Проект современной судовой холодильной установки для судов типа "Большой морозильный рыболовный траулер"

Тип работы:
Дипломная
Предмет:
Производство и технологии


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

1. Введение

Обеспечение населения России продовольствием, и частности продуктами рыбного промысла — государственная задача.

Рыба является весьма ценным пищевым продуктом. По пищевой ценности рыба занимает одно из первых мест среди продуктов питания. Ценность рыбы, как продукта питания в первую очередь, определяется наличием в её составе большого количества полноценных белков, содержащих все жизненно-необходимые (незаменимые) аминокислоты, которые не синтезируются в организме животных и должны обязательно поступать в организм с пищей. Важное значение имеют так же присутствующие в рыбе липиды, витамины и минеральные вещества.

Ткани тела рыбы состоят из сложного сочетания органических веществ (белки, жиры, углеводы), которые легко расщепляются тканевые ферменты, пищеварительными и ферментами микроорганизмов, в результате чего при обычных условиях хранения, сырьё быстро теряет свои функциональные свойства, становятся непригодным в пищу, а в ряде случаев — токсичным.

Среди существующих способов сохранения качества рыбы наиболее предпочтительным является обработка рыбы холодом, т.к. предохраняет свежую рыбу от порчи, позволяет сохранить её качество и в наибольшей степени сохранить свойства рыбы.

В зависимости от области применения низких температур существуют следующие виды холодильной обработки: охлаждение и замораживание. В последнее время определённое внимание стали уделять подмораживанию.

При охлаждении рыбы ослабляется жизнедеятельность микроорганизмов, уменьшается активность ферментов и замедляются все происходящие изменения (физико-химические, биохимические).

Срок хранения и качество мороженой рыбы зависит, главным образом, от количества сырья, способа и скорости замораживания, и условий хранения готовой продукции.

В современных установках и аппаратах процесс замораживания идет с большой скоростью, а конечная температура в теле рыбы достигает от -25 до -30С и даже более низкой температуры.

В зависимости от условий холодильной обработки, вида и химического состава сырья, температуры хранения (-18С), срок хранения мороженой рыбы составляет 3 9 месяцев.

В настоящее время наметилась тенденция к понижению температуры воздуха в помещениях для хранения и замораживания рыбопродуктов. Это обосновывается тем, что снижение температуры, как при замораживании, так и при хранении позволяет получить продукт более высокого качества при прочих равных условиях.

Например, на некоторых судах температура воздуха в трюмах поддерживается на уровне (-28 -30С), в морозильных аппаратах типа LBH — (-40 -42)С.

В настоящее время проектируются суда, имеющие неограниченный район плавания. Это обстоятельство накладывает на судовые холодильные установки (СХУ) особый отпечаток, поскольку при перемещении судна из одного района промысла с температурой воды равной tw=5C в другой район промысла с температурой воды tw=30C происходит изменение тепловой нагрузки на холодильную машину.

Из-за переменности тепловой нагрузки задача определения эффективности СХУ является довольно сложной, т.к. необходимо учитывать большее количество внешних и внутренних факторов.

К внутренним факторам следует отнести различный состав оборудования СХУ, изменение характеристик узлов декомпозиции в процессе эксплуатации, изменение режима работы отдельных узлов (водяных и рассольных насосов и др.), перераспределение тепловых нагрузок между потребителями холода.

К внешним факторам относятся температура забортной воды tw, начальная температура рыбы и видоразмерный состав сырья.

Несмотря на всю сложность и объем рассматриваемой задачи, она может быть решена на основе математического моделирования СХУ, позволяющего рассчитать точки совместной работы генератора и потребителя холода и линии рабочих режимов.

Помимо поддержания параметров работы СХУ при эксплуатации согласно рассчитанных таблиц рабочих режимов для возможного получения максимального эффекта работы СХУ необходимо разработать график периодичности чистки конденсаторов и оттайки воздухоохладителей, воздухоохладителей т.к. чрезмерное увеличение термического сопротивления труб конденсатора и толщины снеговой шубы на поверхности воздухоохладителей приводит к перерасходу энергии и снижению эффективности работы СХУ.

2. Обоснование темы дипломной работы

Анализ эксплуатации всего многообразия и разнотипности судовых холодильных установок действующего флота рыбной промышленности показывает, что наряду с прогрессом и удачными техническими решениями имеют место много недоработок, непродуманных решений при проектировании схем разводки трубопроводов хладагента, компоновки оборудования. Схемы не имеют недостаточной «гибкости», обеспечивающей многовариантность работы, дающей возможность маневрировать при различных возникающих на промысле условиях работы. Необходимые узлы отсутствуют, и имеются подчас лишние и непродуманные. Примером такой непродуманности может служить судовая холодильная установка БАТМ типа «Пулковский меридиан», где для снятия снеговой шубы горячими парами хладагента предусмотрен специальный предохранитель для получения этих горячих паров за счет тепла подаваемого в испаритель водяного пара. Ошибочность такого решения очевидна: в одну полость испарителя подается горячий пар, а в другую дросселируется хладагент с отрицательной температурой, что вызывает напряженность металла и приводит к нарушению прочности и плотности конструкции.

К отрицательным факторам в этом случае необходимо отнести также потерю полезного объёма занимаемого ненужным оборудованием, и самое главное, здесь имеет место большой расход энергии, что идет в разрез в общей тенденцией на ресурсосбережение в тоже время в схеме этой холодильной установки достаточно сделать незначительные переключения трубопроводов, и тогда, станет возможным отдельная работа на трюмы и морозильные аппараты, и соответственно можно будет попеременно снимать снеговую шубу.

В тоже время на судах типа БМРТ «Пионер Латвии» морозильные аппараты LВН 22.5 обеспечивают аммиаком по безнасосной схеме. Таким образом, отпадает необходимость в оборудовании: два циркулярных ресивера, два аммиачных насоса, множество арматуры, трубопроводов и автоматики, а так же нет надобности затрат на дополнительную энергию на привод аммиачных насосов.

Суда типа БМРТ за период более 40 летней эксплуатации зарекомендовали себя как суда промыслового флота с большой ремонтной пригодностью, хорошими мореходными качествами, удачным выбором соотношения промысловых и мореходных параметров.

Суда типа БМРТ отличаются хорошим состоянием корпуса. Суда этого типа сконструированные и построенные 40 лет назад до настоящего времени находятся в эксплуатации (например, УТС — 3 — БМРТ «Лев Толстой» постройки 1958 г.) поэтому, учитывая мореходные, экономические достоинства судов типа БМРТ не исключена в дальнейшем возможность постройки этого судна. Но холодильное оборудование на этом судне морально и физически устарело.

Так морозильные аппараты типа LINOE тележечно-тунельного типа имеют большую долю ручного труда. Компрессоры поршневые ДАУ — 80 ненадёжны в эксплуатации, т.к. при незначительном заливе жидким аммиаком происходит разрушение блока-картера, тоже самое происходит при замерзании воды в охлаждённой рубашке блока.

Холодильная установка имеет низкий уровень автоматизации. Хладагент — аммиак имеет высокую токсичность (при утехах). Поэтому возникает необходимость замены холодильной установки на более современную в достижениях холодильной техники.

3. Описание холодильной установки

Судовая холодильная установка состоит из двух систем холодильного агента обслуживающих каждый роторный морозильный аппарат FGP-25−3, включающих в себя два тандемных винтовых компрессорных агрегата оснащенных винтовыми КМ S3−900 и КМ S3−315.

KM S3−600 обслуживает грузовые трюма. В состав также входят:

— система кондиционирования воздуха;

— эжекционные кондиционеры;

— система охлаждения провизионных камер из холодильных агрегатов с воздушными конденсаторами;

— система предварительного охлаждения рыбы.

В качестве хладагента использован R22.

Тандемный винтовой компрессорный агрегат состоит из винтовых КМ S3−900 (низкой ступени) и КМ S3−315 (высокой ступени).

Хладопроизводительность агрегата при температуре кипения хладагента -55С и температуре конденсации 37С. Привод компрессоров осуществляется от отдельных электродвигателей мощностью 52кВт КMR 225 М² и 71кВт KMR 250 S2. Общая масса агрегата с учетом массы обоих электродвигателей 4000 кг.

Рабочие вещества холодильной установки: хладагент фреон-22 и холодильное масло ХК-57. Для отделения масла от паров предусмотрен маслоотделитель. Масляной насос производительностью 2 л/мин, минимальным давлением 4кгс/см2 свыше давления из маслоотделителя в КМ S3−900 и S3−315 для смазки, уплотнения и отбора части тепла сжатых паров.

С помощью тандемного двухступенчатого винтового агрегата в системе охлаждения роторного плиточного морозильного аппарата типа FGP-25−3 поддерживается заданная температура кипения.

Для режима замораживания КМ тандемных винтовых компрессорных агрегатов вырабатывают нужный холод.

КМ НД засасывает пар хладагента из отделителя жидкости через регенеративный теплообменник и сжимает его до промежуточного давления.

КМ ВД засасывает пар хладагента, нагнетаемый КМ НД и дальнейшим сжатием его.

Дополнительно КМ ВД засасывает хладагент из переохладителя жидкости вместе с хладагентом, нагнетаемым КМ НД подается в сжатом состоянии через маслоотделитель в кожухотрубные конденсаторы.

Переохладитель жидкости служит для переохлаждения сжиженного хладагента. Переохлаждение достигается путем теплообмена с испаряющимся хладагентом. В маслоотделителе большей частью отделяется масло, уносимое паром хладагента.

В кожухотрубных конденсаторах пар хладагента конденсируется, отдавая тепло охлаждающей воде. Жидкий хладагент поступает в линейный ресивер, затем он протекает через фильтр осушки, который поглощает воду. После этого основной поток жидкого хладагента протекает через систему труб переохладителя жидкости, причем он переохлаждается. Переохлаждение достигается тем, что ещё до переохладителя жидкости отводится частичный поток жидкого хладагента, который дросселируется в переохладитель жидкости через регулирующий вентиль.

Дросселируемый х.а. отнимает тепло от жидкого х.а. и испаряется.

Поток испарившегося х.а. засасывается КМ ВД. Затем основной поток жидкого х.а. протекает через теплообменник для возврата масла. В котором происходит теплообмен со впрыснутым х.а., поступающим от напорного трубопровода насоса х.а.

После этого жидкий х.а. протекает через регенеративный теплообменник до отделителя жидкости. Там проходит теплообмен с х.а. (всасываемым газом), поступающим из отделителя. Затем жидкий х.а., выходящий из регенеративного теплообменника, дросселируется в отделитель жидкости через ручной регулирующий вентиль.

Уровень х.а. в отделителе жидкости поддерживается в определённых пределах посредствам регуляторов уровня жидкости. Насос х.а. засасывает жидкий х.а. от отделителя жидкости и нагнетает его в плиточный морозильный аппарат FGP-25−3, где он отнимает тепло от охлаждаемых плит с продуктом.

Выходящий из плиточного морозильного аппарата х.а. дросселируется в отделитель жидкости через ручной регулирующий вентиль. С целью обеспечения возврата масла, частичный насосный поток нагнетаемый насосом х.а., поступающего из переохладителя жидкости, впрыснутый хладагент испаряется. Из отделителя жидкости пар х.а. засасывается КМ НД тандемного винтового компрессорного агрегата через регенеративный теплообменник. Засасывается испарившийся х.а. из теплообменника для возврата масла КМ НД через подключение поддува. Таким образом, цикл хладагента начинается снова.

Роторный морозильный аппарат типа FGP-25−3 разработан предприятием «Кюльавтомат». Особенность данного аппарата в том, что рыба замораживается в межплиточном пространстве в непосредственном контакте с морозильными плитами, внутри которых с помощью герметичного насоса циркулируется х.а. R-22 с температурой -55С, и замороженные блоки выгружаются без предварительного оттаивания, что объясняется незначительными силами адгезии переохлаждённого льда, на поверхности рыбы с гладкими поверхностями морозильных плит. МА FGP-25−3 проектной производительностью 15−20т/сут включает в себя вал ротора с двумя наружными дисками, на которых радиально распложены 60 морозильных плит размерами 1750×610×108 и массой одной плиты 16,7 кг, привод ротора, кольцевые коллекторы подачи и отвода х.а., передний щит подпрессовывающего устройства, механизмы передвижения стола и загрузочного устройства, лоток, механизм транспортировки, кожух и весы.

Аппарат устанавливается на фундаментальной раме 2100×3050×1060 и массой 1150 кг с поддоном. Каждые две морозильные плиты образуют пространство разделённой на две ячейки для замораживания рыбы в блоках размером 800×250×60 мм.

Замораживание рыбы производится в металлических решетках. В аппарате 120 рамок-окантовок, единовременная вместимость 1200 кг, длина с загрузочным устройством 4000, ширина 3000, высота 2300 мм, масса 5000 кг. Аппарат установлен в изолирующем контуре. Толщина изоляции (пенополистерол) 150 мм. Привод гидравлический, от насосной станции, включающей три насоса (один резервный).

Морозильные плиты имеют конический профиль. При расположении в двух торцевых дисках обе стороны плиты используются для замораживания рыбы. Каждая плита Разделена на две равные части с поперечной планкой. По каналам морозильных плит циркулирует х.а. (R-22), который поступает и отводится через малый вал ротора, разделённый на две части и два кольцевых коллектора. Диаметр подводящей медно-никелевой трубки — 10 мм, отводящей 15 мм. Для равномерного распределения жидкого х.а. по морозильным плитам на входе подводящих трубок установлены дроссельные шайбы с внутренним диаметром 3,1 мм.

Плиты, выполненные из алюминиевого сплава, могут перемещаться в радиальном направлении от центра ротора, что позволяет компенсировать увеличение обмена продукта при замораживании.

Морозильный аппарат работает следующим образом. Порции рыбы поступают в два дозирующих устройства, установленных на механических весах. Затем рыба пересыпается в окантовки и разравнивается механизмом подпрессоввки, после чего предварительная подпрессовка продукта для получения его равномерной толщины. Далее окантовки с рыбой вместе с листом загрузочного стола передвигаются в межплиточном пространстве аппарата. При обратном движении листа окантовки с рыбой остаются между плитами.

Устройство для выгрузки замороженных блоков в принципе аналогично загрузочному устройству. Оно устанавливает окантовку с рыбой на основание где специальное устройство, состоящее из металлической пластины и гидравлического привода, выдавливает блоки рыбы из окантовок, и они по наклонным направляющим поступают на транспортер. Далее это устройство задвигает их в межплиточное пространство аппарата для последующей загрузки после поворота ротора на угол 6.

Межплиточное пространство двух ячеек, расположенных между положениями загрузки и выгрузки, в процессе работы аппарата остается свободным, т. е. в замораживании участвуют 59 морозильных плит. Привод вращает ротор по тактам. Приводное усиление передается на штифты на боковом фланце ротора. Управление процессами перемещения производится относящимися к МА FGP 25−3 электрораспределительной и гидравлической установками.

Морозильный аппарат особо прочной конструкции. Применённые материалы и антикоррозийная защита соответствует условиям эксплуатации на борту рыбопромысловых судов. В нашем случае на БМРТ типа «Маяковский».

За основу данной холодильной установки взята СХУ типа «Орленок».

4. Расчет характеристик отдельных узлов и СХУ в целом

Массивы исходных данных для расчета характеристик отдельных узлов холодильной установки, работающей на морозильном аппарате FGP 25−3.

4.1 Морозильный аппарат FGP 25−3

Среднее сечение канала плиты.

Смоченный периметр

U=24=30+2*25,4=105,5 мм

Единовременная вместимость морозильного аппарата FGP 25−3 Емк=1200 кг.

Количество плит — 60 шт.

Температура забортной вод +30С

Температура наружного воздуха +34С

Длина: ок 4700 мм

Ширина: ок 3200 мм

Высота: ок 2390 мм

Масса без холодильного агента и замораживаемого продукта) 7100 кг.

Средний расход холода одного МА 8140 Вт.

4.2 Конденсатор

Fм=62,6 м2площадь поверхности

Zх=4количество ходов

=3,4 коэффициент оребрен.

dвн=15,4 мм внутренний диаметр трубы

dнар=0,0019 м наружный диаметр трубы

lтр=1550 мм длина одной трубы

n=284 количество труб

lобщ=440 м общая длина труб.

4.3 Тандемный винтовой компрессорный агрегат

Средняя температура кипения КМ СНД (-55)С

Средняя температура кипения КМ СВД (-21)С

Максимальная температура конденсации +37С

Производительность одного тандемного агрегата

(без наддува) 84 899 Вт

(с наддувом с целью переохлаждения х.а. в теплообменнике для возврата масла) 92 800 Вт

Температура масла до КМ 45С ± 10С

Приводная мощность электродвигателей

КМ СНД 52 кВт

КМ СВД 71 кВТ

В состав агрегата входят два винтовых КМ: S3−900, S3−315

— Маслоотделитель:

Емкость — 350 л: Масса 710 кг

— Маслоохладитель: тип С

Охлаждающая поверхность 12 м²

Емкость 1: 32 л (масло)

2: 9л (вода)

Масса 173 кг

— Масляный фильтр

Емкость — 17,5 л: Масса 43,5 кг

— Фильтр всасывания

Емкость — 24 л: Масса 74,5 кг

— Масляный насос

Тип А4: 2

Расход 2 л/мин

Номинальное давление воды 4 кг/см

Геометрические размеры

Высота 2075 мм

Ширина 1000 мм

Длина 3700 мм

Масса 4000 мм

4.4 Гладкотрубный испаритель

Теплообменная поверхность 7,8 м²

Внутренний объем 0,026 м²

Внешний объем 0,031 м²

Длина 2120 мм

Ширина 525 мм

Высота 749 мм

4.5 Парожидкостной теплообменник

Емкость 33 дм³

Рабочая температура -60С

Масса 114 кг

4.6 Отделитель жидкости

Емкость 1625 см³

Рабочая температура +55 / -60 С

Рабочее избыточное давление2,1 МПа

Масса 910 кг

4.7 Линейный ресивер

Емкость 1450 дм³

Рабочая температура -55 С

Рабочее избыточное давление2,1 МПа

Масса 871 кг

4.8 Водяная система охлаждения включает в себя

насосы 3 шт.

Тип KR21Q 80/160

Подаваемый объем V — 80 м¾

Высота подачи 30 м

Число оборотов 2900 об/мин

Мощность 3,9 кВт

КПД 64%

Графики аппроксимации зависимостей p=f (t0); Cp= f (t0); = f (t0); V= f (t0)

представлены на Рис. 4.1 — 4.4.

5. Расчет морозильного аппарата FGP — 25 — 3

5.1 Коэффициент теплопередачи от замораживаемой рыбы к охлаждающей среде

(5. 1)

где: — внутреннее термическое сопротивление (со стороны продукта), обусловленное неточным контактом продукта с блок-формой и воздушными прослойками.

— термическое сопротивление теплопроводности материала плит, слоя инея, масла, материала блок-форм.

— наружное термическое сопротивление.

Производим расчет нар для вынужденного движения жидкости (без изменения агрегатного состояния).

, (5. 2)

гдеВ=0,0210,43 Ср0,430,57−0,37 — коэф. учитывающий свойство жидкости

= 1446,1 кг/м3;

Ср = 1095,2 кДж/кг К;

=0,12 473 Вт/мК;

= 2,69*10−7 м2/с;

В = 0,021*22,84 994*20,27 598*0,305 284*0,693 413*389,0456=801,277

— эквивалентный диаметр

где: f = 686 мм²

n = 105,5 мм

d = 4*686 / 105,5 = 26 мм

W=Gм/fК — скорость движения жидкости, м/с

Gм = 23 м¾=0,639 м3/с — производительность насоса

К — количество плит в МА — 60 шт.

=0,155 м/с

Производим расчет нар

Вт/м2К

Рассчитаем коэффициент теплопередачи от замораживаемой рыбы к охлаждающей среде.

1/вн=0,0026 м2К/Вт

м2К/Вт — суммарное техническое сопротивление теплопроводности

м2К/Вт

Коэффициент теплопередачи боковых сторон блок-форм, омываемых воздухом.

(5. 3)

бф=1,5 мм — толщина окантовки

бф=153 Вт/мК — для алюминиевого сплава

нар. к=8Вт/мК — коэффициент теплоотдачи при естественной конвекции со стороны воздуха

м2К/Вт

Средний коэффициент теплопередачи всей блок-формы:

(5. 4)

F, F1, F2 — соответственно площади поверхностей крышек блок-форм, боковых стенок, общей (F =F1+F2) поверхности блок-форм.

F =0,548 м²; F1=0,411 м²; F2=0,137 м²;

Вт/м2К

5.2 Определение продолжительности замораживания рыбы

— Первый период замораживания от tнр=20С до t0ср= -1,5С; t0= -55C;

=Кср. пл=88,037 Вт/м2К

1=1092*(0,86−2)-0,9066 *(tнр+1)-21 970 *(0,86+60)-2,79*(-tохл)-1,433(tнр+3) — 0,1427 = 22,137-(20+1)-0,2 465 *55−1,433*(23)-0,1427=0,5234;

— Второй период замораживания от t0ср= -1,5С до tвн. р= -2,5C;

2=95,98*(-tохл)-0,483(0,86)-0,3025 *(tохл)0,1725=95,98*(55)-0,483(0,86*88,037)-0,3025 *(55)0,1725 = 13,85+0,0733=1,015 ч;

— Третий период замораживания от tвн. р= -2,5С до tв. к= -25C;

3=947*(-tохл-2)-1,485(0,86)-1,042 *(-tвк-3)0,466(0. 86)0,055=947*(55−2)-1,485(0,86*88,037)-1,042 *(25−3)0,466(0. 86*88,037)0,055=0,178 ч

= 22,137-(20+1)-0,2 465 *55−1,433*(23)-0,1427=0,5234;

Продолжительность К = цикла замораживания реального блока рыбы:

К = (1+2+3)*К=* К

К = (0,523+1,015+0,178)*0,75=1,287 ч

5.3 Определение теплопритоков создаваемых морозильным комплексом

— Теплопритоки от замораживаемой рыбы

Q1=Ема/3600 * К (iм-iк)*ма (5. 5)

где: iм; iк — начальная и конечная энтальпия замораживаемой рыбы.

ма- коэффициент рабочего времени МА

Е — единовременная вместимость МА кг

iм =[(0,75W+0. 25) tp+114W-12. 2]*4. 187=[(0,75*0,8+0,25)20+114*0,8−12. 2]*4. 187= 401,952 кДж/кг

iк =[(0,5W+0,14)tp+10W13]*4. 187=[(0,5*0,8+0,14)*20+10*0,8+13]*4. 187= 31,402 кДж/кг

ма= 0,958;

Ема=1200 кг;

Q1=[1200/(3600*1,287)] * (401 952−31 402,5)*0,958=91 941,58 Вт

— Теплопритоки, связанные с охлаждением металлических частей

(5. 7)

где: Gм, См — масса и удельная теплоемкость металлических частей;

tмм, tкм — начальная и конечная температура металлических частей;

Gм=2*60=120 кг — масса всех окантовок

См=0,675 кДж/кгК

tмм= tмр=20С

tкм= t0= -55С

Вт

— Теплопритоки через изолированные ограждения

(5. 8)

где: к, F — коэффициент теплопередачи к площади поверхности различных участков изолированного ограждения морозильного аппарата.

— температура наружного воздуха и воздуха в МА.

(5. 9)

где: D=2,14 м — диаметр МА;

L=2,5 м — длина МА;

F=2*[(3,14*2,142)/4]+3,14*2,14*2,5=24 м2

к=0,226 Вт/м2К — коэффициент теплопередачи ограждения МА;

tнар=tр=32С;

tвн=t0= - 55С

Q3=0,226*24*(32+55)=417,9 Вт

5.4 Рассчитываем характеристику МА FGP — 25−3

К=0,75; W=0,8; tвк= -25С; Кср. пл==88,037 Вт/м2К

tнр= (5; 10; 20; 30) С — начальная температура рыбы

t0=(-55; -50; -45; -40; -35) С — температура кипения х.а. в морозильном аппарате.

Результаты расчетов заносим в таблицу 5.1.

— tнр=5С, t0=-55С, =88,037 Вт/м2К;

1-й период: 1=1092*(0,86*88,037−2)-0,9066 *(5+1)-0,0247 *55−1,433*(5+3)-0. 1427=0. 297 ч;

2-й период: 2=95,98*55−0,483 *75,71−0,3025*(55) 0,1725 =1,015 ч

3-й период: замораживание:

3=947*(55−2)-1,485(0,86*88,037)-1,042 * (25−3)0,466(0. 86*88,037)0,055=0,178 ч

К = (0,297+1,015+0,178)*0,75=1,118 ч

Теплопритоки:

Q1=0,286*(348,6−31,40) =90 719,2 Вт

Вт

Q3=0,226*24*(32+55)=471,9 Вт

— tнр=5С, t0=-50С, =88,037 Вт/м2К;

-0. 1427

1-й период: 1=22,137*0,957*50−1,433*(5+3) =0. 329 ч;

-0. 1725

2-й период: 2=95,98*50−0,483 *75,71−0,3025*(50) =1,117 ч

3-й период: 3=947*(50−2)-1,4850,011*6,195=0,205 ч

Теплопритоки:

Q1=0,257*(348,6−31,4) =81 520,4 Вт

Вт

Q3=5,424*(32+55)=444,77 Вт

— tнр=5С, t0=-45С, =88,037 Вт/м2К;

1-й период: 1=22,137*0,957*45−1,065=0. 368 ч;

-0. 1725

2-й период: 2=95,98*45−0,483 *75,71−0,3025*(45) =1,225 ч

3-й период: 3=947*(45−2)-1,4850,011*6,195=0,242 ч

К = 1,55 ч

Теплопритоки:

Q1=*(348,6−31,4) =72 956 Вт

Вт

Q3=5,424*(32+45)=417,65 Вт

— tнр=5С, t0=-40С, =88,037 Вт/м2К;

1-й период: 1=22,137*0,957*40−1,065=0,416 ч;

-0. 1725

2-й период: 2=95,98*40−0,483 *75,71−0,3025*(40) =1,361 ч

3-й период: 3=947*(40−2)-1,4850,011*6,195=0,291 ч

К = 1,551 ч

Теплопритоки:

Q1=*(348,6−31,4) =65 308 Вт

Вт

Q3=5,424*(32+40)=390,53 Вт

— tнр=5С, t0=-35С, =88,037 Вт/м2К;

1-й период: 1=22,137*0,957*35−1,065=0,480 ч;

-0. 1725

2-й период: 2=95,98*35−0,483 *75,71−0,3025*(35) =1,534 ч

3-й период: 3=947*(35−2)-1,4850,011*6,195=0,359 ч

К = 1,784 ч

Теплопритоки:

Q1=*(366,4−31,4) =89 896 Вт

Вт

Q3=5,424*(32+55)=472 Вт

Остальной расчет ведется аналогично и все данные водятся в таблице 5.1.

Расчеты суммарных теплопритоков и производительности морозильного комплекса.

Таблица 5. 1

tнр, С

5

10

t0, С

Опр.

величины

-55

-50

-45

-40

-35

-55

-50

-45

-40

-35

к, час

1,118

1,236

1,380

1,551

1,780

1,190

1,311

1,456

1,639

1,877

Q1, Вт

90 719

81 520

72 956

65 308

56 906

89 886

81 599

73 473

65 269

56 993

Q2 Вт

1208

999,6

815,2

652,8

506,0

279,0

1029,8

849,9

686,4

617,8

Q3 Вт

472,0

444,7

417,6

390,5

363,0

472,0

444,7

417,6

390,5

363,0

Q, Вт

92 399

82 964

74 189

66 351

57 775

91 587

83 074

74 741

66 346

57 974

G, кг/ч

107,3

969,0

869,5

77,40

674

1008

915,0

824,0

732,0

639,0

tнр, С

20

30

t0, С

Опред.

величины

-55

-50

-45

-40

-35

-55

-50

-45

-40

-35

к, час

1,287

1,420

1,572

1,764

2,013

1,362

1,499

1,656

1,855

2,036

Q1, Вт

91 942

83 342

75 283

67 089

58 790

95 233

86 518

78 315

69 914

63 698

Q2 Вт

1311

1109

930,0

765,0

615,0

1404

1201

1019

849,0

718,3

Q3 Вт

472,0

444,8

417,7

390,5

363,0

472,0

444,8

417,7

390,5

363,0

Q, Вт

93 725

84 896

76 631

68 245

59 768

97 099

88 167

79 752

71 154

64 779

G, кг/ч

932

845

763

680

596

881

800

725

647

589

6. Расчет характеристик кожухотрубного фреонового конденсатора

Исходные данные для расчета.

Rв = 998,2 кг/м3 — плотность воды;

Сw = 4,183 кДж/кгК — теплоемкость воды;

Vw = 70 м3/ч — производительность насоса;

Rср = 6,029*10−3 м3К/Вт — термическое сопротивление;

Fвн = 62,6 м3 — площадь поверхности конденсаторов;

Z = 2 — количество насосов;

Fвн = 22,54 м3 — площадь поверхности теплообмена.

Варьируемые параметры:

Qк=(50; 75; 100; 125) кВт;

tw=(10; 15; 20; 30) С;

tк= tw+ 5С

nтр. жив. сеч.= nтр/4=284/4=71 — количество труб в живом сечении.

fжив. сеч.= nтр. жив. сеч. +d2/4=71*(3. 14*0. 1 542)/4=0,0132 м/с — площадь живого сечения конденсатора.

Ww=2V/(2 fжив. сеч. *3600)=70/(0. 0132*3600)=1,47 м/с — скорость воды в трубах конденсатора.

Для расчета характеристики конденсатора задают 4 значения тепловых нагрузок на конденсатор Qк и четыре значения температуры забортной воды tw и определяют значения температуры конденсации.

(6. 1)

Результаты вычислений занесены в таблицу 6.1.

Расчет температуры конденсации.

Таблица 6. 1

Qк, кВт

50

75

tw, С

Опред. tк

величина

10

15

20

30

10

15

20

30

15

20

25

35

15

20

25

35

twcp, C

10,15

15,15

20,15

30,15

10,23

15,23

20,23

30,23

tк, C

12,24

17,23

22,22

32,21

13,35

18,35

23,23

31,21

Qк, кВт

100

125

tw, С

Опред. tк

величина

10

15

20

30

10

15

20

30

15

20

25

35

15

20

25

35

twcp, C

10,31

15,31

20,31

30,31

10,39

15,39

20,39

30,39

tк, C

14,51

19,48

24,44

34,40

15,63

20,57

25,54

35,50

По результатам расчетов строим график рис. 6.1.

7. Расчет характеристик воздухоохладителя

Путем обобщения характеристик воздухоохладителя, рассчитанных методом математического анализа, при толщине слоя инея 3 мм., получено обобщенное уравнение поля характеристик, связывающее температуру кипения to (°C) и температуру охлаждающего воздуха tв (°C) и тепловой нагрузкой на воздухоохладитель с конструктивными параметрами:

где:

— L — длина воздухоохладителя по ходу движения воздуха, м.

— Wв — скорость движения воздуха в живом сечении воздухоохладителя, м/с

— n — число сечений воздухоохладителя с учетом слоя инея

— Qn — тепловая нагрузка на воздухоохладитель, Вт

— Fn — площадь наружной поверхности воздухоохладителя без учета слоя инея

Исходные данные:

Qn = 15 000 Вт; 20 000 Вт; 25 000 Вт; 30 000 Вт;

tв = -28°C; -25°C; -20°C; -15°C;

L = 1,85 м;

Wв = 1,5 м/с

Fм = 324 м²

Степень оребрения с учетом слоя инея в" = в` * вин

в` - геометрическая степень оребрения с учетом слоя инея

вин — дополнительная степень оребрения инеем

в =

где: S1 = 0,05 — шаг труб поперек движения воздуха;

S2 = 0,055 — шаг труб вдоль движения воздуха;

Sр = 0,01 — шаг ребер;

dn = 0,016 — наружный диаметр труб;

в` = в / 1.3 = 8. 6

где: плотность инея с=6,95 (0,495 — 0,86)-3,6873 = 6,95(0,495−0,86*0,1103)-3,6873 = =1009,8 кг/м3

таким образом = в" = в * вин = 8,6*0,89 = 7,7

Рассмотрим пример расчета при tв = -28°C, Q = 15 000 Вт

Аналогично ведем расчет при to = (-25, -20б -15) °C и при Q = (20 000, 25 000, 30 000) Вт и заносим результаты в таблицу 7. 1

Таблица 7.1.

Q, Вт

tв (°C)

15 000

20 000

25 000

30 000

— 28

— 33,7

— 35,0

— 36,2

— 37,5

— 25

— 30,7

— 32,0

— 33,2

— 34,5

— 20

— 25,7

— 27,0

— 28,2

— 29,5

— 15

— 20,7

— 22,0

— 23,2

— 24,5

По результатам расчета в табл. 7.1 строим графики рис. 7.1 и 7. 2

8. Получение математической модели агрегата и его характеристик, состоящего из КМ S3 — 900 / S3 — 315

Задаемся температурой конденсации исходя из пределов работы ступеней tк=(20; 25; 30; 35; 40; 45) °C;

Задаемся температурой кипения исходя из пределов работы ступеней

t0=(-55; -50; -45; -40) °C;

8. 1 Исходные данные

Vh — S3 — 900=792 м3/ч

Vh — S3 — 315=792 м3/ч

Пределы работы ступеней

S3 — 900: t0= -50 -40 °C

tк= -20 -10 °C

S3 — 315: t0= -20 -10 °C

tк=10 40 °C

t0= -45 -30 °C; tк= -20 -10 °C

Коэффициенты для расчета

а1= -11,241; а2= b2=0;

b1= -3. 533*10−2; c2= 1. 515*10−3;

c1= 2. 478; d2=7. 327*10−2;

d1=0. 689*10−2;

Пример расчета:

tк=20°C; t=55°C;

Производим расчет давления кипения Р0:

Р0=0,541*10−10*(t0+140)4,6446=0,541*10−10*(-55+140)4,6446=0,10 529 МПа (8. 1)

Рассчитываем давление конденсации Рк:

Рк=0,3797*10−8*(tк+120)3,9054=0,3797*10−8*(20+120)3,9054= 0,909 797 МПа (8. 2)

Производим расчет промежуточного давления и температуры Рm; tm

Pm=0. 479 278 Мпа; (8. 3)

Tm=148,4223* Pm0,2463−125С=148,4223*0,4 792 780,2463−125= -1,17 С (8. 4)

Расчет хладопроизводительности Q0 для КМ S3−900

Q0=Vh*exp (a1+b1tк)*(t0+90)=792*exp (-11. 241−3. 533*10−2)*(55+90)=170. 263Вт (8. 5)

Расчет эффективной мощности Nе для КМ S3−900

Ne=Vh*(a2tк+b2)*t0+(c2tк+d2)=792*(0+20+0)*-55+(1. 515*10−3*20+7. 327*10−2)=56. 63 Вт (8. 6)

холодильный установка компрессорный испаритель

Расчет эффективной мощности Nе для КМ S3−315

Ne=Vh*(a2tк+b2)*t0+(c2tк+d2)=317*(0+20+0)*-1,17+(1. 515*10−3+7. 327*10−2)=35. 019 Вт

Расчет эффективной мощности Nе для тандемного агрегата состоящего из компрессоров S3−900 / S3−315

Nе = Nеснд+ Nесвд=56,63+35,019=91,65 Вт (8. 7)

Аналогично ведем расчет для остальных температур. Результаты расчетов заносим в таблицу 8.1.

Расчет хладопроизводительности и эффективной мощности агрегата

Таблица 8. 1

tк, С

20

25

30

t0

Опред.

величина

-55

-50

-45

-40

-55

-50

-45

-40

-55

-50

-45

-40

Q0, Вт

79,5

105,4

135,6

170,3

77,8

103,4

133,1

167,3

76,3

101,4

130,7

164,4

Ne, Вт

78,5

82,96

87,3

91,6

87,5

92,1

96,6

100,9

96,6

101,2

105,8

110,1

tк, С

35

40

45

t0

Опред.

величина

-55

-50

-45

-40

-55

-50

-45

-40

-55

-50

-45

-40

Q0, Вт

74,8

99,5

128,4

161,6

73,3

97,6

126,1

158,9

71,9

95,9

123,9

156,3

Ne, Вт

105,5

110,3

114,9

119,4

114,5

119,3

123,9

128,6

123,4

128,3

133,0

137,7

По результатам таблицы 8.1 строим графики рис. 8.1 — рис. 8.5.

8.2 Аппроксимация зависимости

Q0=f (t0; tк) и Ne= f (t0; tк)

для агрегата 1 ступень S3−900

2 ступень S3−315

Произведем расчет для tк=20C

8.2.1 Исходное уравнение для Q0=f (t0; tк)

Q0/Vh=exp*(A1+В1tк)*(t0+90)(a+d1tк) (8. 8)

где: Vh=VhS3−900+VhS3−315;

VhS3−900= 792 м3/ч;

VhS3−315= 317 м3/ч;

Vh=792+317=1109 м3/ч

Для точек:

t0=-40С; Q0=170,26;

t0=-55С; Q0=79,477;

Записываем исходное уравнение в виде:

Q0/Vh=а+(t0+90)b (8. 9)

где: а=(A1+В1tк);

b=(a+d1tк)

логарифмируя обе стороны получаем:

ln (170,26/1109)=ln a+b*ln (-40+90)

ln (79,477/1109)=ln a+b*ln (-55+90)

решаем систему уравнений

_-1,873 888= ln a+b*3,912 023

-2,635 747= ln a+b*3,555 349

0,761 859=b*0,356 674

откуда b=0,761 859/0,356 674=2,136;

Подставляем значение в любое уравнение получаем а:

ln a=-10. 230 005

a=0. 36

При подстановке коэффициентов в уравнение получаем:

Q0/Vh=3,607*10−5(t0+90)2,136 (8. 10)

Рассчитываем при tк=30С

Для точек:

t0=-40С; Q0=164,41;

t0=-55С; Q0=76,266;

Записываем исходное уравнение в виде:

Q0/Vh=а+(t0+90)b (8. 11)

логарифмируя уравнение получаем:

ln (Q0/Vh)= ln a+b*ln (t0+90)

Подставляем значения и вычисляем:

ln (164,41/1109)=ln a+b*ln (-40+90)

ln (76,266/1109)=ln a+b*ln (-55+90)

решаем систему уравнений

_-1,908 852= ln a+b*3,912 023

-2,676 988= ln a+b*3,555 349

0,768 136=b*0,356 674

откуда b=0,768 136/0,356 674=2,153 608;

Подставляем значение в любое уравнение получаем а:

ln a=-10. 109 749

a=4. 068*10−5

При подстановке получаем исходное уравнение:

Q0/Vh=4. 068*10−5/(t0+90)2,0936; (8. 12)

Аналогично проводим расчет для других температур tк и получаем значения коэффициентов, а и b:

1) tк=20С; а=3,607*10−5; b=2,136;

2) tк=25С; а=3,424*10−5; b=2,144;

3) tк=30С; а=3,252*10−5; b=2,154;

4) tк=35С; а=3,092*10−5; b=2,162;

5) tк=45С; а=2,803*10−5; b=2,179;

Произведем расчет коэффициентов с1 и d1 В уравнении:

b=c1+d1tк (8. 13)

Для значений tк:

tк=20С; b=2,136;

tк=25С; b=2,144;

подставляем значения в уравнение и вычисляем:

_2,136= a+d1 *20

2,179= a+d1 *45

25d1 =0,0427

Откуда d1=0,0427/25=17,07*10−4;

Подставляя в первое уравнение значение d1 получаем с1:

с1=2,10 184;

Исходное уравнение будет иметь вид:

b=2,1+17,08*10−4tк

Произведем расчет коэффициентов А1 и В1 в уравнении:

а=exp (A1+В1tк) (8. 14)

Для значений tк:

tк=20С; а=3,607*10−5;

tк=45С; а=2,803*10−5;

Логарифмируя получаем:

ln a= A1+В1tк

Подставляя значения решаем систему уравнений:

ln 3,706*10−5 = A1+В1 *20

ln 2,803*10−5 = A1+В1 *45

_-10,23 005 = A1+В1 *20

-10,482 334= A1+В1 *45

-0. 252 329= В1 *25

Откуда В1= -0. 252 329/25= -1,931*10−2, подставляя значения В1 в уравнение получаем:

А1=-10,28 143

Исходное уравнение будет иметь вид:

а=ехр (-10,028−1,931*10−2*tк)

Получаем значения коэффициентов:

А1=-10, 28 143; с1=2,102;

В1=-1,931*10−2; d1=17,08*10−4

Проверка:

Подставляем в первоначальное уравнение:

Q0/Vh=exp*(A1+В1tк)*(t0+90)(a+d1tк)

значение коэффициентов и значения

tк=45С; t0= - 45С

получаем:

Q0р=1109*exp*(10,028−1,931*10−2*45)*(-45+90)(2,102+17,08*0,0001*45)=124,36

Значение Q0=123,93 при tк=45С; t0= - 45С.

По вычисленным значениям коэффициентов, а и b строим график рис. 8.6.

8.2.2 Исходное уравнение для Q0=f (t0; tк)

Ne/Vh=(a2tк+b2)*t0+(c2tк+d2) (8. 16)

Vh=1109 м3/ч

Произведем расчет для tк=20С;

Для точек:

t0=-40С; Ne =91,646;

t0=-55С; Ne =78,456;

Преобразуем исходное уравнение:

Ne =аt0+b (8. 17)

где: а=(A2tк+В2);

b=(с2tк +d2)

подставляем значения и вычисляем

_91,646= a*-40+b

78,456= a*-55+b

13,190=а*15

откуда а=0,879 333

91,646=0,879 333*-40+b

b=126,81 933

Подставляем коэффициент в уравнение:

Ne =0,87 9333t0+126,81 933 (8. 18)

Аналогично проводим расчет для tк = (25; 30; 35; 40; 45) С и получаем значения коэффициентов, а и b:

1) tк=20С; а=0,879 333; b=126,81 933;

2) tк=25С; а=0,894 333; b=136,71 333;

3) tк=30С; а=0,9 090 666; b=146,5566;

4) tк=35С; а=0,9 233 333; b=156,32 333;

5) tк=40С; а=0,9 373 333; b=166,5 333;

5) tк=45С; а=0,952; b=175,77;

Произведем расчет коэффициентов А2 и В2 В уравнении:

а=(A2tк+В2) (8. 19)

Для значений tк:

tк=20С; а=0,879 333;

tк=45С; а=0,952;

подставляем значения в уравнение и решаем систему:

_ 126,81 933= с2 *20+d2

175,77= c2 *45+ d2

48,95 067= с2 *25

Откуда с2=48,95 067/25=1,9 580 268;

тогда: 126,81 933= 1,9 580 268*20+d2

d2=87,6588;

Исходное уравнение будет иметь вид:

b=1,958 0268tк+87,6588 (8. 20)

Значения коэффициентов:

А2=0,29 066; с2=1,9 580 268;

В2=0,821 203; d2=87,6588;

Исходное уравнение при подстановке и вычислении:

Ne=(0,2 9066tк +0,821 203)t0+(1,9 580 268+87,6588)

Ne/Vh=(0,262*10−5tк +0,74*10−3)t0+(1,765 510−3tк+0,079)

Проверка: при t0= -50С; tк=35С

Подставляем в первоначальное уравнение:

Ne/Vh=(0,262*10−5*35+0,74*10−3)*-50+(1,765 510−3*35+0,079)=110,02 кВт

Neр= Ne=110,02 кВт

По полученным результатам строим график рис. 8.7.

9. Таблица рабочих режимов СХУ

Таблица 9. 1

Параметры

Температура забортной воды tw °C

10

15

20

30

Трюм

Давление МПа

— кипения

0,8 455

0,4 372

-0,1 382

-0,729

— конденсации

10,5481

10,9461

12,4733

13,5218

Температура кипения °C

-36,779

-37,643

-38,988

-40,036

Температура на входе в КМ, °C

-16,852

-17,735

-18,982

-20,033

Температура нагнетания, °C

82,190

82,988

84,322

85,799

Температура перед РВ испарительной системы, °C

30

30

30

30

Температура охл. воздуха, °C

-28

-28

-28

-28

Сила тока эл. дв. КМ

63,119

64,528

67,733

71,329

Коэффициент регулирования

0,188

0,207

0,253

0,321

Морозильный агрегат

Давление МПа

— кипения

-0,4587

-0,4517

-0,4332

-0,4102

— конденсации

10,5481

10,9461

12,4733

13,5218

Температура кипения °C

-50,5481

-50,006

-49,508

-48,736

Температура нагнетания, °C

82,190

82,988

84,322

85,799

Температура перед РВ испарительной системы, °C

30

30

30

30

Производительность МК

67,908

65,015

63,141

61,136

Сила тока эл. дв. КМ

109,314

109,679

110,251

111,0348

10. Выводы и рекомендации

По данной дипломной работе можно сделать вывод, что вместе с реализацией лучших достижений современной холодильной техники данная СХУ имеет некоторые недостатки, выражающиеся в конструктивных недоработках тех или иных узлов СХУ.

конструкция фреонового насоса CNF 10/165 недоработана в части защиты обмотки ротора приводного электродвигателя от воздействия жидкого фреона, что приводит к понижению сопротивления изоляции и как следствие к замыканию и выходу насоса из строя.

Рекомендации: защитный кожух из металла на ротор злектродвигателя, чтобы обмотка не имена контакта с жидким хладагентом, что практикуется на насосах других марок.

Недоработан узел возврата масла из потока циркуляции маслофреоновой смеси через ЦР. В результатемасло застывает в ТВМ (теплообменник возврата масла) и в обратнойм клапане на пути паров хладагента и масла на дозаряд в КМ СНД S3−900, нарушая режим работы СХУ.

Рекомендации: установить РТО (регенеративный теплообменник) по пути паров масла на дозаряд с использованием тепла нагнетательных паров КМ СНД.

Данный узел: см. рис 10. 1

Рис. 10. 1

Данный узел после установки РТО, см. рис. 10. 2

Рис. 10. 2

Применяемый ОЖФ секционный по принципу «труба в трубе» через 6 — 8 лет после эксплуатации выходит из строя — появляется течь сварных соединений из-за коррозийного износа и значительной температурной разности сред на входе и выходе внутренних труб через выпуклое донышко, что создает трудности в ремонте из-за низкой ремонтопригодности этой части ОЖФ.

Рекомендации: применить кожухотрубный ОЖФ с «сухим» испарением в трубах и циркуляцией переохлажденного хладагента в межтрубном пространстве.

Как видно из работы данной СХУ все неполадки происходят из-за пониженной температуры to и высокой температуры замерзания. Так при to = -56°Сприменяется масло зарубежного производства ХК-57. Shell Clamis C46, Shell S0, Castrol Icemet 299 и т. д. данные масла рекомендуются для применения при to до -50°С.

Рекомендации: предлагается обратиться к промышленности и науке для разработки и получения отечественных масел для низкотемпературных СХУ (с температурой застывания масла -65 — 70°С), чтобы не иметь проблем с замерзанием масла в системах.

Серьезная проблема возникает с техническим состоянием трубок из алюминиевого сплава на подаче фреона в плиты роторного МА FCP 25−3. На стыке различных металлов происходит интенсивное разрушение поверхностного слоя металла алюминиевого сплава, превращение его в быстрооблетающую белую пыльцу. Например, у находящегося на промысле СТМ «Калуга» по этой причине вышел из строя один МА.

Рекомендации: данная проблема решается постоянной (один раз в неделю) очисткой трубок от окислов и покрытие их слоем эпоксидной смолы или другим антикоррозионным покрытием, например типа «Мифотекс» (жидкий металл зарубежного производства).

В целом данная холодильная установка хорошо может эксплуатироваться на данном судне БМРТ типа «Маяковский»

11. Охрана труда

Охрана труда — это система законодательных социально-экономических, технических. Санитарно — гигиенических мероприятий, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда. Охрана труда имеет непосредственную связь с рядом общеобразовательных и специальных дисциплин, она базируется на знаниях экономики, организации производства, психологии, физиологии труда, технической эстетики.

Рассматриваемые вопросы:

11.1 Опасные и вредные факторы при эксплуатации судовых холодильных установок (СХУ)

— вредные вещества в воздухе

— шумовые факторы

— вибрация

— электробезопасность

11.2 Техника безопасности при ремонте оборудования СХУ. Пожарная безопасность

В данной дипломной работе была рассмотрена холодильная установка, работающая на фреоне 22. Этот холодильный агент обладает высокой текучестью и проходит даже через мелкие поры металла в таких местах, где менее текучие газы (аммиак или азот) при равных условиях пройти не могут. Все хладоны без атомов водорода, негорючие, а содержащие их — легко воспламеняются. Хладон растворяется в масле, при этом вязкость масла понижается.

Это бесцветный тяжелый газ, плотность его в 4,3 раза превышает плотность воздуха. При малых концентрациях его запах не чувствуется.

Хладон считается неядовитым газом, но при содержании его в воздухе свыше 30% по объему появляются признаки отравления организма вследствие недостаткакислорода.

Вредное воздействие хладонов на человеческий организм увеличивается с возрастанием в их молекуле числа атомов фтора.

При эксплуатации СХУ и холодильного оборудования и в ряде технологических процессов происходит выделение различных вредных веществ.

Все вредные вещества разделяют на химические вещества и производственную пыль. Согласно ГОСТ 12.0. 003−74 химические вещества по характеру воздействия на организм делятся на следующие группы:

— общетоксичные

— раздражающие

— мутагенные

— канцерогенные

— влияющие на репродуктивную функцию

К числу общетоксичных веществ относятся ароматические углеводороды и их амино и нитропроизводные (бензол, тоулол и др.), а также ртуть, органические соединения хлорированные углеводороды.

Раздражающим действием обладают кислоты, щелочи, фосген, аммиак, оксиды серы и азота, сероводород, автор данного диплома и другие. Эти вещества при контакте с открытыми частями тела человека вызывают воспалительную реакцию кожи, слизистой оболочки глаз и органов дыхания.

К мутагенным веществам относят различные яды, которые влияют на гентический аппарат зародышевых и соматических клеток организма.

Канцерогенные вещества вызывают развитие злокачественных опухолей. К их числу относят полициклические ароматические углеводороды, которые могут входить в состав сырой нефти, мазута, смазочных масел, сажи и др.

К веществам, влияющим на репродуктивную функцию относят бензол и его производные, сероуглерод, свинец, никотин, ртуть.

По степени опасности на организм человека все вредные вещества делятся на 4 класса:

1 — чрезвычайно опасные (ртуть, свинец, азот и др.)

2 -высоко опасные (оксид азота, бензол, йод, медь, марганец и др.)

3 — умеренно опасные (ацетон, ксилол, метиловый спирт и др.)

4 — малоопасные (аммиак, бензин, скипидар, этиловый спирт, оксид углерода и др.)

В табл. 11.1 приведены нормы предельно допустимых концентрации (ПДК) основных вредный веществ.

Таблица вредных веществ.

Таблица 11. 1

№ п/п

Вредные вещества

ПДК м2/м3

Класс опасности

1

Аммиак

20

4

2

Ацетон

10

4

3

Бензин топливный

100

4

4

Бензол

5

2

5

Диоксид углерода

20

4

6

Ксилол

50

3

7

Метиловый спирт

5

3

8

Ртуть

0,01

1

9

Серная кислота

1

3

10

Тетраэтил свинца

0,005

1

11

Пыль черной сажи

4

4

Шум относится к общебиологическим раздражителям, так как он в определенных условиях может влиять на все органы и системы организма человека. Длительное воздействие интенсивного шума приводит к профессиональному заболеванию тугоухости. При очень большом звуковом давлении может произойти разрыв барабанной перепонки. Высокочастотный шум (1000 … 8000) Гц вызывает явление, неблагоприятное для слуха, а также влияет на различные отделы головного мозга, вызывая головную боль, плохой сон, раздражительность, утомляемость, ослабление памяти и др.

Для защиты от шума одним из наиболее эффективных средств является звукоизоляция. С помощью звукоизолирующих конструкций можно снизить уровень шума на 30 … 40 Дб. Снижение уровня шума методом звукопоглощения основан на переходе энергии звуковых колебаний частиц воздуха в теплоту вследствие потерь на трение в порах звукопоглощающего материала. Поэтому звукопоглощающие материалы (пористые, пористоволокнистые) наносятся на внутренние поверхности, а также располагаются на штучных звукопоглотителях.

Максимальное снижение шума в отраженном поле с помощью акустической обработки внутренних поверхностей помещения не превышает 6 …8 Дб.

Вибрация — это сложный колебательный процесс, возникающий при периодическом смещении центра тяжести какого-либо тела от положения равновесия, а также при периодическом изменении формы тела по сравнению с той, которое оно имело их в статическом состоянии.

В зависимости от воздействия на человека вибрация делится на общую и местную. Общая вибрация воспринимается всем телом и в первую очередь его нервной системой и костной тканью.

Местная вибрация передается от соприкосновения отдельных частей тела человека с вибрирующим инструментом или оборудованием.

Основным защитным мероприятием от вибрации на судах являются: использование вибробезопасных машин и механизмов, применение средств виброзащиты, снижающих вибрацию на путях ее распространения, проектирование технологических процессов, производственных, бытовых и жилых помещений, обеспечивающих отсутствие вибрации, разработка рациональных режимов труда и отдыха.

В соответствии с ГОСТ 12.1. 009−76 электрозащитными средствами называют переносимые и перевозимые изделия, служащие для защиты людей от поражения электрическим током, воздействия электрической дуги и электромагнитного поля.

По назначению средства защиты условно разделяют на изолирующие, ограждающие и вспомогательные.

Изолирующие средства защиты предназначаются для изоляции человека от токоведущих частей электроустановки, находящейся под напряжением, а также от корпуса судна, если человек одновременно касается токоведущих и заземленных частей электроустановки.

Ограждающие средства защиты предназначены для временного ограждения токоведущих частей, находящихся под напряжением. К ним относят щиты, барьеры, ограждения — клетки, а также временные переносные заземления.

Вспомогательные средства защиты предназначены для защиты персонала от случайного падения с высоты (предохранительные пояса), световых, тепловых механических и химических воздействий электрического тока.

Все защитные средства при приемке в эксплуатацию должны быть испытаны независимо от заводского испытания, а также подвергнуты контрольным осмотрам в сроки по нормам согласно табл. 11. 2

Сроки испытания средств защиты

Таблица 11. 2

Защитное средство

Напряжение электроустановки, В

Напряжение испытания, кВ

Время испытания, мин.

Ток, протекающий через изделие, А

Период испытания

Период осмотров

Перчатки диэлектрические

Для всех напряжений

2,5

1

2,5

1 раз в месяц

Перед употреблением

Боты диэлектрические

То же

15

1

7,5

1 раз в 3 года

То же

Галоши диэлектрические

До 1000

3,5

1

2

1 раз в год

То же

Коврики диэелектрические

Для всех напряжений

3,5

-

-

-

1 раз в месяц

Слесарно — монтажный инструмент с изолирующей рукояткой

До 1000

3,5

1

2,5

1 раз в год

Перед употреблением

Внеочередные испытания защитных средств должны производится при наличии признаков неисправности, после их ремонта и при замене каких-либо частей.

Результаты электрических и механических испытаний заносят в журнал произвольно формы в лаборатории, производящей эти испытания (кроме инструмента с изолирующими ручками), должен ставится на защитное средство несмываемый красный штамп.

Ремонтные работы на холодильных установках производятся под непосредственным руководством рефмеханика, который, перед началом работ обязан: проверить исправность подъемных механизмов, инструментов и приспособлений, обеспечить работающих защитными средствами, спецодеждой, предохранительными устройствами, нормальную освещенность мест ремонта, убедится, что в компрессорах, аппаратах и трубопроводах отсутствует давление или хладагент.

Производить ремонт оборудования, уплотнение сальников арматуры, системы находящейся под давлением правилами запрещено.

При монтажных и демонтажных работах следует пользоваться только стандартным инструментом. Во время перерыва в работе нельзя оставлять грузы в подвешенном состоянии или в приподнятом положении на лебедках, домкратах или других механизмах.

Вскрывать компрессоры, аппараты, трубопроводы разрешается только в защитных очка, маске только после того, как из системы надежно отсосан хладагент и давление снижено до атмосферного. Правилами запрещено вскрывать аппараты, трубопроводы с температурой стенок ниже -33 — 35 °C.

Механизмы, аппараты, арматуру на время демонтажа необходимо размещать в заранее намеченных местах, не занимая коридоры, проходы. Укладывать их на палубе следует устойчиво, с целью исключения их перемещения при качке судна.

При пользовании переносными электроинструментами необходимо предварительно изучить инструкции по их эксплуатации.

Сварочные и паяльные работы при ремонте на действующем оборудовании должны выполнятся под действующими рефмехаником и представителем портового надзора с обеспечением все мер предосторожности по предохранению смежных аппаратов от повреждений.

Разъединение фланцев, постановку заглушек, отделяющих аппараты, пломбирование в закрытом состоянии маховиков, вентилей следует производить при непрерывной работе аварийной вентиляции.

Для предотвращение пожара на судах устанавливают огнестойкие или огнесдерживающие конструкции, которые должны выдерживать на огнестойкость стандартные испытания.

Основой конструкции противопожарной защиты корпусной части судов является применение огнестойких конструкций типа В и С.

К конструкциям типа, А относятся переборки, палубы, выгородки трапов, шахты, а также закрытия проемов в них. Они выполняются из стали или другого равнопрочного материала, усилены ребрами жесткости и имею термостойкую изоляцию необходимой толщины. Все конструкции типа, А сохраняют свою целостность и непроницаемость для дыма и пламени в течении одночасового стандартного испытания на огнестойкость.

Огнезадерживающие конструкции типа В и С применяют на судах для выполнения вспомогательных переборок и закрытий проемов в них. Конструкции этих классов могут быть изготовлены целиком из любых несгораемых материалов, либо из нескольких слоев различных по степени возгораемости. Они должны быть непроницаемы только для пламени в течении получасового стандартного испытания на огнестойкость.

12. Автоматизация СХУ

12.1 Краткое описание автоматики систем

Все сосуды, находящиеся под давлением (дренажный ресивер, ресивер запаса хладагента, циркуляционный ресивер линейный ресивер) оборудованы манометром и указателем уровня для контроля параметров хладагента. Для контроля давления конденсации на КД установлен манометр. Для контроля давления нагнетания насоса хладагента установлен манометр.

Подача жидкого хладагента в циркуляционный ресивер осуществляется через ТРВ и соленоидный клапан, которыми управляет реле уровня LCS. Для защиты КМ S3−900 низкой ступени от влажного хода и недопустимого повышения уровня жидкого хладагента в циркуляционном ресивере установлены два аварийных реле уровня LSA.

Для контроля температуры в МА FCP 25−3 установлен датчик температуры (контролирует температуру хладагента, поступающего в МА).

На охлаждение грузовых трюмов используется КМ S3−600, который оборудован следующими приборами автоматики:

— реле давления нагнетания, отключает КМ при недопустимых давлениях нагнетания

— реле давления всасывания, отключает КМ при недопустимом понижении давления всасывания

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой