第4章 冷庫(kù)設(shè)計(jì) 制冷負(fù)荷計(jì)算

1、第三章第三章制冷負(fù)荷計(jì)算制冷負(fù)荷計(jì)算目的：為正確選擇制冷機(jī)器、設(shè)備、管道目的：為正確選擇制冷機(jī)器、設(shè)備、管道提供依據(jù)。提供依據(jù)。方法：計(jì)算庫(kù)房耗冷量方法：計(jì)算庫(kù)房耗冷量修正修正確定制冷確定制冷負(fù)荷負(fù)荷(冷卻設(shè)備負(fù)荷和壓縮機(jī)負(fù)荷) 冷庫(kù)的耗冷量即冷庫(kù)的冷負(fù)荷，指為了使冷間內(nèi)的冷庫(kù)的耗冷量即冷庫(kù)的冷負(fù)荷，指為了使冷間內(nèi)的溫度達(dá)到所要求的值而需要的冷量。溫度達(dá)到所要求的值而需要的冷量。冷庫(kù)耗冷量計(jì)算冷庫(kù)耗冷量計(jì)算冷庫(kù)耗冷量計(jì)算當(dāng)?shù)貧庀髼l件建筑隔熱構(gòu)造制冷對(duì)象特點(diǎn)各項(xiàng)工藝要求各項(xiàng)冷負(fù)荷設(shè)備負(fù)荷機(jī)械負(fù)荷蒸發(fā)設(shè)備選配壓縮機(jī)選配輔助設(shè)備選配3.1 3.1 計(jì)算的基礎(chǔ)資料和一般規(guī)定計(jì)算的基礎(chǔ)資料和一般規(guī)定一基

2、礎(chǔ)資料一基礎(chǔ)資料1 1、地區(qū)氣象資料、地區(qū)氣象資料2 2、庫(kù)房平面圖和剖面圖、庫(kù)房平面圖和剖面圖3 3、冷間的進(jìn)貨量、冷間的進(jìn)貨量4 4、冷間的設(shè)計(jì)溫度和相對(duì)濕度、冷間的設(shè)計(jì)溫度和相對(duì)濕度 表2-1-1二設(shè)計(jì)參數(shù)的確定二設(shè)計(jì)參數(shù)的確定( (一一) )室外計(jì)算溫度室外計(jì)算溫度1 1、計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量時(shí)，、計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量時(shí)，t t外外為夏季空氣調(diào)節(jié)室為夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算日平均溫度；外計(jì)算日平均溫度；2 2、計(jì)算通風(fēng)換氣耗冷量時(shí)，、計(jì)算通風(fēng)換氣耗冷量時(shí)，t t外外為夏季通風(fēng)室外計(jì)為夏季通風(fēng)室外計(jì)算溫度。算溫度。（二）鄰室計(jì)算溫度（二）鄰室計(jì)算溫度t t鄰鄰兩庫(kù)房相鄰，兩庫(kù)房相鄰，1 1、鄰間

3、為冷藏間，按冷藏間的設(shè)計(jì)庫(kù)溫計(jì)；、鄰間為冷藏間，按冷藏間的設(shè)計(jì)庫(kù)溫計(jì)；2 2為冷卻間或凍結(jié)間，取其空庫(kù)保溫溫度。為冷卻間或凍結(jié)間，取其空庫(kù)保溫溫度。 冷卻間為冷卻間為1010；凍結(jié)間為；凍結(jié)間為-10-10。3 3冷間地坪下設(shè)有通風(fēng)加熱裝置，按冷間地坪下設(shè)有通風(fēng)加熱裝置，按1 122計(jì)；計(jì)；4 4兩用間，作為本房間熱量計(jì)算時(shí)，按低溫度計(jì)；作為兩用間，作為本房間熱量計(jì)算時(shí)，按低溫度計(jì)；作為鄰室時(shí)，按高溫度計(jì)。鄰室時(shí)，按高溫度計(jì)。（三）室外計(jì)算相對(duì)濕度（三）室外計(jì)算相對(duì)濕度1 1、校核圍護(hù)結(jié)構(gòu)是否結(jié)霜，用最熱月月平均相對(duì)、校核圍護(hù)結(jié)構(gòu)是否結(jié)霜，用最熱月月平均相對(duì)濕度；濕度；2 2、計(jì)算通風(fēng)換氣和開

4、門熱量時(shí)，取夏季通風(fēng)室外、計(jì)算通風(fēng)換氣和開門熱量時(shí)，取夏季通風(fēng)室外計(jì)算相對(duì)濕度。計(jì)算相對(duì)濕度。（四）貨物進(jìn)出庫(kù)的溫度（四）貨物進(jìn)出庫(kù)的溫度1 1、進(jìn)貨、進(jìn)貨a)a) 未經(jīng)冷卻的鮮肉按未經(jīng)冷卻的鮮肉按+35+35計(jì)，已冷卻的鮮肉按計(jì)，已冷卻的鮮肉按+4+4計(jì)；計(jì)；b)b) 從外庫(kù)調(diào)入的凍結(jié)物按從外庫(kù)調(diào)入的凍結(jié)物按-8-8-10-10計(jì)；計(jì)；c)c) 運(yùn)來的冰鮮魚蝦按運(yùn)來的冰鮮魚蝦按+15+15計(jì)，經(jīng)整理后的魚蝦按用水計(jì)，經(jīng)整理后的魚蝦按用水溫度計(jì)；溫度計(jì)；d)d) 鮮蛋、果蔬按進(jìn)庫(kù)旺月的月平均溫度，或按室外計(jì)算鮮蛋、果蔬按進(jìn)庫(kù)旺月的月平均溫度，或按室外計(jì)算溫度乘以季節(jié)修正系數(shù)；溫度乘以季節(jié)修正系

5、數(shù)；2 2、出庫(kù)、出庫(kù)a)a) 肉類從冷卻間出按肉類從冷卻間出按+4+4；b)b) 肉類、魚品從凍結(jié)間出按肉類、魚品從凍結(jié)間出按1515；c)c) 冷卻物冷藏間為冷卻物冷藏間為00；d)d) 凍藏間為凍藏間為-18-18。（五）加工時(shí)間 按表2-1-2三冷庫(kù)的的設(shè)計(jì)規(guī)模三冷庫(kù)的的設(shè)計(jì)規(guī)模1 1）以冷藏間或貯冰間的公稱容積為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。）以冷藏間或貯冰間的公稱容積為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。2 2）公稱容積）公稱容積= =凈面積凈面積凈高凈高3 3）貯藏噸位）貯藏噸位G=VG=Vi ii ii i/1000 /1000 噸噸 V Vi i：公稱容積：公稱容積m m3 3 i i：食品計(jì)算密度：食品計(jì)算密度 i i

6、：容積利用系數(shù)：容積利用系數(shù) 冷庫(kù)容量如何確定冷庫(kù)容量如何確定 冷庫(kù)容量包括冷庫(kù)容量包括凍結(jié)量?jī)鼋Y(jié)量、冷卻量冷卻量和和冷藏量（含貯冰冷藏量（含貯冰量）量）。 它由計(jì)劃任務(wù)書或設(shè)計(jì)委托書作出明確的規(guī)定，它由計(jì)劃任務(wù)書或設(shè)計(jì)委托書作出明確的規(guī)定，是冷庫(kù)建設(shè)的一項(xiàng)重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，根據(jù)冷庫(kù)的容量能是冷庫(kù)建設(shè)的一項(xiàng)重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，根據(jù)冷庫(kù)的容量能確定冷庫(kù)的確定冷庫(kù)的建筑結(jié)構(gòu)形式、面積、高度建筑結(jié)構(gòu)形式、面積、高度和和設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)方案。1.1.冷卻間、凍結(jié)間的生產(chǎn)能力（冷卻間、凍結(jié)間的生產(chǎn)能力（t/dt/d），（根據(jù)冷加工的），（根據(jù)冷加工的形式和時(shí)間來確定形式和時(shí)間來確定 ）。）。（1 1）設(shè)有吊軌的冷加工

7、間，）設(shè)有吊軌的冷加工間，（2 2）設(shè)有排管擱架的冷加工間，）設(shè)有排管擱架的冷加工間，（3 3）用箱，筐裝直接堆碼的冷加工間。）用箱，筐裝直接堆碼的冷加工間。2.2.冷藏庫(kù)的貯藏噸位冷藏庫(kù)的貯藏噸位 冷藏庫(kù)內(nèi)所有冷藏間、凍藏間、貯冰間的容量總和。冷藏庫(kù)內(nèi)所有冷藏間、凍藏間、貯冰間的容量總和。冷庫(kù)容量如何確定冷庫(kù)容量如何確定Lgd 1000n Lgd 100024tG Gd d= = =設(shè)有吊軌的冷加工間設(shè)有吊軌的冷加工間G Gd d- -每日冷加工能力每日冷加工能力, ,t/dt/dL-L-吊軌有效裝載總長(zhǎng)度，吊軌有效裝載總長(zhǎng)度，m mg gd d- - 吊軌單位長(zhǎng)度裝載量，吊軌單位長(zhǎng)度裝載量

8、，kgkgn-n-冷加工周轉(zhuǎn)次數(shù)冷加工周轉(zhuǎn)次數(shù)t- t- 冷加工一次周轉(zhuǎn)的時(shí)間，冷加工一次周轉(zhuǎn)的時(shí)間，h h24-24-每日小時(shí)數(shù)每日小時(shí)數(shù)h/dh/dMF gj 24 f 1000 tGd=設(shè)有排管擱架冷加工間設(shè)有排管擱架冷加工間M-M-擱架利用系數(shù)擱架利用系數(shù)F-F-擱架各層水平面積之和，擱架各層水平面積之和，m m2 2f- f- 每件裝載冷加工食品的容器每件裝載冷加工食品的容器 所占面積所占面積, ,m m2 2g gj j- -每件冷加工食品的凈重每件冷加工食品的凈重, ,kgkg Gd = 用箱，筐裝直接堆碼的冷加工間用箱，筐裝直接堆碼的冷加工間FH 24 1000 tF F 冷加

9、工間的凈面積冷加工間的凈面積，H H 冷加工間的冷加工間的凈凈高高 冷加工間的容積利用系數(shù)冷加工間的容積利用系數(shù) 食品的計(jì)算密度食品的計(jì)算密度 3.2 3.2 冷間各項(xiàng)冷負(fù)荷的確定冷間各項(xiàng)冷負(fù)荷的確定庫(kù)房耗冷量庫(kù)房耗冷量圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入熱, w通風(fēng)換氣耗冷量，w操作管理耗冷量，w貨物放熱量，w電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)熱當(dāng)量，w 根據(jù)熱量進(jìn)入冷間的不同途徑，可將冷負(fù)荷分為五部分3.2 3.2 冷間各項(xiàng)冷負(fù)荷的確定冷間各項(xiàng)冷負(fù)荷的確定庫(kù)房耗冷量庫(kù)房耗冷量 Q=QQ=Q1 1+ Q+ Q2 2+ Q+ Q3 3+ Q+ Q4 4+ Q+ Q5 5a)a)Q Q1 1：圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入熱；：圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入熱；b)b)Q Q2

10、2：貨物放熱量；：貨物放熱量；c)c)Q Q3 3：通風(fēng)換氣耗冷量：通風(fēng)換氣耗冷量d)d)Q Q4 4：電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)年熱當(dāng)量：電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)年熱當(dāng)量e)e)Q Q5 5：操作管理耗冷量：操作管理耗冷量一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入熱一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入熱1 1計(jì)算公式計(jì)算公式Q Q1 1=KF=KF（t tw wt tn n） K=1/R=1/K=1/R=1/（1/1/w w+i/i+1/+i/i+1/n n）K K：查表計(jì)算；：查表計(jì)算；：查表；：查表；t tw w：外墻、頂棚、屋面按室外計(jì)算溫度計(jì)；內(nèi)墻、樓面、：外墻、頂棚、屋面按室外計(jì)算溫度計(jì)；內(nèi)墻、樓面、地坪按鄰室溫度計(jì)；地坪按鄰室溫度計(jì)；t tn n：庫(kù)內(nèi)設(shè)計(jì)溫

11、度。：庫(kù)內(nèi)設(shè)計(jì)溫度。一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入熱一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入熱F F：外墻、屋面、地面按外輪廓計(jì)，鄰墻以中心線為界；樓：外墻、屋面、地面按外輪廓計(jì)，鄰墻以中心線為界；樓板和內(nèi)墻按內(nèi)輪廓計(jì)，鄰墻以中心線為界。板和內(nèi)墻按內(nèi)輪廓計(jì)，鄰墻以中心線為界。高度高度外墻高度：頂層：由該層樓板面到屋蓋頂層：由該層樓板面到屋蓋上表面或到閣樓隔熱層的上上表面或到閣樓隔熱層的上表面。表面。中間層：該層樓板面到上層的樓板面該層樓板面到上層的樓板面。首層： 1 1）下有非冷藏間的地下室：該層樓板底面到上層的樓板）下有非冷藏間的地下室：該層樓板底面到上層的樓板面；面； 2 2）下有冷藏間的地下室：該層樓板面到上層的樓板面；）下

12、有冷藏間的地下室：該層樓板面到上層的樓板面； 3 3）無隔熱層的地坪：地坪表面到上層的樓板面；）無隔熱層的地坪：地坪表面到上層的樓板面；4 4）有隔熱層的地坪：由隔熱層下表面到上層的樓板面；）有隔熱層的地坪：由隔熱層下表面到上層的樓板面；5 5）架空通風(fēng)地坪：架空層板的下表面到上層的樓板面；）架空通風(fēng)地坪：架空層板的下表面到上層的樓板面；6 6）埋設(shè)通風(fēng)管地坪：通風(fēng)管頂平面到上層的樓板面。）埋設(shè)通風(fēng)管地坪：通風(fēng)管頂平面到上層的樓板面。 內(nèi)墻高度：底層和中間層：由該層樓板面到上層的上內(nèi)墻高度：底層和中間層：由該層樓板面到上層的上表面表面頂層：頂層：由該層樓板面到屋蓋上表面或到閣樓隔熱層的由該層樓

13、板面到屋蓋上表面或到閣樓隔熱層的上表面。上表面。2 2最小傳熱阻最小傳熱阻R R0 01 1）確定圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，其傳熱阻）確定圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，其傳熱阻R R0 02 2）已知設(shè)計(jì)溫度和隔熱材料，不知圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，查表確）已知設(shè)計(jì)溫度和隔熱材料，不知圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，查表確定定R R。 單位面積傳入熱量單位面積傳入熱量q=tq=t t t相同時(shí)，相同時(shí)，q q小，造價(jià)高，圍護(hù)結(jié)構(gòu)厚，占地面積多。小，造價(jià)高，圍護(hù)結(jié)構(gòu)厚，占地面積多。我國(guó)：稻殼和聚苯乙烯泡沫塑料為我國(guó)：稻殼和聚苯乙烯泡沫塑料為 10.4W/m10.4W/m2 2 軟木和聚氨酯泡沫塑料為軟木和聚氨酯泡沫塑料為12.8 W/m12.8 W/m2 2最

14、小傳熱阻最小傳熱阻R R0 0二、貨物放熱量二、貨物放熱量含含Q Q2a2a-食品放熱量食品放熱量Q Q2 2 b-b-食品包裝材料和承載工具的熱量食品包裝材料和承載工具的熱量Q Q2 2 c c-食品冷加工的呼吸熱食品冷加工的呼吸熱Q Q2d2d-食品冷藏過程中的呼吸熱食品冷藏過程中的呼吸熱二、貨物放熱量二、貨物放熱量G G/ / 的取值按教材規(guī)定的取值按教材規(guī)定1 1。冷卻間和凍結(jié)間。冷卻間和凍結(jié)間2 2冷卻物冷藏間冷卻物冷藏間8%8%（果蔬），（果蔬），5%5%（鮮蛋）（鮮蛋）3 3凍藏間：凍藏間： 外庫(kù)調(diào)入外庫(kù)調(diào)入5%5%；無外庫(kù)調(diào)入，量?。ù螅?；無外庫(kù)調(diào)入，量?。ù螅├鋮s間和凍結(jié)間：

15、冷卻間和凍結(jié)間：Q Q2 2=Q=Q2a2a+ Q+ Q2b2b果蔬冷卻間：果蔬冷卻間：Q Q2 2=Q=Q2a2a+ Q+ Q2b2b+Q+Q2c2c冷卻物冷藏間：冷卻物冷藏間：Q Q2 2=Q=Q2a2a+ Q+ Q2b2b+Q+Q2c2c+Q+Q2d2d凍藏間：凍藏間：Q Q2 2=Q=Q2a2a+ Q+ Q2b2b貯冰間：貯冰間：三通風(fēng)換氣冷負(fù)荷三通風(fēng)換氣冷負(fù)荷Q Q3 3果蔬冷藏間需定期通風(fēng)換氣，有人操作的低溫車間，要果蔬冷藏間需定期通風(fēng)換氣，有人操作的低溫車間，要補(bǔ)充新鮮空氣。補(bǔ)充新鮮空氣。含兩項(xiàng)耗冷量：含兩項(xiàng)耗冷量：（一）貨物換氣冷負(fù)荷（一）貨物換氣冷負(fù)荷 Q Q3a3a= =（

16、h hw wh hn n）nVrnVrn n10103 3/ /（242436003600） n n：換氣次數(shù)，：換氣次數(shù)，2 23 3次次/ /日日（二）操作人員呼吸換氣冷負(fù)荷（二）操作人員呼吸換氣冷負(fù)荷-操作人員長(zhǎng)期操作人員長(zhǎng)期 停留停留的冷間的冷間( (加工間、包裝間加工間、包裝間) ) Q Q3b3b=8.3=8.3（h hw wh hn n）n n r rrrn n四四 電機(jī)運(yùn)行熱當(dāng)量電機(jī)運(yùn)行熱當(dāng)量Q Q4 4=N=N10103 3=1 =1 電機(jī)在庫(kù)內(nèi)電機(jī)在庫(kù)內(nèi) =0.75 =0.75 電機(jī)不在庫(kù)內(nèi)電機(jī)不在庫(kù)內(nèi)=1=1冷風(fēng)機(jī)配用電機(jī)，其它設(shè)備配用電機(jī)冷風(fēng)機(jī)配用電機(jī)，其它設(shè)備配用電機(jī)

17、=8/24=0.33=8/24=0.33 因冷風(fēng)機(jī)電功率未知因冷風(fēng)機(jī)電功率未知, ,可先假設(shè)可先假設(shè), ,再校核再校核, ,或或按經(jīng)驗(yàn)確定按經(jīng)驗(yàn)確定. .如如凍結(jié)間：電機(jī)功率為凍結(jié)間：電機(jī)功率為0.20.21.6kW/1.6kW/噸噸冷卻物冷藏間：冷卻物冷藏間：0.01 0.01 0.02 kW/0.02 kW/噸貨物噸貨物五五 操作管理冷負(fù)荷操作管理冷負(fù)荷含含: :庫(kù)房?jī)?nèi)照明熱量、出入庫(kù)房開啟門冷負(fù)荷、操作人員庫(kù)房?jī)?nèi)照明熱量、出入庫(kù)房開啟門冷負(fù)荷、操作人員散熱量等。散熱量等。Q Q5 5=Q=Q5a5a+ Q+ Q5b5b+Q+Q5c5c冷卻間和凍結(jié)間不計(jì)操作管理冷負(fù)荷。3.4 3.4 冷卻

18、設(shè)備負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷的計(jì)算冷卻設(shè)備負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷的計(jì)算冷卻設(shè)備負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷不等于庫(kù)房耗冷量冷卻設(shè)備負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷不等于庫(kù)房耗冷量一庫(kù)房冷卻設(shè)備負(fù)荷一庫(kù)房冷卻設(shè)備負(fù)荷Q Qq q庫(kù)房冷卻設(shè)備負(fù)荷即蒸發(fā)器負(fù)荷在庫(kù)房各不利因素同時(shí)庫(kù)房冷卻設(shè)備負(fù)荷即蒸發(fā)器負(fù)荷在庫(kù)房各不利因素同時(shí)出現(xiàn)，仍保證冷量供給。出現(xiàn)，仍保證冷量供給。Q Qq q=Q=Q1 1+ PQ+ PQ2 2+ Q+ Q3 3+ Q+ Q4 4+Q+Q5 5冷卻間和凍結(jié)間冷卻間和凍結(jié)間P=1.3 P=1.3 其余為其余為1 1逐個(gè)冷間計(jì)算，如表逐個(gè)冷間計(jì)算，如表2-4-12-4-1。庫(kù)房冷卻設(shè)備負(fù)荷庫(kù)房冷卻設(shè)備負(fù)荷二機(jī)械負(fù)荷二機(jī)械負(fù)荷Q Qj j 壓縮機(jī)選型的依據(jù)，要滿足冷庫(kù)高峰負(fù)荷要求和經(jīng)壓縮機(jī)選型的依據(jù)，要滿足冷庫(kù)高峰負(fù)荷要求和經(jīng)濟(jì)性、合理性。濟(jì)性、合理性。 因耗冷量是按最不利條件下確定的，實(shí)際工作時(shí)，因耗冷量是按最不利條件下確定的，實(shí)際工作時(shí)，不利因素同時(shí)出現(xiàn)的幾率少。不利因素同時(shí)出現(xiàn)的幾率少。Q Qj j=R=R（n n1 1Q Q1 1+ n+ n2 2Q Q2 2+ n+ n3 3Q Q3 3+ n+ n