常州某冷庫設計說明書

1、目 錄摘要31.設計基本資料1.1設計目的31.2設計要求31.3設計題目31.4設計指標31.5 設計背景3 1.6設計地點室外氣象參數42.冷庫工況確定2.1冷庫工況和噸位分配52.3庫房平面設計62.4圍護結構換熱系數的確定62.5確定圍護結構絕熱層厚度63.庫房冷負荷的計算3.1圍護結構熱流量63.2貨物熱流量83.3通風換氣熱量量93.4電機運轉熱流 103.5冷間操作熱流量 123.6冷間機械負荷 124.設備選型4.1冷凝溫度與蒸發(fā)溫度的確定124.2制冷原理的熱工計算134.3壓縮機的選擇計算144.4冷凝器的選擇計算154.5冷風機選擇計算154.6中間冷卻器的選擇計算164

2、.7油分離器的選擇計算174.8高壓貯液器的選擇計算184.9低壓循環(huán)貯液器的選擇計算184.10集油器的選擇計算 194.11氨泵的流量 194.12設備匯總 205.參考文獻 216.設計小結 22摘要生產性冷藏庫主要建設在大中城市、人口較多的水陸交通樞紐，專門貯藏經過冷加工的食品，以工調節(jié)淡旺季節(jié)、保證市場供應、提供外貿出口和做長期貯備之用。其特點是冷藏容量大并考慮多種食品的貯藏，其凍結能力小僅用于長距離調入凍結食品在運輸過程中軟化部分的再凍及當地小批量生鮮食品的凍結。壓縮式制冷是根據制冷原理將壓縮機、冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器，以及為了使制冷效能更高、運行更安全的輔助設備（如油分離器、貯液

3、器、氣液分離器、循環(huán)儲液桶、集油器、放空氣器、閥件、儀表等）用管道連接組成的一個閉合制冷循環(huán)。關鍵詞：壓縮 冷藏庫 節(jié)流 中間完全冷卻1 設計基本資料1.1設計目的：制冷技術課程設計是熱能動力工程專業(yè)（制冷與空調方向）在學完制冷原理與設備理論課后，所必須進行的實踐性教學環(huán)節(jié)，通過制冷工程設計訓練，使學生鞏固和加深制冷技術的理論教學內容，培養(yǎng)學生實踐能力，提高學生分析問題和解決為工程實際問題能力。1.2 設計要求：要求綜合應用多種專業(yè)技術知識完成制冷系統的工程設計。要求了解和掌握一般的設計方法、步驟和技能。重點在設計方法、步驟、查閱資料等技能的訓練，以加強工程設計能力的培養(yǎng)。1.3設計題目：常州

4、地區(qū)某冷庫制冷系統的設計1.4設計指標：中型生產型性冷藏庫1.5設計背景：1）常州市某冷庫是一個中型的生產性冷庫，主要生產凍魚蝦。冷庫主要包括凍結間以及凍結物冷藏間兩大部分。主要加工環(huán)節(jié)為：經過整理后的冰鮮魚蝦先放入凍結間冷凍后，再放入凍結物冷藏間進行冷藏。2）凍結間(存放魚蝦)：相對濕度90%95%，溫度-23。凍結間1、2存放蝦，每間生產能力為97t/d；凍結間3、4存放凍魚，凍結間3的生產能力為78t/d，凍結間4的生產能力為97t/d。3）凍結物冷藏間(存放凍結后的魚蝦)：相對濕度90%95%，溫度-20，其凍結物冷藏間的每間的冷藏噸位為352.67t。4）每日進貨量，按冷間的冷藏量的

5、5%計算。5）最大班工作人數：6人。1.6常州室外氣象參數：1）地理位置：北緯，東經，海拔9.2m 2）夏季室外空氣調節(jié)日平均溫度：32；3）夏季室外通風日平均溫度：32；4）夏季室外平均每年不保證50小時的濕球溫度：28.2；5）室外最熱月平均相對濕度：82；6）夏季室外通風計算相對濕度：66；7）夏季室外風速：1.5 m/s；2 冷庫工況確定2.1 冷庫工況和噸位分配 庫房名稱相對濕度溫度生產能力存放物凍結間1，29095%23oC97t/d蝦凍結間39095%-23oC78t/h2凍魚凍結間49095%-23oC97t/h凍魚凍結冷藏間5.6.79095%-20oC352.67t/h凍結

6、后的魚蝦2.2圍護結構換熱系數的確定2.2.1冷庫外墻、屋頂、地面保溫層結構外墻：由外到內依次為370mm外墻、聚氨酯氫凝防潮隔氣層、單面聚氨酯彩板粘貼（聚氨脂容重不小于37mm）。地基：由上到下依次為：的620號鋼筋混凝土粘結層、0.2mm厚聚氨乙烯薄膜一層采用同質漆粘接滿貼、250mm厚聚苯板烯板分兩層下層150厚上層100厚用聚氨酯粘貼并灌縫離墻50mm留縫并用聚氨酯灌縫、0.2mm厚聚氯乙烯薄膜一層采用同質膠粘接滿貼、水泥沙漿找平層、架空層。頂層：有上到下依次為：厚SBS防水卷材兩道、刷基層處理一遍、水泥沙漿找平層、鋼筋混凝土現場施工、刷素水泥沙漿一道、250厚聚氨酯噴涂、20厚白水泥

7、沙漿抹面。2.2.2 計算各面?zhèn)鳠釋酉禂祩鳠嵯禂担?其中：圍護結構外側表面?zhèn)鳠嵯禂怠o結構內側表面?zhèn)鳠嵯禂?。各層隔熱材料的導熱率?.2.3凍結間（1）外墻傳熱系數：代入數據得外墻傳熱系數k=1/(1/23+0.37/0.8141+0.15/0.0314+1/29)=0.19W/(m)（2）地面?zhèn)鳠嵯禂担捍霐祿玫孛鎮(zhèn)鳠嵯禂祂=1/(1/8+0.125/1.5468+0.0002/0.0465+0.25/0.043+0.0002/0.047+0.02/0.9304+1/29)=0.16 W/(m)（3）頂層傳熱系數：代入數據得頂層傳熱系數k=1/(1/23+0.02/0.9304+0.25

8、/0.0314+0.02/0.9304+1/29)=0.12 W/(m)2.2.4凍結物冷藏間（1）外墻傳熱系數：代入數據得外墻傳熱系數k=1/(1/23+0.37/0.8141+0.15/0.0314+1/8)=0.19W/(m)（2）地面?zhèn)鳠嵯禂担捍霐祿玫孛鎮(zhèn)鳠嵯禂祂=1/(1/8+0.125/1.5468+0.0002/0.0465+0.25/0.043+0.0002/0.047+0.02/0.9304+1/8)=0.16 W/(m)（3）頂層傳熱系數：代入數據得頂層傳熱系數k=1/(1/23+0.02/0.9304+0.25/0.0314+0.02/0.9304+1/8)=0.12

9、 W/(m)3 庫房冷負荷計算3.1圍護結構熱流量按照下式計算式中 維護結構熱流量（W）； 維護結構傳熱系數W/（m2）； 維護結構傳熱面積（m2）；維護結構兩側溫差修正系數； 維護結構外側的計算溫度（） 維護結構內側的計算溫度（） 維護結構熱流量計算表如下：庫房名稱及庫溫圍護結構名稱室外計算溫度()tw計算面積（）K0 (w/)庫內外溫差（）tw-tnQ1 (W)凍結間（01） 23北外墻32.00 12.05.0060.00 0.19 55.00 689.7 東外墻18.0 5.00 90.00 0.19 1034.55南外墻12.0 5.00 60.000.19 68.7 地坪18.0

10、12.0 216.0 0.16 1330.56屋頂18.0 12.0 216.0 0.12 1710.72 合計5455.23 凍結間（02） 23北外墻32.00 12.0 560.000.24 55.00 689.7 南外墻12.0 560.00 0.24 689.7 地坪18.0 12.0 216.0 0.26 1330.56屋頂18.0 12.00 216.0 0.30 1710.72 合計4420.68 凍結間（03） 23北外墻32.00 12.0 5.0060.00 0.19 55.00 689.7 東外墻18.0 5.00 90.00 0.19 1034.55南外墻12.0 5

11、.00 60.000.19 68.7 地坪18.0 12.0 216.0 0.16 1330.56屋頂18.0 12.0 216.0 0.12 1710.72 合計5455.23 凍結間（04） 23北外墻32.00 12.0 560.000.24 55.00 689.7 南外墻12.0 5 60.00 0.24 689.7 地坪18.0 12.0 216.0 0.26 1330.56屋頂18.0 12.0 216.0 0.30 1710.72 合計4420.68 冷藏間（05） 20東外墻32.00 30 5 150 0.19 52.00 1556.1南外墻12 5 60 0.19 622.

12、44北外墻12 560 0.19 622.41 地坪30.0 12.0 360.0 0.16 2096.64 屋頂30.0 12.0 360.0 0.12 2695.68 合計7593.3 冷藏間（06） 20南外墻32.00 12.0 560.00 0.19 52.00 1556.1 北外墻12.0 5 60.00 0.19 622.44 地坪30.0 12.0 360.0 0.16 2096.64 屋頂30.0 12.0 360.0 0.12 2695.68 合計.6970.86 冷藏間（07） 20東外墻32.00 30 5 150 0.19 52.00 1556.1南外墻12 5 60

13、 0.19 622.44北外墻12 560 0.19 622.41 地坪30.0 12.0 360.0 0.16 2096.64 屋頂30.0 12.0 360.0 0.12 2695.68 合計7593.3 圍護結構總負荷41909 kw 3.2貨物熱流量3.2.1貨物熱流量計算公式如下： 式中 貨物熱流量（W）；冷間的每日進貨質量（kg）；h1貨物入冷間開始溫度時的比焓（kJ/kg）；h2貨物在冷間終止降溫時的比焓（kJ/kg）；t冷加工時間（h）。3.2.2冷間每日進貨質量m應按如下規(guī)定：1 凍結間應按設計冷加工能力計算；2 有從外庫調入貨物的冷庫，其凍結物冷藏間每間每日進貨質量應按該間

14、計算噸位的5計算。 3.2.3 貨物熱流量計算表如下房間裝載能力（噸或噸/天）日進出貨量G（噸）進庫溫度t1（）食品比熱cp1（kJ/（*k)）終止溫度t2加工實踐T(h)冷負荷Q2(kW)冷卻間197.00 16.17 10.00 1.9 -23.00 4.00 27.736冷卻間297.00 16.1710.00 1.9 -23.00 4.00 27.736 冷凍間378.00 13 10.00 1.9 -23.00 4.00 22.2986 冷凍間497.00 18 10.00 1.9 -23.00 2.00 27.44 冷藏間5352.67.00 17.3 -23.00 1.9 -20

15、.00 24.00 -3.4899冷藏間6352.67.00 17.3 -23.00 1.9 -20.00 24.00 -3.4899冷藏間7352.67.00 17.3 -23.00 1.9 -20.00 24.00 -3.4899合計94.7409 3.3通風換氣熱流量 3.3.1通風換氣熱流量計算公式如下： （6.1.14） 式中 3操作熱流量（W）； 3a冷間換氣熱流量（W）3b操作人員需要的新鮮空氣熱流量（W） n每日開門換氣次數，可采用23次； Vn冷間內凈體積（m3）； hw冷間外空氣的比焓（kJ/kg）； hn冷間內空氣的比焓（kJ/kg） 冷間內空氣密度（kg/m3） nr操

16、作人員數量；24-1d換算成24小時的數值30-每個操作人員每小時需要的新鮮空氣量 根據設計要求有：hw 308kJ/kg ， hn 253.12kJ/kg ， n=3, 3.3.2冷凍間的通風換熱量3.3.3冷藏間的通風換熱量3.4電動機運轉熱流量計算公式如下： 式中 電動機運轉熱流量（W）； Pd電動機額定功率（KW）； 熱轉化系數，電動機在冷間內時取1； b電動機運轉時間系數，對空氣冷卻器陪用的電動機取1。在這里直接取Q4=16kw（經驗值）3.5操作熱流量3.5.1冷間操作熱量計算公式為：式中 操作熱流量（W）； d每平方米照明熱流量，冷卻間、凍結間、冷藏間和冷間內穿堂，可取2.3W/

17、； nk每日開門換氣次數，為3次 Vn冷間內凈體積（m3）； hw冷間外空氣的比焓（kJ/kg）； hn冷間內空氣的比焓（kJ/kg）； M空氣幕效率修正系數，可取0.5； 冷間內空氣密度（kg/m3）； 每日操作時間系數，按每日操作3小時計算； nr操作人員數量，6人 r每個操作人員產生的熱流量（W）；冷間設計溫度等于-20時，宜取412W3.6冷間機械負荷計算： 式中 j 機械負荷（W）；n1 維護結構熱流量的季節(jié)修正系數，取1；n2 貨物熱流量折減系數；n3 同期換氣系數，宜取0.51.0；n4 冷間用的電動機同期運轉系數；n5 冷間同期操作系數；R 制冷裝置和管道等冷損耗補償系數，直接

18、冷卻系統宜取1.07，間接冷卻系統宜取1.12；冷間機械負荷Q。220.155kw取制冷系統的工作時間系數為0.75得出制冷系統需要配置的制冷量為4 設備選型4.1 冷凝溫度與蒸發(fā)溫度的確定4.1.1冷凝溫度的確定:根據實用制冷工程設計手冊P141 表3-2選用立式管殼式冷凝器t1冷卻水進口溫度t2冷卻水出口溫度m冷凝器中平均傳熱溫差，取最小值冷卻水溫升t2-t1,取23當t30時取下限tk=（20+24）/2+7=29 冷凝壓力Pk=12.3788105Pa4.1.2蒸發(fā)溫度的確定蒸發(fā)溫度取33 蒸發(fā)壓力P0=1.036105Pa壓縮比Pk/p0=11.958采用一級中間完全冷卻雙級壓縮式制

19、冷系統4.1.3中間溫度的確定由實用制冷工程手冊P44查得tm=0.4tk+0.6t0+3=0.4290.6（33）+3=5.24.2制冷原理的熱工計算4.2.1原理圖如下4.2.2根據原理圖得到的壓焓圖如下 311111247 586hp4.2.3通過氨的Ph圖得到： =1427.8kJ/kg =1615.6kJ/kg =1460.8kJ/kg =1635.8 kJ/kg h5=321.7kJ/kg h8=h7=301.6kJ/kg單位制冷量 q0=h8=1106.1 kJ/kg制冷劑的質量流量 (kg/s)4.3壓縮機的選擇計算根據冷間機械負荷j=293.54KW選用4臺 S8-12.5

20、型單機雙級制冷壓縮機所配電動機功率為6.6kw其單臺制冷量78KW低壓氣缸容積424m3/h 高壓氣缸容積141m3/h 氣缸直徑 125 4.3.1高壓級輸氣系數： 查實用供熱手冊P1564.3.2低壓級輸氣系數:4.4冷凝器的選擇計算冷凝器的熱負荷：k=MR（h4h5）=0.148（1953663）=190.9KW冷凝器傳熱面積的確定：根據制冷輔助設備P1選用LN150型立式冷凝器2臺單臺設計壓力2.0Mp 冷卻水用量209.13m3/h4.5蒸發(fā)器冷風機的選擇計算4.5.1蒸發(fā)面積的確定根據實用制冷工程設計手冊P730查得冷風機傳熱系數K取13.9W/總設備冷負荷為220.155KW蒸發(fā)

21、面積 4.5.2冷風機風量的計算各房間的風量按qv=計算qv冷風機的風量m3/h庫房冷卻設備負荷W配風系數;凍結間采用=0.91.1,冷卻間、冷藏間采用=0.50.6m3/wh各房間風機風量計算:略 4.5.3風機的選擇根據系列制冷設備P5凍結間1、2、3、4均選用 大連雪山 DD71350/3 12 L參數:蒸發(fā)面積350 、沖霜水量4t/h 軸流風機型號:LEF7總風量10000m3/h、全壓270Pa 配套電動機型號:YLZ4總功率2.2kw房間5、6、7均選用光滑U形直式頂排管：排管直徑D38,液體集管D57,氣體集管D76，角鋼250*54.6中間冷卻器的選擇計算4.6.1中間冷卻器

22、直徑的確定氨壓縮機高壓級的輸氣系數v氨壓縮機高壓級的理論輸氣量WZ中間冷卻器內的氣體速度不應大于0.5m/s4.6.2中間冷卻器蛇形管冷卻面積應按下式計算 冷庫設計規(guī)范 P42 6.37中間溫度 tm=5.2中間冷卻器的熱負荷 z=MR（h5h8）=0.26538*（321.7-301.6）=5.334(kw)式中 1冷凝溫度z中間冷卻溫度c中間冷卻器蛇形管的出液溫度應比中間冷卻器溫度高354.6.3中間冷卻器的選擇根據計算由制冷輔助設備查得選用ZL-3.0系列 其中 : 外徑600mm4.7油分離器的選擇計算 選用YFA-65TL型填料式油分離器由冷庫設計規(guī)范P43 6.3.9查得其主要尺寸及接通管徑d1 65mm Do 412mm H 2365mm h1 1440mm h2332mm4.8高壓貯液器的選擇計算 由冷庫設計規(guī)范P44 6.3.12查得取1 取70 v取0.00169 m3/kg每小時氨液的總循環(huán)量 kg/s m3/s根據冷凍空調設備大全P298選用ZA3.5型 貯液器殼休尺寸 氨管接口D：800 mm d1 40mmS：12mm d2 32mm：3000mm