Контрольная работа по "Техника и технология сферы сервиса"

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ 

РОССИЙСКОЙ  ФЕДЕРАЦИИ 

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ 

УНИВЕРСИТЕТ СЕРВИСА И ЭКОНОМИКИ

СЫКТЫВАКАРСКИЙ  ФИЛИАЛ  
 
 
 
 
 
 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА  
 

По дисциплине: «Техника и технология сферы сервиса»

Контрольная работа № 1 
 
 
 
 

Выполнила: «___» января 2010г              _______________студентка 2 курса  
 
 
 
 

Специальность: 080507 «Менеджмент организации»

Камнева Анна Александровна 
 
 
 

                                      Проверил:   
 

____________________________ 
 
 
 
 

Сыктывкар 2010 

Вопрос 2. Схема компрессионной холодильной машины.

Холодильный цикл.  

Технологии  и техника охлаждения и замораживания  продуктов и сред

(воды, напитков, воздуха).

Особенности хранения продуктов  в охлажденном  и замороженном видах.  

      Для сохранения продуктов необходимо ослабить влияние факторов приводящих к их порче (разложению). Разложение продуктов, потеря ими полезных для человека веществ, товарного внешнего вида, части массы происходит из-за 2-х групп факторов:

1. Первая группа факторов связана с жизнеспособностью микроорганизмов, которая приводит к полной потере продуктом полезных качеств и даже может сделать его смертельно опасным.
2. Вторая группа факторов связана с физическими явлениями – испарением воды тз продуктов, разрушением тканей самого продукта под воздействием внешней среды.

      Для того чтобы ослабить влияние всех этих факторов к продукту можно применить  тепловое, химическое или иное воздействие, что превышающее срок ее хранения.

      Способы хранения:

● Хранение продуктов в естественных условиях. Достоинства: простота, дешевизна, большие объемы хранимых продуктов. Недостатки: малый срок хранения.

● Хранение после предварительной термической обработки при температурах 90-150°С. Достоинства: универсальность, надежность. Недостатки: потеря продуктами большей части витаминов, вкуса, объема и внешнего вида.

● Способы химического, нетермического консервирования (засолка). Достоинства: простота, отсутствие требований к хранению, большое количество сохранения витаминов. Недостатки: изменение вкуса, необходимость емкости для хранения.

 ●  Хранение продуктов в охлажденном виде при температуре +4°С. Достоинства: сохранение всех полезных качеств продуктов и внешнего вида. Недостатки: небольшой срок хранения.

● Хранение продуктов в замороженном виде при температурах от 0°С до -18 -24°С, что приводит к замерзанию внутриклеточной воды в продуктах. Достоинства: неограниченный срок хранения. Недостатки: при размораживании потеря продуктами части массы, изменение вкуса и вида.

      Увеличение  сроков хранений при охлаждении до низких положительных температур связано с понижением активности и снижением интенсивности размножения микробов, но жизнедеятельность их продолжается, что и приводит через 5-10 дней к порче продукта. Повышения срока хранения продуктов в замороженном виде при температуре -18 - 24°С, связано с падением скорости химических реакций между компонентами продукта, активности микробов и ферментов, помогающих расщеплять молекулы химических соединений продукта на простые и малые молекулы. Микроорганизмы не погибают, однако их размножение прекращается.

      На  качество продуктов после размораживания также влияет скорость заморозки. Чем  быстрее это происходит, тем лучше, так как разрушиться меньшее  количество клеток, большинство из которых замерзнет целиком.

      Для реализации данных технологий охлаждения продуктов целесообразно формирование двух типов устройств реализующих охлаждение или замораживание, что привело к разработке конструкций холодильников и холодильных машин с разными отсеками (3х-камерные холодильники позволяют хранить продукты в естественных, охлажденных и замороженных видах).  
 
 

Основы  теории холодильных  машин.  

      Конструирование и оптимизация техники, реализующей  технологии охлаждения основаны на теории термодинамики и теплоотдачи. Холодильную  технику часто называют тепловыми насосами, перекачивающими тепло. Принцип работы любой холодильной машины заключается в переносе тепла от одного объекта к другому.

      В зависимости от принципа работы, реализуемого в холодильных машинах, и теплоносителя  холодильной машины бывают различны. У холодильных машин компрессорного типа теплоносителями являются хладагенты (газы, жидкости которых кипят при отрицательных температурах). Техника абсорбционного типа также использует в качестве теплоносителей хладагент (газ аммиак легко растворимый в воде). В технике термоэлектрического типа в качестве  теплоносителя выступает электрический ток (направленное движение заряженных частиц).

      Эффективность работы холодильных машин основана на втором законе термодинамики, согласно которому для осуществления кругового процесса, обеспечивающее отнятие тепла от холодной (охлаждаемой) среды и передача его более теплой среде, требует совершение механической работы или затрат теплоты, которая переходит с высшего температурного уровня на более низкий. В тепловых машинах компрессионного и абсорбционного типов это осуществляется путем периодического изменения состояния рабочего тела (теплоносителя). В результате совершения кругового процесса оно расширяется и сжимается. Процесс может продолжаться до необходимого уровня теплоты. Чем большая часть теплоты в прямом цикле (от горячего к холодному) приведена в работу, тем он эффективнее.

      Холодильная камера – это устройство, служащее для отвода теплоты от охлаждаемого тела при температуре более низкой, чем температура окружающей среды. Используются для получения температур от -10°С до -150°С. Холодильные машины работают по принципу теплового насоса – отнимают теплоту от охлаждаемого тела и с затратой энергии (механической, тепловой) передают ее охлажденной среде (воде, воздуху), имеющей более высокую темпе6ратуру, чем охлаждаемое тело. Работа холодильной машины характеризуется их холодопроизводительностью ( несколько сотен Вт до нескольких МВт). 

      В холодильной технике находят  применение несколько систем холодильных машин – парокомпрессионные, абсорбционные, пароэжекторные, воздушно-расширительные, работа которых основана на том, что рабочее тело (холодильный агент) за счет затраты внешней работы совершает обратный круговой термодинамический процесс (холодильный цикл), а также термоэлектрические, в которых роль рабочего тела играет электрический ток. В парокомпрессионных, абсорбционных и пароэжекторных холодильных машинах для получение эффекта охлаждения используют кипение низкокипящих жидкостей. В воздушно-расширительных холодильных машинах охлаждение достигается за счет расширения сжатого воздуха в детандере.  
 

      Схема и принцип работы компрессионной холодильной  машины. 

      Холодильный агрегат компрессионного типа предназначен для осуществления охлаждения продуктов, жидкостей или воздуха, то есть отбора тепла и передачи его в окружающую среду; для производства холода.

      Компрессионный  холодильный агрегат – замкнутая  герметичная система, внутри которой  принудительно циркулирует хладагент, рабочее тело холодильной машины.

      Хладагент – фреоны – в нормальных условиях газы, жидкости которых кипят при  температурах -29°С, -50°С. Основное назначение хладагента – перенос тепла продуктов  во внешнюю среду. При работе агрегата вследствие совершения механической работы сжатия, происходит изменение агрегатного состояния хладагента из газа в жидкость, которая испаряясь, отнимает теплоту продуктов, а затем, на этапе конденсации (превращения газа в жидкость), отдает ее в окружающую среду.  

      Рисунок 1. Схема типового компрессионного холодильного агрегата:

      1 – компрессор (осуществляет сжатие хладагента); 2 - конденсатор (теплообменный аппарат, в котором происходит конденсация); 3 – фильтр осушитель; 4 – капиллярная трубка (является дросселирующим элементом холодильного аппарата); 5 – испаритель – (теплообменный аппарат, в котором происходит испарение хладагента); 6 – охлаждаемые продукты; 7 – всасывающая трубка.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      При включении холодильного агрегата начинает работать мотор-компрессор 1, который представляет собой поршневой насос, приводимый в движение электромотором. Хладагент сжимается поршнем компрессора до давления 8-10 атм. около 50 раз в секунду. Вследствие сжатия, температура хладагента повышается до уровня на 15-20°С выше, чем температура окружающей среды. Из-за малой продолжительности сжатия хладагента, он не успевает отдавать это тепло в окружающую среду, то есть реализуется адиабатное сжатие (процесс, происходящий без теплообмена).

      Затем хладагент попадает в конденсатор  2 – теплообменный аппарат, выполненный в виду трубчатого оребренного змеевика (для увеличения площади теплообмена, то есть повышения его эффективности). В теплообменном аппарате происходит охлаждение горячего хладагента, окружающим змеевик воздухом. Из-за чего и происходит конденсация.

      Из  конденсата жидкий хладагент с температурой окружающей среды попадает в фильтр-осушитель 3, который заполнен металлическими сетками с гранулами селикагеля. Происходит задержание механических примесей и воды, содержащееся в хладагенте. Механические примеси образуются вследствие работы компрессора, а вода для предотвращения коррозии элементов агрегата.

      Из  фильтра-осушителя жидкий хладагент  попадает в дросселирующий элемент  агрегата – капиллярную трубку 4 (дросселирование – процесс понижения давления жидкости или газа вследствие сужения внутреннего диаметра трубопровода и трения о его внутренние стенки). Капиллярная трубка имеет проходной диаметр 0,8-1 мм и длину 5-6 м, который намного меньше диаметра фильтра-осушителя. В ней происходит падение давление хладагента с 8-10 атм. до 1 атм. Однако вследствие трения происходит выделение тепла, что приводит к частичному закипанию жидкости, для этого капиллярная трубка «наматывается» на холодную всасывающую трубку.

      Затем жидкий закипающий хладагент попадает в испаритель 5, представляющий собой листотрубный теплообменный аппарат, внутри которого находятся продукты. Вследствие испарения (диаметр трубки 8-10мм) происходит отбор тепла от продуктов, а температура опускается до температуры близкой к температуре кипения при этом давление хладагента остается неизменным.

      Холодные  пары хладагента по всасывающей трубке 7 попадают в компрессор, и цикл продолжается пока он работает.

      Экономия  энергии достигается отключение компрессора, что приводит к медленному повышению температуры продуктов. Как только эта температура повышается до установленного терморегулятором предела, компрессор вновь включается и температура понижается, автоматически организуется экономичная прерывистая работа компрессора.  

 

      В зависимости от вида холодильного компрессора парокомпрессионной машины подразделяются на поршневые, турбокомпрессорные, ротационные и винтовые.

      Для получение температур ниже -30°С используют многоступенчатые (сжатие пара производиться  последовательно в несколько  ступеней с охлаждением его между отдельными ступенями)  или каскадные холодильные машины (несколько последовательно включенных холодильных машин, которые работают при различных заданных температурных условий хладагента).

      Абсорбция – поглощение одного вещества другим.

      Абсорбент – жидкость, поглощающая газ.

      Аммиак  – легкокипящая жидкость с температурой кипения -32 °С.  

      Преимущества  и недостатки абсорбционных холодильных  машин:  

 

      Применение  абсорбционных машин выгодно  на предприятиях, где имеются вторичные  энергоресурсы (отработанный пар, горячая вода, отходящие газы промышленных печей). Изготавливаются одно- и двухступенчатыми.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Исходные  данные:

Масса m = 75 кг.

Рабочий параметр (холодопроизводительность) Pq = 180 Вт.

Стоимость бытовой техники Ц = 4500 руб.

Стоимость материалов и оборудования Цм = 300 руб.   

Контрольное задание №1. «Определение абсолютного базового показателя трудоёмкости изготовления бытовой  техники».

1. Основной  технический параметр проектируемого  образца: 

Рт = m / Pq = 75 / 180 = 0,42 кг/Вт. 

2. Коэффициент  сложности конструкции: 

Ксл = Ра / Рт = 0,5 / 0,42 = 1,19

где Ра = 0,5 кг/Вт – основной технический  параметр аналога. 

3. Коэффициент снижения трудоёмкости изготовления проектируемого образца:

                                                                 t

Кст = ( 100 / (100 + Кпт)) = 0,82

где Кпт = 10 % - рост производительности труда;

t –  2 года – срок проектирования. 

4. Абсолютный  базовый показатель трудоёмкости  изготовления:

Тбп = Та * Ксл * Кст = 250 * 1,19 * 0,82 = 243,9 нормо-час.

где  Та = 250 нормо-час – трудоёмкость изготовления аналога.  

Вывод: трудоёмкость изготовления спроектированного холодильника понизилась на 0,03 раз. Тбп / Та = 0,97.  
 

Контрольное задание №2. «Оценка  экономических показателей  надежности (долговечности) нового образца бытовой техники по информации о параметрах аналога».

1. Годовой фонд рабочего времени:

tр = Кп * d * t = 0,9 * 365 * 24 = 7884 ч.

где d = 365 дней – число дней в году;

t = 24 часа – продолжительность работы бытовой техники за сутки для холодильника;

Кп = 0,9 – коэффициент учитывающий  простои на профилактику и пр.  

2. Число сервисных  обслуживаний по замене узлов (деталей), выявленных в процессе диагностики:

а = (tр * Т) / tу = (7884 * 15 ) / 40000 = 3

где Т = 15 лет – срок службы холодильника;

tу = 40000 ч. – установленная безотказная наработка.  

3. Затраты средств  на замену деталей (узлов), выработавших ресурс:

Цз = а * Цд = 3 * 90 = 270 руб.

где Цд = 0,02 * Ц = 0,02 * 4500 = 90 руб. – стоимость  ресурсных деталей.  

4. Затраты средств, обусловленные сервисным (техническим) обслуживанием:

Цс = а * tc * Zc * Зс = 3 * 1,5 * 2 * 20 = 180 руб.

где tc = 1,5 ч. – продолжительность сервисного обслуживания;

Zc = 2 чел. – число персонала, занятого сервисным обслуживанием;

Зс = 20 руб/час – средняя часовая  заработная плата обслуживающего персонала.  

5. Суммарные затраты на срок службы, обусловленные  факторами долговечности узлов:

Цд = Цз + Цс = 270 + 180 = 450 руб.  

6. Экономический показатель долговечности:

Д = Цд / Ц = 450 / 4500 = 0,1 руб./руб.  

Вывод: обеспечение заданной долговечности холодильника потребует дополнительных затрат равных 0,1 руб./руб.  
 

Контрольное задание №3. «Оценка  интегральных показателей качества нового образца бытовой техники».

1. Продолжительность остановок на плановое сервисное обслуживание:

Тс = а * tc = 3*1,5 = 4,5 ч.  

2. Продолжительность остановок на экстренное сервисное  обслуживание:

Тэ = ( tp * tв ) / tн = ( 7884 * 2 ) / 60000 = 0,3 ч.

где tв = 2 ч. – среднее время восстановления отказа;

tн = 60000 ч. – средняя наработка на отказ.  

3. Продолжительность профилактических осмотров техники  в течение года:

Тп = ( tp * to ) / ∆t = ( 7884 * 0,04 ) / 236 = 1,3 ч.

где to = 0,02 * tв = 0,02 * 2 = 0,04 ч;

 ∆t = 0,03 * 7884 = 236 ч.  

4. Коэффициент технического использования:

Кти = 1 – ((Тс + Тэ + Тп ) / tp ) = 1 – ((4,5 + 0,3 + 1,3) / 7884 ) = 0,99  

5. Параметр  функционирования бытовой техники:

В натуральном  измерении 

Qн = ђт * Кти * Pq *tp = 0,9 * 0,99 * 180 * 7884 = 1264436 Вт ч / год.

В стоимостном  измерении 

Q = (Qн * Цэ ) / 1000 = ( 1264436 * 0,15 ) / 1000 = 189 руб./год.

где ђт = 0,9 – коэффициент полезного  действия;

Цэ = 0,15 руб./кВт ч. – стоимость единицы  электроэнергии.   

6. Годовая заработная плата операторов сервисного обслуживания:

А = Zc * Зс * tc * d = 2 * 20 * 1,5 * 365 = 21900 руб./год.  

7. Затраты  на реновацию техники: 

М = Ц / Т = 4500 / 15 = 300 руб./год.  

      8. Затраты, обусловленные фактором долговечности:

      З = М * Д = 300 * 0,1 = 30 руб./год 

      9. Затраты на энергопотребление:

      Е = Рс * tp * Цэ * Кти = 2 * 7884 * 0,15 * 0,99 = 2341 руб./год.

      где Рс = 2 кВт ч/сутки – суточный расход электроэнергии.  
 
 
 

10. Интегральный  показатель качества техники:

а) без  учета долговечности:

Ик = Qн / ( А + М + Е ) = 1264436 / (21900 + 300 + 2341 ) = 51,52 Вт ч/руб.

б) с  учетом долговечности:

Икд = Qн / ( А + М + Е + З) = 1264436 / ( 21900 + 300 + 2341 + 30) = 51,46 Вт ч/руб. 

Вывод: влияние фактора долговечности на параметр функционирования машины с учетом эксплуатационных затрат. Фактор долговечности в условиях эксплуатации снизил интегральный показатель в Ик / Икд = 1,001 раз из-за увеличения эксплуатационных расходов на обеспечение заданной надежности техники.  
 

Контрольное задание № 4. «Оценка  интегрального показателя эффективности нового образца бытовой  техники».

1. Экономический показатель безотказности:

Б = 1 /  Ц * (tp * T / tн) * (tв * Zв * Зв + Цв)

Б = 1 /  4500 * (7884 * 15 / 60000) * (2 * 1 * 5840 + 90)

Б = 0,0002 * 1,97 * 11770   

Б =  4,6 руб./руб.   

где  Zв = 1 чел. – число вспомогательных рабочих;

Зв = 0,8 * Зс * d = 0,8 * 20 * 365 = 5840 руб./год – средняя годовая заработная плата вспомогательных рабочих.

Цв = 0,02 * Ц = 0,02 * 4500 = 90 руб./год – стоимость материалов.  

2. Экономический показатель надежности:

Н = Д + Б = 0,1 + 4,6 = 4,7 руб./руб. 

3. Затраты обусловленные  факторами надежности:

Зн = М * Н = 300 * 4,7 = 1410 руб./год.  

4. Затраты на исходные материалы и оборудование:

И = Ки * Цм = 3 * 300 = 900 руб./год.

где Ки = 3 шт./год – количество вспомогательных  материалов.   

5. Суммарные затраты на функционирование холодильника:

а) без  учета фактора надежности

Э = А + М + Е + И = 21900 + 300 + 2341 + 900 = 25441 руб./год. 

б) с  учетом фактора надежности

Эн = Э + Зн = 25441 + 1410 = 26851 руб./год.   

6. Интегральный  показатель эффективности техники:

а) без  учета фактора надежности Иэ = Q / Кти * Э = 189 / 0,99 * 25441 = 4856918

б)  с учетом фактора надежности Иэн = Q / Эн = 189 / 26851 = 0,007 

Вывод:  С учетом фактора надежности затраты при эксплуатации нового образца техники увеличилось в Эн / Э = 1,05 раз и составляет Эн – Э = 1410 руб./год.  Интегральный показатель эффективности техники при этом уменьшается.