Aspecte ale Instalatiei Frigorifice Pentru Un Depozit de Legume
Aspecte ale instalatiei frigorifice pentru un depozit de legume
TEMA PROIECTULUI
Proiectarea unei instalații frigorifice pentru depozitul de legume “[NUME_REDACTAT]” situat în localitatea Botoșani, Str. Luchian. Temperatura exterioară pentru care se dimensionează atăt izolația termică a pereților căt și instalația frigorifică a depozitului este 30 [oC]. Umiditatea aerului este de 60 [%].
Date de proiectare
Capacitatea de refrigerare: 20 [t/zi]
Temperatura interioară este: –1 [oC]
Capacitatea de depozitare a produselor refrigerate: 55 [t/zi]
Temperatura interioară este: 0 [oC]
Capacitatea de congelare: 30 [t/zi]
Temperatura interioară este: – 20 [oC]
Capacitatea de depozitare a produselor congelate: 80 [t/zi]
Temperatura interioară este: – 18 [oC]
Agentul frigorific utilizat în instalație este amoniacul (NH3).
Agentul intermediar este soluția de Ca Cl2.
Agentul de răcire al condensatorului și al subrăcitorului este apa, a cărei temperatură pe tur este (w1 ( 24 [oC], iar pe retur este (w2 ( 28 [oC].
Se folosește o instalație frigorifică cu compresie mecanică de vapori cu două trepte de comprimare.
MEMORIU JUSTIFICATIV
Prezenta lucrare tratează o instalație frigorifică pentru un depozit de legume.
În capitolul întâi s-au stabilit destinațiile încăperilor depozitului frigorific și anume:
Cameră de refrigerare
Depozit de produse refrigerate
Cameră de congelare
Depozit de produse congelate
În faza următoare s-au determinat suprafețele tuturor camerelor depozitului frigorific.
Calculul suprafețelor de încărcare a camerelor frigorifice s-a efectuat în funcție de capacitatea lor și după norma de încărcare a produselor pe 1 [m2] (suprafață) sau 1 [m3] (volum).
Suprafața utilă (construită) a camerelor s-a determinat în funcție de suprafața de încărcare, luându-se în considerare distanța stivelor față de perete și distanțele dintre stive.
Rulajul de depozitare este suma cantităților de produse intrate și ieșite din frigorifer, într-o anumită perioadă de timp.
În mod natural, către un spațiu frigorific care are temperatura interioară inferioară temperaturii mediului ambiant, există un flux de căldură. Acest flux de căldură este cu atât mai mare cu cât diferența de temperatură dintre mediul ambiant și interiorul spațiului răcit este mai mare.
De asemenea, tot în mod natural, dacă presiunea parțială a vaporilor de apă în mediul exterior spațiului răcit este mai mare decât presiunea parțială a vaporilor de apă din mediul interior, va exista un flux de vapori de apă direcționat din exterior spre interior.
Având în vedere aceste aspecte, se poate defini atât rolul izolațiilor frigorifice, cât și al barierelor de vapori:
izolațiile frigorifice au rolul de a micșora fluxul de căldură către spațiile răcite;
barierele de vapori au rolul de a micșora la maximum fluxul de vapori de apă către spațiile răcite.
Principala caracteristică a unui material izolant termic este coeficientul de conductivitate termică, sau . Cu cât acest coeficient este mai mic, cu atât materialul izolator este mai bun.
Caracteristica principală a unui material pentru realizarea unei bariere de vapori este coeficientul de rezistență la difuzia vaporilor de apă, . Cu cât coeficientul este mai mare, cu atât materialul este mai bun pentru a fi utilizat ca barieră de vapori.
Determinarea grosimii izolației frigorifice constituie o problemă de optimizare, ținându-se seama de costurile izolației și, respectiv, costurile de exploatare ale instalației frigorifice aferente.
S-a determinat grosimea izolației astfel încât suprafața exterioară a peretelui să aibă o temperatură superioară temperaturii punctului de rouă (tp > tr).
Izolația frigorifică se dimensionează și pentru a preîntâmpina apariția condensului în interiorul stratului, condiția fiind ca acea curbă de presiune caracteristică să nu intersecteze curba presiunii parțiale de saturație.
Pentru dimensionarea instalației frigorifice necesare depozitului frigorific s-a determinat mai întâi necesarul de frig, adică cantitatea de frig furnizată de echipamentele frigorifice pentru întreg depozitul.
S-a stabilit apoi necesarul de frig pentru fiecare încăpere în parte și pentru întreg depozitul frigorific, având în vedere cele mai defavorabile condiții:
temperatura exterioară pentru luna cea mai călduroasă a anului;
încărcarea maximă și simultană a camerelor de refrigerare.
Necesarul de frig pentru 24 ore se calculează cu relația:
unde:
necesarul de frig pentru acoperirea pătrunderilor de căldură prin conducție, convecție și radiație din mediul înconjurător;
necesarul de frig tehnologic pentru procesele de răcire;
necesarul de frig pentru ventilarea camerelor frigorifice cu aer proaspăt care trebuie răcit și uscat;
necesarul de frig care rezultă din condiția de exploatare.
Aspectele legate de calculul instalațiilor frigorifice sunt abordate în două mari categorii de situații: de dimensionare și, respectiv, de verificare.
Prin calculul de dimensionare a unei instalații frigorifice se stabilește ciclul termodinamic al acesteia și apoi se aleg mașinile și aparatele componente ale instalației. Pentru calculul ciclului frigorific este necesară precizarea temperaturilor de vaporizare t0, de condensare tk, de subrăcire tsr și de supraîncălzire si, care definesc regimul interior de funcționare a instalației.
Cu ajutorul acestor valori se realizează calculul termic al instalației, determinându-se principalii parametri ai instalației:
capacitatea frigorifică specifică masică;
puterea frigorifică volumică;
debitul masic de vapori aspirați;
debitul volumic de vapori aspirați;
lucrul mecanic de comprimare;
capacitatea frigorifică specifică a condensatorului;
capacitatea frigorifică a subrăcitorului;
puterea termică a condensatorului;
puterea frigorifică a subrăcitorului;
puterea teoretică consumată de compresor;
eficiența frigorifică.
S-au studiat mai multe variante de instalații frigorifice cu compresie mecanică de vapori. Acest studiu s-a realizat în ideea stabilirii valorii maxime a randamentului energetic pentru fiecare proces, în diferite variante, deoarece s-a considerat că acesta este criteriul cu ajutorul căruia se poate compara calitatea proceselor.
S-au studiat cinci variante:
prima variantă cuprinde patru instalații:
instalație într-o treaptă pentru nivelul de – 9 [oC];
instalație într-o treaptă pentru nivelul de – 12 [oC];
instalație în două trepte pentru nivelul de – 28 [oC];
instalație în două trepte pentru nivelul de – 26 [oC].
a doua variantă cuprinde trei instalații:
instalație în două trepte cu două medii răcite pentru nivelele de – 9 [oC] și – 28 [oC];
instalație într-o treaptă pentru nivelul de – 12 [oC];
instalație în două trepte pentru nivelul de – 26 [oC].
a treia variantă cuprinde două instalații:
instalație în două trepte cu două medii răcite pentru nivelele de – 9 [oC] și – 26 [oC];
instalație în două trepte cu două medii răcite pentru nivelele de – 12 [oC] și – 28 [oC];
a patra variantă cuprinde trei instalații:
instalație în două trepte cu două medii răcite pentru nivelele de – 12 [oC] și – 28 [oC];
instalație într-o treaptă pentru nivelul de – 9 [oC];
instalație în două trepte pentru nivelul de – 26 [oC].
a cincea variantă cuprinde trei instalații:
instalație în două trepte cu două medii răcite pentru nivelele de – 9 [oC] și – 26 [oC];
instalație într-o treaptă pentru nivelul de – 12 [oC];
instalație în două trepte pentru nivelul de – 28 [oC].
S-a ales ca variantă optimă varianta a treia, cu două instalații cu două medii răcite.
S-a stabilit ciclul teoretic al instalației frigorifice și apoi s-au ales aparatele necesare instalației pe baza calculului termic al acesteia.
Cu ajutorul acestor parametri se pot dimensiona și alege aparatele principale și auxiliare care compun instalația frigorifică:
compresorul;
condensatorul;
subrăcitorul;
separatorul de ulei;
butelia de răcire intermediară;
vaporizatorul;
separatorul de lichid;
rezervorul de amoniac;
conductele.
O problemă importantă în alegerea aparatelor instalației frigorifice o constituie natura agentului frigorific. Alegerea agentului frigorific s-a efectuat în urma unei comparații între doi dintre cei mai utilizați agenți frigorifici: amoniacul și freonul. Comparația s-a făcut pe baza avantajelor și dezavantajelor pe care le prezintă fiecare dintre cei doi agenți frigorifici, astfel:
1. Amoniacul (NH3, simbolizat cu R 717)
este unul dintre cei mai utilizați agenți frigorifici în instalațiile frigorifice industriale, la temperaturi de vaporizare, în mod obișnuit, până la –50 [oC];
presiunea de condensare nu depășește, de obicei, 14-16 [bari];
căldura latentă de vaporizare este mare: 1300 [kJ/kg] (căldura latentă a freonului este 150 [kJ/kg]);
are miros caracteristic, poate exploda în amestec cu aerul la concentrații în volume de 15 … 28 [%] sau la concentrații mai mici dacă în amestec se află și vapori de ulei;
provoacă leziuni mortale sau foarte grave la concentrații de 0.5 … 1.0 [%] în volume de aer;
amoniacul corodează cuprul și aliajele sale, cu excepția bronzului fosforos;
are exponent adiabatic mare, fapt care explică un consum relativ mare de lucru mecanic de comprimare;
nu este miscibil cu uleiul.
Conducte pentru amoniac
se fac din oțel fără sudură, trase la rece pentru diametre sub 25 [mm] sau laminate la cald pentru diametre mai mari;
deoarece reziliența (rezistența la solicitări prin șoc) oțelurilor obișnuite scade mult cu scăderea temperaturii, pentru instalațiile frigorifice se folosesc oțeluri de anumite calități, la care această reducere a rezilienței să fie cât mai mică;
conductele de amoniac de lungimi mari se obțin prin sudura dintre tronsoanele de țevi și, mai rar, prin îmbinări demontabile cu flanșe sau racorduri olandeze.
2. Freonii (CmHxFyClz)
căldura latentă de vaporizare mică: 150 [kJ/kg];
putere frigorifică specifică mică, ceea ce conduce la debite mari de agent în instalație;
greutate specifică mare – se produc pierderi mari prin laminare;
vâscozitate foarte redusă, care favorizează scăpările;
coeficienți de transfer de căldură mai mici decât ai amoniacului;
freonii atacă magneziul, aliajele de aluminiu, cauciucul (garniturile din acest material nu se folosesc în instalații);
în contact cu apa, freonii se descompun în acizi fluorhidric, clorhidric, care atacă uleiul de ungere și materialele din instalație;
cost ridicat.
TEHNOLOGII FRIGORIFICE SPECIFICE LEGUMELOR
FRIGUL ARTIFICIAL
Refrigerarea
constă în răcirea produselor alimentare până la temperaturi apropiate de punctul de congelare, ceea ce înseamnă o răcire fără formare de gheață în produs;
refrigerarea este aplicată în scopul conservării propriu-zise a produselor;
refrigerarea se poate realiza prin una din următoarele metode principale:
refrigerarea cu aer răcit
refrigerarea în aparate cu perete despărțitor
refrigerarea cu apă răcită
refrigerarea cu gheață de apă
un proces de refrigerare se poate considera terminat atunci când temperatura medie a produsului supus răcirii a atins valoarea temperaturii la care urmează să fie depozitat sau valoarea temperaturii necesare prelucrării ulterioare refrigerării.
Refrigerarea cu aer răcit
este metoda cea mai răspândită datorită, în primul rând, faptului că poate fi folosită pentru marea majoritate a produselor alimentare;
indiferent de natura și caracteristicile produselor supuse răcirii și de sistemul constructiv utilizat, un spațiu de refrigerare cu aer cuprinde, în esență, următoarele elemente:
o incintă izolată termic;
produse alimentare supuse răcirii;
schimbătorul de căldură în care este răcit aerul (vaporizatorul instalației frigorifice aferente);
circulația aerului între răcitor-produse-răcitor.
Conservarea prin congelare
Legumele și fructele care urmează a fi congelate în scopul conservării lor trebuie recoltate astfel încât, în funcție de intervalul de timp până la începutul congelării și de tratamentele preliminare pe care le suportă, să ajungă la începutul congelării în stare de deplină maturitate, optimă pentru consum. Acest lucru este necesar, dat fiind faptul că, în timpul congelării și depozitării ulterioare, starea de maturitate rămâne practic neschimbată. Dacă totuși durata depozitării este suficient de mare, în anumite condiții de temperatură și umiditate a aerului, pentru unele legume și fructe se poate realiza în timpul depozitării desăvârșirea maturării (tomate, piersici).
Dacă refrigerarea, ca metodă de conservare, poate fi aplicată, practic fără restricții, tuturor fructelor și legumelor, în schimb, congelarea poate afecta calitatea unor soiuri de legume și fructe.
Tratamente preliminare
Calitatea produselor conservate prin congelare este influențată de modul în care se efectuează tratamentele preliminare.
Tratamentele preliminare congelării constau din curățire, spălare, sortare, calibrare, blanșare, tratamente fizico-chimice antioxidante, prerăcire, ambalare, ș.a.
Curățirea constă în îndepărtarea corpurilor străine și a părților needibile. Modul de îndepărtare a impurităților diferă de la produs la produs și se efectuează fie uscat (cernere, vânturare etc.), fie umed (cu apă, cu abur).
Curățirea de părțile needibile se execută prin batere, tăiere, abraziune, cu jet de apă, cu jet de abur ș.a., în aparate specifice pentru fiecare tip de produs în parte.
Spălarea se face cu apă, prin imersie sau stropire. Ea are drept scop îndepărtarea eventualelor urme de substanțe toxice, rămase pe suprafața fructelor și legumelor în urma aplicării tratamentelor chimice în cultură, a urmelor de pământ, praf sau alte aderențe. în cazul citricelor, a căror epidermă rugoasă reține ușor multe impurități, spălarea se face cu emulsie de săpun, folosindu-se un sistem de periere, după care urmează clătirea fructelor cu apă curată. în apa de spălare se adaugă substanțe dezinfectante pe bază de clor (cloramină, 2; 6 – diclor nitroanilină), tiabendazol, 2 – aminobutan ș.a.
Operația de spălare se aplică marii majorități a legumelor și fructelor destinate congelării, cu excepția fructelor de pădure și a zmeurii de cultură.
Sortarea și calibrarea constau în eliminarea produselor care nu corespund ca dimensiuni, formă, culoare, stadiu de coacere, integritate fizică, stare de sănătate și prospețime și gruparea după dimensiuni și greutate.
Sortarea se execută de cele mai multe ori manual, cu ajutorul benzilor transportoare, asigurându-se iluminarea perfectă a zonei de lucru.
Calibrarea se execută, în general, în instalații specializate, fără participarea directă a omului. Este de preferat ca operația de calibrare să se facă după congelare, pentru a permite simplificarea fluxurilor tehnologice la liniile cu funcționare continuă.
Blanșarea este un tratament termic în urma căruia se urmărește inactivarea enzimelor și eliminarea aerului din țesuturi, fiind aplicată cu precădere legumelor. Blanșarea conduce la menținerea excelentă a culorii, reducerea încărcăturii microbiene, eliminarea unor componente nedorite (mirosuri neplăcute la unele soiuri de varză, ca varza de Bruxelles, sau napi) și reducerea considerabilă a duratei tratamentului termic la fabricarea preparatelor culinare.
Congelarea și depozitarea în stare congelată
Metodele și aparatele de congelare sunt utilizate în funcție de proprietățile produselor și modul lor de prezentare (ambalate sau neambalate).
În cazul produselor neambalate, congelarea se poate realiza cu aer răcit, prin contact cu suprafețe răcite, în aparate cu funcționare discontinuă, semicontinuă sau continuă, în strat fix sau pat fluidizat. în cazul utilizării aparatelor de congelare în pat fluidizat, dispunerea produselor pe banda transportoare trebuie astfel făcută încât să se evite pericolul aglomerării lor.
În cazul produselor ambalate, congelarea se poate realiza cu aer răcit, prin contact cu suprafețe răcite, în aparate cu plăci și prin contact cu agenți intermediari de răcire sau cu agenți criogenici. Dacă nu au fost ambalate înainte de congelare, atunci fructele și legumele sunt ambalate și, în această stare, sunt depozitate în spații frigorifice special amenajate.
Tehnologii frigorifice specifice legumelor și fructelor
Datorită caracterului sezonier și limitat geografic al producției de legume și fructe, se impune conservarea acestora astfel încât să se asigure necesarul de consum, atât pe perioadele de timp dintre recolte, cât și pentru alte zone geografice decât cele în care se cultivă.
1. Materia primă
Fructele reprezintă mecanisme vii, în țesuturile cărora au loc, și după recoltare, procese metabolice complexe (respirația, maturarea etc.), sub acțiunea catalizatoare a enzimelor proprii. Rolul tehnologiilor frigorifice de conservare este de a reduce intensitatea acestora și, în special, a respirației și eliminarea sau diminuarea proceselor de descompunere datorate microorganismelor. Modul în care o tehnologie frigorifică își atinge scopul de a conserva calitatea legumelor și fructelor depinde, în mod esențial, de caracteristicile și calitatea inițială a acestora.
Caracteristicile legumelor și fructelor care influențează asupra conservabilității prin frig sunt, în principal, următoarele:
specia, soiul;
caracteristicile fizice și termofizice (mărimea, forma, culoarea, gradul de integritate fizică, densitatea, căldura specifică, conductibilitatea termică ș.a.);
caracteristicile chimice (conținutul de apă, substanța uscată, glucide, lipide, aciditate, pigmenți, gust, aromă ș.a.);
caracteristicile biofizice și fiziologice (intensitatea respirației, intensitatea transpirației ș.a.);
gradul de creștere și dezvoltare la recoltare, în momentul aplicării tehnologiei de răcire.
Trebuie menționat faptul că, pe lângă caracteristicile propriu-zise ale materiei prime, conservabilitatea legumelor și fructelor tratate prin frig este influențată și de încărcătura microbiologică inițială a acestora.
Din punct de vedere al perisabilității, conform recomandărilor [NUME_REDACTAT] O.N.U. pentru Europa, fructele de pădure fac parte din categoria produselor extrem de perisabile (afine, căpșuni, agrișe, coacăze, mure, zmeură, măcriș).
2. Conservarea prin refrigerare
Dacă refrigerarea se realizează rapid (cu durate ale procesului de ordinul a câteva ore sau chiar minute) ca fază tehnologică de sine stătătoare, imediat după recoltare și înainte de depozitare sau de expediere spre consum sau industrializare, atunci refrigerarea mai este denumită și prerăcire sau prerefrigerare.
În cadrul lanțului frigorific al legumelor și fructelor, prerăcirea are o importanță deosebită. Scopul prerăcirii este de a scădea rapid temperatura produselor după recoltare, prin aceasta încetinindu-se procesele vitale și menținându-se calitatea inițială. Produsele cu intensitate mare a respirației trebuie prerăcite cât mai rapid după recoltare. Pentru produsele din grupa celor excesiv de perisabile sau foarte perisabile (de exemplu: fructe de pădure, căpșuni ș.a.) se recomandă, în general, ca perioadele de timp dintre recoltare și începerea răcirii să nu depășească 2 … 9 ore.
3. Tratamente preliminare
Înainte de refrigerare, legumele și fructele sunt supuse la o serie de tratamente preliminare, cum ar fi: spălare, sortare, calibrare, ambalare, tratamente termice pentru prevenirea atacului de putregai, ceruire, iradiere, tratamente cu substanțe fungicide și cu hormoni pentru încetinirea maturării ș.a.
4. [NUME_REDACTAT] metode de refrigerare a fructelor sunt refrigerarea cu aer răcit, refrigerarea cu apă răcită, refrigerarea în vacuum și refrigerarea cu gheață hidrică.
Refrigerarea cu aer răcit se realizează fie în aceleași camere în care se face și depozitarea ulterioară, fie în spații destinate refrigerării propriu-zise sau cu utilaje destinate prerăcirii pe mijloacele de transport (auto, feroviare sau navale).
Refrigerarea cu convecția aerului la suprafața exterioară a masei de produse. în acest caz, aerul este distribuit peste masa de produse, la o anumită distanță de acestea și aspirat liber. Prin circulația sa pe lângă stivele cu produse, aerul preia căldura, prin convecție, de la suprafața exterioară a acestora; produsele din interiorul ambalajelor nu vin în contact direct cu aerul de răcire.
Refrigerarea cu convecția aerului la suprafața exterioară a masei de produse se realizează în tuneluri de refrigerare, celule de refrigerare sau în camere de depozitare.
În primele două cazuri, sistemele de distribuție a aerului pot fi cu circulație longitudinală, verticală sau transversală. în cazul circulației longitudinale, se poate prevedea ca, periodic, sensul aerului să fie inversat, fapt care permite folosirea unor temperaturi mai scăzute ale aerului, fără pericolul congelării superficiale a produselor conectate direct cu aerul răcit. Vitezele aerului la nivelul produselor în tunelurile de refrigerare sunt cuprinse între 2 și 5 [m/s].
De asemenea, în cazul refrigerării în camere de depozitare, din același motiv al pericolului acumulării căldurii de respirație, se limitează cantitatea maximă de produse calde care se introduce în spațiul de răcire, precum și grosimile straturilor în care se așează produsele.
Stivuirea ambalajelor cu produse calde în camerele de depozitare trebuie să se facă cu spații libere între ele, iar viteza de circulație a aerului la nivelul produselor trebuie majorată de la 0.1 … 0.3 [m/s], cât este în mod obișnuit (în camera cu produse deja răcite), până la 1 … 2 [m/s]. Necesarul de frig este de cel puțin 30-35 W la fiecare m3 de spațiu de depozitare.
5. Depozitarea în stare refrigerată
Teoretic, este indicat ca refrigerarea fructelor și legumelor să se facă rapid, imediat după recoltare. Totuși, din motive economice, prerăcirea nu se aplică decât în cazurile în care maturarea sau alterarea produselor în cauză sunt foarte rapide sau temperaturile prea ridicate. De aceea, în multe cazuri, în special în cazul fructelor, refrigerarea se realizează în camerele frigorifice de depozitare.
Depozitarea fructelor și legumelor în stare refrigerată se realizează în spații frigorifice cu atmosferă normală sau cu atmosferă modificată.
Depozitarea în atmosferă normală se realizează în spații frigorifice în care, pe lângă răcirea aerului, se face și umidificarea acestuia.
Legumele și fructele trebuie răcite cât mai repede posibil după recoltare, până la temperatura de depozitare, cu atât mai repede cu cât gradul de perisabilitate este mai ridicat. Lanțul frigorific ideal al fructelor și legumelor începe chiar la locul de recoltare. în acest sens, pe plan mondial se manifestă tendința de dezvoltare a stațiilor de prerăcire a fructelor și legumelor chiar în zonele în care acestea sunt cultivate.
În tabelul de mai jos sunt redate condițiile de temperatură și umiditate relativă a aerului, precum și duratele admisibile de depozitare în stare refrigerată pentru câteva fructe. Din datele înscrise în tabel se observă că duratele admisibile de depozitare pentru legume sunt variabile. Temperaturile aerului sunt cuprinse, în general, în jurul valorii de 0 [oC], iar umiditățile relative ale aerului sunt, cu mici excepții, de 85-90 [%] pentru fructe și 90-95 [%] pentru legume.
Valorile cuprinse de tabel nu reprezintă date absolute, deoarece modul de comportare la depozitare a fructelor și legumelor este influențat de o mulțime de factori, chiar pentru aceeași specie sau chiar pentru aceeași varietate, printre care se amintesc: climatul, caracteristicile solului, tratamentele de cultură, gradul de maturitate la recoltare, modul de transport, tratamentele preliminare refrigerării și condițiile în care s-a făcut refrigerarea propriu-zisă.
Depozitarea în atmosferă modificată. în mod obi[nuit, prin depozitare în atmosferă modificată sau în atmosferă controlată se înțelege conservarea fructelor și legumelor într-o atmosferă convenabil sărăcită în oxigen și/sau îmbogățită în dioxid de carbon.
Depozitarea în atmosferă modificată presupune reglarea temperaturii, a conținutului de oxigen, a conținutului de dioxid de carbon și, eventual, îndepărtarea din spațiul frigorific a etilenei degajate de fructe.
CAPITOLUL I
DIMENSIONAREA ÎNCĂPERILOR DEPOZITULUI FRIGORIFIC
Capitolul I
DIMENSIONAREA ÎNCĂPERILOR DEPOZITULUI FRIGORIFIC
1.1. Determinarea suprafețelor încăperilor frigorifice
Calculul suprafețelor camerelor frigorifice se realizează după capacitatea lor și după încărcarea produselor pe 1 [m2] (suprafață) sau 1 [m3] (volum). Suprafața construită a camerelor se determină după suprafața de încărcare, luându-se în considerare distanța stivelor de la un perete și trecerile dintre stivele de produse (().
qi capacitatea de încărcare
Ni norma de încărcare cu produse pe unitatea de suprafață a pardoselii
(camera de refrigerare)
(camera de congelare)
(depozit produse refrigerare)
(depozit de congelare)
1.2. Calculul suprafețelor utile ale camerelor din structura depozitului
unde coeficientul care ține seama de distanțele dintre stivele de produse și dintre stive și pereți.
1.3. Verificarea capacității de prelucrare qp ținând seama de norma specifică de încărcare Ni
1.4. Calculul rulajului R pentru fiecare cameră din structura depozitului
unde r un anumit procent din capacitatea maximă de depozitare
rR 4 12 [%] – pentru refrigerare
rC 10 15 [%] – pentru congelare
rDR 5 10 [%] – pentru depozite de refrigerare
rDC 5 10 [%] – pentru depozite de congelare
1.5. Calculul suprafeței utile reale
1.6. Calculul suprafeței reale a fiecărei suprafețe, ținând seama de distanța între stive
Deoarece , se acceptă dimensiunile inițiale ale camerelor.
CAPITOLUL II
CALCULUL IZOLAȚIEI TERMICE
A SPAȚIILOR FRIGORIFICE
Capitolul II
CALCULUL IZOLAȚIEI TERMICE A SPAȚIILOR FRIGORIFICE
2.1. Izolarea depozitelor frigorifice
Pentru reducerea pierderilor de frig, elementele de construcție exterioare ale clădirii depozitului frigorific se completează cu un strat de materiale rezistente la trecerea căldurii, care poartă denumirea de izolație.
Rolul principal al izolației depozitului frigorific este de a reduce trecerea căldurii prin pereții exteriori. în felul acesta se pot realiza temperaturi mai uniforme în camerele de depozitare a produselor alimentare. Funcțiunea economică a unui depozit frigorific depinde, în mare măsură, de calitatea izolației.
Calitatea izolației depinde de alegerea justă a materialului izolant, de grosime suficientă, de combinarea rațională a izolației cu materialele de construcții pentru protejarea împotriva umidității.
Dacă izolarea este bună, este posibilă instalarea unui utilaj frigorific de capacitate mai mică.
Calitatea izolației este determinată prin coeficientul de transmisie a căldurii K și depinde de coeficientul de conductivitate termică a materialului de izolație folosit [].
Calculul izolației depozitului frigorific constă în determinarea coeficientului de transmitere a căldurii prin pereții exteriori. în acest scop, grosimea stratului de material izolant se adoptă.
Coeficientul de transmitere a căldurii pentru suprafața exterioară depinde de destinația și mărimea depozitului frigorific, de temperaturile din interiorul și exteriorul camerelor, precum și de costul izolației și al utilajului frigorific.
Materialele izolante trebuie să îndeplinească următoarele condiții:
să aibă coeficient redus de conductivitate termică;
să aibă higroscopicitate redusă;
să fie rezistente la presare;
să fie lipsite de miros;
să nu fie atacabile de rozătoare, ciuperci, mucegaiuri etc.;
să fie stabile la influențe chimice;
să fie prelucrate ușor;
să fie ieftine.
Una din cele mai importante calități ce se cer unui material izolant este nehigroscopicitatea, deoarece absorbția de apă sau de vapori de apă duce la creșterea masei volumice și diminuarea proprietăților sale izolante.
Prin pătrunderea vaporilor de apă în peretele cu izolație se poate produce condensarea lor și chiar congelarea.
Aceste considerente duc la concluzia că procesul de condensare se realizează atunci când procesul are presiunea parțială a vaporilor de apă într-un anumit strat mai mare decât presiunea de saturație a vaporilor corespunzătoare temperaturii din stratul respectiv, conform figurii următoare, în care:
presiunea de saturație parțială a vaporilor de apă la temperaturile t1, t2, t3, t4
În cazul unui perete construit, de exemplu, din trei straturi, variația temperaturii prin perete de la exterior (e) spre interior (i) este reprezentată în figura următoare:
Pentru evitarea condensării, curba ce indică variația presiunii parțiale a vaporilor de apă (pv) trebuie să se afle sub curba presiunii de saturație și să nu se intersecteze, deci vaporii să nu atingă punctul de rouă.
La introducerea barierei de vapori trebuie să se țină seama de următoarele recomandări:
bariera de vapori se aplică întotdeauna pe partea caldă a peretelui;
nu se aplică bariera de vapori la zidurile exterioare ale camerelor cu temperaturi interioare mai mari de –3oC, ca și la zidurile despărțitoare la care mersul fluxului de căldură se poate inversa, deci se poate inversa și sensul difuziei de vapori, care, în final, trebuie să iasă spre exterior;
nu se aplică bariere de vapori între straturile de material izolant, ci ele se lipesc cu bitum, dar nu în strat continuu ci prin puncte.
2.2. Calculul izolației frigorifice pentru pereții exteriori ai camerei de depozitare a produselor congelate
Pentru elementele de construcție se folosesc următoarele materiale așezate astfel, dinspre exterior spre interior:
1. strat de cărămidă
grosimea:
coeficientul de conductivitate termică:
2. strat de tencuială de egalizare din mortar de ciment
grosimea:
coeficientul de conductivitate termică:
3. strat de bitum
grosimea:
coeficientul de conductivitate termică:
4. izolație frigorifică polistiren
grosimea:
coeficientul de conductivitate termică:
5. strat de tencuială interioară
grosimea:
coeficientul de conductivitate termică:
Coeficientul de transmisie a căldurii STAS 6764-63:
Notații:
coeficientul de trecere a căldurii de la aerul exterior la suprafața exterioară a pereților; pentru ziduri expuse la vânt.
coeficientul de trecere a căldurii de la peretele interior la aerul camerei; .
Dacă s-a ales tipul materialului de izolație precum și mediul de execuție a izolației, atunci la un coeficient de transmitere a căldurii date, grosimea necesară a stratului de izolație, conform notațiilor de mai sus, este:
Deci:
Pentru izolație se folosesc două plăci de polistiren, care au fiecare grosimea de 60 [mm].
Se calculează K după formula:
2.2.1. Calculul de verificare a izolației alese
La o diferență mare de temperatură între camerele vecine, trebuie verificată posibilitatea condensării umidității la suprafața elementului de construcție despărțitor, în special pentru planșeele dintre etaje și pereții despărțitori.
Se fac două verificări:
a) Verificarea grosimii izolației în vederea preîntâmpinării condensării vaporilor de apă din aer pe suprafața exterioară.
Se pune condiția:
, unde:
temperatura aerului exterior;
temperatura interioară;
temperatura peretelui exterior;
K coeficientul de transmisie a căldurii.
Pentru a nu se produce condensarea, pe peretele exterior trebuie ca , unde temperatura corespunzătoare punctului de rouă, funcție de umiditatea relativă a aerului din camera mai caldă.
Deci .
unde:
temperatura aerului din camera caldă;
temperatura aerului din camera rece;
temperatura corespunzătoare punctului de rouă, funcție de umiditatea relativă a aerului din camera mai caldă;
temperatura medie lunară;
temperatura maximă a zilei în cea mai caldă lună a anului, pentru punctul geografic unde se construiește depozitul frigorific.
Depozitul este construit în Botoșani:
Temperatura punctului de rouă este funcție de umiditate și temperatura exterioară: .
Pentru și , conform diagramei i x.
Condiția este îndeplinită, de unde rezultă că nu are loc condensarea.
b) Verificarea izolației la apariția zonei de condensare în interiorul peretelui exterior.
Peretele fiind neomogen, fluxul unitar de căldură este:
Grosimea totală a peretelui este:
Fluxul unitar de căldură prin acest perete este:
unde: coeficientul de conductivitate
( ( grosimea stratului respectiv.
Temperaturile din straturile izolației se determină astfel:
Fluxul de umiditate pe unitatea de suprafață este:
unde: coeficientul de permeabilitate la vaporii de apă a stratului considerat
presiunea de vapori exterioară
presiunea de vapori interioară
Din diagrama
Din relația umidității relative:
unde: ps presiunea de saturație a vaporilor
Pentru legume, umiditatea relativă la interior este:
Fluxul de umiditate pe unitatea de suprafață este:
unde:
Reprezentând grafic presiunile parțiale și presiunile de saturație se observă că ele nu se intersectează, ceea ce înseamnă că nu are loc condensarea în stratul de izolație.
2.3. Calculul izolației pentru pereții exteriori
Elementele de construcție respective cuprind următoarele elemente:
1. strat de cărămidă
grosimea:
coeficientul de conductivitate termică:
2. Strat de tencuială de egalizare din mortar de ciment
grosimea:
coeficientul de conductivitate termică:
3. strat de bitum (barieră contra vaporilor)
grosimea:
coeficientul de conductivitate termică:
4. izolație frigorifică (strat de polistiren)
grosimea:
coeficientul de conductivitate termică:
5. strat de tencuială interioară
grosimea:
coeficientul de conductivitate termică:
Se aleg:
– pentru ziduri exterioare
Se adoptă două plăci de polistiren cu grosimea de 60 și 20 [mm], pentru care K devine:
2.3.1. Calculul de verificare a izolației alese
a) Verificarea grosimii în vederea preîntâmpinării condensării vaporilor de apă din aer pe suprafața exterioară.
unde:
Condiția este îndeplinită, deci nu are loc condensarea pe suprafața exterioară.
b) Verificarea stratului de izolație pentru ca în acesta să nu se formeze zona de condensare.
Fluxul de căldură:
Temperatura straturilor exterioare:
Fluxul de umiditate pe unitatea de suprafață:
Ducând curbele presiunilor parțiale și a celor de saturație, observăm că acestea nu se intersectează, deci nu are loc condensarea.
Grosimea peretelui este:
2.4. Calculul izolației pentru pereții interiori
Calculul izolației peretelui dintre camera de refrigerare și cea de ambalare
Temperatura din interior este
Temperatura din vestiar este
Materialele ce se folosesc pentru elementele de construcție respective sunt:
1. strat de tencuială exterioară
grosimea:
coeficientul de conductivitate termică:
2. strat de cărămidă
grosimea:
coeficientul de conductivitate termică:
3. strat de tencuială de egalizare
grosimea:
coeficientul de conductivitate termică:
4. strat de bitum (barieră contra vaporilor)
grosimea:
coeficientul de conductivitate termică:
5. izolație frigorifică (strat de Pex)
grosimea:
coeficientul de conductivitate termică:
6. strat de tencuială interioară
grosimea:
coeficientul de conductivitate termică:
Pentru pereții interiori, la temperaturi cuprinse între 1 și 15 [oC], se adoptă:
Se alege o placă de polistiren de 60 [mm].
Se recalculează valoarea lui K:
Acest tip de izolație se folosește pentru peretele despărțitor dintre camera de refrigerare și cea de ambalare.
Grosimea peretelui este:
Calculul de verificare nu se mai face deoarece calculul s-a făcut în situațiile cele mai dezavantajoase.
Calculul izolației peretelui dintre depozitul de refrigerare și birouri
Temperatura din interior este
Temperatura din sala agregatelor este
Materialele ce se folosesc pentru elementele de construcție respective sunt:
1. strat de tencuială exterioară
grosimea:
coeficientul de conductivitate termică:
2. strat de cărămidă
grosimea:
coeficientul de conductivitate termică:
3. strat de tencuială de egalizare
grosimea:
coeficientul de conductivitate termică:
4. strat de bitum (barieră contra vaporilor)
grosimea:
coeficientul de conductivitate termică:
5. izolație frigorifică (strat de Pex)
grosimea:
coeficientul de conductivitate termică:
6. strat de tencuială interioară
grosimea:
coeficientul de conductivitate termică:
Pentru pereții interiori, la temperaturi cuprinse între 0 și 15 [oC], se adoptă:
Se alege o placă de polistiren de 60 [mm].
Se recalculează valoarea lui K:
Acest tip de izolație se folosește pentru peretele despărțitor dintre depozitul de refrigerare și birouri.
Grosimea peretelui este:
Calculul de verificare nu se mai face deoarece calculul s-a făcut în situațiile cele mai dezavantajoase.
Calculul izolației acoperișului camerei de refrigerare
Temperatura din interior este
Se adoptă:
Materialele folosite pentru acoperiș sunt:
1. strat de tencuială
grosimea:
coeficientul de conductivitate termică:
2. strat de beton armat
grosimea:
coeficientul de conductivitate termică:
3. izolație frigorifică (strat de Pex)
grosimea:
coeficientul de conductivitate termică:
4. strat de plută minerală
grosimea:
coeficientul de conductivitate termică:
5. strat de bitum
grosimea:
coeficientul de conductivitate termică:
6. strat de carton asfaltat
grosimea:
coeficientul de conductivitate termică:
Se alege o placă de Pex de 90 [mm].
Se adoptă și se recalculează valoarea lui K:
CAPITOLUL III
CALCULUL NECESARULUI DE FRIG PENTRU
DEPOZITELE FRIGORIFICE
capitolul III
CALCULUL NECESARULUI DE FRIG PENTRU DEPOZITELE FRIGORIFICE
Se determină necesarul de frig pe categorii de consumatori, grupați după temperatura cerută și se stabilește puterea frigorifică a instalației și suprafeței de răcire a bateriilor și răcitoarelor din camere.
3.1. Necesarul de frig
pentru 24 h se calculează cu relația:
necesarul de frig pentru acoperirea pătrunderilor de căldură prin convecție, conducție și radiație din mediul înconjurător prin pereți, pardoseală și plafon;
necesarul de frig tehnologic pentru procesele de răcire, refrigerare și congelare, eliminarea căldurii de respirație sau căldurii datorate unor procese chimice și biologice;
necesarul de frig pentru ventilarea camerelor frigorifice cu aer proaspăt care trebuie răcit și uscat;
necesarul de frig pentru acoperirea căldurii rezultate din condiția de exploatare, și anume: acoperirea căldurii provenite din iluminat, funcționarea motoarelor, persoane.
consumul de frig pentru acoperirea trecerii căldurii prin elementele de închidere
cantitatea de căldură ce pătrunde prin radiație solară
unde:
S suprafața pereților, a pardoselii și a pereților corespunzători fiecărui spațiu frigorific în parte,
K ( coeficient global de transmitere a căldurii
t diferența dintre temperatura exterioară a suprafeței de transfer termic și temperatura interioară a spațiului frigorific;
Pentru a calcula t se folosesc următoarele metode de calcul:
temperatura de calcul a aerului exterior
temperatura medie orară din luna cea mai călduroasă în zona de amplasare a localității
media temperaturilor maxime din luna respectivă
temperatura de referință stabilită pentru fiecare lună și zonă geografică
și abaterea medie lunară și, respectiv, orară față de temperatura de referință
Se stabilește pentru fiecare spațiu frigorific în parte diferența temperaturilor de calcul, :
temperatura interioară a spațiului frigorific considerat
OBSERVAȚII:
– pentru pereți exteriori și plafoane ce sunt în același timp și acoperiș;
– pentru PI, PL și PD ce separă un spațiu frigorific de unul nefrigorific care comunică cu exteriorul;
– pentru PI, PL și PD ce separă spațiul frigorific de unul nefrigorific care nu comunică direct cu exteriorul;
– pentru pereți, PL și PD ce separă două spații frigorifice similare;
se ia în considerare doar la pereți exteriori și platformele care sunt și acoperiș
– pentru pereți orientați la N;
– pentru pereți exteriori orientați spre E, V, SE și SV;
– pentru pereți exteriori orientați la S;
– pentru plafoane care sunt și acoperișuri.
Pentru pardoseli așezate pe sol, temperatura solului se va considera, vara: .
BOTOȘANI
Entalpiile
unde: coeficientul de transfer termic la exterior;
coeficientul de transfer termic la interior;
rezistența termică a straturilor componente ale peretelui, pardoselii și plafonului;
( ( grosimea stratului pereților
( ( coeficientul de conductivitate termică
Mărimea K are următoarele valori:
–
–
–
–
rezultatele direct în tabel, conform formulei de mai sus
necesarul de frig tehnologic
;
masa produselor refrigerate și congelate introduse în spațiul de răcire într-o zi
3.2. Camera de refrigerare (R)
a)
b)
c)
d)
3.3. Depozit produse refrigerate (DR)
a)
b)
c)
d)
3.4. Camera de congelare (C)
a)
b)
c)
d)
3.5. Depozit de congelare (DC)
a)
b)
c)
d)
CAPITOLUL IV
CALCULUL INSTALAȚIEI FRIGORIFICE
CAPITOLUL IV
CALCULUL INSTALAȚIEI FRIGORIFICE
În acest capitol se va efectua un calcul termic preliminar pentru o instalație frigorifică cu comprimare mecanică de vapori, ce folosește drept agent frigorific NH3.
4.1. Studiul termic al variantelor comparate cu date de proiectare în vederea alegerii variantei optime
Calculul temperaturii de vaporizare – se determină funcție de temperatura agentului secundar la ieșirea din vaporizator, ținând seama de anumite considerente.
a) pentru tunelul de refrigerare
temperatura din incinta rece;
; din considerente economice adoptăm
– temperatura de vaporizare
b) pentru tunelul de congelare
; din considerente economice adoptăm
c) pentru produsele refrigerate din depozit
; din considerente economice adoptăm
d) pentru produsele congelate din depozit
; din considerente economice adoptăm
Calculul temperaturii de condensare – se determină funcție de temperatura agentului de răcire la ieșirea din condensator, ținând seama de anumite considerente economice.
temperatura apei de răcire la ieșirea din condensator;
; se adoptă
Pentru stabilirea soluției de proiectare trebuie studiate comparativ următoarele variante:
I. Varianta cu patru instalații diferite:
o instalație într-o treaptă pentru nivelul de – 9 [oC];
o instalație într-o treaptă pentru nivelul de – 12 [oC];
o instalație în două trepte pentru nivelul de – 28 [oC];
o instalație în două trepte pentru nivelul de – 26 [oC].
II. Varianta cu trei instalații diferite:
instalație în două trepte cu două medii răcite pentru nivelele de – 9 [oC] și – 28 [oC];
instalație într-o treaptă pentru nivelul de – 12 [oC];
instalație în două trepte pentru nivelul de – 26 [oC].
III. Varianta cu două instalații:
instalație în două trepte cu două medii răcite pentru nivelele de – 9 [oC] și – 26 [oC];
instalație în două trepte cu două medii răcite pentru nivelele de – 12 [oC] și – 28 [oC];
IV. Varianta cu trei instalații:
instalație în două trepte cu două medii răcite pentru nivelele de – 12 [oC] și – 28 [oC];
instalație într-o treaptă pentru nivelul de – 9 [oC];
instalație în două trepte pentru nivelul de – 26 [oC].
V. Varianta cu trei instalații diferite:
instalație în două trepte cu două medii răcite pentru nivelele de – 9 [oC] și – 26 [oC];
instalație într-o treaptă pentru nivelul de – 12 [oC];
instalație în două trepte pentru nivelul de – 28 [oC].
Debitul de frig pentru depozitarea produselor refrigerate:
la temperatura de – 26 [oC]
Debitul de frig pentru depozitarea produselor congelate:
la temperatura de – 12 [oC]
Debitul de frig pentru congelarea produselor:
la temperatura de – 28 [oC]
Debitul de frig pentru refrigerarea produselor:
la temperatura de – 9 [oC]
Pentru stabilirea criteriului cu ajutorul căruia se poate compara calitatea proceselor, trebuie determinate valorile energetice ale proceselor, în diferite variante.
VARIANTA I
4.1.1.1. Instalația în două trepte pentru nivelul de – 28 [oC]
agent frigorific NH3
puterea frigorifică
temperatura de vaporizare
temperatura de condensare
C01 ( compresor de joasă presiune (prima treaptă)
C02 ( compresor de înaltă presiune (a doua treaptă)
BRI ( baterie de răcire intermediară
VL1-2 ( ventile de laminare
Transformările din instalația frigorifică:
1–2 ( comprimarea în prima treaptă
2–2’ ( răcirea în B.R.I.
2’–3 ( comprimarea în treapta a doua
3–3’ ( răcirea vaporilor
3’–4 ( condensarea vaporilor
4–6 ( subrăcirea lichidului în B.R.I.
6–7 ( laminarea de joasă presiune
4–5 ( laminarea de înaltă presiune
Presiunea intermediară se determină astfel:
Pe baza parametrilor din tabel se calculează:
1. Puterea frigorifică specifică a agentului
2. Puterea specifică volumică la aspirația vaporilor în compresor
3. Sarcina termică specifică a agentului la condensare
4. Lucrul mecanic tehnic specific de comprimare în treapta de joasă presiune
5. Cantitatea de agent ce circulă prin treapta de joasă presiune
6. Cantitatea de agent ce circulă prin treapta de înaltă presiune
7. Randamentul exergetic
4.1.1.2. Instalația în două trepte pentru nivelul de – 26 [oC]
Presiunea intermediară se determină astfel:
Pe baza parametrilor din tabel se calculează:
1. Cantitatea de agent ce circulă prin treapta de joasă presiune
2. Puterea frigorifică specifică a agentului
3. Cantitatea de agent ce circulă prin treapta de înaltă presiune
4. Randamentul exergetic
4.1.1.3. Instalația într-o treaptă pentru nivelul de – 26 [oC]
Randamentul exergetic:
4.1.1.4. Instalația într-o treaptă pentru nivelul de – 9 [oC]
Randamentul exergetic:
VARIANTA A II-a
4.1.1.5. Instalația în două trepte cu două medii răcite pentru nivelele de – 9 [oC] și – 28 [oC]
1. Cantitatea de agent ce circulă prin treapta de joasă presiune
2. Puterea frigorifică specifică a agentului
3. Cantitatea de agent ce circulă prin treapta de înaltă presiune
4. Randamentul exergetic
4.1.1.6. Instalația în două trepte pentru nivelul de – 26 [oC]
4.1.1.7. Instalația într-o treaptă pentru nivelul de – 12 [oC]
VARIANTA A III-a
4.1.1.8. Instalația în două trepte cu două medii răcite pentru nivelele de – 12 [oC] și – 28 [oC]
1. Cantitatea de agent ce circulă prin treapta de joasă presiune
2. Puterea frigorifică specifică a agentului
3. Cantitatea de agent ce circulă prin treapta de înaltă presiune
4. Randamentul exergetic
4.1.1.9. Instalația în două trepte cu două medii răcite pentru nivelele de – 9 [oC] și – 26 [oC]
1. Cantitatea de agent ce circulă prin treapta de joasă presiune
2. Puterea frigorifică specifică a agentului
3. Cantitatea de agent ce circulă prin treapta de înaltă presiune
4. Randamentul exergetic
VARIANTA A IV-a
4.1.1.10. Instalația în două trepte pentru nivelul de – 26 [oC]
Această instalație s-a întâlnit și la varianta I.
4.1.1.11. Instalația în două trepte cu două medii răcite pentru nivelele de – 12 [oC] și – 28 [oC]
4.1.1.12. Instalația în două trepte pentru nivelul de – 9 [oC]
VARIANTA A V-a
4.1.1.13. Instalația în două trepte pentru nivelul de – 28 [oC]
Această instalație s-a întâlnit și la varianta I.
4.1.1.14. Instalația în două trepte cu două medii răcite pentru nivelele de – 9 [oC] și – 26 [oC]
Această instalație s-a întâlnit și la varianta III.
4.1.1.15. Instalația într-o treaptă pentru nivelul de – 12 [oC]
Această instalație s-a întâlnit și la varianta I.
În continuare, aceste rezultate sunt concluzionate în tabelul următor, notându-se valorile randamentului exergetic al fiecărui proces din fiecare variantă:
4.2. Calculul termic al instalației frigorifice optime
a) Pentru instalația în două trepte cu două medii răcite pentru nivelele de – 12 [oC] și – 28 [oC]
Temperatura la ieșirea din serpentina buteliei:
Pentru calculul termodinamic al ciclului se calculează:
Puterea frigorifică specifică a agentului:
Debitul de agent la nivelul :
Puterea frigorifică specifică agentului:
Debitul masic de vapori care circulă prin treapta de înaltă presiune rezultă din bilanțul de fluxuri de masă și de puteri termice pentru BRI.
Bilanțul de masă în aparat:
Bilanțul de căldură în aparat:
Din bilanțul de masă în aparat:
Capacitatea frigorifică specifică la nivelul de temperatură :
Sarcina specifică a condensatorului:
Sarcina specifică a subrăcitorului:
Lucrul mecanic specific schimbat în prima treaptă de comprimare:
Lucrul mecanic schimbat în treapta a doua de comprimare:
Puterea consumată de compresorul :
Puterea consumată de compresorul :
Puterea totală:
Randamentul exergetic:
Debitul volumic al compresorului din prima treaptă:
Debitul volumic al compresorului din treapta a doua:
Cantitatea de apă ce trece prin condensator:
Eficiența frigorifică:
b) Pentru instalația în două trepte cu două medii răcite pentru nivelele de – 9 [oC] și – 26 [oC]
[
Temperatura la ieșirea din BRI.:
Debitul de agent la nivelul :
Puterea frigorifică specifică agentului la nivelul :
Debitul de agent la nivelul :
Puterea frigorifică specifică a agentului la nivelul :
BILANȚUL BUTELIEI
Bilanțul de masă în aparat:
Bilanțul de căldură în aparat:
dar , deci rezultă:
Sarcina specifică a condensatorului:
Sarcina specifică a subrăcitorului:
Lucrul mecanic specific schimbat în prima treaptă de comprimare:
aceasta dacă are loc supraîncălzirea:
Lucrul mecanic schimbat în treapta a doua de comprimare:
Lucrul mecanic specific total:
Puterea consumată de compresorul :
Puterea consumată de compresorul :
Puterea totală:
Randamentul exergetic:
Debitul volumic al compresorului din prima treaptă:
Debitul volumic al compresorului din treapta a doua:
Cantitatea de apă ce trece prin condensator:
Eficiența frigorifică:
CAPITOLUL V
CALCULUL ȘI ALEGEREA APARATURII AUXILIARE
CAPITOLUL V
CALCULUL SI ALEGEREA APARATURII AUXILIARE
5.1. Calculul și alegerea compresoarelor
a) Pentru instalația cu două medii răcite pentru nivelele de – 12 [oC] și – 28 [oC]
I. Compresorul din treapta de joasă presiune
1. Volumul teoretic aspirat
debitul de agent;
volumul specific
2. Volumul real aspirat de compresor
coeficientul de debit total
Pierderile de presiune prin laminare în supapele de aspirație și de refulare ale compresorului:
– coeficientul de spațiu mort
– coeficientul de debit datorat încălzirii vaporilor la aspirația în compresor
– se dă în funcție de raportul de comprimare
– coeficientul de debit datorat pierderilor prin neetanșeitățile interioare în supape, pe lângă segmenții pistoanelor
Coeficientul indicat:
Coeficientul de debit total (grad de livrare):
Volumul real:
Se aleg 4 compresoare TGCA-16, cu următoarele caracteristici:
putere frigorifică 5000 [kcal/h];
debit volumic 16 ± 1.6 [m3/h];
puterea instalată 3 [kW];
;
.
II. Compresorul din treapta de înaltă presiune
1. Volumul teoretic aspirat
debitul de agent
volumul specific
2. Volumul real aspirat de compresor
coeficientul de debit total
coeficientul indicat
Pierderile de presiune prin laminare în supapele de aspirație și de refulare ale compresorului:
– coeficientul de debit datorat încălzirii vaporilor la aspirația în compresor
– coeficientul de debit datorat pierderilor prin neetanșeitățile interioare în supape, pe lângă segmenții pistoanelor
Coeficientul indicat:
Coeficientul de debit total (grad de livrare):
Volumul real:
Se aleg 3 compresoare TGCA-16, cu următoarele caracteristici:
putere frigorifică 5000 [kcal/h];
debit volumic 16 ± 1.6 [m3/h];
puterea instalată 3 [kW];
;
.
b) Pentru instalația cu două medii răcite pentru nivelele de – 9 [oC] și – 26 [oC]
I. Compresorul din treapta de joasă presiune
1. Volumul teoretic aspirat
debitul de agent;
volumul specific;
2. Volumul real aspirat de compresor
coeficientul de debit total
Pierderile de presiune prin laminare în supapele de aspirație și de refulare ale compresorului:
Coeficientul indicat:
– coeficientul de debit datorat pierderilor prin neetanșeitățile interioare în supape, pe lângă segmenții pistoanelor
Coeficientul de debit total (grad de livrare):
Volumul real:
Se aleg 4 compresoare TGCA-40, cu următoarele caracteristici:
putere frigorifică 20000 [kcal/h];
debit volumic 40 ± 4 [m3/h];
puterea instalată 10 [kW];
;
.
II. Compresorul din treapta de înaltă presiune
1. Volumul teoretic aspirat
debitul de agent;
volumul specific;
2. Volumul real aspirat de compresor
coeficientul de debit total
coeficientul indicat
Pierderile de presiune prin laminare în supapele de aspirație și de refulare ale compresorului:
– coeficientul de debit datorat încălzirii vaporilor la aspirația în compresor; se alege în funcție de raportul de comprimare:
– coeficientul de debit datorat pierderilor prin neetanșeitățile interioare în supape, pe lângă segmenții pistoanelor
Coeficientul indicat:
Coeficientul de debit total (grad de livrare):
Volumul real:
Se aleg 4 compresoare TGCA-28, cu următoarele caracteristici:
putere frigorifică 10000 [kcal/h];
debit volumic 28 ± 2.8 [m3/h];
puterea instalată 5.5 [kW];
;
.
5.2. Calculul și alegerea condensatoarelor
Condensatoarele sunt schimbătoare de căldură în interiorul cărora circulă agentul frigorific ce se condensează cedând căldura apei de răcire.
a) Suprafața de transfer de căldură a condensatorului:
diferența medie de temperatură între agentul frigorific și apa de răcire
coeficientul global de transmitere a căldurii;
puterea termică a condensatorului
Suprafața de transfer de căldură a condensatorului:
Se alege un condensator multitubular orizontal T.C.M.O. 50.
b) Pentru instalația a doua:
puterea termică a condensatorului
Suprafața de transfer de căldură a condensatorului:
Se alege un condensator multitubular orizontal T.C.M.O. 50.
5.3. Calculul și alegerea subrăcitorului de lichid
a) Pentru prima instalație:
Coeficientul de transfer de căldură:
Puterea termică a subrăcitorului:
Suprafața suprarăcitorului de transfer de căldură:
Se alege un subrăcitor de lichid țeavă în țeavă în contracurent de tipul SCC 1, cu următoarele caracteristici:
b) Pentru instalația a doua:
Se adoptă coeficientul de transmisie a căldurii:
Puterea termică a subrăcitorului:
Suprafața suprarăcitorului de transfer de căldură:
Se alege un subrăcitor de lichid țeavă în țeavă în contracurent de tipul SCC 1.5, cu următoarele caracteristici:
5.4. Calculul și alegerea separatorului de ulei
Se recomandă ca fiecare compresor să fie prevăzut cu separator de ulei.
a) Pentru instalația frigorifică cu două medii de răcire la nivelele de – 26 [oC] și – 28 [oC].
I. Pentru treapta de joasă presiune
Debitul de agent:
Debitul volumic de vapori refulați de compresor:
Diametrul separatorului
w viteza de circulație a vaporilor; se adoptă .
Se alege un separator de ulei SU-300 cu următoarele caracteristici:
II. Pentru treapta de înaltă presiune
Debitul de agent:
Debitul volumic de vapori refulați de compresor:
Diametrul separatorului
w viteza de circulație a vaporilor; se adoptă .
Se alege un separator de ulei SU-500 cu următoarele caracteristici:
b) Pentru instalația frigorifică cu două medii de răcire la nivelele de – 26 [oC] și – 9 [oC].
I. Pentru treapta de joasă presiune
Debitul de agent:
Debitul volumic de vapori refulați de compresor:
Diametrul separatorului
w viteza de circulație a vaporilor; se adoptă .
Se alege un separator de ulei SU-500 cu următoarele caracteristici:
II. Pentru treapta de înaltă presiune
Debitul de agent:
Debitul volumic de vapori refulați de compresor:
Diametrul separatorului
w viteza de circulație a vaporilor; se adoptă .
Se alege un separator de ulei SU-500 cu următoarele caracteristici:
5.5. Calculul și alegerea buteliei de răcire intermediară
a) Pentru instalația frigorifică cu două medii de răcire la nivelele de – 12 [oC] și – 28 [oC].
Viteza vaporilor:
Se adoptă .
Debitul volumic:
Diametrul buteliei
Se alege o butelie de răcire intermediară B.R.I.-300 cu următoarele caracteristici:
b) Pentru instalația frigorifică cu două medii de răcire la nivelele de – 9 [oC] și – 26 [oC].
Viteza vaporilor:
Se adoptă .
Debitul volumic:
Diametrul buteliei
Se alege o butelie de răcire intermediară B.R.I.-500 cu următoarele caracteristici:
5.6. Calculul și alegerea vaporizatoarelor
Vaporizatoarele sunt schimbătoare de căldură în interiorul cărora circulă agent frigorific ce se vaporizează, preluând căldura de la agentul ce trebuie răcit.
a) Pentru tunelul de congelare, temperatura de vaporizare este de – 28 [oC], iar în cameră de – 20 [oC].
are loc o răcire indirectă deoarece, pe lângă agentul primar, care este NH3, există și agentul intermediar, CaCl2 (saramura).
Se adoptă temperatura la intrare a saramurii și temperatura la ieșire .
Pentru tunelul de congelare, suprafața de transfer termic, ce reprezintă suprafața răcitoare, este dată de relația:
puterea frigorifică necesară [kcal/h]
coeficientul global de transfer termic
diferența medie logaritmică de temperatură
Temperatura aerului în tunelul C este:
Diferența medie logaritmică de temperatură:
Suprafața de transfer de căldură:
Numărul de vaporizatoare se calculează cu formula:
Se aleg 13 panouri tip EDP 24×4000, cu următoarele caracteristici:
b) Pentru camera de depozitare, temperatura de vaporizare este de – 26 [oC], iar în cameră de – 18 [oC].
coeficientul global de transfer termic
Se adoptă
Suprafața de transfer de căldură:
puterea frigorifică necesară [kcal/h]
diferența medie logaritmică de temperatură,
Numărul de vaporizatoare se calculează cu formula:
Se aleg 22 panouri tip PRA 48×4000, cu următoarele caracteristici:
c) Pentru tunelul de refrigerare, temperatura de vaporizare este de – 9 [oC], iar în cameră de – 1 [oC].
coeficientul global de transfer termic
Se adoptă
Suprafața de transfer de căldură:
puterea frigorifică necesară [kcal/h]
diferența medie logaritmică de temperatură
Numărul de vaporizatoare se calculează cu formula:
Se aleg 4 vaporizatori tip EDP 20×2500, cu următoarele caracteristici:
d) Pentru camera de depozitare a produselor refrigerate
coeficientul global de transfer termic
Se adoptă
Suprafața de transfer de căldură:
puterea frigorifică necesară [kcal/h]
diferența medie logaritmică de temperatură
Numărul de vaporizatoare se calculează cu formula:
Se aleg 12 panouri tip PRA 40×3000, cu următoarele caracteristici:
5.7. Calculul și alegerea separatorului de lichid
Acest aparat realizează, în principal, separarea picăturilor de lichid din vaporii aspirați de compresor, protejând compresorul împotriva loviturilor de berbec. Separatorul mai are rolul de separare a vaporilor formați în ventilul de laminare și de alimentare a vaporizatorului cu lichid, prin efectul de termosifon și gravitație.
Separarea de lichid se face identic ca la separarea uleiului, prin micșorarea vitezei lichidului, prin schimbarea direcției de curgere, folosind straturi deflectoare.
Cum viteza de circulație a vaporilor este , adoptăm .
a) Pentru instalația frigorifică cu două medii răcite la nivelele de – 9 [oC] și – 26 [oC].
a.1) pentru nivelul de – 9 [oC]
Debitul volumic:
Diametrul separatorului
Se alege un separator de lichid orizontal SLO-300, cu următoarele caracteristici:
a.2) pentru nivelul de – 26 [oC]
Debitul volumic:
Diametrul separatorului
Se alege un separator de lichid orizontal SLO-300, cu următoarele caracteristici:
b) Pentru instalația frigorifică cu două medii răcite la nivelele de – 12 [oC] și – 28 [oC].
b.1) pentru nivelul de – 12 [oC]
Debitul volumic:
Diametrul separatorului
Se alege un separator de lichid orizontal SLO-300, cu următoarele caracteristici:
b.2) pentru nivelul de – 26 [oC]
Debitul volumic:
Se adoptă
Diametrul separatorului
Se alege un separator de lichid orizontal SLO-400, cu următoarele caracteristici:
5.8. Calculul și alegerea rezervorului de amoniac
Rezervorul de agent lichid se montează după condensator și are rolul de colectare a agentului condensat, colectarea se face într-o porțiune a instalației care necesită golire pentru intervenția și asigurarea unei rezerve de agent.
Supapele de siguranță montate pe rezervor sunt reglate pentru a se deschide la o presiune egală cu presiunea nominală a instalației ( 3 [%], iar cea de-a doua supapă la o presiune nominală ( 5 [%].
Pentru scurgerea condensului în rezervor, condensatorul se montează deasupra rezervorului la o înălțime suficientă. Egalizarea presiunilor pe partea de vapori, rezervor-condensator, se face printr-o conductă de legătură.
Aerul se evacuează printr-un ștuț de evacuare. Uleiul poate fi purjat printr-un ștuț, montat pe doma rezervorului. Alegerea rezervorului se face în funcție de capacitatea instalației și de volumul maxim de NH3, lichid ce trebuie evacuat în caz de avarie.
a) Instalația frigorifică cu două medii răcite la nivelele de – 12 [oC] și – 28 [oC].
Debitul frigorific:
debit de frig pentru depozitul de produse congelate debitul de frig pentru congelarea produselor
Se ia în considerare că, la un debit frigorific de 1000 [kcal/h], volumul va fi de 3 [l].
Acest volum reprezintă 40 [%] din volumul rezervorului.
b) Instalația frigorifică cu două medii răcite la nivelele de – 9 [oC] și – 26 [oC].
Debitul frigorific:
Se ia în considerare că, la un debit frigorific de 1000 [kcal/h], volumul va fi de 3 [l].
Acest volum reprezintă 40 [%] din volumul rezervorului.
Se aleg rezervoare în serie de tipul RA-600, cu următoarele caracteristici:
5.9. Calculul și alegerea conductelor
Conductele pentru NH3 se fac din oțel fără sudură, trase la rece pentru diametrul d < 25 [mm] sau laminate la cald pentru diametre mai mari.
Folosirea cuprului sau a aliajelor sale este interzisă, datorită faptului că NH3 atacă aceste metale.
Deoarece rezistența la solicitările prin șoc a oțelurilor obișnuite scade o dată cu scăderea temperaturii, se folosesc oțeluri de anumite calități, la care această reducere a rezistenței să fie cât mai mică.
Conductele de NH3 vapori se dimensionează astfel încât căderile de presiune să nu depășească pe cele corespunzătoare unor variații de 0.5 ÷ 1 [oC] față de temperatura de saturație din vaporizator, respectiv condensator.
Conductele de NH3 lichid se dimensionează astfel încât căderea de presiune să nu fie mai mare decât cea corespunzătoare unei variații de 0.5 ÷ 1 [oC] față de temperatura de saturație. Țevile din aceste oțeluri sunt denumite țevi ”R”.
În figură este redată nomograma utilă stabilirii diametrelor minime pentru conductele de NH3, în funcție de puterea frigorifică a instalației.
Viteza de curgere pentru NH3:
pentru conducte de aspirație
pentru conducte de refulare
pentru conducte de lichid, pe traseul condensator-rezervor
pentru conductele de pe traseul rezervor-vaporizator
Diametrul conductei:
unde: debit volumic,
volum specific,
viteza,
Adoptăm:
pentru conducte de aspirație
pentru conducte de refulare
pentru conducte de lichid
a) Pentru instalația frigorifică cu două medii răcite la nivelele de – 12 [oC] și – 28 [oC].
aspirația în prima treaptă:
rezultă:
Se alege din STAS conducta cu
aspirația în a doua treaptă:
rezultă:
Se alege din STAS conducta cu
refularea în prima treaptă:
rezultă:
Se alege din STAS conducta cu
refularea în a doua treaptă:
rezultă:
Se alege din STAS conducta cu
conducta între CD și BR1:
rezultă:
Se alege din STAS conducta cu
b) Pentru instalația frigorifică cu două medii răcite la nivelele de – 9 [oC] și – 26 [oC].
aspirația în prima treaptă:
rezultă:
Se alege din STAS conducta cu
aspirația în a doua treaptă:
rezultă:
Se alege din STAS conducta cu
refularea în prima treaptă:
rezultă:
Se alege din STAS conducta cu
refularea în a doua treaptă:
rezultă:
Se alege din STAS conducta cu
conducta între CD și BR1:
rezultă:
Se alege din STAS conducta cu
CAPITOLUL VI
CAIET DE SARCINI
CAPITOLUL VI
CAIET DE SARCINI
6.1. [NUME_REDACTAT] frigorifică utilizată în procesele de prelucrare prin frig a legumelor și fructelor este o instalație cu compresie mecanică de vapori în două trepte de comprimare, cu răcire directă.
6.2. Calitatea materialelor ce pot fi utilizate
Se vor utiliza în execuție numai materialele și aparatajele ce corespund standardelor în vigoare, indiferent de proveniență (firme autohtone sau import). Pentru materialele și aparatajul de import este necesar să existe certificatele de omologare la normele românești. De asemenea, este necesară realizarea tuturor probelor și verificărilor prevăzute de legislația în vigoare, ele urmând a fi atestate prin procese verbale.
6.3. Standarde și normative
Proiectarea, executarea și recepționarea instalației de încălzire se realizează în conformitate cu normativele, reglementările și prescripțiile în vigoare.
Legea nr. 10/1995 privind calitatea în construcții;
Normativ pentru proiectarea și executarea instalațiilor de încălzire centrală – – indicativ I.13 – 1994;
STAS 6648/2 – 98 – Valori de calcul ale temperaturilor și conținutului de umiditate ale aerului exterior;
STAS 6987/98 – Instalații frigorifice – Prescripții de siguranță;
STAS 7131/98 – Instalații frigorifice, terminologie și clasificare;
STAS 9378/98 – Țevi de oțel fără sudură pentru temperaturi scăzute.
6.4. Tehnologia de execuție a instalațiilor frigorifice
6.4.1. Montajul instalațiilor frigorifice
Condiții de începere a lucrărilor de montaj
Pentru mașini, aparate, conducte și armături se fac următoarele prescripții:
amplasarea compresoarelor se va face la minimum 1.5 [m] de la tablourile electrice sau de la un alt compresor și la minimum 1 [m] de perete;
compresoarele instalațiilor cu un conținut de peste 5 [kg] de agent frigorific nu pot fi puse în funcțiune decât dacă au termometre și manometre pe colectorul de aspirație și refulare;
susținerea conductelor se face cu console, în așa fel încât vibrațiile să nu fie preluate în puncte fixe;
la trecerile prin pereți și planșee ale conductelor izolate se vor executa manșoane, pentru a împiedica propagarea focului.
6.4.2. Montarea compresoarelor frigorifice
Montarea compresorului nu poate începe decât la 10 … 15 zile de la turnarea betonului. Operația de montare începe prin introducerea șuruburilor de fundație în găurile prevăzute în acest scop.
Se aduce apoi compresorul pe fundație în așa fel ca șuruburile să pătrundă în orificiile speciale ala mașinii și se înșurubează piulițele până aproape de poziția de strângere.
După aceea urmează operația de centrare. Se verifică cu ajutorul nivelei metalice, care se așează în două direcții perpendiculare pe fața superioară a cilindrilor, după ce s-au scos capacele, precum și pe capătul liber al axului, după ce s-a scos volantul.
6.4.3. Montarea răcitoarelor de agent intermediar de tip deschis (bazine)
Bazinele deschise pentru răcirea agentului intermediar se montează, de obicei, pe o fundație de beton, ridicată cu 10 [cm] deasupra nivelului pardoselii, pentru a evita eventualele infiltrări de apă în izolația bazinului.
Succesiunea operațiilor de montaj este următoarea:
executarea izolației fundului de bazin – pentru evitarea tasării se folosește soluția montării în stratul de izolație a unor grinzi, care să preia acest efort, sau soluția așezării deasupra izolației a unei plăci de beton;
verificarea la etanșeitate a bazinului – acesta se ridică pe capre cu ajutorul vincilor și se umple cu apă până la nivelul de lucru. Proba se consideră bună dacă nu se constată scurgeri de apă timp de 24 [h];
vopsirea interioară și exterioară a bazinului cu minium de plumb;
așezarea bazinului pe izolație;
montarea vaporizatoarelor în compartimentul special din interiorul bazinului; panourile se leagă între ele cu colectoare, pe partea de vapori și lichid, grupate în baterii separate. Este necesară, în plan vertical, o pantă de 3 … 5 [%] a colectorului de ulei, pentru a se asigura o evacuare ușoară a uleiului;
încercarea etanșeității cu aer la presiunea de 15 [bar], vaporizatorul fiind complet imersat în apă.
Montarea agitatorului se face pe două profile metalice, la partea superioară a bazinului, cu rotorul introdus în compartimentul special din bazin.
Izolația exterioară a pereților laterali se execută în straturi: amorsaj cu bitum, izolație aplicată cu bitum cald, apoi tencuiala de ciment pe rabiț.
Acoperirea bazinului se face cu capace de lemn de diametre reduse.
6.4.4. Montarea vaporizatoarelor pentru răcirea aerului
6.4.4.1. Montarea elementelor de răcire de perete sau tavan cu agent intermediar
Elementele sau bateriile de răcire sunt montate în camera frigorifică, pe console.
Se va asigura o distanță de 15 [cm] între perete și element, pentru o bună circulație a aerului.
Elementele de răcire sunt verificate la presiune cu aer de 15 [bar], detectând scăpările cu apă și săpun. Urmează verificarea la 15 [bar] cu amestec și amoniac și detectarea scăpărilor se face cu indicatorul de fenoftaleină, la care nu trebuie să se înregistreze nici o pierdere timp de 24 [h].
6.4.4.2. Montarea răcitoarelor de aer cu agent intermediar
Bateriile de răcire sunt montate deasupra unei tăvi metalice sau din beton, prin traverse metalice prinse de tavă.
Deasupra fiecărei baterii a răcitorului este fixat stropitorul de apă pentru decongelare, perfect orizontal și, totodată, în același plan vertical cu vaporizatorul, spre a realiza o stropire uniformă.
Este necesar ca, după decongelare, apa să fie evacuată din stropitor, pentru a nu se produce înghețarea ulterioară.
Pereții răcitorului de aer sunt realizați din tablă galvanizată.
Verificarea la presiune și etanșeitate a circulației de agent intermediar se efectuează cu apă la presiunea de 6 [bar], care trebuie să rămână constantă timp de 15 [min].
6.4.5. Montarea aparatelor și mașinilor auxiliare
6.4.5.1. Montarea separatoarelor de ulei
Datorită vibrațiilor transmise de la compresor, trebuie montate cu atenție.
Sunt așezate fie pe console, pe perete, fie pe picioare, sprijinite de pardoseală.
Pentru facilitarea controlului sudurilor, este necesară existența unui spațiu de minimum 220 [mm] între separator și pereți.
La montarea pe pardoseală se folosesc fundații cu înălțimi suficiente, atât pentru a permite controlul sudurilor, cât și pentru a permite scurgerea uleiului.
După montare se execută proba de presiune hidraulică, iar la separatoarele de ulei răcite cu apă se execută verificarea la presiune a circuitului de apă (6 [bar]);
6.4.5.2. Montarea separatoarelor de lichid
În funcție de mărime, separatoarele de lichid sunt montate pe console fixate în perete sau pe cadre metalice prinse de pardoseală.
Funcționarea la temperaturi scăzute impune izolarea lor termică. De aceea, între tălpile de fixare și cadrul metalic de susținere se interpun grinzi din lemn de fag, groase de 5 … 10 [cm].
6.4.5.3. Montarea rezervoarelor de lichid
La montarea acestor aparate trebuie avute în vedere următoarele:
fixarea trebuie realizată pe fundație de beton sau pe cadre metalice, lăsându-se dedesubt un spațiu de 400 [mm] pentru controlul sudurilor;
se asigură la montare o pantă de 5 … 10 [%] spre doma de ulei, pentru drenarea uleiului;
în jurul aparatului va exista un spațiu suficient pentru acces la indicatorul de nivel și gura de vizitare;
6.4.5.4. Montarea oalelor de ulei
Se va ține seama de următoarele aspecte:
montarea oalelor de ulei se face pe console în pereți sau direct pe pardoseală;
se recomandă montarea oalei în exterior, pentru a nu se degaja agent frigorific în camera rece în timpul golirii uleiului sau, cel puțin, scoaterea în exterior a țevii de purjare;
conducta de evacuare a uleiului din oală se face cu pipa în jos;
după montare are loc verificarea la etanșeitate a oalei de ulei (aer și aer cu amoniac).
6.4.5.5. Montarea subrăcitoarelor de lichid
În legătură cu această operație se fac următoarele mențiuni:
în funcție de greutate, fixarea trebuie realizată în perete, pe console, sau la nivelul solului, pe cadre metalice;
se prevăd spații libere la ambele capete, pentru a se putea curăța de piatră interiorul țevilor de apă;
se prevede un ventil de evacuare a apei la partea inferioară, pentru a evita înghețarea ei în timpul iernii;
verificarea la presiune și etanșeitate se face cu aer și aer cu amoniac la 15 [bar], iar controlul scăpărilor – cu apă și săpun.
6.4.5.6. Montarea pompelor
Montarea pompei se face la 10 … 15 zile de la turnarea betonului. La montarea pompelor se ține seama de următoarele reguli, înainte de cimentarea prezoanelor în fundații:
se verifică dacă discurile cuplajului sunt perfect paralele și dacă axul pompei este coaxial cu motorul electric;
se sudează conductele de racord astfel ca ele să nu se sprijine pe flanșele pompei.
6.4.6. Montarea conductelor
Montarea conductelor pentru agenți frigorifici
La țevi din oțel cu diametrul mai mic de 57 [mm] se practică îndoirea cu mașini speciale, fără nisip. La diametre mai mari îndoirea se face la cald, după umplerea cu nisip.
După tipul de îndoire, se admit următoarele raze minime de curbură, în funcție de diametrul ”d” al țevii:
3.5 d pentru îndoire la rece
3 d pentru îndoire la cald cu nisip.
La instalațiile utilizând amoniac se recomandă:
asigurarea unei pante descendente spre separatorul de ulei, pentru scurgerea uleiului;
conductele de alimentare cu lichid ale vaporizatoarelor trebuie să aibă o pantă ascendentă de cel puțin 5 [%], montându-se o oală de ulei în punctul cel mai de jos al conductei;
conductele de aspirație din vaporizatoare trebuie fixate cu panta ascendentă spre separatoarele de lichid, asigurându-se astfel reîntoarcerea în vaporizator a picăturilor de lichid;
conducta de lichid de la acumulator spre pompă trebuie să fie cât mai scurtă;
conductele de retur de la vaporizatoare spre separatorul acumulator trebuie să aibă panta descendentă spre acesta din urmă;
pe conductele lungi se prevede realizarea unor compensatoare, care preiau dilatările.
CAPITOLUL VII
MĂSURI DE TEHNICA SECURITĂȚII MUNCII
CAPITOLUL VII
MĂSURI DE TEHNICA SECURITĂȚII MUNCII
7.1. Măsuri de protecția muncii pentru montajul instalației frigorifice
Faza umplerii cu NH3 și a punerii în funcțiune
Operația de umplere va fi începută numai după prezentarea proceselor-verbale de rodaj mecanic, proba de rezistență și etanșeitate, curățire, uscare și vacuumare. Se va realiza numai de unitatea ce a realizat montajul.
Probele de funcționalitate nu vor fi începute fără îndeplinirea următoarelor condiții:
să existe autorizațiile tehnice pentru recipienții sub presiune, procesele-verbale de rodaj mecanic al compresorului și echipamentului frigorific utilizat, procesele-verbale ale probelor de presiune și etanșeitate a instalației;
realizarea și funcționarea ventilatoarelor de avarie și a iluminatului de siguranță din afara centralei, la toate intrările;
existența și funcționarea aparatelor de protecție și a celor de automatizare, cu caracter de protecție a utilajelor frigorifice;
executarea instalației de înpământare a echipamentelor energetice;
acoperirea cu capace a golurilor și canalelor din pardoseala mașinii;
procurarea cărților tehnice pentru recipienți și utilaje frigorifice;
procurarea și amplasarea la ieșirile din sala de mașini a trusei de prim-ajutor, a trusei de echipament de protecție a muncii, a aparatelor de respirație artificială, a tărgii speciale de salvare;
efectuarea umplerii cu NH3 este permisă numai unui compresor în funcțiune, sub supravegherea șefului de tură, și numai între orele 700-1800; se interzice efectuarea umplerii în timpul nopții; se interzice descărcarea directă în rezervorul de NH3;
controlul cantității de NH3 introduse se face prin indicatoarele de nivel ale cisternei și ale instalației frigorifice;
pe distribuitorul prin care se face umplerea se va monta un manometru pentru presiuni.
La oprirea umplerii se închide robinetul cisternei și se așteaptă brumărirea și debrumărirea dintre cisternă și stația de racordare.
Se închide robinetul stației de încărcare și se verifică brumărirea și debrumărirea conductei de legătură dintre stația de încărcare și distribuitor.
Se închid robinetele distribuitorului și se sigilează în poziția închis.
În timpul umplerii instalației cu agent frigorific, contoarele de pe circuit vor fi puse în funcțiune. Se interzice accesul altor persoane decât cele autorizate în centrala frigorifică sau în spațiile unde sunt montate instalațiile frigorifice, pe perioada umplerii și punerii în funcțiune.
În timpul umplerii, personalul stabilit să execute aceste operații este absolvit de alte sarcini.
7.2. Măsuri de protecția muncii pentru operația de izolare a instalației frigorifice
Se menționează că, de regulă, materialele ce intră în operațiile de izolare sunt inflamabile, determinând măsuri speciale:
depozitarea materialelor pentru izolații se face astfel încât să se excludă pericolul de incendii și accidentări;
frontul de lucru se preia de către executant cu proces-verbal, în care se precizează punctele în care se poate lucra cu foc deschis, măsurile comune și obligatorii de respectat;
pentru realizarea temperaturii medii de lucru, în spații nu este permisă folosirea flăcării deschise sau a rezistențelor electrice incandescente;
în locurile periculoase ca: zona cazanului de topit și zonele de transport de la acesta la punctul de lucru, se iau măsuri de evitare a accidentelor sau incendiilor, se pun panouri de avertizare, se interzice accesul persoanelor străine.
La trecerile de conducte izolate prin pereți și pardoseli izolate, după executarea operației se finisează elementele conductei (tencuieli).
Se interzice transportul de materiale pe scări transportoare, acestea fiind folosite numai pentru ridicarea la poziție a persoanei.
La terminarea lucrului se sting toate focurile.
7.3. Măsuri P.S.I.
Se vor respecta prevederile din prescripțiile tehnice în vigoare, dintre care: Normative de prevenire și stingere a incendiilor pentru unități din [NUME_REDACTAT] nr. 3 M.A.I.A., cu referire la capitolul Construcții montaj I.F., art. 1522 și 1523.
Se evidențiază, în mod deosebit, următoarele măsuri:
pentru operațiile ce se execută în locuri cu pericol de incendiu sau exploziv, indicat ”UZINA FRIG”, sudorul va primi permisia de lucru cu foc;
dublarea instalatorului frig-sudor la locul unde există pericol deosebit de incendiu;
verificarea ca la consolele izolate să fie racordată tencuiala de ciment;
mijloacele de stingere a incendiilor să fie la dispoziție și să fie verificate.
CAPITOLUL VIII
CALCULUL ECONOMIC AL INSTALAȚIEI FRIGORIFICE
CAPITOLUL VIII
CALCULUL ECONOMIC AL INSTALAȚIEI FRIGORIFICE
Realizăm calculul economic pentru lucrările de izolație ale conductelor frigorifice și aparatelor.
ANTEMĂSURĂTOARE
izolațiile termice pentru conductele frigorifice și aparate:
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Aspecte ale Instalatiei Frigorifice Pentru Un Depozit de Legume (ID: 1204)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.