冷库设计-------参考

1目录前言...................................................3一、设计基本资料......................................3（一）冷库的规格.....................................3（二）库房的平面布置.................................3（三）气象、水文条件.................................4（四）库容量计算.....................................4二、库房冷负荷计算....................................4（一）冷库围护结构传热面引起的耗冷量.................4（二）货物耗冷量.....................................7（三）库门开启和通风换气耗冷量.......................8（四）电动机运转的耗冷量.............错误!未定义书签。（五）运行管理的耗冷量...............错误!未定义书签。（六）冷库总耗冷量的确定............................10三、设备选型与计算...................................11（一）压缩机的选型...................错误!未定义书签。（二）冷凝器的选型..................................12（三）节流阀的选择..................................12（四）蒸发器的选择..................................13（五）其它辅助设备的选择............................13总结.............................错误!未定义书签。参考文献.........................错误!未定义书签。2附录…………………………………………………………………151.制冷系统原理图（A3图纸）一张………………………162.机房设备布置平面图（A3图纸）一张…………………173前言随着工农业生产的发展和人民生活需要的增长，人们对生活质量提出更多更高的要求，对于食品冷冻储藏的需求也日益提高，小型冷库结构在节约成本的基础上，能够满足人们的储藏需求。同时人们对于健康的要求也格外重视，饮食观念也日趋“绿色”，因此，冷冻鱼肉制品、反季蔬菜、保鲜水果颇受欢迎，冷库的需求量也随之增加。冷库设计是结合食品冷藏的知识及当地气象条件人文环境，进行系统工程的完善化设计，对冷库的制冷系统的安装，设备的选型等进行全面深入的解析，使冷库的各项运行指标在符合要求的前提下尽量做到节能环保。随着科技现代化的发展根据本次课程设计的要求，在沈阳地区设计一个100t的冷库。经过我们对于资料的查找和对于知识的学习，设计课题如下。一、设计基本资料（一）冷库的规格1.低温冷藏间的容量为45t,冷间设计温度为-15℃，相对湿度为95％，专门用于储藏鲜肉。2.高温冷藏间的容量为：55t,设计温度为0～5℃，相对湿度为85%～95%，专门用于储存鲜蛋、水果。（二）库房的平面布置1.该冷库有一个低温冷藏间，一个高温冷藏间；2.房内净长、净宽在平面图上都已标出；3.房内净高：5m；4.屋顶为通风阁楼，地坪采用炉渣并埋设通风管道；5.冷库冷藏间无隔热层；6.库房维护结构构造见表（一）4（三）气象、水文条件1.气象、水文条件（1）气象夏季空气调节日平均：tw=+28℃相对湿度：w=85%（2）水温按循环冷却水系统考虑，冷凝水进水温度+27℃，出水温度+30℃2.设计条件（3）冷凝温度：tk=25℃（4）蒸发温度：t0=-33℃，t0=-10℃（四）库容量计算1.冷藏容量：低温冷藏55t,高温冷藏50t。2.库容量计算（1）高温冷藏间1，NO1库库内净面积：A=9×9.75=87.75㎡，库内净高：H=5m公称容积：V=87.75×5=438.75m³，货物计算密度：ρ=330㎏/m容积利用系数：0.4×0.8=0.32冷藏吨位：G1=438.75×330×0.32/1000=46.33t，高温冷藏间的吨位符合要求。（2）低温冷藏间1，NO2库库内净面积A=7×9.75=68.25㎡，库内净高5m，公称容积V=68.25×5=341.25m³，货物计算密度：ρ=400㎏/m³，容积利用系数0.4，冷藏吨位：341.25×400×0.4/1000=54.6t,低温冷藏间符合要求。二、库房冷负荷计算（一）冷库维护结构传热面引起的换热计算1、围护结构传热系数计算（1）高温冷藏间序号结构层厚度ð（m）导热系数（λ）热阻R=ð/λ11：3水泥砂浆抹面0.020.930.02152混合砂浆砌砖墙0.370.8140.45531：3水泥砂浆抹面0.020.930.02154硬质聚氨酯0.10.0313.22651：3水泥砂浆抹面0.030.930.03236墙体表面空气热阻αw=23αn=18Rw=0.044Ra=0.0565（2）低温冷藏间（3）地坪（4）屋顶7总热阻ΣR3.85638传热系数K=1/ΣR0.259序号结构层厚度ð（m）导热系数（λ）热阻R=ð/λ11：3水泥砂浆抹面0.020.930.021521：3水泥砂浆抹面0.040.930.045531：3水泥砂浆抹面0.020.930.02154混合砂浆砌砖墙0.370.8143.2265硬质聚氨酯0.150.0310.03236墙体表面空气热阻αw=23αn=12Rw=0.044Ra=0.0837总热阻ΣR5.4968传热系数K=1/ΣR0.182序号结构层厚度ð（m）导热系数（λ）热阻R=ð/λ1预制混凝土板0.041.51190.05172空气间层0.20.930.01613二毡三油防水层0.010.1420.035141:3水泥砂浆找平层0.020.931.4335钢筋混凝土空心板0.251.54680.05661:3水泥砂浆抹面0.020.930.02157硬质聚氨酯0.10.0310.06618表面空气热阻αn=18Rn=0.0569总热阻ΣR3.882510传热系数K=1/ΣR0.2576序号结构层厚度ð（m）导热系数（λ）热阻R=ð/λ1200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0.0050.1420.035162.耗冷量的计算（1）冷库围护结构传热面引起的耗冷量Q1先计算围护结构的面积再计算耗冷量，计算公式是：Q1=K·A·a·(tw-tn)4软木层0.20.931.4335二毡三油隔汽层0.010.1790.05661:3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αw=23αn=1810总热阻ΣR3.940811传热系数K=1/ΣR0.254计算部位长度（m）高度（m）面积（m）NO.1高温库东墙西墙南墙北墙屋顶、地坪合计9.759.75889.755555848.7548.754040156333.5NO2.低温库东墙西墙南墙北墙屋顶、地坪合计9.759.75779.7555557333.548.7548.753535136.5304计算部位计算公式：Q1=K·A·a·(tw-tn)Q(W)7最后计算得到Q1=5479.82W.（二）货物耗冷量Q2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断进行呼吸，所以除计算冷却热量外还要计算食品呼吸。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。货物冷却加工：1.高温库（1）鲜蛋：Q21=W(h1-h2)/3600τ式中W——冷间每日进货量，kg/d；h1——货物进入冷间初始温度时的焓值，kJ/kg；h2——货物在冷间内终止降温时的焓值，kJ/kg；τ——货物冷却时间，取设计冷加工时间，h。鲜蛋的进货量按照总吨位的5％来计算为：W=46.33×1000×5％=2316.5kg；按照货物进入冷间初始温度为28℃，查表得h1=325.8kJ/kg；按照货物进入冷间终止温度为0℃，查表得h2=237.2kJ/kg；τ取24h；Q21=W(h1-h2)/3600τ=2375.5WNO.1高温库东墙西墙南墙北墙屋顶地坪合计0.259×48.75×1.05×(28+0)0.259×48.75×1.05×(28+0)0.259×40×1.05×(28+0)0.259×40×1.05×(28+0)0.254×78×1.05×(28+0)0.258×78×1.05×(28+0)371.21371.21304.58304.58582.47591.652525.7NO2.低温库东墙西墙南墙北墙屋顶地坪合计0.182×48.75×1.05×(28+15)0.182×48.75×1.05×(28+15)0.182×35×1.05×(28+15)0.182×35×1.05×(28+15)0.254×68.25×1.05×(28+15)0.258×68.25×1.05×(28+15)400.59400.59287.61287.61782.70795.022954.12合计5479.828（2）水果：Q22=W(h1-h2)/3600τ+W(q1+q2)/2式中：q1——货物冷却初始温度时的呼吸热，kJ/kg·s；q2——货物冷却终止温度时的呼吸热，kJ/kg·s；查表得到q1=149W/kg，q2=19W/kg；水果的进货量按照总吨位的5％来计算为：W=46.33×1000×5％=2316.5kg；按照货物进入冷间初始温度为28℃，查表得h1=345.7kJ/kg；按照货物进入冷间终止温度为0℃，查表得h2=247kJ/kg；τ取24h；Q22=W(h1-h2)/3600τ+W(q1+q2)/2=2840.87W；2.低温库低温库只用来储存猪肉。Q23=W(h1-h2)/3600τ式中：W——冷间每日进货量，kg/d；h1——货物进入冷间初始温度时的焓值，kJ/kg；h2——货物在冷间内终止降温时的焓值，kJ/kg；τ——货物冷却时间，取设计冷加工时间，h。猪肉的进货量按照总吨位的10％来计算为：W=54.6×1000×10％=5460kg；按照货物进入冷间初始温度为28℃，查表得h1=296kJ/kg；按照货物进入冷间终止温度为0℃，查表得h2=121kJ/kg；τ取24h；Q23=W(h1-h2)/3600τ=11059WQ2=Q21+Q22+Q23=16275.37W（三）库门开启和通风换气耗冷量1.库门开启耗冷量计算公式：Q3a=qmZNi式中：qm——库门每开启一小时的耗冷量；Z——库房使用系数；Ni——各种条件系数。高温冷藏间：Q3a=qmZNi=518×2×0.5=518W低温冷藏间：Q3a=qmZNi=859×2×0.5=859W2.通风换气耗冷量在冷却物冷藏间内，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、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