大凍結(jié)量擱架排管的設(shè)計(jì)

1、大凍結(jié)量擱架排管的設(shè)計(jì) 摘要 將外觀看似一大組的高層擱架排管（如12層），分成上下二個(gè)小組供液、回汽（12層的擱架排管變成6層一路的供液、回汽），同時(shí)擱架排管每層寬度可取1000mm1600mm，每層間垂直中心距根據(jù)凍結(jié)存放貨物的高度而定，最小值可取200mm，擱架排管每層長(zhǎng)度宜在12m以?xún)?nèi)。這樣的擱架排管存貨量大大增加，如凍結(jié)產(chǎn)品為豬、牛、羊分割肉，每組大擱架可放18噸以上，如一個(gè)凍結(jié)間內(nèi)有這種擱架排管兩組，則此凍結(jié)間可一次出入貨36噸以上。這種形式的擱架排管既解決了凍結(jié)量小的難題，又不使單位制冷量耗電量增加，同時(shí)使庫(kù)房空間得到充分利用，節(jié)約土地，節(jié)約投資，方便實(shí)用。對(duì)托貨架進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對(duì)排

2、管冷卻面積進(jìn)行了計(jì)算。關(guān)鍵詞 大凍結(jié)量 擱架排管 設(shè)計(jì) 隨著生活水平的提高，人們對(duì)冷加工食品的需求趨向精細(xì)化和小量包裝。如過(guò)去凍結(jié)牛、羊、豬肉多以白條為主，現(xiàn)在大多分割好以后再凍結(jié)。過(guò)去雞、鴨等禽類(lèi)及魚(yú)、蝦等海鮮類(lèi)食品生產(chǎn)量較少，現(xiàn)在這些食品的冷加工規(guī)模越來(lái)越大，且進(jìn)行精細(xì)化分類(lèi)和小數(shù)量包裝。對(duì)這些精細(xì)化和小數(shù)量包裝食品的凍結(jié)加工，擱架式排管突顯其優(yōu)勢(shì)。一方面它承擔(dān)制冷蒸發(fā)器的作用，并因接觸式凍結(jié)，故凍結(jié)效果好；另一方面它承擔(dān)了貨物托架的作用，且可根據(jù)貨件尺寸設(shè)計(jì)不同的擱架形式。但是目前教科書(shū)及有關(guān)制冷技術(shù)資料上介紹的擱架排管形式多數(shù)只適用于凍結(jié)量小的冷庫(kù)，個(gè)別設(shè)計(jì)放貨量加大的高層擱架，其制冷

3、效果差，單位制冷量耗電量加大。如何設(shè)計(jì)一種新型的擱架排管，既能放貨量大，又使單位制冷量耗電量不增加？我們經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐、研究，終于成功解決了這一難題。使冷庫(kù)建設(shè)企業(yè)十分受益，大大節(jié)約了土地、節(jié)約了投資、節(jié)約了用電。1、擱架排管的結(jié)構(gòu)形式目前國(guó)內(nèi)教科書(shū)及有關(guān)制冷技術(shù)資料上多是這樣介紹的：擱架式排管一般采用38*2.2或57*3.5無(wú)縫鋼管制作，每層管子的水平中心距一般為100120毫米。每層管子的垂直中心距一般采用250400毫米。最低一層距地坪的高度不宜小于250毫米；最高一層距地坪的高度不宜大于1800毫米。擱架排管的寬度，當(dāng)為單面走道時(shí)，可為8001000毫米，雙面走道時(shí)，可為150020

4、00毫米，擱架排管的層數(shù)宜為偶數(shù)，以使進(jìn)液和回汽集管位于擱架的同一側(cè)，便于安裝和操作。排管總層數(shù)為6層。單層排管長(zhǎng)度最長(zhǎng)設(shè)計(jì)為11.28米。這種結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)點(diǎn)是：蒸發(fā)器中制冷劑進(jìn)口到出口之間的壓力降能控制在允許值之內(nèi)，使排管中的平均蒸發(fā)溫度不至于升高，不至于影響蒸發(fā)排管的傳熱，制冷效果好，節(jié)能。這種結(jié)構(gòu)形式的主要缺點(diǎn)是：浪費(fèi)庫(kù)房空間，放貨量少。單面走道時(shí)，一組擱架存放豬、牛、羊、海鮮等產(chǎn)品，一般在4噸以下；存放雞、鴨、兔等產(chǎn)品，一般在3噸以下。也有將擱架總層數(shù)設(shè)置為8層、10層、11層、12層、14層的，這樣雖不浪費(fèi)（少浪費(fèi)）庫(kù)房空間，存貨量加大了，但因是下供上回一路供回液，使蒸發(fā)器中制冷劑進(jìn)

5、出口之間的壓力降增大了（且層數(shù)越多，壓力降越大），制冷效果差，耗電量增大。我們經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐、研究，設(shè)計(jì)出了新型的大凍結(jié)量的擱架排管。這種擱架排管不僅適用于大凍結(jié)量的凍結(jié)間，而且使蒸發(fā)器中制冷劑進(jìn)出口壓力降在允許值范圍內(nèi)，不至于使制冷效果差、耗電量增大。其結(jié)構(gòu)形式如圖（1）。將擱架排管設(shè)置為812層，放貨量大。將總層數(shù)為812層的擱架排管分為上下兩小組，每小組單設(shè)供液回汽集管，每小組排管層數(shù)即為46層。每層管子的水平中心距、下一小組最底一層距地坪的高度可按教科書(shū)上介紹的去做。每層管子的垂直中心距則視盛放凍結(jié)食品或貨物的高度而定，對(duì)于雞、鴨、兔的分割產(chǎn)品，有時(shí)可采用200毫米。擱架排管的寬度，當(dāng)

6、為單面走道時(shí)，可取10001600毫米，另外擱架排管一般選用38*2.5或38*3.0（壁厚為2.2毫米的不易采購(gòu)、57不易制作）無(wú)縫鋼管制作?，F(xiàn)行凍結(jié)間多設(shè)計(jì)為中間一個(gè)走道，兩邊為靠墻的擱架，如圖（2）所示。將每一大組的上面兩個(gè)小組擱架并聯(lián)起來(lái)，下面兩個(gè)小組的擱架也并聯(lián)起來(lái)，這樣從調(diào)節(jié)站來(lái)的每一路供回液的擱架層數(shù)最多為6層，其制冷劑通過(guò)排管進(jìn)出口的壓力降不變，排管的制冷效果好，單位制冷量耗電量不增加。這種形式的擱架排管其缺點(diǎn)是工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，但因其放貨量大、節(jié)約土地、充分利用庫(kù)內(nèi)空間等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用。圖（1）圖（2）2、 擱架排管的設(shè)計(jì)計(jì)算擱架排管的設(shè)計(jì)要達(dá)到兩個(gè)要求：一是要有足夠的冷卻面

7、積；二是滿(mǎn)足一次入貨量的貨物托架需要。但以滿(mǎn)足托架面積要求為主。2.1貨物托架設(shè)計(jì)2.1.1根據(jù)一次入貨量與食品容器尺寸，計(jì)算出所需貨架的總有效面積a a=(g/gaf)1/n（m）式中，a 各層托架有效面積之和 （m）（不包括彎頭部分）g 一次入貨量 （kg）g 每件食品凈重 （kg）af 每件盛裝食品容器的面積 （m）n 擱架利用系數(shù)?？砂聪铝幸?guī)定取值：冷加工盤(pán)裝食品 n=0.850.90冷加工聽(tīng)裝食品 n=0.700.75冷加工箱裝食品 n=0.700.852.1.2確定擱架每層的有效面積aaaa=lb （m）式中，l 擱架的有效長(zhǎng)度（m）（不包括彎頭部分），根據(jù)冷間長(zhǎng)度確定；b 擱架寬

8、度（m），根據(jù)冷間寬度與容器尺寸而定。一般在8001600mm。2.1.3計(jì)算擱架層數(shù)zz=a/aa （層）2.1.4計(jì)算擱架高度h h=zh （m）式中，h 層高，一般在200400mm之間。2.2計(jì)算排管冷卻面積2.2.1計(jì)算每層排管冷卻面積ff=（l+r）(b/s+1) fm （m） 式中，r 擱架兩端彎頭部分長(zhǎng)度 （m） s 排管水平間距，一般為100120mm；fm 每米管長(zhǎng)的外表面積 （m/m）其他代號(hào)同前式。2.2.2計(jì)算擱架排管總冷卻面積 f=f（z+1） （m）2.2.3計(jì)算擱架排管能承擔(dān)的負(fù)荷q擱q擱=fkt （w）式中，k擱架排管傳熱系數(shù)（w/ m）,空氣自然對(duì)流取17（w/ m）。風(fēng)速為1.5m/s，取21（w/ m）；風(fēng)速為2m/s，取23（w/ m）。t傳熱溫差 （），可從表1中選取。如果計(jì)算的結(jié)果是擱架排管所能承擔(dān)的負(fù)荷q擱大于冷間設(shè)備負(fù)荷qq時(shí)，說(shuō)明冷卻面積是足夠用的，如擱架排管負(fù)荷小于冷間設(shè)備負(fù)荷時(shí)應(yīng)增加冷卻面積。將qq-q擱之差，設(shè)計(jì)一組頂排管或增加冷風(fēng)機(jī)。表1冷間名稱(chēng)冷卻設(shè)備形式溫度差t冷卻間冷風(fēng)機(jī)1015凍結(jié)間冷風(fēng)機(jī)擱