冷库设计-制冷更新

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1、课 程 设 计设计题目 厦门市某00 t土建冷库含冷库 和制冰间,制冰能力 60t/ 姓 名： 院 (系): 专业班级 : 学 号 ： 指引教师 : 1、冷库概况.1、冷库规模状况该冷库位于厦门市,冷库含冰库和制冰间，制冰能力为60 t.12、冷库的气象资料地名台站位置室外计算温度（）夏季空气调节室外计算湿球温度室外计算相对湿度(%)极端最低温度（)极端最高温度(）最大冻土深度（cm)大气压力(kp)北纬东经海拔(m)夏季通风夏季空气调节日平均最热月月平均夏季通风冬季夏季厦门247180463.31302.489208.4-101.4699.921.3、冷库的平面布置图该冷库的贮冰吨位为90t

2、，贮冰间一间，制冰间一间。（1） 冷间计算面积根据公式：式中:G各冷库计算吨位(t）； V各冷藏间的公称体积（3); 冷藏间的容积运用系数; 食品的计算密度(kg/m)根据制冷装置设计表-14查得贮冰间机制冰密度750。其中=0.(取贮冰间的高度为4.8m，根据表-1-3运用插值法得出)。依上式得，公称容积： 冷库高度的拟定：净高为4.m，堆码高度为3.5。贮冰间有效使用面积为2400/4850,净高4.8堆高35m，净长m净宽20m。（)制冰间a、设计参数使用地:厦门市，夏季平均气温：1。制冰用水温度:20。降温终了温度：。盐水温度：-0。蒸发温度：-15。产量规定:每池20吨。冻结时间：=

3、/(-)=6*19/10=21.6小时式中为系数,取0.6.为冰块顶部厚度,厘米。Ty:盐水平均温度。冰块规格：5kg块。相应冻结时间计算值83小时。载冷剂规定：使用绿化钙盐水作载冷剂，浓度规定18%。b、冰桶规格及冰池设计1、冰桶规格: 上口：30*90,下口：30*60，高8。每只桶容积：(0.60.19+32*）*0.85/=0.0立方米,每块冰重50 K用镀锌板制作。上口用L40*3角钢围边。用40带钢做底圈垫底。示意图如下:、冰桶数量: Nb（）/50=400只。3、冰桶排列间距 行、列间距皆为150。、冰桶排列方案：2行，列。实放冰桶400个。（3） 平面图如下： 2、制冷系统设计

4、方案概述21、设计原则(）满足食品冷加工工艺规定;（2)系统要运营可靠，操作管理以便,有安全保障；（)系统应优先采用新设备、新工艺及新技术;（4)要考虑经济性。22、制冷系统流程双级压缩回路:蒸发器出口回汽调节站气液分离设备低压级压缩机低压级油分离器中间冷却器高压级压缩机油分离器冷凝器贮液桶中冷器高压液体调节站节流阀低循桶氨泵低压液体调节站蒸发器进口蒸发器出口单级压缩回路：蒸发器出口回汽调节站气液分离设备低压循环桶单级压缩机油分离器冷凝器高压贮液器高压液体调节站节流阀低压循环桶氨泵低压液体调节站蒸发器进口蒸发器出口汽液汽液贮冰间-10制冰间-15压缩机部分高压侧部分总调节站3、制冷系统方案内容

5、(1）采用制冷系统:单双级综合氨制冷系统;(）供液方式：氨泵供液；(3）冷间冷却方式:直接冷却; ()融霜方式：贮冰间、制冰间采用墙、顶排管,故采用人工扫霜和热氨融霜相结合的融霜方式。()自控控制措施:制冷系统的安全保护;局部回路的自控(液泵、冷藏间回路)；压缩机指令开停机，库房内的冷却设备在机房的遥控和库温遥测；（6） 冷却水方式:直接冷却方式。.4、机器、设备和管道布置方案机房提成机器间和设备间两部分。制冷压缩机安装在机房内，仪表盘应面向重要操作通道；中间冷却器安装在机房内接近压缩机的近处,靠墙布置；油分离器可随压缩机安装;冷凝器安装在室外离机房出入门较近的地方;高压贮液器布置在室外接近冷

6、凝器,且安装高度应与冷凝器配合，保证液体自流进入;油分离器应根据冷凝器和高压贮液器的标高来布置;总调节站设在机器间便于观测、操作的地方;液氨分离器设在机房之上;低压循环桶设在设备间运用金属固定的平台上；氨泵布置在低压循环桶的下面近处;其他设备均按照有关资料的规定布置。1、机器间：压缩机、总调节站2、设备间:低压循环桶、排液桶、气液分离器、油分离器、液泵、贮液桶、空气分离器3、室外: 加氨站、冷凝器、紧急泄氨站、放空气器、冷却塔、集油器2.5、库房特性冷间名称设计库温度相对湿度冷却设备形式气流组织形式贮冰间-190%墙、顶排管自然对流方式制冰间-209%墙、顶排管自然对流方式3、设计计算书3、设

7、计根据根据冷库制冷设计手册和根据冷库设计规范,按照设计规定（基本资料、设计参数、各库房冷藏容量,冷加工能力、平面布置图等）对整个制冷系统进行设计设计计算。设计内容涉及制冷负荷计算、制冷压缩机、辅助设备、冷却设备、管径的选择及安全保护等。3.21、设计参数冷间 编号室外计算温度夏季通风室外设计计算温度冷间设计温度tn冷间设计相对湿度冷间进库温度冷间出库温度冷间冷加工时间贮冰间1303-690%002h贮冰间230-690003.2.2制冷负荷计算,而a： 温差修正系数。围护构造的外侧加通风空气层,外墙a=3,屋顶a.6。t=t=0-(-)=（1） 传热系数K（附图33）表1各构造层的传热系数K

8、W/（C)围护构造名称贮冰间1贮冰间K外墙1/3.1/3.60.7内墙00屋面1/4.771/4.770.21地面1/2.4/.43（）各冷间围护构造传入热计算（附图-)表2 各冷间围护构造传入热1计算表冷间及库温围护构造面积m2传热系数KW/（m2C)计算温度tw 库内外温差tw-t修正系数Q1W备注贮冰间（01）tn=-6东外墙80.2703611855.6东内墙06010西外墙.2730361.100西内墙00-010北外墙500.273061.1054.6南外墙500.73361.0534.6地面1600.330360.137.84屋面100.21303036小计20.76贮冰间（02

9、)=6东外墙0.2730360东内墙001西外墙007031.0856西内墙0-601北外墙5.270361534.6南外墙50.273061.105346地面160930360.61344屋面00106160193.36小计5207.76总计04.5表 各冷间 1成果汇总表( )贮冰间(0)贮冰间（）总计Q()5207.65207.60415.52货品放热量贮冰间的冷负荷:Q2=2.1*03*（-tn)*G*10/（24*3600）=2.*tn*GG=20tdQ2=291W表4 各冷间 成果汇总表(W)贮冰间(0)贮冰间（02）总计Q（W）219165832通风换气耗冷量由于冷间为贮冰间,无

10、呼吸作用,并且库内无工人长期停留,故操作人员呼吸换气冷负荷可忽视不计。因此觉得无通风换气耗冷量。即Q3为0.电机运转热当量贮冰间用排管式布置,不采用电动设备,因此无电机运转热当量。Q4为0.操作管理耗冷量这部分热量重要涉及：库房照明热量,出入库房时启动冷藏门冷负荷以及操作人员散发热量等三部分，即：取=,每间冷间地板面积16,公称容积是800，温度在0如下,查表2-5表得:每日开门引起换气次数n=.4次;不设空气幕，则空气幕效率修正系数M=1;r值查表2-214可得=9kg/;室内、外空气的焓值，-0.99 kJ/kg，=92.49kJ/g；操作人员数量=人,每个操作人员每秒的放热量=39W。=

11、320+277.197.533.W表5 各冷间 Q5成果汇总表(W)贮冰间(1）贮冰间（02)总计Q5（）331.43315.6630.0库房冷却设备负荷（P=1.0)表8 各冷间冷却设备负荷Q汇总表(）(附图3-5)冷间名称Q1Q2Q3Q4QQq贮冰间(01）507.6082315.40434.46贮冰间(02）527.6058320035.014446 机械负荷是压缩机造型的根据,它不仅要能满足冷库生产高峰负荷的规定，还要考虑到经济性和合理性。为此，应把同一蒸发温度的库房的各类热量按不同状况加以修正，再考虑管路、设备等冷量的损失来拟定机器负荷,即:R 制冷装置管道和设备等冷量损耗补偿系数，

12、对直接冷却系数取R=10;间接冷却系统以=.2;（R取1.07）（附图3-）表9 -1蒸发温度回路机器负荷j汇总表（W)冷间名称n1n2QQn1 Q4n5Q5小计(Qi)贮冰间（01）1507.600.6*532000.5*3315.41364贮冰间（2)1*527.600.*58200053315.1364.总计：072.0制冰间的冷负荷计算制冰间用水温度：25。降温终了温度：-6。盐水温度：-。蒸发温度：-16。T:制冰间温度为20制冰池的长、宽、高分别为5.76、3.80m、12m，共两个相似制冰池。冰块质量(kg)冰桶内尺寸/mm桶重(g)上口内径下口内径外高1.55038090401

13、61601、制冰池传热量Q1。Q1=F（TTy）R式中F:传热面积。m。Ri：总热阻，顶取.5m2/,其她取2.84 m2/。Q1=（3.86*1.25*+3.80*1.25*2+3.86*.8)（+1)/.84+86*3.8*(20+0）/5= 35.23800812371WQ1=Q+Q12=3593. 2、水冷却和冻结热量Q。Q2=1.57*G*（*ts+335+C2tb) 15*20（.19*5335+209*6)=10513.50W、冰桶和冰桶架冷却放热量 3。Q=(t-ty)*1000*(ntb*wbt+nl*l） (b3600） =(-10）)*0*0.419*(32*17.2)/

14、（1.13300） =16.72W4、融冰冷负荷Q4。=00*Q2/g式中Fb：冰块表面积,。:冰块溶化层厚度。取0.002。计算得:b为1.2 mQ=90*14*0.0*1054.550463.62W5、盐水搅拌器运转的发热量Q5。Q=100P。P：搅拌器功率。取8KW。Q000W。=1+Q2Q3+Q+Q5=W合计冷负荷Qjb=(Q1+Q23Q4Q5）*1.12=103.89W。该系统工作工况就是原则工况，计算制冷量即为原则制冷量。、制冷机器设备的选型计算43制冷机器设备的选型计算整个冷库的耗冷量计算后来，便可按机器总负荷进行选择制冷压缩机及所配用的设备。按这个冷库的设计条件，拟定冷凝温度,

15、氨液冷凝后的再冷温度以及制冷压缩机循环的级数,然后进行计算。4.31制冷机器设备的选型计算(1）蒸发温度的拟定 由于蒸发器是直接布置在库房的，比一般库温低10，故贮冰间取-15。冰池的蒸发温度也是-15。（2）冷凝温度的拟定根据厦门地区的水文地质条件及气象条件，采用冷却水循环冷却。冷凝器的进水温度ts1s+=283=3（其中t为室外空气湿球温度,为冷却塔的冷幅高),冷凝器的出水温度为t= ts1231+2=3（立式冷凝器）式中m对数平均温差，取值范畴为6，取4。由此计算出冷凝温度为。(3）吸入温度的拟定 对于氨泵供液系统，设计工况的吸入温度为-0。(4）过冷温度的拟定 采用过冷器时，过冷度为3

16、；（5）制冷循环压缩机的级数拟定此冷库规定蒸发温度-15。当冷凝温度为36时,相应的冷凝压力为=1391.6Kpa；当贮冰间蒸发温度为-1时,相应的蒸发压力为=23.2Ka；按照冷凝压力和蒸发压力的比值考虑:贮冰间：=5.893。因此所有库房要考虑管道的伸缩，采用热补偿措施。62 热补偿措施 热补偿措施有两种：自然补偿措施和采用伸缩弯补偿措施。本设计采用的是自然热补偿措施，它涉及L型自然热补偿措施和Z型自然热补偿措施。.3 管道的隔热低温管道隔热层的计算原则是：应使规定得的隔热层厚度能保证隔热层外表面的温度不低于本地露点温度,以避免管道外表凝结滴不或结霜。由传热学可知，隔热层的传热公式为:式中

17、:管道轴线方向上单位的传热量，；管道外制冷剂温度,;管道内制冷剂温度,；管材的导热系数，;隔热材料的导热系数，；管内侧制冷剂液体系数，;管外侧隔热层外表面空气放热系数,；管子内径,;管子外径，;D包隔热层后的外径（D=+)，m；隔热层厚度，m;上式中,热阻项和相对于其她热阻要小得多,因此在计算式中可忽视不计，又式中：隔热层表面温度，。因此得:为保证隔热层外表面不结露,必须使高于本地平均温度下的露点温度左右。隔热材料选用橡塑海绵PVC/NBR，隔热材料的导热系数0.0选一管道计算其保温层厚度。查表得：272=9;=31;=-33；=3mm；=0.8；=8.1。经计算得：D=0.102m；=0.m

18、7 机器、设备明细表机器、设备明细表机器/设备的名称型号数量(台）生产厂的名称单级压缩机100系列N2A-11大连冷冻机厂单级压缩机100系列LN6AW10-13大连冷冻机厂立式蒸发器Z-102大连冷冻厂立式蒸发器LZ-07大连冷冻厂冷凝器W04大连冷冻厂贮冰间节流阀J1-001大连制冷设备厂制冰间节流阀20J101大连制冷设备厂油分离器型YF20T1大连冷冻机厂贮液器A1大连冷冻机厂 汽液分离器A-100型1大连冷冻机厂低压循环桶XZ1.51大连冷冻机厂氨泵40-401大连冷冻机厂排液桶PYA-11大连冷冻机厂空气分离器F-32B1大连冷冻机厂集油器J30大连冷冻机厂中间冷却器ZL101大连冷冻机厂贮冰间过滤器YG-251大连冷冻机厂制冰间过滤器Y-25大连冷冻机厂设计总结