2900t生产性冷藏冷库设备选型-供热通风与空调工程毕业设计.pdf

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1、9目录目录第一章第一章制冷工艺设计制冷工艺设计 10第二章第二章制冷工艺设计说明书制冷工艺设计说明书 14第三章第三章制冷工艺系统设计方案确定制冷工艺系统设计方案确定 15第四章第四章负荷计算负荷计算 27第五章第五章制冷机器设备的选型计算制冷机器设备的选型计算 44第六章第六章注意事项说明注意事项说明 63第七章第七章设备选型材料清单设备选型材料清单 65第八章第八章设计总结设计总结 66第九章第九章参考文献说明参考文献说明 6710第一章第一章 制冷工艺设计制冷工艺设计1.1前言制冷与人们的生活息息相关，人们的生活离不开制冷。人类利用天然冰作为冷源使用，在中国、埃及、希腊等文明古国历史上都

2、有记载。19 世纪的工业革命，是现代制冷技术的开始。在人们的生活中，制冷技术为我们解决了许多生活上的问题。例如：食品工业是应用制冷技术最早、最多、最广泛的领域。肉类、水产品、水果、蔬菜、蛋禽等易腐食品的生产有较强的地区性和季节性，为了调剂淡旺季节、保障供给、就需要对食品进行冷加工、冷藏及冷藏运输，这样冷库也就应运而生。冷库建筑群通常由主库、制冷压缩机间、设备间、以及办公、生活用房等组成。主库是冷库建筑群中的主体建筑，它包括冷却间、冻结间、冷却冷藏间、冻结物冷藏间、制冰间和冰库等。制冷压缩机房和设备间包括制冷压缩机房、设备间以及变、配电间。生产工艺用房包括屠宰车间、整理车间、加工车间以及其他车间

3、。办公生活用房包括办公楼、医务室、职工宿舍、厕所、浴室、食堂等。唐人神是我国有名的肉类生产基地，对肉类生产指标要求非常之高，因此要建立相应的冷藏设施来确保质量，其冷库设计也是非常值得我们借鉴的。冷库的相关规格及平面布置都需要进行合理的考量，下面我们将做进一步介绍制冷方案的确定、冷却设备的选型、系统管道的设计及库房的配置等。111.2 设计任务书1.2.1 冷库规格1.2.1.1 冷藏间的容量为:3200t,冷间设计温度为-18，相对湿度%95。1.2.1.2 冻结间生产能力为 30t/24h,冷间设计温度为-23。1.3 库房平面布置1.3.1 该冷库有 5 个冻结间（库容相同），4 个冷藏间

4、（库容相同）和通过常温穿堂组合成整体。1.3.2 冻结间房内净长 30M、净宽 10M、净高 6M。1.3.3 冷藏间房内净长 15M、净宽 5M、净高 6M。1008 蔬菜1006 蔬菜1004 蔬菜1002 蔬菜冻肉冻肉冻肉冻肉冻肉。121.4 各墙参数1.4.1 外墙序号结构层（由内向外）厚度（m）11：2.5 水泥泥浆抹面0.0221：2.5 水泥砂浆抹面0.0231：3 水泥砂浆抹面0.034混合砂浆砌砖墙0.375硬质聚氨酯0.151.4.2 内墙序号结构层厚度（m）1水泥砂浆0.022混凝砂浆砌砖墙0.123水泥砂浆0.024硬质聚氨酯0.151：2.5 水泥砂浆抹面0.0313

5、1.4.3 地坪序号结构层（由上而下）厚度（m）1200 号钢筋混凝土层0.0821：3 水泥砂浆0.023一毡二油防水层0.0054软木层0.25二毡三油隔气层0.0161：3 水泥沙浆找平层0.027预制混凝土板0.058粗砂垫层0.451.4.4 屋顶序号结构层（由上而下）厚度（m）1预制混凝土板0.042空气间层0.23二毡三油防水层0.0141：3 水泥砂浆找平0.025混凝土空心板层0.2561：3 水泥砂浆抹面0.027硬质聚氨酯0.114第二章第二章 制冷工艺设计说明书制冷工艺设计说明书2.12.1 设计条件设计条件2.1.1 原始资料2.1.1.1 冷藏间贮藏吨位为 3200

6、t,冷间设计温度为-18，相对湿度为 95%2.1.1.2 冻结间生产能力为 20t/24h，冷间设计温度为-232.22.2 气象水文条件气象水文条件2.2.12.2.1 气象气象2.2.1.1 室外计算温度根据空气调节设计（第二版）查的株洲室外设计参数地理位置：东经 113.32，北纬 27.01，海拔 73.6m大气压力：夏季 1019.9hpa冬季 995.5hpa室外计算干球温度：采用夏季空气调节日平均温度 32室外计算相对湿度：60%室外风速：夏季 2.8m/s，冬季 2.6m/s室内计算参数冷藏间 t=-18，冻结间 t=-232.2.22.2.2 水温水温冷凝温度：立式、卧式、

7、淋浇式和组合式冷凝器的冷凝温度较冷却水出水温度高 46；蒸发式冷凝器的冷凝温度较夏季室外平均每年不保证 50h 的湿球温度高 510.冷却水的进水温度按夏季室外平均每年不保证 50h 的湿球温度选用，冷却水进出温差对立式冷凝器去 23，对卧式冷凝器取 46。按循环冷却水系统考虑，循环水进入冷凝器的温度为 32，出水温度为 3915，可以确定冷凝温度为；5.3523932tk蒸发温度：按制冷系统考虑，冷藏间的温度为 0，冻结间的温度为-23，设定蒸发温度与库房温度的温差 10，可以确定蒸发温度为 t1=-28和 t2=-33第三章第三章制冷工艺系统设计方案确定制冷工艺系统设计方案确定冷库的制冷装

8、置使用效果的好坏与所选择的制冷方案有着密切的关系。若制冷方案确定不当会给冷库造成管理不便甚至极大的损失。因此在确定方案时，应从先进，适用，发展经济等方面出发，同时考虑几个不同的方案进行比较，权衡利弊，选择最佳方案。3.13.1 制冷系统方案设计的依据制冷系统方案设计的依据1、制冷装置服务对象，如冷库，空调，工艺用水等。2、建设规模和投资限额。3、生产工艺要求。4、当地水文气象条件，如冷却水温，水量，水质等。5、制冷装置所处环境。3.23.2 制冷系统方案设计原则制冷系统方案设计原则1、满足生产工艺要求。2、尽量选用新工艺，新技术，新设备。3、制冷系统在运行安全可靠地前提下尽量简单，操作管理方便

9、。4、投资合理，不仅要考虑一次投资和经常运转费用，还要考虑道到技术，经济16及发展问题。总之，要所选方案安全可靠、方便灵活、技术先进、经济合理。3.33.3 制冷剂的确定制冷剂的确定正确选用制冷剂提高制冷系统的热力完善度，降低制冷装置的造价以及确保安全运转等。确定制冷剂种类，一般从以下几个方面考虑：1、热力性质好工况相同时用同样的输入功率能产生较大的制冷量。2、具有适宜的饱和压力和压力比在工作条件下，蒸发压力不宜大于大气压力，以免使空气进入系统造成制冷压力下降和功耗增加。冷凝压力不宜过高，冷凝压力和蒸发压力比也不宜过大，否则会导致排气温度过高和输气系数降低。3、安全性好特别对船舶制冷装置、空调

10、制冷装置及人工密集场所的制冷装置应采用安全性能较好的制冷剂。4、货源和成本我国陆上大、中型冷库制冷装置多用氨制冷剂，其价格低廉、容易获得，是运行管理费用较低。国外原先用氟利昂制冷剂的冷库制冷装置，由于其破坏臭氧层故也有被氨取代的趋势。5、蒸发温度和压缩级数在普通制冷范围内，单级系统用氨、R134a、R22、R123等；双级系统选用氨、R22 等做制冷剂。空调用溴化锂机组采用水为制冷剂。结合中小型冷库的设计经验，并按照冷库设计规范的规定，从氨（R717）作为制冷剂所具有的优点（价格低廉，容易取得，单位 容积制冷量大，不破坏臭氧层）综合考虑：本系统才用氨（R717）作为制冷工质173.43.4 供

11、液方式的确定供液方式的确定制冷系统供液方式分为直接供液、重力供液、按本供液和气泵供液四种方式。1、直接膨胀供液适用于小型氨制冷装置、负荷稳定的系统及氟制冷装置。2、重力供液适用于中、小型氨制冷装置。在盐水制冰制冷系统中，由于氨液分离器可设在制冰池赴近，不必另行加建阁楼放置氨液分离器；同时，盐水蒸发器内热负荷大，换热剧烈，靠自然对流就可获得较好的换热效果。因此，盐水制冰仍以重力供液方式为主。3、液泵供液比直接膨胀供液、重力供液优越，是国内大中型冷库制冷装置应用最为广泛的供液方式。4、气泵供液有其独到的特点，在国内外已有成功的应用实例，但鉴于其对自控元件有较高的要求等原因，国内尚很少应用。按制冷剂

12、进入蒸发器的流向分为上进下出，下进上出两种，下进上出流向在蒸发并联使用时，能够做到供液均匀，充分发挥蒸发器的换热作用。结合设计实际确定采用下进上出式3.53.5 蒸发回路的划分蒸发回路的划分3.5.1 蒸发回路 制冷剂循环所经历的路径叫做“回路”。某种蒸发温度的制冷剂所对用的回路叫做这种蒸发温度回路，简称蒸发回路，如-15蒸发回路、-33蒸发回路等。3.5.2 蒸发回路的合并不同的用冷要求需选配各自需要的机器设备，形成自己的蒸发回路。当用冷要求较多时，都按各自要求确定合适的蒸发回路会使制冷系统过于复杂。此时，为简化系统，可将两个或几个不同蒸发回路用一台（组）机器升压，形成一个蒸发回路，这种做法

13、叫做蒸发回路183.5.3 蒸发回路的划分合并蒸发回路可简化系统、节省初投资，但会增加压缩机的运转费用。因此，在设计方案时应进行综合技术经济分析，确定出合适的蒸发回路数。下面介绍冷库制冷装置设计中常见的蒸发回路的划分方案。1、制冰、贮冰：一般用同一蒸发回路。2、冻结、冻藏：当冻结能力、冻藏量较大时，为了不影响冻藏食品的干耗及质量，分别设置蒸发回路。当冻结量较小或不常工作时，可合并为一个蒸发回路，但应采用适当技术措施，防止冻结间工作时对冻藏间内蒸发压力产生影响。3、冷却物冷藏：宜用一个蒸发回路。4、冷却：可和制冰、贮冰合用蒸发回路，水果、蔬菜、鲜蛋冷却量小时也可与冷却物冷藏合用蒸发回路。这样。根

14、据食品冷加工工艺要求，蒸发回路可分为：冻结回路，-33或更低；冻藏回路，-28-33；制冰、贮冰、冷却回路，-15左右；冷却物冷藏（冷却）回路，-8-12。由于冻结间，冷藏间的内外温差较大，若采用相同的蒸发温度，则造成浪费，分别采用不同蒸发温度则相对经济。但蒸发温度虽不同，冷凝温度却可以相同，冷凝温度取决于冷却水温度及冷凝器形式，所以两个不同的蒸发温度系统温度可以采用相同的冷凝温度，共用一套冷凝系统，这样可以简化系统，节约资金，更经济。在保证食品冷加工，冷贮藏质量的前提下，兼顾系统合理性，结合设计实际，采用两个蒸发回路，即冷藏间采用-28蒸发回路，冻结间采用-33蒸发回路。193.63.6 制

15、冷系统压缩机类型的确定制冷系统压缩机类型的确定压缩机类型与制冷装置使用性质、规模和制冷剂的种类有关，应从两方面确定。3.6.13.6.1 压缩机的确定压缩机的确定螺杆式压缩机与活塞式压缩机的对比优点缺点螺杆式压缩机转速高，质量轻，占地面积小、吸排气脉动小、结构简单，机件数量少、易损件少。价格高、不经济、噪声大活塞式压缩机适应制冷范围广、材料要求低、加工容易、造价低、工艺成熟、热力性能好、机型多样结构复杂、不能连续输气、输气压力脉动大压缩机类型的确定与制冷装置的使用性质，规模和采用的制冷剂种类有关，结合设计实际初步确定采用活塞式压缩机。3.73.7 冷系统压缩级数的确定冷系统压缩级数的确定在制冷

16、循环中，工质（R717）压缩比，即 Pk/Po8，可采用单极压缩式制冷循环，因此，高温库采用单级压缩即可。但对于冻结间、冷藏间，库温为18和23，蒸发温度较低，Pk/Po8,采用活塞式压缩机，则要双级压缩式，若采用螺杆式仍可以是单级式。经由以上简要分析，现确定了以下两个方案可供分析、比较和选择。20方案一：两台螺杆式压缩机的氨泵供液系统，每台压缩机带一个蒸发温度；或一台压缩机带两个蒸发温度。方案二：两台活塞式单机双极压缩机的氨泵供液系统，一台压缩机带两个蒸发温度；或一台带低蒸发温度，另一台带高蒸发温度。方案确定分析由设计条件知：冷凝温度为 tk=+29，Pk=1.1347MPa蒸发温度为 t0

17、1=-28，P01=0.13154MPa蒸发温度为 t02=-33，P02=0.10302MPaPk/P01=1.1347/0.13154=8.628Pk/P02=10.343/0.10302=10.048压缩比大于 8，应改用双极压缩制冷循环，结合设计实际确定采用组合活塞式单机双极压缩机氨泵供液系统，一台带低蒸发温度，另一台带高蒸发温度组合活塞式单机双级压缩袋两个蒸发温度0t流程图蒸发器蒸发器冷凝器中冷器低压级压缩机高压级压缩机213.83.8 冷凝器类型的确定冷凝器类型的确定冷凝器的类型有多种，应根据制冷装置所处的环境、冷却水水质、水温和水量来进行确定。冷凝器一般根据下列原则来选择；1、立

18、式冷凝器适用于水源丰富、水质较差、水温较高的地区。2、卧式冷凝器适用于水量充足、水温较低、水质较好的地区、广泛应用于中、小型氨和氟利昂制冷系统中。3、淋浇式冷凝器适用于空气湿球温度较低、水源不足或水质较差的地区。4、蒸发式冷凝器主要适应于干燥缺水的地区，当水质交叉时必须处理。5、空气冷却是冷凝器适用于水源比较紧张的地区、冷藏车及冷藏集装箱等移动式制冷装置和小型氟利昂制冷系统中，在氨制冷系统中一般不采用。6、当冷却水为循环用水时，立式冷凝器对水量的要求可以忽略。7、从设备费和维修费来看，蒸发式冷凝器较高。对大、中性制冷装置，蒸发式冷凝器同立式或卧式冷凝器与冷却塔的组合形式相比，建设初投资相差无几

19、，但运行时节水节能。此外，在满足系统要求的条件下，还要考虑换热效率、维护方便，设备初投资等因素。根据设计地（株洲）的水温条件，采用立式壳式冷凝器，它具有冷却冷凝效果好，对水质要求不高，清洗方便，装在室外，占地面积小等优点。3.93.9 冷却设备类型的确定冷却设备类型的确定冷却设备的选型应根据食品冷加工、冷藏或其他工艺要求确定，一般应符合22下列要求。1、所选用冷却设备的使用条件和技术条件应符合现行的制冷装置用冷却设备标准要求。2、冷却间、冻结间和冷却物冷藏间的冷却设备应采用冷风机。3、冻结物冷藏间的冷却设备宜选用冷风机；当食品物良好的包装时，也可采用墙、顶排管。4、根据不同食品冻结工艺要求选用

20、合适的冻结设备，如隧道式冻结设备、平板 式冻结设备、螺旋式冻结设备、流态势冻结设备及搁架排管式冻结设备。5、包装间的冷却设备在室温高于-5时宜选用冷风机，室温低于-5时应选用排管。6、冰库使用光滑顶排管。冷藏间主要用于储藏冻结后的肉类、家禽等食品，储藏时间要求较长，为了保证质量，降低干耗一般选用冷却排管为冷却设备。根据设计实际，确定采用冷却排管为冷却设备。冻结间对食品进行冷冻加工，一般采用空气强制对流冷却的冷却方式，选用冷风机作为冷却设备（型号规格应为 KLJ 型）：对冻结较少的冷间，可选用搁架式排管配风机或不配风机的冷却设备。结合设计实际确定采用 KLJ 型冷风机作为冷却设备。3.103.1

21、0 冷间冷却方式的确定冷间冷却方式的确定1、直接冷却 制冷剂直接通过蒸发器吸收被冷却物体热量的方式叫直接冷却方式23该冷却方式的特点是：制冷剂在蒸发器内直接吸热蒸发，传热温差只有一次，能量损失小，换热效率高。系统简单，操作管理方便，初投资和运转费用较低。2、间接冷却被冷却物体的热量通过载冷剂传给制冷剂的冷却系统叫做间接冷却。间接冷却系统多一个载冷剂循环系统及相关设备，初投资和经常运转费用较高，而且有两次换热，能量损失较大。采用盐水做载冷剂时对金属有腐蚀作用，需经常维护修理。冷间冷却方式是冷库制冷方案的一个组成部分，从制冷剂产生冷效应角度可分为：简介冷却式和直接冷却式两种，根据设计实际确定采用直

22、接冷却式。它具有制冷剂在蒸发器类直接沸腾吸热，发生相变，传热温差只有一次，能量损失小；于间接冷却系统比较，系统简单，操作管理方便，除此投资及运转费用都较低等优点。3.113.11 高压储液器的确定高压储液器的确定高压储液器在系统中起着贮存从冷凝器来的制冷剂的液体，供应和调节系统各设备的业态循环量及液封作用。高压储液器的选择主要是确定其容积，容积应能使得在制冷运行时，最大贮液量不超过该容积的 80，最少贮液量不少于该容积的 30，台数确定应根据容积大小，贮液器外形，尺寸及布置因数来确定。3.123.12 氨液分离器的确定氨液分离器的确定氨液分离器可分为机房氨液分离器和库房氨液分离器两种，其主要作

23、用都是进行汽液分离，防止压缩机发生液击的作用，设计时要按蒸发温度回路分别选型24计算，要求每一蒸发温度回路设一台，选型主要根据其直径来确定。3.133.13 低压循环桶的确定低压循环桶的确定低压循环桶是液泵供液系统的专用设备，也是关键设备之一，其作用是贮存和稳定的供给液泵循环所需的低压液体，又能对库房进行汽液分离，保证压缩机安全运行，必要时又可兼做排液桶。为保证有效地把液体分离出来，防止氨压缩机发生液击，一般要求立式桶内制冷剂的流速控制在 0.5m/s，卧式桶内制冷剂的流速控制在 0.8m/s。低压循环桶选型时，如出现通径符合要求，但容积不够时，桶径可加大档次，使容积达到要求，如果桶径超过产品

24、规格，可选用几台低压循环桶并联使用，为确保系统正常运行，选型后的低压循环桶容积应略大于实际计算容积。3.143.14 排液桶的选型确定排液桶的选型确定排液桶用于冷库制冷系统中，暂时贮存冷风机或蒸发排管冲霜时排出的低压液态制冷剂，选型主要是确定容积，使其能容纳注氨量最多的一个冷却设备的排液量。3.153.15 氨泵的确定氨泵的确定氨泵供液是利用液泵的机械作用，把数倍于蒸发量的低温液体输送到各库房蒸发器中。为保证氨泵进出液管不发生闪发气体，一般进液管的流速氨0.4-0.5m/s,出液管的流速氨 0.8-1m/s 计算，设计过程中尽量减少阀件弯头，出液管应坡向氨泵。设计根据其流量、吸气压头综合计算进

25、行选型。3.163.16 融霜方式的确定融霜方式的确定蒸发器结霜后，导致热阻增大，传热系数下降。于干式冷风机还会导致空气流动阻力增大，风量减少。影响制冷装置的制冷效率和冷加工或冷藏效果。25除霜方案1、人工扫霜简单易行，对库温影响小，但劳动强度大，除霜不彻底，有局限性。2、水冲霜将冲霜水通过喷淋装置向蒸发器表面喷淋使霜层融化，然后一并由排水管排出。该方案效率较高，操作程序简单，库温波动小。从能量角度分析，每平方米蒸发面积耗冷量可达 250400KJ。水冲霜还容易使库内起雾，造成冷间顶棚滴水，使使用寿命降低等。3、热气融霜 利用压缩机排出的过热蒸汽冷凝式放出的热量来融化蒸发器表面的霜层。其特点是

26、适用性强，在能量利用方面合理。对氨制冷系统而言，除霜的同时还能把蒸发器中的积油冲出。但融霜时间较长，对库温由一定的影响，制冷系统分调节站复杂。4、电热融霜利用电热原件发热来融霜。系统简单，操作方便，易于实现自动化，但耗电多。对于排管，一般采用水冲霜与制冷剂热蒸汽融霜相结合的方式法；对于干式冷风机，一般采用水融霜，制冷剂热蒸汽融霜，或者两者相结合方式；另外，对于小型冷冻机组可采用电加热融霜。结合设计实际确定采用制冷剂热蒸汽融霜方式。3.173.17 空气分离器选型确定空气分离器选型确定空气分离器选型确定是用来排除制冷系统中的空气及其它不凝性气体的设备，选型不需要进行计算，可根据冷库规格和使用要求

27、进行。263.183.18 油器选型确定油器选型确定集油器的选型主要根据系统制冷量的大小来选择。一般情况下，当制冷系统标准工况下的制冷量为 230KW 以下时，采用壳体直径为159的集油器一台；当制冷量为 230-1160KW 时采用壳式直径为325的集油器 1-2 台；当制冷量为1160KW 以上时，采用壳式直径为325的集油器 2 台。3.193.19 节流阀选型确定节流阀选型确定节流阀的作用是对制冷系统中高压液态制冷剂进行节流，达到降压和调节流量的作用，有手动节流阀、热力膨胀阀，浮球阀三种，结合设计实际确定采用浮球阀和热力膨胀阀。27第四章第四章负荷计算负荷计算4.14.1 冷间热流量计

28、算冷间热流量计算4.1.1 冷间热流量可分为以下五部分：1、由于库内外存在温差和外墙、屋顶受太阳辐射热作用，通过冷间的墙体、地面、楼地板、屋顶传入的热量进入冷间后消耗的冷量称为围护结构流量1。2、由于食品和冷间内空气之间存在温差，食品在冷加工过程中向冷间内散发热量引起的制冷负荷称为货物热流量2。3、由于冷间内贮存食品（如水果、蔬菜、鲜蛋）需要新鲜空气或冷间内操作人员呼吸需要进行通风换气时，由室外新鲜空气带入热量所引起的制冷负荷称为冷间内通风换气热流量3。4、电动设备运转引起的热流量4。5、库门开启换热、操作人员散热和冷间内照明、动力设备运行产生的热量引起的制冷负荷称为经营操作热流量5284.2

29、4.2 维护结构系数维护结构系数1、外墙（冷藏间、冻结间）序号结构层（由外向内）厚度导热系数热阻 R=/11：:25 水泥沙浆抹面0.020.930.021521：:25 水泥沙浆抹面0.020.930.021531:3 水泥沙浆抹面0.030.930.03234混合砂浆砌砖墙0.370.8140.4555硬质聚氨酯0.150.0314.83876墙体表面空气热阻冷藏间冻结间w=23n=12w=23n=29Rw=0.044Rw=0.083Rw=0.044Rn=0.0357总热阻R冷藏间冻结间5.4635.4488传 热 系 数K=1/R冷藏间冻结间0.1820.184292.地坪序号结构层（由

30、上向下）厚度导热系数热阻 R=/1200 号钢筋混凝土层0.081.54680.051721:3 水泥砂浆0.020.930.02153一毡二油防水层0.051.42450.03514软木层0.20.06982.8655二毡三油隔气层0.010.17860.05661:3 水泥砂浆找平层0.020.930.02157预制混凝土板0.051.51190.0338粗砂垫层0.450.58150.7749表面空气热阻冷藏间冻结间n=29n=120.0830.03510总热阻R冷藏间冻结间3.94083.892811传 热 系 数 K=1/R冷藏间冻结间0.2540.257303.屋顶序号结构层（由上

31、向下）厚度导热系数热阻 R=/1预制混凝土板0.041.51190.02652空气间层0.20.74350.2693二毡三油防水层0.010.17860.05641:3 水泥砂浆找平层0.020.930.02155混凝土空心板层0.251.54680.16261:3 水泥砂浆抹面0.020.0313.2267硬质聚氨酯0.10.0313.2268表面空气热阻冷藏间冻结间w=23n=12w=23n=29Rw=0.044Rw=0.083Rw=0.044Rn=0.0359总热阻R冷藏间冻结间5.52225.474210传 热 系 数 K=1/R冷藏间冻结间0.1810.183314.冻结间内墙序号结

32、构层厚度导热系数热阻 R=/1水泥砂浆0.020.930.02152混合砂浆砌砖墙0.120.8140.14743水泥砂浆0.020.930.02154硬质聚氨酯0.10.0313.22651:2.5 水泥砂浆抹面0.030.930.03236墙体表面空气热阻w=23n=29Rw=0.044Rn=0.0357总热阻R3.51878传热系数 K=1/R0.284324.2.14.2.1 围护结构热流量围护结构热流量1按照下式计算nwwwttaAK1式中1围护结构热流量（w）；wA围护结构传热面积（m2）；a围护结构两侧温差修正系数；wt 围护结构外侧的计算温度（）；nt围护结构内侧的计算温度（）

33、；wK 围护结构传热系数W/（m2）；其中 K=01R=miniiw1111w，n外、内表面的传热系数，单位为 W/（m2）；i平壁各结构层厚度，单位为 m；i材料的热导率，单位为W/（m2）；0R各结构层总传热阻，单位为m2/W,单层平壁和多层平壁的总传热阻分别为R0=w1+n1和R0=miniiw111。4.2.1.1 确定相关参数1、冻结间tw=32（株洲市）tn=-23长：50+0.59=50.59m；宽：（30+0.59）2=61.18m；高：6+0.835+0.64=7.475m;（承重墙到地坪的隔热层下面）北外墙面积 A1=50.597.475=378.16；东西外墙面积 A2=

34、61.187.475=457.32；内墙面积 A3=50.597.475=378.16 33地面面积 A4=50.5930.59=1547.55；，屋顶面积 A5=50.5930.59=1547.55；北外墙q1=0.1841.05378.16(32+23)=44018.33W;东西外墙 q2=0.1841.05502.17(32+23)=4859.48W;内墙 q3=0.2841.05452.91（32+23）=6202.20W;地面 q4=0.2570.22035.22（32+23）=4375.94W；屋顶 q5=0.1831.052035.22（32+23）=16354.90W;1q1+

35、q2+q3+q4+q5=38905.95W2、冷藏间长：50+0.59=50.59m；宽：（5+0.59）2=11.18m；高：6+0.835+0.64=7.475m;（承重墙到地坪的隔热层下面）南外墙面积A6=50.597.475=378.16；东西外墙面积 A7=11.187.475=83.57；内墙面积 A8=50.597.475=378.16 地面面积 A9=50.5911.18=565.60 屋顶面积 A10=50.5911.18=565.60 南外墙 q6=0.1821.05378.1632=2312.52W；东西 q7=0.1821.0583.5732=511.05W;内墙 q8

36、=0.2841.05378.1632=3608.55W;地面 q9=0.2540.2565.6032=919.43W;屋顶 q10=0.1821.05565.6032=3458.75W;2=q6+q7+q8+q9+q10=10810.22W;因为冻结间与冷藏间相邻隔面（内墙），因温差小，可以认为无传热负荷，不做计算。34总=1+2=49716.1749716.17W W;4.2.24.2.2 货物热流量货物热流量2食品在冷间内的放热与冷加工的方式有关。食品冷却加工是将食品的温度降低到接近食品冰点的过程，如鲜蛋、水果及蔬菜等。在冷却加工全过程中有的食品仅计算冷却热量，而水果、蔬菜等鲜活食品还要不

37、断进行呼吸，所以除计算冷却热量外还要计算食品呼吸。食品在冻结加工过程中的放热一般分为三个阶段：首先是食品从初始温度冷却到冰点温度时放出的热量；其次是食品在冻结过程中放出的冻结潜热；第三是食品从冻结点温度继续下降到冻结终温放出的热量。各种食品在不同温度下有不同的焓值。在工程设计中，利用冷加工前后食品的焓值差便可方便地计算出食品的制冷负荷。下面阐述在各种冷间中货物（包括食品和包装材料、运载工具等）热流量的计算方法。/2/212122222)(2)()()(6.31mmmtCmBthhmbbdcba式中2-货物热流量（W）a2-食品热流量（W）b2-包装材料和运载工具热流量（W）c2-货物冷却时的呼

38、吸热流量（W）d2-货物冷藏时的呼吸热流量（W）m-冷间的每日进货质量（Kg）1h-货物进入冷间初始温度时的比焓（KJ/Kg）2h-货物在冷间内终止降温时的比焓（KJ/Kg）t-货物冷加工时间（h），对冷藏间取 24h；对冷却间、冻结间35取设计冷加工时间。bB-货物包装材料或运载工具质量系数bC-包装材料或运载工具的比热容)/(CKgKJ1-包装材料或运载工具进入冷间时的温度（C）2-包装材料或运载工具在冷间内终止降温时的温度，宜为该冷间的设计温度（C）/-货物冷却初始温度时单位质量的呼吸热流量（W/Kg）/-货物冷却终止温度时单位质量的呼吸热流量（W/Kg）zm-冷却物冷藏间的冷藏质量（K

39、g）6.31-1KJ/h 换算成6.31W 的数值注：1、仅鲜水果、鲜蔬菜冷藏间计算c2、d22、如冻结过程需加水时，应把水的热流量加入上式内。该库有五间冻结间，每间冻结能力为 30 吨/日，共 150 吨/日。按每昼夜冻结能力摊于各冷藏间内，四间冷藏间按比例摊分，每间进货量为 37.5 吨/日，冻结食品为猪肉。1、冷藏间冷间每日进货量按 8计算，m=2078=16.56t;蔬菜在储存前后的含热量：h1=392.6KJ/Kg,h2=6.7KJ/Kg,t1=32,取 2 月份为旺季 tw=320.15=4.8。t2=0,Bb=0.35,Cb=1.51(竹器包装或运载)。=872W/t,=20W/

40、t.a2=246.3)7.66.392(100056.16=73964.17W;b2=246.351.1)08.4(35.0100056.16=322W;c2=2)20872(56.16=7385.76W;36d2=(207-16.56)10=1904.4W;2=a2+b2+c2+d2=83576.33W83576.33W;2 2、冻结间冻结间冷间每日进货量按 8计算，28008=224t。冻肉在冻结前的温度按 32计算。进过 24 小时后的温度为-23。肉在冻结前后的焓值为：h1=309.2KJ/Kg,h2=0.0KJ/Kg。t1=32,t2=-22.B=0.1(猪单轨叉档式)，Cb=0.4

41、2(铁皮冷冻)。a2=246.3)02.309(1000224=801629.63W；b2=246.3)2232(42.01.01000224=94080W；2=a2+b2=895709.63W；2=2+2=979285.96W979285.96W4.2.34.2.3 通风换气热流量通风换气热流量3在冷却物冷藏间内，由于水果、蔬菜等活性食品在冷藏期内要不断进行“需氧呼吸”，在呼吸过程中吸收氧气放出二氧化碳、乙烯等气体和水分。那么，随着食品贮存时间的增长，则冷间内氧气逐渐减少，二氧化碳等气体和水分逐渐增多。此外，鲜蛋在贮藏过程中，也会产生化学变化，从蛋内排出二氧化碳，影响鲜蛋品质。因此，贮藏水果

42、、蔬菜、鲜蛋等食品的冷藏间需要定期通风换气，以供食品呼吸及消除贮藏期中的异味。另外，兼作生产车间用的的冷间中，由于操作工人需要较长时间在冷间内工作，应按照现行国家标准工业企业设计卫生标准的要求更换新鲜空气，异保证工人呼吸37之需。为了节省能源和减少库温波动，通风换气时间应在一天中气温合适的时候进行。通风换气热流量按下式计算：)(3024)(6.31333nwnrnnnwbahhnnVhh式中3通风换气热流量（W）a3冷间换气热流量（W）b3操作人员需要的新鲜空气热流量（W）wh 冷间外空气的比焓（KJ/Kg）nh冷间内空气的比焓（KJ/Kg）n每日换气次数可采用 2-3 次nV冷间内净体积（m

43、3）n冷间内空气密度（Kg/m3）241d 换算成 24h 的数值30每个操作人员每小时需要的新鲜空气量（m3/h）rn操作人员数量确定相关参数1、冷藏间通过查表得 hw=102.16KJ/Kghn=-18.21KJ/Kg,n=2,n=1.359Kg/m，nr=8Vn=6056=1800m。3=6.31)21.1816.102(359.183024359.118002)21.1816.102(=7270.35W382、冻结间冻结间不需通风换气，故不需计算通风换气耗冷量。所以3=3=7270.35W7270.35W4.2.44.2.4 电动机运转热流量电动机运转热流量4有些电动设备在冷间的冷加工

44、全过程中可以连续运转的（如冻结间内和冷却物冷藏物内的冷风机），故在计算电动机运转的热流量时，应根据不同情况按电动机的额定功率乘以安装系数、负荷系数、同期使用系数、热转化系数及低温下空气密度修正系数。电动机运转热流量按下式计算：bpd10004式中4-电动机运转热流量（W）dp-电动机额定功率（W）-热转化系数，电动机在冷间内时应取 1；电动机在冷间外时应取 0.75.b-电动机运转时间系数，对空气冷却器配用的电动机取 1，对冷间内其他设备配用的电动机可按实际情况取值，如按每昼夜操作 8h 计，则248b。1 1、冷藏间冷藏间冷藏间采用光滑顶排管，故无电动机运转热量产生。2 2、冻结间冻结间（单

45、轨叉档式）（单轨叉档式）冻结间采用落地式冷风机，选用 25 台 KLJ-300 冷风机（每个库房 5 台），电39动机功率为P=3.325=82.5KW，=1，b=1；Q=1000Q=100082.582.51 11=82500W1=82500W；4.2.54.2.5 操作热流量操作热流量5；冷间由于操作管理上的需要，不可避免地存在各种制冷负荷。它包括：照明热流量a5、库门开启热流量b5和操作人员热流量c5。照明开启热流量是由于照明的电能转化为热能而引起的制冷负荷。库门开启热流量是由于库内外空气温、湿度差引起空气通过门洞对流而导致热湿交换的结果。近年来由于我国冷间设计中普遍采用常温穿堂，此部分

46、制冷负荷就更加显著了。为了减少库门开启制冷负荷的损失常在门洞上部设置空气幕以阻挡室内外空气的对流。根据某些单位实测结果，空气幕的隔热效率一般可达85%以上，是一种有效的隔热措施。操作人员热流量是由于工人在冷间中进行操作时人体所散发的热量而引起的制冷负荷。它与冷间的空气温度、操作繁重程度、衣着薄厚、人体体重等因素有关，一般按人体每小时平均散热量计算。操作热流量按下式计算：rrnnwnkkddcbanMhhVnnA24324)(6.31/5555式中5-操作热流量（W）a5-照明热流量（W）b5-每扇门的开门热流量（W）c5-操作人员热流量（W）40d-每平方米地板面积照明热流量，冷却间、冻结间、

47、冷藏间、冰库和冷间内穿堂可取 2.3W/m2；操作人员长时间停留的加工间、包装间等可取 4.7 W/m2。dA-冷间地面面积（m2）kn/-门樘数kn-每日开门换气次数，可按 冷库设计规范 图 6.1.16 取值，对需经常开门的冷间，每日开门换气次数可按实际情况采用。nV-冷间内净体积（m3）wh-冷间外空气的比焓（KJ/Kg）nh-冷间内空气的比焓（KJ/Kg）M-空气幕效率修正系数，可取 0.5；如不设空气幕时，应取 1.n-冷间内空气密度（KJ/m3）243-每日操作时间系数，按每日操作 3h 计rn-操作人员数量r-每个操作人员产生的热流量（W），冷间设计温度高于或等于-5C时，宜取

48、279W；冷间设计温度低于-5C时，宜取 395W。注：冷却间、冻结间不计5这项热流量。确定想关参数1、冷藏间d=2.3W/m，Ad=605=300，kn=4，nk=2,Vd=3006=1800m，hw=102.16KJ/Kghn=-18.21KJ/Kg,n=2,n=1.359Kg/m，nr=8M=0.5；5=2.3300+6.243359.15.0)21.1816.102(180024+2427983=16238.3W;2、冻结间41冻结间不计算操作热流量4.3 冷却设备负荷和机械负荷4.3.1 冷间冷却设备负荷按下式计算：54321ps式中S-冷间冷却设备负荷（W）1-围护结构热流量（W）

49、2-货物热流量（W）3-通风换气热流量（W）4-电动机运转热流量（W）5-操作热流量（W）P-货物热流量系数冷藏间 P=1冻结间 P=1.3冷间名称1P2345q冷藏间12846.1683576.337270.3516238.3119931.14冻结间44839.14895709.63825001291761.664.3.24.3.2 冷间机械负荷分别根据不同蒸发温度按下式计算：Rnnnnnj)(5544332211式中j-机械负荷（W）1n-围护结构热流量的季节修正系数，宜取 12n-货物热流量折减系数3n-同期换气系数，宜取 0.5-1.0（“同时最大换气量与全库42每日总换气量的比数”大

50、时取大值）4n-冷间用的电动机同期运转系数5n-冷间同期操作系数R-制冷装置和管道等冷损耗补偿系数，直接冷却系统宜取1.07，间接冷却系统宜取 1.12。冷间机械负荷分别根据不同蒸发温度计算。冻 结 间 蒸 发 温 度 为-33 ，冷 藏 间 蒸 发 温 度 为-28 。n1=1,n2=0.65,n3=1,n4=1,n5=0.5,R=0.17冷间名R11n22n33n44n55nj冷藏1.0712846.1654324.617270.358119.588340.02冻结间1.0744839.14582211.2682500759218.9343第五章第五章 制冷机器设备的选型计算制冷机器设备的