制冷技术及应用课程设计说明书.docx
制冷技术及应用课程设计说明书专 业： 建筑环境与设备工程 姓 名： 学 号： 指导教师： 日 期：2009年 1月 6日 天津市冷藏库制冷工艺设计设计资料：1. 地点：天津。 天津夏季室外气象参数室外计算温度室外计算相对湿度通风空气调节空气调节日平均平均日较差最热月平均最热月14时平均2933.429.28.178652围护结构传热系数（W/m2·K）：外墙为0.23，内墙为0.4，顶棚为0.2，地板为0.32；3各冷间库容量和每日进货量（纸箱质量占10）：冻结间：库容量10吨，每日允许最大进货量为10吨/日，冻结时间20小时；低温冷藏间（大）：库容量60吨，每日允许最大进货量为6吨/日，冻结时间24小时；低温冷藏间（小）：库容量40吨，每日允许最大进货量为4吨/日，冻结时间24小时； 高温冷藏间：库容量10吨，每日允许最大进货量为1.5吨/日，冻结时间48小时；4各冷间设计温度和冷加工货物种类：猪肉和樱桃5冷风机功率：高温冷藏间为3kW，冻结间为5kW；6操作人员：每个冷间各1人。一 库房耗冷量维护结构传热引起的冷量Q1Q1=a*K*F*(tw-tn)a 维护结构两侧温差修正系数；K 维护结构传热系数F 维护结构传热面积；tw 维护结构外侧计算温度；tn 维护结构内侧计算温度；对于维护结构热惰性指标D>4的外墙：冻结间 a=1.05；tn：冻结间设计温度=-20,高温冷藏间=0，低温冷藏间=-17各冷藏间的维护结构耗热量具体数据如下1. 低温冷藏间的维护结构耗热量墙体 a K长度宽度 tw tn tw-tn耗冷量屋顶1.050.25.4926.31529-1746335.0279东墙1.050.445.915-17-1700西墙1.050.2346.31529-1746280.6133北墙1.050.2345.49229-1746244.0425南墙1.050.2345.49229-1746244.0425屋底1.050.325.4926.31529-1746536.0447总耗冷量=1639.770972. 低温冷藏间2的维护结构耗热量墙体aK长度宽度 tw tn tw-tn耗冷量屋顶1.050.28.1886.31529-1746499.4917东墙1.050.2346.31529-1746280.6133西墙1.050.445.915-17-1700北墙1.050.2348.18829-1746363.842南墙1.050.2348.18829-1746363.842屋底1.050.328.1886.31529-1746799.1868总耗冷量=2306.975813. 高温冷藏间的维护结构耗热量墙体aK长度宽度 tw tn tw-tn耗冷量屋顶1.050.23.9652.8962902969.92928东墙1.050.2343.96529029111.0755西墙1.050.2343.96529029111.0755北墙1.050.2342.8962902981.12854南墙1.050.2342.8962902981.12854屋底1.050.323.9652.89629029111.8868总耗冷量=566.224234. 冷冻间的维护结构耗热量墙体aK长度宽度 tw tn tw-tn耗冷量屋顶1.050.25.5923.96529-2049228.1528东墙1.050.2343.96529-2049187.6793西墙1.050.2343.96529-2049187.6793北墙1.050.2345.59229-2049264.6917南墙1.050.2345.59229-2049264.6917屋底1.050.325.5923.96529-2049365.0444总耗冷量=1497.93926Q1=1639.771+2306.976+1497.939+566.2242=6011w二货物耗冷量Q2Q2= Qa+Qb+Q +Qd其中Qa樱桃冷却加工耗冷量；Qb猪肉冻结加工耗冷量；Qc猪肉在冷藏间内耗冷量；Qd包装材料和运转工具热量；1.樱桃冷却加工QaQ=Gh1-h23600t + Gq1+q22(KW)G冷却间每日的进货量，kg/dayh1货物进入冷间初始温度的焓值；樱桃在9月为旺季，当地平均温度30度，樱桃 的焓值h1=342.9kj/kg；h2货物在冷间内终止温度时的焓值；h2=236.0kj/kgt货物冷却时间，h；q1货物冷却初始温度时的呼吸热，kJ/(kg.s),q1=0.218W/kgq2货物冷却终止时的呼吸热，KJ/Kg.s q2=0.20w/kg；对于樱桃Q2=1.5*.9-*48+1.5(0.2+0.218)2(KW) = 1.106kw2.猪肉冻结加工QbQb= G(h1-h2)3600t其中G冷却间每日的进货量，10*1000kg/dayh1货物进入冷间初始温度的焓值；h1=317.8kj/kg;h2货物在冷间内终止温度时的焓值；h2=0kj/kg;t货物冷却时间，20h；Q2 = 10*1000(317.8-0)20*3600 =44.14KW3.猪肉在冷藏间内耗冷量QcQc= G(h1-h2)3600t + G(q1+q2)2 + (Gn-G)q2其中G冷藏间每日的进货量，kg/dayh1货物进入冷间初始温度的焓值；h1=0h2货物在冷间内终止温度时的焓值；h2=7.1kj/kgt货物冷却时间，24h；q1货物冷却初始温度时的呼吸热，kJ/(kg.s)q2货物冷却终止时的呼吸热，KJ/Kg.s；Q2 = 10000(0-7.1)3600*24 = -0.82KW4. 包装材料和运转工具热量QdQd=G*B*t1-t2cT其中G冷间的每日进货量；B货物包装材料或运转工具重量系数，对应猪肉取0.1，樱桃取0.25；t1包装材料进入冷间时的温度，樱桃的t1为室外通风温度29，猪肉的t1为35；t2包装材料在冷间内终止温度，对高温冷藏间为0，低温冷冻间为-20，低温冷藏间为-17；c包装材料或运装工具的比热容，取0.46kj/kg；所以对应高温冷藏间有：Qd=G*B*t1-t2cT =1500*0.25*（29-0）*0.*48 =0.03kw对于低温冷冻间Qd=G*B*t1-t2cT=10*1000*0.1*35-（-20）*0.*20 =0.35kwQd=0.03kw+0.35kw=0.38kwQ2= Qa+Qb+Qc +Qd=1.106+44.14-0.82kw+0.38=44.806kw三通风换气耗冷量 Q3 = hw-hnnV3600*24 + 1120nr(hw-hn)hw,hn室内,室外空气的焓值，kj/kg;夏季通风温度为30，相对湿度为，66%，对应空气焓值为75kj/kg；低温冷藏间温度为-17，相对湿度90%，对应空气焓值为-17kj/kg；高温冷藏间温度为0，相对湿度为90%，对应空气焓值为0kj/kg；冷冻间温度-20，相对湿度90%，对应空气焓值-20kj/kg；n每日换气次数，取2.5；V冷藏间的净容积；V=5.192*5.915*4+5.915*4*7.888+3.565*2.496*4+5.192*4*3.565=404.2m3V1=5.192*5.915*4+5.915*4*7.888=326.508m3为低温冷藏间间体积V2=3.565*2.496*4=36m3为高温冷藏间体积；V3=5.192*4*3.565=74m3为冷冻间体积 冷藏间内空气密度，kg/m3；低温冷藏间内密度为1.37kg/m3;高温冷藏间密度为1.29kg/m3;冷冻间空气密度为1.39kg/m3;nr操作人员数 4人Q31=hw-hnnV3600*24 + 1120nr(hw-hn) =75-(-17)2.5*326.5*1.23600*24 + 1120*2*1.37(75-17) =1.04+2.1 =3.14kwQ32=75-0*2.5*36*1.*24 + 1120*1*1.29(75-0) =0.1+0.805 =0.905 kw Q33=hw-hnnV3600*24 + 1120nr(hw-hn) =75-(-20)*2.5*24 + 1120*1*1.39*(75-(-20) =0.21+1.1 =1.31 kwQ3= Q31+ Q32+Q33=3.14kj/kg+0.905kj/kg+1.31kj/kg=5.355 kw四电动机运行耗冷量Q4 = N12其中1热转化系数，电机在冷间内取1，电机在冷间外（外置）取0.75；2电动机运转系数，取1；N 电动机的额定功率，冷风机功率：高温冷藏间为3kW，冻结间为5kW；Q4 = N12=3*1*1+5*1*1+5*1*1+5*1*1*1=18kw五操作耗冷量（注意：对冷却间和冷冻间不计算该热量）Q5=Q5a+Q5b+Q5cQ5a照明耗冷量；Q5b 开门耗冷量；Q5c操作人员耗冷量；Q5a=qdF其中qd每平方米地被面积的照明热，取3W/m2F冷间地被面积；F=82m2Q5a=3*82=0.24kwQ5b = Vn(hw-hn)M3600*24其中V冷间内净容积，m3V1=5.192*5.915*4+5.915*4*7.888=326.508m3为低温冷藏间间体积V2=3.565*2.496*4=36m3为高温冷藏间体积；hw,hn室内,室外空气的焓值，kj/kg;夏季通风温度为30，相对湿度为，66%，对应空气焓值为75kj/kg；低温冷藏间温度为-17，相对湿度90%，对应空气焓值为-17kj/kg；高温冷藏间温度为0，相对湿度为90%，对应空气焓值为0kj/kg；冷冻间温度-20，相对湿度90%，对应空气焓值-20kj/kg；N每日开门换气次数，对低温冷藏间取3.5，高温冷藏间取6；M空气幕修正系数，取M=0.5；Q5b1 = 326*3.5*（75-17*1.37）3600*24 = 1.66 kw；Q5b2 =36*6*（75-0)*1.29）3600*24=0.25 kw；Q5b = Q5b1 + Q5b2 =1.66kj/kg+0.25kj/kg=1.91 kw；Q5c = 324 nrqrnr操作人员数；qr每个操作人员产生热量；当冷间温度tn>-5，取0.28kj/s；当冷间温度tn<-5时，取0.4kj/s；所以高温冷藏间取0.28kj/s，低温冷藏间取0.4kj/s；Q5c =324 nrqr= 324 （1*0.28+2*0.4）= 0.135kw；Q5=Q5a+Q5b+Q5c= 0.24kw+1.91 kw+0.135kw=2.285kw六库房冷却设备负荷Q6Q6=Q1+PQ2+Q3+Q4+Q5式中，P为负荷系数，对冷却间和冷冻间，P=1.3,对其他冷间P=1.0 ；Q6=6.011+44.8*1.3+ 5.355+18+2.285=89.89kw七机械负荷Qj=（n1Q1+Q2+Q3+Q4+n2Q5）R式中 n1 维护结构耗冷的季节修正系数，查表得对冷冻间n1=0.83低温储藏间n1=0.81, 高温冷藏间n1=0.7；该处取平均值0.80 n2 冷间同期操作系数。n2=0.75； n3 同期换气系数，取0.75； n4 冷间用的电动机同期运转系数； R 制冷装置和管道等冷损耗补偿系数，R=1.1；Qj=1.1*（0.8*6.011+44.8+5.355*0.75+18+0.75*2.285）=80.67kw
