Содержание (стр. 1 из 17)

РЕФЕРАТ	4
ПЕРЕЧЕНЬ ЛИСТОВ ГРАФИЧЕСКИХ ДОКУМЕНТОВ	5
ВВЕДЕНИЕ	6
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ	7
1.1. Низкотемпературные холодильные установки испытательных камер	7
1.2. Назначение и конструкция термокамеры	7
1.3. Физические основы получения низких температур	9
2. ОБОСНОВАНИЕ И ОПИСАНИЕ AППAPАТУРНО-
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ	11
2.1. Обоснование схемы	11
2.2. Описание схемы	15
3. ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ХЛАДАГЕНТАМ	20
3.1. Термодинамические требования	20
3.2. Физико-химические требования	21
3.3. Физиологические требования	21
3.4. Экономические требования	22
4. СВОЙСТВА РАБОЧИХ ВЕЩЕСТВ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН	23
4.1. Обозначение и классификация рабочих веществ	23
4.2. Термодинамические свойства	24
4.3. Теплофизические свойства	24
4.4. Химические и физико-химические свойства	25
5. ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЫБРАННЫХ ХЛАДАГЕНТОВ
ТЕРМОКАМЕРЫ	28
5.1. Хладагент R22	28
5.2. Хладагент R23	29
6. ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ	31
6.1. Расчет теплопритоков	31
6.2. Расчет испарителя	33
6.3. Подбор компрессоров	41
6.4. Коммуникации	45
7. АВТОМАТИЗАЦИЯ КАМЕРЫ	46
7.1. Автоматический контроль	46
7.2. Автоматическая сигнализация	47
7.3. Автоматическая защита	47
7.4. Автоматическое регулирование	48
7.5. Приборы и средства автоматического регулирования	54
7.6. Автоматическое управление	65
8. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА	67
8.1. Введение к разделу	67
8.2. Стоимость изготовления термокамеры	68
8.3. Организация планово-предупредительного ремонта	69
8.4. Основные технико-экономические показатели	80
8.5. Выводы к разделу	87
9. ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ	88
9.1. Постановка проблемы	88
9.2. Анализ существующего положения	89
9.3. Мероприятия по энергосбережению	89
9.4. Оценка эффективности мер по энергосбережению	91
9.5. Выводы к разделу	92
10. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА	93
10.1. Введение к разделу	93
10.2 Безопасность проекта	94
10.3. Экологичность проекта	103
10.4. Чрезвычайные ситуации	105
10.5. Выводы к разделу	108
ЗAКЛЮЧЕНИЕ	110
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК	111

РЕФЕРАТ

Тема дипломного проекта: “Камера “тепло-холод””.

Цель дипломного проекта - проектирование испытательной термокамеры

с объемом камеры 0,195 м³ с диапазоном температур от -60°С до 80°С.

В проекте рассмотрена каскадная гидравлическая схема установки, которая включает в себя компрессоры, конденсатор, атмосферный охладитель, регенеративные теплообменники, термоэлектрические нагреватели, испарительконденсатор, дроссели, испаритель и средства автоматизации.

В проекте выполнены: расчет цикла холодильной установки, выбор основного стандартного и нестандартного оборудования, представлена оценка энергоэффективности установки, проведен расчет экономической эффективности проекта, рассмотрены вопросы безопасности и экологичности проекта.

Окупаемость термокамеры составляет 0,3 года.

Термокамера применяется:

- в научно-исследовательских лабораториях;

- на предприятиях и в медицинских учреждениях для испытания свойств материалов, деталей, узлов, изделий и для технологических целей

Пояснительная записка содержит: 112 с., 17 табл., 18 рис., 28 библиографических ссылок.

ПЕРЕЧЕНЬ ЛИСТОВ ГРАФИЧЕСКИХ ДОКУМЕНТОВ

№ п/п	Наименование документа	Обозначение документа	Формат
1	Термокамера. Гидравлическая схема	260601 701000 2771 Т3	А1
2	Термокамера. Чертеж общего вида	260601 701000 2771 ВО	2Аl
3	Машинное отделение. Сборочный чертеж	260601 701300 2771 СБ	2Аl
4	Компрессор. Чертеж общего вида	260601 064460 2771 ВО	2А1
5	Испаритель. Сборочный чертеж	260601 065500 2771 СБ	А2
6	Палец	260601 064460.09 2771	А4
7	Подпятник	260601 064460.13 2771	А4
8	Клапан всасывающий	260601 064460.16 2771	А3
9	Пластина	260601 065502 2771	А4
10	Калач	260601 065503 2771	А4

ВВЕДЕНИЕ

Термокамеры находят все более широкое применение во многих отраслях промышленности, а развитие некоторых отраслей нельзя представить без использования установок «тепло-холод». Основное применение термокамеры - это испытание объектов, изделий промышленности на воздействие отрицательных и положительных температур воздуха в определенных диапазонах, с заданной скоростью их изменения и определенной точностью поддержания.

Для повышения конкурентоспособности отечественной холодильной техники, необходимо уделить особое внимание усовершенствованию существующих комплектаций холодильной машины для эффективного получения низких температур.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.1. Низкотемпературные холодильные установки испытательных камер [1, с. 389]

Испытательные камеры предназначены для создания внешних воздействующих факторов: климатических (температура, влажность и давление воздуха, солнечная радиация, атмосферные осадки и др.) и механических (вибрация, удар, ускорение и др.), а также для экспериментального определения характеристик объекта испытаний в результате воздействия на него указанных факторов. В состав этих камер входят и холодильное оборудование.

Испытательные камеры, универсальные по назначению, выпускают серийно, и технические требования к ним регламентируются стандартом. В зависимости от вида создаваемых воздействующих факторов выделяют следу-ющие типы камер:

- термокамеры (положительные и отрицательные температуры воздуха);

- термобарокамеры (положительные и отрицательные температуры, давления воздуха);

- термовлагокамеры (положительные и отрицательные температуры, влажность воздуха);

- термобаровиброкамеры (положительные и отрицательные температуры, давление воздуха, а также вибрация) и т. д.

1.2. Назначение и конструкция термокамеры [1, с. 391]

Термокамера предназначена для испытания объектов на воздействие отрицательных и положительных температур в определенных диапазонах, с заданной скоростью их изменения и определенной точностью поддержания. Термокамеры используют: для типового испытания изделий электронной, электротехнической, машиностроительной, строительной промышленности; холодильной обработки, которая является частью технологического процесса, например для низкотемпературной закалки высоколегированной стали с целью повысить срок службы измерительного и режущего инструмента; искусственного старения печатных плат, оптических линз и дюралюминиевых заклепок, исследования свойств материалов; длительного хранения медикаментов и биологических объектов. Наибольшее распространение получили термокамеры с такими диапазонами технических характеристик: полезный объем (вместимость) 0,015-2,0 м³; температура - 70 ... + 180 ºС; скорость охлаждения от 20 до -70 ºС 90-120 мин; скорость нагревания от 20 до 180 ºС 40-60 мин; точность поддержания температуры 0,2-2,0 К. Однако есть термокамеры с большей вместимостью (до 1000 м³), более низкой (до -150 ºС) и высокой (до 300 ºС) предельными температурами.

Термокамеры выполняют в виде прямоугольного блока, в котором скомпонованы собственно камера с теплоизоляцией, холодильное оборудование, пульт сигнализации и управления (рис. 1.1).

Термокамера

1 - дверь; 2 - смотровое окно; 3 - запорное устройство; 4 - уплотнение; 5 - полезный объем; 6 - вентилятор; 7 - пульт сигнализации и управления; 8 нагнетательный канал; 9, 11 - решетки; 10 - теплоизолированный корпус; 12 вентилятор; 13 - электродвигатель; 14 - испаритель; 15 - электронагреватель;

16 - холодильный агрегат.

Рис. 1.1.

Камера имеет теплоизолированный корпус 10, выполненный из коррозионно-стойкой стали, дверь 1 на петлях с резиновым уплотнением 4 по периметру, запорным устройством 3 и смотровым окном 2 с многослойным остеклением. Корпус изолируется эффективным температуростойким теплоизо-ляционным материалом (пенополиуретан, стекловата), толщину которого определяют исходя из рекомендуемой плотности теплового потока 16-20 Вт/м². Теплоизоляция может быть расположена как внутри, так и снаружи несущего нагрузку корпуса камеры. Внутреннее расположение теплоизоляции исключает ее увлажнение при работе и уменьшает ее тепловых мостиков в местах опоры корпуса. Но при этом увеличиваются размеры камеры.