设计说明书--冷库设计.docx

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1、目录1.冷1库的概况 11.制2冷系统设计方案概述21.机3房的机器设备的布置情况。21 .库4房特征22设计计算书22 .设1计依据23 .制2冷负荷计算 34 .库3房冷却设备负荷Qq 65 .机4械负荷Q 7 j3机器设备的选型计算 731制冷循环参数的确定 76 .制2冷压缩机的选型计算83.冷3却水系统的选型计算93.冷4却设备的选型计算 103.节5流阀的选型计算 10辅助设备的选型计算114均匀送风管的设计155系统管道设计 155.管1径的选择 155.3管道的伸缩和补偿175.管4道的隔热 17设计说明书冷1库的概况用.途1冷库位于广东广州，用于储存蔬菜的冷却物冷藏间，为装配

2、式冷库。1气.象2资料库 址站台位置夏季空调室外 计算干球温度室外计算 相对湿度室外计算 焓值室外 风速大气 压力东经北纬广 州1131 9230 830.84%88.51k kgJ/1.8 m/1004. s5mba1.1. 冷3库规模及平面布置简图800t冷藏间中间用两个直隔板分割成2个冷藏间，每个冷间的容量为400 吨。1.2. 冷系统设计方案概述1.3. 制1冷系统流程蒸 发器出口回气调节站低循桶压缩机油分离器冷凝器高压储 液桶节流阀低循桶氨液液泵低压气体调节站蒸发器入口蒸发器 1.2.蒸2发温度回路的划分库房为单一的冷却物冷藏间，系统就只有一个温度回路，不用划分。1.4. 系3统的供

3、液方式采用液泵供液系统。1.5. 融4霜方式采用制冷剂热蒸汽融霜的方法除霜。1.6. 自5动控制方式采用半自动控制。1.7. 冷6却水方式采用一般生活用水并进行循环流动，节约用水。1.8. 房的机器设备的布置情况。机房分成机器间和设备间两部分。制冷压缩机安装在机房内，仪表盘应面向 主要操作通道；油分离器可随压缩机安装；冷凝器安装在室外离机房出入门较近 的地方；高压贮液器布置在室外靠近冷凝器，且安装高度应与冷凝器配合，保证 液体自流进入；油分离器应根据冷凝器和高压贮液器的标高来布置；总调节站设 在机器间便于观察、操作的地方；液氨分离器设在机房之上；低压循环桶设在设 备间利用金属固定的平台上；氨泵

4、布置在低压循环桶的下面近处；其余设备均按 照有关资料的要求布置。1.9. 房特征1.10. 库1房温湿度条件室 外计算温度tw=30，夏季通风室外设计计算温度31，冷间设计温度tn =0，冷间设计相对湿度85%.1.11. 冷2却设备形式冷藏间采用干式冷风机配均匀送风道，送风道由水平送风主管和喷嘴组成。1.12. 气3流组织形式采用送风管上的喷咀往两边喷射，由下部回到中间通道，然后回风至门口的 回风口。2 设计计算书2.1 设计依据2.1.冷1库的平面布置该冷库的冷藏吨位为800吨，将冷却物冷藏间分为2间，则每间的冷藏量为 400吨。据 公式： V1 =S1000式中：G各冷库计算吨位（t）；

5、1各冷藏V间的公称体积（m3）；1冷藏间的容积利用系数； s食品的计算密度（kg3/）m根据制冷装置设计表2-1-4查得水果的密度（箱装）为s =300 kg/m3，其中 =0.。5根5据上式得，公称容积：V =1000400 =2424m3i 300 0.55冷库高度的确定：净高为4.8，堆m码高度为3.5m。冷间的堆货有效容积为2424*60%=1454.4m3， 则有效使用面积为1454.4/3.5，=4则1冷5却.物5冷藏间使用面积为 415.5/0.（8式=中5200.为8修正系数）则净长和净宽分别为26和m20。m1 .1设.计2参数冷间室外计 算温度 t w夏季通 风室外 设计计

6、 算温度冷间设 计温度 tn冷间设 计相对 湿度冷间进 库温度冷间出 库温度冷间冷 加工时 间冷藏间3031085%25024h2 .制2冷负荷计算3 .2维.护1结构传入热Q1根据公式：Q = K Fa（t - t）wn式中 K维护结构传热系数，单位W/K；F维护结构传热面积，；a维护结构两侧温差修正系数，查制冷装置设计表2-2可-得2；t维w护结构外侧计算温度，当计算外墙、顶棚时，按规定值取；当计算内墙地坪时，按邻室温度规定值取；tn冷间设计温度。维护结构传入热Q1冷间墙体KFatwtnQ1(w)冷藏间1北外墙0.33961.50145东内墙0.81000西外墙0.3.18530189南外

7、墙0.33961.50145屋顶(整体式)0.30962地坪0.50.6 000合计144冷藏间2南外墙0.33961.50145东外墙0.30189西内墙0.61000北外墙0.33961.50145屋顶(整体式)0.30962地坪0.50.6 000合计144货.物2放热量Q2G(h - h ) 10 3 GBC (t - t ) 10 3 G (q + q )Q = Q + Q + Q + Q = 12 + b12+ 当一 + (G -G)!2 2a2b2c2dT2n2式中 Q2a食品放热量；Q2b食品包装材料和承载工具的热量；Q2c食品冷加工过程的呼吸热；Q2d食品冷藏过程中的呼吸热；

8、G冷间每天进货量(kg)；h、h货物进出冷间的焓值kJ/；kg12 货物冷加工时间，s；B货物包装材料和运载工具的重量系数；Cb包装材料或运载工具的比热，kJ/kKg；t1包装材料或运载工具进入冷间时的温度，；t2包装材料或运载工具在冷间内降温终止时的温度一般为库房设计温度，；q、q鲜果冷却初始、终止温度时的呼吸热，W/ ；kg12Gn冷却物冷藏间的冷藏量，kg。各冷间货物放热量Q冷间 冷藏间 冷藏间通.风3换气冷负荷Q3（h - h h V 10 3Q = w nn3 24 3600式中：hn，hw室内外空气的焓值， n每日换气次数，取3次； V冷间内的净容积，m3； n冷间内空气密度，kg

9、通风换气冷负荷Q3（w）冷间hnhwnVnQ冷藏间17.92423冷藏间27.9242电.机4运行热当量Q4Q = N 10 34 ii i式中：Ni各电动机的额定功率，kW； i各热转化系数，取1； i各电机运转时间系数，取1。电机运行热当量Q冷间N（kW） iiiQ4冷藏间16116000冷藏间26116000假设冷间的单位制冷负荷为200W/t，则单个冷间 Qq 假设=200Gn=200400=80000W，冷风机的蒸发面积为：QF = _q假设K t8000023 10=347 m2选用欣业食品机械有限公司的GJL（LFL落）地-顶3吹5风0式冷风机，蒸发面积为35平0方米，该风机配用

10、两台电动机，每台机功率为3.0，K共W6.0，k那W么冷间电动机耗冷量的计算结果见表：各冷间冷却设备负荷Q汇总表假设冷间冷藏间冷藏间经校验，各冷间假设的冷却设备负荷Qq假设与实际计算得出的冷却设备负荷 Qq的误差小于10，%说明选用的冷风机合理。操.作5管理冷负荷Q5V n (h - h )M r 10 3Q = Q + Q = qF +wnn+ 0.125 n q 55a5bd24 3600r r式中：qd冷间每平方米地板面积照明热量，W/；F冷间地板面积，；V冷间内净容积，m3；n每日开门时引起换气次数；hn，hw室内外空气的焓值，kJ/；kgM空气幕修正系数；rn冷间内空气容重,kg3/

11、。 mnr操作人员数量；qr每个操作人员每秒的放热量。操作管理冷负荷Q冷间qdFVnhnh wMrnnrqrQ5冷藏间1252冷藏间2252库3房冷却设备负荷QqQ = 1.1Q + PQ + Q + Q + Q q12345式中，P冷却或冻结加工负荷系数，取1。各冷间冷却设备负荷Qq汇总表冷间Q1Q2Q3Q4Q5Qq冷藏间 114421 876冷藏间 212531 876机4械负荷Q = R （n Q ）jik iki=1 k = 1式中：R制冷装置管道和设备等冷量损耗补偿系数，取1 n1k维护结构传热量的季节修正系数，取1.0；0 n2k机械负荷折减系数，冷却物冷藏间取0.；5 n3k同期

12、换气次数，取0.；8n4k冷间电动设备的同期运转系数，冷却物冷藏间取n5k冷间同期操作系数，冷却物冷藏间取机械负荷Q冷间nQnQnQnQnQRnQQj冷藏间 111144222334455ikik冷藏间 214423机器设备的选型计算整个冷库的耗冷量计算以后，便可按机器总负荷进行选择制冷压缩机及所配用的设备。 按这个冷库的设计条件，确定冷凝温度，氨液冷凝后的再冷温度以及制冷压缩机循环的级数， 然后进行计算。3 1制冷循环参数的确定3.1 蒸.发1温度tz的确定由于蒸发器是直接布置在库房的，一般比库温低810，故冷藏间取-10。3.2 冷.凝2温度tl的确定根据广州地区的水文地质条件及气象条件，

13、采用冷却水循环冷却。冷凝器 的进水温度t=t+=28+3（=其3中1t为室外空气湿球温度，为冷却塔的冷 s1ss幅高），冷凝器的出水温度为t= t+2=31+2（=立3式3冷凝器）s2 s1t - t t = s2sm t -tln l s2t -tl s1式中 tm对数平均温差，取值范围为46，取4。由此计算出冷凝温度 为36。3.3 吸.入3温度tx的确定对氨泵供液系统，设计工况的吸入温度冷藏间tx为-7。3.4 过.冷4温度tg的确定冷却物冷藏间的过冷度tg为3。3.1制.冷5循环压缩机的级数确定这个冷库要求冷却物冷藏间的温度为0，蒸发温度为-10。当冷凝温度为36时，相应的冷凝压力为P

14、l=1391.，当6冷K却p物a冷藏间 蒸发温度为-10时，相应的蒸发压力为Pz=291.。06Kpa按照冷凝压力和蒸发压力的比值考虑:冷却物冷藏间：Pl = 1391.6 =4.78，故宜采用单级压缩制冷循环。P 291.06z3.5 2冷压缩机的选型计算如图1，取过冷度3，节流前氨液的温度tg=3。3根据制冷原理与设备附图3查得有关参数：h0=1436.；8h1k=J1/4k6g5.4；h72k=J1/7k4g8.；9h3=h4=283；.v219=k0J./5k9g6；6h42m=33/6k6g.4，1k=J0/k.g74Q v 10 -3V = p (h - h ) 14115166

15、.6 0.59664 10 -30.74 (1465 .47 - 283 .29) =0.0785 (m3 /s)I查看压缩机产品目录，选用3台4AS-单1级0压缩机，均为大连冷冻机厂出品， 其性能参数如下：压缩机的 型号蒸发温 度()冷凝温 度()标准轴功 率(kW)4AS-104018.校核a、制冷量的校核实际制冷量：V V 126 .8 3 0.74Q = G q =q = (1465 .47 - 283 .29 )= 154 .065 k Qc v o 0.6 3600j1式中 制冷剂实际总流量，/ GcC其中，V选用压缩机理论总输气量，m3/ V 大v1b、电动机功率的校核单台压缩机

16、的理论功率：123.8 0.74N = G (h - h )= (1748 .94 - 1465.47)= 12.32kWi c 210.6 3600式中h2，h1进排出气体的焓值， 指示功率：(T)- 10 + 273，、N = N / = N / y + b t = 12.32 + 0.001 (- 10 ) = 14.66kWzs l zs l I T z IL 36 + 273J1T = z- + b tTz1zs，其中：Tz、Tl绝对蒸发温度和冷凝温度，系数，取摩擦功率N =V P = 126 .8 3600 75 = 2.64kW m pm式中Pm平均摩擦压力kaP，75ak。P有

17、效功率 N = N + N = 14.66 + 2.64 = 17.30 k W y zs m p电机轴功率 N = Ny = 17-3 = 18.02 k W z 0.96式中 c传动效率，取0.9。6配用电动机功率N = (1.10 1.15 )N = (1.10 1.15 ) 18.02 = 19.82 20.72kWz.冷3却水系统的选型计算冷凝器的选型计算冷凝器的热负荷计算Q =(G(h -h )l23Ql=0.174(1748.94)-=28235.52k9w 式中：G制冷剂质量流量h2，h3单级循环冷凝器进出口制冷剂的焓值，冷凝器面积计算F =QlK tmQl = 255q 3.

18、3 f77 m 2式中， zs指示效率，对开启式压缩机，按下式计算：式中：F冷凝器传热面积，；K冷凝器传热系数，kW/；tm对数平均温差，取值范围为46；q冷凝器单位面积热负荷，kW/，取3.3k。W选用大连冷冻设备有限公司的冷凝器LN-一7台5，其技术参数如下：型号换热面积（）壳体直径（mm）高（mm）重量（kg）LN-757565051802350.冷4却设备的选型计算（1）冷却设备传热面积计算QF =K t式中：F冷却设备的传热面积，；K冷却设备的传热系数，冻藏间取17.5，冷藏间取15.8，W/K；t冷却设备的计算温差，冻藏间取10，冷藏间取9；Qq冷却设备负荷，W。计算结果见表冷却面

19、积冷间KtQq冷却面积F冷藏间115.8 957583.3404.95冷藏间215.8 957583.3404.95冷藏间选用欣业食品机械有限公司的GJL（L落F地L顶）吹风式冷风机3台，其 技术参数如下：型号蒸发面 积（）制冷量（kca）l/台 数h风量（m3/h）全压 （Pa）装机容量 （kW）重量 （t）单台总计单 台总 计GJL(L5712031002.3.节5流阀的选型计算(1)流量计算Q,(57583 .3 2) 10 -3G =(1.52 G=(1.52)j =(1.52z = 0.145 0.193 (kg/s)maxonq(1465.47 - 283.29 )o(2)通道截面

20、积计算由 G = 2 C D 2 P，得maxD 4 n lvDn2 2GV C %： PDlv:2v：2 (0.145 0.193 )l1 3.14 0.35 604 .5 (1390.1 - 291.1 ) 10 3=0.019 0.022 m代入公式A = A = D2，有 max 4 nA = (0.019 0.022 )2 10 6 = 273 .5 356 .9mm 2 4式中 G流经节流阀的制冷剂流量，kg/；s通道截面积，； l节流阀前液体的密度，取Pv节流前后的压差，Pa；流量系数，取0.3。5（3）节流阀的的选型冷藏间选用3个型号为DL61W节-流4阀0，P其技术参数如下：

21、型号公称通径mm适用温度（）公称压力（MP）a重量（kg）DL61W-40P25-196-8043.47辅助设备的选型计算（1）油分离器的选型计算D = 1.128 .- (0.144 0.127 ) = 0.341 m YF0.2式中 p，pg压缩机排气口制冷剂蒸汽的比容，G，Gg制冷剂流量，Kg/；s 油分离器内气体流速，取0.2 。m/型号容器类别外形尺寸（mm）重量（kg）壳体直径高YF-80SM-24001770160（2）高压贮液器的选型计算V 1 1.676V = 3600 G - = 3600 0.144 = 1.241 m3ZA0.71000 0.7式中 冷凝温度下液态制冷剂

22、的比容，m3/ k；gG 制冷系统制冷剂总循环量，kg/；s0.7贮液器的允许液体充满度； 贮液器的容量系数，取1。选用大冷ZA-2一.台0，其技术参数如下：型号容积（m3）容器类别外形尺寸（mm）重量（kg）长通体直径高ZA-1CM-237338001390685（3）低压循环桶的选型计算低压循环桶桶径计算4V : V D = 1 p = 1.128 n nl,0 .0785 0.74D = 1.128 J = 0.387 m0 .5 1 1式中 V压缩机（双级压缩时指低压机）的理论输气量， p 压缩机（双级压缩时指低压机）的输气系数； 低压循环桶内气体流速，取0.5m；/s 低压循环桶的面

23、积系数，取1；n 低压循环桶气体进口个数，取1。低压循环桶容积计算低压循环桶的容积需要考滤三部分内容：即V = V + V + Vd123式中：V 低压循环桶的内净体积； dV1保证泵能正常进液所需的体积；V2停泵后从蒸发器的回汽管返回的制冷剂液体所占体积；V3汽液分离所需的最小安全体积。冷库设计规范按蒸发器的进液形式把低循环桶容积计算如下：下进上出液系统：V = (0.2V , + 0.6V + q )/0.7 dqhbb式中：V 各冷间中，冷却设备注氨量最多一间蒸发器总净容积，m 3， q不兼做作液桶时右以不计；qb 1台氨泵的流量， 氨泵由启动到液体制冷剂自蒸发器返回低压循环桶的时间，一

24、般采用540-秒7。Vh回汽管内净容积，m3。在选用循环桶选型时，可能会出现选择一种规格的桶径，但其容积却不能满 足不了需要，这时桶径可加大一档，再校核容积，若桶径超过产品规格时，可选 用几个低压循环桶并联使用。V =(0.6 0.121 + 650 1.2 3600 ) 0.7 = 0.41 m3 d选用型号为DXZ-的1低.压5循环桶一台，其技术参数如下：型号容积m3容器类别外形尺寸（mm）重量（kg）壳体直径高DXZ-1.51.5CM-28003700710（4）氨泵的选型计算 Q qqb根据氨泵的流量进行氨泵的型号选择。qoqb Q qqo4 115 .17 0.597 3600118

25、2 .18 1000=0.812 m 3 / h式中 Q氨泵回路蒸发器负荷， 该蒸发温度下液体制冷剂的比容，制冷剂单位质量制冷量， 氨泵的供液倍率，取型号流量（m3/h）扬程 （m）转速（r/m）i效率% n轴功率 （kW）电机功率（kW）重量（kg）32P-402A.8322850191.27 3.097（5）排液桶的选型计算G 650 0.081 0.42V = z= 31 .6m3p 0.70.7式中 G注氨量最多的一间库房蒸发器的注氨量，kg； z 在该蒸发温度下，液体制冷剂的比容，m3/ k；g0.7排液桶允许充满度。根据以上数据，可选用PYA型-的5排液桶一台，其中工作容积为323

26、，m可满足设计要求。（6）空气分离器的选型依据冷库的规模，冷藏回路选择大冷生产的KF-空5气0分离器，参数如下表：型号公称直径 mm换热面积2 mL （mm）H（mm）重量kgKF-50501.200195（7）集油器的选型选用JY-3的0集0油器两台，其技术参数如下：型号容器类别外形尺寸（mm）重量（kg）壳体直径高JY-300CM-23251151120（10）干燥器和过滤器的选型氨液过滤器的选型选用YG-的3氨2液过滤器两个，其技术参数如下：外形尺寸（mm）型号公称口径（mm）重量（kg）宽高氨气过滤器的选型选用QG-的6氨5气过滤器两个，其技术参数如下：型号外形尺寸（mm）重量（kg）

27、宽高QG-6545028055均匀送风管的设计系统管道设计 .管1径的选择（1）回汽管管径的计算GG 0.128由公式 d2 l=，得出 d = 1.128= 1.128 = 0.066 m4 n n lJ 14 2.69式中 d管子内径，m； nG 制冷剂流量，kg/；s 氨气的密度，取2.693k；g/m 制冷剂限定流速，取14m。/s选用管径为70m的m碳素钢管（2）管子的总阻力校核L + L 2 p = p + p = f m d 2n式中 P 摩擦阻力，Pa；P 局部阻力，摩擦阻力系数；管子的长度，当量长度， 制冷剂流速，式中可根据克纳柯夫公式f =-1-算得，其中： （1.8lgR

28、- 1.5）2e dR = ne . dn. ,而动力粘度按公式 = A + BT + CT 2 + DT 3进行计算， 取2.69kg/ = -5.34835 10 -3 + 1.14180 10 -4 266 + 3.35825 10 -7 266 2 + 4.72675 10 -10 266 30.0577 (kg /m s) d 14 125 2.69R = = 81775 .7e 0.0577则，f =17厂=0.0185(1.8 lg81775.7 - 1.5)230 + 340 0.12514 2p = 0.0185 2.690.1252=2829 P a ( P = 11900

29、 P a.管2材的选用（1）材料氨管采用A1碳0素钢管；冷凝器的冷却水采用镀锌钢管；润滑油管采用碳0素钢管。（2）壁厚2P d = n- + cmin 2 J-P一 1.2 1253 + 1.5 = 2.45 mm22 53 - 1.23式中 P计算压力，一般取试验压力的2/或33/，4试验压力取管子内径， 管子材料的许用应力，附加度，取回气管选用m的mAm1碳0素钢管。5.3管道的伸缩和补偿1)管道的伸缩管道的伸缩量 L = L(t -t )=12 10 -6 30 (30.1 + 10 )= 0.0144 m 21式中 L管道长度的变化值，m； 管道材料的线膨胀系数，取121-06m/；m

30、L 管道长度，m；t1管道的安装温度，；t2管道的工作温度，。管道的热应力一 一 L0.0144 = E = E = 2.1 10 5 = 100 .8MP a l = 80 MP a，需要米用热补偿。L30式中 E管材的弹性模数，取2.1150m/；m 管材的许用拉伸或压缩应力，取80 M。pa(2)管道的热补偿方法由于管道直管段不超过10，0m故采用L形自然补偿方法。管4道的隔热管道隔热层的最小厚度可按公式上内=1 +米 D ln 计算。t - td外表2外30.6 -(-10)2 0.024D得 D = 0.245 m=1 + D ln 30.6 - 18.28.1410.131式中 t内 管道内制冷剂的温度，；t 隔热层外表面周围空气的温度，； 外t 隔热层表面温度，； 表 隔热材料的导热系数，取0.01 管外侧隔热层外表面空气的放热系数，取外管子外径，D 包隔热层后的外径（D= +d2）， 外于是，隔热层的厚度为D - d, = 外=0.057 m，为了便于施工，取 60 mm，贝U D = 250 mm。2其他需要保温的设备有低压循环桶、排液桶及其他低温管道。