小型冷庫(kù)設(shè)計(jì)方案

小型裝配式冷庫(kù)設(shè)計(jì)方案姓 名： 學(xué) 號(hào)： 所在學(xué)院： 所在班級(jí)： 指導(dǎo)老師： 設(shè)計(jì)時(shí)間： 一、工程概況在柳州水果農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)的倉(cāng)庫(kù)里建造一個(gè)小型裝配式冷庫(kù)，為高溫冷藏庫(kù)，用來保鮮蘋果(早熟)，庫(kù)溫為04，相對(duì)濕度是85%，經(jīng)24h把溫度從32降到0。該冷庫(kù)的庫(kù)存量為10t，每天進(jìn)貨量為0.5t。倉(cāng)庫(kù)層頂為通風(fēng)閣樓，并無隔熱層。庫(kù)體材料采用100mm厚聚苯乙烯泡沫板；底部采用100mm厚高密度聚苯乙烯泡沫板，上覆高標(biāo)號(hào)鋼筋混凝土。二、計(jì)算庫(kù)體尺寸冷藏庫(kù)容積按公式計(jì)算G=式中：冷藏食品的密度，單位為kg/m3； 容積利用系數(shù)，土建冷庫(kù)取0.4，裝配式冷庫(kù)取0.6；G冷藏庫(kù)的儲(chǔ)藏量，單位為kg；V冷藏庫(kù)容積，單位為kg/m3；冷藏食品為蔬菜，冷藏量為10噸，查表1-1得230kg/m30.23t/m3，則V=G/（）=10/0.230.6=72m3因此可得庫(kù)體尺寸為6.0m5.0m2.6m。表1-1 食品的平均密度表名稱平均密度（kg/m-3）名稱平均密度（kg/m-3）凍豬肉375凍羊肉300凍牛肉400凍魚450箱裝新鮮水果230罐頭食品600聽裝冰蛋550箱裝凍家禽350三、設(shè)計(jì)參數(shù)庫(kù)內(nèi)計(jì)算溫度tn（即庫(kù)溫）是由食品冷加工工藝條件、食品種類、儲(chǔ)藏期限等確定的。對(duì)于蘋果，其庫(kù)溫為04；相對(duì)濕度為85%。庫(kù)外計(jì)算溫度tw應(yīng)考慮當(dāng)?shù)刈類毫託夂驐l件時(shí)的溫度，但也要考慮選用制冷設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性，在計(jì)算時(shí)，應(yīng)以國(guó)家有關(guān)冷庫(kù)規(guī)范中查取的數(shù)據(jù)作為庫(kù)外計(jì)算溫度。該冷庫(kù)所在地是柳州，庫(kù)外溫度取31。四、熱流量計(jì)算1.圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱流量Q1Q1=KAa（twtn）式中：K圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)W/ (m2)；A圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱面積（m2），由庫(kù)房尺寸得是117.2 m2；a 圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)溫差修正系數(shù)，按圍護(hù)結(jié)構(gòu)類別和所處位置而定，見課本制冷工藝設(shè)計(jì)P13的表1-7，可得a=1.20tw tn環(huán)境溫度與庫(kù)溫的溫差（）K=1/R0 其中 R0=1/aw+/+1/an式中：aw、an外、內(nèi)表面的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)W/( m2)，冷庫(kù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)見課本制冷工藝設(shè)計(jì)P14的表1-8，可得aw=12 W/( m2)an=18 W/( m2)； 材料熱導(dǎo)率W/(m)見課本制冷工藝設(shè)計(jì)附表10得聚苯乙=0.047 W/(m)； 平壁結(jié)構(gòu)層厚度（m）為0.1 m。R0=1/12+0.1/0.047+1/18=2.2664 m2K=1/2.2664=0.44 W/( m2)因此Q1=0.44117.21.20（31-4）=1670.8W 2、貨物熱流量Q2Q2= m(h1-h2)/3.6t+m(Q+ Q)/2+(m2-m) Q式中：m每天進(jìn)貨量為500 kg；m2冷卻物冷藏間的冷藏質(zhì)量10000kg；Q貨物冷卻初始溫度時(shí)單位質(zhì)量的呼吸熱，見課本制冷工藝設(shè)計(jì)P17的表1-11為0.193W/kg；Q 貨物冷卻終止溫度時(shí)單位質(zhì)量的呼吸熱，見課本制冷工藝設(shè)計(jì)P17的表1-11為0.019W/kg；h1貨物在庫(kù)房?jī)?nèi)初始降溫時(shí)的比焓，見課本制冷工藝設(shè)計(jì)附表12為403.9kJ/kg；h2貨物在庫(kù)房?jī)?nèi)終止降溫時(shí)的比焓，見課本制冷工藝設(shè)計(jì)附表12為271.9kJ/kg；t對(duì)冷藏間取24h。因此Q2=500（403.9-271.9）/3.424 +500(0.193+0.019)/2+(10000-500)0.019=997.4W3、通風(fēng)換氣熱流量Q3 Q3=Vnh1/241/3.6式中：V庫(kù)容量m3；h環(huán)境與庫(kù)內(nèi)空氣的焓差kJ/ m3見表1-2；n24h換氣次數(shù)可以采用23次。表1-2環(huán)境與庫(kù)內(nèi)空氣的焓差kJ/ m3庫(kù) 溫/C-20C以下-20-2C-210C焓差h/（kJ/kg）185155135因此 Q3=7231351/241/3.6=337.5W五、設(shè)備負(fù)荷計(jì)算1.冷卻設(shè)備負(fù)荷QS計(jì)算Qs= Q1+PQ2+Q3 式中：Q1圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱流量1670.8W；P貨物熱流量系數(shù)，對(duì)于貨物不經(jīng)冷卻直接進(jìn)入冷藏間的冷卻物冷藏間，P=1.3；Q2貨物熱流量997.4W；Q3通風(fēng)換氣熱流量337.5W。因此Qs=1670.8+1.3997.4+337.5=3304.92W2.機(jī)械負(fù)荷QJ計(jì)算因?yàn)橹挥幸粋€(gè)庫(kù)，所以機(jī)械負(fù)荷可以用下面的公式計(jì)算：QJ=1.2Qs式中：1.2 安全系數(shù)；Qs設(shè)備負(fù)荷。因此QJ=3304.921.2=3965.904 W六、設(shè)備選型1、冷卻設(shè)備選型 本方案的冷卻設(shè)備采用的是冷風(fēng)機(jī)，因?yàn)槭歉邷乩洳貛?kù)所以選用DL吊頂冷風(fēng)機(jī)。DL系列吊頂式冷風(fēng)機(jī)產(chǎn)品特點(diǎn)：其蒸發(fā)器采用了薄壁鋼管與沖孔二次翻邊一次成形的高效鋁翅片經(jīng)機(jī)械脹管而成，具有高的傳熱效率，選用的風(fēng)機(jī)防潮濕、風(fēng)量大、噪聲低、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠；殼體采用了優(yōu)質(zhì)鋼板和噴塑工藝、耐腐蝕、外形平整、美觀、大方。根據(jù)冷卻設(shè)備負(fù)荷QS，因此選用DL-4.3/20（外形圖如圖1所示），DL吊頂冷風(fēng)機(jī)技術(shù)參數(shù)見表1-3。該冷風(fēng)機(jī)的進(jìn)液管徑為12mm，回氣管徑為19mm,排水管徑為25mm。表1-3 DL吊頂冷風(fēng)機(jī)參數(shù)型號(hào)名義換熱量(Kw)t=7冷卻面積m2管容積dm3風(fēng)機(jī)融霜電熱器外型尺寸mm風(fēng)量m3/h直徑mm射程m電機(jī)功率w功率KW電壓VDL-4.3/204.28203.93400330102902.42201620*330*425圖12、制冷機(jī)組選型本方案的制冷機(jī)組選用法國(guó)丹佛斯美優(yōu)樂全封閉風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組，丹佛斯美優(yōu)樂原裝高配置壓縮冷凝機(jī)組符合現(xiàn)在和將來的關(guān)于性能、噪聲、緊湊制造質(zhì)量以及與生態(tài)標(biāo)準(zhǔn)一致的要求。為各種用途而特殊設(shè)計(jì)的整機(jī)，具有寬廣的運(yùn)轉(zhuǎn)工況，為了保證產(chǎn)品具有長(zhǎng)的壽命，所有零件都有高的品質(zhì)且系精密加工。有點(diǎn)有：整機(jī)的特殊設(shè)計(jì)使壓機(jī)內(nèi)的電機(jī)100%由吸氣冷卻（外形圖如圖2所示）。根據(jù)機(jī)械負(fù)荷選擇機(jī)組型號(hào)是GM(Z)-28的機(jī)組，機(jī)組的技術(shù)參數(shù)見表1-4。 表1-4美優(yōu)樂全封閉風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組技術(shù)參數(shù)機(jī)組型號(hào)壓縮機(jī)型號(hào)機(jī)組功率KW制冷量W接管規(guī)格外型尺寸(mm)回氣管液管ABCGM(Z)-28MT(Z)282.247001210680610570圖23、熱力膨脹閥選型本方案采用的是能適用不同溫度環(huán)境的通用感溫充注，泄流孔自動(dòng)清洗，過熱度可調(diào)，緊湊結(jié)構(gòu)及強(qiáng)密封性設(shè)計(jì)的，激光焊接的不銹鋼感溫元件，保證最佳調(diào)節(jié)能力，膜片壽命更長(zhǎng)，耐壓強(qiáng)度高的丹佛斯膨脹閥。該膨脹閥具有的特點(diǎn)：蒸發(fā)溫度范圍大,可互換的流口組件,可提供MOP（最大操作壓力）限制功能保護(hù)壓縮機(jī)電機(jī)，防止由于過高蒸發(fā)壓力導(dǎo)致其損壞。其丹佛斯膨脹閥型號(hào)參數(shù)代碼見表1-5，外形圖如圖3所示。根據(jù)冷風(fēng)機(jī)的進(jìn)出管徑選用閥型號(hào)為TEX 2外平衡式的膨脹閥。表1-5 丹佛斯膨脹閥型號(hào)參數(shù)代碼制冷劑閥型號(hào)壓力平衡1）毛細(xì)管接口尺寸產(chǎn)品代碼進(jìn)口出口N系列-40至+10N系列-40-5NL系列-40至-15min.inmmmm不帶mop帶mop帶mop帶mopR22TEX 2外平衡式1.53/8*1/210*12068Z3209068Z3211068Z3225068Z3227圖34、電磁閥選型本方案選用卡士托電磁閥，因?yàn)樵撾姶砰y配全新固定系統(tǒng)100%保證，配有O型密封圈的螺帽系統(tǒng)確保防水，同時(shí)簡(jiǎn)化線圈一體化的邊接。線圈經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，符合CE161-1標(biāo)準(zhǔn)，在極限條件下仍不停工作。該類電磁閥的技術(shù)參數(shù)見表1-6，因此本設(shè)計(jì)方案可選用型號(hào)是1070/4的電磁閥，其外形圖如圖4所示。表1-6 卡士托電磁閥技術(shù)參數(shù)型號(hào)接口尺寸孔徑()最高壓力 差安全工作壓 力名義制冷量(液體功率)R12R22R502R134a1070/41070/51/2Flare5/8Flare12.512.52121404031.5037.2039.6047.0026.2031.0037.1044.00圖45、電控箱本設(shè)計(jì)方案的電控箱選用精創(chuàng)高溫保鮮庫(kù)電控箱，該電控箱的功能有：用戶參數(shù)設(shè)置與管理者菜單設(shè)置，普通用戶只需設(shè)置溫度參數(shù)；壓縮機(jī)綜合保護(hù)功能；傳感器故障時(shí)壓縮機(jī)按比例開停機(jī)；自動(dòng)及手動(dòng)控制功能；傳感器故障及超溫報(bào)警功能；壓縮機(jī)延時(shí)可調(diào)。該電控箱的外形圖如圖5所示。 圖5附表(1)設(shè)備材料明細(xì)表(2)制冷系統(tǒng)原理圖(3)電氣控制原理圖(4)冷庫(kù)平面布置圖(1)設(shè)備材料明細(xì)表序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量1冷風(fēng)機(jī)DL-5.5/251臺(tái)2美優(yōu)樂全封閉風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組GM(Z)-28