果蔬-肉类45T冷库设计

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1、 果蔬、肉类45t冷库设计说明书班级 2014级制冷与空调技术班 学号: 20140132049 姓名： 谭安鸿 指导老师： 邓锦军 设计时间： 果蔬、肉类45t冷库设计一、工程概况根据市场的需求将在内蒙古地区顺发批发市场建造一个小型风冷式冷库，共有三库：其中一库为高温冷藏库，冷藏食品为蔬菜和水果类，库温5，库存量20t；另一个也为高温冷藏库，冷藏食品为蛋和乳制品，库温-2，库存量10吨；还有一个为低温冷藏库，冷藏食品为冻牛肉，库温-23，库存量20吨。其货源来自周边各供应商。 冷加工流程：接到货物后将其分类冷藏，其中果蔬进库温度为20，出库温度为4度；蛋类乳制品进库温度为20，出库温度为5；

2、冻牛肉进库温度为5，出库温度为-15。所有冷藏商品出库后销售给市场各个商户。二、确定冷库尺寸及平面布置 G=式中，冷藏食品的密度，单位为kg/ m3； 容积利用系数，土建冷库取0.4，装配式冷库取0.6；G冷藏库的储藏量，单位为kg；V冷藏库容积，单位为kg/ m3；根据上述公式可计算出冷库库容，详见表2-1所示 。表2-1：库容序号名称平均密度（kg. m3）库容m3库存量/吨日进货量吨1冻牛肉40058.33201.62新鲜果、蔬23079.71100.83装箱鲜奶及鲜蛋300-23077.78151.2本冷库采用常见的装配式冷库库材库板选用聚氨酯硬质发泡，库门选用平移的，其型号、规格、厚

3、度详见表2-2所示。表2-2：库板材料型号库体尺寸库容/m3库板厚度/mm库门尺寸m数量ZL65S651501间ZL-80S801002间 根据用户用途情况和实际的使用情况其库房的建造设计图如2-1所示。图1-1冷库平面设计图冷库建筑不同于一般建筑由于库内外的温差很大，它要求维护结构有较好的隔热性能，和严密的隔蒸汽性能，根据要求冷库结构气密处理情况如图2-2所示。图2-1冷库结构气密处理示意图三、库内外计算温度的确定库内计算温度tn（即库温）是由食品冷加工工艺条件、食品种类、储藏期限及技术经济分析等确定的。对于生鲜水果、蔬菜、鲜蛋、鱼、肉禽等食品库温个不相同，详细参数详见表2-1。表3-1库内

4、温度序号冷间名称室温/相对湿度（%）适用食品范围设计温度（库温）1冷却物冷藏间-200-5808590-95鲜蛋乳制品-22冷却物冷藏间0+2-1+1+2+4909585908590苹果、鸭梨等大白菜、葱头菠菜等土豆、橘子、荔枝等53冻结物冷藏间-15-20-18-2358909095冻肉、禽、兔、等冻鱼、冻虾等-23库外计算温度tw应考虑当地最恶劣气候条件时的温度，但也要考虑选用制冷设备的经济性，在计算时，应以国家有关冷库规范中查取的数据作为库外计算温度。该冷库所在地是内蒙古，库外温度取28。四、耗冷量计算首先确定冷库所在地内蒙古的环境温度取28，并取库板外壁的对流换热系数 为8W/（K）。

5、库内因准备采用冷风机作蒸发器，取对流换热系数 为23W/（K）,高温库板厚=100mm，低温库板厚150mm，传热系数=0.027W/（mK），则库板综合传热系数为=0.27W/（K）则低温库外表面温度 内蒙古的相对湿度最高取为64%，则可查得露点温度为20.5，则外表面温度确定高于露点温度。同样计算高温库外表面温度为同样高于露点温度。1.维护结构传热计算因为冷库准备顶上设凉棚，四周设遮阳，所以计算时可以不考虑太阳辐射热引起的渗入热量。渗入热量仅为库内外温差渗入的热量。冷藏库渗入热计算式：式中， 库外计算温度，对呼和浩特地区，根据冷库设计规范取 =28； 库内设计温度， 5 冷藏库的总面积，因

6、冷藏库有一内墙与蛋乳类高温冷藏库相邻，可略去它的传热量。 果蔬、蛋乳和肉类的三个冷藏库的传热计算分别见表4-1、4-2、4-3表4-1果蔬高温冷藏的传热计算项目前板面积左侧面积右侧面积后板面积顶板面积底板面积总传热量板面积/ m39.3625.7409.3635.6435.64温差/232323232323传热系数/w/(.k)0.270.270.270.270.270.27换热量/w58.13159.84058.13221.32221.32718.74表4-2蛋乳高温冷藏库的传热计算项目前板面积左侧面积右侧面积后板面积顶板面积底板面积总传热量板面积/ m39.3625.7425.749.36

7、35.6435.64温差/3030-24303030传热系数/w/(.k)0.270.270.270.270.270.27换热量/w75.82208.50-159.8575.82288.68288.68777.65表4-3肉类低温冷藏库的传热计算项目前板面积左侧面积右侧面积后板面积顶板面积底板面积总传热量板面积/ m39.3621.0621.069.3629.1629.16温差/512451515151传热系数/w/(.k)0.270.270.270.270.270.27换热量/w128.88130.78289.99128.88401.53401.531481.59总的渗入热为781.74+7

8、77.65+1481.59=2977.98W3.0KW。2.食品传热计算传热计算式：/3600式中， 冷库存储量，单位为kg/d； 食品进冷库时的比焓； 食品降温后的比焓。将相关数据代入计算式，结果如表4-4。表4-4食品传热计算库名日进货量(kg/d)进库焓（kj/kg）冷冻后焓（kj/kg）食品热/kw果蔬库16004002902.03蛋乳库8003852521.23肉类库12003424.64.683. 食品呼吸热计算食品呼吸热公式： （mz-m)2式中： 1-货物冷却初始温度2-货物冷却终止温度m-冷却物冷藏间的冷藏质量Mz-冷藏物的日进货量 将相关数据代入计算式，得出结果如表4-5。

9、果蔬名称库容/吨初始温度终止温度呼吸热/kw苹果202053.07马铃薯2051.354换气热对于蔬菜、水果和蛋类的冷藏库，需要定时换气，现认为每天换气次数为3次，则换气热（单位为KW）为 式中， 冷藏库的容积，单位为m； 冷藏库每昼夜所需的换气次数，取3次； 冷藏库空气的密度，单位为kg/； 库外新鲜空气比焓，单位为kj/kg，按规定应采用夏季通风温度、相对湿度时的比焓； 冷藏库中空气的比焓，单位为kj/kg。计算结果见表4-6。表4-6换气次数计算结果库名库内容积/ m空气密度/（kg/ m）库内空气质量/kg换气次数室外空气/焓（kj/jg）冷却后空气焓/(kj/kg)换气热/kw果蔬库

10、79.711.1555.23112.7190.30蛋乳库77.781.1565.553112.7190.29总的换气次热=0.30+0.29=0.59KW5.操作热计算对于操作热，包括动力热量、照明热、工人操作热量和开门渗入热，由于冷库系统还没有选配，因此很难确定其相关的数据，因此采用近似算法，即这里取 =0.4（2.95+0.59）=3.54KW。总的传热计算见下表4-7表4-7总的热流量计算库名tmt0Q1Q2Q3Q4Q5Q果蔬冷藏库5280.721.120.301.001.675.8蛋类冷藏库-2280.781.000.291.270.754.9肉类冷藏库-23281.454.3701.

11、2708.46 .冷却设备负荷和机械负荷计算冷藏库冷却设备负荷的计算式：QS=P(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5)式中， 安全系数， =1.11.5。，这里确定安全系数为1.2。机械负荷计算式：式中， 维护结构渗入热季节修正系数，取1； 食品热折减系数，通常冷却物冷藏间取0.30.6，冻结物冷藏间取0.50.8，这里的3个冷库全部取0.6； 同期换气系数，宜取0.51.0（一般每日换气次数越多取值越小），这里取0.8； 冷间操作热折算系数，对于只有一个库房的取1,24个库房的取0.5,5个库房以上的取0.4，这里只有3个库房，取0.5； 制冷装置和管道等冷损耗补偿系数，直接冷却系统 =1.07，

12、间接冷却系统 =1.12，这里取1.07。冷却设备负荷计算结果将作为冷却设备（冷风机）的心中依据，机械负荷将作为压缩冷凝机组的选择依据，计算结果如表4-8所示。表4-8冷却负荷和机械负荷的计算汇总库名Q1Q2Q3Q4Q5QSQJ汇总果蔬冷藏库0.721.120.301.001.675.85.159.53蛋乳冷藏库0.781.000.291.270.754.94.38肉类冷藏库1.454.3701.2708.47.597.59汇总19.1KW17.12KW五、制冷设备的选型1.冷却设备的选型本冷库的三个库房都选择冷风机为冷却设备。现已计算出三个冷库的冷却设备负荷 分别为：果蔬库5.8KW，蛋乳库

13、4.9KW，肉类库8.4KW。根据冷却设备负荷选择长沙冰利制冷设备有限公司生产的DL和DD系列风机。果蔬库选择DL-3.2/15型号的风机一台（额定制冷量3.2KW）,蛋乳库选择DL-3.2/15型号的风机一台（额定制冷量3.2KW），肉类库选择DD-7.4/40型号的风机一台（额定制冷量7.44）三种冷风机全部采用电加热融霜方式。相关参数见表4-1、风机外形见下图4-1，4-2。表5-1DD/DL型冷风机技术参数型号制冷量冷却面积m2排管容积dm3风机 融霜 电热器风量m3/h直径mm射程m电机功 率w 功率w 电压vDD-5.6/305.62308.360004001222504.8220

14、DD-7.4/407.444011.160004001222504.8220DD-11.7/6011.726016.5120005001722507.2220图5-1DL型冷却器外形 图5-2DD型冷却器外形2.冷凝机组的选型前面已经计算得到高温冷藏库的总的机械负荷为9.53KW，低温冷藏库的总的机械负荷为7.95KW。根据 （冷凝器传热系数），并选择b =0.6，则高温库压缩冷凝机组的制冷量应为 =9.53/0.6=15.88KW，低温库压缩冷凝机组的制冷量应为 =7.59/0.6=12.65KW。可以选择某厂生产的HM-4PCS-15.2/FL、HM-4NCS-20.2/FL型风冷机组，其

15、名义制冷量是12KW、20KW。相关参数见表5-2，冷凝机组见图5-3。表5-2 HM-4NCS-12.2/FL型风冷机组技术参数机组型号压缩机型号制冷量接管规格外形尺寸()风机类型数量/台KW排气管回气管HM-4PCS-15.2/FL4NCS-15.21211/8 (28)15/8 (42)631306385外转子1HM-4NCS-20.2/FLL4VCS-20.22011/8 (28)11/8 (42)1图5-3 HM-4NCS-152.2/FL型风冷机组外形3.膨胀阀的选型因为要与风机相配合，所以应该按照冷风机的制冷量选配膨胀阀，果蔬库冷风机制冷量3.14KW，蛋乳库冷风机制冷量2.07

16、KW，肉类冷风机制冷量7.09KW，该设计高温冷藏库采用T系列的膨胀阀，查T系列的热力膨胀阀的型号、规格及主要参数，确定果蔬库的膨胀阀采用外平衡TX 2型，蛋乳库的采用外平衡TEX 2型，肉类库膨胀阀采用外平衡TEX 5-7.5X2型。相关参数见表5-3，外形见图5-4，5-5.。表5-3TEX 5-3、TEX 5-7.5X2型技术参数型号压力平衡方式毛细管接口尺寸N系列-40至+101/4in.6mmm进口in出口mm带mopTX 2内平衡式1.53/8*1/210*12068Z3224TX 2内平衡式1.53/8*1/210*12068Z3224TEX 2外平衡式1.53/8*1/210*

17、12068Z3225 图5-4 TX 2型外形 图5-5 TEX 2型外形4电磁阀选型因本系统选用的是风冷系统，且用一个机组，故要选用电磁阀来控制制冷量，供液电磁阀3个和回液电磁阀2个详细参数及外形详见下表5 -4电磁阀参数及图5-6电磁阀外形表5-4 电磁阀参数型号接口尺寸孔径最高压力差安全工作压力KV因子名义制冷数量1064/33/8 Flare6.521400.80014.5021064/33/8 Flare6.521400.80014.5021064/33/8 Flare6.521400.80014.501图5-6电磁阀外形5.温度控制箱选择本冷库是两个高温库和一个低温库，高温库选用一

18、机两库温控箱，低温库选用一机一库温控箱，温控箱的技术参数和外形见下表5-5，图5-7所示。表5-5温度控制箱技术参数型号工作电压温度控制范围温度精度传感器类型工作温度控制化霜器最大容量（KW）：控制风机最大容量（KW）：ECB-30 220VAC-40+501-560 5.5、 7.5 114MTC-6000220VAC-5050NTC(10K/25，B值3435K)图5-7一机两库控制箱 图5-8一机一库ECB-30 控制箱六.附件1.制冷系统原理图2.电气控制原理图（1）高温库电气控制原理图，（2）低温库电气控制原理图。3.冷库平面布置图4.设备材料明细表表6-1设备材料表冷库设备材料表(

19、1)项目名称装配式冷库规格尺寸9.9m*3.6m*2.6m冷藏温度5/-2/-23外型材料双面彩钢板保温材料高密度聚氨脂(双面彩钢板)制冷剂R22库数3个项 次品 名规 格数 量单 位单 价(元)小 计备 注一.库体 1双面彩钢板(PU)S=100mm297平方123.0036531.00按库体外围尺寸计算 S=150mm119.16平方123.00 14656.69 3冷库平移门800*18003扇1650.00 4950.00 冷库门全套铝合金铰链4电线电缆及照明3套1500.00 4500.00 国标多股铜芯线5密封件及密封材料3套800.00 2400.00 冷库专用密封胶6库灯5套5

20、0.00 250.00 冷库专用防潮灯7保温管扎带，吊钩3套500.00 1500.00 吊顶附件二.制冷系统0.00 1都灵风冷机组4NCS-20.21台7800.00 7800.00 都灵风冷机组2制冷风机DD-7.4/401台4200.004200.00浙江凯迪DL-3.2/152台3500.00 7000.00 3系统连接管道3套1500.00 4500.00 铜管4制冷阀件3套600.00 1200.00 丹麦丹佛斯膨胀阀3制冷剂R221瓶700.00 700.00 F226制冷配件3套800.00 2400.00 冷库截止阀及各铜质连接三.电控系统2台800.00 1600.00

21、微电脑数字温控显示合计￥:94987.69 七. 设计总结冷库是食品冷冻加工、储存与流通的重要设施，在国民经济中占有重要地位。我国的冷冻冷藏行业经过几十年的发展已经形成比较完整独立的工业体系，并成为我国食品流通领域冷冻冷藏行业现状及发展趋势支柱产业之一，对促进畜牧业生产、出口创汇及繁荣市场等做出了重大的贡献。特别是改革开放以来，消化和吸收国外先进技术与设备，促进了我对冷冻冷藏行业的进一步发展。本次设计历时一个多月，在组员的共同努力下，我们完成了45t的冷藏专用库，。此次涉及分为资料整理、制冷方案的确定冷负荷计算和设备选型四个阶段。由于专业教学的侧重点缘故，我们对于冷库基础知识储备存在一定的空缺

22、，在设计过程中暴露了不少问题。例如冷库吨位的计算与理解以及设备选型等问题。但通过与同学、指导老师的积极交流，问题很快得到了解决，在此表示深切的感谢。随着时间的推移，专业冷库课程设计已接近尾声，它为我们的学习有个圆满的句号。通过本次冷库设计，加深了我们对专业知识及专业研究范畴的认识，有益地增强了自信心和成就感，并很好地锻炼了我们的团队合作精神，同时完善了我们收集信息和整理信息的能力，也增强了我们对以后工作的信心和决心。总之，这次专业冷库设计让我们感到受益匪浅。由于设计组员水平有限，设计中难免有疏漏和错误之处，恳请老师不吝赐教，以便知识储备的有益积累，为以后的社会工作做好铺垫。八、参考文献1 采暖通风与空气调节设计规范2 冷库设计规范3 制冷工艺设计4 冷库建筑5 冷库及冷藏技术6 制冷空调设备产品样本7 冷藏库制冷设备安装与试运转