Investor:
Beskydské uzeniny a.s. P íborská 520, 738 26 Frýdek Místek
Akce:
Rekonstrukce chlazení - okruh chladíren a výrobních prostor
Soubor:
Chladicí za ízení NH3 - glykol
Stupe :
Dokumentace pro výb rové ízení
TECHNICKÁ ZPRÁVA
Praha, leden 2013
Verze VI
OBSAH:
1. Úvod 2. Technické požadavky na chlad. za ízení 3. Technický popis chlad. za ízení 4. Výkon chladícího za ízení 5. Fond pracovní doby chlad. za ízení 6. P edpokládaný zp sob montáže 7. Spot eba hmot a energií 8. Stroje a za ízení 9. Požadavky na ostatní profese 10. Pot eba pracovních sil 11. Individuální a komplexní vyzkoušení 12. Bezpe nost a ochrana zdraví
1. ÚVOD: Projekt rekonstrukce chlazení v závod Beskydské uzeniny a.s. byl vypracován na základ objednávky investora s d razem na snížení množství chladiva v chladicím okruhu chladíren a výrobních prostor. Výchozím podkladem byl p edchozí projekt výhradn pavkového chlazení t chto prostor z kv tna 2011. Nové ešení po ítá s vychlazováním výrobních prostor p i použití sekundární teplonosné látky, sm si monopropylenglykolu a vody v pom ru 40/60% (provoz do – 20°C). Krom snížení množství chladiva ( pavku) v chladicím okruhu se tímto opat ením zvýší i bezpe nost lidí na výrobních pracovištích. Pro zvýšení životnosti potrubních rozvod bude nov po ítáno s jejich p emíst ním ze dvora do p dních a st ešních prostor výrobního a chladírenského objektu. 2. TECHNICKÉ POŽADAVKY NA CHLAD. ZA ÍZENÍ Základním požadavkem na rekonstrukci chlazení je krom výše uvedených nových zm n i p íprava chladicího okruhu na budoucí bezobslužný provoz. V sou asné dob by tento provoz nebyl možný ani po dopln ní nejnutn jších prvk automatického provozu, protože postupným rozši ováním chlazených prostor a tím i nár stu chladicího výkonu v chladi ích vzduchu je již stávající expansní nádoba malá (nedostate ný odlu ovací pr ez parního prostoru a krátká vzdálenost mezi vstupním hrdlem mokrého sání nucené cirkulace NH3 a výstupem suchého sání NH3 do kompresor . Pro provoz chladíren p i požadované teplot vzduchu 0°C až +2°C je nutné dodržení odpa ovací teplota pavku -10°C . Zárove je pot ebná i pro vychlazování glykolu pro výrobní prostory. Glykol o teplot 0°C (vracející se z chladi vzduchu ve výrobních prostorách) bude zchlazován na deskovém vým níku na -5°C a p i této teplot bude glykolovými erpadly dopravován op t do t chto chladi vzduchu. Rozvody glykolu do výrobních prostor budou mít maximální dimenzi DN 80. Dimenze pavkových rozvod (nucená cirkulace NH3) do chladíren se v d sledku rozd lení chladicích výkon rovn ž zmenší (zp tné mokré sání maximáln DN 80 - 100). V následujících dvou tabulkách jsou uvedeny parametry jednotlivých stávajících i nových spot ebi chladu jednak v okruhu nucené cirkulace NH3 do chladíren (to = -10°C) a jednak v glykolovém okruhu do výrobních prostor (glykol -5°C/0°C): ísla místností souhlasí s jejich íslováním na výkrese dispozice . S-1-1504b
Okruh nucené cirkulace NH3 do chladíren: ÍSLO MÍSTNOSTI
NÁZEV MÍSTNOSTI
TEPLOTA VZDUCHU
PLOCHA 2
M
OBJEM 3
M
ODPA . TEPLOTA
°C tO
NH3 (O C)
TEORET. POT EBA CHLADU QO (KW)
INSTALOVANÉ CHLADI E VZDUCHU
QO (KW) INSTALOVA NÝCH CHLADI
PROVEDENÍ NOVÝCH CHLADI CHLADI (PRO PRO POSÍLENÍ POSILN NÍ) QO KW)
1
Chladírna (z bývalé mrazírny)
0 - +2
48,7
160,7
-10
7,2
-
0
7,2
1ks záv sný celonerezový chladi
2
Chladírna – masírování masa
0 - +2
58,8
194,1
-10
12
2x CHZ 50
22
-
-
3 a+b
Chladírna
0 - +2
76,5
252,5
-10
8,8
2x CHZ 50
22
-
-
4 a+b
Chladírna
0 - +2
76,5
252,5
-10
12
CHZ 100 + 50
33
-
-
7
Chladírna va ené výroby
0 - +2
22,4
74
-10
5,2
CHZ 50
11
-
-
10
Chladírna st ev
0 - +2
22,4
74
-10
3
CHZ 50
11
-
-
11
Chlazená odv šovna
+3 - +4
71,5
236
-7
14,3
2x CHZ 50
22
-
-
12
2 ty vozíkové zchlazovací komory VEMAG
-
-
-
-2
60 +60
2 komory
120
-
-
14
Chladírna expedice
+10
183,7
734,8
0
33
CHZ 50
11
22
1ks záv sný celonerezový chladi
13
Chladírna
0 - +2
52,2
172,3
-10
6,1
CHZ 50
11
-
15
2 sušárny VEMAG (dnes freon)
-
-
-
-4
25 + 20
2x sušárna
45
-
16
Chladírna (žebrovice)
0 - +2
47,6
157,1
-10
5,5
4x16m žebrovic
cca 8
-
19
Chladírna (bývalé balení)
0 - +2
12,8
42,3
-10
1,5
CHZ 24
4,5
-
20
Chladírna expedice
0 - +2
14
46,2
-10
1,6
CHZ 24
4,5
-
102
Nová chladírna - p ístavba
0 - +4
82
287
-10
12
-
0
12
2ks podv šené celonerezové chladi e
Celková spot eba chladu v okruhu -10°C po sou tu chladicích výkon stávajících nainstalovaných chladi vzduchu, dále nových chladi vzduchu a chladi pro posílení a kone n nových, i na pavek rekonstruovaných za ízení VEMAG je 366,2 kW. Do chladicího výkonu kompresoru okruhu -10°C ve strojovn nutno p ipo ítat pot ebný chladicí výkon deskového vým níku glykolu 121,7 kW (viz následující tabulka glykolového okruhu) a pro následné rozší ení zatížení okruhu o 59 kW. Teoretický chladicí výkon v okruhu -10°C je tedy 546,9 kW.
Glykolový okruh do výrobních prostor: ÍSLO MÍSTNOSTI
NÁZEV MÍSTNOSTI
TEPLOTA VZDUCHU
PLOCHA M
2
OBJEM 3
M
ODPA . TEPLOTA
°C tO
NH3 (O C)
TEORET. POT EBA CHLADU QO (KW)
INSTALOVANÉ CHLADI E VZDUCHU
QO (KW) INSTALOVA NÝCH CHLADI
QO (KW)
CHLADI E NUTNÉ NOVÝCH CHLADI (PRO PRO POSÍLENÍ POSILN NÍ
5
P íprava výroby
+8
65,6
216,5
0
8,7
CHZ 50
11
-
6
Specielní výroba
+8
77,9
257,1
0
10,3
CHZ 50
11
-
8
Míchárna
+10 - +12
77,4
255,4
0
10,2
CHZ 50
11
-
9
Narážkárna
+10
115,6
462,4
0
18,5
CHZ 50
11
11
1ks záv sný chladi s nerez oplášt ním
17
Bourárna
+10 - +12
192
633,6
0
31
(2x CHZ 24 pro p esun)
0 (po p esunu)
31
1ks podv sný chladi s nerez oplášt ním
18
Expedice
+10 - +12
44,1
145,5
4,5
4,5
CHZ 24
4,5
-
21
Chlazení glykolu (namísto freon. za ízení TRANE)
-
-
-
-10
31,2
-
31,2
-
Tyto prostory chlazené glykolem jsou na výkrese S-1-1504b ozna eny proškrtnutím p dorysu diagonálami ve tvaru X. Celková spot eba chladu v glykolovém okruhu po sou tu chladicích výkon stávajících nainstalovaných chladi vzduchu, chladi pro posílení a kone n nov instalované náhrady za TRANE je 121,7 kW. (Sou et kW p edposledního a posledního sloupce tabulky). 3. TECHNICKÝ POPIS CHLADICÍHO ZA ÍZENÍ Rozmíst ní nového strojního za ízení okruhu -10°C je z ejmé z výkresu S-1-1061d, dispozice nových potrubních rozvod jsou zakresleny na výkrese dispozice . S-1-1504b. Jsou zde zaznamenány i pot ebné a skute n instalované chladicí výkony v jednotlivých místnostech. Ve strojovn chlazení bude vym n n jeden kompresor NF 411/960 za nový pístový kompresor s frekven ním m ni em o chladicím výkonu 500 kW (to= -10°C/ tk= +35°C). Tento chladicí výkon bude sta it pro pokrytí všech stávajících i budoucích spot eb chladu chladírenského okruhu p i sou asnosti provozu více než 80%. Regulace výkonu kompresoru bude díky frekven nímu m ni i velmi jemná a v plném rozsahu spot eby chladu. Na st eše strojovny je stávající odpa ovací kondenzátor Retech (jeho kondenza ní výkon je pon kud p edimenzovaný - pot ebný kondenza ní výkon pro nový kompresor je cca 700 kW). Na míst zrušeného odpa ovacího kondenzátoru KO 100 se na ocelové konstrukci umístí expansní nádoba okruhu -10°C, V= 4000 l, ø 1200 mm. Pod touto expansní nádobou se instalují 2 pavková erpadla obstárávající nucenou cirkulaci
NH3 do chladíren a do deskového vým níku pro chlazení glykolu. Vedle pavkových erpadel bude pod expansní nádobou instalován uvedený vým ník (Qo= 200 kW , pro glykol 0/-5°C) s p íslušnými 2 glykolovými erpadly (G= 35m3/hod, H= 40m). Jedno ze dvou erpadel slouží vždy jako rezerva. Nové hlavní rozvody (chladírenský okruh do chladíren: kapalina + mokré sání NH3, glykolový okruh do výrobních prostor: výtla né a zp tné potrubí glykolu) budou vedeny po p d a st echách výrobní a chladírenské budovy. Prostory p dy bude nutno vybavit nouzovým v tráním (armatury NH3) a p irozeným v tráním (zamezení vysokých teplot pod st echou v lét - kv li promrzání izolací). 4. VÝKON CHLADICÍHO ZA ÍZENÍ Celková maximální spot eba chladu p i zapo ítání všech stávajících i budoucích spot eb chladu v chladírenském okruhu to= -10°C je 555,9 kW*). *) Jednotlivé pot eby chladu i skute n instalované chladicí výkony v místnostech jsou uvedeny výše v p edchozích dvou tabulkách a na výkrese S-1-1504. Do celkové spot eby chladu jsou zahrnuty vždy nejvyšší hodnoty (v tšinou se jedná o ty skute n instalované).
5. FOND PRACOVNÍ DOBY CHLADÍCÍHO ZA ÍZENÍ Doba provozu strojovny z stává i po uvedených úpravách nezm n na. 6. P EDPOKLÁDANÝ ZP SOB MONTÁŽE Vyplývá z p edchozího technického popisu. Protože ve strojovn z stane minimáln jeden kompresor v chladírenském okruhu jako rezerva, m že vým na kompresoru prob hnout prakticky bez p erušení provozu. Z d vodu bezpe nosti musí však této vým n p edcházet instalace nové expansní nádoby pro okruh -10°C v etn p íslušných pavkových erpadel. Montáž hlavních pavkových rozvod se provede nezávisle na stávajících trasách. Po jejich uložení a tém kompletní izolaci se provedou napojení na stávající odbo ky s kone ným doizolováním. Konzoly pro zav šení potrubí budou provedeny z profil L 40, a 50. Pozor! Chladi e vzduchu které bude nutno p epojit na glykolový okruh se musí vypláchnout od pavku (s olejem) specielní technologií Velvana Velvary, p ípadn jinou, podobnou.
7. SPOT EBA HMOT A ENERGIÍ Spot eba chladiva: Z d vodu p echodu ásti chladírenského okruhu na sekundární chladivo (potraviná sky nezávadný monopropylenglykol) a p edpokládaná další opat ení - použití stávajícího sb ra e pavku pouze pro havarijní režim a minimální pln ní nové expansní nádoby s p epážkou) lze p edpokládat, snížení sou asného objemu pavku na 1/3 sou asného stavu, který je podle poslední revize cca 1800 kg, podle p vodní dokumentace však byl cca 2400 kg. Spot eba el. energie: Elektromotor kompresoru o chladicím výkonu 500 kW (-10°C/+35°C) má el. p íkon cca 135 kW, elektromotor jednoho pavkového erpadla -10°C (druhé je rezervní) má p íkon 4,5 kW. Elektromotor jednoho glykolového erpadla (druhé je op t rezervní) má p íkon 7,5 kW. Motory ventilátor na chladi ích vzduchu mají motory do p íkonu 1,5 kW na jeden. 8. STROJE A ZA ÍZENÍ P edb žná specifikace a kusovník pro pot eby nabídky viz . S-4-1650d. 9. POŽADAVKY NA OSTATNÍ PROFESE A. Stavební p íprava Pod novou expansní nádobu V=4000 l bude nutno sva it ocelovou konstrukci cca 2,4 m vysokou a usadit ji na 4 betonové patky. Pro erpadla pod touto nádobou nutno po ítat s betonovými základy, které bude možno vybetonovat až po jejich instalaci. P i vým n kompresoru bude nutno po ítat ješt s úpravou základu, tato však bude minimální. Nové pr razy pro potrubí budou provedeny formou stavební p ípomoci až podle dispozic vedoucího montéra chlazení. B. Elektroinstalace a m ení a regulace Prost edí: V nové norm EN 378 –1 „Bezpe nostní a enviromentální požadavky na chladicí za ízení“, nahrazující starší vydání téže normy a p vodní SN 140646, se v lánku 4.3.7 „Ho lavá chladiva“ doslova uvádí: S vyjímkou pavku, nebo v p ípad jiných ho lavých chladiv s vyjímkou až do jejich limitního množství musí místnosti, ve kterých se nachází jakákoliv ást chladicího za ízení s ho lavým chladivem spl ovat požadavky pro potenciáln výbušná prost edí“. Z toho vyplývá, že v prostorách chladíren, se pavkovým chladicím za ízením nejsou zvláštní požadavky na provedení instalace elektro. Shodn jsou formulovány i lánky 6.2.3 a 6.2.4 související normy EN 378 –3.
Stru ný popis požadované ešení MaR, elektroinstalace PS 01 – Chlazení glykolu a p ímý odpar ídicí systém a vizualizace ovládání a nastavování parametr pro novou sestavu chlazení Glykolu a p ímý odpar, který bude obsahovat tyto komponenty: Deskový vým ník, vizualizace teploty regula ní a provozní, chladící energie vým níku. Regulace hladiny pro expanzní nádobu NH3 vizualizace a nastavení regulace hladiny NH3, spojitý kapacitní sníma hladiny NH3. Nást ikový systém, elektromagnetický solenoidový ventil. Havarijní hladina jako nezávislý plovákový regulátor pro blokaci kompresor záznam do databáze alarm , p ivolání obsluhy chlazení. M ení a regulace procesního tlaku odlu ova e nádoby NH3, p epo et z tlaku na teplotu vychlazeného kapalného NH3 v °C. M ení a regulace izolované nádoby, odd lení otepleného a ochlazeného glykolu. M ení výšky hladiny s indikací v systému. Ovládání pavkových erpadel (1+1 rezerva). ízení a silové p ipojení v novém rozvad i RK1_OCEP, IP55 nových erpadel ( ízení chodu, 1+1 rezerva), ízení bude vztaženo k pot ebám chladu v chladírnách. Ovládání cirkula ních erpadel (1+1 rezerva). ízení a silové p ipojení v novém rozvad i RK1_OCEP, IP55 nových erpadel ( ízení chodu FM, 1+1 rezerva), ízení bude vztaženo k pot ebám chladu v chladírnách. Sekundární okruh bude osazen teplom ry další instrumentací nezbytnou pro automatický chod a ízení chodu chladíren v rozlišením rozsahu m ení na sekundární stran 0,1°C. Soubor chlazení glykolu (jak primární, tak i sekundární okruh), bude ízen a vizualizován v rámci nového centrálního ídícího systému ve Velínu strojovny chlazení v rozlišením 0,1°C na sekundární stran .Vizualiza ní systém bude zobrazovat každou analogovou prom nnou v podob trend a archivovat v denních záznamech. Bude zálohovaný celý rok nam ených záznam . Dále budou vyhodnoceny limity min a max dle HACCP a zapisovány také do databáze. Vyhodnocení alarm , hlášení a záznam zásah obsluhy bude v elektronickém stani ním deníku také s platností jednoho roku. Podmínkou ídícího systému a SCADA vizualizace bude softwarové propojení nového ídícího systému PLC se stávajícím vizualiza ním a m ícím systémem jednotlivých chladíren dle HACCP a ídícím systému kondenza ní strany s plovoucí regulací teploty v etn ízení frekven ním m ni em výkonu. Systém bude distribuovaný do hlavního ídicího systému. Všechny funkce a parametry regulace sestavy Retech budou zachovány a budou datov distribuovány do nového vizualiza ního systému na PC Velín. To samé platí o m ícím systému chladíren dle HACCP. ídící a Vizualiza ní systém SCADA Na novém PC Velín bude instalován vizualiza ní systém , který bude v RealTime verzi s licencí pro pr myslovou vizualiza ní SCADA aplikaci. Tento systém bude celý v eštin v etn popisk a nápov d v systému.
ešení vizualizace bude zobrazovat každou analogovou prom nnou v podob trend a archivovat v denních záznamech. Bude zálohovaný celý rok nam ených záznam . Dále budou vyhodnoceny limity min a max dle HACCP a zapisovány také do databáze. Vyhodnocení alarm , hlášení a záznam zásah obsluhy bude ve stani ním deníku také s platností jednoho roku. Data bude možno prohlížet jak v podob trend nebo v podob tabulky, kde každý záznam má tyto položky: Datum, as, m ená hodnota, žádaná hodnota, minimální limit, maximální limit. V historii lze pohodln listovat, zumovat, filtrovat, vytvá et statistiku atd. Data budou zálohována také jako skupiny nam ených hodnot. ídicí systém ve standardu PLC bude použit jako modulární s komunikací mezi stanicemi, logickými jednotkami, a vzdálenými vstupn výstupními moduly. Nový ídicí systém chlazení bude zajiš ovat centrální ízení všech prvk technologie chlazení s d razem na jejich optimální synchronizaci a snížení spot eby energií. Systém bude ídit provoz jednotlivých výparník a optimáln regulovat chod nového kompresoru a technologie. Celý provoz bude koncipován jakou automatický s ob asným dozorem obsluhy, krom provozu pístových kompresor typu NF. Ze stávajících dvou kompresor typu NF bude S snímat pouze stavy CHOD / PORUCHA/blokace. Systém bude p ipraven pro p ístup pro vzdálenou údržbu systému. Systém strojovny chlazení bude vybaven odesíláním vybraných chybových hlášení na p edvolená telefonní ísla obsluhy chlazení pomocí systému GSM. Systém strojovny chlazení bude vybaven odesíláním vybraných chybových hlášení na p edvolená telefonní ísla. V sou asnosti je strojovna chlazení ízena/vizualizovaná nezávislými systémy. P edpokladem bude, že všechny stávající systémy budou integrovány v novém centrálním vizualiza ním a ídicím systému. C. Nouzové v trání a osv tlení Prostory se pavkovým chlazením budou vybaveny nouzovým v tráním. Nouzové v trací za ízení a osv tlení strojovny a prostor potrubních rozvod NH3 s armaturami musí být provedeno podle l. 6.2.5.3 SN EN 378-3 v nevýbušném provedení a podle l. 5.5.3 téže normy pro max. kapacitu 15 vým n vzduchu za hodinu. V p ípad úniku NH3 se havarijním tla ítkem odstavuje celé chladicí za ízení a veškeré el. instalace neprovedená v nevýbušném provedení. Havarijní v trací za ízení a osv tlení se zárove zapíná. Havarijní vypína musí být umíst n na únikové cest . 10. POT EBA PRACOVNÍCH SIL Uvedenými úpravami se v první fázi rekonstrukce nikterak nem ní, v budoucnu po dopln ní prvk automatizace a jejího odzkoušení možno po ítat s bezobslužným provozem s ob asným dozorem. 11. INDIVIDUÁLNÍ A KOMPLEXNÍ VYZKOUŠENÍ
Tlakové zkoušky a zkoušky t snosti Vysokotlaká i nízkotlaká strana se zkouší suchým vzduchem, nebo inertním plynem 1,43 násobkem nejvyššího dovoleného tlaku PS, který je u vysokotlaké strany (a u pavkových chladi v budoucnu s p edpokládaným odtáváním horkými parami NH3) roven 16 bar m, u nízkotlaké strany 13 bar . P i zkoušce t snosti spoj sta í 1,1 násobek nejvyššího dovoleného tlaku PS. P i zjiš ování net snosti se doporu uje použít mýdlový roztok. Zkoušené ásti se na konec zkoušek vakuují. Komplexní zkoušky a zkušební provoz Komplexní zkoušky jsou p ejímkou za ízení a montážních prací odb ratelem. V pr b hu zkoušek se ov í schopnost za ízení plnit svoji funkci. Po komplexním vyzkoušení se provede zkušební provoz v dohodnutém rozsahu a trvání.
12. BEZPE NOST A OCHRANA ZDRAVÍ Bezpe nostní podmínky pro souvisejících normách: SN-EN 378-1až4
pavková a chladící za ízení jsou uvedeny v
Chladicí za ízení - požadavky k zajišt ní bezpe nosti provozu a na ochranu životního prost edí SN 140648 První pomoc p i úrazu chladivem SN 690012 Provoz tlakových nádob stabilních - ást SN 690010 Tlak. nádoby stabilní - tech. pravidla - ást SN 330020++h SN 332320 P edpisy pro elektrická za ízení v místech s nebezpe ím výbuchu ho lavých plyn a par h SN 343100 Bezpe nostní p edpisy pro obsluhu a práci na elektrických za ízeních SN 736701 Stokové siet a kanaliza né prípojky Vyhl. . 18/1979 ve zn ní pozd jších dopl k - ur uje vyhrazená tlaková za ízení ISO 5149 Bezpe nost chladicích za ízení zákon 22/1979 + na ízení vlády 168 - 178/97 Technická zp sobilost výrobk zákon 59/98 sb. Odpov dnost za škody zp sobené vadou výroby
