小型冷藏库电路设计700t吨冷藏库制冷工程设计论文

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1、 小型冷藏库电路设计目 录目录2前言31.1设计题目的选题缘由与意义.51.2 本课题的主要研究容.61.3 设计题目的关键问题与难点.61.4 冷库的分类.61.5 冷库的发展现状与存在的问题.72原始资料.102.1建筑概况.102.2建筑规模102.3冷库生产流程102.4设计围102.5设计依据.102.5.1气象参数112.5.2设计参数113 设计方案论证.123.1蒸发回路的划分.123.2供液方式的选型.123.3向蒸发器的供液形式123.4 冲霜排液方案设计133.5 采用制冷机的形式133.6冻结、冷藏的冷却设备的形式3.6.1冷藏间的冷却设备的形式3.6.2冻结间的冷却设

2、备的方式3.7液泵回路（液泵循环供液）的自动.3.2供液方式的选型.3.3向蒸发器的供液形式.3.4 冲霜排液方案设计.3.5 采用制冷机的形式.3.6冻结、冷藏的冷却设备的形式.3.6.1冷藏间的冷却设备的形式.3.6.2冻结间的冷却设备的形式.3.7液泵回路（液泵循环供液）的自动.4 冷库建筑平面布置方案.5热负荷计算.166 压缩机的选型24.6.1压缩机的选型计算.6.1.1 蒸发温度Tz的确定.6.1.2 冷凝温度Tl的确定.6.1.3 中间冷却温度Tzj确定.6.1.4 吸气温度Tx的确定.6.1.5 过冷温度T的确定.6.1.6各状态点的焓值和比体积的确定.6.2压缩机的选型.7

3、 换热设备的选型.277.1冷凝器的选型.7.2蒸发器的选型.8 辅助设备的选型.288.1集油器的选型.8.2空气分离器的选型.8.3低压循环桶的选型.8.4 高压贮液器的选型.8.5 排液桶的选型.8.6氨泵的选型.9 管径的选择计算.339.1回汽管的选择计算.9.2供液管的选择计算.9.3排气管的选择计算.9.4吸气管的选择计算.9.5总调节站高压液体管的选择计算10 管道与设备保温层厚度的校核3510.1-30系统管道设备外表面温度的计算10.2 -35系统管道设备外表面温度的计算10.3保温层厚度的确定小 结.37 辞.39参考文献.401前 言1.1设计题目的选题缘由与意义冷库是

4、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形成比较完整独立的工业体系，并成为食品流通领域的我国冷冻冷藏行业的现状与发展趋势支柱产业之一，对促进畜牧业生产、出口创汇与繁荣市场等做出了重大贡献。特别是改革开放以来，消化和吸收国外先进技术与设备，促进了我国冷冻冷藏行业的进一步发展。随着我国人民的生活水平的提高，对冷冻冷藏食品的需求比重必定越来越高。美国的人口是我国人口的六分之一，冷藏容量却是我国的三倍半；日本的人口只有我国人口的十分之一，冷藏容量也有我国的二倍。从市场需求的发展趋势看，我国的现有冷藏容量还十分不足，必须在有关部门的统一协调下，合

5、理规划，大力发展，同时，要防止盲目建设，保证我国冷冻冷藏行业持续健康发展。解放前，我国食品冷藏工业十分落后。解放后，在党中央的英明领导下，随着人民生活水平日益提高，副食品经济和对外贸易不断扩大，使各种类型和规格的冷藏库、冷藏汽车、冷藏火车、冷藏集装箱等得到迅猛发展。截止1987年不完全统计，我国冷库冷藏吨位达350吨。但是人均冷库占有量仍大大低于发达国家。 进入80 年代以后，食品冻结装置的形式有了很大改进和发展。通过自行研制和引进、消化、吸收，我国已能生产推进式、流态式、螺旋式、隧道式等多种形式的速冻装置，改变了过去主要依靠冻结间的冻结模式。在品种上，也一改冻白条肉，冻大盘鱼、虾等传统产品结

6、构，开发出许多种类的快洁、方便、富有营养食品，以满足人民生活不断提高的需求。国制冷市场非常庞大，涉与的地域也非常广，大到尖端、国防、化工生产、畜牧水产渔业、肉类加工、食品、果蔬加工，小到菜篮子与千家万户，日常生活，几乎无所不与。我国速冻食品从生产企业-零售-家庭的冷冻链已经形成，随着人民生活水平的提高，对食品的卫生、营养、新鲜、方便性等方面的要求也日益提高，冷藏链的发展前景将十分广阔。食品工业是应用制冷技术最早最多的领域。由于肉类、水产品、水果、蔬菜、蛋类等易腐食品的生产有较强的地区性和季节性，为了调剂淡旺季，保障供给，就需要对食品冷加工，冷藏与冷藏运输，这样冷库等就应运而生。冷藏制冷装置也用

7、于贮存其他物品，如药品、生物疫苗、感光材料等。随着经济的发展和人们生活水平的提高，对食品的要求越来越高，并由此提高了发展和完善食品冷藏链的要求。冷库是食品冷藏链中的重要环节，因此冷库的发展越来越受到社会的重视。1.2 本课题的主要研究容随着冷冻冷藏技术的发展，冷库建筑很快形成了一门新颖的建筑学科，成为整个冷藏科学技术领域的一个重要组成部分。冷库建筑除了具备土木建筑工程的一般知识外,更重要的是研究冷库维护结构隔热隔汽性能与其构造特点,研究建筑材料,建筑结构在低温环境中的热工特性,创造更适于易腐物品贮藏的低温环境,减少自然界传热传质过程对它的影响。合理的维护建筑是制冷装置节能的重要因素,也是制冷系

8、统运行好坏的主要条件之一。1.3 设计题目的关键问题与难点1.冷藏间、冻结间、机房设备间的建筑平面布置方案。2.冷藏间与冻结间面积计算、冷负荷计算。3.制冷压缩机的选择，供液方式的选择，蒸发回路的选择。4.辅助设备的选型计算。（贮液器、冷凝器、中间冷却高压循环排液桶、集油器）5.冻结间冷风机的选型、布置。6.冷藏间的排管布置方案。1.4 冷库的分类 1.按冷库的使用性质分类（1）生产性冷库：主要建在鲜货产地附近，货源比较集中饿地区或鱼业基地，通常是作为肉类 联合加工厂、水产品加工厂、禽蛋加工厂、乳制品加工厂等企业的一个重要组成部分。这类冷库配有相应的屠宰车间、理鱼间、整理间，设有较大的冷却、冻

9、结加工能力和一定的冷藏容量。食品在此进行冷加工后经过短期贮存即运往销售地区、直接出口或运至分配性冷库作长期贮存。故要求建设在交通便利的地方，并配备适当的制冰能力和冰库，以便和冻品运输形成配套生产能力。（2）分配性冷库：主要建在大中城市，调节市场供应。其冷藏容量大而冻结能力比较小。（3）中转性冷库：主要指建在鱼业基地的水产冷库，进行大批量冷加工后，通过冷藏车、船向外地调拨或提供出口。（4）综合性冷库：指兼有生产性和分配性的冷库。（5）零售性冷库：一般建在工矿企业或大型副食品店、菜市场，供贮存零售用。 2.按建设规模分类目前，冷库容量划分也未统一，一般分为大、中、小型。大型冷库的冷藏容量在1000

10、0t以上；中型冷库的冷藏容量在100010000t；小型冷库的冷藏容量在1000t以下。3.按冷库层数分类（1）单层冷库；（2）多层冷库；（3）高层冷库；4按冷藏设计温度分类：分为高温、中温、低温和超低温四大类冷库。一般高温冷库的冷藏设计温度在-2至+8；中温冷库的冷藏设计温度在-10至-23；低温度，温度一般在-23至30；超低速冻库温度一般为-30至-80。5按库体结构分类 （1）土建冷库：这是目前建造较多的一种冷库，可建成单层或多层。建筑物的主体一般为钢筋混凝土框架结构或者砖混结构。土建冷库的围护结构属重体性结构，热惰性较大，室外空气温度的昼夜波动和围护结构外表面受太阳辐射引起的昼夜温度

11、波动，在围护结构中衰减较大，故围护结构表面温度波动就较小，库温也就易于稳定。 （2）组合板式冷库这种冷库为单层形式，库板为钢框架轻质预制隔热板装配结构，其承重构件多采用薄壁型钢材制作。库板的、外面板均用彩色钢板（基材为镀锌钢板），库板的芯材为发泡硬质聚氨酯或粘贴聚苯乙烯泡沫板。由于除地面外，所有构件均是按统一标准在专业工厂成套预制，在工地现场组装，所以施工进度快，建设周期短。（3）山洞冷库一般建造在石质较为坚硬、整体性好的岩层，洞体侧一般作衬砌或喷锚处理，洞体的岩层覆盖厚度一般不小于20m。（4）覆土冷库它又称土窑洞冷库，洞体多为拱形结构，有单洞体式，也有连续拱形式。一般为砖石砌体，并以一定厚

12、度的黄土覆盖层作为隔热层。用作低温的覆土冷库，洞体的基础应处在不易冻胀的砂石层或者基岩上。由于它具有因地制宜、就地取材、施工简单、造价较低、坚固耐用等优点，在我国西北地区得到较大的发展。1.5 冷库的发展现状与存在的问题由于冷库建筑有效的保持了食品的原有风味、组织、新鲜度和营养价值，作为易腐食品冷藏和保鲜的一种重要手段，冷库建筑在世界围获得了很大的发展。以美、日两国为例，截止1979年日本达790万吨，美国在1973年就拥有冷库1684万吨。根据国际制冷学会近年的估计，全世界每年生产的食品中，约有40%被腐烂掉。因此大力发展冷库建筑仍是世界性的迫切问题之一。我国的冷冻冷藏行业经过几十年的发展已

13、形成比较完整独立的工业体系，并成为食品流通领域的支柱产业之一，对促进畜牧业生产、出口创汇与繁荣市场等做出了重大贡献。特别是改革开放以来，消化和吸收国外先进技术与设备，促进了我国冷冻冷藏行业的进一步发展。据统计，全国现有冷冻冷藏能力已达500 多万吨，其中外资、中外合资和私营冷库约50 万吨，国有冷库450 多万吨，大都属于贸、农业、外贸和轻工系统，其中贸系统冷库容量达300 多万吨，占全国总量的60以上。国有企业从业人员达70 多万人，日冻结加工能力约9 万吨，日制冰能力约7 万吨，日贮冰能力约16 万吨。我国冷藏库的单库规模，大型的每座容量0.5 万吨以上，小的为百吨左右。建筑形式大、中型冷

14、藏库以多层建筑为主；小型冷藏库均为单层建筑。我国的各类冷藏库，不论规模大小或功能如何，以往均按土建工程的模式建造，到目前这种模式仍占主导地位，而发达国家于本世纪六十年代就以予制装配式冷藏库取代了其他方式建造的冷藏库。由于受各方面原因的影响和自身条件的制约，我国冷冻冷藏行业还存在着不少问题。我国冷藏库的空间利用率与周期利用率低，传统的冷库设计一般高5 m左右，但在实际操作应用中，尤其是无隔架层的冷库利用率低于50%，如物品堆码的高度一旦达到3.2 m 时，外包装为纸箱的食品，因重压变形、吸潮等原因极易出现包装破裂、倒塌等现象，导致食品品质降低，造成较大的经济损失冷库布局不合理，冷藏运输仍是薄弱环

15、节，沿海经济发达地区，冷库容量偏小，商品库存量大的矛盾日益加剧；而地经济欠发达地区，商品库存量小，冷库利用率低，始终未得到解决。还有，有的地区小冷库林立，缺乏统一规划和管理，既浪费了能源，又给安全生产带来了隐患。机械制冷运输车辆远远不能满足经济增长的需求。目前特别是短途运输，大多是在没有保温措施的情况下进行，对冷冻（速冻）食品的品质有较大的影响；而长途运输，虽然采取了保温机械制冷车辆，但厢体温度也难达到保质要求。在食品冷藏中流通的冷冻（速冻）食品，包装是一个急待解决的问题。目前市场上流通的冷冻（速冻）食品包装缺少必要的保温性能，在常温下包装物品温升得快，对冷冻（速冻）食品的品质影响很大。而且我

16、国冷库自动化控制程度低迷。国外冷库的制冷装置广泛采用了自动控制技术，大多数冷库只有13名操作人员，许多冷库基本实现夜间无人值班。而我国冷库的制冷设备大多采用手动控制，或者仅对某一个制冷部件采用了局部自动控制技术，对整个制冷系统做到完全自动控制的较少，货物进出、装卸等方面的自动化程度普遍较低。国很多冷库属于无证设计、安装，缺乏统一标准，缺乏特种设备安全技术档案现象较为普遍。操作人员未经专业培训无证上岗，管理人员安全意识淡薄。部分容积500 m3以上以氨为制冷剂的土建食品冷库，其库址选择、地基处理、制冷设备安装等严重不符合冷库设计规（GB50072-2001）的要求，存在诸多安全隐患。许多冷库名为

17、气调库却达不到气调的目的，部分低温库成就面临停用或只能按高温库降级使用的局面。由此看来，大力发展冷库仍是我国迫切解决的问题。2原始资料2.1建筑概况本工程服务于小城镇农业畜牧养殖需要，适合对各类养殖的猪、羊、禽、兔、水产食品的冷冻冷藏加工生产。本设计的冷藏库于不同的食品加工车间配合能形成集屠宰、分割、冻结、冷藏为一体的生产型食品加工企业。冷藏库库容700吨，层高4.8米，净面积约680平方米左右（以冻肉计算重度）；该冷藏库制冷工程应满足肉、禽类（肉鸡）的宰杀、分割、冻结、包装冷藏等生产工艺要求。冻结间每天加工能力按照11吨设计。采用氨作为制冷剂。2.2建筑规模冷藏库的库容量为700吨，所以按规

18、模来说只是小型冷藏库。2.3冷库生产流程冷藏库是在特定的温度和相对湿度的条件下，加工和贮藏食品、工业原料、生物制品以与医药等物资的专用建筑物，从活畜进场到成品出厂的大致流程是：活畜进厂-验收检疫-病畜隔离-急宰-处理活畜进厂-验收检疫-健康畜饲养侯宰-屠宰加工-肉类冷加工（在冷藏库）-出厂 具体流程如下图所示：入库检验分级冷却过磅包装冻结冷藏过磅出库冷藏库建筑仅仅是食品联合加工企业的一个组成部分，肉类冷加工（包括冷却、冻结、冷藏）只是整个生产流程中的几个环节，因此冷藏库肉联厂的布置必须服从总体规划，与整个流程紧密地合理地衔接起来。2.4设计围根据毕业设计任务书和相关资料，本次设计围应包括以下容

19、：1、冷藏库、冻结间、机房的建筑平面布置方案。2、冻结间、冷藏间面积计算、围护结构保温厚度计算与冷负荷的设计计算书。3、制冷方案的选择（制冷机的形式选择：供液方式选择；蒸发回路的选择）。4、制冷压缩机与中间冷却器、冷凝器、冷却塔、贮液器、低压循环桶、排液桶、油分离器、集油器等相关辅助制冷装置的选型以与其在机房、设备间的布置方案。5、冻结间冷风机或搁架排管轴流风机的布置方式。6、冻结间和冷藏间的气流组织形式和融霜方式方案。7、冷藏间的排管（或冷风机）布置方式方案。8、冻结间和冷藏间的气流组织形式和融霜方式。2.5设计依据2.5.1气象参数按照采暖同风与空调设计规地区取值。室外计算温度（取夏季空调

20、日平均温度）：31.3；室外计算湿球温度：26.7夏季最热月室外空气平均相对湿度73% 。2.5.2设计参数冻结间设计温度：-25；（冻品出冻温度-17计算）冷藏间设计温度：-203 设计方案论证3.1蒸发回路的划分由于冻结间、冷藏间外温度差别很大，所以应该分别采用不同的蒸发温度，更经济。若采用一样的蒸发温度，则造成浪费。但是虽然蒸发温度不同，冷凝温度却一样，冷凝温度决定于冷却水温度与冷凝器形式，所以两个不同的蒸发温度系统可以选用一样的冷凝温度，共用一套冷凝系统，这样可以简化系统，节省资金，更经济。在保证食品冷加工、冷贮藏的质量的前提下，兼顾系统的经济合理性，本工程蒸发温度回路划分如下：根据冷

21、库的规模，采用两个蒸发回路，即冻结间采用一个蒸发回路（35），冷藏间采用一个蒸发回路（26）。3.2供液方式的选型氨泵供液系统的特点：（1）由于蒸发器氨液流量远大于蒸发量。制冷剂有较高的流速和更大的湿周，在蒸发器制冷剂大体上呈“雾环流”，这样既加强了蒸发器表面的热交换强度又减轻了润滑油对管壁的污染程度，从而使蒸发器全部换热面积得以比较充分的发挥作用。提高了蒸发器的实际换热量。（2）氨泵强制输送氨液，蒸发器制冷剂流量大，进液压力高，对蒸发回路复杂、流程长、蒸发器高差大的情况仍能够确保蒸发器有比较均匀的供液。（3）循环桶的体积大，提供了充分的气液分离条件，虽然进气管有数倍于蒸发量的二次液体进入，压

22、缩机仍然能够吸入干饱和蒸汽，在确保循环桶正常工作液面的情况下不会出现湿压缩。（4）循环桶可以兼做排液桶，简化了系统和融霜操作程序，通过融霜过程自蒸发器冲霜回的润滑油与由供液管中的氨液带入的润滑油大部分在循环桶中沉积下来，由循环桶下部的放油管放出，减少了进入蒸发器的机会。（5）设备和调节站均集中于制冷机房，便于操作和集中管理。由于循环桶直径大、液面稳定，加之氨泵启闭和保护简单很容易实现自动控制。直接膨胀式供液的特点：1.利用了高压液体能量，减少了无功损耗。2.由于设备少，系统简单，一次投资低于其他系统。3.高压液体节流过程中的闪发气体被送入蒸发器影响传热效果。重力供液的特点：1.高压氨液节流后产

23、生的闪发气体被彻底分离，进入蒸发器的是完全的液体，避免了闪发气体对传热的影响。2.液柱高度影响蒸发温度。由以上的分析可知，氨泵供液制冷系统比直接膨胀供液或重力供液系统要优越的多，所以，选用这种供液方式。3.3向蒸发器的供液形式氨泵供液系统向蒸发器的供液形式有两种，分别是氨液从上部进入，气液混合物从下部返回，称为上进下出式；氨液从下部进入，气液混合物从上部返回，称下进上出式。无论那种形式目前在制冷系统中应用都很普遍，在设计应注意它们的特点。上进下出式供液形式的主要特点：（1）氨液进入蒸发器后靠自重自然下流，因此，低压循环桶的安装位置必须低于所有蒸发器，这对于制冷机房提出了特殊的要求，若没有可利用

24、的现成条件，势必增加基建费用。（2）氨泵停止工作后，蒸发器未蒸发的氨液靠自重立即流回低压循环桶，蒸发器变空，库房温度不会继续降低，要求严格控制温度的制冷装置，采用这种供液方式，可准确的控制低温环境温度。便于实现自动控制且自动控制设备也较简单。（3）由于蒸发器氨液自上而下靠重力回流，因此更容易将蒸发器的润滑油冲刷出来，减轻了润滑油对蒸发器表面的污染，降低了壁管传热阻。（4）对蒸发器进行融霜时，只要停止供液，马上就可以进行，省时省力。（5）循环桶必须能够容纳氨泵停止运转后从蒸发器回流的全部制冷剂液体。因此需要设置较大容积的循环桶，当采用循环桶兼排液桶时还需要进一步增大循环桶容积。（6）当蒸发器组数

25、较多且并联支路多的情况，不容易作到配液均匀，有时要在各支路上装设调节阀进行调节，如果各支路蒸发器纵向高差较大，蒸发器蒸发压力不受液柱的影响。下进上出供液形式的主要特点：（1）液进入蒸发器始终处于压力输送状态，即使在蒸发器组数多且并联支路多的情况下也容易作到配液均匀。（2）当库房温度已达到设定值，虽已停止供液，蒸发器仍然残存的氨液，他们继续蒸发吸热、使库房温度下降，对于温度环境温度要求严格控制的制冷装置带来一定困难，且自动控制系统复杂。（3）蒸发器组数多高差大的情况下，位置低的蒸发器承受了较大的静液柱压力，造成蒸发压力的升高。（4）蒸发器始终有残存氨液，蒸发器融霜之前要先行排液，费时麻烦。通过以

26、上的比较，结合本次设计的特点，选用下进上出的供液方式。3.4 冲霜排液方案设计冻结间和冷藏间设有热氨融霜，平时采用人工扫霜。热氨融霜前应停止向融霜冷间供液，以减少蒸发器的排液量。冲霜时，蒸发器的氨液全部排入排液桶，冲霜完毕后液体可通过加压，使氨液进入低压循环桶继续向冷间供液。3.5 采用制冷机的形式表3-1螺杆式压缩机与活塞式压缩机的对比 对比项压缩机优点缺点结论螺杆式压缩机1.转速高、重量轻、体积小、占地面积小、吸排气脉动低。2.结构简单，机件数量少，易损件少。1.价格高，不经济本工程需冷量小，要求机房占地面积小，管理方便等要求，因此选择活塞式压缩机组。活塞式压缩机1.适应压力围于制冷量围广

27、。2.材料要求低.、加工容易，造价低。1.结构复杂2.不能连续输气，输气时产生压力脉动。3.6冻结、冷藏的冷却设备的形式3.6.1冷藏间的冷却设备的形式表3-2自然对流与有组织的冷风循环的对比 对比项目设备形式优点缺点结论自然对流1.设计制作简单、食品干耗小，耗电少。1.库温度不均匀，不便除霜2，排管金属消耗量大，制作期长。综合考虑到冷库的净面积较小，且冻结物包装简单，选用自然对流方式。由于采用氨泵供液，采用盘管式排管。 有组织的冷风循环1. 有冷风机使库温度均匀2. 不用人工冲霜3. 节省钢材和投资，安装方便。4. 易于实现自动化。适于贮藏包装冻品。1.增加干耗3.6.2冻结间的冷却设备的形

28、式表3-3强烈吹风型冻结车冻结搁架排管冻结对比项目设备形式优点缺点结论强烈吹风型冻结车冻结1.温度均匀、冻结效果好。1.系统复杂强烈吹风型冻结车方式应用比较普遍，便于管理。搁架排管冻结1.食品与排管接触，传热效果好。1.难于冲霜，只能人工扫霜。3.7液泵回路（液泵循环供液）的自动控制（1）液位控制每个低压循环桶装设两套UQK-40型遥控液位计，如下图所示，其中一套UQK-40与供液电磁阀ZCL-25YB配套，以维持低压循环桶的正常液面（3035）。另一套UQK-40起安全保护作用，当桶液位超过高液位（70）时报警，并与压缩机电机线路连锁，经延时切断电源，做事故停车。图3-1（2）流量旁通氨泵排

29、出管道上装设ZZRP-32旁通阀，以旁通多余的流量，避免出现蒸发器中液面升高，库房温度反而难以降温，又增加动力消耗的不正常现象的出现。根据经验，一般把旁通阀调至泵的排出管压力表读数与低压循环桶的压力表读数的差值为0.240.27MPa，当泵的排除压力超高时，旁通阀开启。（3）氨泵保护屏蔽泵不能断液，并且对气体特别敏感，液位波动或压力剥夺能引起气蚀而导致断液。因此，须设置压差保护器（CWK-11），用以控制进出口压差，压差（压差取5060kPa）低于某一调定值时，发出报警信号，停止氨泵运转。3.8中间冷却器的自动控制3.9 制冷系统供冷方式的确定4 冷库建筑平面布置方案4. 平面布置5热负荷计算

30、供冷方式分集中供冷和分散供冷。集中供冷：将制冷压缩机和辅助设备集中布置在一个机房集中管理，通过管道把压缩机和冷间蒸发器连接起来，对用冷场所进行降温，这种方式称为集中供冷。分散供冷：将自动性能好的制冷机组（多为压缩冷凝机组）分散设置在各用冷场所的附近（如冷库的站台上），不再集中设置机房，形成多个单独制冷系统的方式称为分散供冷。集中供冷的主要特点有：（1）制冷设备能统筹考虑，因而制冷装机总容量较低，投资费用稍低一些。但要专门的一间机房，增加建筑面积。（2）吸气管道长，耗电多冷冻机装卸运载时不经济（即是负载减少，电耗并不成比例减少）可采用蒸发式冷凝器，它与冷却塔和壳管式冷凝器比较，冷凝温度低，电耗低

31、。（3）集中管理方便系统大而复杂，要求有专门知识和技术熟练的工人进行日常管理。冷冻负荷大时（一时大量进库）冷冻机和一互相切换帮助降温。（4）万一氟利昂泄漏或水分侵入时危害大，室氨大量泄漏，危害更大。（5）工艺设计复杂，现场安装调试工作量大，尤其管道施工量达，工期长。分散供冷的主要特点有：（1）总制冷装机容量高，因而设备费用稍高些。但不需要专设机房，可将制冷机组设置于穿堂，减少建筑面积。（2）吸入管道短，阻力损失小，有利于节电各台冷冻机由库温继电器控制（根据热负荷变化），运行较为经济压缩机组虽然分散，但水冷式冷凝器仍合用冷却塔，冷却水泵动力仍较大。（3）机组台数多，分散设置，管理上较麻烦系统小而

32、简单，易于自控，不需要熟练冷冻技工。但保养和检修时要依靠外部力量。某冷间配置的压缩机不能帮助其他冷间的冷却降温。（4）单机制冷量小，制冷剂充注少，万一氟利昂泄漏时，对商品与环境影响较小。（5）工艺设计简单，现场安装调试容易，工期短，费用少。根据两种方式的特点与从本次设计的实际出发，故选用集中供冷的方式。5.3.2货物热流量的计地区室外计算温度（取夏季空调日平均温度）31.3;室外计算湿球温度26.7;夏季最热月室外空气平均相对湿度73% ;冻结间设计温度-25;冷藏间设计温度-20;保温材料采用硬质聚氨泡沫塑料。表5-1冻结间外墙传热系数表冻结间外墙各层 （m）（w/mk）Ri (m2) /w

33、墙外侧传热系数w0.044砖墙0. 370.8140.455硬质聚氨酯泡沫塑料0.250. 0318.065墙侧传热系数n 0.083 R=Ri=（） （5.1）=0.044+0.455+8.065+0.083=8.647 (m2) /w外墙实际热阻值 K1=1/R=0.116w/(m2)表5-2冷藏间外墙传热系数表冷藏间外墙各层 （m）（w/mk）Ri (m2) /w墙外侧传热系数w0.044砖墙0. 370.8140.455硬质聚氨酯泡沫塑料0.20. 0318.065墙侧传热系数n 0.125R=Ri=（）=0.044+0.455+6.45+0.125=7.07 (m2) /w外墙实际热

34、阻值 K1=1/R=0.141w/(m2)表5-3冷藏间地坪结构传热系数表地坪结构(m)(W/m)R(m/ W)钢筋混凝土基层0.21.550.125水泥砂浆找平两层0.020.930.022挤压型聚苯乙烯泡沫板0.20.0296.900钢筋混凝土荷载层0.011.550.006侧传热系数0.125冷藏间地坪R=Ri=（）=0.125+0.022+6.9+0.006+0.125=7.142 (m2) /w地坪实际热阻值为K2=1/R2=0.138 w/(m2)表5-4冻结间地坪结构传热系数表地坪结构(m)(W/m)R(m/ W)钢筋混凝土基层0.21.550.125水泥砂浆找平两层0.020.

35、930.022挤压型聚苯乙烯泡沫板0.20.0296.900钢筋混凝土荷载层0.011.550.006侧传热系数0.083冻结间地坪R=Ri=（）=0.083+0.022+6.9+0.006+0.125=7.1 (m2) /w地坪实际热阻值为 K2=1/R2=0.139 w/(m2)表5-5冻结间楼板传热系数表 楼板各层 （m）（w/mk）Ri (m2) /w硬质聚氨酯泡沫塑料0. 250.0310.044水泥沙浆找平0.020. 8148.06钢筋混凝土板0.051.550.022n 0.083冻结间楼板R=Ri=（）= 8.06+0.022+0.058+0.083=8.249 (m2) /

36、w楼板实际热阻值为 K3=1/R3=0.121 w/(m2)表5-6冷藏间楼板传热系数表 楼板各层 （m）（w/mk）Ri (m2) /w硬质聚氨酯泡沫塑料0. 250.0310.044水泥沙浆找平0.020. 938.06钢筋混凝土板0.051.550.022n 0.125冷藏间楼板R =Ri=（）=8.06+0.022+0.032+0.083=8.197 (m2) /w楼板实际热阻值为 K3=1/R3=0.121 w/(m2)3.8中间冷却器的自动控制5.3.2货物热流量的计Q1= AKat表5-7冷藏间围护结构热负荷序号库房名称与库温维护结构名称室外计算温度()面积(m2)传热系数w/(

37、m2)aQ1(w)Twt1冷藏间-20（C1）北外墙31.351.317.69*5.60.1411.05752西外墙21.4*5.60.1411.05899南外墙17.69*5.60.1411.05752地坪17.69*21.140.1380.71588楼板17.69*21.140.1211.227862冷藏间-20（C2）北外墙31.351.316.24*5.10.1411.05752东外墙13.48*2.10.1411.05856南外墙16.24*5.10.1411.05752地坪16.24*13.480.1380.71588楼板16.24*13.480.1211.22786Q1=6.78

38、+6.74=13.52KW （5.2）其中:h1、h2货物初始降温时、终止降温时的比焓 KJ/KgBb货物包装材料质量系数Cb货物包装材料的比热容KJ/(Kg)t1、t2包装材料进入冷间、在冷间终止降温时的温度 t食品加工时间 ht1=-17，t2= -20，h1=7.1 KJ/Kg ，h2=0 KJ/Kg，B=0.6，Cb=1.47每间冷藏间一天的进货量G= 11000Kg （5.3）nr :操作人员数 取13人；:冷间空气密度 取1.395 kg/m ；hw hn :分别为室外室空气的含热量值（kj/kg ）；Tw=31.3,Tn=-20时,hw=82.061 kj/kg；hn=-18.3

39、8 kj/kg；代入公式得：=15.17kw （5.4）其中d每平方米地板面积照明热流量w/m2；Ad冷间地面面积m2；Vn冷间净容积m3；n冷间空气密度Kg/m3；n: 每日开门换气次数 n=2；hw、hn冷间外、空气的比焓 KJ/Kg；nr操作人员的数量；r每个操作人员产生的热量 w；qr: 每个操作人员产生的热量 （W/人）qr=410（W/人）；A=680m2V=3264m2=7.7kw5.3.2货物热流量的计QJ=(n1Q1+ n2Q2+ n3Q3+ n4Q4+ n5Q5)RQJ：机械负荷 （KW）n1: 围护结构传热量的季节修正系数 查表n1=1.0 ；n2：货物热量的机械负荷折减

40、系数 查资料，冷藏间取0.6；n3：同期换气系数，取0.5；n4：电动机同期换气系数 查表，取0.5；R：制冷装置与管道等冷损耗补偿系数 取1.07；则冷藏间的机械负荷为：QJ=(n1Q1+n2Q2+n3Q3+n4Q4+n5Q5)R = (1.013.51+0.60.82+115.17+0.57.7)1.07=35.34KW表5-8冻结间围护结构热负荷序号库房名称与库温维护结构名称室外计算温度()面积(m2)传热系数w/(m2)aQ1(w)Twt1冻结间-25（D1）北外墙31.356.37.04*3.80.1161.05183.45东外墙6.84*3.80.1161.05178.24西墙7.

41、04*6.840.1161.00169.75地坪7.04*6.840.1390.6226.10楼板7.04*6.840.1211.20393.642冻结间-25（D2）南墙31.356.37.04*3.80.1161.05183.45东外墙6.84*3.80.1161.05178.24西墙6.84*3.80.1161.00169.75地坪7.04*6.840.1390.6226.10楼板7.04*6.840.1211.20393.64=1.15+1.15=2.30KW （5.5）其中:h1、h2货物初始降温时、终止降温时的比焓 KJ/Kg；Bb货物包装材料质量系数；Cb货物包装材料的比热容KJ

42、/(Kg)；t1、t2包装材料进入冷间、在冷间终止降温时的温度 ；t食品加工时间 h；t1=35，t2=-17，h1=318.0 KJ/Kg ，h2=7.1 KJ/Kg，B=0.6，Cb=1.47；冻结间一天的进货量G=11/1.51000=7300 Kg；5.3.3电动机的运转热流量选择冰轮集团DJ-125干式冷风机，选择4台。电动机的运转热流量Q4=1000Pbb 其中Pb电动机的额定功率 Kw；热转化系数 取1；b电动机运转时间系数 取1；Q4=10002.2411=8.8kw；5.3.4冻结间的设备负荷P=1.3Q=Q1+PQ2+Q3+Q4+Q5=2.30+1.354.6+0+8.8+

43、0=82kw5.3.5冻结间的机械负荷QJ=(n1Q1+ n2Q2+ n3Q3+ n4Q4+ n5Q5)RQJ：机械负荷 （KW）n1: 围护结构传热量的季节修正系数 查表1.0 ；n2：货物热量的机械负荷折减系数 查资料，冻结间取1.0； n3：同期换气系数，取1.0 ；n4: 同期操作系数 查表，冻结间取1.0 ；R：制冷装置与管道等冷损耗补偿系数 取1.07；则冻结间的机械负荷为: QJ=(1.02.3+1.054.6+18.8)1.07=70.30 kw。6 压缩机的选型6.1压缩机的选型计算6.1.1 蒸发温度Tz的确定冻结间Tz=-35 冷藏间 Tz=-30 6.1.2 冷凝温度T

44、l的确定本系统采用立式冷凝器。市室外湿球温度Ts =26.7冷凝器的进水温度：t1=Ts+ (Ts为夏季湿球温度，为冷却塔的冷幅高) =26.7+4=30.7 (取31 ) 冷凝器的出水温度：t2=t1+2=31+2=33 冷凝温度为： tl=（31+33）0.5 6=386.1.3 中间冷却温度Tzj确定氨两级压缩制冷系统中，当低压级和高压级的耗功都最小，制冷系数最高时，其中间温度为最佳中间温度（理想中间温度） 由塞拉公式确定当Tz-40，Tl40时，Tzj=0.4 Tl+0.6Tz+3所以，冻结间：Tzj=0.438+0.6(-35)+3=-2.8 冷藏间：Tzj=0.438+0.6(-3

45、0)+3=0.26.1.4 吸气温度Tx的确定本系统为氨制冷系统，一般氨吸气过热度取5。Tr=Tx-Tz=56.1.5 过冷温度T的确定 氨两级压缩制冷系统中，过冷温度取为中间冷却器蛇形盘管的出液温度，即过冷温度比中间温度高57。 T=T+（57）。 所以，冷藏间中间冷却器过冷温度：T=0.2+5=5.2 冻结间中间冷却器过冷温度：T=-2.8+5=2.26.1.6各状态点的焓值和比体积的确定 -30系统：见双级压缩压焓图h1=1652KJ/Kg；h2=1833KJ/Kg ；h3=1681KJ/Kg；h5=595KJ/Kg；h6=568KJ/Kg；h=1634 KJ/Kg v1=1 m3/Kg

46、 ；v3=0.3m3/Kg；v4=0.12 m3/Kg -35系统：见双级压缩压焓图 h1=1646KJ/Kg h2=1837KJ/Kg h3=1679KJ/Kg h5=595KJ/Kg h6=560KJ/Kg h=1629 KJ/Kg v1=1.2 m3/Kg v3=0.32 m3/Kg v4=0.13 m3/Kg对于冷藏间:1， 压缩机单位质量制冷量：1634-568=1066KW2， 低压级压缩机的制冷剂质量流量=23.9kw/1066 KJ/Kg=0.0224kg/s 3, 低压级压缩机的理论输气量 其中，取0.654， 高压级压缩机的制冷剂流量0.0224（1652-568）/（16

47、81-595）=0.0224 kg/s5，高压级压缩机理论输气量0.02240.32/0.78=0.01对于冻结间:1，压缩机单位质量制冷量：1629-560=1029KW2， 压级压缩机的制冷剂质量流量=43.8kw/1029 KJ/Kg=0.0426kg/s 3, 低压级压缩机的理论输气量 其中，取0.654, 高压级压缩机的制冷剂流量=0.0426*(1837-560)/(1679-595)=0.0502 kg/s5， 高压级压缩机理论输气量0.05020.32/0.75=0.02146.2压缩机的选型 查图，据冷库设计第七十八页，图4-15，S6-12.5型性能曲线。 冷藏间，=-30

48、，=35。机械负荷为35.34KW.由图， 选择S6-12.5型单机双级压缩机一台。查图，据冷库设计第七十七页，图4-14，S8-12.5型性能曲线。 冻结间，=-35，=35。机械负荷为70.30KW.由图， 选择S8-12.5型单机双级压缩机一台。7 换热设备的选型7.1冷凝器的选型冷凝器选型（粗略） 冷负荷等于制冷量加上压缩机的总功率。Q=35.34+70.30+80+68=253.64 kw冷凝器面积:选择冰轮生产的LNA-100立式冷凝器一台。7.2蒸发器的选型冷藏间采用顶排管。传热面积计算： 其中， 为冷却设备负荷； K 为冷却设备传热系数；为库房温度与其蒸发温度之差，一般取10

49、； A 为顶排管冷却面积；K=KC1C2C3 其中 K光滑管特定条件下的传热系数 w/m2K； C1排管的构造换算系数 C1=1； C2管径换算系数 C2=1.00； C3供液方式换算系数 C3=1.00；K=6.86 K =6.63 w/m2KC1:F= =273m2选择顶排管的尺寸为:长19m 32根 4组 冷却面积72.5 m2。C2: F= =272m2选择顶排管的尺寸为:长19m 32根 4组 冷却面积72.5 m2。8 辅助设备的选型8.1集油器的选型压缩机在标准工况下制冷量为：68+80200Kw集油器选冰轮集团生产的型号为DHY-219，1台；其直径为325mm,容积为0.07

50、m38.2空气分离器的选型空气分离器的作用是将制冷系统中不凝性气体和氨分离开，并将不凝性气体排除系统外，从而使制冷装置维持正常的冷凝压力，其中ZKF-1型配备自动元件和电器设备，可实现自动放空气。故选用型号为ZKF-1的空气分离器。其直径为50mm，换热面积为1.82m2。8.3低压循环桶的选型按不同的蒸发回路分别计算（8.1）其中D-低压循环桶的直径（m）；压缩机的理论排气量，双级时为低压级理论输气量，m3/s；根据前面5.6计算所得，冷藏间，124.2（）。冻结间，282.96（）。压缩机的输气系数，双级时为低压级输气系数；根据，冷库设计第73页查表得，所取压缩机的高压级输气系数为：冷藏间

51、，0.78。冻结间，0.75。低压循环桶气体流速，立式取0.5m/s；低压循环桶面积利用系数,立式, =1.0；n低压循环桶气体进口数；本设计选用立式低压循环桶。冷藏间：=冻结间：=选择冰轮集团生产的ZDX-1.2L低压循环桶 2台。8.4 高压贮液器的选型高压贮液器是为了贮存高压液体制冷剂并且当负荷变化时，调节供需，同时起到叶液封的安全作用。为此，高压桶应具备一定的容积：V=G/(1000) （8.2）式中：V: 高压贮液容积（m）； G：压缩机每小时氨制冷剂总循环量（Kg）； ：冷凝温度下氨液的比容（1/ Kg）； ：贮液桶容积系数 取1.0 ； ：贮液桶的氨液充满度 取 0.7 ；代入数

52、据可有：V=26441.0/(10000.7)=1.51（m）故选择型号为ZA-2.5型高压贮液桶。8.5 排液桶的选型排液桶用于容纳热氨融霜时蒸发器中的制冷剂和热氨冷凝成的液体制冷剂，容积为：V=Vp/（m） （8.3）式中： V: 排液桶容积（m）；Vp: 最大的冷间蒸发器排管总容积（m）；: 蒸发器注氨量百分比，取0.5；：排液桶的氨液充满度 取 0.7 ；代入数据有：V=962.643.14(0.033)0.5/(40.7)=2.86（m）故选择型号为PYA-3的排液桶一台。8.6氨泵的选型P=Pm+P+Ph+Px其中Pm沿程摩擦阻力损失，Kpa；P管阀局部阻力损失，取Pm的20%，KPa；Ph输送液体高度的压力损失，Kpa；Px截止阀前保留的100KPa的压头；沿程阻力的计算:回汽管阻力损失取氨制冷管道允许压力降-30系统:Pm1=5.844KPa-35系统:Pm1=3.830KPa供液管阻力损失的计算: （8.