噸果品冷藏庫設計畢業(yè)設計說明書

1、摘 要 渭南地區(qū)400噸果品冷藏庫設計本設計主要內(nèi)容是渭南地區(qū)400噸果品冷藏庫設計，在分析了渭南地區(qū)原始資料的基礎上，確定出冷庫的類型、圍護結(jié)構(gòu)的構(gòu)造并完成了冷庫的負荷計算，凝結(jié)現(xiàn)象的校核、制冷系統(tǒng)的選擇、設備的選型、除霜系統(tǒng)的設計和制冷設備及管道的絕熱層設置。在設計中采用氨作為制冷劑，用氨泵強制循環(huán)的制冷系統(tǒng)，并使用單級壓縮裝置，除霜系統(tǒng)為水除霜，最后對各種設備進行合理布置，完成本次設計。關鍵詞：圍護結(jié)構(gòu) 、凝結(jié)現(xiàn)象 、除霜 、單級壓縮目 錄前言6第1章 原始資料的收集121.1 氣象資料121.2 工藝資料121.3 食品加工工藝簡介 12第2章 冷庫的建筑設計132.1 冷庫類型的選擇

2、132.2冷庫建筑的組成13 2.3冷藏間的建筑面積 13 2.4常溫穿堂的設計 14 2.5辦公室及其他用房設計 142.6冷庫平面圖14第3章 冷庫結(jié)構(gòu)設計163.1 冷庫構(gòu)造16外墻結(jié)構(gòu)16地坪結(jié)構(gòu)16屋面結(jié)構(gòu)173.2 隔熱層厚度的計算17圍護結(jié)構(gòu)隔熱層的厚度計算17地坪隔熱層的厚度計算19屋頂隔熱層的厚度計算203.3 校核圍護結(jié)構(gòu)是否結(jié)露21外墻的校核22屋頂?shù)男：?2地坪的校核23第4章 冷庫的熱負荷計算254.1 冷藏間設備負荷的計算25 通過墻體、樓板及屋蓋的傳熱量25通過地坪傳入的熱量26 貨物熱負荷26 通風換氣的熱負荷26 操作管理的熱負荷27 連續(xù)運轉(zhuǎn)電動設備的熱負荷

3、274.2 冷藏間機械負荷計算274.3 冷藏庫耗冷量的計算28 冷庫圍護結(jié)構(gòu)傳熱面積引起的耗冷量28食品冷加工的耗冷量30 通風換氣的耗冷量30 操作管理的耗冷量30 連續(xù)運轉(zhuǎn)電動設備的耗冷量31 匯總庫房設備總的耗冷量324.4 冷藏間機器負荷324.5 庫房冷負荷匯總33第5章 制冷系統(tǒng)的設計345.1確定制冷系統(tǒng)的形式345.2活塞式壓縮機選型34活塞式壓縮機選型計算步驟34活塞式壓縮機選型計算具體方法35 電動機功率的選配和較核39 壓縮機氣缸套冷卻水量415.3冷卻設備的選型41 型式的選擇41冷風機的選擇計算425.4 冷凝器的選型43冷凝器選型的一般原則43 冷凝器的選型計算4

4、35.5輔助設備的選型計算44 油分離器的選擇44集油器的選擇45 放空氣器的選擇45 緊急泄氨器的選擇46 高壓貯液器的選擇46冷卻塔的選擇475.6供液方式的選擇47 氨泵的選擇47 低壓循環(huán)桶的選擇495.7 其他系統(tǒng)的設計50除霜系統(tǒng)的設計50水系統(tǒng)的設計52排水管的設計525.8系統(tǒng)管徑的選擇525.9管道的隔熱與冷庫門及空氣幕的設計53 管道的隔熱53冷庫門的選擇54附表一55參考文獻56前 言隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和人們物質(zhì)文化生活水平的不斷提高，人們對水果的品種、數(shù)量和品質(zhì)都提出了更高的要求，同時也對貯藏中長期采用的化學合成保鮮劑的食品安全性提出質(zhì)疑，而冷庫為食品冷卻、凍結(jié)

5、貯存創(chuàng)造了必要的溫度、濕度、衛(wèi)生條件，使得果蔬、肉類等食品的貯藏保鮮逐步朝著注重物理方式，并最大限度地保持其天然品質(zhì)、食用安全、方便、低能耗貯藏方向發(fā)展。對冷庫的的設計更加注重節(jié)能和經(jīng)濟。此次設計以高溫冷庫的貯存品種為主要方向，重點研究了冷負荷的計算方法、機器設備的選型計算及布置設計、制冷系統(tǒng)方案的確定、管道設計說明、施工圖的畫法及冷庫建筑的隔熱與隔汽防潮設計等，對于設計中遇到的相關問題也進行了說明和闡述。在設計中充分應用了大學本科建筑環(huán)境與設備工程專業(yè)知識，并廣泛查找各種資料，在指導老師的認真指導下獨立完成。設計中基礎部分均嚴格按照規(guī)范進行，在技術經(jīng)濟比較和節(jié)能方面，則按規(guī)范和老師指導進行設

6、計、運算。在考慮設計與實際施工結(jié)合方面，因原始資料不全，可能與實際運行有一定的差異，但也基本符合要求。由于設計時間有限，設計工程量大，且理論與實際施工結(jié)合經(jīng)驗不足，設計中難免存在錯漏之處，竭誠期望老師予以指正。1 原始資料1.1 氣象資料查取文獻【1】附錄得渭南地區(qū)的氣象資料如下：夏季空調(diào)日平均溫度30.7；干球溫度tg=35.1；濕球溫度ts=29.2；夏季通風室外計算相對濕度=54；大氣壓力 95.707 kPa夏季室外平均風速1.6m/s1.2 工藝資料本設計是高溫小型冷藏庫，所冷藏食品是白梨。由文獻【2】知，冷卻物冷藏間的溫度為42，相對濕度保持在85%90%，查文獻【2】表133知白

7、梨的密度為263，冷藏量為400噸，貯藏溫度為01，相對濕度為90%95%。本設計中取冷藏間溫度：tn=1，=90。1.3食品加工工藝簡介 食品的冷藏是指為冷卻或凍結(jié)食品提供一個滿足指定要求的低溫房間，（在冷庫中稱為冷藏間），減緩化學變化，延長貯藏期。食品的冷藏是一個保溫過程，用于冷藏冷卻食品的庫房叫冷卻物冷藏間。 在食品的貯藏過程中為了長期保持或改善食品的營養(yǎng)價值，要著重解決好兩個問題：一是降低食品的脫水干耗；二是防止食物腐敗變質(zhì)。因此對冷藏間的溫度、濕度以及空氣中氧氣、二氧化碳、對氣體的含量有嚴格的要求。水果的加工工藝流程為：水果挑選、分級、過磅、裝箱、然后進行冷卻，完成冷卻后轉(zhuǎn)入冷藏間貯

8、藏，直到過磅入庫。2 冷庫的建筑設計2.1冷庫的類型選擇食品冷藏庫一般可分為三類：即生產(chǎn)性冷庫、分配性冷庫和零售性冷庫。（一）生產(chǎn)性冷庫主要建在貨源較集中的產(chǎn)區(qū)，作為肉、禽、蛋、魚、果蔬加工廠的冷凍車間使用。食品在此進行冷凍加工并短期冷藏貯存后即運往其他銷售地區(qū)。它的特點是冷凍加工的能力較大，有一定庫容量。（二）分配性冷藏庫一般建在大中城市、水陸交通樞紐和人口較多的工況區(qū)，作為市場供應、中轉(zhuǎn)運輸和貯藏食品之用。其特點式凍結(jié)量小、冷藏量大，而且要考慮多種食品的貯藏。因冷藏量大，進出貨比較集中，因此要求庫內(nèi)運輸通暢，吞吐迅速。（三）零售性冷庫一般是建在城市的大型副食商店內(nèi)，供臨時貯存零售食品之用。

9、其特點是庫容量小，貯存期短，庫溫則隨使用要求不同而異。在本設計中貯藏物為白梨，貯藏量為400噸，白梨在進行冷加工以后要長期貯存，冷藏量較大，進出貨比較集中。所以本冷庫的設計應具有生產(chǎn)性冷庫冷加工能力大，庫容量較大，貯藏周期長等特點，屬于生產(chǎn)性冷庫。2.2冷庫建筑的組成冷庫按結(jié)構(gòu)形式可分為土建式冷庫和裝配式冷庫，本次設計的冷庫為土建式冷庫，它由主體建筑和附屬建筑組成，主體建筑包括：冷藏間、庫內(nèi)外運輸?shù)拇┨?、月臺等；附屬建筑包括：制冷機房、設備間、變配電間、辦公室等。冷庫建筑的布置形式應根據(jù)加工，操作，運輸，運行，管理等情況而定。冷間設計包括各冷間的容量，尺寸，堆貨形式，堆貨量，加工時間，冷間分間

10、等內(nèi)容。冷加工輔助用房包括月臺，穿堂，包裝間等，要進行用房的尺寸，溫度以及其他參數(shù)的設計。根據(jù)工藝要求，查文獻【3】，本設計中白梨的冷卻溫度為0，冷藏溫度為1，溫度相差只有1，故貨物采用卡車大批量一次入庫的方式，無需設冷卻間。2.3冷藏間的建筑面積該冷藏間貯藏量為400噸，設計兩間冷藏間No1、No2，每間的貯藏量為200噸.由文獻【4】可得冷庫貯藏噸位的計算公式： G=V/1000 (2-1)式中：G-冷庫貯藏噸位，噸；V-冷藏間的公稱容積，；冷藏間的容積利用系數(shù)；食品的密度，；這里公稱容積指冷藏間的凈面積（不扣除柱、門斗和制冷設備所站的面積）乘以冷間的凈高由文獻【5】知一般取1000t以下

11、單層冷藏庫內(nèi)凈高為4.86m，由文獻【5】表34取冷藏間的容積利用系數(shù)=0.62。由公式G=V/1000 可得：200=V0.62263/1000 求出冷藏間的公稱容積V=1227 再由公式V=Sh; h=6m可求出S=204.5則冷藏間的面積可得：No1= No2= 204.5初步確定冷藏間的尺寸為：長21 m，寬10m，高6m。2.4 常溫穿堂的設計一般的中小型冷庫的穿堂，其寬度不應小于44.5m，長度視其生產(chǎn)規(guī)模和平面布置而定，本設計寬度取5m。因為一次性大批量進出貨，冷藏周期長，開啟關閉冷庫門次數(shù)少，冷量損失少，所以無需在庫外加裝空氣幕。2.5 辦公室及其它用房設計大型冷庫設辦公室23

12、間，中小型冷庫12間，每間面積2035 m。本設計取32 m辦公室一間。其它各用房視具體情況而定。2.6 冷庫平面圖由上述作冷庫建筑平面圖（見圖2-1）圖2-13 冷庫結(jié)構(gòu)設計3.1 冷庫構(gòu)造冷庫建筑不同于一般的工、民用建筑，主要表現(xiàn)在不僅生產(chǎn)工藝的制約，更主要的是受冷庫內(nèi)外的溫度差和水蒸氣分壓力差的制約，以及由此引發(fā)的溫度應力、水蒸氣滲透和熱量傳遞的制約。在冷庫建筑物內(nèi)部經(jīng)常處于低溫條件下，而建筑物外則隨室外環(huán)境溫度的變換經(jīng)常處于周期性波動中，加上冷庫生產(chǎn)作業(yè)需經(jīng)常開門導致庫內(nèi)外的熱濕交換等，促使冷庫建筑必須采取相應的技術措施，以適應冷庫的特點。3.1.0冷庫結(jié)構(gòu)的特點冷庫庫房具有低溫的特殊

13、性，因此建筑結(jié)構(gòu)也有其特殊性。1.冷庫的地基與基礎 冷庫的地基應有較大的承載能力，并能穩(wěn)定，不受地面、地下水的影響和低溫凍脹。冷庫應有良好的抗潮濕、防凍能力，應有足夠的強度，以承受冷庫的地基的反力，并使冷庫載重均勻的傳到地基上。在這部分結(jié)構(gòu)的設計中應盡量解決好土地絕熱和防潮問題。2.梁和柱 柱子是冷庫的主要承重結(jié)構(gòu)，要滿足一定的強度要求，冷庫采用的梁型較多，可根據(jù)所處位置的要求設計，按文獻【6】，每66內(nèi)有柱子一根。3.冷庫的墻體 冷庫的墻體是建筑物主要的組成部分，包括外墻、內(nèi)墻，設計時應考慮絕熱、防潮、隔汽等問題。外墻：指圍護墻體、防潮隔汽層、隔熱層和內(nèi)保護層的設計，包括材料選取、厚度計算、

14、敷設方法；內(nèi)墻：內(nèi)墻兩側(cè)溫差不超過5未敷設隔熱、隔汽材料外墻結(jié)構(gòu)為減少熱量的傳遞和保持庫內(nèi)溫度的相對穩(wěn)定，冷庫的圍護結(jié)構(gòu)中必須設置隔熱層。常用的隔熱材料有：稻殼、軟木、爐渣、膨脹珍珠巖、泡沫混凝土、聚苯乙烯泡沫塑料等。隔熱材料應滿足下列要求：熱導率小、密度小、吸濕性小、耐火和抗動性、耐久性好、抗壓強度高等。常見的隔汽材料有：石油瀝青、一氈二油、二氈三油、玻璃鋼等隔汽材料應滿足下列要求：蒸汽滲透阻大、密度小、韌性好等該冷庫的外墻和屋面采用硬質(zhì)聚氨脂作隔熱層，地坪采用爐渣作隔熱層；冷藏間外墻在高溫側(cè)設隔汽層。外墻構(gòu)造圖如圖3-1外墻構(gòu)造圖3.1.2地坪結(jié)構(gòu)一般冷庫地坪自上而下由面層、防潮層、隔熱層

15、、熱層和基層構(gòu)成防止地坪凍脹的有效措施有：將不會引起土壤凍結(jié)的高溫庫布置在底層；將低坪架空，讓地坪不與土壤直接接觸；在地坪下埋設管道，讓自然風或熱風、熱油或加熱的不凍液在管道中循環(huán)。地坪構(gòu)造圖如圖3-2圖3-2地坪構(gòu)造圖屋面結(jié)構(gòu)冷庫的屋面除了防止風、雨、雪對庫內(nèi)的侵襲，還要兼具隔熱的功能。本設計選用的屋面構(gòu)造如圖3-3圖3-3屋面構(gòu)造圖3.1.4冷庫建筑材料的選擇與要求在冷庫投入使用后，結(jié)構(gòu)構(gòu)件會長期處于低溫、高濕和溫濕度變化相對頻繁的環(huán)境中。為了確保結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到安全可靠、經(jīng)久耐用，對于冷庫建筑中的結(jié)構(gòu)材料的選擇與要求必須符合規(guī)范。1.對一般建筑材料的要求，由參考文獻【5】P11要求：水泥采用

16、普通硅酸鹽水泥效果好；木材盡量避免作為冷庫的承重結(jié)構(gòu)，作為次重要構(gòu)件時，要做好防潮仿腐工作。2.對混凝土的選擇要求，由參考文獻冷庫設計P113要求：每立方米混凝土中的水泥用量不應少于270公斤，水泥比控制在0.50.65之間，保證混凝土的密實性及和易性。3.1.5 隔熱層的計算與選擇冷庫隔熱結(jié)構(gòu)的隔熱性能 主要取決于隔熱材料的性能和“老化”，同時還取決于使用過程隔熱結(jié)構(gòu)的抗?jié)裥院透魺岵牧系奈鼭裥?。當冷庫隔熱結(jié)構(gòu)受潮和隔熱材料吸濕后，將使其隔熱熱阻降低，一旦水在隔熱層內(nèi)結(jié)冰就會破壞隔熱結(jié)構(gòu)，嚴重的將導致庫體變形。因此，冷庫圍護結(jié)構(gòu)防潮，防止隔熱材料受濕而采用隔絕水蒸氣的滲入是非常重要的。主要防潮

17、材料有瀝青隔汽防潮材料、聚乙烯或聚氯乙烯薄膜隔汽防潮材料兩大類。隔熱材料應滿足下列要求：熱導率小、密度小、吸濕性小、耐火和抗動性、耐久性好、抗壓強度高等。1.防潮隔熱材料的選擇 冷庫圍護結(jié)構(gòu)隔熱、防潮性能，直接影響到冷庫內(nèi)溫度的穩(wěn)定和食品冷卻、凍結(jié)貯藏質(zhì)量。良好的隔熱和防潮材料選擇和合理的配置，可以降低建造投資、提高冷庫的經(jīng)濟性。 冷庫常用的隔熱材料，傳統(tǒng)冷庫多用稻殼、軟木板、膨脹珍珠巖及聚乙烯泡沫塑料等，近年來，新型冷庫大量使用硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、聚乙烯發(fā)泡體、泡沫玻璃及擠壓型聚苯乙烯塑料等，選擇冷庫隔熱材料，應考慮冷庫建筑方案，隔熱要求，隔熱材料性能和來源，以及經(jīng)濟指標等因素。要求隔熱材料

18、具有較小的熱導率、輕質(zhì)價廉，抗?jié)窨箖觯踩珶o毒，堅固耐壓，消防耐用等性能。（1） 軟木板 熱導率小，抗壓強度高的塊狀隔熱材料，但價格高，施工難度大性能差別較大。（2） 膨脹珍珠巖 白色多孔顆粒狀，熱導率小。抗壓強度大，但易吸濕。（3） 聚乙烯泡沫塑料 輕質(zhì)，隔熱性能好，耐低溫，易吸水，施工需用瀝青等粘結(jié)劑粘貼（4） 硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料 輕質(zhì)，強度高，隔熱性能好，成型工藝簡單，可預制、現(xiàn)場灌注成型或噴涂，阻燃性能好（5） 聚乙烯發(fā)泡體 隔熱、防震、隔聲的新材料。熱導率較小，抗?jié)?，耐水，耐低，阻燃，抗老化，但粘結(jié)工藝要求高。（6） 低密度閉孔泡沫玻璃 一種新型的隔熱材料，密度和熱導率較小，抗壓，吸

19、水率極低（7） 擠壓型聚苯乙烯塑料 一種連續(xù)擠壓成型的隔熱板，抗壓，熱導率低，適用于冷庫地面。作為裝配式冷庫隔熱板的芯心材，其復合板可用于冷藏間或冷凍間側(cè)壁及頂板。3.2 隔熱層厚度的計算圍護結(jié)構(gòu)隔熱層的厚度計算查文獻【7】得圍護結(jié)構(gòu)隔熱層的厚度計算公式： d=R-(1/aw+i/i+1/an) (3-1)式中：d -隔熱材料的厚度，m； -隔熱材料的熱導率，w/(m.k)；Ro -圍護結(jié)構(gòu)的總熱阻，(.k)/w；aw -圍護結(jié)構(gòu)外表面的換熱系數(shù)，取23.3w/(.k)；an -圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的換熱系數(shù)，取8.7w/(.k)；i-圍護結(jié)構(gòu)除隔熱層外其它各層材料的厚度，m；i -圍護結(jié)構(gòu)除隔熱層

20、外其它各層材料的熱導率，w/(m.k)；查制冷工程與設備得外圍多層結(jié)構(gòu)總熱阻計算公式： Ro =1/k(/w) (3-2)查制冷工程與設備得： k=0.70.0083t(w/.k) (3-3)對于外墻（采用硬質(zhì)聚氨脂作為絕熱材料）計算外墻的隔熱層厚度（見表3-1）由tw=31,tn=1 可得 t=tw-tn=30則圍護結(jié)構(gòu)總熱阻 Ro =1/ k =1/(0.70.008330)=2.2 因Rf=1/aw+i/i+1/an=1/23+1/8.7+0.02/0.928+0.24/0.812+0.02/0.928+0.015/0.928+0.001/0.174+0.015/0.928+0.120/

21、0.812=0.739 (./w)得隔熱層熱阻R=Ro-Rf=2.2-0.739=1.461 (./w)則隔熱層厚度=R=0.1511.461=0.22m表3-1 外墻的隔熱層厚度構(gòu)造層名稱厚度導熱系數(shù)熱阻R=/外墻mW/(m.)./w1混合沙漿0.020.9280.0222磚墻0.2400.8120.2963混合沙漿0.0200.9280.0224二氈三油防潮層0.0010.1740.0575硬質(zhì)聚氨脂0.6100.1513.1536磚墻0.1200.8120.1487水泥沙漿0.0150.9280.0168總熱阻R=3.7139傳熱系數(shù)K=0.269地坪隔熱層的厚度計算計算地坪的隔熱層厚度

22、（見表3-2）由tw=31,tn=1 可得 t=tw-tn=30圍護結(jié)構(gòu)總熱阻Ro=2.2Rf=1/aw+i/i+1/an=1/23+1/8.7+0.015/0.928+0.060/1.276+0.015/0.276+0.015/0.174+0.400/0.585+0.100/0.696=1.19(./w)隔熱層熱阻R=Ro-Rf=2.2-1.19=1.01(./w)則隔熱層厚度=.R=0.3250.513=0.33m表3-2 地坪隔熱層厚度構(gòu)造層名稱厚度導熱系數(shù)熱阻R=/地坪mW/(m.)./w1水泥沙漿抹面0.0150.9280.016 2鋼筋混凝土0.0601.2760.0473一氈二油

23、防潮層0.0150.2760.0544爐渣層作隔熱層 0.7490.3250.0865二氈三油防潮層0.0150.1740.0236鋼筋混凝土0.2001.2760.1577干砂墊層0.4000.5800.6908碎石灌水泥沙漿0.1000.6960.144總熱阻R=3.46屋頂隔熱層的厚度計算計算屋頂?shù)母魺釋雍穸龋ㄒ姳?-3）由tw=31,tn=1 可得 t=tw-tn=30圍護結(jié)構(gòu)總熱阻Ro=2.2Rf=1/aw+i/i+1/an=1/23+1/8.7 +0.015/0.174+0.02/0.928+0.240/1.276+0.25/1.566=0.613隔熱層熱阻R=Ro-Rf=2.2-

24、0.613=1.58(./w)則隔熱層厚度=.R=0.1511.58=0.24m表3-3 屋頂隔熱層厚度構(gòu)造層名稱厚度導熱系數(shù)熱阻R=/屋頂mW/(m.)./w1二氈三油綠豆砂0.0150.1740.0862水泥沙漿找平層0.0200.9280.0223鋼筋混凝土0.2401.2760.1884二氈三油防潮層0.0100.1890.0535 稻殼作隔熱層0.4700.1513.1106鋼筋水泥砂層0.0150.9280.0178鋼筋混凝土板0.251.5660.1609總熱阻R=3.73傳熱系數(shù)K=0.2683.3 校核圍護結(jié)構(gòu)是否結(jié)露蒸汽滲透圍護結(jié)構(gòu)的過程中，其分壓力逐漸降低，透過的蒸汽量也

25、減少。通常冷庫圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)蒸汽凝結(jié)的情況多出現(xiàn)在絕熱層之中。一般采取的措施是在絕熱層的高溫側(cè)設置蒸汽滲透阻大的隔汽層，盡量消除或減弱蒸汽滲入絕熱層內(nèi)。由文獻【5】得蒸汽滲透阻的計算公式： H=/ (.h.kpa/kg) (3-4)式中：-防潮材料的厚度，m； -防潮材料的滲透系數(shù)，kg/(m.h.kpa)；由冷庫設計手冊得圍護結(jié)構(gòu)的總蒸汽滲透阻Ho計算公式： Ho=Hw+H1+H2+Hn ( hmmHg/g) (3-5)式中：Hw -圍護結(jié)構(gòu)外表面蒸汽轉(zhuǎn)移阻，一般取0.1； Hn-圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面蒸汽轉(zhuǎn)移阻，有風作用時采用0.1；無風作用時采用0.2； H1,2,3i-各構(gòu)造層的蒸汽滲透阻由文

26、獻【8】得各構(gòu)造層界面溫度ti計算公式： ti=tw-(tw-tn)(RW+Ri-1)/Ro() (3-6)式中tw 冷藏庫外溫度，；tn冷藏庫內(nèi)溫度，；RW 圍護結(jié)構(gòu)外表面熱阻，(./w)；Ri-1第i層前面的熱阻，(./w)；Ro 圍護結(jié)構(gòu)總熱阻, (./w)由文獻【8】得各構(gòu)造層水氣分壓力Pi計算公式： Pi=Pw-(Pw-Pn)(Hw+Hi-1)/Ho(kPa) (3-7)式中：Pw庫外水蒸汽分壓力，kpa；Pn庫內(nèi)水蒸汽分壓力，kpa；Hw圍護結(jié)構(gòu)外表面滲透阻，(.h.kpa/g)；Hi-1第i層前面的滲透阻，(.h.kpa/g)；Ho圍護結(jié)構(gòu)總滲透阻，(.h.kpa/g)；4 冷庫

27、的負荷計算冷庫負荷的計算是為了正確合理地確定各庫房冷分配的設備負荷及制冷系統(tǒng)的機器負荷。冷庫負荷主要由五部分組成：圍護結(jié)構(gòu)的熱負荷；貨物的熱負荷；通風換氣的熱負荷；操作管理的熱負荷；電動機運轉(zhuǎn)的熱負荷.冷間負荷包括冷卻設備負荷和機器負荷兩部分。其中，設備負荷用以選配冷卻設備，如：冷風機、冷卻排管、蒸發(fā)器等；機器負荷用以選配制冷壓縮機等。4.1 冷藏間設備負荷的計算由文獻【7】得設備負荷的計算公式： (4-1)式中: 冷間冷卻設備的負荷，w；圍護結(jié)構(gòu)的傳熱量，w；貨物的熱量，w；通風換氣的熱量，w；進、出貨時操作熱量，w；冷間內(nèi)設備的電動機運轉(zhuǎn)的熱量，w；P 負荷系數(shù)，冷卻間和凍結(jié)間取1.3；其

28、它冷間取1；取系數(shù)P，是因為食品的實際放熱過程是不均衡的。 通過墻體、樓板及屋蓋的傳熱量由文獻【8】得通過墻體、樓板及屋蓋的傳熱量計算公式： Q1=KA(tz-tn)n(w) (4-2)式中:K圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，w/(.).；A圍護結(jié)構(gòu)的計算面積，；tz室外空氣的綜合溫度，()；tn庫內(nèi)空氣的溫度，()；n對庫內(nèi)外溫差（tz-tn）的修正系數(shù)；其中查制冷工程與設備知: tz=tw+td () (4-3)式中: tw室外空氣計算溫度，()；td太陽輻射的當量溫升()通過地坪傳入的熱量采用通風管道的自然通風隔熱層地坪（采用的通風管，一般管的中心距取11.5米）由文獻【8】得公式： Q1= KA(

29、tw-tn)n (w) (4-4)式中:K從管熱層地面至庫內(nèi)地坪的構(gòu)造層傳熱系數(shù)，w/()；A地坪構(gòu)造層的計算面積，；tw室外的通風空氣計算溫度，()；tn庫內(nèi)空氣溫度，()；n庫內(nèi)外溫差修正系數(shù)，取0.50.7 貨物熱負荷由文獻【8】得貨物的熱負荷計算公式： 式中: 貨物每晝夜進貨量，kg/晝夜；冷藏間總的庫容量，kg；貨物進出貨時相應的呼吸熱量的平均值，kj/(kg.)；貨物冷卻終止溫度時的呼吸熱量，w/kg； 通風換氣的熱負荷由文獻【8】得通風換氣的熱負荷計算公式： (w) (4-6)式中:n每晝夜換氣的次數(shù)，一般取23次；V冷間的凈容積，；冷間空氣的密度，；庫外空氣的比容，；庫內(nèi)空氣的

30、比容，； 操作管理的熱負荷.1 操作工人的熱負荷 ，由文獻【8】得： =n/3.6(w) (4-7)式中:n該庫內(nèi)同期工作的人數(shù)；人體每小時的平均散熱量,kj/（h.人）；.2 照明熱負荷，由文獻【8】得 =nA (w) (4-8)式中:A冷間的建筑面積，；n照明燈同期使用系數(shù)；照明標準，w/；.3 開門熱負荷 ，由文獻【8】得 =n(w) (4-9)式中：庫門每天開啟1小時的熱負荷，w；n庫門使用系數(shù)，即每天允許庫門開啟的時間；使用條件系數(shù)，具備幾個條件時，值為各值的乘積；.4 間歇運轉(zhuǎn)電動設備的熱負荷由文獻【8】得間歇運轉(zhuǎn)電動設備的熱負荷計算公式： (w) (4-10)式中：N電動設備安裝

31、功率，w；安裝系數(shù)，一般取0.7左右；同期使用系數(shù)，視實際情況取小于1的一個數(shù)；電動機功率，當電動機功率N=0.757.5kw時，=0.800.88；當N7.5kw時，=0.90則，操作管理的熱負荷 (w)4.1.6 連續(xù)運轉(zhuǎn)電動設備的熱負荷 由文獻【8】得連續(xù)運轉(zhuǎn)電動設備的熱負荷公式： (w) (4-11)式中：第一臺電動機額定功率，w；第二臺電動機額定功率，w；第i臺電動機額定功率，w；4.2 冷藏間機械負荷計算冷間機械負荷應根據(jù)蒸發(fā)溫度的不同而分別計算，由制冷工程與設備得冷間機械負荷計算公式： (W) (4-12)由文獻【8】得m圍護熱的修正系數(shù)夏季為生產(chǎn)旺季時，m=1；n同期操作系數(shù)冷

32、藏面積100m2, n=0.5；R管道冷損系數(shù)直冷式 R=1.07；間冷式 R=1.12；4.3 冷藏庫耗冷量的計算 冷庫圍護結(jié)構(gòu)傳熱面積引起的耗冷量.1 冷庫圍護結(jié)構(gòu)的傳熱面積（見表4-1）表4-1 冷庫圍護結(jié)構(gòu)的傳熱面積結(jié)構(gòu)名稱傳熱面積()長度高度(寬度)面積No1北墻10660西墻216126南墻10660東墻216126屋頂?shù)仄?110210No2北墻10660西墻216126南墻10660東墻216126屋頂?shù)仄?110210.2 冷庫圍護結(jié)構(gòu)的耗冷量的計算（見表4-2）圍護結(jié)構(gòu)各朝向太陽輻射的當量溫升td為：南向：2.8； 東西向：3.4； 北向：1.5； 屋面：9.6K墻=0.2

33、51 w/(k) K屋頂=0.226 w/(k) K地坪=0.25 w/(k)溫差修正系數(shù)：屋頂與室外大氣之間：n=1.0；外墻與室外大氣之間：n=1.0；與室外空氣直接接通的房間：n=0.7； 地板與設有防凍通風設置層之間：n=0.8表4-2 冷庫圍護結(jié)構(gòu)的耗冷量的計算QQ食品冷加工的耗冷量 (w) (4-5)式中:G貨物每晝夜進貨量，kg/晝夜；（不大與該間計算噸位的8%）Gk冷藏間總的庫容量，kg；（200噸）(q1+q2)/2貨物進出貨時相應的呼吸熱量的平均值，kj/(kg.)；q1貨物冷卻終止溫度時的呼吸熱量，w/kgG= 8%Gk G=2008%=16 t/d按每天的貨物進入一個庫

34、房的可能考慮，進貨量G取16t/d進貨溫度 31 查表的 =357.8 kj/kg冷藏溫度 1 查表的 =247.2 kj/kg設進貨降溫周期時間為24h則：16000(357.8-247.2)/(3.624)=20481(w) 通風換氣的耗冷量在設計中冷庫內(nèi)沒有需要換氣的庫房，因此Q3=0w。 操作管理的耗冷量.1操作工人的熱負荷 =n/24(w) (4-7)式中：n該庫內(nèi)同期工作的人數(shù)；人體每小時的平均散熱量,kj/（h人）；庫內(nèi)同期工作的人按4人計算，查表得單位時間內(nèi)的產(chǎn)冷量為384w,每天進庫4小時 . 則：= 38444/24=256w.2照明熱負荷 =nA (w) (4-8)式中：

35、A冷間的建筑面積，A =210；n照明燈同期使用系數(shù)；照明標準，w/；則：=0.353210=221w.3開門熱負荷 =.A(w) (4-9)式中 庫房單位地板面積開門的熱負荷，w/；A冷間地板面積 庫房面積A=210取值見表4-3表4-3 取值表w/庫 房名 稱庫 房 面 積小于5050150大于150冷藏間7.03.52.3則：= 2.3210=483 w .4 間歇運轉(zhuǎn)電動設備的熱負荷 (w) (4-10)因采用人工工作，則=0所以，No1冷藏間的操作管理熱負荷為：=256+2214830=960 wNo2與No1房間的操作管理熱負荷相等。 連續(xù)運轉(zhuǎn)電動設備的耗冷量 (w) (4-11)

36、式中：N1第一臺電動機額定功率，w；N2第二臺電動機額定功率，w；Ni 第i臺電動機額定功率，w；No1內(nèi)裝冷風機一臺，設它的電動功率為6kw，則該冷間 =6000WNo2與房間與No1相同。 匯總庫房設備總的耗冷量（w） (4-12) 冷藏間P=1.0；則各庫房的冷卻設備負荷Qk（w）為（見表4-4）表4-4 各庫房的冷卻設備負荷庫房名稱No15449.71204810960600032890.7No25449.71204810960600032890.74.4 冷藏間機器負荷 (W) (4-13)取m=0.8；R=1.07；同期操作系數(shù)，冷藏間n=0.5機器總負荷為Qj（w）為（見表4-5

37、）表4-5 機器總負荷表庫房名稱Qj（1.07Q0）No10.85449.72048100.5960600031320.733513.2No20.85449.72048100.5960600031320.733513.24.5 庫房冷負荷匯總表4-6 庫房冷負荷匯總庫房名稱冷負荷（w）Q1Q2Q3Q4Q5Q設備機器設備機器設備機器設備機器設備機器設備機器No15449.743602048120481009604806000600032890.733513No25449.743602048120481009604806000600032890.733513合計65781.467026總的冷負荷為

38、 6578162642=132807（w）5 制冷系統(tǒng)的設計5.1確定制冷系統(tǒng)的形式氟利昂是目前應用最廣泛的制冷劑之一,它無味,不易燃燒,毒性小,但含氯原子的氟利昂與明火接觸能分解出劇毒的光氣;滲透性很強,易于泄漏,而且不易發(fā)現(xiàn);傳熱性能差;密度大,粘度大,流動性能差;絕熱指數(shù)小,壓縮終溫低;單位容積制冷量小.氟利昂中含有水分時,還可能產(chǎn)生“鍍銅現(xiàn)象”.氟利昂通常價格較高.氨具有良好的熱力性能,其優(yōu)點是蒸發(fā)壓力和冷凝壓力適中,單位容積制冷量較大。氨在大氣壓力下的沸點為-33.4,當制冷溫度為5-30時,蒸發(fā)里總大于大氣壓力,不會在蒸發(fā)器內(nèi)形成真空,采用水作為冷卻介質(zhì)時,冷凝壓力不超過1.5Mp

39、a。對鋼鐵不腐蝕,但氨中含水時,對銅及銅合金有腐蝕作用。因此,在氨的制冷系統(tǒng)中不用銅和銅合金。氨是微溶于潤滑油的制冷劑,當系統(tǒng)中有較多潤滑油時,由于油的密度大于氨液的密度,在系統(tǒng)運行時會沉積在貯液器或蒸發(fā)器等設備的底部。氨的缺點是毒性較大,有強烈的刺激性臭味,且可以燃燒和爆炸。氨是對大氣臭氧層無破壞作用,對全球溫室效應毫無作用的極少數(shù)工質(zhì)之一 ,所以氨的應用越來越廣泛.所以該冷庫采用氨制冷劑、蒸汽壓縮式的制冷系統(tǒng)。5.2活塞式壓縮機選型活塞式壓縮機選型計算步驟（1） 匯總各蒸發(fā)系統(tǒng)的機械負荷（2） 確定工作參數(shù)和性能參數(shù)（3） 將設計工況下的機械負荷換算成名義工況下的制冷量或計算出所需的理論輸

40、氣量（4）根據(jù)壓縮機廠家提供的技術參數(shù)和性能，結(jié)合選機原則，最后確定壓縮機的型號和臺數(shù)。（5） 電動機功率的選配和較核計算活塞式壓縮機選型計算具體方法.1匯總各蒸發(fā)系統(tǒng)的機械負荷=67026 .2確定工作參數(shù)和性能參數(shù)（1）確定冷凝溫度冷卻水進冷凝器的溫度，由文獻【9】得公式： =+ () (5-1)式中：當?shù)叵募臼彝馄骄磕瓴槐ＷC50小時的濕球溫度，28.1；安全值，對自然通風冷卻塔或冷卻水噴水池， =57()；對機械通風冷卻塔， =34()；冷卻水出冷凝器的溫度：采用立式殼管式冷凝器 =+(24) ()一般來說，當冷卻水進水溫度較低時，冷卻水溫差取上限值；進水溫度較高時取下限值。則：冷凝器進水溫度：=+=28.1+3=31.131 冷凝器出水溫度：=+(24)=31.1+2=33.133