- температура охлаждаемой среды в холодильно-технологическом оборудовании;
- давление всасывания хладагента в компрессор;
- температура и давление кипения хладагента в испарителе;
- температура всасывания хладагента в компрессор;
- температура и давление нагнетания хладагента компрессором;
- температура и давление конденсации хладагента;
- температура наружного воздуха;
Перечисленный перечень контролируемых параметров является минимальным, который необходим для обеспечения снижения потребления электроэнергии на производство холода.
9.4. Оценка эффективности мер по энергосбережению
Затраты на электроэнергию, потребляемую термокамерой (аналогом) в год:
Зэ. =Nэ ·Тэфф·Цэ,
где Nэ - потребляемая мощность термокамеры, кВт;
Тэфф - эффективный фонд рабочего времени, ч/год;
Цэ= 1,62 руб. - цена 1 кВт·ч (средняя цена по России).
Зэ.а.= 2,5·8468·1,62 = 34295,41 руб./год.
Затраты на электроэнергию проектируемой термокамерой (с учетом того, что у данной камеры потребляемая мощность Nэ = 3,5 кВт)
Зэ.п.= 3,5·8468·1,62 = 48013,5 руб./год.
Увеличение расхода электроэнергии обусловлено применением в проектируемой термокамере более мощных компрессоров, что влечет за собой увеличение холодопроизводительности установки и количества испытательных циклов в год в 1,74 раза, при этом снижается удельный расход электроэнергии на единицу вырабатываемого холода с 2,05 до 1,63 руб./МДж.
9.5. Выводы к разделу
Рассмотренное мероприятие является среднезатратным. Предлагаемая замена морально и физически устаревшего теплообменного оборудования на современное, а также другие мероприятия дают существенный производительный эффект, повышают надежность работы технологической схемы и улучшают условия труда обслуживающего персонала.
10. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА
10.1. Введение к разделу
Объектом для проектирования является испытательная термокамера. Термокамера предназначена для испытания изделий промышленности на воздействие отрицательных и положительных температур в определенных диапазонах, с заданной скоростью их изменения и определенной точностью поддержания. Термокамера изготовлена по проекту, отвечающему требованиям действующих нормативно-технических документов.
Целью проектирования является не только достижение требуемой производительности и качества проводимого испытания, но и обеспечение высокого уровня безопасности эксплуатации и обслуживания производственного оборудования, а также улучшение условий труда.
В данном разделе доказывается, что применение хладагентов R22 и R23 являются экологически безопасным и не оказывает вредного воздействия на обслуживающий персонал при соблюдении техники безопасности.
10.2. Безопасность проекта
10.2.1. Основные опасности производства и условий труда
Получение низкоотриицательных испытательных температур в камере, является следствием использования каскадной схемы на фреонах R22 и R23.
Наиболее часто фреоны представляют собой соединения четырех элементов: углерода, водорода, фтора и хлора. Последние три определяют многие из важнейших свойств, в частности горючесть, токсичность, время жизни в атмосфере.
Учитывая многочисленные свойства хладагентов, с тем чтобы обеспечить высокие энергетические и эксплуатационные характеристики низкотемпературных установок, им свойственны:
- токсичность, воздействие на людей и животных;
- запах;
- горючесть и взрывоопасность:
- прямое воздействие на глобальное потепление;
- влияние на озоновый слой Земли;
- химическая стабильность;
- коррозионная активность;
- легкость в обнаружении утечек.
Утечка хладагента возможна в узлах соединения трубопроводов (некачественная пайка) или при заправке системы фреоном.
Безопасность хладагента - важнейший вопрос при его выборе.
Токсичность - это относительное свойство, которое проявляется, если создается опасная степень концентрации данного вещества в воздухе.
Фреоны R22 и R23 относятся к I группе - высокотоксичные хладагенты, которые способны вызвать смерть или нанести серьезный вред здоровью человеку при относительно небольшой концентрации или при нахождении человека в такой атмосфере сравнительно короткое время
При вдыхании воздуха с большим содержанием этих газов появляются признаки отравления, а при вытеснении ими воздуха человек погибает от удушья. Жидкий R22 ,попадая на кожу, может вызвать отморожение, а попадаю в глаза - повредить их. При нагревании может разлагаться с образованием ядовитыx веществ. Все эти опасности возрастают с увеличением количества холо-дильного агента в системе. Предельно допустимые концентрации (ПДК) фреонов, применяемых в проекте, согласно [15] составляет 3000мг/м³.
Присутствие хладона в машинном отделении, производственныx помещении, холодильной камере определяют с помощью газоанализаторов и сигнализаторов, датчики которых находятся в местах, в которых утечка хладагента наиболее вероятна. При достижении концентрацией хладона в воздухе порогового значения включается световая или звуковая сигнализация. Утечки хладона можно обнаружить течеискателем или по масляным пятнам, по присутствию красителя, если он введен в хладагент.
Работа термокамеры отличается высоким уровнем автоматизации технологических процессов. Все технологические линии оборудованы автоматическими панелями управления, имеют блокировки и системы аварийной остановки.
Такой уровень автоматизации повышает безопасность ведения технологического процесса.
В случаях неисправности электрооборудования, нарушения изоляции, от-сутствия заземления, имеется опасность поражения электрическим током, кото-рая увеличивается в сырых помещениях.
Вредными производственными факторами, вредно влияющими на организм человека, являются шум и вибрация при работе компрессора.
10.2.2. Электробезопасность
Согласно требованиям [16] электробезопасность должна обеспечиваться:
- конструкцией установки;
- техническими способами и средствами защиты;
- организационными и техническими мероприятиями.
10.2.2.1. Обеспечение электробезопасности конструкцией установки.
Конструкция испытательной термокамеры разработана таким образом, чтобы работающие не подвергались опасным и вредным воздействиям электрического тока и электромагнитных полей, и соответствовала требо-ваниям электробезопасности.
10.2.2.2.Обеспечение электробезопасности техническими способами и средствами защиты.
Для обеспечения оптимальной защиты от поражения электрическим током целесообразно применять технические способы и средства в сочетании друг с другом.
Для обеспечения защиты от случайного прикосновения к токоведущим частям термокамеры применены следующие способы и средства:
- безопасное расположение токоведущих частей;
- изоляция токоведущих частей;
- защитное отключение.
Для обеспечения защиты от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям установки, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции, согласно [17] применены следующие способы:
-защитное заземление;
- защитное зануление;
- контроль изоляции.
3ащитное заземление следует выполнять преднамеренным электрическим соединением металлических частей электроустановок с "землей" или её эквивалентом.
В качестве заземляющих устройств электроустановок должны использо-
ваться естественные заземлители.
3ануление следует выполнять электрическим соединением металлических частей электроустановок, доступные для прикосновения человека и не имеющие других видов защиты, обеспечивающих электробезопасность.
В качестве заземляющих и нулевых защитных проводников следует использовать специально предназначенные для этой цели проводники, а также металлические строительные, производственные и электромонтажные конструкции.
В соответствии с [17] защитное заземление или зануление электроуста-новок следует выполнять:
- при номинальном напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и
выше постоянного тока - во всех случаях;
- при номинальном напряжении от 42 В до 380 В переменного тока и от 110 В до 440 В постоянного тока при работе в условиях с повышенной опасностью и особо опасных.
В электроустановках до 1000 В с заземленной нейтралью с целью обеспечения автоматического отключения аварийного участка проводимость фазных и нулевых защитных проводников должна быть такой, чтобы при замыкании на корпус возникал ток короткого замыкания, превышающий не менее чем в 3 раза номинальный ток плавкого элемента ближайшего предохранителя. В 1,4 и в 1,25 раз относительно тока установки автоматического выключателя с номинальным током до 100 А и более 100 А соответственно в соответствии с [18].
Сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены выводы однофазного источника питания электроэнергией, с учетом естественных заземлителей и повторных заземлителей нулевого провода должно быть не более 4 Ом при межфазном напряжении 380 В.
При включении различного рода электрооборудования необходима проверка целостности изоляции, кабеля, надёжности крепления заземления и пусковых устройств. С целью профилактики производится инструментальная проверка исправности электрооборудования и заземления 1 раз в год.
10.2.2.3. Организационные и технические мероприятия по обеспечению элек-тробезопасности.
Для обеспечения электробезопасности при работе термокамеры должны
выполняться следующие организационные мероприятия:
- назначение лиц, ответственных за организацию и безопасность производства работ;