружи, у компрессоров. 5.7 Заявочная ведомость на приборы и средства автоматизации Таблица 5.1– Заявочная ведомость Наименования и техническая № поз. характеристика 1 Термометр ртутный, диапазон измерений -30° -360°С 2 Реле давления, диапазон до 3,5МПа 3а 3б Датчик температуры, диапазон измерений -50°- 150°C Реле температуры, диапазон настройки 0°- 40°C Тип, марка Ед. изм. ТЛ-6 шт. Потребн. по проекту 5 DANFOSS KP5А MBT-3270 шт. 4 шт. 2 KP-75 шт. 2 Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 84

4 5а 5б 6 7 8a 8б 9а 9б 10 11 12 Датчик-реле разности давлений, РКС-1-ОМ5-01 диапазон настройки 0.02 – 0.25 МПа Датчик температуры, диапазон MBT-3260 измерений -50°- 120°C Реле температуры, диапазон ТР-ОМ5-06 измерений 55°- 85°C Манометр, предел измерений 0 – 2,5 ТМ-110 МПа Регулятор давления кипения, KVP 15 диапазон 0-0.55 МПа Датчик уровня жидкости AKS-4100U Регулятора уровня масла ОМ3-020 Термометр сопротивлений, предел ТСП50-70 измерений -200 -600С Уравновешенный, показывающий, КСМ-4 самопишущий мост Реле давления сдвоенное, диапазон КР-15 настройки -0.02 – 0.75 МПа по нижнему блоку и 0.8 – 3.2 МПа по верхнему блоку Клапан терморегулирующий ETS50C Регулятор давления KVL-15 шт. 3 шт. 2 шт. 2 шт. 5 шт. 2 шт. шт. шт. 2 2 1 шт. 1 шт. 4 шт. шт. 1 1 Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 85

6 Безопасность и экологичность проекта 6.1 Безопасность жизнедеятельности на производстве Холодильная и вентиляционная техника – одна из самых востребованных отраслей в системах жизнеобеспечения. Ежегодно вводятся новое технические оборудование и циклы его работы. Непрерывно происходит и модернизация моделей оборудования, повышение их эффективности и безопасности. Данные виды технических агрегатов являются опасными из-за оборудования, работающего на высоких оборотах и под высоким давлением. Вопрос обеспечения безопасности на производстве является одним из основных вопросов на предприятии и согласно постановлению Министерства Труда Российской Федерации № 80 от 17.12.2002 года на предприятии для персонала, работающего с холодильным и вентиляционным оборудованием должна быть разработана инструкция по охране труда. Общие требования охраны труда. Условия допуска работника к самостоятельной работе по профессии или выполнению соответствующей работы. К работе допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие предварительное медицинское обследование и не имеющие противопоказаний к этой работе. При поступлении на работу и во время работы на предприятии с работником проводятся инструктажи по охране труда: вводный, первичный на рабочем месте, повторный, внеплановый и целевой. Вводный инструктаж проводится с каждым вновь поступающим на предприятие работником. После получения вводного инструктажа, а затем первичного инструктажа на рабочем месте работник должен в течение первых 8 смен пройти стажировку и приобрести навыки безопасных способов работы под руководством лица, назначенного приказом (распоряжением, решением) по компрессорному цеху. Указания о проведении первичного и повторного инструктажей на рабочем месте и прохождении работником стажировки приведены в типовых инструкциях. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 86

Внеплановый инструктаж проводят: при введении в действие новых или переработанных стандартов, правил, инструкций по охране труда, а также изменений к ним; при изменении технологического процесса, замене или модернизации оборудования, приспособлений и инструмента и других факторов, влияющих на безопасность труда; при нарушении работником требований безопасности труда, которые могут привести или привели к травме, аварии, взрыву или пожару, отравлению; по требованию органов надзора; при перерывах в работе - для работ, к которым предъявляют дополнительные (повышенные) требования безопасности труда более чем на 30 календарных дней, а для остальных работ - 60 дней. Целевой инструктаж проводят при выполнении разовых работ, не связанных с прямыми обязанностями по специальности (погрузка, выгрузка, уборка территории, разовые работы вне предприятия, цеха и т.п.); ликвидации последствий аварий, стихийных бедствий и катастроф; производстве работ, на которые оформляется наряд допуск, разрешение и другие документы. Инструктажи на рабочем месте завершаются проверкой знаний. Получение инструктажа по безопасности труда и прохождение стажировки работник подтверждает своей подписью в соответствующем журнале (документе о приеме на работу, личной карточке прохождения обучения). Лицо, показавшее неудовлетворительные знания, к самостоятельной работе не допускается и обязано вновь пройти инструктаж. В соответствии с требованиями органов здравоохранения работник проходит медицинские осмотры (предварительный при поступлении на работу и периодические), лабораторные и функциональные исследования, делает профилактические прививки. Периодичность медицинских осмотров, которые работник должен проходить во время работы, периодичность и виды лабораторных и функциональных исследований, прививок, а также участие врачей специалистов в предварительном и периодических медицинских осмотрах устанавливается в соответствии с требованиями органов здравоохранения. До достижения 18 лет работник проходит медицинский осмотр ежегодно. Работник предприятия продовольственной торговли (общественного питания) обязан иметь личную медицинскую книжку, в которую вносятся результаты медицинских обследований, сведения о перенесенных инфекционных заболеваниях, о сдаче санитарного минимума. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 87

Опасные и вредные производственные факторы, воздействующие на работника Физические факторы Движущиеся машины и механизмы, подвижные части технологического оборудования, перемещаемые товары, тара, обрушивающиеся штабели складируемых товаров. Действие фактора: возможно травмирование работника. Повышенная температура поверхностей оборудования, изделий. Действие фактора: контакт с горячей (свыше 45 0C) поверхностью может вызвать ожоги незащищенных участков тела. Пониженная температура поверхностей холодильного оборудования. Действие фактора: длительный контакт с охлаждаемой поверхностью холодильного оборудования и т.п. может служить причиной сосудистых заболеваний, особенно пальцев рук. Повышенная температура воздуха рабочей зоны. Действие фактора: способствует нарушению обменных процессов в организме. Повышенный уровень шума на рабочем месте. Действие фактора: способствует снижению остроты слуха, нарушению функционального состояния сердечно - сосудистой и нервной системы. Повышенный уровень вибрации. Действие фактора: при длительном воздействии вибрации на организм возникают изменения, приводящие в ряде случаев к вибрационной болезни. Повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может пройти через тело человека. Действие фактора: несоблюдение правил по электробезопасности может вызвать местные поражения организма человека электрическим током (ожоги, механические повреждения и т.п.) или электрический удар. Острые кромки, заусенцы и шероховатость на поверхностях инструмента, оборудования, инвентаря, товаров и тары. Действие фактора: возможны ранения, мелкие повреждения рук и других незащищенных частей тела. Химические факторы Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 88

Смазочные масла. Действие фактора: при частом попадании масел на открытые участки тела, при длительной работе в одежде, пропитанной маслом, могут возникнуть острые и хронические заболевания кожи. Вдыхание масляных паров вызывает отравление. На работах производимых в особых температурных условиях или связанных с загрязнением, работнику выдается бесплатно по установленным нормам специальная одежда, специальная обувь и другие средства индивидуальной защиты. Требования по обеспечению пожаро - и взрывобезопасности Перед началом работы на предприятии получить противопожарный инструктаж. Пользоваться исправными выключателями, розетками, вилками, патронами и другой электроарматурой. Не оставлять без присмотра включенное оборудование и электроприборы, отключать электрическое освещение (кроме аварийного) по окончании работы. Курить только в специально отведенных и оборудованных местах. При использовании в работе горючих и легковоспламеняющихся веществ убирать их в безопасное в пожарном отношении место. Не оставлять использованный обтирочный материал в помещении по окончании работы. Соблюдать действующие Правила пожарной безопасности. При обнаружении пожара или признаков горения (задымление, запах гари, повышение температуры и т.п.) необходимо: прекратить работу и отключить с помощью кнопки "стоп" (выключателя, рубильника и т.п.) используемое оборудование и электроприборы; немедленно сообщить об этом по телефону в пожарную охрану (при этом необходимо назвать адрес объекта, место возникновения пожара, а также сообщить свою фамилию); принять по возможности меры по эвакуации людей, тушению пожара и сохранности материальных ценностей; принять меры по вызову к месту пожара администрации объекта и действовать в соответствии с полученными указаниями. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 89

6.2 Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях ЧС обусловлена значительными разрушениями, тяжелыми травмами и угрозой жизни и здоровья персонала, потерями материальных ценностей и угрозе окружающей среде. Важнейшим и опасным фактором при аварии являются утечки и процессы их взаимодействия со средой и опасными факторами, вызванными ЧС. Для недопущения ухудшения ситуации, проведем оценку теплового эффекта горения выделившегося масла из используемых на производстве холодильных систем. Известно, что многие используемые на объекте установки работают на фреонах, а также используют большое количество смазочного материала, который может воспламениться. При разгерметизации системы холодильной установки, работающей на фреоне, в окружающую среду, кроме фреона, могут попасть и смазочные материалы входящего в систему оборудования, которое при возможном возгорании увеличивает количество выделяющейся теплоты. С учетом этого, проведем анализ и опишем данные свойств используемого масла, как пожароопасного компонента. В качестве объекта исследования будет использовано масло марки REFOIL-10KC для компрессоров ХМ, работающих на фреонах. При исследовании компрессорного масла методом ядерного магнитного резонанса установлено, что в его состав не включены ароматические, циклические и непредельные углеводороды. Состав масла может быть выражен формулой предельного углеводорода C20 H 42 . Этой формуле отвечает эйкозана, входящего в состав фреона R410. Определим теплоту полного сгорания эйкозана, которое отвечает уравнению: C20 H 42  30,5O2  20CO2  21H 2O( г ) . (6.1) Стандартные теплоты участников приведены в таблице 6.1. Таблица 6.1 - Стандартные теплоты участников  , кДж/моль H 298 Вещество Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 90

H 2O( г ) -241,81 H 2O( ж ) -393,51 CO2 -455,51 C20 H 42 -285,83     QPсгор  H 298 сгор  20H 298СO2  21H 298 H 2O ( г )  H 298C20 H 42 ,  QPсгор  H298 сгор  20  393,51  21 241,81  455,76  12492кДж / моль . Молярная масса эйкозана  С 20 H 42 = 282,55 г/моль или 0,28255кг/моль. Поэтому удельная теплота сгорания Qуд.сгор составит: Qуд.сгор  H 292сгор С20 H42  12492  44213 кДж/кг. 282,55 103 (6.2) Проведем аналогичный расчет теплоты сгораний эйкозана при  H 298 H 2O ( ж )  QPсгор  H298 сгор  13417 кДж/моль. (6.3) Теплота сгорания органических соединений в газообразном состоянии может быть рассчитана по уравнению, которое представляет собой модифицированную формулу Hсгор  (204, 2n  44, 4m   x) , кДж/моль (6.4) где n – число атомов кислорода, необходимое для полного сгорания вещества; m – число молей образующейся воды; x – поправка (термическая характеристика), постоянная в пределах гомологического ряда. Для предельных углеводородов х=0. Из уравнения химической реакции горения углеводорода C20 H 42 следует, что n=61, а m=21. Следовательно Hсгор  (204, 2  61  44, 4  21)  13388,6 кДж/моль. (6.5) Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 91

Удельная теплота сгорания Qуд.сгор равна Qуд.сгор  H сгор С20 H 42  13388, 6  47385 кДж/кг. 282,55 103 (6.6) Продукт реакции H 2O получается в жидком состоянии, потому что коэффициент 44,4 соответствует молярной теплоте конденсации воды. Теплота сгорания C20 H 42 при воде в парообразном состоянии составит -12456,2 кДж/моль ( Qуд.сгор = -44085кДж/кг). При сравнении результатов расчетов теплоты сгорания смазочных материалов, при расчете двумя разными методами отображает их совпадение (-13390 кДж/моль и -13420 кДж/моль при H 2O( ж ) , а для H 2O( г ) 12460 кДж/моль и -12490 кДж/моль). Наибольшую взрывоопасность несет собой ситуация одномоментной полной разгерметизация систем. При условии разнесения взрывоопасного оборудования по всей территории разрабатываемого объекта и предусмотрено, что большая часть оборудования находится под открытым небом. И если учесть, что разгерметизация блоков испарителей, находящихся внутри помещений, маловероятна, особенно при его запенивании, а разгерметизация линии нагнетания более прогнозируемая, особенно при сервисном обслуживании, но с учетом ее расположения относительно объекта, можно сделать следующий вывод. При разгерметизации технологического патрубка компрессора происходит выброс под давлением фреоно-масляного аэрозоля, при этом под действием теплового импульса происходит воспламенение с начальной температурой около 2700С паров компрессорного масла, а затем сгорает аэрозоль. В связи с небольшим количеством фреоно-масяляной смеси в этом патрубке весь процесс горения оказывается кратковременным. Следовательно, компрессорное масло помимо снижения температурного предела воспламеняемости рабочего тела, также может являться первопричиной воспламенения системы, но находясь, вне опасной зоны, является безопасным для работников, но способным испортить оборудование поблизости. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 92

6.3 Экологическая безопасность в ВКР В холодильной системе в качестве хладагента в основном используется фреон-R410. Согласно требованиям Монреальского протокола (1987 г.) этот хладагент относится к разряду соединений, не имеющих экологической опасности. Но все же в процессе эксплуатации рекомендуется не допускать утечек, а при их образовании принять меры к устранению. Выброс фреона 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. Второй основной причиной загрязнения окружающей среды является загрязнение маслом. Необходимо при проведении ремонта и при эксплуатации холодильной установки производить работы таким образом, чтобы исключить попадание отработанного масла в грунт или в грунтовые воды. Отработанное масло должно идти на регенерацию, а затем на последующее повторное использование в качестве добавок (до 30 %) к новому маслу. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 93

7 Экономические показатели проекта 7.1 Капитальные затраты на систему холодоснабжения К= Цоб. + См + Спл+Ссмр (7.1) где, Цоб – цена оборудования, руб; См - стоимость монтажа, руб; Спл.– стоимость занимаемой площади здания, руб; Ссмр – строительномонтажные работы, руб. Спл.= Sр.м.× Цпл. (7.2) где, Sр.м. – площадь рабочего места, м2; Цпл. – стоимость 1м3 площади Таблица 7.1 - Технико-экономические показатели оборудования Количество Потребляемая Цена за Тип оборудования оборудования, мощность, единицу, руб шт кВт Основное оборудование Чиллер 1 129,44 3525000 DN-TS430BUSOHF Холодильная машина SM-342S Центральный кондиционер Airmate-2000-У3 Камера созревания Центральный кондиционер Канал-Вент 50-25 Рассольный цех Центральный кондиционер Вероса 500 Производственный цех Всего, руб 3525000 2 7,2 150800 301600 2 1,1 260000 520000 1 0,5 200000 200000 1 3,7 650000 650000 28800 28800 266400 266400 Вспомогательное оборудование Наружный блок ККБ DK-05WC/AF 1 Наружный блок ККБ 1 DK-TS035BUSOHF Затраты на оборудование 1,87 9,8 5491800 Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 94

Таблица 7.2 - Затраты на строительно-монтажные работы Стоимость Наименование объекта Объем работы, м3 3,58 3,58 Всего объема, тыс. руб. 716 179 3,58 1790 1 м3, тыс. руб. Монтаж Чиллера 200 Монтаж ХМ 50 Монтаж вентиляционных 500 установок Капитальные затраты на объект 8176800 7.2 Себестоимость выработки холода 7.2.1 Выработка холода / тепла Q= ∑ Q0 ∙T∙nc (7.3) b где, ∑ 𝑄𝑜 – суммарная производительность, кВт; Т – количество дней работы кондиционера в год; nc – количество часов работы кондиционера в сутки; b – Коэффициент, учитывающий расход холода на теплопередачу и эксплуатационные потери (0,5-0,7). Принимаем по проекту: Обозначение ∑ Q0 Т nc b Кол-во Ед.изм 410,6 350 22 0,6 КВт дней час Получаем: Qх= 5269366,67 кВт/год Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 95

7.2.2 Затраты на силовую электроэнергию С э.сi  N уi  ti  Д i  К спр КПД м (7.4) 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). Принимаем по проекту: Обозначение N уi Дi ti k спр КПД м Кол-во Ед.изм 153,61 КВт 350 дней 22 час 0,6 0.95 Стоимость 1 кВт эл энергии 5,7 руб/кВт СЭ =747029,7 кВт*час в год ЦЭ = 747029,7 * 5,7 = 425806,92 руб. 7.2.3 Расходы на эксплуатацию оборудования. Таблица 7.3 - Расход и затраты на фреон и смазочное масло Установле Норма Потребное Статьи нная Цена за расхода, количество, затрат мощность 1кг кг/кВт.ч кг , кВт Фреон для ремонта и 153,61 0,2 30,7 480 пополнения системы, кг Масло компрессор 62,8 0,1 6,28 950 ное, кг Общая стоимость, руб. 14746,56 5966 Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 96

Таблица 7.4 - Запасные части и расходные материалы Стоимость, руб. Наименование оборудования Кол-во Фреон для ремонта и пополнения системы, кг Масло компрессорное, кг Ремкомплект на компрессора, шт Ремкомплект конденсатора, шт Ремкомплект теплообменников, шт Стоимость единицы Транспорт ные расходы Затраты на монтаж Итого 30,7 14746,56 6,28 5966 6 40000 3250 22750 396000 10 35000 2450 17150 546000 2 60000 4050 28350 226800 Итого, руб: 1189512,56 Таблица 7.5 - Расчёт фонда З/П Наименование должности Квалификация Численность Месячный оклад, тыс. руб 5 4 4 1 2 1 53 38 35 Начальник цеха Сервисный техник Техник КИПиА Итого месячный фонд: 164 Страховые взносы и отчисления ФОТ за год Сумма основной З/П, тыс. руб 53 76 35 тыс. руб 30,2 % 12 месяцев 49,528 2562,336 7.2.4 Расчёт себестоимости выработки холода С 1м3= Зо.в. 𝑉п. (7.5) Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 97

где, Зо.в. – затраты на весь объём помещения, руб; Vп. – объём помещения, м3 С 1м3= где, Зо.в. (7.6) 𝑄 Зо.в. – затраты на весь объём помещения, руб; Q. – годовая выработка холода, кВт. Таблица 7.6 - Смета затрат на процессы охлаждения воздуха На весь объём руб на 1 кВт помещения, руб на 1м3 Стать расхода холода руб 1. З/П 2562336 82,65 0,48627 2. Расходы на эксплуатацию и ремонт оборудования 1189512,56 383,71 0,2257 425806,92 137,357 0,0808 4177655,57 603,72 0,7928 3. Расходы на электроэнергию Итого 7.3 Оценка эффективности разработанного проекта Оценка экономической эффективности проекта основывается на расчете показателей сравнительной экономической эффективности капитальных вложений Эффективность нового строительства определяется по коэффициенту экономической эффективности Е=П/К (7.7) где, П – прибыль; К – капитальные затраты. Расчет годовой суммы прибыли по оптовой торговле. Расчет приведен в таблице 7.7 Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 98

Таблица 7.7 – Расчет прибыли Наименов Единиц Реализац Цена закупки ание а ия, производств услуги измере т/год енных ния ресурсов, руб/т Сыр т 53 Стоимость производства и хранения, руб/т Цена продаж и готовой продукц ии, руб/т Сумма товарооборо та, руб/год 200000 700000 25175000 Итого: 25175000 25000 Текущие затраты на проект рассчитываются по формуле: Зтек = Зо.в. + Са + Срем + Зн, (7.8) где, Са – амортизационные отчисления от стоимости оборудования и устройств системы, руб./год; Срем – затраты на межремонтное обслуживание и текущий ремонт оборудования и устройств системы, руб./год; Зн – накладные расходы, руб./год. Зн = 3% * Зо.в. = 0,03*4177655,57= 125329,67 руб 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)* 5491800 = 604098 руб Амортизация оборудования составляет от 8 до 12 % от стоимости оборудования и рассчитывается по формуле Са = 0,12*5491800= 659016 руб Текущие затраты в итоге будут равны: Зтек = 4177655,57+ 125329,67 + 604098+ 659016= 5566099,24руб. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 99

Расчет коэффициента эффективности и уравнение рентабельности проекта П = Оот - Зтек (7.9) П = 25175000–5566099,24 = 19608900,76 руб. От получившегося числа прибыли предприятия за вычетом текущих (первичных) трат, в год организация может выделять на взнос по плате за оборудование и работу холодильной и вентиляционной техники 10% от этой суммы, что составляет: Пд=П*0,1=19608900,76*0,1=1960890,076 Коэффициент абсолютной эффективности Е = Пд / К = 1960890,076 / 8176800 = 0,24 Срок окупаемости: Т = 1 / Е, (7.10) Т = 1 / 0,24 = 4,17 года. Данное техническое решение по использованию холодильного и вентиляционного оборудования и его установка на объекте рентабельна. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 100

Заключение Сыр является высокоценным пищевым продуктом, содержащим большое количество полноценных легкоусвояемых белков, молочного жира, различных солей и витаминов. В процессе производства сыра на промышленных предприятиях и в больших масштабах, необходимо большое количество дорогостоящего оборудования на всех этапах его производства. Каждый элемент на линии производства сыра имеет множество требований и должен соответствовать всем характеристикам и всем тонкостям в столь деликатном процессе, как изготовление сыра. Начиная с первичной обработки молока и заканчивая транспортировкой и хранением готового продукта до его конечного попадания к потребителю. В дипломном проекте на основании представленного технического задания и планируемого вида сыра и производительности завода по его изготовлению проведен расчет оборудования и определены температурные режимы работы холодильных и вентиляционных установок. Дано обоснование режимов работы предлагаемых установок, рассчитано и подобрано современное оборудование. Принята система холодоснабжения вентиляционных и теплообменных аппаратов, а также схема холодильной установки, используемый холодильный агент – фреон R410а. Разработана схема комплексной автоматизации, предусматривающая контроль, защиту, сигнализацию, управление и регулирование параметров работы холодильной установки. Рассмотрены вопросы охраны труда, экологичности проекта и техники безопасности на нем. В экономической части проекта рассчитаны затраты на эксплуатацию, суммы затрат на техническое обслуживание и ремонт и определены технико-экономические показатели проекта. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 101

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. Бережной A.B. Тенденции развития сыроделия / A.B. Бережной // Сыроделие и маслоделие. -2001 -№ 2. 17-18. 7. Бийяр Ф. Новое в развитии глобальной холодильной цепи / Ф. Бийяр // Холодильная техника. 2000-№ 1.-С. 13-16. 8. Бобылин В.В. Новые виды кислотно-сычужных сыров / В.В. Бобылин, Л.И. Вождаева // Федеральный и региональный аспекты государственной политики в области здорового питания: Тез. Междунар. симпозиума. -Кемерово, 2002.-С. 197-199. 10. Большаков С.А. Холодильная техника и технология продуктов питания / С.А. Большаков. М.: Академия, 2003. - 224 с. 11. Буянова И.В. Сыр как объект замораживания / И.В. Буянова, О.Н. Буянов, JI.A. Остроумов // Сб. науч. трудов КемТИПП. - Кемерово. -2005,С. 7. 12. Буянова И.В. Замораживание и хранение крупных сыров: особенности поведения молочной кислоты / И.В. Буянова // Сыроделие и маслоделие. -2004- № 1. С. 21-23. 13. Габриелян H.H. Влияние режимов хранения на качество сыров / Н.Н Габриелян , 2007.С 16. Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 102

Приложение А Листы подбора оборудования для охлаждения воды Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 103

Приложение Б Листы подбора оборудования для камеры хранения Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 104

Приложение В Листы подбора оборудования для системы холодоснабжения вентиляционных систем Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 105

Лист Изм Лист № док. Подпись Дата ТОСЖ 03 00.00.00 ПЗ 106

Рецензии:

Авторизуйтесь, чтобы добавить рецензию

Рецензия от Максим Бадалов

Рецензия от стороней организации занимающаяся проектированием систем ОВиК

почти 3 года назад

Отзывы:

Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв