小型冷库设计 (2)

1制冷工艺设计计算书班级：制冷一班学号：1305270117姓名：孙宁宇指导老师：张培训老师设计时间：2前言随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，人们对生活质量提出更高要求，对身体的健康格外重视，饮食观念也日益趋向于“绿色”，因此，冷冻鱼肉制品、反季蔬菜、保鲜水果颇受欢迎，冷库的需求也随之增加。为了适应社会的发展和人们的需求，同时为了锻炼同学们的动手能力，使所学知识应用于实践，特此安排本次设计。本设计以湘潭地区单层生产性冷库为设计题目，进行冷库制冷工艺的设计。设计课题如下：（一）冷库的规格1、低温冷藏间的容量为：2200m3（500t）冷间设计温度为-18℃，相对湿度为95﹪；2、冻结间生产能力为20t/24h，冷间设计温度为-23℃。其中用冷风机冻结白条肉14T/日，用搁架排管冻结分割肉和其它小家禽6T/日。3、高温冷藏间的容量为：4263m3（470T），设计温度为：0~4℃，相对湿度为：85~95﹪；如果冷藏蔬菜类，相对湿度为：85﹪。（二）库房的平面布置1、库房的平面布置见图1，该冷库有三个冻结间和三个冻结物冷藏间和三个冷却物冷藏间通过常温穿堂组合成整体；2、房内净长、净宽在平面图上都已标出；3、房内净高：冻结间为4.5m，冻结物冷藏间为5m；4、冻结间的内隔墙采用软木优质隔热层；5、层顶为通风阁楼，地坪采用炉渣并埋设通风管道；6、冷库冷藏间无隔热层；7、库房围护结构构造见表（四）水文条件1、室外空气温、湿度，根据湘潭查附录Ⅳ；2、冷却水温度湘潭的可作调整，一般确定为20℃。A、制冷工艺设计说明书（一）设计条件1．气象夏季室外计算温度：tw=+32℃相对温度：w=58%2.水温按循环冷却水系统考虑，冷凝器进水温度＋20℃,出水温度+22℃.3.冷凝温度:tk=+25℃4.蒸发温度:t0=-33℃,t0=-10℃(二)生产能力1.冻结能力:20吨/日,采用一次冻结32.冷藏容量:低温冷藏500吨,高温冷藏500吨。B、库容量计算（一）高温冷藏间1.No7库库内净面积：A=24.5×14.5＝355.25㎡库内净高：H＝6m公称容积：V＝355.25×6＝2131.5m3货物计算密度：＝250kg/m3容积利用系数：＝0.8×0.55＝0.44冷藏吨位：G1＝2131.5×250×0.44/1000＝234.5吨2、№8库同№7库，冷藏吨位：G2＝234.5吨3、高温冷藏间冷藏吨位：G=G1+G2=469吨（500－469）/500＝6.2%符合要求。（二）低温冷藏间1、NO1库库内净面积：A=19.4×7.43=144.14㎡库内净高：H=5㎡公称容积：V=144.14×5=720.7m3货物计算密度：=400㎏/m3容积利用系数：=0.55冷藏吨位：720.7×400×0.55/1000=158.6吨2、№2库库内面积净面积：A=19.4×7.76=150.5㎡库内净高：H＝5m公称容积：V＝150.5×5＝752.7m3货物计算密度：＝400kg/m3容积利用系数：＝0.55冷藏吨位：G2＝752.7×400×0.55/1000＝165.6吨3、№3库同№3库，G3=158.6吨低温冷藏间冷藏吨位：G=G1＋G2＋G3=482.8吨（500-482.8）/500=3.4%符合要求。4C、围护结构传热系数计算主要计算外墙、内墙、屋顶和地坪的传热系数。（一）高温冷藏间1、外墙序号结构层（有外向内）厚度δ（m）导热率λ（W/m.℃）热阻R=δ/λ（㎡.℃/W）11：2.5水泥砂浆抹面0.020.930.02152混合沙浆砌砖墙0.370.8140.45531：2.5水泥砂浆抹面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aW=23an=18RW=0.044Rn=0.0567总热阻∑R3.85638传热系数K=1/∑R0.2592、地坪序号结构层（有上向下）厚度δ（m）导热率λ（W/m.℃）热阻R=δ/λ（㎡.℃/W）1钢筋混凝土面层0.081.54680.051721：3水泥砂浆保护层0.0150.930.01613一毡二油防水层0.005—0.03514软木层0.10.06981.4335二毡三油隔气层0.01—0.05661：3水泥砂浆找平层0.020.930.02157100号混凝土垫层0.11.51190.06618表面空气热阻an=180.0569总热阻∑R1.735510传热系数K=1/∑R0.57623、屋顶序号结构层（有上向下）厚度δ（m）导热率λ（W/m.℃）热阻R=δ/λ（㎡.℃/W）1预制混凝土板0.041.51190.02652空气间层0.2—0.2693二毡三油防水层0.01—0.05641：3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0.020.930.02157硬质聚氨酯0.10.0313.2268表面空气热阻aW=23an=18RW=0.044Rn=0.0569总热阻∑R3.8825510传热系数K=1/∑R0.2576（二）低温冷藏间、冻结间1、外墙序号结构层（有外向内）厚度δ（m）导热率λ（W/m.℃）热阻R=δ/λ（㎡.℃/W）11：2.5水泥沙浆抹面0.020.930.021521：2.5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aW=23an=12aW=23an=29RW=0.044Rn=0.083RW=0.044Rn=0.0357总热阻∑R冷藏间冻结间5.4965.4488传热系数K=1/∑R冷藏间冻结间0.1820.1842、地坪序号结构层（有上向下）厚度δ（m）导热率λ（W/m.℃）热阻R=δ/λ（㎡.℃/W）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0.005—0.03514软木层0.20.06982.8655二毡三油隔气层0.01—0.05661：3水泥沙浆找平层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an=12an=290.0830.03510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0.2540.25763、屋顶序号结构层（有上向下）厚度δ（m）导热率λ（W/m.℃）热阻R=δ/λ（㎡.℃/W）1预制混凝土板0.041.51190.02652空气间层0.2—0.2693二毡三油防水层0.01—0.05641：3水泥沙浆找平层0.020.930.02155混凝土空心板层0.251.54680.16261：3水泥沙浆抹面0.020.930.02157硬质聚氨酯0.10.0313.2268表面空气热阻冷藏间冻结间aW=23an=12aW=23an=29RW=0.044Rn=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0.1810.1834、冻结间内墙序号结构层厚度δ（m）导热率λ（W/m.℃）热阻R=δ/λ（㎡.℃/W）1水泥砂浆0.020.930.02152混合沙浆砌砖墙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aW=23an=29RW=0.044Rn=0.0357总热阻∑R3.51878传热系数K=1/∑R0.284D、冷间热流量（耗冷量）的计算（一）冷库围护结构传热面引起的热流量Q17按计算围护结构传热面积的原则计算各库房围护结构的传热面积，然后计算耗冷量。计算公式：Q1=K.A.a.（tW－tn）传热面积A的计算计算部位长度（m）高度（m）面积（㎡）计算部位长度（m）高度（m）面积（㎡）№1东墙西墙南墙北墙屋顶、地坪8.258.2520.519.4620.55.75.75.75.78.2547.02547.025116.85110.992169.125№5东墙西墙南墙北墙屋顶、地坪667.467.468.55.25.25.25.2631.231.238.79238.79251№2东墙西墙南墙北墙屋顶、地坪8.008.0019.4619.4620.55.75.75.75.78.0045.645.6110.922110.922164№6东墙西墙南墙北墙屋顶、地坪6.116.118.57.468.55.25.25.25.26.1131.77231.77244.238.79251.935№3东墙西墙南墙北墙屋顶、地坪8.258.2519.4620.520.55.75.75.75.78.2547.02547.025110.922116.85169.125№7东墙西墙南墙北墙屋顶、地坪15.2515.2524.5625.525.56.556.556.556.5515.2599.887599.8875160.868167.025388.875№4东墙西墙南墙北墙屋顶、地坪6.396.397.468.508.505.25.25.25.26.3933.22833.22838.79244.254.315№8东墙西墙南墙北墙屋顶、地坪15.2515.2525.524.5625.56.556.556.556.5515.2599.887599.8875167.025160.868388.875各库房围护结构热流量Q2的计算计算部位计算公式：Q1=K.A.a.（tW－tn）Q1（W）NO1东墙西墙南墙北墙屋顶地坪0.182×47.025×1.05×（32＋18）0.182×47.025×1.05×（32＋18）0.182×116.85×1.05×（32＋18）0.181×169.125×1.2×（32＋18）0.254×169.125×0.6×（2＋18）449.34440.341116.51836.69515.494393.13NO2东墙0.182×45.6×1.05×（32＋18）435.78西墙南墙北墙屋顶地坪0.182×45.6×1.05×（32＋18）0.181×164×1.2×（32＋18）0.254×164×1.2×（2＋18）426.991116.51781.04499.873177.30NO3东墙西墙南墙北墙屋顶地坪0.182×47.025×1.05×（32＋18）0.182×47.025×1.05×（32＋18）0.182×116.85×1.05×（32＋18）0.181×169.125×1.2×（32＋18）0.254×169.125×0.6×（2＋18）449.34440.341116.51836.69515.494393.13NO4东墙西墙南墙北墙屋顶地坪0.184×33.228×1.05×（32＋23）0.184×33.228×1.05×（32＋23）0.284×38.792×1.00×（－10＋23）0.184×44.2×1.05×（32＋23）0.183×54.315×1.2×（32＋23）0.257×54.315×0.6×（2＋23）353.08353.08143.22461.13656.03209.382177.94NO5东墙西墙南墙北墙屋顶地坪0.184×31.2×1.05×（32＋23）0.184×31.2×1.05×（32＋23）0.284×38.792×1.00×（－10＋23）0.284×38.792×1.00×（－10＋23）0.183×51×1.2×（32＋23）0.257×51×0.6×（2＋23）325.50325.50143.22143.22615.98196.611807