氣調(diào)庫設(shè)計(jì)說明書

摘要本文介紹了氣調(diào)庫的設(shè)計(jì)，氣調(diào)庫又稱氣調(diào)貯藏是當(dāng)今最先進(jìn)的果蔬保鮮貯藏方法。它是在冷藏的基礎(chǔ)上，增加氣體成分調(diào)節(jié)，通過對(duì)貯藏環(huán)境中溫度、濕度、二氧化碳、氧氣濃度和乙烯濃度等條件的控制，抑制果蔬呼吸作用，延緩其新陳代謝過程，更好地保持果蔬新鮮度和商品性，延長果蔬貯藏期和保鮮期（銷售貨架期）。通過120t氣調(diào)庫設(shè)計(jì)，從基本參數(shù)的選定到冷負(fù)荷、制冷系統(tǒng)的選擇，都要求運(yùn)用制冷、傳熱、流體力學(xué)等知識(shí)，經(jīng)過計(jì)算和篩選，完成氣調(diào)庫的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：氣調(diào)庫，制冷目錄摘要…………11.設(shè)計(jì)基本資料1.1設(shè)計(jì)目的…………………41.2設(shè)計(jì)題目…………………41.3設(shè)計(jì)指標(biāo)…………………41.4設(shè)計(jì)背景…………………41.5廣州室外氣象參數(shù)………42.氣調(diào)庫工況確定2.1冷庫工況和噸位分配……52.2氣調(diào)庫及建筑……………52.3氣調(diào)調(diào)節(jié)方式……………62.4氣調(diào)設(shè)計(jì)…………………82.5氣調(diào)庫平面面積設(shè)計(jì)……82.6圍護(hù)結(jié)構(gòu)換熱系數(shù)及絕熱層的確定………………103.庫房冷負(fù)荷的計(jì)算3.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱流量…………153.2貨物熱流量………………163.3通風(fēng)換氣熱量量…………173.4電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)熱流…………183.5冷間操作熱流量……193.6冷間機(jī)械負(fù)荷……204.制冷系統(tǒng)和設(shè)備選型4.1冷凝溫度與蒸發(fā)溫度的確定……………214.2制冷原理的熱工計(jì)算……214.3壓縮機(jī)的選擇計(jì)算………234.4冷凝器的選擇計(jì)算………234.5冷風(fēng)機(jī)選擇計(jì)算…………244.6油分離器的選擇計(jì)算……254.7貯液器的選擇計(jì)算………265.參考文獻(xiàn) ………………271．設(shè)計(jì)基本資料1.1設(shè)計(jì)目的：完成制冷設(shè)計(jì)，熟悉各制冷設(shè)計(jì)的步驟和過程，對(duì)制冷設(shè)計(jì)所涉及的各種部件有大致了了解。1.2設(shè)計(jì)題目：廣州某地區(qū)120t氣調(diào)庫設(shè)計(jì)1.3設(shè)計(jì)指標(biāo)：小型氣調(diào)庫1.4設(shè)計(jì)背景：1）廣州某地區(qū)120t氣調(diào)庫，主要用于蔬菜，水果和肉類的保鮮。氣調(diào)庫庫主要包括5個(gè)氣調(diào)室，其中一個(gè)為凍結(jié)間，一個(gè)為冷卻間和3個(gè)冷藏間組成。主要加工環(huán)節(jié)為：經(jīng)過整理后的蔬菜和水果先在冷卻間里冷卻至4℃，在轉(zhuǎn)移到就近的冷藏間（4℃）；將肉類放在冷凍間冷凍至-28℃，再轉(zhuǎn)移到就近的冷藏間（-28℃）。建筑還包括穿堂和操作間，外部的一個(gè)氣調(diào)機(jī)房，一個(gè)管理室，汽車展臺(tái)和廁所。2）每日進(jìn)貨量m，按冷間的冷藏量的5%計(jì)算5）最大班工作人數(shù)：4人。1.5廣州室外氣象參數(shù)：1）地理位置：東經(jīng)113°17'，北緯23°8'，亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，夏季為東南風(fēng)2）夏季室外計(jì)算干球溫度：31℃3）夏季室外計(jì)算濕球溫度：29.7℃4）夏季大氣壓力：1004.5hbar5）夏季室外通風(fēng)計(jì)算相對(duì)濕度：75％6）夏季室外風(fēng)速：1.8m/s2氣調(diào)庫工況確定2.1冷庫工況和噸位分配庫房名稱相對(duì)濕度溫度生產(chǎn)能力存放物氣調(diào)室1（冷卻間）85～90%4oC5t/h蔬菜水果氣調(diào)室2（冷藏蔬菜）85～90%4oC30t/d蔬菜氣調(diào)室3（冷藏水果）85～90%4oC30t/d水果氣調(diào)室4（冷凍間）85～90%-28oC5t/h肉類氣調(diào)室5（冷藏肉類）85～90%-28℃60t/d肉類穿堂80～85%25℃操作間80～85%25℃2.2氣調(diào)庫及建筑氣調(diào)庫又稱氣調(diào)貯藏是當(dāng)今最先進(jìn)的果蔬保鮮貯藏方法。它是在冷藏的基礎(chǔ)上，增加氣體成分調(diào)節(jié)，通過對(duì)貯藏環(huán)境中溫度、濕度、二氧化碳、氧氣濃度和乙烯濃度等條件的控制，抑制果蔬呼吸作用，延緩其新陳代謝過程，更好地保持果蔬新鮮度和商品性，延長果蔬貯藏期和保鮮期（銷售貨架期）。通常氣調(diào)貯藏比普通冷藏可延長貯藏期0.5—1倍；氣調(diào)庫內(nèi)儲(chǔ)藏的果蔬，出庫后先從"休眠"狀態(tài)"蘇醒"，這使果蔬出庫后保鮮期（銷售貨架期）可延長21~28天，是普通冷藏庫的3~4倍。氣調(diào)庫不同于一般的冷庫在于其氣密性的保持，但不是氣密性越高越好。經(jīng)過氣調(diào)貯藏的果蔬所具有的特點(diǎn):(1)很好地保持果蔬原有的形、色、香味；(2)果實(shí)硬度高于普通冷藏；(3)貯藏時(shí)間延長；(4)果實(shí)腐爛率低、自然損耗(失水率)低；(5)延長貨架期；(6)適于長途運(yùn)輸和外銷；(7)許多果蔬能夠達(dá)到季產(chǎn)年銷周年供應(yīng)，創(chuàng)出良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。2.3氣調(diào)調(diào)節(jié)方式按調(diào)節(jié)方法分類：自然降氧和機(jī)械降氧。機(jī)械降氧包括充氮降氧，最佳氣體成分置換和減壓氣調(diào)。按不同氣調(diào)設(shè)備分類：塑料薄膜帳氣調(diào)，硅窗氣調(diào)，催化燃燒降氧氣調(diào)和充氮?dú)饨笛鯕庹{(diào)。氣調(diào)設(shè)備：催化燃燒降氧機(jī)，碳分子篩制氮機(jī)，中空纖維制氮機(jī)，二氧化碳脫除機(jī)等。根據(jù)本氣調(diào)庫的需要，需要降低氣調(diào)庫內(nèi)的氧氣和二氧化碳濃度，增加氣調(diào)庫里氮?dú)獾暮?，故選擇氣調(diào)設(shè)備為碳分子篩制氮機(jī)，二氧化碳脫除機(jī)。氣調(diào)方式選擇充氮降氧。充氮降氧：將制氮機(jī)產(chǎn)生的氮?dú)?，?qiáng)制性的充入貯藏環(huán)境來置換空氣，或在二氧化碳濃度過高時(shí)，用以置換二氧化碳，以達(dá)到快速降氧和控制二氧化碳的目的。碳分子篩制氮機(jī)：利用碳分子吸附分離制氮。吸附分離過程包括吸附和脫附。碳分子篩對(duì)氧，氮有相近的吸附量，碳分子篩對(duì)氧，氮的分離，實(shí)際上是利用氣體分子在其中的擴(kuò)散速度的差異來實(shí)現(xiàn)的。在相同條件下，氮分子擴(kuò)散速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)比氧分子的快的多。制氮機(jī)的產(chǎn)氮量的計(jì)算公式：式中：VN——所需制氮機(jī)產(chǎn)氣量（m3/h）；Vq——?dú)庹{(diào)庫內(nèi)實(shí)際氣體所占體積（m3）；——初始空氣含氧量；——終了空氣含氧量，通常取5%；——產(chǎn)品氣的含氧量，取5%；Z——開機(jī)時(shí)間(h)。本氣調(diào)庫中，選用PSA-G-20（產(chǎn)氮量為20m3/h）VN=20,Z=1080x0.6x0.21/20=6.8h一天的產(chǎn)氮量為226.8m3，其中109.2m3充入冷凍冷藏室，117.6m3充入冷卻冷凍室，入庫溫度按室溫31℃算。密度都取=1.25g/L則充氮消耗冷量：=1058.9+2388.4=3447.3w二氧化碳脫碳機(jī)的選型計(jì)算公式：式中：——二氧化碳脫除能力（m3/h）；V——庫內(nèi)實(shí)際空氣所占體積（m3）；C1——脫除前氣體的二氧化碳的含量(%)；C2——脫除后氣體的二氧化碳的含量(%)；Z——脫除機(jī)工作時(shí)間(h)；g——庫內(nèi)貯藏果蔬的數(shù)量(kg)；c——單位質(zhì)量果蔬在單位時(shí)間內(nèi)排出的二氧化碳的量（L/hkg）。按照經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行選用，一般300t容量以下的氣調(diào)庫，用一臺(tái)TXF-100A型二氧化碳脫除機(jī)?？紤]到水果在儲(chǔ)藏的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生乙烯，所以還要選用乙烯脫除機(jī)。根據(jù)資料，選擇化學(xué)乙稀脫除機(jī)Typhoon，該設(shè)施的優(yōu)點(diǎn)是：降低運(yùn)行成本，它不改變氣體的熱變化值。2.4氣調(diào)設(shè)計(jì)本氣調(diào)庫是小容量的氣調(diào)庫，設(shè)計(jì)考慮時(shí)有一定的簡化。本設(shè)計(jì)包括氣調(diào)冷卻室，氣調(diào)冷藏室，氣調(diào)冷凍室，穿堂和氣調(diào)機(jī)房。1）氣調(diào)冷卻室：冷卻室是將水果和蔬菜從室溫冷卻至4℃，是冷藏的第一步。該室的溫度可以在±1℃內(nèi)變化。2）氣調(diào)冷凍室：冷凍室是將肉類從室溫冷凍至-28℃，該室的冷負(fù)荷大，消耗能量多。3）氣調(diào)冷藏室：冷藏室是用于蔬菜，水果和肉類的儲(chǔ)存和保鮮的場所，是氣調(diào)庫的主要部分，也是實(shí)現(xiàn)氣調(diào)的主要場所。通過高壓充氮來調(diào)節(jié)室內(nèi)氣體成分的百分比含量，使儲(chǔ)藏物達(dá)到最好的保鮮效果。其維護(hù)結(jié)構(gòu)要具有很好的絕熱性和氣密性。4）穿堂：穿堂是物資輸送的通道，設(shè)定為寬2米，考慮到冷量的流失，穿堂一般為恒溫（25℃）。為了減少貨物進(jìn)出時(shí)冷量的流失，其維護(hù)結(jié)構(gòu)也要有良好的絕熱性和氣密性。5）氣調(diào)機(jī)房：機(jī)房里包括制冷機(jī)組和氣調(diào)機(jī)組，集中安裝，省空間。2.5氣調(diào)庫平面面積的確定本氣調(diào)庫的總儲(chǔ)存量為120t，其中蔬菜30t,水果30t,肉類60t。參考國家標(biāo)準(zhǔn)《冷庫設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50072-2001，冷藏間貯藏噸位（t），G=/1000（1）式中：G——冷庫計(jì)算噸位； V——冷藏間工稱容積；s——食品計(jì)算密度；——冷庫體積利用系數(shù)，這里=0.4。冷藏間工稱容積V:V=FH(2)F——冷庫面積；H——冷庫凈高，這里H=4m。凍結(jié)間面積計(jì)算凍結(jié)間采用吊軌的形式。由《冷庫制冷設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得，設(shè)有吊軌的冷卻間、凍結(jié)間，其生產(chǎn)能力的計(jì)算公式為：G式中：G’——冷卻間、凍結(jié)間每日冷加工能力（t） l——吊軌有效總長度（m）；g——吊軌單位長度有效靜載貨量（kg/m） n——每日冷卻或凍結(jié)的周轉(zhuǎn)次數(shù)； T——冷卻或冷凍一周轉(zhuǎn)的時(shí)間（h）。冷卻間采用擱架的形式。由《冷庫制冷設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得，設(shè)有擱架式排管的冷卻間、凍結(jié)間，其生產(chǎn)能力的計(jì)算公式為：G式中：G’——冷卻間、凍結(jié)間每日冷加工能力（t） n——擱架利用系數(shù)；A——擱架各層水平面積之和（不包括彎頭部分）（m2a——每件（盤、聽或箱）凍結(jié)食品容器所占面積（m2） g——每件食品凈重（kg）； T——冷卻或冷凍一周轉(zhuǎn)的時(shí)間（h）。通過計(jì)算，得出氣調(diào)庫各房間的參數(shù)如下：氣調(diào)庫長（m）寬（m）面積（m2）氣調(diào)冷卻室4530氣調(diào)冷藏室（蔬菜）17585氣調(diào)冷藏室（水果）11555氣調(diào)冷凍室7535氣調(diào)冷藏室（肉類）19595操作間6530氣調(diào)機(jī)房5420汽車站臺(tái)6530恒溫穿堂32264氣調(diào)庫的總面積為37x12=444㎡氣調(diào)庫平面簡圖2.6圍護(hù)結(jié)構(gòu)換熱系數(shù)及絕熱層的確定2.6.1冷庫外墻、屋頂、地面保溫層結(jié)構(gòu)查閱手冊(cè)和標(biāo)準(zhǔn)，選擇外墻的材料并確定其除隔熱層外的基本參數(shù)。由《冷庫設(shè)計(jì)手冊(cè)》知，對(duì)于導(dǎo)熱系數(shù)必須采用如下的修正公式：由表4.3.3得，聚苯乙烯泡沫塑料的熱導(dǎo)率修正系數(shù)b=1.4，=1.4x0.0465=0.0651.外墻：從外到內(nèi)依次為水泥砂漿抹面，鋼筋混凝土磚墻，防潮層，和隔熱層。按最大溫差來算外墻的尺寸。取水泥砂漿抹面=20mm,=0.974;取鋼筋混凝土磚墻=250mm,=1.55;聚氨酯氫凝防潮隔氣層=0.2mm,=0.2.隔熱層選聚苯乙烯泡沫=0.0651。將外墻的材料以及各層的基本參數(shù)和計(jì)算所得的熱阻列表如下：構(gòu)造名稱厚度δ（m）導(dǎo)熱系數(shù)λ[W/(m?℃)]熱阻R(外表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)α————0.0434水泥砂漿抹面0.020.9740.0205磚墻0.251.550.1613聚氨酯氫凝防潮隔氣層0.00020.20.0001聚苯乙烯泡沫塑料隔熱層0.1820.06512.7957內(nèi)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)α————0．125外墻外溫度t1=31℃，內(nèi)側(cè)溫度t2=-28℃。露點(diǎn)：t3=26℃。墻外層通風(fēng),取n=0.9,b=1.4,aw=23.Rmiin=(t1-t2)nb/aw(t1-t3)=59x0.9x1.4/(23x5)=0.65取熱流量q=9.62w/㎡R=(t1-t2)/q=59/9.62=6.13R>Rmiin,外墻不會(huì)結(jié)露。下面算絕熱層的厚度：由算出=182mm.外墻的總的厚度為外=0.506m內(nèi)墻：t1=25℃，t2=-28℃露點(diǎn)：t3=22℃，an=12。同上面計(jì)算一樣，算出絕熱層厚度為=153mm。構(gòu)造名稱厚度δ（m）導(dǎo)熱系數(shù)λ[W/(m?℃)]熱阻R(外表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)α————0.0434水泥砂漿抹面0.020.9740.0205磚墻0.131.550.0839聚氨酯氫凝防潮隔氣層0.00020.20.0001聚苯乙烯泡沫塑料隔熱層0.1530.06512.3502內(nèi)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)α————0．125內(nèi)墻的總的厚度：內(nèi)=0.396m樓層：有上到下依次為：面層=5mm防水層雙層，20mm砂漿抹面，200mm鋼筋混凝土屋面，0.2mm防潮隔氣層和150mm隔熱層(聚苯乙烯泡沫)。構(gòu)造名稱厚度δ（m）導(dǎo)熱系數(shù)λ[W/(m?℃)]熱阻R(外表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)————0.0434水泥砂漿抹面0.020.9740.0205鋼筋混凝土層面0.21.550.129聚氨酯氫凝防潮隔氣層0.00020.20.0001聚苯乙烯泡沫塑料隔熱層0.1500.06512.304高分子建筑防水粉層0.0050.20.025樓層的厚度為：樓=0.512m地坪：由上到下依次為：100mm的鋼筋混凝土粘結(jié)層、防水層，0.2mm厚聚氨酯氫凝防潮隔氣層,150mm隔熱層，水泥沙漿找平層、砂墊層和架空層。查閱手冊(cè)和標(biāo)準(zhǔn)，選擇地坪層的材料并確定其除隔熱層外的基本參數(shù)。 由表4.3.3得，軟木的熱導(dǎo)率修正系數(shù)b=1.2。則，隔熱材料（軟木）設(shè)計(jì)采用的熱導(dǎo)率為：將地坪層的材料以及各層的基本參數(shù)和計(jì)算所得的熱阻列表如下：構(gòu)造名稱厚度δ（m）導(dǎo)熱系數(shù)λ[W/(m?℃)]熱阻R(內(nèi)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)α————0.125鋼筋混凝土粘結(jié)層0.101.5460.065水泥砂漿抹面0.020.930.0215高分子建筑防水粉層0.0050.230.0217聚氨酯氫凝防潮隔氣層0.00020.20.001軟木隔熱層0.1500.0691.816砂墊層0.160.02275.926地坪層的厚度為：地=0.498m2.6.2計(jì)算各面?zhèn)鳠釋酉禂?shù)傳熱系數(shù)：其中：—圍護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)；—圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)；—各層隔熱材料的導(dǎo)熱率。（1）外墻傳熱系數(shù)：代入數(shù)據(jù)得外墻傳熱系數(shù)k=1/（1/23+0.02/0.94+0.25/1.55+0.00002/0.2+0.182/0.0651）=0.33W/(m2℃)（2）內(nèi)墻傳熱系數(shù)：代入數(shù)據(jù)得內(nèi)墻傳熱系數(shù)k=1/(1/12+0.02/0.974+0.13/1.55+0.00002/0.2+0.153/0.0651)=0.39W/(m2℃)（3）樓層傳熱系數(shù)：代入數(shù)據(jù)得頂層傳熱系數(shù)k=1/(1/23+0.02/0.974+0.2/1.55+0.0002/0.2+0.15/0.0651+0.005/0.2)=0.36W/(m2℃)（4）地坪傳熱系數(shù)代入數(shù)據(jù)得地面?zhèn)鳠嵯禂?shù)k=1/(1/23+0.1/1.546+0.02/0.93+0.005/0.23+0.0002/0.2+0.15/0.0828+0.16/0.0227)=0.14W/(m2℃)3庫房冷負(fù)荷計(jì)算3.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱流量 按照下式計(jì)算式中：——維護(hù)結(jié)構(gòu)熱流量（W）；——維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)[W/（m2·℃）]；——維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱面積（m2）； ——維護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)溫差修正系數(shù)；——維護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)的計(jì)算溫度（℃）； ——維護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)的計(jì)算溫度（℃）；外墻：冷凍a=1.05冷卻a=1.10外墻123456/W114.1484.7313.6142.614.8297.4外墻789101112/W1130.0416.338.113.258.3163.7=3186.8W內(nèi)墻：冷凍a=1.05冷卻a=1.10內(nèi)墻1234/W123.2724.41620.5311.6=2779.7W樓層：凍結(jié)a=1.15冷卻a=1.20屋頂1234/W1503.4133.62754.760.1=4451.8W地坪層：由于地面的絕熱比較好，且隨深度向下溫度改變不大，故地面的冷量損失忽略不計(jì)。維護(hù)結(jié)構(gòu)的熱流量：=++=10.42KW3.2貨物熱流量3.2.1貨物熱流量計(jì)算公式如下：式中：Φ—貨物熱流量（W）；—冷間的每日進(jìn)貨質(zhì)量（kg）；h1—貨物入冷間開始溫度時(shí)的比焓（kJ/kg）；h2—貨物在冷間終止降溫時(shí)的比焓（kJ/kg）；t—冷加工時(shí)間（h）。3.2.2冷間每日進(jìn)貨質(zhì)量m應(yīng)按如下規(guī)定：凍結(jié)間應(yīng)按設(shè)計(jì)冷加工能力計(jì)算；有從外庫調(diào)入貨物的冷庫，其凍結(jié)物冷藏間每間每日進(jìn)貨質(zhì)量應(yīng)按該間計(jì)算噸位的5﹪計(jì)算。 3.2.3房間入庫比焓h1/kJ/kg出庫比焓h2/kJ/kg入庫量m/kg冷加工時(shí)間t/h熱流量Φ/w1388.8287.0300055655.62287.0287.060,0002403318.0-18.030001028,0004-18.0-18.060,000240考慮到呼吸熱，包裝材料的熱流量等，對(duì)得出的熱流量乘以1.2的系數(shù)。Φ=1.2x(5655.6+28000)=40.4kw3.3通風(fēng)換氣熱流量3.3.1通風(fēng)換氣 （6.1.14）式中Φ3—操作熱流量（W）； Φ3a—冷間換氣熱流量（W）； Φ3b—操作人員需要的新鮮空氣熱流量（W）；n—每日開門換氣次數(shù)，可采用2～3次；Vn—冷間內(nèi)凈體積（m3）；hw—冷間外空氣的比焓（kJ/kg）；hn—冷間內(nèi)空氣的比焓（kJ/kg）；—冷間內(nèi)空氣密度（kg/m3）；nr—操作人員數(shù)量；24-1d換算成24小時(shí)的數(shù)值；30-每個(gè)操作人員每小時(shí)需要的新鮮空氣量。根據(jù)設(shè)計(jì)要求有：n=3,nr=4空氣溫度℃-2842531焓/kJ/kg245.16282.22302.29308.15換氣換熱量123Vn/m380560380Φ/W797.3981.83190.0Φ=797.3+981.8+3190=4969.1W3.4電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)熱流量計(jì)算電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)熱流量計(jì)算公式如下：式中Φ—電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)熱流量（W）；Pd—電動(dòng)機(jī)額定功率（KW）；—熱轉(zhuǎn)化系數(shù)，電動(dòng)機(jī)在冷間內(nèi)時(shí)取1；電動(dòng)機(jī)在冷間外時(shí)取0.75；b—電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間系數(shù)，對(duì)空氣冷卻器陪用的電動(dòng)機(jī)取1。對(duì)冷間內(nèi)其他設(shè)備配備的電動(dòng)機(jī)可按實(shí)際情況取值，如按每晝夜操作8h計(jì)，則b=8/24 我們?cè)谶@里直接試著取Q4=5.2kw（經(jīng)驗(yàn)值）3.5操作熱流量冷間操作熱量計(jì)算公式為： 式中Φ—操作熱流量（W）；Φd—每平方米照明熱流量，冷卻間、凍結(jié)間、冷藏間和冷間內(nèi)穿堂，可取2.3W/㎡；nk—每日開門換氣次數(shù)，為3次；Vn—冷間內(nèi)凈體積（m3）；hw—冷間外空氣的比焓（kJ/kg）；hn—冷間內(nèi)空氣的比焓（kJ/kg）；M—空氣幕效率修正系數(shù)，可取0.5；—冷間內(nèi)空氣密度（kg/m3）；—每日操作時(shí)間系數(shù)，按每日操作4小時(shí)計(jì)算；Φr—每個(gè)操作人員產(chǎn)生的熱流量（W）；高于或等于-5℃時(shí)，取279w,低于-5℃時(shí)取395w;nr—操作人員數(shù)量，4人。注意：冷卻間和冷凍間不計(jì)操作熱流量房間123322147.2299Vn560256520Φ722.7365.21301.8Φ=722.7+365.2+1301.8=2389.73.6冷間機(jī)械負(fù)荷計(jì)算 式中 j——機(jī)械負(fù)荷（W）； n1——維護(hù)結(jié)構(gòu)熱流量的季節(jié)修正系數(shù)，取1； n2——貨物熱流量折減系數(shù)；冷卻物冷藏間取0.3～0.6，凍結(jié)物冷藏間取0.5～0.8，冷加工區(qū)取1； n3——同期換氣系數(shù)，宜取0.5～1.0； n4——冷間用的電動(dòng)機(jī)同期運(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù)； n5——冷間同期操作系數(shù)； R——制冷裝置和管道等冷損耗補(bǔ)償系數(shù)，直接冷卻系統(tǒng)宜取1.07，間接冷卻系統(tǒng)宜取1.12；冷間機(jī)械負(fù)荷Qj＝54.78kw取制冷系統(tǒng)的工作時(shí)間系數(shù)為0.75得出制冷系統(tǒng)需要配置的制冷量為4制冷系統(tǒng)和設(shè)備選型制冷系統(tǒng)分類：按使用的制冷劑分：氨制冷系統(tǒng)，氟利昂制冷系統(tǒng)和特殊制冷劑制冷系統(tǒng)；按供冷方式分類：集中供冷制冷系統(tǒng)和分散供冷制冷系統(tǒng)。本氣調(diào)庫采用以氨為制冷劑的集中式制冷。采用一級(jí)壓縮制冷循環(huán)。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:th=31℃，=3℃所以冷凝溫度為tl=34℃，回?zé)崞鬟^冷，過熱度為3℃，故4點(diǎn)的溫度為31℃。壓強(qiáng)P=0.8MPa4.1.2蒸發(fā)溫度的確定ts=-28℃，=5℃，所以蒸發(fā)溫度為tz=-33℃，回?zé)崞鬟^熱，過熱度為3℃，故1’的溫度為-30℃。壓強(qiáng)P=0.09MPa4.2制冷原理的熱工計(jì)算4.2.1原理圖如下4.2.2根據(jù)原理圖得到的壓焓圖如下1 1 11112ss4(5)36hp4.2.3通過R123a的P—h圖得到：位置11’234溫度/℃-30-2847.83330焓值kJ/kg1420.781424.361795.57357.36339.25單位制冷量q0=－h(huán)4=1080.75kJ/kg制冷劑的質(zhì)量流量(kg/s)4.3壓縮機(jī)的選擇計(jì)算根據(jù)冷間機(jī)械負(fù)荷φj=73.04KW根據(jù)壓力比=0.8/0.09=8.9<10,故選用單級(jí)活塞式壓縮機(jī)選用100系列氨制冷壓縮機(jī)，型號(hào)4AV10應(yīng)用范圍：該系列制冷壓縮機(jī)組在冷凝溫度≤40℃，蒸發(fā)溫度單級(jí)+5℃～-30℃，雙級(jí)-25℃～-45℃的范圍內(nèi)，可以廣泛應(yīng)用于各種需要實(shí)現(xiàn)空調(diào)、制冷的場合，如石油、化工、制藥等工業(yè)產(chǎn)品的低溫生產(chǎn)、試驗(yàn)，食品低溫加工與冷藏，建筑空調(diào)等。型號(hào)制冷量(kw)軸功率(kw)氣缸數(shù)主軸轉(zhuǎn)速(r/min)冷卻水耗量(kg/h)4AV10116244960500經(jīng)過校核，該壓縮機(jī)滿足使用要求。4．4冷凝器的選擇計(jì)算冷凝器的熱負(fù)荷：Φk=MR（h2s－h(huán)3）=0.4256x(449.19-238.81)=89.54KW冷凝器傳熱面積的確定：選擇臥式殼管式冷凝器1)管型選擇：選擇低翅片管為傳熱管，有關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)為di=10.4mm,dt=15.1mm,t=0.4mm,db=12.4mm,sf=1.2mm經(jīng)計(jì)算，單位管長的各換熱面積如下：ad=0.0158㎡/m,af=0.0972㎡/m,ab=0.026㎡/mai=0.0327㎡/m,aof=0.139㎡/m2）估算傳熱管總長：假定按管外面積計(jì)算的熱流密度qo=6000w/m2,則應(yīng)該布置傳熱面積為Aof=Φk/qo=14.93m2應(yīng)布置的有效總管長為L=Aof/aof=107.4m3)確定每流程管數(shù)Z,有效單管長l及流程數(shù)N取冷卻水進(jìn)口溫度為30℃，出口溫度為35℃，查表：=994.93，CP=4179，則所需水量：qv=Φk/CP=0.0043取流水速度u=2.5m/s,則每流程管數(shù)位Z=20.23，取整數(shù)Z=20，經(jīng)過對(duì)參數(shù)組合，選出流程數(shù)N=6，總根數(shù)120，有效單管長l=0.895m.4)傳熱系數(shù)和傳熱面積的計(jì)算設(shè)水在管內(nèi)為湍流，按照公式：k=0.0230.8PR0.4=10912經(jīng)過驗(yàn)算，F(xiàn)=14.52㎡。LN－25型立式冷凝器1臺(tái)單臺(tái)設(shè)計(jì)壓力2.0Mp冷卻水用量15.48m3/h4.5冷風(fēng)機(jī)的選型各房間的風(fēng)量按qvqv—冷風(fēng)機(jī)的風(fēng)量Φl—β—配風(fēng)系數(shù);凍結(jié)間采用β=0.9~1.1m3/w·h；冷卻間、冷藏間采用β=0.5~0.6m3/w·h根據(jù)以上公式計(jì)算得：蒸發(fā)溫度為-30℃的冷間的最大冷風(fēng)量為凍結(jié)間：qv=22135m3/h（故，可以按照要求選用以下兩種冷風(fēng)機(jī)：冷卻間、蔬菜和水果冷藏間選用型號(hào)為：DL-16.2/8的風(fēng)機(jī)。凍結(jié)間和凍結(jié)物冷藏間選用型號(hào)為：DJ-19.6/115的風(fēng)機(jī)。4.6油分離器的選擇計(jì)算油分離器裝在壓縮機(jī)氣體排出口和冷凝器之間，用來分離高壓氣體中的潤滑油，不使過量的油進(jìn)入冷凝器和蒸發(fā)器，影響傳熱效果，降低制冷量。本設(shè)計(jì)采用氨為制冷劑，氨用的分離器有洗滌式和離心式。選用油分離器，首先根據(jù)限定流速的要求，確定筒身直徑，然后按筒徑選型，筒徑按下式計(jì)算：式中：V—壓縮機(jī)的理論輸氣量—壓縮機(jī)的輸氣系數(shù)V2—壓縮機(jī)輸入蒸氣的比體積V1—壓縮機(jī)輸出蒸氣的比體積W—油分離器中氣體的限定流速：洗滌式油分離器取0.8m/s，干式油分離器取0.5m/s根據(jù)資料和計(jì)算，選擇YF-200G。4.7貯液器的選擇計(jì)算由《冷庫設(shè)計(jì)規(guī)范》P446. 取1取70﹪v取0.00169m3/kg每小時(shí)氨液的總循環(huán)量kg/sm3/s根據(jù)《冷凍空調(diào)設(shè)備大全》P298選用ZA－1.0型貯液器設(shè)備匯總設(shè)備名稱型號(hào)選型來源備注壓縮機(jī)4AV10《制冷輔助設(shè)備》軸功率24kw冷凝器LN－25型立式《制冷輔助設(shè)備》設(shè)計(jì)壓力2.0Mp/h冷風(fēng)機(jī)DJ-19.6/115的風(fēng)機(jī)《系列制冷設(shè)備》蒸發(fā)溫度為-30℃油氣分離器YF-200GD桶徑1000mm貯液器ZA－1.0冷凍空調(diào)設(shè)備大全容積1.2立方米5.參考文獻(xiàn)1.《空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù)》作者：彥啟森等出版社：中國建筑工業(yè)出版社2.《實(shí)用制冷工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》作者：郭慶堂著出版社：中國建筑工業(yè)出版社3.《冷庫制冷設(shè)計(jì)手冊(cè)》作者:郭孝禮主編出版社:農(nóng)業(yè)出版社4.大連雪山網(wǎng)5.《實(shí)用制冷與空調(diào)制冷手冊(cè)》主編：尉遲斌出版社：機(jī)械工業(yè)出版社6.《制冷與低溫技術(shù)原理》作者：吳業(yè)正等出版社：高等教育出版社7.《空調(diào)制冷專業(yè)課程設(shè)計(jì)指南》作者：路詩奎，姚廣壽編出版社：化學(xué)工業(yè)出版社8.《SBJ_16-2009_氣調(diào)冷藏庫設(shè)計(jì)規(guī)范》9.《GB_50072-2010_冷庫設(shè)計(jì)規(guī)范》課程設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語：課程設(shè)計(jì)（論文）總評(píng)成績：課程設(shè)計(jì)（論文）負(fù)責(zé)人簽字：年月日基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測量儀的研制基于單片機(jī)的紅外測油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動(dòng)譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)與Internet互聯(lián)的研究與實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機(jī)控制器的研究基于單片機(jī)γ-免疫計(jì)數(shù)器自動(dòng)換樣功能的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)嵌入式以太網(wǎng)防盜報(bào)警系統(tǒng)基于51單片機(jī)的嵌入式Internet系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)在擠壓機(jī)上的應(yīng)用\t"