Разработка универсального рефрижератора на базе стандартного морского контейнера - Дипломная работа

Благодаря возможности принудительного охлаждения существует возможность сохранения, транспортировки бесчисленного множества продуктов и веществ. Проблемы, стоящие на пути эффективного использования окружающей среды в холодильной технике, а особенно в транспорте, а особенно автотранспорте являются использование неэффективных методов получения холода. Использование компрессионных холодильных установок приводит к созданию сложных, трудно обслуживаемых установок. Для развития отрасли связанной с доставкой в условиях пониженных относительно окружающей среды грузов, необходима разработка и создание перспективных охлаждающих устройств, применимых с учетом использования на серийно выпускаемых автомобилях. Холодильные установки на базе вихревых труб за счет отсутствию более холодных рабочих поверхностей по отношению к среде не подвержены образованию конденсата и наледи, что соответствует использованию системы NOFROST.Для того чтобы понять устройство холодильных установок для размещения в грузовом транспорте, рассмотрим их принцип работы [1]. Для начала, укажем суть процесса, называемого охлаждением. Охлаждением называют процесс понижения температуры продукта не ниже температуры, при которой начинается выпадение твердой фазы, или кристаллов, из жидкости в тканях продукта.Если при охлаждении жидкость в тканях продукта не кристаллизуется, то при замораживании наблюдается иная картина. Замораживанием называют процесс частичного или полного превращения тканевой жидкости продукта в лед. Для того, чтобы заморозка произошла, требуется обязательное присутствие фазового перехода. Обычно при замораживании только часть жидкости продукта превращается в вымороженную. Продукты морозят для возможности более длительного хранения или при процессе приготовления особых продуктов (таких, как, например, мороженое).В последнем процессе стараются по возможности снизить скорость течения вредных для данной цели биохимических процессов в продукте. К тому же, в процессе хранения обеспечивается сохранность полезных и пищевых свойств продукта, товарного вида и качества. Требования для достижения качественного хранения продуктов должны быть следующими. Охлажденные скоропортящиеся продукты хранят в холодильных камерах при температурах, близких к криоскопическим, а относительную влажность воздуха поддерживают в пределах 80-85%. Если требуется более долгий срок хранения продукта, их хранят при температурах-18°С.Классификация холодильной техники приведена в ГОСТ 16317-87 Приборы холодильные электрические бытовые. Согласно этому ГОСТУ, классификации следующие. В зависимости от конструкции и принципа действия бытовые холодильники делятся на: - компрессионные; По способности работать при максимальных температурах окружающей среды холодильные приборы подразделяют на классы: - SN, N - не выше 32°С; Камеры холодильных приборов по назначению подразделяют на: - камеру для хранения свежих овощей и фруктов;Хладагент кипит в испарителе, и внутренняя среда камеры охлаждается. В конденсаторе посредством компрессора повышается давление, и на этом конденсаторе при этом рассеивается тепло. Конденсаторы в виде решетки могут находиться сзади холодильника, но так же быть и закрытыми - защищенными специальной пластиной, а для лучшего теплообмена делаются отверстия для вентиляции. Кроме того, некоторые производители размещают конденсатор в боковых стенках, что позволяет устанавливать холодильник впритык к стене. Пары сжиженного газа из испарителя засасываются по одной из трубок (5) компрессором (2) и сжимаются.Принцип действия абсорбционного холодильника можно сказать, похож на принцип действия компрессионного. Процесс циркуляции хладагента происходит путем растворения его в какой-либо жидкости, в наиболее простом варианте - воде. Можно отнести к плюсам работу от тепла, получаемого при сжигании некого топлива. Тем не менее, для общей информации и создания целостной картины, разберем так же работу и этих холодильных агрегатов. Так как температура кипения хладагента значительно ниже температуры кипения растворителя абсорбента), то в процессе выпаривания концентрированного раствора из кипятильника выходят концентрированные пары хладагента с небольшим количеством растворителя.Выделение тепла сменяется поглощением при изменении направления тока. Термобатарея, состоящая из двух различных полупроводниковых термоэлементов n и р, размещается в толщине одной из стенок холодильной камеры так, чтобы холодные спаи были обращены в холодильную камеру, а горячие - в более теплую окружающую среду. Эти пластины обычно соединяются с ребристыми радиаторами которые увеличивают поверхность и, следовательно, интенсивность передачи тепла холодным спаям из холодильной камеры и от горячих спаев в окружающую среду. При этом в зависимости от назначения холодильника в качестве источника постоянного тока может служить электрический аккумулятор (батарея) или генератор постоянного тока. При направлении постоянного тока, указанном на рисунке 1 б) стрелками, ток со стороны холодных спаев термобатареи ока

Содержание

Введение

1. Аналитическая часть

1.1 Общие принципы холодильной техники

1.1.1 Охлаждение

1.1.2 Замораживание

1.1.3 Хранение

1.2 Классификация холодильной техники

1.2.1 Холодильники компрессионного типа

1.2.2 Холодильники абсорбционного типа

1.2.3 Термоэлектрический холодильник

1.2.4 Холодильники на вихревых охладителях

1.3 Особенности авторефрижераторов

1.3.1 Привод от двигателя автомобиля

1.3.2 Электродвигатель

1.3.3 Дизельный двигатель

1.3.4 Дизель-электрические приводы

1.3.5 Эвтектоидные авторефрижераторы

1.4 Обзор существующих моделей авторефрижераторов и их конструктивных особенностей

1.5 Обзор существующих решений по холодильной технике на вихревых трубах

2. Конструкторская часть

2.1 Разработка структурной схемы

2.2 Определение тепловой мощности

2.3 Расчет вихревого охладителя

2.4 Аспекты эксплуатации вихревых охладителей в автотранспорте

3. Маркетинговая часть

3.1 Обзор рынка

3.2 Расчетная часть

3.2.1 Расчет трудоемкости проектирования и изготовления разрабатываемого устройства

3.2.2 Расчет заработной платы

3.2.3 Определение затрат на машинное время

3.2.4 Определение затрат на материальные ресурсы

3.2.5 Расчет накладных расходов

3.2.6 Расчет себестоимости разрабатываемого устройства

3.2.7 Определение исходной цены

3.2.8 Определение критического объема производства

Заключение

Список литературы

Холодильная техника является одной из важнейших составляющих современного общества. Благодаря возможности принудительного охлаждения существует возможность сохранения, транспортировки бесчисленного множества продуктов и веществ.

Одним из факторов развития общества является эффективное использование окружающей среды. Проблемы, стоящие на пути эффективного использования окружающей среды в холодильной технике, а особенно в транспорте, а особенно автотранспорте являются использование неэффективных методов получения холода. Использование компрессионных холодильных установок приводит к созданию сложных, трудно обслуживаемых установок.

Для развития отрасли связанной с доставкой в условиях пониженных относительно окружающей среды грузов, необходима разработка и создание перспективных охлаждающих устройств, применимых с учетом использования на серийно выпускаемых автомобилях.

Одним из направлений является создание охлаждающих устройств на базе вихревых труб.

Преимуществами являются отсутствие хладагентов, а как следствие повышение экологичности, смягчение требований безопасной эксплуатации.

Возможность использования не только в качестве холодильной установки, но и в качестве отопителя. Что позволяет использовать один комплекс для решения большого спектра задач транспортировки.

Холодильные установки на базе вихревых труб за счет отсутствию более холодных рабочих поверхностей по отношению к среде не подвержены образованию конденсата и наледи, что соответствует использованию системы NOFROST.

Равномерное охлаждение всего объема за счет циркуляции охлажденного воздуха позволяет эффективно охлаждать транспортируемый груз.

Простота изготовления, ремонта и обслуживания снижающие затраты как на этапе внедрения так и последующей эксплуатации благоприятно сказываются на потенциальные возможности применения.

Возможность эксплуатации в широком диапазоне температур с обеспечением требуемых режимов охлаждения нагревания, а так же возможность эксплуатации вне рамок расчетного диапазона с соответствующим смещением температур внутри контейнера позволяют эксплуатировать систему в экстремальных условиях.

Универсализованная система, построенная на базе стандартного морского контейнера (расчет по максимальному типоразмеру) позволяет использовать на контейнерах меньшего типоразмера, с запасом по производительности. А так же за счет использования системы контейнерного типа использовать систему, как в автотранспорте, так и в железнодорожном и морском, без необходимости модернизации средств доставки. Так же немаловажным является тот факт, что благодаря уже развитой инфраструктуре контейнерных перевозок сократятся время на погрузочно-разгрузочные работы (так как необходимо лишь погрузить контейнер и подключить входной вал вариатора).