Instalația frigorific ă a unui depozit pentru produse din carne [607194]

UNIVERSITATEA TEHNICĂ DIN CLUJ- NAPOCA
FACULTATEA DE MECANIC Ă
SPECIALIZAREA: Masini si Echipamente Temice

PROIECT DE DIPLOM Ă

Instalația frigorific ă a unui depozit pentru produse din carne

Conducător de proiect: Prof. Dr. Ing. Balan Mugur
Absolvent: [anonimizat]

2005

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
2

CUPRINS

CAP. I. NO ȚIUNI INTRODUCTIVE
1.1. Scurt istoric al tehnicii frigului………………………………………………………………………….4
1.2. Refrigerarea și congelarea produsel or alimentare………………………………………………..6
1.2.1. Refrigerarea produselor alimentare………………………………………………………6
1.2.2. Congelarea produselor alimentare………………………………………………………..7
1.2.2.1 Generalit ăți…………………………………………………………………………..7
1.2.2.2. Viteza și durata de congelare………………………………………………….9
1.2.2.3. Depozitarea carcaselor de carne congelate……………………………..10

CAP. II. MEMORIU TEHNIC AL INSTALAȚ IILOR FRIGORIFICE
2.1. Destina ția produsului……………………………………………………………………………………..11
2.2. Principiul de func ționare al instalaț iei………………………………………………………………11

CAP. III. DIMENSIONAREA ȘI AMPLASAREA SPA ȚIILOR FRIGORIFICE
3.1. Dimensionarea spa țiilor frigorifice………………………………………………………………….13
3.2. Amplasarea spa țiilor răcite…………………………………………………………………………….15
3.3. Calculul grosimii izola țiilor…………………………………………………………………………..17

CAP.IV. VERIFICAREA LA CONDENSARE
4.1. Parametrii climatici exteriori de calcul……………………………………………………………..27
4.1.1. Parametrii de calcul pentru perioada cald ă a anului………………………………27
4.1.2. Verificarea izola ției în vederea preîntâmpin ării condens ării vaporilor
pe fața caldă a pereților………………………………………………………………………30

CAP. V. STABILIREA NECESARULUI DE FRIG PENTRU FRIGORIFER
5.1. Necesarul de frig ΣQ1…………………………………………………………………………………….38
5.2. Necesarul de frig ΣQ2…………………………………………………………………………………….41
5.3. Necesarul de frig ΣQ3…………………………………………………………………………………….42
5.4. Necesarul de frig ΣQ4…………………………………………………………………………………….43

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
3
CAP. VI. STUDIUL VARIANTELOR DE INSTALA ȚII COMPATIBILE CU DATELE
DE PROIECTARE
6.1. Alegerea agen ților de lucru …………………………………………………………………….. 45
6.2. Stabilirea variantelor de instala ții frigorifice posibile ca procese teoretice…………….48
6.2.1. Instala ții independente pentru fiecare nivel de temperatur ă,
agent frigorific NH3…………………………………………………………………………..49
6.2.2. O singur ă centrală frigorific ă, două nivele de temperaturi
diferite, agent frigorific – freoni………………………………………………………….64
6.2.3. O singur ă centrală frigorific ă care funcț ionează cu NH3 și
realizează două , respectiv trei nivele de temperaturi diferite. …………………69
6.3. Studiul rezultatelor ob ținute în variantele prezentate și alegerea instala ției optime…75
6.4. Calculul în condi ții reale a variantei optime de instala ții…………………………………….76

CAP. VII. CALCULUL Ș I DIMENSIONAREA CONDENSATORULUI
7.1. Funcționare. Particularit ăți constructive……………………………………………………………81
7.2. Stabilirea debitelor………………………………………………………………………………………… 83
7.3. Stabilirea regimulu i de curgere………………………………………………………………………..84
7.4. Calculul coeficien ților de convec ție………………………………………………………………….87
7.5. Calculul construc tiv al aparatului…………………………………………………………………….89
7.6. Calculul racordurilor………………………………………………………………………………………90
7.7 Calculul fluido-dinamic…………………………………………………………………………………..93

CAP. VIII. CALCUL ȘI ALEGEREA APARATELOR COMPONENTE
8.1 Alegerea compresorului…………………………………………………………………………………..95
8.1.1. Generalităț i………………………………………………………………………………………95
8.1.2. Alegerea compresoarelor…………………………………………………………………..99
8.1.2.1. Alegerea compresorului de joas ă presiune C 1……………………….100
8.1.2.2. Alegerea compresorului de înalt ă presiune C 3………………………100
8.1.2.3. Alegerea compresorului de joasa presiune C 2……………………….102
8.2. Alegerea subr ăcitorului SR și a ră citoarelor intermediare R i1 respectiv R i2………….103
8.2.1 Alegerea subră citorului SR……………………………………………………………….104
8.2.2. Alegerea ră citoarelor intermediare R i1 și Ri2………………………………………106
8.2.2.1. Alegerea r ăcitorului intermediar R i1…………………………………….107
8.2.2.2. Alegerea r ăcitorului intermediar R i2…………………………………….108
8.3. Alegerea vaporizatoarelor……………………………………………………………………………..109
8.3.1. Generalităț i……………………………………………………………………………………………109
8.3.2 Alegerea vaporizatoului pentru tunelul de congelare carne
de porc t 0 = -40 oC……………………………………………………………………………..110

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
4
8.3.3 Alegerea vaporizatorului pentru tunelul de congelare carne
de vită t0 = -40 oC ……………………………………………………………………………112
8.3.4 Alegerea vaporizatorului pentru depozitul de carne de porc
congelată t02 = -30 oC……………………………………………………………………….113
8.3.5. Alegerea vaporizatorului pentru depozitul de carne de vit ă
congelată t02’ = -30 oC……………………………………………………………………..115
8.3.6. Alegerea vaporizatorului pentru depozitul de refrigerare
mezeluri t 03 = -10 oC ……………………………………………………………………….117
8.4. Calculul ș i alegerea buteliei de r ăcire intermediar ă…………………………………………..118
8.5. Calculul ș i alegerea rezervorul ui de amoniac…………………………………………………..119
8.6. Alegerea ventilelo r electromagnetice……………………………………………………………..120
8.6.1 Alegerea ventilelor electromagnetice pentru vaporizatoarele tunelului
de congelare carne de porc ș i tunelului de congelare carne vită …………….121
8.6.2 Alegerea ventilelor electromagnetice pentru vaporizatoarele
depozitului de carne porc, depozitului de carne vit ă și depozitului
de refrigerare mezeluri. ……………………………………………………………………121
8.7. Alegerea indicatorului de umiditate cu vizor……………………………………………………121

CAP. IX. SCHEMA DE AUTOMATIZARE
9.1. Menț inerea constantă a temperaturii mediului ră cit………………………………………….124
9.2. Reglarea supraîncalzirii………………………………………………………………………………..126
9.3. Controlul presiun ii de condensare………………………………………………………………….130
9.4. Oprirea automat ă a compresorului prin vidare simpl ă și
protec ția împotriva acumulă rii de agent frigorific lichid în compresor
în perioadele în care acesta nu funcț ionează……………………………………………………..132
9.5. Reglarea puterii frigorifice a instala ției ………………………………………………………….133
9.6. Protecț ia instalaț iei împotriva cre șterii presiunii de condensare…………………………135
9.7. Protecț ia compresorului împotri va ungerii ineficiente………………………………………136
9.8. Oprirea compresoarelor în caz de avarie a condensatorului……………………………….137

CAP. X. TEMA TEHNOLOGIC Ă……………………………………………………………………………139
CAP. XI. NORME DE PROTEC ȚIE ȘI SECURITATEA MUNCII …………………………………140
CAP. XII. PREZENTAREA INSTALA ȚIEI PROIECTATE……………………………………………150

BIBLIOGRAFIE ……………………………………………………………………………………………………..162

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
5

CAPITOLUL I.
NOȚ IUNI INTRODUCTIVE

1.1. Scurt istoric al tehnicii frigului
……………………………………………………………

1.2. Refrigerarea ș i congelarea produselor alimentare
1.2.1. Refrigerarea produselor alimentare
…………………………………………………………….

1.2.2. Congelarea produselor alimentare
………………………………………………………………..

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
6
CAPITOLUL II
MEMORIU TEHNIC AL INSTALA ȚIILOR FRIGORIFICE

………………………………………………………………

2.1. Destinaț ia produsului

Produsul care face obiectul prezentului memoriu tehnic se nume ște „Instalație
frigorifică pentru depozite de refrigerare și congelare a c ărnii de vit ă” și este destinat ă
realizării și păstrării temperaturilor sc ăzute pe trei nivele, astfel:
¾ un depozit de refrigerare: – 1 …+ 3°C;
¾ un tunel de congelare: – 30 … – 26°C;
¾ un depozit de congelare: – 20 … – 16°C.

2.2. Principiul de func ționare al instala ției
…………………………………………………………………………………..

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
7
CAPITOLUL III
DIMENSIONAREA ȘI AMPLASAREA SPA ȚIILOR FRIGORIFICE

3.1. Dimensionarea spa țiilor frigorifice

……………………………………………………………..

3.2. Amplasarea spa țiilor răcite
……………………………………………………………….

Fig. 3.1. Am plasarea spa țiilor frigorifice

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
8
3.3. Calculul grosimii iz olațiilor
…………………………………………………………….

Fig. 3.2. Perete realiz at din panouri de tip „sandwich”

Fig. 3.3. Plafon realiz at din panouri de tip „sandwich”

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
9

Fig. 3.4. Distribu ția straturilor

Valorile ob ținute sunt prezentate în tabelele de m ai jos:

Tab. 3.1. Valorile grosimii iz olațiilor și a coeficientului real de transfer de caldur ă pentru
depoz itul de carne de porc congelat ă
perete
k
[W/m2K] λiz
[W/mK] δp
[m] λp
[W/mK]αint
[W/m2K]αext
[W/m2K]δiz
[m] δiza
[m] K recalculat
[W/m2K]
N 0.22 0.017 0.001 40 8 25 0.0745 0.08 0.205
E 0.55 0.017 0.001 40 8 8 0.0267 0.03 0.496
S 0.32 0.017 0.001 40 8 10 0.0493 0.05 0.316
V 0.22 0.017 0.001 40 8 25 0.0745 0.08 0.205
Tavan 0.19 0.017 0.001 40 8 25 0.0867 0.09 0.183
Sol 0.4 0.04 0.25 0.4 8 0 0.0700 0.10 0.308

Tab.3.2. Valorile grosimii iz olatiilor și a coeficientului real de transfer de caldur ă pentru
depoz itul de carne de vita congelat ă
perete
k
[W/m2K] λiz
[W/mK] δp
[m] λp
[W/mK] αint
[W/m2K]αext
[W/m2K]δiz
[m] δiza
[m] K recalculat
[W/m2K]
N 0.22 0.017 0.001 40 8 25 0.0745 0.08 0.205
E 0.19 0.017 0.001 40 8 25 0.0867 0.09 0.183
S 0.32 0.017 0.001 40 8 10 0.0493 0.05 0.316
V 0.55 0.017 0.001 40 8 8 0.0267 0.03 0.496
Tavan 0.19 0.017 0.001 40 8 25 0.0867 0.09 0.183
Sol 0.4 0.04 0.25 0.4 8 0 0.0700 0.10 0.308

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
10

Tab.3.3. Valorile grosimii izolatiilor ș i a coeficientului real de transfer de caldur ă pentru tunelul
de congelare carne porc
perete
k
[W/m2K] λiz
[W/mK] δp
[m] λp
[W/mK] αint
[W/m2K]αext
[W/m2K]δiz
[m] δiza
[m] K recalculat
[W/m2K]
N 0.19 0.017 0.001 40 8 25 0.0867 0.09 0.183
E 0.52 0.017 0.001 40 8 8 0.0284 0.03 0.496
S 0.3 0.017 0.001 40 8 10 0.0528 0.06 0.266
V 0.52 0.017 0.001 40 8 8 0.0284 0.03 0.496
Tavan 0.17 0.017 0.001 40 8 25 0.0972 0.10 0.165
Sol 0.35 0.04 0.25 0.4 8 0 0.0843 0.10 0.308

Tab.3.4. Valorile grosimii izola țiilor și a coeficientului real de transfer de caldur ă pentru tunelul
de congelare carne de vită
perete
k
[W/m2K] λiz
[W/mK] δp
[m] λp
[W/mK] αint
[W/m2K]αext
[W/m2K]δiz
[m] δiza
[m] K recalculat
[W/m2K]
N 0.19 0.017 0.001 40 8 25 0.0867 0.09 0.183
E 0.52 0.017 0.001 40 8 8 0.0284 0.03 0.496
S 0.3 0.017 0.001 40 8 10 0.0528 0.06 0.266
V 0.52 0.017 0.001 40 8 8 0.0284 0.03 0.496
Tavan 0.17 0.017 0.001 40 8 25 0.0972 0.10 0.165
Sol 0.35 0.04 0.25 0.4 8 0 0.0843 0.10 0.308

Tab.3.5. Valorile grosimii izola țiilor si a coeficientului real de transfer de caldur ă pentru tunelul
de congelare carne porc
perete
k
[W/m2K] λiz
[W/mK] δp
[m] λp
[W/mK] αint
[W/m2K]αext
[W/m2K]δiz
[m] δiza
[m] K recalculat
[W/m2K]
N 0.63 0.017 0.001 40 8 8 0.0227 0.03 0.496
E 0.63 0.017 0.001 40 8 10 0.0232 0.03 0.503
S 0.34 0.017 0.001 40 8 25 0.0472 0.05 0.322
V 0.34 0.017 0.001 40 8 25 0.0472 0.05 0.322
Tavan 0.28 0.017 0.001 40 8 25 0.0579 0.06 0.271
Sol 0.5 0.04 0.25 0.4 8 0 0.0500 0.05 0.500

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
11
CAPITOLUL IV
VERIFICAREA LA CONDENSARE

4.1. Parametrii climatici exteriori de calcul
…………………………………………………………………
Parametrii și valorile ob ținute în calcule sunt prezentate în tabelele de mai jos.

Tab. 4.7 – Parametrii depozitului de carne de porc congelat ă
peretele
ti
[oC] tec
[oC] ∆tc
[oC] A
∆t
[oC] te
[oC] φext
[%] tr
[oC] αext
[W/m*K] krecalculat
[W/m2*K] k*
[W/m2*K]
N -20 32.1 52.1 1 52.1 32.1 36 15 25 0.205 6.778
E -20 38.45 58.45 0.4 23.38 3.38 60 -3 8 0.384 1.803
S -20 36.89 56.89 0.76 43.24 23.24 60 15 10 0.316 1.574
V -20 38.45 58.45 1 58.45 38.45 36 20 25 0.205 6.519
tavan -20 41.01 61.01 1 61.01 41.01 36 22 25 0.183 6.435

Tab. 4.8 – Parametrii depozitului de carne de vit ă congelat ă
peretele
ti
[oC] tec
[oC] ∆tc
[oC] A
∆t
[oC] te
[oC] φext
[%] tr
[oC]αext
[W/m*K] krecalculat
[W/m2*K] k*
[W/m2*K]
N -20 32.1 52.1 1 52.1 32.1 36 15 25 0.205 6.778
E -20 38.45 58.45 1 58.45 38.45 36 20 25 0.183 6.519
S -20 36.89 56.89 0.76 43.2364 23.2364 60 15 10 0.316 1.574
W -20 38.45 58.45 0.4 23.38 3.38 60 -3 8 0.496 1.803
tavan -20 41.01 61.01 1 61.01 41.01 36 22 25 0.183 6.435

Tab. 4.9 – Parametrii tunelurilo r de congelare carne de porc ș i carne de vit ă
peretele
ti
[oC] tec
[oC] ∆tc
[oC] A
∆t
[oC] te
[oC] φext
[%] tr
[oC]αext
[W/m*K] krecalculat
[W/m2*K] k*
[W/m2*K]
N -30 32.1 62.1 1 62.1 32.1 36 15 25 0.183 5.687
E -30 38.45 68.45 0.4 27.38 -2.62 60 -9 8 0.496 1.540
S -30 36.89 66.89 0.76 50.8364 18 60 10 10 0.266 1.377
W -30 38.45 68.45 0.4 27.38 -2.62 60 -9 8 0.496 1.540
tavan -30 41.01 71.01 1 71.01 41.01 36 22 25 0.165 5.529

Tab. 4.10 – Parametrii depozitului de refrigerare mezeluri
peretele
ti
[oC] t ec
[oC] ∆tc
[oC] A
∆t
[oC] te
[oC] φext
[%] tr
[oC]αext
[W/m*K] krecalculat
[W/m2*K] k*
[W/m2*K]
N 0 32.1 32.1 0.4 12.84 12.84 60 5 8 0.496 4.035
E 0 38.45 38.45 0.76 29.222 18 60 10 10 0.503 3.671
S 0 36.89 36.89 1 36.89 36.89 36 19 25 0.322 10.015
W 0 38.45 38.45 1 38.45 38.45 36 20 25 0.322 9.910
tavan 0 41.01 41.01 1 41.01 41.01 36 22 25 0.271 9.573

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
12
CAPITOLUL V
STABILIREA NECESARULUI DE FRIG PENTRU FRIGORIFER

5.1. Necesarul de frig datorat p ătrunderii c ăldurii prin pere ți
………………………………………………………………………..
Valorile necesarului de frig pentru aparate, ΣQ1a și ale necesarului de frig pentru
compresoare ΣQ1c, sunt calculate în tabelele de mai jos pentru fiecare spa țiu răcit în parte.
Tab. 5.1 – Valorile necesarului de frig ΣQ1 pentru depozitul carne de porc congelată
peretele
a
[m] b
[m] F
[m2] kr
[W/m2*K]∆t
[oC] ∆tr
[oC] Q1
[kj/24h] Σ Q1a
[kj/24h] ΣQ1c
[kj/24h]
N 7 4.2 29.4 0.205 50 2.01 27083.31293
E 12 4.2 50.4 0.496 20 0 43197.2352
S 7 4.2 29.4 0.316 38 0 30502.24128
V 12 4.2 50.4 0.205 50 8.45 52177.42656
Tavan 12 7 84 0.183 50 11.01 81029.87021
Podea 12 7 84 0.308 25 0 63141.12 297131.2062
297131.2062

……………………………………………………………………………..

5.2. Necesarul de frig tehnologoc
……………………………………………….

5.3. Necesarul de frig pentru ventilare
……………………………………………………………….

5.4. Necesarul de frig pentru exploatare
…………………………………………………………………

Tab. 5.7. Sarcina frigoific ă a spațiilor r ăcite
SPATIUL FRIGORIFIC to
[oC] Q0 comp
[kW] Q0ap
[kW] Q0 ales
[kW]
TC -40 190,3875 193,2693 195
DC -30 12,4394 13,6402 14
DR -10 5,8613 5,8613 6

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
13
CAPITOLUL VI
STUDIUL VARIANTELOR DE INSTALA ȚII COMPATIBILE CU DATELE
DE PROIECTARE

6.1. Alegerea agen ților de lucru
…………………………………………………………………………………

6.2. Stabilirea variantelor de instala ții frigorifice posibile ca procese teoretice
……………………………………………………………………………..

6.2.1. Instala ții independente pentru fiecare nivel de temperatur ă, agent frigorific NH3

Varianta A

A1. – Instalație frigorific ă în două trepte cu o laminare (cu subrăcirea lichidului de înalt ă
presiune) pentru realiz area puterii frigorifice Q kW la t195 01=&01 = -40 oC- tunel de
carne congelat ă.

Fig. 6.1. Instal ație frig orifică în do uă trepte cu o laminare – tunel carne congelat ă

……………………………………………………….

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
14

Tab. 6.1 Valorile parametrilor pentru st ările caracteristice
stare t
[oC] p
[bar] h
[kj/kg] v
[m3] s
[kj/kgK] x
1 -40 0.717 1407.25 1.5511 6.2398 1
2 49.677 2.893 1590.93 0.5326 6.2398
2' 30 2.893 1545.2 0.4951 6.092
3 -10 2.893 1447.74 0.4152 5.743 1
4 88.312 11.669 1648.33 0.1422 5.743
5 30 11.669 339.74 0.0017 1.481 0
6 22 11.669 301.28 1.354
7 -10 2.893 301.28 0.0492 1.389 0.114
8 -10 2.893 156.59 0.00241 0.839 0
9 -6 11.669 173.08 0.901
10 -40 0.717 173.08 0.172 0.946 0.11

…………………………………………………………………………….

6.3. Studiul rezultatelor ob ținute în variantele prezentate și alegerea instala ției optime

…………………………………………………………………………………

Tab. 6.13 – Parametrii importanti ai variantelor studiate
ΣP ΣQk ΣQSr ΣQRi ΣVpc mp ηextot Varianta
[kw] [kw] [kw] [kw] [m3/s] [kg/s] [%]
A 39.36 150.89 4.44 4.02 0.1854 0.3834 62,65
B 39.07 150.69 4.515 3.86 0.1843 0.3813 63,14 I
C 39.09 148.99 4.45 5.64 0.1830 0.5799 63,21
D 72.19 271.64 8.13 7.41 0.3467 0.3795 62,25 II E 69.45 276.19 8.25 0.3449 0.6015 64,71
F 83.507 298.50 48.85 0.6965 2.5196 53,83 III G 86.14 287.14 57.23 0.3379 2.9320 52,18

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
15
Valorile randam entului exergetic, a m asei tota le a agentului frigorific sunt prezentate
schem atic în diagram ele de m ai jos

Fig. 6.10. Debi tul masi c de a gent fri gorific00.511.522.533.5
A B C D E F G
variante kg/s
Fig. 6.9. Randamentul exergetic variante
0 10 20 30 40 50 60 70
A B C D E F G%

……………………………………………………………………………………………….
astfel, se opteaz ă pentru instala ția cu cele trei nivele de tem peratură diferită funcționând cu
amoniac prezentat ă în cadrul tipului E.

6.4. Calculul în condi ții reale a variantei optime de instala ții

Fig.6.11. Schem a instalației reale și ciclul real reprez entat în diagrama lgp – h
……………………………………………………………………….

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
16

Tab.6.14. Valorile parametrilor pentru st ările caracteristice
stare t
[oC] p
[bar] h
[kj/kg] v
[m3] s
[kj/kgK] x
1 -40 0.717 1406.34 1.5499 6.236 1
1r -37 0.717 1413.9 1.5688 6.267
1' -30 1.185 1422.26 0.9626 6.06 1
1'r -27 1.185 1428.91 0.9754 6.088
2 54 2.908 1599.92 0.5378 6.267
2r 74 2.908 1646.42 0.573 6.403
2' 29.27 2.908 1543.89 0.4926 6.088
2'r 37.29 2.908 1572.63 0.5073 6.147
2" 30 2.908 1545.45 0.4938 6.092
3 -10 2.908 1448.66 0.4173 5.749 1
3r -7 2.908 1456.56 0.4233 5.779
4 91.78 11.62 1657.19 0.1436 5.779
4r 111.53 11.62 1707.34 0.1534 5.911
5 30 11.62 339.77 0.0018 1.481 0
6 22 11.62 301.16 1.353
7 -10 2.908 301.16 0.0487 1.391 0.144
8 -10 2.908 155.21 0.0018 0.834 0
9 -6 11.62 172.2 0.898
10 -40 0.717 172.2 0.1715 0.943 0.11
10' -30 1.185 172.2 0.0771 0.919 0.079

…………………………………………………………………….

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
17

CAPITOLUL VII
CALCULUL ȘI DIMENSIONAREA CONDENSATORULUI

7.1. Func ționare. Particularit ăți constructive
……………………………………………………………………..

7.2. Stabilirea debitelor
……………………………………………………

7.3. Stabilirea regimului de curgere
………………………………………………………………………..

Fig. 7.3. Fascicul de tevi
………………………………………………………………………..

Fig. 7.4. Plac ă tubulară
…………………………………………………………………..

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
18

7.4. Calculul coeficien ților de convec ție
……………………………………………………………………….

7.5. Calculul constructiv al aparatului
…………………………………………………………………….

Fig. 7.6. Condensator

7.6. Calculul racordurilor
…………………………………………………………………………….

Fig.7.7. Intrare agent prim ar
………………………………………………………………………………………

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
19

Fig.7.8. Iesire agent primar
…………………………………………………………………

Fig.7.9. Racorduri agent secundar (apa)

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
20

Fig 7.10-Asez are tevi in m anta

Fig 7.11- Poz iționare placa tubular ă
7.7 Calculul fluido-dinamic
………………………………………………………………………….

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
21
CAPITOLUL VIII
CALCUL ȘI ALEGEREA APARATELOR COMPONENTE

8.1 Alegerea compresorului
8.1.1. Generalit ăți

Principalele tipuri de com presoare utilizate în tehnica f rigului și dom eniile de utilizare sunt:
• Com presoare volum ice (cu piston)

Fig. 8.1. Compresor semiermetic Bitz er cu piston

• Com presoare rotative – pot fi de trei tipuri constructive:
ƒ elicoidale;
ƒ cu spirale;
ƒ centrif ugale.
Com presoarele volum ice sunt utilizate în dom eniul casnic, com ercial – sub f ormă de
aplicații com erciale: vitrine frigorifice, cam ere frigorifice m ici, m agazine unde puterile
frigorifice variaz ă între 5…100 kW , sistem e de clim atizar e unde puterile frigorifice sunt m ai
mari de 50…1000 kW , și nu în ultim ul rând în industria alim entară și în agricultur ă,
transporturi m aritim e, chim ie etc.

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
22

Fig. 8.2. Compresor ermetic Danfoss cu piston

Fig. 8.3. Modul de func ționare al compresoarelor scroll

Din punct de vedere constructiv com presoarele sunt de trei tipuri:
• Compresoare deschise : se pot cupla cu m otoare separate, de tip electric sau term ic și
pot vehicula orice tip de agent f rigorif ic. În general sunt utilizate pentru puteri
frigorif ice m edii și mari;
• Compresoare semiermetice : sunt cuplate direct la un m otor electric, am bele fiind
închise într-un carter dem ontabil com un. Nu pot vehicula decât freoni și se utilizeaz ă
pentru puteri m edii.

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
23
• Compresoare ermetice : se aseam ănă cu cele sem iermetice, dar sunt închise îm preună
cu m otorul într-o carcas ă etanșă nedem ontabilă (sudată). Nu pot vehicula decât freoni
și se utilizeaz ă pentru puteri m ici și medii.

Compresoare elicoidale (cu surub)

Com presoarele elicoidale sunt utilizate în dom eniile com erciale, clim atizare și răcire. În
schim b com presoarele rotative cu spirale și cele centrifugale sunt folosite cu preponderen ță în
domeniul clim atizării.

Fig. 8.4. Compresor Bitz er semiermetic cu surub

a) absorbirea b) com primarea c) refularea

Fig. 8.5. Faz ele com primării

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
24
a) – absorb ția vaporilor datorit ă vidului creat între cei doi lobi pân ă când este atins volum ul
maxim de absorb ție;
b) – reducerea volum ului între lobi, astfel se produce com presia vaporilor;
c) – vaporii sunt refula ți, iar în acela și timp o nouă cantitate este absorbit ă.
Din punct de vedere constructiv orificiul de aspira ție este f ix, iar cel de ref ulare este
realizat din dou ă zone, una fix ă prelucrat ă în carter, iar una variabil ă, creată de o pies ă având
dimensiunea fixat ă la m ontaj, am plasată în sertarul de varia ție a puterii f rigorif ice.

Fig. 8.6. – Realiz area com primării

Volumul index (V i) caracterizeaz ă geom etria fiec ărui com presor în parte, iar
randam entul indicat m axim ηimax se obține atunci când R c=V ik, unde R c este raportul de
comprimare, iar k este valoarea indicelui adiabatic, acesta din urm ă depinzând de natura
agentului de lucru.
De acest aspect trebuie s ă se țină seam a la alegerea com presorului, în func ție de tipul
procesului în care va f i utilizat (car acterizat de un dom eniu precis pentru R c), astfel încât V i să
aibă o valoare cât m ai favorabil ă. Există urmatoarele recom andări:
– V i = 2,5 pentru clim atizare și pom pe de căldură (R c≈ 5);
– V i = 3,5 pentru procese de r ăcire (R c≈ 8);
– V i = 5 pentru congelare la tem peraturi scăzute (R c≈ 15).

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
25
Valorile recomandate pentru V i au doar un caracter orientativ, dar reprezint ă valorile
medii uzuale pentru domeniile respective.
Carterul pentru aceste ma șini este realizat din fontă etanșă (Ft 25 și Ft 26), cilindrii
fiind prelucra ți direct în corp, acesta din urm ă fiind calculat pentru o presiune de 25 bar, fiind
supus probelor hidraulice.
Rotoarele sunt construite din oț el forjat sau din font ă cu grafit sferic, turnat ă sub vid,
prelucrată mecanic cu mare precizie pe ma șini unelte cu freze multiple. La marea majoritate a
mașinilor de acest tip, rotorul tat ă antreneaz ă rotorul mam ă, dar noile profile permit și
antrenarea rotorului tat ă de că tre rotorul mam ă, ceea ce permite cre șterea vitezei și în
consecință a debitului vehiculat de compresor.
Lagărele: cele patru paliere sunt lise, cu bile sau cu rulmen ți, eventual o combinaț ie a
celor două , datorită sarcinilor radiale mari. Aceste paliere sunt în general sensibil
supradimensionate.
Garnitura mecanică (presgarnitura) este necesar ă pentru compresoarele deschise și se
foloseș te acelaș i tip de garnitur ă ca la compresoarele cu piston.
Principalele avantaje ale compresoarelor elicoidale, fa ță de cele cu piston sunt
următoarele:
– dimensiuni mai reduse;
– greutate mai mic ă;
– siguranța mai mare în func ționare;
– întreținere mai redus ă;
– nivel de vibra ție redus;
– antrenarea realizat ă de motoare cu doi poli.
Principalele dezavantaje ale compresoarelor elicoidale, fa ță de cele cu piston sunt
următoarele:
– prețul mai ridicat (serii de fabrica ție mai reduse, deci mai scumpe);
– importan ța și complexitatea m ărită a circuitului de ungere;
– nivelul de zgomot mai ridicat.

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
26
8.1.2. Alegerea compresoarelor
Com presoarele alese trebuie s ă îndelineasc ă următoarele condi ții:
• Agentul f rigorif ic să fie am oniac;
• Să poată să susțină puterea frigorific ă a instalației;
• Cilindreea orar ă să fie m ai mare decat cilindreea calculata.
8.1.2.1. Alegerea compresorului de joas ă presiune C 1
Știind că debitul volum ic m 881,6 VC1=& 3/h și că puterea frigorific ă , s-a
ales din cataloagele firm ei Hartford com presorul elicoidal de tip deschis 2512 din seria LSC. 195kW cQ 1=&

8.1.2.2. Alegerea compresorului de înalt ă presiune C 3
Știind că debitul volum ic m05,123 VC3=& 3/h și că puterea frigorific ă , s-a
ales din cataloagele firm ei Hartford com presorul elicoidal de tip deschis 2010 din seria LSC. kW41cQ 3=&

Fig. 8.7. Compresor Hartford elicoidal tip LSC
Caracteristicile generale și tehnice ale celor dou ă tipuri de com presoare, sunt prezentate
în tabelele 8.1 …. 8.4.

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
27
Tab.8.1.

Tab. 8.2.

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
28
Tab. 8.3.

Tab. 8.4.

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
29
8.1.2.3. Alegerea compresorului de joasa presiune C 2

În acest caz, debitul volum ic m05,123 V2=& 3/h și puterea f rigorif ică . kW6cQ 2=&
Din cataloagele firm ei Bitzer s-a ales un com presor de tip deschis, m odel OSN 5351-k

Fig. 8.8. Compresor deschis elicoidal Bitz er OSN 5351-k

Caracteristicile acestui tip de com presor pot fi urm ărite în tabelul de m ai jos of erit de
firma Bitzer.

Tab 8.5 Caracterisiticile compresorului OSN 5351-k

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
30
8.2. Alegerea subr ăcitorului SR și a răcitoarelor intermediare R i1 respectiv R i2
S-a optat pentru folosirea unor schim bătoare cu pl ăci brazate. Acestea sunt realizate cu
plăci din oțel inoxidabil asam blate prin brazare (lip ire) cu ajutorul unui aliaj pe baz ă de cupru,
sau nichel în cazul am oniacului, în cuptoare sub vid.
Com pactitatea acestor aparate este foarte m are.

Fig. 8.9. Schim bător de căldură din plăci braz ate
Pentru alegerea subrăcitorului și a răcitoarelor interm ediare s-a f olosit program ul de
calcul „W TTCalc” pus la dispozi ție de firm a „W TT-W ilchwitzer Therm o-Technik” Gm bH
producătoare de schim bătoare de c ăldură brazate.

8.2.1 Alegerea subr ăcitorului SR
Se alege din fereastra de baz ă, opțiunea „heat exchanger”.
În interf ața de calcul trebuie introduse ca date de intrare urm ătoarele valori care sunt
cunoscute:
– tipul agentului prim ar și tipul agentului secundar, am oniac, respectiv apa;
– tem peratura agentului f rigorif ic la intrare și la ieșire:
tiag = t5 = 30oC;
teag = t 6 = 22oC;
– tem peratura apei la intrare: t ai = 20 oC;
– debitul m asic de agent frigorific care trece prin subr ăcitor: 2077,04=m& kg/s
– debitul m asic de apă de răcire: 479,0=aSRm& kg/s
– căderea de presiune m aximă pe am bele trasee: ∆p = 50 k Pa

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
31

Fig. 8.10. Introducerea datelor de intrare
După ce se introduc valorile, alegandu-se m odul „Design” și ca tip de schim bător
„Optim um – WP” se alege op țiunea: „Calculate”. Program ul afișează fereastra din figura 8.9.
În aceast ă fereastră sunt prezentate tipul schim bătorului, caracteristicile cât și
param etrii obținuți.
Astfel, în cazul de fa ță, este recom andat un schim bător de tip W P24 cu 14 pl ăci și arie
totală de 0,53 m2 cu diam etrul racordurilor Фag = ФL = 23 m m. Având în vedere c ă modelul
WP24 este cu pl ăci din cupru, se opteaz ă pentru m odelul NP24 cu pl ăci din nichel. Acestea
sunt produse de firm a WTT.
Temperatura m edie logaritm ică este: ∆tm = 3,65oC.

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
32

Fig. 8.11. Prez entarea rez ultatelor

În funcție de rezultatele de m ai sus, se stab ilesc caracteristicile dim ensionale conf orm
tabelului 8.6.

Tab 8.6. – Caracteristicile dimensionale ale schimbatoarelor de caldur ă alese

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
33

Fig. 8.12. Caracteristici dimensionale

8.2.2. Alegerea r ăcitoarelor intermediare R i1 și R i2
Se procedeaz ă analog ca și în cazul subr ăcitorului. Introducând datele cunoscute în
program ul de calcul W TTCalc, se ob țin rezultatele.

8.2.2.1. Alegerea r ăcitorului intermediar R i1
Valori introduse:
– tipul agentului prim ar și tipul agentului secundar, am oniac, respectiv apa;
– tem peratura agentului f rigorif ic la intrare și la ieșire:
tiag = t2r = 74oC;
teag = t 2’’ = 30oC;
– tem peratura apei la intrare:
tai = 20oC;
– debitul m asic de agent frigorific care trece prin r ăcitor:
158,01=m& kg/s
– debitul m asic de apă de răcire:
9541,01=aRim& kg/s
– caderea de presiune m axima pe am bele trasee:
∆p = 50 k Pa

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
34

Fig. 8.13. Prez entarea rez ultatelor

Se alege un schim bător de tip NP7 produs de firm a WTT, cu 24 de pl ăci și o arie total ă
de schim b de căldură de 2,97 m2 și un diam etru al racordurilor de Фag = ФL =47 m m.
Dimensiunile constructive sunt date în tabelul 8.6.

8.2.2.2. Alegerea r ăcitorului intermediar R i2
Param etrii introdu și:
– tipul agentului prim ar și tipul agentului secundar, am oniac, respectiv apa;
– tem peratura agentului f rigorif ic la intrare și la ieșire:
tiag = t2r’ = 37,29oC;
teag = t 2’’ = 30oC;
– tem peratura apei la intrare:
tai = 20oC;
– debitul m asic de agent frigorific care trece prin r ăcitor:
011,01=m& kg/s
– debitul m asic de apă de răcire:
0182,01=aRim& kg/s
– căderea de presiune m aximă pe am bele trasee:
∆p = 50 k Pa

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
35

Fig. 8.14. Prez entarea rez ultatelor
Se alege un schim bător în plăci m odel NP1 produs de firm a WTT cu 8 pl ăci, o
suprafață totală de transfer de 0,08 m2. Diam etrele racordurilor sunt: Фag = ФL = 20 m m.
Dimensiunile constructive sunt date în tabelul 6.5.

8.3. Alegerea vaporiz atoarelor
8.3.1. Generalit ăți

În orice m așină frigorif ică, vaporizatorul este aparatul care absoarbe c ăldura din
mediul răcit, realizând ef ectul util al m așinii. Din acest punct de vedere se poate considera c ă
este unul din cele m ai importante aparate ale instala țiilor f rigorif ice și sim plificând, se poate
considera chiar c ă restul instala ției nu are decât rolul de a perm ite intoarcerea agentului
frigorific lichid în vaporizator.
Există num eroase tipuri de vaporizatoare, în func ție de destina ția acestora, totu și se
remarcă două categorii im portante:
– vaporizatoare pentru r ăcirea aerului;
– vaporizatoare pentru r ăcirea unui lichid.
În cazul lucr ării de f ață, având în vedere c ă se dorește răcirea unor spa ții frigorif ice, s-
a ales utilizarea unor vaporizatoare de plafon, cu un singur flux de aer pentru depozitele de
congelare și refrigerare și cu dublu flux de aer pentru tunelele de congelare.
Vaporizatoarele cu un singur flux de aer sunt prezentate în figura 8.16. Aerul este
aspirat prin partea din sp ate a aparatului, este r ăcit în vaporizator și apoi ref ulat peste

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
36
produsele din cam era frigorific. Ventilatoarele fie aspir ă prin vaporizator, fie sufl ă prin acesta.
Aparatele de acest tip sunt plasate pe tavan, aproape de pere ți, ceea ce perm ite evacuarea
ușoară a apei provenite din degivrare. În consecin ță se pot utiliza în special pentru realizarea
de tem peraturi negative, dar și pentru tem peraturi pozitive.

Fig. 8.15. Vaporiz ator de plafon cu un singur flux de aer

Vaporizatoarele cu dublu flux de aer sunt prezentate în figura 8.15. Aceste aparate au
în com ponență două baterii de r ăcire între care sunt am plasate ventilatoarele care aspir ă aerul
și apoi îl ref ulează peste baterii, trim ițându-l astfel în cam era frigorific ă. În general, aceste
tipuri de ventilatoare se am plasează în m ijlocul cam erelor răcite. Ventilatoarele sunt prev ăzute
cu deflectoare pentru asigurarea curgerii aerului.
Pentru alegerea vaporizatoarelor s-au folos it cataloagele firm ei ECO S.p.A din Italia.

Fig.8.16. Vaporiz ator de plafon cu dublu flux de aer

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
37
8.3.2 Alegerea vaporiz atoului pentru tunelul de congelare carne de porc t 0 = -40 oC

Valori cunoscute:
• = 107 kW ; 01Q&
• k = 25 W /m2K, conform producătorului;
• temperatura m edie a aerului se consider ă -30 în tunelele de congelare. Diferen ța medie
dintre aer și agent este: ∆tm = 10oC;
• suprafața de schim b de căldură necesară va fi:
1025107
∆tkQS
m01
⋅=⋅=&

S = 430 m2
S-a optat pentru dou ă vaporizatoare de plafon cu dublu flux de aer, seria IDE 10,
model 54B10. Aceast ă serie de vaporizatoare a fost special proiectat ă pentru cam erele
frigorifice de dim ensiuni m ari și înălțimi mici. Spațiul dintre lam ele este de 10 m m și se
recom andă folosirea degivr ării electrice.

Fig. 8.17. Vaporiz ator de plafon cu dublu flux de aer seria IDE

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
38

Fig. 8.18. Amplasarea vaporiz atorelor de plafon cu dublu flux de aer –tunel congelare carne porc

Caracteristicile acestuia sunt:
– putere frigorific ă, Q= 59,8 kW ; ( 2 & =totQ& . = 119,6 kW ) Q&
– debit volum ic al ventilatorului, V= 32100 m& 3/h;
– suprafața de schim b, S = 215 m2;
– numărul de ventilatoare, n = 4 x 560 m m;
– diam etru racord intrare, Фi = 35 m m;
– diam etru racord ie șire, Фe = 70 m m;
– masa, m = 498 kg.

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
39
8.3.3 Alegerea vaporiz atorului pentru tunelul de congelare carne de vit ă t0 = -40 oC

Valori cunoscute:
• = 85,66 kW ; 01'Q&
• k = 25 W /m2K, conform producatorului;
• temperatura m edie a aerului se consider ă -30 în tunelele de congelare. Diferen ța medie
dintre aer și agent este: ∆tm = 10oC;
• Suprafața de schim b de căldură necesară va fi:
102566,85
∆tkQS
m01
⋅=⋅=&

S = 342m2
S-a optat pentru dou ă vaporizatoare de plafon cu dublu flux de aer, seria IDE 10,
model 53B10.

Fig. 8.19. Amplasarea vaporiz atoarelorde plafon cu dublu flux de aer -tunel congelare carne vita

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
40
Caracteristici:
– puterea frigorific ă, = 45,3 kW ( 2 Q& =totQ& . = 90,6 kW ); Q&
– debit volum ic al ventilatorului, V= 24075 m& 3/h;
– suprafața de schim b, S = 175 m2;
– numărul de ventilatoare, n = 3 x 560 m m;
– diam etru racord intrare, Фi = 35 m m;
– diam etru racord ie șire, Фe = 54 m m;
– masa, m = 370 kg.

Fig. 8.20. Caracteristicile constructive ale vap orizatoarelor tunelului de congelare carne porc
respectiv tunelului de congelare carne vit ă

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
41
8.3.4 Alegerea vaporiz atorului pentru depoz itul de carne de porc congelat ă t02 = -30oC

Valori cunoscute:
• = 8,05 kW ; 02Q&
• k = 20 W /m2K, conform producătorului;
• temperatura m edie a aerului se consider ă -20 în depozitele de carne congelat ă.
Diferența medie dintre aer și agent este: ∆tm = 10oC;
• Suprafața necesară de schim b de căldură va fi:
102005,8
∆tkQS
m01
⋅=⋅=&

S = 40.28m2
S-a optat pentru un vaporizator de plafon cu un singur flux de aer, seria m odel ICE 10,
model 42 A10.

Fig 8.21. Vaporiz ator de plafon cu un singur fluz de aer seria ICE

Caracteristici:
– puterea frigorific ă, = 14,4 kW ; Q&
– debit volum ic al ventilatorului, V= 10350 m& 3/h;
– suprafața de schim b, S = 41,5 m2;
– numărul de ventilatoare, n = 2 x 450m m;
– diam etru racord intrare, Фi = 22 m m;
– diam etru racord iesire, Фe = 42 m m;
– masa, m = 115 kg.

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
42

Fig 8.22. Am plasarea vaporiz atoarului – depoz it carne porc congelata

8.3.5. Alegerea vaporiz atorului pentru depoz itul de carne de vit ă congelat ă t02’ = -30 oC

Valori cunoscute:
• = 5,58 kW ; '02Q&
• k = 20 W /m2K, conform producatorului;
• temperatura m edie a aerului se consider ă -20 în depozitele de carne congelat ă.
Diferența medie dintre aer și agent este: ∆tm = 10oC;
• suprafața necesară de schim b de căldură va fi:
102058,5
∆tk'QS
m02
⋅=⋅=&

S = 27,91m2
S-a optat pentru acela și tip de vaporizator ca și în cazul depozitului de carne de porc
congelată datorită valorilor apropiate, astfel s-a ales seria ICE 10, m odelul 42 A10.
Caracteristici:
– puterea frigorific ă, = 14,4 kW ; Q&
– debit volum ic al ventilatorului, V= 10350 m& 3/h;
– suprafața de schim b, S = 41,5 m2;
– numărul de ventilatoare, n = 2 x 450m m;
– diam etru racord intrare, Фi = 22 m m;
– diam etru racord ie șire, Фe = 42 m m;
– masa, m = 115 kg.

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
43

Fig. 8.23. Datele constructive ale vapor izatoarelor depoz itului de carne de porc și depoz itului de
carne de vit ă congelat ă

Fig. 8.24 Am plasarea vaporiz atoarului – depoz it carne de vita congelata

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
44
8.3.6. Alegerea vaporiz atorului pentru depoz itul de refrigerare mez eluri t 03 = -10 oC

Valori cunoscute:
• = 5,86 kW ; 03Q&
• k = 15 W /m2K, conform producătorului,
• temperatura m edie a aerului se consider ă -10oC în depozitele de carne congelat ă.
Diferența medie dintre aer și agent este: ∆tm = 10oC;
• Suprafața necesară de schim b de căldură va fi:
101586,5
∆tkQS
m03
⋅=⋅=&
S = 39,07m2
S-a optat pentru un vaporizator de plafon cu un singur flux de aer, seria ICE 06, m odel
41B06. Acest tip de vaporizator es te folosit pentru tem peraturi ≥ -15oC și are spațiul dintre
lamele de 6 mm.
Caracteristici:
– puterea frigorific ă, = 10,4 kW ; – debit volum ic al ventilatorului, V= 4800 m Q& & 3/h;
– suprafața de schim b, S = 43,1m2;
– numărul de ventilatoare, n = 1 x 450m m;
– diam etru racord intrare, Фi = 22 m m;
– diam etru racord ie șire, Фe = 35 m m;
– masa, m = 70 kg.
Datele constructive ale vaporizatorului depozitului de refrigerare m ezeluri sunt
prezentate în figura 8.23.

Fig. 8.25Amplasarea vaporiz atorului – depoz it refrigerare mez eluri

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
45

8.4. Calculul și alegerea buteliei de r ăcire intermediar ă

Buteliile de r ăcire interm ediară sunt recipiente care se m ontează în cazul instala țiilor
frigorif ice în dou ă trepte de com primare, între com presoarle de joas ă presiune și cele de înalt ă
presiune, având rolul de a r ăci vaporii refula ți în treapta de joas ă presiune, de separare a
uleiului și de subrăcire a agentului f rigorif ic.
Aceasta se dim ensionează calculând diam etrul din condi ția de lim itare a vitezei
vaporilor în sec țiunea liber ă pentru a nu se antrena pic ături de agent f rigorif ic.
Viteza vaporilor în sec țiunea cilindric ă a buteliei nu trebuie s ă depășească 0,5 m /s.
Debitul volum ic aspirat de com presorul C 3 în treapta de înalt ă presiune este:
05.3123=V& m3/h
Considerând viteza vaporilor:
w = 0,5 m /s, rezultă diam etrul buteliei:
36000,5 3,14312,054
wπV4d3
⋅⋅⋅=⋅⋅=&

d = 0,469 m
Se va alege diam etrul de 0,5 m .

Fig. 8.26 Butelie de racire intermediara

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
46

8.5. Calculul și alegerea rez ervorului de amoniac

Rolul rezervoarelor utilizate în construc ția instalațiilor f rigorif ice este, f ie de preluare a
diferențelor în um plerea cu lichid a condensatoarelor la diferite regim uri, fie de înm agazinarea
agentului frigorific din cea m ai mare parte a instala ției în vederea reviziilor sau repara țiilor.
Acestea se m ontează în sala de m așini sau în apropierea acesteia.
Rezervorul trebuie s ă aibă un volum suficient pentru a putea colecta o cantitate de
lichid de 0,3…0,5 din cantitatea de lichid care circul ă prin instala ție în tim p de o ora.
Cantitatea de agent frigorific lichid în rezervor nu trebuie s ă depășească 2/3…3/4 (m ax 0,8)
din capacitatea rezervorului.
Rezervoarele de am oniac lichid sunt confec ționate din tabl ă groasă de 6…12 m m de
form a unui cilindru închis la capete cu funduri bom bate. Rezervorul este prev ăzut cu ștuțuri
pentru intrarea lichidului și ieșirea lui, indicatorul de nivel, evacuarea uleiului, supape de
siguranță, manometru.
Astfel, debitul m asic care circul ă prin rezervor este:
0,2077 m m4 ag = =&& kg/s
agm& = 747,49 kg/h
Volum ul specific al condensatorului la 30oC este v = 1,68 . 10-3 m3/kg deci debitul
volum ic de lichid este:
3
ag 10 1,68 747,49v mV−⋅ ⋅ =⋅ =&&
1,2562V=& m3/h = 1256,2 l/h
Presupunând că rezervorul preia 40% din debit și având un grad de um plere de 70%,
este necesar s ă aibă capacitatea:
1256,2470100V470100Vr ⋅⋅ =⋅⋅ =
717,88 Vr= l

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
47

Fig. 8.27 Rez ervor pentru am oniac

8.6. Alegerea ventilelor electromagnetice

Ventilele electrom agnetice au f ot alese din cataloagele f irmei Danf oss. S-a optat
pentru m odelele de tip TEAQ, acestea f iind proiectate special pentru instala ții frigorif ice
având ca agent de lucru am oniacul.

Fig. 8.28. Ventil electromagnetic Danfoss

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
48
8.6.1 Alegerea ventilelor electromagnetice pentru vaporiz atoarele tunelului de
congelare carne de porc și tunelului de congelare carne vit ă
Pentru am bele spații s-a ales acela și model de ventil și anum e TEAQ 85-33.
Acesta are urm ătoarele caracteristici:
• capacitate: 115 kW ;
• agent de lucru: NH3;
• presiunea m aximă de lucru: 19 bar;
• diam etrul nom inal de scaun: 19,05 m m (3/4 inch);
• intervalul tem peraturilor de f uncționare: -40…10oC.

8.6.2 Alegerea ventilelor electromagnetice pe ntru vaporiz atoarele depoz itului de
carne porc, depoz itului de carne vit ă și depoz itului de refrigerare mez eluri.
La fel ca și mai sus, datorit ă valorilor apropiate s-a ales pentru cele trei depozite
același tip de ventile electrom agnetice și anum e, TEAQ 20 – 3, acesta având urm ătoarele
caracteristici:
• capacitate: 10,5 kW ;
• agent de lucru: NH3;
• presiunea m aximă de lucru: 19 bar ;
• diam etrul nom inal de scaun: 12,7 m m (1/2 inch);
• intervalul tem peraturilor de f uncționare: -40…10 oC.

8.7. Alegerea indicatorului de umiditate cu viz or
Indicatorul de um iditate este produs de firma Castel. Modelul este 3760/13, diam etrul
de racord este 1 5/8”, tem peratura m aximă de lucru este 70°C, presiunea m aximă este 35 bar.

Fig. 8.29. Modele indicatoare umiditate cu viz or Castel

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
49
CAPITOLUL IX
SCHEMA DE AUTOMATIZARE

Instala țiile frigorifice pot fi complet automatizate, adic ă operațiile de comand ă,
reglare, control, protec ție și semnalizare se pot realiza cu dispozitive de automatizare.
Comanda instala ției se poate realiza cu punerea în func țiune, men ținerea constantă a
parametrilor sau varia ția lor dup ă o lege anumit ă și oprirea.
Controlul automat se realizeaz ă cu aparate înregistratoare a principalilor parametrii,
eliberând personalul de exploatare de o urm ărire continu ă a acestora și permițând aprecierea
corectă a modului de func ționare a instala ției în decursul c ăreia s-a efectuat înregistrarea
automată . Poate realiza și semnalizarea acustic ă sau luminoasă , la atingerea unor valori limit ă
pentru parametrii urm ăriți.
Protecț ia automat ă previne apariț ia unei func ționări periculoase a instala ției, prin
întreruperea ei dac ă un parametru controlat atinge o valoare de avarie. Este înso țită,
obligatoriu, de o semnalizare acustic ă sau optică care localizeză avaria.
Prin automatizarea acestei instala ții se va urm ări proiectarea unui sistem de reglare și
automatizare a instala ției frigorifice care s ă asigure urm ătoarele funcț ii de reglare și protecție:
• funcții de reglare:
o menținerea constantă a temperaturii mediului r ăcit;
o reglarea aportului de aer proasp ăt;
o reglarea umidit ății aerului;
o alimentarea corect ă cu lichid a vaporizatoarelor;
o controlul presiunii de condensare și vaporizare;
o reglarea puterii frigorifice a instala ției;
o oprirea automată a compresorului;
o evitarea ciclurilor scurte de func ționare a compresorului;
o evitarea migră rii uleiului în instala ția frigorific ă.
• funcții de protec ție:
o protecț ia instalaț iei împotriva cre șterii presiunii de condensare.
o protecț ia compresorului împotriva ungerii ineficiente.

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
50

Figura 9.1. Schema de automatiz are

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
51
9.1. Menținerea constant ă a temperaturii mediului r ăcit

Pentru asigurarea tem peraturii nom inale a m ediului clim atizat, este nevoie ca pe lâng ă
aceasta să fie reglate și alte mărimi fizice (presiunea de vaporizare, presiunea de condensare,
nivelul lichidului în anum ite recipiente, gradul de supraînc ălzire în vaporizator, tem peratura
de refulare, um iditatea aerului din incinta r ăcită, etc.). În vederea regl ării acestor m ărimi, se
vor utiliza elem ente de autom atizare speciali zate, iar gradul de autom atizare a instala ției
depinde de valoarea puterii frigorifice a acesteia, de gradul de com plexitate, dar și de
condițiile im puse de tehnologia deservit ă de instala ția frigorif ică.
Există două tipuri de sistem e de reglare autom ată a tem peraturii m ediului clim atizat,
care pot f i utilizate:
• reglarea cu ac țiune continu ă;
• reglarea cu ac țiune bipozi țională.
Datorită faptului c ă sistem ele de reglare autom ată cu reglarea cu ac țiune continu ă
prezintă o mai mare acuratețe se vor folosi în continuare aceste sistem e.
Reglarea temperaturii depozitului de carne de porc congelat ă
În cazul în care tem peratura din depozit scade sub valoare dorit ă, term ostatul Tc 2,
comandă ventilul electrom agnetic VEM 2, acesta închizând conducta de alim entare cu agent.
Agentul r ămas vaporizeaz ă în totalitate, rezult ă ca vaporizatorul nu va m ai absoarbe c ăldură,
deci tem peratura din depozit va creste.
Când tem peratura din depozit este m ai mare decat cea dorit ă, se deschide ventilul,
agentul p ătrunde în vaporizator unde vaporizeaz ă. Rezultă scăderea tem peraturii in spa țiul
răcit.

Fig 9.2.Reglarea tem peraturii depo zitului de carne de porc congelat ă

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
52
În mod sim ilar se va regla tem peratura celorlalte spa ții răcite.

Alegerea termostatului
Pentru tunelele de congelare carne și depozitele de carne congelat ă, se aleg term ostate
tip KP63 produse de Danfoss.
Caracteristici tehnice:
• domeniul lucru: -40…-10°C;
• temperatura m aximă a bulbului: – 120 oC;
• alimentare: 220V – 50Hz..
Pentru depozitul de refrigerare m ezeluri, depozitul de carne congelat ă porc respectiv
vită, se alege un term ostat de tip KP61 produs de Danfoss.
Caracteristici tehnice:
• domeniul lucru: -30…15°C;
• temperatura m aximă a bulbului: – 120 oC;
• alimentare: 220V – 50Hz..

Fig. 9.3. Term ostate Danfoss m odel KP

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
53
9.2. Reglarea supraîncalz irii

Ventilele de reglaj (lam inare) term ostatice, denum ite și detentoare term ostatice, sunt
echipam ente specializate, specifice instala țiilor f rigorif ice, destinate regl ării autom ate a
gradului de supraînc ălzire a vaporilor care p ărăsesc vaporizatorul. P ărțile com ponente și
principiul de func ționare sunt prezentate în figurile urm ătoare.

Fi g. 9.4. Părțile componente ale unui Fig. 9.5. Principiul de func ționare al
ventil de reglaj termostatic ventilului de reglaj termostatic

Din punct de vedere constructiv, com ponenta principal ă a acestor dispozitive este
elementul termostatic 1, amplasat în partea superioar ă și separat de corpul ventilului printr-o
diafragmă. Traductorul de temperatur ă este bulbul 2, conectat de elem entul term ostatic prin
interm ediul unui tub capilar. Adesea, în bulbul ventilului de reglaj term ostatic se g ăsește un
amestec de lichid și vapori ai aceluia și agent frigorific cu care este înc ărcată și în instala ția
frigorif ică. Deplasarea tijei ventilului față de scaunul ventilului 3, este controlat ă cu ajutorul
unui resort 4.
Funcționarea se realizeaz ă sub acțiunea a trei presiuni:
• P1 reprezint ă presiunea din bulb, care acționează asupra fe ței superioare a diafragm ei;
• P2 reprezint ă presiunea de vaporizare, care acționează asupra fe ței inferioare a
diafragm ei;
• P3 reprezint ă presiunea generat ă de resortul de reglaj, care acționează tot asupra f eței
inferioare a diafragm ei.

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
54
În tim pul reglării gradului de supraînc ălzire, deplasarea scaunului ventilului se
efectueaz ă sub acțiunea acestor trei presiuni. De fapt gradul de supraînc ălzire este reglat cu
ajutorul șurubului de tensionare a resortului.
Ventilele cu înc ărcătură MOP care se utilizeaz ă au cea m ai mare utilizare. La aceste
ventile trenul term oststic este înc ărcat cu o cantitate redus ă de agent f rigorif ic lichid și din
acest m otiv este obligatoriu ca în perm anență bulbul să fie am plasat astfel încât s ă fie m ai rece
decât elem entul term ostatic, pentru a p ăstra în perm anență lichidul.
Denum irea acestui tip de înc ărcătură provine de la Maxim um Operating Pressure,
adică presiune m aximă de lucru și sim ultan de la Motor Overload Protection, adic ă protecție
împotriva suprasolicit ării m otorului. Presiunea de vaporizare / aspira ție m aximă adm isă, se
atinge în m omentul în care datorit ă creșterii tem peraturii conductei pe care este am plasat
bulbul, lichidul din acesta vaporizeaz ă com plet. Tem peratura la care se încheie procesul de
vaporizare a lichidului din trenul term ostatic, se num ește tem peratură MOP.
Când tem peratura / presiunea de vaporizare cre ște apropiindu-se de cea
corespunz ătoare punctului MOP, cre ște și forța de închidere a ventilului, datorat ă presiunii de
vaporizare care ac ționează sub m embrana elem entului term ostatic. În aceste condi ții începe
închiderea ventilului (scade cantitatea de lichid cu care este alim entat vaporizatorul). Când
presiunea de vaporizare / aspira ție a crescut pân ă la valoarea MOP, ventilul este com plet
închis. Închiderea ventilului de lam inare term ostatic cu înc ărcătură MOP, începe s ă se
realizeze când presiunea de vaporizare / aspira ție ajunge la aproxim ativ 0,3…0,4 bar sub
presiunea punctului MOP, fiind im posibilă depășirea presiunii corespunz ătoare acestui punct.
Variația presiunii în bulbul cu înc ărcătura MOP este reprezentat ă în figura urm ătoare.
Față de bulbul cu înc ărcătură MOP cel cu înc ărcătură de lichid prezint ă un neajuns și anum e:
cu creșterea tem peraturii și presiune din bulb cre ște în m od continuu.

Fig. 9.6. Varia ția presiunii în trenul termostatic având înc ărcătură MOP

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
55
Având în vedere faptul c ă vaporizatorul are opt sec ții este necesar ă egalizarea extern ă
a acestui ventil term ostatic deoarece dac ă pe vaporizator se m anifestă o cădere de presiune,
atunci cre ște gradul de supraînc ălzire și se înrăutățește alim entarea cu lichid. Egalizarea
externă înlătură acest neajuns.

Fig. 9.7. Alim entarea vaporiz atorului prin ventil de lam inare term ostatic și distribuitor de lichid

Reglarea supraînc ălzirii vaporilor care ies din vaporizatorul depozitului de carne de
porc congelat ă
Dacă diferența dintre tem peratura de vaporizare, m asurată la intrarea in vaporizatorul
V2 și tem peratura vaporilor la ie șirea din vaporizator, este prea m ica (m ult lichid in
vapoizator), atunci regulatrul gradului de supraînc ălzire DTC 2, cu acțiune continu ă, determ ină
reducerea sec țiunii de curgere prin ventilul de lam inare VL 2. Debitul de lichid se va reduce,
deci vaporizarea se va face m ai ușor, în acest fel facându-se corelarea cu un necesar d frig m ai
mic.
Dacă diferența dintre cele doua tem peraturi devine prea m are, regulatorul va com anda
deschiderea ventilului, rezultând un debit m ai mare, în acest fel crescând puterea frigorific ă a
vaporizatorului. De asem enea, vaporizat orul se va supraîncalzi m ai greu.

Selecția ventilelor de laminare termostatice din cataloagele firm elor produc ătoare,
presupune cunoa șterea urm ătoarelor elem ente:
– natura agentului f rigorif ic;
– puterea frigorific ă a vaporizatorului;
– presiunea de vaporizare;
– presiunea de condensare;
– căderea de presiune pe detentor;

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
56
– gradul de subr ăcire;
– tipul de egalizare (intern ă sau extern ă);
– tipul racordurilor (brazat sau filetat);
– tipul trecerii (direct ă sau în echer – la 90° – ventil de col ț).

Cunoscând o parte din aceste elem ente di n capitolele anterioare vom alege din
catalogul Danfoss urm ătoarele ventile term ostatice cu expansiune cu egalizare extern ă.
a) Pentru cele dou ă tunele de congelare cu 108 kW , respectiv Q 86 kW , s-a ales
același tip de ventil și anum e, TEA 85-33. =01Q& =01'&
Caracteristicile tehnice:
• Dom eniul de lucru: -50…0°C;
• capacitatea: 115 kw;
• lungim ea tubului capilar: 5m ;
• diam etrul racordurilor: – intrare- ¾ “, ie șire – ¾ “.

b) Pentru depozitul de carne de porc congelat ă cu Q kW, se alege m odelul TEA 20-3. 802=&
Caracteristicile tehnice:
• domeniul de lucru: -50…0°C;
• capacitatea: 10,5 kw;
• lungim ea tubului capilar: – 5m ;
• diam etrul racordurilor : – intrare- ½” , iesire – ½”.

c) Pentru depozitul de carne de vit ă congelată, și depozitul de m ezeluri refrigerate, cu
kW, respectiv Q kW s-a ales m odelul TEA 20-2. 6'02=Q&
603=&
Caracteristici tehnice:
• domeniul de lucru : -50…0°C;
• capacitatea : 7 kW ;
• lungim ea tubului capilar: – 5m ;
• diam etrul racordurilor: – intrare- ½” , iesire – ½”

d) Pentru ventilul VL 4, corespunz ător buteliei r ăcire interm ediară BRI, s-a ales m otelul TEA
20-20.
Caracteristici tehnice:
• domeniul de lucru: -20…35°C;

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
57
• capacitatea: 70 kw;
• lungim ea tubului capilar: – 5m ;
• diam etrul racordurilor : – intrare- ½” , iesire – ½”

Fig. 9.8. Ventile de laminare Danfos tip TEA

9.3. Controlul presiunii de condensare

În instala țiile frigorifice este necesar ă reglarea autom ată a presiunii de condensare,
deoarece o presiune de condensare prea m are determ ină solicitarea excesiv ă a m otorului de
antrenare a com presorului, datoritã valorii ridi cate a raportului de com primare, iar o presiune
de condensare prea m ică, cel puțin în instala țiile cu putere f rigorif ică redusă, determ ină
funcționarea necorespunz ătoare a ventilului de lam inare.
Daca presiunea de condensare scade (scade neces arul de frig), traductorul de presiune
al regulatorului de presiune P 4 com andă închiderea par țială a ventilului de reglare VR 4,
montat pe conducta de ap ă.
Dacă condensatorul K 1 este este com plet scos din func țiune, se va com anda în
continuare închiderea condensatorului K 2.
La creșterea presiunii de condensare, se va com anda mărirea debitului de ap ă, în acest
fel, presiunea de condensare ( și tem peraura de condensare de asem enea), va scadea.

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
58
Acest m ontaj prezint ă avantajul c ă perm ite reducerea consum ului de ap ă de răcire a
condensatorului, când tem pertura apei este sc ăzută, sau când sarcina term ică a
condensatorului este redus ă.

Fig 9.8. Controlul presiunii de condensare cu regulatoare de presiune cu servoventil tip PM

Alegerea regulatoarelor de presiune
S-a optat pem tru regulatoare de presiune cu servoventil de tip PM produse de firm a
Danfoss. Acestea sunt com puse dintr-un servove ntil autom at de reglare, denum it uneori ventil
principal,de tip PM si unul sau m ai multe ventule pilot care se racordeaz ă la acesta.
Regulatoarele PM sunt de doau f eluri, PM1 si PM3. Ventilul PM1 este prev ăzut cu un
singur racord pentru un singur ventul pilot, iar ventilul PM3 este prev ăzut cu trei racorduri
pentru trei ventile pilot.
In cazul de fa ță, s-au ales regulatoarele de tip PM1 cu ventile pilot de tip
– CVP(HP) – pentru reglare presiunii de com densare ;
– CVC – pentru reglarea puterii frigorifice ;
– CVT – pentru reglarea tem peraturii.
Caracteristicile regulatoarelor sunt :
– temperatura de lucru : -60…+120 oC ;
– presiunea m aximă de lucru : 28 bar ;

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
59

Fig. 9.9. Regulatoare de presiune Danfoss tip PM

9.4. Oprirea automat ă a compresorului prin vidare simpl ă și protecția împotriva
acumulării de agent frigorific lichid în comp resor în perioadele în care acesta nu
funcționează

Schem a de principiu a acestui procedeu, denum it "single pump down control", este
prezentată în figura urm ătoare.
Când term ostatul θ care sesizeaz ă scăderea tem peraturii de pe returul circuitului de aer
comandă deschiderea contactului θ (4-5) este decuplat releul de vidare RV (5-3). La
decuplare, RV com andă deschiderea autom ată a celor dou ă contacte ale sale RV (5-6), care
întrerupe alim entarea bobinei ventilului electrom agnetic EVM (6-3) și RV (4-7).

Fig. 9.10. Oprirea compresorului prin vidare simpl ă

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
60
La deschiderea contactului RV (5-6), electroventilul se închide și întrerupe
alimentarea cu lichid a vaporizatorului. Compresorul continu ă să funcționeze, deoarece
contactul de automen ținere al compresorului C (4-7) este în continuare închis, ca și contactul
presostatului de joas ă presiune PJ (7-8). Deoarece alimentarea cu lichid a vaporizatorului este
întreruptă și compresorul func ționează, presiunea de vaporizare / aspira ție va scă dea rapid ș i
presostatul de joas ă presiune va comanda deschiderea c ontactului PJ (7-8). În acest moment,
compresorul se va opri, pentru c ă atât contactul RV (4-7), cât și contactul PJ (7-8) sunt
deschise. În momentul opririi compresorului, datorit ă deschiderii celor dou ă contacte
menționate, se deschide automat și contactul de automen ținere C (4-7). De asemenea se
închide contactul C (1-2), care alimenteaz ă rezistența de carter RC (2-3). Aceasta în momentul
opririi compresorului este alimentat ă și produce evaporarea agentului frigorific lichid din
compresor, care ar avea efecte nocive asupra ungerii.
Când temperatura de pe returul circuitului de aer cre ște, termostatul comand ă
închiderea contactului θ (4-5), cuplând releul de vidare RV, care închide automat cele dou ă
contacte ale sale RV (5-6) și RV (4-7). Prin cuplarea contactului electroventilului, acesta se
deschide și permite alimentarea cu lichid a vaporizatorului. Deș i contactul RV (4-7) este
închis, compresorul înc ă nu poate să pornească , deoarece este deschis contactul presostatului
de joasă presiune PJ (7- 8). Odat ă cu pătrunderea lichidului în vaporizator, cre ște presiunea de
vaporizare / aspira ție, iar la atingerea valorii maxime admise, presostatul de joas ă presiune
comandă închiderea contactului PJ (7-8). În acest moment este ref ăcut circuitul de alimentare
a compresorului, ceea ce determin ă închiderea contactului C (4-7) și pornirea compresorului.
Simultan este decuplat ă rezistența de carter, prin deschiderea contactului C (1-2).
Dacă în timpul opririi, presiunea de vaporizare / aspira ție creș te accidental, de
exemplu din cauza unei neetan șeități la supape, contactul (7-8) al presostatului se va închide,
dar acum compresorul nu poate porni deoarece cont actul RV (4-7) este deschis, iar acesta se
va închide numai când termostatul va sesiza creș terea temperaturii mediului r ăcit.

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
61
9.5. Reglarea puterii frigorifice a instala ției
Reglarea puterii frigorifice a instala ției se va face prin recircularea partial ă a vapoilor
comprimați. Această metodă, constă în realizarea unui circuit de scurtcircuitare ( by pass)
între conducta de refulare și aspirație a com presorului ca în figura 9.11.

Fig. 9.11. ‘by pass’

Între conducta de refulare și cea de aspira ție , s-a m ontat un ventil de reglare, VR 1,
care este ac ționat de regulatorul de presiune P 1.
Când necesaul de frig scade, presiunea de vaporizare/aspira ție se va reduce.
Regulatorul P 1 sesizeaza sc ăderea presiunii de vapoizare și pentru a m enține constant ă această
presiune, va deschide treptat ventilul VR1. Astf el, o parte din vaporii ref ulați de com presor se
vor întoarce în conducta de aspira ține, ceea ce determ ină reducerea debitului m asic de agent
frigorif ic prin instala ție și deci va sc ădea puterea frigorific ă a com presorului.
Când necesarul de frig cre ște, crește presiunea de vaporizare / aspira ție. În consecin ță
se va închide VR 1, ceea ce determ ină reducerea debitului recirculat și creștrea celui din
instalație, deci im plicit crește puterea f rigorif ică a com presorului.
Similar se va realiza reglarea celorlalte doua com presoare.
Reglarea puterii frigorifice a instala ției se face cu regulatoare de presiune cu
servoventil tip PM1 prezentate anterior. Ventilul pilot va fi de tip CVC – pentru reglarea
puterii f rigorif ice.

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
62

Fig. 9.12. Regulator de presiune PM cu ventil pilot tip CVC

9.6. Protecția compresorului împotriva ungerii ineficiente

Deoarece o parte din uleiul utilizat la unge rea com presoarelor, este antrenat în
instalație odată cu vaporii refula ți, în instala țiile frigorifice sunt necesare m ăsuri pentru
reîntoarcerea acestuia în carter.
În cazul ungerii prin circula ție forțată a uleiului, cu ajutorul unei pom pe de ulei, se
montează în circuit și un presostat diferen țial de ulei, prev ăzut cu un releu de tem porizare.
Dacă după scurgerea perioadei de te mporizare (60…90 s), diferen ța dintre presiunea uleiului
refulat de pom pă și cea din carter, este m ai mică decât cea reglat ă, presostatul opre ște
compresorul, deoarece ungerea este ineficient ă și în aceste condi ții se pot produce uzuri
importante.

Fig. 9.13. Presostate diferen țiale de ulei

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
63
Din catalogul Danfoss se vor alege trei presostate diferen țiale de ulei MP55A, pentru
amoniac, cu diferen țialul fix de 0,2 bar. Func ționează între -1…12 bar iar perioada de
temporizare este de 60 secunde.

9.7. Oprirea și pornirea compresoarelor
Oprirea com presorului C 1 are loc atunci când tem peratura din am bele tunele scade sub
o valoare prestabilit ă, rezultă că ventilele electrom agnetice stranguleaz ă conductele de
alimentare cu agent lichid ale vaporizatoarelor V 1, V 1’. Lipsa lichidului în vaporizatoare duce
la scăderea presiunii P 0 sub lim itele adm ise, rezultând oprirea com presorului C 1 de către
presostatul de joas ă presiune P j1.

Fig 9.14. Presostat de joas ă presiune

În mod identic se produce oprirea com presorului C 2.
Com presorul C 3 poate fi oprit num ai în cazul în care atât C 1 cât și C2 sunt oprite.
Dacă în unul din spa țiile răcite crește tem peratura peste nivelul adm is, term ostatul va
comanda deschiderea ventilului electrom agnetic, lic hidul va intra în vaporizator, presiunea va
crește și com presorul a pornit.
Trebuie luat în considerare faptul c ă pentru a putea porni com presoarele C 1 sau C 2,
mai întâi trebuie pornit com presorul C 3.

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
64
Alegerea presostatelor de joas ă presiune
În cadrul instala ției se vor utiliza trei presostate de joas ă presiune bipozi ționale, câte
unul pentru fiecare com presor. Din catalogul Danf oss de elem ente de autom atizare vom alege
presostatele de înalt ă presiune KP1A. Acesta se poate folosi în intervalul de presiuni -0,2…7,5
bar, diferen țialul putându-se regla de la 0,7 la 4 bar. Resetarea acestui presostat se alege
autom ata.

9.8. Oprirea compresoarelor în caz de avarie a condensatorului
La creșterea presiunii de condensare peste lim ita adm isă datorită unei avarii la unul
dintre condensatoare, presostatul de înalt ă presiune P îp3, com ada oprirea com presorului C 3.
Com presorul C 3 fiind oprit, se vor opri si celelalte doua com presoare.
Având în vedere c ă de cele m ai multe ori def ecțiunea se datoreaza unei anom alii,
presostatele de înalta presiune vor fi alese cu rearm are m anuală, pornirea lor efectuându-se
dupa ce s-au rem ediat cauzele defec țiunii.

Fig.9.15 . Aplasarea presostatului de înalt ă presiune P îp3

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
65
Alegerea presostatelor de înalt ă presiune
În cadrul instala ției se vor utiliza trei presostate de presiune înalt ă bipoziționale, câte
unul pentru fiecare com presor. Din catalogul Danf oss de elem ente de autom atizare vom alege
presostatele de înalt ă presiune KP5A. Acesta se poate folo si în intervalul de presiuni 8…32
bar, diferen țialul putându-se regla de la 1,8 la 6 bar. Resetarea acestui presostat se alege
manuală.

Fig.9.16 Presostate Danfoss tip KP

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
66
CAPITOLUL XII
Prez entarea instala ției proiectate

Fig 12.1. Vedere general ă a depoz itului

Fig. 12.2. Am plasarea și dimensionarea spa țiilor

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
67

Fig. 12.3. Am plasarea instala ției în cadrul depoz itului

Fig 12.4. Instala ția

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
68

Fig.12.5 Instala ția

Fig. 12.6. Alim entarea vaporiz atoarelor cu agent frigorific

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
69

Fig. 12.7. Sala m așinilor

Fig. 12.8. Com presoarele

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
70

Fig. 12.9. Com presoarele

Fig. 12.10. Automatiz are compresor

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
71

Fig. 12.11. Condensatoare – am plasare

Fig. 12.12. Condensator

Fig. 12.13. Țevile pentru ap ă ale condensatorului

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
72

Fig 12.14-Asez area țevilor în manta

Fig.12.15. Intrare agent prim ar (am oniac)

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
73

Fig.12.16. Ie șire agent prim ar (am oniac)

Fig. 12.17. Plac ă tubulară

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
74

Fig 12.18- Poz iționare placa tubular ă

Fig.12.19. Racorduri agent secundar (apa)

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
75

Fig.12.20. Com primarea în dou ă trepte

Fig.12.21. Com primarea în dou ă trepte

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
76

Fig.12.22. Butelia de r ăcire intermediar ă

Fig.12.23. Butelia de r ăcire intermediar ă

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
77

Fig.12.24. R ăcitor intermediar

UTC-N PROIECT DE DIPLOM Ă Pag.
78
BIBLIOGRAFIE

1. Bălan, M.: Utilizarea frigului artificial , curs.
2. Bălan, M.: Instalații frigorifice, Teorie și programe de instruire , Editura Todesco,
Cluj-Napoca,2000.
3. Bălan, M.: Complemente de proces, calcul și construc ție a instala țiilor frigorifice.
Modelarea ciclurilor frigorifice , atelierul. de m ultiplicare al UT Cluj-Napoca,1997.
4. Bălan, M.: Reglarea și automatizarea instala țiilor frigorifice, curs.
5. Mădărășan, T.; Bălan, M.: Termodinamic ă tehnică, Editura Sincron,
Cluj-Napoca, 1999.
6. Niculita,P: Indrumatorul specialistilor frigotehnisti din industria alimentara, Editura
Ceres,1991
7. S.Porneală : Procese în instala ții frigorifice , Litograf ia Universitatii Tehnice Gala ți ,1989.
8. Plesa, A – Utilaj termic , curs.
9. *** – Manualul inginerului termotehnician , vol. II, Editura Tehnic ă București, 1986.
10. Bălan, M.; Ple șa, A.: Instalații frigorifice, construc ție, funcționare și calcul , Editura
Todesco, Cluj-Napoca, 2002.
11. Ioan Sârbu: Instalații frigorifice , Editura Mirton, Tim isoara 1998.
12. Mera,M – Tehnologia fabric ării mașinilor termice , curs.
13. Dom șa, Al.: Materiale metalice în construc ția de ma șini, vol.1, Editura Dacia,
Cluj-Napoca, 1981.
14. Hodor, V.: Transfer de c ăldură și masă, curs.
20. Stoenescu, P.; Zgavarogea, M.; Enache, D.: Instalații de ventilare industrial ă, Editura
UTCB, Bucure ști, 2000.
15. Voinescu, V. : Îndrumătorul instalatorilor , Editura Tehnic ă, București, 1964.
16. *** – Manualul inginerului mecanic , Editura Tehnic ă, București, 1984.
17. *** – STAS 1907/1,2 – 97, Calculul necesarului de c ăldură.
18. *** – STAS 6648/1,2 – 82, Parametrii climatici exteriori. Calculul aporturilor de
căldură din exterior.
19. *** – Cataloage de produse ale firm elor: Bit zer, Castel, Copeland, Da nfoss, KMP,Hartford
20. *** – www.ubbcluj.ro
21. *** – www.bitzer.com
22 *** – www.hartfordcompressors.com
23. *** – www.termo.utcluj.ro .