制冷開題報告

1、文檔來源為:從網絡收集整理.word 版本可編輯.歡迎下載支持1. 課題研究的目的及意義1.1 目的冷庫是發(fā)展冷藏業(yè)的基礎設施，也是在低溫條件下貯藏貨物的建筑群。本課題選題的目的包括了解冷庫發(fā)展現狀及發(fā)展前景和鍛煉自己在冷庫設計方面的能力兩方面。本設計的題目為“多功能冷庫系統(tǒng)設計”。通過對本課題的研究，可以培養(yǎng)自己設計冷庫的能力，提高對冷庫系統(tǒng)布置要求的認識，讓自己在機房設計、庫房設計、設備選型、圖紙繪制、計算機應用、中外文文獻資料的收集與應用等多方面得到訓練，使自己綜合利用專業(yè)知識的能力得到增強。1.2 意義冷庫作為冷鏈物流的一個重要組成部分，它具備冷凍和物流的雙重屬性， 主要用于 將易腐畜

2、禽、水產、果蔬、速凍食品通過預冷、加工、貯存，有效地保持食品的外觀、色澤、營養(yǎng)成分及風味物質，達到食品保質保鮮，延長食品保存期的目的。冷凍冷藏行業(yè)市場研究顯示，在長時期的計劃經濟體制作用下， 冷庫只是起到一個低溫儲藏倉庫的作用，冷庫的物流屬性被長時間的掩蓋起來。但是隨著市場經濟的開放和冷鏈物流的發(fā)展，冷庫的物流屬性被逐漸發(fā)掘，我國速凍食品從生產企業(yè)、零售商店、家庭的冷凍鏈已經形成，冷凍冷藏食品的發(fā)展前景十分廣闊。2. 冷庫行業(yè)的國內外發(fā)展趨勢及現狀2.1 國外冷庫行業(yè)現狀國外冷庫行業(yè)發(fā)展較快的國家主要有日本、美國、芬蘭、加拿大等國。日本是亞洲最大的速凍食品生產國，- 20 以下的低溫庫在冷庫中

3、占80%以上。70年代以前國外冷庫普遍采用以氨為制冷劑的集中式制冷系統(tǒng)，70年代后期逐漸采用以R22為制冷劑的分散式制冷系統(tǒng)。美國和加拿大占80%Z上的冷庫都以使 用R717為制冷劑。80年代以來，分散式制冷系統(tǒng)在國外發(fā)展很快，冷卻設備由 冷風機逐步取代了排管，貯藏水果冷庫中近1/3 為氣調庫，在冷庫建造方面土建冷庫正向預制裝配化發(fā)展，自動化控制程度比較高。近年來， 國外新建的大型果蔬貯藏冷庫多是果品氣調庫，日本、意大利等發(fā)達國家已擁有10 座世界級的自動化冷庫。2.2 國內冷庫行業(yè)現狀我國自 1955 年開始建造第一座貯藏肉制品冷庫，1968年建成第一座貯藏水果冷庫，1978年建成第一座氣調

4、庫。1995年由開封空分集團有限公司首次引進組合式氣調庫先進工藝，在山東龍口建造15 000 t 氣調冷庫獲得成功，1997年又在陜西西安建造了一座10 000 t 氣調冷庫，氣密性能達到國際先進水平。文檔來源為:從網絡收集整理.word 版本可編輯.歡迎下載支持近幾年來，我國冷庫建設發(fā)展十分迅速，主要分布在各水果、蔬菜主產區(qū)以及大中城市郊區(qū)的蔬菜基地。據統(tǒng)計， 全國現有冷凍冷藏能力已達500 多萬 t 。 我國的貯藏冷庫大多數為高溫庫。大型冷庫一般采用以氨為制冷劑的集中式制冷系統(tǒng)，冷卻設備多為排管，系統(tǒng)復雜，實現自動化控制難度大。小型冷庫一般采用以氟里昂為制冷劑的分散式或集中式制冷系統(tǒng)。在建

5、造方面以土建冷庫偏多，自動化控制水平普遍較低。裝配式冷庫近幾年來有所發(fā)展。2.3 冷庫行業(yè)發(fā)展趨勢從我國冷庫行業(yè)的整體狀況來看，目前我國冷庫建筑主要存在的問題有：1、冷庫利用率偏低； 2 、部分冷庫設計不盡規(guī)范，存在諸多安全隱患； 3、制冷系統(tǒng)維修措施不力，設施設備老化嚴重； 4、 冷庫節(jié)能措施未引起足夠重視；5、 自動化控制程度低迷。由以上問題可知，我國冷庫行業(yè)必須在有關部門的統(tǒng)一協調下，加強整體規(guī)劃與協調，大力發(fā)展冷鏈物流體系建設。從冷庫的現狀與發(fā)展趨勢來看，國內冷庫行業(yè)正朝著采用發(fā)泡聚氨酯或聚苯乙烯板隔熱材料的輕便預制裝配化、低溫大型化、管理及進出庫貨物裝卸自動化、果蔬冷庫恒溫氣調化、

6、冷風機代替排管和廣泛使用氟里昂制冷劑的操作方便、靈活多樣、高效安全、環(huán)保節(jié)能的方向發(fā)展。3. 本設計建筑概述及設計參數3.1 建筑概述本設計為多功能冷庫設計。包括：（ 1） 、冷卻物冷藏間5000 噸，分為兩間，每間噸位為2500 噸；（ 2） 、凍結物冷藏間5000 噸，分為四間，每間噸位為1250 噸；（ 3） 、冷卻物冷藏間分別用于冷藏水果和蔬菜，進貨溫度均為29 C ；（ 4） 、凍結物冷藏間用于凍豬白條肉，進貨溫度為-10 C 。3.2 冷間設計參數（ 1） 、冷卻物冷藏間溫度0 C ，相對濕度88%；（2）、凍結物冷藏間溫度-20 C,相對濕度90%凍結庫溫度可 以設定。（ 3）

7、、制冷機組選用比澤爾螺桿機組。4. 系統(tǒng)方案的比較4.1 冷庫建筑型式的比較常用的冷庫建筑結構型式有三種，分別為： 土建冷庫、裝配式冷庫和混合式文檔來源為:從網絡收集整理.word 版本可編輯.歡迎下載支持冷庫。其特點如下：土建冷庫 : 冷庫主體結構為鋼筋混凝土框架結構或混合結構，常常用于大容量或大噸位的冷庫7 。優(yōu)點：庫溫比較穩(wěn)定、堅固、隔熱性好、造價低。缺點：施工工期較長，自重較重，地質情況要求高。裝配式冷庫: 這類冷庫的主體結構（柱、梁、屋頂）都采用輕鋼結構，其圍護結構的墻體使用預制的復合隔熱板組而成。隔熱材料采用硬質聚氨酯泡塑料和硬質聚苯乙烯泡沫塑料等。特點：1、隔熱板和建筑構件可事先

8、在工廠內預制，現場進行組裝，施工周期短；2、冷庫整體密閉隔汽性能好；3、庫板不受凍融循環(huán)的影響，庫房的降溫升溫速度就像土建庫一樣不容易受到限制，可隨意使冷庫啟動或停用，如果隔熱條件和制冷設備情況允許，還可以任意設定庫房溫度，這是土建冷庫難以做到的?；旌鲜嚼鋷欤夯旌鲜嚼鋷旖Y構為土建結構、保溫采用預制冷庫板。維護結構熱惰性上述兩種型式之間，并且在一定程度上避免了上面兩種結構的缺點，近年來應用較多。在實際設計時需要根據不同區(qū)域、地理環(huán)境、投資成本、運行成本等因素進行選擇。經過充分的計算和經濟分析比較，設計出最經濟合理的建筑形式方案。4.2 制冷系統(tǒng)的比較目前各個行業(yè)中運行的冷庫，百分之八十是使用氨作

9、制冷劑，其余百分之二十 （ 多半是中、小型冷庫） 中制冷劑主要采用了無毒而較為安全的氯氟烴CFCs（R12） 和鹵代氯氟烴（R22） 。 后兩種制冷劑由于屬于消耗臭氧層物質或部分消耗臭氧層物質，而國際上已停止或限制其使用了?，F在國內外大中型冷庫的制冷系統(tǒng)主要有氨系統(tǒng)，CO2 與氨復疊式系統(tǒng)，用氨水替代乙二醇作為載冷劑的系統(tǒng)三種形式?，F就以上三種形式比較如下：氨系統(tǒng)：優(yōu)點：（ 1） 標準沸騰溫度低，在冷凝器和蒸發(fā)器壓力適中；（ 2） 單位容積制冷量大，單位冷量所需的制冷劑循環(huán)量少，熱傳導率高氣化潛熱大；（ 3）節(jié)流損失少，運行效率高；（ 4） 運轉壓力低，對機器的要求低，冷凍系統(tǒng)材料成本低； （

10、 5） 有刺激性氣味，泄漏時極容易由氣味及測漏試紙、試藥測出；（ 6） 與礦物油不相溶，在低溫下與油容易分離，氨比重較油輕，冷凍油往往沉于氨液之下，可方便地對冷凍系統(tǒng)進行回油；（7） 常溫及低溫下熱力學性質、化學性質穩(wěn)定；文檔來源為:從網絡收集整理.word 版本可編輯.歡迎下載支持4.3 ODP=0, GWP=Q缺點：（1）、氨是對人體有毒的物質它對人體粘膜組織有強烈的刺激。（ 2） 、氨會燃燒和爆炸，當空氣中氨的含量（ 體積分數） 達到 16%25%時遇明火可引起爆炸1。CO2與氨復疊式系統(tǒng)：特點（1）二種制冷劑均為天然物質，純 CO2液體比NH3液便宜，ODPBGWFW視為0。（2）二種

11、制冷劑各自成為一個獨立制冷系統(tǒng)，CO2在低壓級運行，而 NH3則在高壓級運行。這樣既避免了 CO2制冷系統(tǒng)的冷 凝壓力超臨界壓力，又避免了 NH3制冷系統(tǒng)在低溫下（如蒸發(fā)溫度-50 C）負壓易 滲漏空氣的問題。（ 3） 系統(tǒng)更為緊湊，減少了系統(tǒng)灌氨量。（ 4）CO2 的運動粘度較低，節(jié)流后各回路間制冷劑的分配比較均勻，使CO臻統(tǒng)有更少的回路、更高的系統(tǒng)負荷、更緊湊的蒸發(fā)器。（ 5）CO2 單位容積制冷量相當高。（ 6）庫房內的蒸發(fā)器中運行的是CO2克服了氨白安全問題2。用氨水替代乙二醇作為載冷劑的系統(tǒng)：在間接式制冷系統(tǒng)中采用氨水作為載冷劑已經在歐洲得到許多應用，與乙二醇溶液相比，采用氨水作為載

12、冷劑的優(yōu)點是：比熱較大、密度較小，黏度較小。缺點是：氨水具有相當的腐蝕性，尤其當 濃度高時。 在國內外大中型冷庫中，目前采用氨制冷劑是主流，今后氨仍然將是主要制冷劑。 采用氨制冷劑關鍵是安全問題，應該采取足夠的防護措施，保證操作人員安全和公共安全 4.3 冷庫的節(jié)能方案的選擇冷庫的節(jié)能問題關系到冷庫行業(yè)的發(fā)展和社會競爭力的提升。冷庫節(jié)能方案可以從以下兩個大方向考慮：庫房能耗及節(jié)能措施：（1） 冷庫圍護結構設計與施工要合理, （ 2）冷庫的庫溫選擇要合理, （ 3） 冷風幕和塑料門簾的合理設置, （ 4） 庫房照明的合理布置,（ 5）合理堆放貨物以利降溫3 。制冷系統(tǒng)節(jié)能措施（1） 冷庫壓縮機的

13、節(jié)能, （2） 冷庫蒸發(fā)器的融霜,（3） 冷庫制冷系統(tǒng)及時放油、除垢 、放空氣，（4）加強自動化控制的程度4 。節(jié)能是一項綜合復雜的系統(tǒng)工程，要求我們在設計中考慮嚴謹，才能取得較好的節(jié)能效果。5. 設計方案的選擇文檔來源為:從網絡收集整理.word 版本可編輯.歡迎下載支持根據多方面的考慮與選擇，此設計采用CO2 與氨復疊式制冷系統(tǒng)，冷庫建筑形式采用裝配式冷庫。主要的創(chuàng)新點著重于循環(huán)系統(tǒng)的效率、節(jié)能與新技術的應用方面，例如：冷凝熱回收加熱地坪6 ，微波加熱技術應用在冷庫融霜中5 。6. 設計進度安排第一周畢業(yè)實習（收集資料并完成開題報告）第二周畢業(yè)實習（英文翻譯與課題有關）第三周畢業(yè)實習（實習報告、實習總結）第四周設計計算（負荷部分）第五周設計計算（設備選型）第六周設計計算（管道設計）第七周設計圖紙（冷庫平面圖、立面圖）第八周設計圖紙（原理圖、機房平面圖）第九周設計圖紙（軸測圖）第十周設計圖紙（設備大樣圖）第十一周文本（修改文本，寫摘要，致謝）第十二周文本（撰寫說明書）第十三周圖紙（修改整理）第十四周定稿，打印，裝訂第十五周準備答辯參考文獻1 鄭大宇，劉衛(wèi)黨，韓祥民，陳鑫 . 對現有大型冷庫冷凝熱回收的研究. 建筑節(jié)能.2 張建一 , 徐 穎 . 國內外大中型冷庫制冷劑的現狀和發(fā)展動向. 2009 年 8 月第 30 卷第 4期.3 黃 敏 . 冷庫的節(jié)能方