трусики женские украина

На головну

Промислові холодильні установки - Промисловість, виробництво

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ

ФЕДЕРАЛЬНЕ АГЕНТСТВО ЗА ОСВІТОЮ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ДЕРЖАВНИЙ

УНІВЕРСИТЕТ СЕРВІСУ І ЕКОНОМІКИ

Контрольна робота

По предмету: Техніка і технологія

Тема: «Промислові холодильні установки»

Бологоє, 2009 р.

Вступ

Під штучним холодом в техніці розуміють отримання температури нижче, ніж в навколишньому середовищі, і підтримка такої температури в технологічних процесах або приміщеннях. Джерелом штучного холоду служать холодильні машини і установки, що являють собою апарати і трубопроводы із замкненим циклом руху спеціальних речовин - робочих тіл, що змінюють свій агрегатний стан в процесі отримання холоду.

Думка про застосування штучного холоду була висловлена ще М.В. Ломоносовим в його труді «Роздуму про причину тепла і холоду». Однак практично штучний холод навчилися отримувати тільки в 19 сторіччі.

Першим споживачем штучного холоду стала харчова промисловість. За допомогою холодильних машин стали заморожувати і зберігати м'ясо, рибу і інші швидкопсувні харчові продукти.

Бурхливий технічний прогрес 20 сторіччя, розвиток сучасних галузей промисловості привели до використання штучного холоду у великій кількості технологічних процесів. Зараз майже немає галузей народного господарства, що не застосовують холод.

Тривале зберігання харчових продуктів, створення штучного мікроклімату в закритих приміщеннях (кондиціонування), низькотемпературне гартування металу, заморожування водоносних грунтів для будівельних робіт, хімічна технологія, медицина - ось далеко не повний перелік застосування штучного холоду.

Ряд фізичних, хімічних і інших процесів при низьких температурах протікає інакше, чим при звичайних, а багато які сучасні хімічні продукти без штучного холоду було б просто неможливо отримати.

Хімічна промисловість вийшла на перше місце за масштабами застосування штучного холоду. Сучасна хімія революционирует виробництво не менше, ніж це зробили в свій час парова машина і електричний двигун. Чималу роль в розвитку хімічної промисловості зіграли прогрес холодильної техніки і можливість використання величезних кількостей холоду.

Штучне охолоджування входить як необхідна ланка у велику кількість процесів хімічної технології. З допомогою холоди сжижают і розділяють гази, очищають нафту від твердих компонентів, виділяють солі з розчинів, отримують аміачні добрива, виробляють багато які види пластмас і інш.

1. Фізичні основи отримання штучного холоду

1.1 Основи тепловіддачі

Передача внутрішньої енергії у вигляді теплоти від одних тіл до інших або від одних молекул іншим молекулам того ж тіла називається теплопередачею. Теплота передається завжди від тіл більш нагрітих до менш нагрітих під дією різниці температур. У залежності від стану тіл (тверді, рідкі або газоподібні), а також від їх взаємного розташування існують три способи передачі тепла: теплопровідність, конвекція і лучеиспускание.

У твердих тілах теплота передається без механічного переміщення частинок речовини, за рахунок передачі енергії руху сусіднім молекулам і називається теплопровідністю. Теплова енергія молекул більш нагрітої дільниці речовини передається сусіднім, більш холодним. Це можна спостерігати, наприклад, при нагріві одного кінця шматка мідного дроту над пломенем спиртівки. Цей вигляд теплообміну відбувається доти, поки температура у всіх дільницях тіла не зрівняється.

Здатність різних речовин провести тепло характеризується коефіцієнтом теплопровідності, що вимірюється в Вт/(м До).

У рідинах і газах передача теплової енергії від нагрітих шарів до холодних відбувається за рахунок конвекції, тобто внаслідок переміщення частинок речовини в об'ємі. Це відбувається тому, що холодні газ або рідина важче теплих. Нагріті шари завжди виштовхуються вгору, а їх місце займають холодні. Враховуючи процес конвекції, опалювальні батареї встановлюються по можливості нижче, а охолоджуючі батареї холодильників у верхній частині приміщень.

Передача тепла в рідинах і газах шляхом природного переміщення холодних шарів вниз, а теплих вгору називається природною конвекцією. Переміщення газів при природній конвекції відбувається з невеликою швидкістю. Тому в холодильній техніці часто застосовується примусова конвекція, коли поруч з охолоджуючою батареєю встановлюється вентилятор. Такі батареї називаються воздухоохладителями. З їх допомогою охолоджування відбувається в декілька разів швидше і перепад температур по висоті в приміщеннях, що охолоджуються встановлюється мінімальним: в межах 1 - 2 ' Чим більше тіло нагріто, тим більше променистої енергії воно випромінює. Промениста енергія може передаватися на величезній відстані. Лучепоглощение різних тіл залежить від забарвлення і стану їх поверхні. Темні поверхні поглинають майже всю променисту енергію, яка на них падає, і при цьому нагріваються, білі майже повністю відображають, прозорі пропускають через себе, майже не нагріваючись.

У холодильній техніці доводиться мати справу в основному з двома видами передачі тепла - теплопровідністю і конвекцією.

Обмін тепла між поверхнею тіла і навколишнім середовищем називається тепловіддачею.

Інтенсивність теплообміну між поверхнею тіла і навколишньою його рідиною, парою або газом характеризується коефіцієнтом тепловіддачі, що вимірюється в Вт/(м2 ДО).

Тепловіддача однієї і тієї ж речовини може бути різною. Наприклад, нагрітий брусок стали дуже швидко охлаждаться у воді, повільніше в маслі і ще повільніше на повітрі, навіть якщо температури води, масла і повітря однакові. Тепловіддача залежить від того, які теплопередающие тіла стикаються і як швидко тепло відводиться від нагрітого тіла.

На величину коефіцієнта тепловіддача впливає різниця температур між поверхнею тіла і навколишнього середовища і фізичні властивості обох серед.

У техніці доводиться мати справу зі складними процесами теплообміну, наприклад, з передачею тепла від однієї середи до іншої через розділяючу стінку. Кількість минаючого через стінку тепла залежить від цілого ряду чинників: величини площі поверхні, товщини і коефіцієнта теплопровідності матеріалу стінки, часу, протягом якого підтримується різниця температур з обох сторін стінки, швидкості руху і теплофизических властивостей серед з обох сторін стінки і різниці температур. Кількісною характеристикою складного процесу теплообміну через розділяючу стінку служить коефіцієнт теплопередачі, на величину якого впливають коефіцієнт тепловіддачі від теплої середи розділяючій стінці, товщина і теплопровідність стінки, коефіцієнт тепловіддачі від стінки холодній середі. Коефіцієнт теплопередачі також вимірюється в Вт/(м2 ДО).

Знаючи поверхню теплопередачі, різницю температур по обидві сторони розділяючої стінки і коефіцієнт теплопередачі, можна визначити загальну кількість тепла, минулу через стінку в одиницю часу: Q = F k (t1 - t2) Вт.

1.2 Фазові зміни речовин

Існують три агрегатних стани речовини: газоподібне, рідке і тверде. Переходи речовин з одного агрегатного стану в інше називаються фазовими змінами.

У процесі отримання штучного холоду фазові зміни речовин, що відбуваються з поглинанням або виділенням тепла, знаходять широке застосування.

Кількість тепла, яка може поглинути 1 кг робочих тіла холодильної машини, називається холодопроизводительностью робочого тіла. Одиницями вимірювання холодопроизводительности є Дж/кг або кал/кг.

Зміни агрегатного стану речовини супроводяться виділенням або поглинанням теплоти в зв'язку з внутрішньою роботою по перегрупуванню молекул. Оскільки агрегатний стан речовини змінюється при постійній температурі, що залежить від фізичних властивостей і умов переходу речовини з одного стану в інше, то або теплота, що поглинається, що виділяється називається прихованої.

Перехід твердого тіла в рідкий стан при певній температурі називається плавленням. Кількість тепла, необхідна для перетворення 1 кг твердої речовини при постійній температурі в рідкий стан, називається прихованою теплотою плавлення або просто теплотою плавлення.

Коли тіло при постійній температурі переходить з рідкого стану в тверде, виділяється така ж кількість тепла.

Температура плавлення при нормальному тиску називається точкою плавлення. Для льоду точка плавлення рівна 0 '

Температура плавлення і затвердження водних розчинів солей залежить від роду солі і концентрації її в розчині. Найбільш низька температура плавлення і затвердження розчину визначається криогидратной точкою.

Перетворення твердих тіл відразу в пару, минуя рідку фазу, називається сублімацією. Кількість тепла, необхідна для переходу 1 кг твердої речовини в пару при постійному тиску і температурі, називається теплотою сублімації. Тверда вуглекислота при атмосферному тиску переходить в газоподібний стан при - 78 ' Подібно тому, як температура льоду у весь період його танення залишилася незмінною, температура рідини, нагрітої до точки кипіння, залишається постійною, поки вона вся не википить.

Кількість тепла, необхідна для перетворення 1 кг рідини, доведеної до температури кипіння, в пару, називається питомою теплотою паротворення або теплотою кипіння.

Теплота паротворення витрачається на подолання сил взаємного тяжіння молекул рідини і відрив їх від киплячої маси.

Випаровуванням називається процес перетворення в пару рідини, що не досягла точки кипіння. Випаровування відбувається не по всьому об'єму рідини, а тільки на поверхні.

Процес, зворотний кипінню, називається конденсацією. Конденсація протікає при постійній температурі і супроводиться виділенням прихованої теплоти паротворення.

Під час кипіння і при конденсації над поверхнею рідини знаходиться насичена пара.

Густина і тиск насиченої пари в присутності рідини не змінюється при зміні його об'єму, при умові, що температура рідини і пари залишається незмінною. Насичена пара завжди знаходиться в динамічній рівновазі з рідиною.

Тиск насиченої пари для кожної рідини змінюється тільки із зміною температури: чим вище температура, тим більше тиск.

Насичена пара може бути сухою і вологою. Суха насичена пара виходить при повному випаровуванні всієї рідини. Волога пара - суміш сухої насиченої пари з найдрібнішими капельками рідини, що знаходяться в ньому у зваженому стані.

1.3 Поняття про холодильний цикл

Термодинамічні процеси, внаслідок яких робоче тіло, проходячи послідовно різні перетворення, повертається знов в первинний стан, називаються замкненими процесами або циклами.

У системах координат, по осях яких відкладаються параметри стану (р - v; Т - s; р - i), такі процеси зображені замкненими контурами. За початок і кінець циклу може бути прийнята будь-яка його точка, але звичайно за початок циклу приймають початок підведення теплоти до робочого тіла.

Розрізнюють прямі і зворотні термодинамічні цикли. Прямі цикли - це цикли теплових двигунів. У них робоче тіло переносить тепло від нагрітого джерела до холодного, здійснюючи при цьому корисну роботу за рахунок свого розширення (наприклад, в паровій або газовій турбіні).

У графіках прямих циклів лінія розширення завжди розташована вище за лінію стиснення, а сам цикл здійснюється за годинниковою стрілкою.

Призначення холодильних машин - відбирати тепло від об'єкта, що охолоджується і повертати його більш теплому навколишньому середовищу.

Холодильна машина являє собою замкнену систему, всередині якою циркулюється робоче тіло, зване холодильним агентом або хладагентом.

Щоб перенести тепло, необхідно затратити зовнішню енергію на стиснення хладагента. Робота стиснення в холодильних машинах завжди більше роботи розширення. Лінія стиснення на графіках холодильних циклів розташовується вище за лінію розширення, а сам цикл здійснюється проти годинникової стрілка. Тому такі цикли називають зворотними або холодильними циклами.

Для ефективної роботи холодильної машини не байдуже, з яких процесів складається зворотний цикл, що здійснюється в ній. Прагнуть створити такі цикли, в яких отримання холоду відбувається з мінімальною витратою зовнішньої енергії.

Найбільш довершеним холодильним циклом є зворотний цикл Карло, що отримав свою назву на ім'я французького інженера, який запропонував і досліджував його в середині 19 століття. Цей цикл складається з двох ізотермічних (4-1 і 2-3) і двох адиабатных (1-2 і 3-4) процесів.

У ізотермічному процесі (4-1) до холодильного агента підводиться тепло від середи, що охолоджується, при цьому температура залишається постійною. Точка 1 характеризує стан пар хладагента, температура яких відповідає температурі середи, що охолоджується. У процесі адиабатного стиснення (1-2), що протікає без теплообміну з навколишнім середовищем, температура і тиск пар хладагента зростають до значень, при яких починається конденсація їх в рідину. Цей стан характеризується на графіку точкою 2. На цей процес затрачується робота. Процес конденсації протікає при постійній температурі Тк і супроводиться виділенням прихованої теплоти паротворення, яка відводиться в довкілля. Точка 3 на графіку характеризує стан, при якому процес конденсації закінчується і пари холодильного агента повністю переходять в рідкий стан.

У адиабатном процесі розширення (3-4) холодильний агент знижує свою температуру від температури Тк до температури об'єкта, що охолоджується Те. При цій температурі починається процес випаровування рідкого хладагента, який протікає при постійній температурі Те і супроводиться поглинанням прихованої теплоти паротворення (4-1).

Площа заштрихованого прямокутника 1-2-3-4 зображає зовнішню роботу l, яку треба затратити для передачі тепла (q0) 1 кг хладагента від об'єкта, що охолоджується теплому навколишньому середовищу. Відведене тепло (q0) виражається площею прямокутника а-1-4-би.

Цикл Карно є ідеальним циклом. Він передбачає, що температура середи, що охолоджується Те не знижується, а температура навколишнього середовища Тк не підвищується. Крім того, в цьому процесі передбачається відсутність різниці температур між джерелами тепла і холодильним агентом, тобто Те, є температурою кипіння холодильного агента і об'єкта, що охолоджується, а Тк - температура конденсації холодильного агента і навколишнього середовища.

Практично температура об'єкта, що охолоджується завжди повинна бути вище за температуру кипіння холодильного агента. Тоді тепло від об'єкта, що охолоджується мимовільно перейде до більш холодного холодильного агента в процесі 4-1. Температура навколишнього середовища, тобто повітря або води, повинна бути нижче за температуру стислих пар холодильного агента, тоді станеться охолоджування і конденсація пар.

Дослідження показали, що не існує інших холодильних циклів, в яких робота, затрачена на передачу тепла від холодного джерела до теплого, була б менше, ніж в цикле Карно.

Дійсні, реальні цикли холодильних машин відрізняються від теоретичного циклу Карно. Однак при створенні холодильних машин прагнуть до того, щоб цикл, що здійснюється в них як можна більше наближається до циклу Карно.

1.3 Одноступінчата парова компрессионная холодильна машина

Машини, в яких виробіток холоду проводиться за рахунок кипіння рідини з подальшим стисненням пар, що утворилися в компресорі, називаються паровими компрессионными машинами.

Парова компрессионная холодильна машина складається з чотирьох основних вузлів: випарника 2, компресора 1, конденсатора 4 і регулюючого вентиля 3, сполученого між собою трубопроводами в замкнену герметичну систему, в якій циркулює холодильний агент.

Випарник служить для кипіння в ньому холодильного агента, завдяки чому відбирається тепло від об'єкта, що охолоджується.

Компресор служить для відсмоктування пар з випарника, що забезпечує низький тиск киплячого холодильного агента, і для стиснення пар до такого високого тиску, при якому вони можуть сжижаться в конденсаторі.

У конденсаторі перегріті після стиснення в компресорі пари спочатку охлаждаться до температури конденсації, а потім віддають приховану теплоту паротворення, після чого насичені пари перетворюються в рідину.

Регулюючий вентиль дросселирует рідкий холодильний агент від тиску конденсації до тиску кипіння у випарнику і регулює подачу холодильного агента у випарник.

У випарник треба подавати стільки рідини в одиницю часу, скільки устигає її википіти і у вигляді пар отсасывается компресором.

Завдяки витраті енергії на привід компресора, холодильний агент, циркулюючи за системою і міняючи свій агрегатний стан, відбирає тепло від об'єкта, що охолоджується і передає його охолоджуючій воді в конденсаторі. Все тепло, що забирається в об'ємі (Q0), що охолоджується, і тепло, яке отримують пари холодильного агента при стисненні в компресорі (Qе), передається охолоджуючій воді конденсатора (Qк).

Qк = Q0 + Qе - це рівність називається тепловим балансом парової компрессионной холодильної машини.

1.4 Багатоступінчаста парова компрессионная машина

В тих випадках, коли в паровій компрессионной машині повинна бути досягнута порівняно низька температура, а також, коли охолоджуюча конденсатор середа мають температуру понад 30' З і вище, компресор повинен працювати зі значною мірою стиснення.

Висока міра стиснення приводить до зниження продуктивність компресора за рахунок зменшення подачі свіжого хладагента в циліндр через розширення пар, що залишилися в ньому від попереднього стиснення, утворення нагару в циліндрах через високу температуру стиснення, а також через глибоку дросселирования рідкого хладагента.

Щоб підвищити економічність холодильних машин такого типу, при мірі стиснення, рівній восьми і більш, застосовують двоступеневе стиснення і двоступеневу дросселирование.

У двоступеневій холодильній машині можна отримати одну або дві температури випаровування, що дозволяє забезпечувати споживачів холодом двох параметрів.

Цикл холодильної машини з двоступеневим стисненням характеризується послідовним стисненням пар в циліндрі низького тиску ЦНД і циліндрі високого тиску ЦВД з проміжним охолоджуванням пар водою і за рахунок кипіння хладагента.

Робочий цикл здійснюється в наступному порядку: сухі пари, що утворилися у випарнику низького тиску F, засмоктуються циліндром компресора низького тиску В. После стиснення до проміжного тиску перегріті гази спочатку охлаждаться при тому ж тиску водою у водяному охолоджувачі G, а потім, за рахунок випаровування частини хладагента в особливому апараті - проміжній судині

Охолоджена насичена пара з ЦНД;

Пара, що утворилася в проміжному випарнику Е;

Пара, що утворилася в проміжній судині Д при першому дросселировании. Тепло цієї пари пішло на зняття температури перегріву пар, що поступили з ЦНД.

Суміш пар стискується в ЦВД, перегріті пари охлаждаться і переходять в рідкий стан в конденсаторі С. Затем рідину переохолоджується в конденсаторі З і дросселируется. Проходячи через проміжну судину, рідина розділяється на два потоки: йде у випарник проміжного тиску і через регулюючий вентиль або клапан у випарник НД. Пари, що Утворилися з цих потоків хладагента після проміжної судини засмоктуються в ЦВД.

Багатоступінчасте стиснення може бути здійснене системою окремо працюючих холодильних машин - каскадом. У каскадних схемах випарник вищого рівня служить одночасно конденсатором нижчого рівня. У нижній гілці каскаду, як правило, використовується робоче тіло з дуже низькою температурою замерзання, а у верхніх гілках - з більш високою.

2. Холодильні агенти і проміжні хладоносители

2.1 Вимоги, що пред'являються до холодильних агентів

Як раніше відмічалося, робочі тіла холодильних машин носять назву холодильних агентів або хладагентов. Для здійснення робочого процесу в холодильній машині може бути використана будь-яка рідина, при випаровуванні якої від середи, що охолоджується можна відвести необхідну кількість тепла з пониженням температури до заданих меж. Однак від того, який хладагент застосований в холодильній установці, залежать конструкція її машин і теплообмінної апаратури, вага, габарити і інш.

Практично в якості хладагентов застосовуються речовини, що мають порівняно низьку температуру кипіння.

Вимоги, що пред'являються до хладагентам, можна звести в чотири групи:

1. термодинамічні. До них відносяться температура і тиск випаровування, температура і тиск конденсації, теплота випаровування, питома холодопроизводительность, температура замерзання.

Температура випаровування хладагента в робочому режимі повинна бути по можливості такій, щоб тиск у випарнику перевищував атмосферне. Це дозволяє уникнути вакууму в апаратах і пов'язаного з ним проникнення повітря в систему, погіршуючого роботу холодильної машини.

Температура конденсації повинна бути такою, щоб тиск конденсації не перевищував 10 / 20 кгс/см2, оскільки більш високий тиск вимагає більш громіздкої апаратури.

Теплота випаровування хладагента і визначувана нею холодопроизводительность повинна бути як можна більшої. Чим більше теплота паротворення 1 кг хладагента, тим менше хладагента повинно циркулювати в системі.

Холодопроизводительность одиниці об'єму хладагента також повинна бути як можна більшої. Чим вона вище, тим менші розмірі мають машини і апаратуру холодильної установки і тим менше витрати енергії на циркуляцію хладагента.

2. фізико-хімічні. До них відносяться: густина, в'язкість, коефіцієнт теплопровідності, хімічна стійкість при контакті з металами, вологою.

Бажано, щоб густина і в'язкість хладагентов були невеликими, це зменшує витрати енергії на їх циркуляцію. Вони повинні бути стійкими до розчинення маслами. Це зменшує унос масла з компресорів і сприяє кращому збереженню змазки.

Хладагенты не повинні викликати корозію матеріалів, з яких виготовлені апарати холодильних установок, добре розчиняти вологу щоб уникнути її вимерзання на стороні випаровування і володіти достатньою хімічною стійкістю.

3. Фізіологічні. Хладагенты повинні бути нешкідливими для обслуговуючого персоналу, легко виявлятися при витоках, не псувати продукцію тих виробництв, де вони застосовуються.

4. економічні. Хладагенты повинні бути доступні і дешеві.

Розвиток холодильної техніки привів до необхідності спеціалізації холодильних агентів по типах компресорних машин, зонам температур кипіння (високотемпературні, помірного холоду, низькотемпературні), числу рівнів (одне- і двоступеневе, каскадне).

Одним з найбільш поширених холодильних агентів є аміак. Однак в сучасних холодильних машинах все більше застосування знаходять фреоны - холодильні агенти, що отримуються з метану, этана і пропана шляхом заміщення атомів водня на атоми фтору і хлора.

Великі холодильні установки хімічної і нафтопереробної промисловості є споживачами великої кількості холодильних агентів, тому в якості хладагентов вигідно використати продукти, що виробляються на даному підприємстві або що використовуються на ньому у вигляді початкової сировини.

2.2 Властивості найважливіших холодильних агентів

Аміак. Виходить синтетичним шляхом з водня і азоту повітря. Відноситься до сжиженным газів. По термодинамічних властивостях, дешевизні і доступності є одним з кращих хладагентов.

Тиск випаровування аміаку в діапазоні робочих температур від -40 до 0 З коливається від 0,8 до 4,4 кгс/см2, а тиск конденсації не перевищує 13-14 кгс/см2.

Холодопроизводительность 1 м3 пар аміаку вище, ніж у інших хладагентов. З пониженням температури кипіння об'ємна холодопроизводительность аміаку падає.

Основна нестача аміаку - висока токсичность. При будь-яких концентраціях він спричиняє сильне роздратування дихальних шляхів, око, стравоходу.

Аміак коррозирует кольорові метали: цинк, мідь і її сплави, тому в аміачних холодильних станціях забороняється застосовувати вироби з цих матеріалів. Масло в аміаку майже не розчиняється, зате в одному об'ємі води можна розчинити більше за 1000 об'ємів аміаку.

Завдяки різкому запаху можна легко визначити навіть незначні витоки аміаку. Місця витоку визначають індикаторами: папірцем, що просочився фенолфталеином, або тканиною, що просочилася фенолротом.

Для визначення вмісту аміаку в повітрі робочих приміщень холодильних станцій використовують переносні універсальні газоаналізатори типу УГ-2, що показують зміст аміаку, починаючи з 30 мг/м3 повітря.

Транспортують аміак в балонах і залізничних цисцирнах.

Фреон-12 - дифтордихлорметан набув, завдяки своїй безпеці і відносній безвредности, широкого поширення. Слідує, однак, пам'ятати, що на відміну від аміачних пар, пари фреона важче за повітря і при витоках скупчуються в нижніх зонах робочих приміщень, які повинні бути обладнані витяжною вентиляцією.

Фреон-12 не має специфічного запаху, тому для виявлення його витоків застосовують галоидные пальника. При витоку фреона полум'я набуває зеленуватого кольору. Іноді для виявлення витоків встановлюють автоматичні газоаналізатори, які відбирають контрольні проби повітря.

При температурі 400 З і вище за фреоны розкладаються з утворенням фтористого і хлористого водня і частково фосгена - надто отруйної речовини, тому куріння і користування відкритим вогнем в приміщенні забороняється.

Менше ніж у аміаку тиск конденсації дозволяє виготувати поршневые компресори на фреоне-12 з діаметром циліндра в 1,3 рази більшим, ніж у аміачних. Температура перегріву пар на нагнітанні у фреона-12 не перевищує 70 З, тому компресори іноді не забезпечують охолоджуючими сорочками.

Вода у фреоне не розчиняється. Тому перед заправляння фреона в холодильні машини їх ретельно сушать. Волога, що попала в систему з фреоном, будемо замерзати у випарниках і регулюючих вентилях.

Фреоны відрізняються крайньою летючістю, вони проникають навіть через пори звичайного чавуна. Ущільнення фреоновых систем і висока якість з'єднань фреоновых установок - основна задача експлуатаційного і монтажного персоналу.

Фреон-22 - дифтормонохлорметан знаходить поширення в установках з температурами кипіння -60 - 80 З, в яких застосування аміаку неможливе. Він найбільш перспективний і як замінник аміаку в зоні температур від 0 до -60 З, тому що по своїх термодинамічних властивостях не поступається аміаку.

Етилен застосовується в якості хладагента в турбокомпрессорных агрегатах для отримання температур до -100 С. Температура конденсації этилена при атмосферному тиску - 103,6 С. Температура замерзання - 169 С. В воді етилен майже не розчинимо. Горючий, з повітрям утворить вибухонебезпечні суміші. Етилен є сировиною для отримання багатьох хімічних продуктів: поліетилену, дихлорэтана, етилового спирту, тому його застосовують у вигляді хладагента, як правило, там, де він виробляється.

Пропан виходить з попутних газів, що виділяються при видобутку нафти. На відміну від этилена, що є неграничним углеводородом, схильним до полімеризації, пропан погано вступає в хімічні реакції. Застосовується в якості хладагента в установках по отриманню этилена і пропиляна, на заводах синтетичного каучуку і інш. У зв'язку з більшою, ніж у этилена, транспортабельностью може застосовуватися як хладагент в будь-яких місцях.

Застосовується в турбоагрегатах для досягнення температур до -50

2.3 Проміжні хладоносители

В холодильній техніці проміжні хладоносители застосовують у випадках, коли охолоджування безпосереднім випаровуванням хладагента по різних причинах небажане.

Хладоносители повинні мати низьку температуру замерзання, малі в'язкість і густина, висока теплоємність, бути недорогими, нешкідливими і безпечними, не коррозировать метали. Майже всім цим вимогам задовольняє вода.

Охолоджена вода у величезних кількостях застосовується на багатьох промислових підприємствах. У зимовий період машини, призначені для охолоджування води, зупиняють, а в систему подають прямоточную холодну воду. Однак висока температура замерзання обмежує область її застосування.

Найбільше поширення в якості хладоносителей отримали розчини хлористого натрію і хлористого кальцію, звані рассолами. Недоліком рассолов є їх корозійний вплив на метали, який різко посилюється при контакті розсолу з повітрям.

Для зменшення насичення рассолов повітрям застосовують закриті системи рассольного охолоджування, а для ослаблення корозії в рассолы додають речовини, що вповільнюють процес корозії.

Властивості рассолов приведені в табл. 4 Додатки.

Густина розчинів визначається ареометром або зважуванням одного літра розчину.

У зоні температур до -15 З застосовують розчин хлористого натрію, до -45 З - хлористого кальцію.

Для низьких температур використовують також водний розчин этиленгликоля (антифриз).

Этиленгликоль - безбарвна рідина, що не володіє запахом. Температури замерзання її водних розчинів вказані в табл. 5 Додатки.

Антикорозійною добавкою при застосуванні этиленгликоля служить триэтаноламинфосфат.

Завдяки низькій температурі замерзання (-96 З) і низькій в'язкості широке поширення останнім часом в якості хладоносителя отримав метиленхлорид, або як його називають в холодильній техніці - фреон-30. Експлуатація його в ряді заводів показала, що при ретельній осушке системи він є ефективним низькотемпературним хладоносителем. При його застосуванні сальники насосів повинні бути виготовлені з спеціальних матеріалів.

Крім того, в якості хладоносителей застосовують етиловий спирт, толуол і інші органічні речовини з низькою температурою замерзання.

3. Холодильні машини і агрегати

3.1 Типи холодильних машин, системи охолоджування

Типи холодильних машин. Холодильні машини за принципом отримання холоду діляться на дві групи: робота однієї з них пов'язана з витратою механічної енергії, іншою - з витратою тепла.

До першої групи відносяться найбільш поширені в сучасній техніці компрессионные холодильні машини, до другої - абсорбционные і пароэжекторные.

Принцип роботи компрессионных машин заснований на стисненні хладагентов компресором для їх конденсації, в абсорбционных машинах хладагенты поглинаються особливими речовинами - вбирачами з подальшим їх випарюванням при більш високому тиску, відповідному тиску конденсації.

У пароэжекторной водяній холодильній машині випаровування води відбувається при низькому тиску, що створюється струйным апаратом - паровим эжектором.

Для отримання холоди застосовують також газові холодильні машини, роль хладагента в яких виконує повітря. Такі машини входять до складу установок по отриманню азоту, кисня і аргону з повітря.

Холодильною установкою називається об'єднання холодильної машини з іншими елементами, що здійснюють процеси розподілу і споживання холоду.

Для отримання холоду іноді використовуються машини з незамкненим циклом, тобто без повернення хладагента, що випарувався, наприклад, установки для отримання твердої вуглекислоти.

Найбільш ефективний спосіб безперервного охолоджування пов'язаний з процесами кипіння рідкого хладагента і його подальшою конденсацією в парових холодильних машинах.

Системи охолоджування. А залежність від умов використання холоду, температурного рівня, конструктивних можливостей і призначення апаратів, споживаючих холод, а також від вимог техніки безпеки, застосовує систему охолоджування: з проміжним хладоносителем або безпосереднього випаровування.

У системі з проміжним хладоносителем вода, розчин солей або рідина з низькою температурою замерзання охлаждаться у випарнику холодильної машини і по трубопроводах циркуляційним насосам подаються до місць споживання холоду.

Такі системи використовують при передачі холоди на значні відстані, при розгалуженій мережі, а також у випадках, коли контакт хладагента з середою, що охолоджується небезпечний.

У системі з проміжним хладоносителем процес теплопередачі відбувається двічі: від середи, що охолоджується до хладоносителю і від нього у випарнику - до хладагенту, тому холодильна установка повинна працювати з більш низькою температурою, ніж в системі без проміжного хладоносителя. Лише при цій умові буде досягнутий необхідний температурний перепад між середою, що охолоджується і хладоносителем.

На циркуляцію хладоносителя, крім цього, затрачується енергія, що витрачається насосом.

Все це збільшує вагу і вартість обладнання холодильної установки, викликає необхідність виготовлення і монтажу обладнання для приготування, зберігання, охолоджування і циркуляцій хладоносителя.

У системах безпосереднього випаровування холодильний агент кипить в апаратах, споживаючих холод. Ці системи застосовуються в холодильних установках всіх діапазонів, особливо при низьких температурах охолоджування, коли вибір хладоносителя утруднений. У цих установках тепло відразу передається від середи, що охолоджується до хладагенту. Відпадає необхідність підтримки двійчастого температурного перепаду. Стають зайвими громіздкі системи приготування і циркуляції хладоносителя. Установки безпосереднього випаровування економічніше за системи з хладоносителем, однак ним також властиві недоліки:

- відсутність здатності акумулювати холод;

- ускладнення конструкції апаратів споживачів холоду;

- необхідність разводки великої кількості хладагента, часто більш вибухонебезпечної і токсичного, ніж хладоноситель, велика небезпека його витоку в приміщення, де знаходяться споживачі холоду;

- трудність регулювання подачі хладагента до споживачів з колеблющимся притокою тепла.

Крім того, системи безпосереднього випаровування недоцільно застосовувати при подачі холоду з великих холодильних установок на великі відстані; при заповненні розгалужених систем хладагентами, що дорого коштують; при великому впливі тиску стовпа рідкого хладагента на температуру його кипіння; в установках кондиціонування повітря при використанні токсичних хладагентов.

По мірі удосконалення способів автоматичного регулювання подачі хладагента, оснащення промисловості машинами, захищеними від гідравлічних ударів, і переходу на безпечні хладагенты, системи безпосереднього випаровування, як більш економічні, будуть витісняти системи з проміжним хладоносителем.

У установках кондиціонування повітря на м'ясо- і рыбохолодильниках користуються системою повітряного охолоджування. Тут повітря, що подається в приміщення, заздалегідь охлаждаться в спеціальних апаратах - воздухоохладителях, тобто він по суті є проміжним хладоносителем.

Тепловий насос. У будь-якій холодильній машині при витраті підведеної ззовні роботи тепло передається від холодного випарника до теплого конденсатора.

Підбираючи хладагенты, що мають високі температури конденсації, або зменшуючи подачу води на конденсатор, можна отримати таку температуру охолоджуючої води після конденсатора, яка дозволить використати її для опалювання будівель, гарячого водопостачання і т.д. Така машина буде працювати в режимі теплового насоса, тобто буде передавати тепло від холодного випарника до гарячого теплоносія.

Теплові насоси можуть використовуватися для установок сезонного опалювання і охолоджування будівель. У якості хладагента застосовуються фреон-12, фреон-142 і фреон-11.

Комбіноване виробництво тепла і холоду дозволяє використати одні і ті ж установки для конденсування повітря - влітку і для опалювання приміщень з подачею тепла або холоду на кондиціонери - взимку.

Теплові насоси дозволяють використати тепло низького потенціалу, застосування якого для інших цілей практично неможливе.

Вода з температурою 30-40 З, нагріта за рахунок зняття тепла в хімічних або металургійних виробництвах, подається на конденсатори холодильної установки, працюючої в режимі теплового насоса, де нагрівається до температури 60-70 З і використовується для гарячого водопостачання.

3.2 Холодильні агрегати

Для спрощення монтажу і експлуатації окремі елементи холодильних машин: компресори, конденсатори, випарники, допоміжна апаратура, щити управління конструктивно об'єднують і випускають у вигляді готових агрегатів на загальній рамі або пов'язаних опорах.

До складу агрегату може увійти вся холодильна машина або частина її елементів.

Холодильні агрегати, як правило, компактні, відрізняються найменшою протяжністю трубопроводів, зручні в експлуатації.

При агрегатуванні холодильних машин найбільш складні і відповідальні операції - зборку компресора з електродвигуном, герметизацию і осушку системи, установку приладів автоматики здійснюють в спеціально обладнаних складальних цехах, укомплектованих висококваліфікованим персоналом і сучасними коштами технічного контролю.

Елементи холодильних машин об'єднують в агрегати в різних поєднаннях:

- компресорні агрегати, що складаються з компресора і двигуна, змонтованого на загальній рамі. Такі агрегати застосовуються як в стаціонарних холодильних установках, так і в транспортних, де важко забезпечити необхідну жорсткість підмурівка під компресор і двигун;

- компрессорно-конденсаторные агрегати, які включають компресор з відповідною арматурою, двигун, конденсатор, а також частина допоміжних апаратів (маслоотделитель) і щит управління з набором контрольно-вимірювальних приладів;

- випарно-регулюючі агрегати, вживані звичайно у фреоновых холодильних машинах, збирають на загальній рамі з випарника, ресивера, теплообмінника і регулюючої станції з відповідними вентилями і контрольно-вимірювальними приладами. Такі агрегати в з'єднанні з компрессорно-конденсаторным агрегатом утворять холодильну машину;

- испарительно-конденсаторные агрегати, в яких горизонтальні кожухотрубные випарники і конденсатори розташовують на загальній рамі, один над іншим. На тій же рамі монтують теплообмінник, фільтр, запорную арматуру і щит для приладів автоматики.

Испарительно-конденсаторные агрегати великих турбохолодильных машин доповнюють ще і проміжним баком, в якому здійснюється процес дросселирования хладагента.

Апаратні агрегати можуть перебувати і з інших елементів: конденсатора з ресивером і т.д.

Комплексні холодильні агрегати включають всі елементи машини, необхідні для здійснення повного холодильного циклу. Вони складаються з компресора, конденсатора, випарника, допоміжної апаратури і приладів автоматики, сполученого трубопроводами в замкнену єдину систему.

До конструкцій холодильних агрегатів пред'являються наступні вимоги:

- компактність;

- зручність демонтажу і ремонту суміжних елементів і вузлів;

- одностороннє обслуговування - вентилі, оглядове скло, звернені в одну сторону;

- відсутність виступаючих за габарити агрегату деталей, незручних при упаковці і перевезенні;

- доцільність і простота монтажної схеми агрегату, мінімальна кількість запорной арматури і достатня оснащеність коштами контролю, управління і захистів.

Холодильні агрегати і машини розрізнюють: аміачні, фреоновые, абсорбционные водоаммиачные і пароэжекторные.

4. Експлуатація холодильних установок

4.1 Загальні вимоги і задачі експлуатації

Машини і апарати холодильних установок розміщують так, щоб забезпечувалося їх нормальне обслуговування і ремонт.

Обслуговування холодильної установки полягає в підготовці її до роботи, пуску, регулюванні подачі хладагента у випарну систему, догляді за холодильною установкою під час роботи, установці і вимкненні машин і апаратів, дотриманні правил техніки безпеки, підтримці в чистоті і справності машин і робочих приміщень, а також заповненні необхідної звітної документації.

Вступ на чергування змінного персоналу починається з перевірки записів в журналі роботи холодильної станції, а закінчується контролем температур в основних точках холодильного циклу і перевіркою роботи обладнання холодильної станції.

Обидві зміни - така, що здає і що приймає - розписуються про здачу і прийом зміни в журналі.

Дежурные періодично перевіряють кількість і густину розсолу, подачу води на конденсатори, справність аварійної вентиляції, наявність необхідних запасних частин, матеріалів і інструмента, коштів особистого захисту. Особлива увага повинна бути приділена перевірці стану частин компресорів, що труться і насосів, роботи масляної системи.

Для зручності обслуговуючого персоналу на трубопроводах охолоджуючої води встановлюють оглядові ліхтарі або інші прилади, що дозволяють стежити за протоком води.

У різних місцях холодильної установки влаштовують також гнізда для приладів, що вимагають як для постійного контролю за роботою установки, так і для періодичних випробувань. Манометри, термометри і інші вимірювальні прилади встановлюються так, щоб при пуску установки вони знаходилися в полі зору машиніста і його помічника.

Автоматичну регулюючу арматуру звичайно дублюють ручної. Це дозволяє продовжувати виробіток холоду при виході з ладу частини приладів автоматичного регулювання.

Середні і великі холодильні установки, в основному, працюють з ручною системою пуску. Технічна експлуатація їх досить складна і вимагає від обслуговуючого персоналу глибоких знань фізичних основ отримання холоду, пристрою машин, апаратів і правил поводження з ними.

Для полегшення роботи персоналу в машинних відділеннях холодильних станцій вивішують схеми трубопроводів, плани розташування обладнання, зведення про основні параметри холодильних установок.

З метою орієнтації обслуговуючого персоналу в розгалужених схемах трубопроводів їх забарвлюють в умовні кольори. Частіше за все застосовують наступне забарвлення:

- для трубопроводів хладагента: нагнетательных - червоний колір, рідинних - жовтий, всмоктуючого - синій;

- для трубопроводів розсолу: напірних - зелений, зворотного - коричневий;

- для трубопроводів води: напірних - голубой, зворотних - фіолетовий.

При наявності декількох параметрів холоду на забарвлені трубопроводы наносять ще і умовні кільця, що показують, до якої машини відноситься даний трубопровід.

Ефективна і надійна робота будь-якої холодильної установки залежить не тільки від хорошого технічного стану обладнання, але і від грамотної його експлуатації. Безпосереднє спостереження за роботою обладнання ведуть машиністи, їх помічники, апаратники, чергові слюсарі і електрики.

Основна їх задача - підтримка заданих параметрів роботи холодильних машин з найменшою витратою енергії і експлуатаційних матеріалів і суворим виконанням правил техніки безпеки.

Для успішного виконання задач, що стоять перед експлуатаційним персоналом, необхідні:

- висока якість і справність обладнання;

- забезпеченість контрольно-вимірювальними приладами;

- наявність запасних частин, інструмента і ремонтних пристосувань;

- наявність хладагента, хладоносителя, води, мастильних масел;

- правильне заповнення систем хладагентом і хладоносителем;

- відсутність забруднень на поверхнях теплопередачі;

- своєчасна профілактика і проведення ремонтів;

- висока кваліфікація обслуговуючого персоналу.

Експлуатація холодильних установок регламентується спеціальними інструкціями. Недотримання їх може привести до порушення технологічного процесу у споживачів холоду і підвищення витрати енергії на отримання холоду.

Послідовність окремих операцій при пуску і зупинці і порядок обслуговування залежать від конструктивних і експлуатаційних особливостей холодильної установки, які обов'язково повинні бути відображені в інструкції по обслуговуванню.

До експлуатації промислових холодильних установок допускаються обличчя, що досягли вісімнадцятирічного віку, минулі медичний огляд і що мають посвідчення про закінчення навчання вибраної спеціальності.

Обслуговуючий персонал повинен добре знати і суворо дотримувати правила і інструкції по експлуатації і ремонту обладнання і приладів холодильних станцій. Машинні відділення холодильних станцій є робочим місцем машиніста і його помічника. Насосні і апаратні відділення обслуговують апаратники, підлеглі машиністу і согласующие з ним всі свої дії.

Персонал холодильних станцій щорічно здає екзамени кваліфікаційної комісії. Результати екзаменів оформляють протоколом. Особам, що здали ці екзамени, видають спеціальні посвідчення.

5. Ремонт обладнання холодильних установок

5.1 Задачі і види ремонту

Тривалість і надійність роботи обладнання залежать від правильної організації профілактичного огляду і ремонту машин і апаратів.

У процесі роботи окремі вузли і деталі обладнання зносяться. Це приводить до погіршення роботи, зниженню міцності і порушенню герметичності обладнання. Первинна якість поверхонь деталей, що сполучаються гіршає. Через утворення рисок, вм'ятин, задиров масляна плівка розривається, що в свою чергу викликає підвищений знос деталей. Все це знижує безпеку і ефективність роботи установок.

Основними видами зносу є механічний, хімічний і тепловий.

Причиною механічного зносу є тертя і удари, погана змазка і бруд.

Хімічний знос в основному відбувається через корозію. У результаті знижується міцність і герметичність обладнання.

Тепловий знос є слідством впливу на деталі високих або температур, що різко змінюються. Поломки клапанних пластин, поршневых кілець, тріщини в циліндрах виникають частіше за все по цих причинах.

Не можна допускати роботу обладнання із зносом зверх граничного, оскільки це приведе до великого об'єму ремонтно-восстановительных робіт або до виходу його з ладу на тривалий термін.

Основною задачею ремонту є відновлення робочих параметрів зношених деталей і вузлів. Своєчасний і ретельний ремонт дозволяє протягом тривалого часу зберігати продуктивність, міцність і безпеку роботи обладнання. При ремонті машин прагнуть передусім відновити первинні зазори в сочленениях і чистоту поверхонь з тим, щоб надійно забезпечити рідинне тертя. Ремонт апаратури зводиться, в основному, до очищення поверхонь, проведення антикорозійних робіт і усунення негустини в з'єднаннях.

Основою організації ремонту є система планово-запобіжних ремонтів ППР, що проводяться по зазделегідь складених графіках. Така система забезпечує безперервну підтримку обладнання в прецездатний стані.

На великих і середніх холодильних установках в залежності від об'єму робіт проводять поточний, середній і капітальний ремонт.

У поняття поточний ремонт входить планово-запобіжний (профілактичний) огляд обладнання і порівняно невеликий по об'єму ремонт, що дозволяє забезпечити роботу цього обладнання в подальший міжремонтний період.

Для кожного вигляду ремонту відповідно до інструкцій заводів-постачальників обладнання і відомчих нормативів складають графіки ППР, в яких визначаються межремонтные періоди, терміни і об'єми ремонтних робіт, відповідальні за проведення ремонту, а також порядок приймання відремонтованого обладнання в експлуатацію.

Профілактичний огляд безперервно діючого холодильного обладнання проводиться 1 разів в місяць незалежно від стану обладнання. Під час огляду проводиться планова зупинка частини обладнання холодильної станції, під час якої перевіряють найбільш вразливі деталі компресорів, насосів, мешалок. Обладнання частково розбирають і перевіряють стан вузлів і деталей, доступ до яких при роботі машин утруднений. Виявлені несправності усувають, очищають і промивають окремі вузли, перевіряють і регулюють зазори, перевіряють кріплення і т.д. Тривалість зупинок не перевищує 12 ч.

Не всі перераховані роботи виконують при кожному профілактичному огляді. Деякі з них, якщо при огляді не виявлені несправності, здійснюють тільки при кожному третьому огляді, тобто приблизно 1 разів в квартал.

При проведенні профілактичних оглядів складають відомості дефектів, службовців документом для підготовки і проведення подальших ремонтів.

Середній ремонт проводиться приблизно один раз в рік, переважно в холодний час року, коли теплові навантаження на холодильну установку знижуються.

На хімічних, нафтопереробних і металургійних підприємствах середні ремонти холодильних установок приурочують до зупинки виробництв, що обслуговуються цією установкою.

Якщо в ході поточного ремонту виконують невідкладні роботи, застережливі аварійний знос, то задача середнього ремонту - усунення всіх дефектів, забезпечення працездатності обладнання на тривалий термін.

При поточному ремонті зазори регулюють, міняючи регулювальні прокладки. При середньому ж ремонті, якщо зменшення товщини прокладок не забезпечить компенсацію природного зносу на найближчі два роки, проводять перезаливку підшипників.

Тривалість середнього ремонту залежить від розмірів обладнання, його стану, підготовленості до ремонту, кваліфікації персоналу і т.д.

Срої проведення ремонту можуть бути значно скорочені, а його якість підвищена за рахунок застосування вузлового методу ремонту, при якому окремі вузли машин готують зазделегідь і в процесі ремонту ними замінюють дефектні.

Модернізація обладнання, що проводиться під час середнього ремонту, дозволяє підвищити його довговічність і надійність в роботі, збільшити виробіток холоду, знизити енергетичні витрати.

Капітальний ремонт - найбільший по об'єму вигляд планово-запобіжного ремонту. Після нього повинна бути відновлена працездатність всіх вузлів і деталей і їх паспортна характеристика. Проведенню капітального ремонту також передують огляди обладнання, що проводяться при поточному і середньому ремонтах. Інтервали між капітальними ремонтами складають 3-4 року.

Збільшена культура експлуатації холодильних установок, автоматизація систем змазки і регулювання, високоякісне проведення поточних і середніх ремонтів дозволили довести періоди між капітальними ремонтами холодильного обладнання великих сучасних підприємств до 8-10 років.

При технічному переозброєнні підприємств замість чергового капітального ремонту замінюють застаріле і малоефективне обладнання на нове, більш продуктивне.

Практична частина

Контрольне завдання № 1

«Визначення абсолютного базового показника трудомісткості виготовлення побутової техніки».

У основі конструювання і виготовлення побутової техніки лежить принцип економічності, який визначається зниженням вартості проектних робіт і виробничих витрат.

Позитивний результат досягається використанням ефективних технічних рішень, сучасних матеріалів і технологій. Одним з параметрів, який визначає економічність виробництва, є трудомісткість виготовлення побутової техніки, що характеризується порівнянням абсолютного базового показника нового зразка з аналогом.

Початкові дані:

1. Робочий параметр побутового холодильника - холодопроизводительность - 150 Вт.

2. маса холодильника - 60 кг.

Рішення:

1. Основний технічний параметр зразка, кг/Вт:

Рт = m / Р q

Рт = 60 / 150 = 0,4

2. Коефіцієнт складності конструкції:

До сл = Ра / Рт, де

Ра = 0,45 кг / Вт - основний технічний параметр аналога.

До сл = 0,45 / 0,4 = 1,125

3. Коефіцієнт зниження трудомісткості виготовлення зразка, що проектується:

До ст = (100 / (100 + До пт)) t, де

t = 2 року - термін проектування;

До пт = 10 % - зростання продуктивності труда;

До ст = (00 / (100 + 10) 2 = 0,826

4. Абсолютний базовий показник трудомісткості виготовлення, нормо-година:

Т бп = Та * До сл * До ст, де

Т а = 220 нормо-година - трудомісткість виготовлення аналога.

Т бп = 220 * 1,125 * 0,826 = 204,435

Висновки: Трудомісткість виготовлення спроектованого холодильника знизилася в 0,929 раз (Т бп / Та).

холодильний агент установка

Контрольне завдання № 2

«Оцінка економічних показників надійності (довговічність) нового зразка побутової техніки по інформації про параметри аналога».

Надійність є складним параметром, який включає в себе в залежності від умов експлуатації виробу такі показники як безвідмовність, довговічність, ремонтопригодность і сохраняемость. Надійність визначає тривалість функціонування і характеризує напрацювання і ресурс побутової техніки. Напрацювання є тривалість або об'єм виконаної роботи.

Ресурс є напрацювання від початку експлуатації до настання граничного стану, при якому подальша експлуатація техніки небезпечна і недопустима. Знаючи ресурс, встановлюють термін служби техніки, термін безвідмовного напрацювання, а також календарну тривалість експлуатації, протягом якої виріб не досягне граничного стану з імовірністю, вираженою у відсотках, званої гаммою-процентним терміном служби.

При наявності економічних характеристик техніки і параметрів надійність обчислює економічні показники надійності, які визначають витрати коштів для забезпечення заданої надійності техніки в експлуатації.

Початкові дані:

Вартість побутової техніки, крб. - 7000.

Рішення:

1. річний фонд робочого часу, ч.:

tр = Кп d t, де

d = 365 днів - число днів в році;

t = 24 години - тривалість роботи побутової техніки за добу,

Кп = 0,85 - коефіцієнт, що враховує простої на профілактику і т.п.

tр = 0,85 * 365 * 24 = 7446 ч.

2. Число сервісних обслуживаний по заміні вузлів (деталей), виявлених в процесі діагностики:

а = tр Т / tу, де

Т = 12 років - термін служби холодильника;

tу = 35000 ч. - встановлений безвідмовний виробіток.

а = 7446 * 12 / 35000 = 2,552

3. Витрати коштів на заміну деталей (вузлів), що виробили ресурс, крб.:

Цз = а Цд, де

Цд = 0,02 Ц - вартість ресурсних деталей, крб.

Цз = 2,552 * 0,02 * 7000 = 357,28 крб.

4. Витрати коштів, зумовлені сервісним (технічним) обслуговуванням, крб.:

Цс = а tс zс зс, де

zс = 2 чол. - число персоналу, зайнятого сервісним обслуговуванням;

tс = 1,5 ч тривалість сервісного обслуговування;

зс = 20 крб./година. - середня часова заробітна плата обслуговуючого персоналу.

Цс = 2,552 * 1,5 * 2 * 20 = 153,12 крб.

5. Сумарні витрати за термін служби, зумовлені чинниками довговічності вузлів, крб.:

Цд = Цз + Цс

Цд = 357,28 + 153,12 = 510,4 крб.

6. Економічний показник довговічності, крб./крб.:

Д = Цд / Ц.

Д = 510,4 / 7000 = 0,072

Висновки: Забезпечення заданої довговічності холодильника зажадає додаткових витрат рівних величині 0,072 рублів.

Контрольне завдання № 3

«Оцінка інтегральних показників якості нового зразка побутової техніки».

Інтегральний показник якості спроектованої техніки визначається з урахуванням економічного показника довговічності.

Якість виробу являє собою відносну характеристику, засновану на порівнянні значень показників якості техніки, що оцінюється з базовими значеннями відповідних показників аналога.

Одним з важливих економічних показників є інтегральний показник якості виробу, що відображає співвідношення сумарного корисного ефекту від експлуатації і сумарні витрати на створення і експлуатацію побутової техніки. Чим більше значення інтегрального показника якості виробу, тим вище корисний ефект, що отримується на кожний рубель витрат. Частіше за все чинник довговічності нового зразка техніки в умовах експлуатації знижує інтегральний показник якості через збільшення експлуатаційних витрат на забезпечення заданої надійності.

Рішення:

1. Тривалість зупинок на планове сервісне обслуговування, ч.:

Тс = а tс

Тс = 2,552 * 1,5 = 3,828

2. Тривалість зупинок на екстрене сервісне обслуговування, ч.:

Тэ = tр tв / tн, де

tв = 2 - середній час відновлення відмови,

tн = 55000 ч - середнє напрацювання на відмову.

Те = 7446 * 2 / 55000 = 0,27 ч

3. Тривалість профілактичних оглядів техніки протягом року, ч.:

Тп = tр t0 / ∆ t, де

t0 = 0,02 tв - тривалість огляду, ч.

∆ t = 0,03 tр - періоди між оглядами, ч.

Тп = 7446 * 0,02 * 2 / 0,03 * 7446 = 1,333

4. Коефіцієнт технічного використання:

Кти = 1 - (Тс + Те + Тп)( / tр)

Кті = 1 - (3,828 + 0,27 + 1,333) / 7446 = 1 - 0,0007 = 0,9993

5. Параметр функціонування побутової техніки:

У натуральному вимірюванні Qн = ŋт Кті Рq tр, де ŋт = 0,85 - коефіцієнт корисної дії, то

Qн = 0,85 * 0,9993 * 150 * 7446 = 948700,44 Вт ч/рік,

В вартісному вимірюванні Q = Qн Це /1000, де Це = 0,15 руб/кВт ч - вартість одиниці електроенергії.

Q = 948700,44 * 0,15 / 1000 = 142,3 крб./рік.

6. Річна заробітна плата операторів сервісного обслуговування, крб./рік:

А = zс зс tс d

А = 2 * 20 * 1,5 * 365 = 21900 крб./рік.

7. Витрати на реновація техніки, крб./рік.

М = Ц / Т

М = 7000 / 12 = 583,33 крб./рік

8. Витрати, зумовлені чинником довговічності, крб./рік:

З = МД

З = 583,33 * 0,072 = 42 крб./рік

9. Витрати на электропотребление, крб./рік:

Е = Рс tр Це Кті, де

Рс = 1,5 кВт ч/ доби - добова витрата електроенергії.

Е = 1,5 * 7446 * 0,15 * 0,9993 = 1674,18 крб./рік.

10. Інтегральний показник якості техніки, Вт ч/крб.:

а) без урахування довговічності

Ік = Qн / (А + М + Е)

Ік = 948700,44 / (21900 + 583,33 + 1674,18) = 948700,44 / 24157,51 = 39,27

б) з урахуванням довговічності

Ікд = Qн / (А + М + Е + З)

Ікд = 948700,44 / (24157,51 + 42) = 948700,44 / 24199,51 = 39,2

Висновки: Вплив чинника довговічності на параметр функціонування машини з урахуванням експлуатаційних витрат. Чинник довговічності в умовах експлуатації знизив інтегральний показник в 1,002 рази (Ик / Ікд) через збільшення експлуатаційних витрат на забезпечення заданої надійності техніки.

Контрольне завдання № 4

«Оцінка інтегрального показника ефективності нового зразка побутової техніки».

Інтегральний показник ефективності визначається з урахуванням інтегрального показника якості нового зразка техніки.

Інтегральний показник ефективності є комплексним показником, який відображає співвідношення сумарного корисного ефекту у вартісному вимірюванні при довговічній, безвідмовній експлуатації і сумарних витрат на створення і експлуатацію побутової техніки.

Використовуючи інтегральні показники ефективності, можна оцінити вплив чинників надійності на витрати за період експлуатації техніки.

Початкові дані:

Вартість матеріалів і обладнання, Цм - 400 крб.

Рішення:

1. Економічний показник безвідмовності, крб./крб.:

Би = 1 / Ц (tр Т/tн) (tн zн Зв + Цв), де

Zн = 2 - число допоміжних робітників,

Зв = 0,8 3с d - середня річна заробітна плата допоміжних робітників, крб./рік,

Цв = 0,02 Ц - вартість матеріалів.

БИ = 1 / 7000 (7446 * 12 / 55000) (55000 * 2 * 0,8 * 20 * 365 + 0,02 * 7000) = 1 / 7000 * 1,62 (642400000 + 140) = 148818,42

2. Економічний показник надійності, крб./крб.:

Н = Д + БИ

Н = 0,072 + 148818,42 = 148818,492

3. Витрати, зумовлені чинниками надійності, крб./рік:

Зн = МН,

Зн = 583,33 * 148818,492 = 86810290,9

4. Витрати на висхідні матеріали і обладнання, крб./рік:

І = Ки Цм, де

Ки = 3 шт./рік - кількість допоміжних матеріалів.

І = 3 * 400 = 1200

5. Сумарні витрати на функціонування холодильника, крб./рік:

а) без урахування чинника надійності Е = А + М + Е + І,

Е = 21900 + 583,33 + 1674,18 + 1200 = 25357,51

б) з урахуванням чинника надійності Ен = Е + Зн

Ен = 25357,51 + 86810290,9 = 86835648,41

6. Інтегральний показник ефективності техніки:

а) без урахування чинника надійності Іе = Q / Кті Е,

Іе = 142,3 / 0,9993 * 25357,51 = 142,3 / 25339,76 = 0,0056

б) з урахуванням чинника надійності Іен = Q / Ен,

І эн = 142,3 / 86835648,41 = 0,0000016

Висновки: З урахуванням чинника надійності витрати при експлуатації нового зразка техніки, як правило, збільшуються в 610229,43 раз (Еї / Е) і становлять 86835506,11 крб./рік (Эн - Е). Інтегральний показник ефективності техніки при цьому меншає.

Список літератури

1. Ю.І. Фрімштейн «Промислові холодильні установки», М, 1987 р.

2. Гладкевич В.В. «Техніка і технологія сучасних виробництв», СПб, 1999 р.

3. С.С. Червяков «Основи холодильної справи», М, 1990 р.

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка