冷库耗冷量计算

冷库耗冷量计算1 冷库的原始条件该冷库是一个单层300t 生产性冷库，主要冻结并储存蔬菜。

采用砖墙、钢筋混凝土梁、柱和板建成。

隔热层外墙和屋顶采用聚苯乙烯泡沫塑料，冻结间内墙贴软木，地坪采用炉渣。

该冷库主要包括冻结间、冻结物冷藏间两大部分，其主要加工环节为：鲜蔬菜进入冻结间冻结，蔬菜温度降至要求温度后进入冻结物冷藏间冷藏。

其设计条件如下：（1）气象和水文资料石家庄夏季室外计算温度为+30℃，相对湿度为75%。

（2）生产能力冷藏容量为300t ，冻结能力为1.5t/h ，每天两班，每班8h 。

（3）制冷系统采用氨直接蒸发制冷系统，冻结物冷藏间温度为-18℃，冻结间温度为-23℃。

2 冷库容积计算冷库计算吨位计算公式： 1000VG ρη=（2-1）式中：G—冷库计算吨位（t ）； V—冷间公称容积 (m 3)； η—容积利用系数；ρ—食品计算密度（kg/m 3）；冻结间的冻结能力1.5t/h,冻好一批需要8h ，每天冻结2批，由此可知冻结间一次要容纳12t ，根据表1-6查得蔬菜的密度为 230 kg/m 3,根据表1-8查得η=0.55，根据公式（2-1）得：冻结间：V=ρηG1000=8.055.0230121000⨯⨯⨯m 3=118.58m 3。

取单层冷库净高为4.8米，则库房面积A=8.458.118m 2=24.7m 2，故库房公称体积定义为8.447⨯⨯=134.4m 3。

根据表查得蔬菜的密度为 230 kg/m 3,根据表查得η=0.55，根据公式得：冻结物冷藏间：V=ρηG1000=8.055.02303001000⨯⨯⨯m 3 =2964.43m 3。

取单层冷库净高为4.8米，则库房面积A=22m 59.617m 8.443.2964=，故库房公称体积定义为8.41838⨯⨯=3283.2m 3。

3 冷库围护结构的传热系数计算3.1 冷库维护结构的组成主要计算外墙、内墙，阁楼层和地坪的传热系数，热阻计算公式为： i i i /λδ=R R=1/α传热系数K 的计算公式为： nw K αλδλδα1112211++++=式中： i λ—冷间维护结构中各层建筑材料或隔热材料的热导率[W/(m 2·℃)]。

i δ—冷间维护结构中各层建筑材料或隔热材料的厚度（m ）。

n w αα，—分别是维护结构外侧和内侧的传热系数[W/(m 2·℃)]。

对于冻结间的外墙，根据资料得知对于墙面的对流换热系数α，外墙表面wα取23 W/(m 2·K)，内墙表面n α取29 W/(m 2·K)，则冻结间围护结构及其传热系数的计算见下表：表3-1 冻结间外墙围护结构及其传热系数计算表对于冻结间的屋顶，根据表得知对于屋顶面的对流换热系数α，屋顶外表面w α取23 W/(m 2·K)，屋顶内表面n α取29 W/(m 2·K)，则冻结间屋顶结构及其传热系数的计算见下表：表3-2 冻结间屋顶结构及其传热系数计算表结构层次m δλW/(m 2·K) λδ=R(m 2·K)/W 1 屋顶外表面空气热阻 0.043 2 40厚预制混凝土板0.04 1.55 0.026 3 二毡三油 0.01 0.25 0.04 4 20厚水泥沙浆抹面 0.02 0.93 0.022 5 60厚钢筋混凝土屋盖 0.06 1.55 0.039 6 聚苯乙烯泡沫塑料 0.31 0.046 6.739 7 250厚钢筋混凝土 0.25 1.55 0.161 8 内墙内表面空气热阻0.034总热阻 7.104 传热系数K0.141对于冻结间的地坪，根据表得知对于地坪面的对流换热系数α为29 W/(m 2·K)，则冻结间地坪的结构及其传热系数的计算见下表：表3-3 冻结间地坪结构及其传热系数计算表结构层次m δW/(m 2·K) =R(m 2·K)/W 1 60厚细石钢筋混凝土面层 0.06 1.35 0.044 2 15厚水泥沙浆抹面0.015 0.8 0.019 3 一毡二油0.005 0.25 0.021 4 20厚水泥沙浆抹面 0.02 0.8 0.025 5 50厚炉渣预制块 0.05 0.35 0.143 6 600厚炉渣层 0.6 0.28 2.143 7 15厚水泥砂浆保护层0.015 0.80 0.019 8 二毡三油 0.010 0.25 0.042 9 20厚水泥砂浆抹面层 0.02 0.8 0.025 10 53厚单层红砖干铺 0.053 0.7 0.076 11 400厚干沙垫层 0.4 0.5 0.800 12 150厚3:7灰土垫层 0.15 0.345 0.435 13 100厚碎石灌50号水泥浆0.100.6 0.167内表面空气热阻na /10.035 总热阻 3.994 传热系数K0.250对于冻结物冷藏间的外墙，查资料得知对于墙面的对流换热系数α，外墙表面w α取23 W/(m 2·K)，内墙表面n α取12 W/(m 2·K)，则冻结物冷藏间外墙的结构及其传热系数的计算见下表：表3-4 冻结物冷藏间外墙的结构及其传热系数计算表 结构层次m δλW/(m 2·K) λδ=R(m 2·K)/W 1 外墙外表面空气热阻 0.043 2 20厚水泥沙浆抹面 0.02 0.93 0.022 3 360厚预制混凝土砖墙 0.36 0.81 0.444 4 20厚水泥沙浆抹面 0.02 0.93 0.022 5 冷底子油一道0 1 0 6 二毡三油 0.010 0.25 0.040 7 聚苯乙烯泡沫塑料0.30 0.046 4.348 8 混凝土板0.06 1.55 0.039 9 外墙内表面空气热阻0.083总热阻5.041 传热系数K0.198对于冻结物冷藏间的屋顶，根据查资料得知对于屋顶面的对流换热系数α，屋顶外表面w α取23 W/(m 2·K)，屋顶内表面n α取12 W/(m 2·K)，则冻结物冷藏间屋顶结构及其传热系数的计算见下表：表3-5 冻结物冷藏间屋顶的结构及其传热系数计算表结构层次m δλW/(m 2·K) λδ=R(m 2·K)/W 1 屋顶外表面空气热阻 0.043 2 40厚预制混凝土板0.04 1.55 0.026 3 二毡三油0.010 0.25 0.040 4 20厚水泥沙浆抹面 0.02 0.93 0.022 5 60厚钢筋混凝土屋盖 0.06 1.55 0.039 6 聚苯乙烯泡沫塑料 0.25 0.046 5.435 7 250厚钢筋混凝土 0.25 1.55 0.161 8 内墙内表面空气热阻0.083总热阻 5.849 传热系数K0.171对于冻结物冷藏间的地坪，根据查资料得知对于地坪面的对流换热系数α为12 W/(m 2·K)，则冻结物冷藏间地坪的结构及其传热系数的计算见下表：表3-6 冻结物储藏间地坪结构及其传热系数计算表结构层次m δλW/(m 2·K) λδ=R(m 2·K)/W 1 60厚细石钢筋混凝土面层 0.06 1.35 0.044 2 15厚水泥沙浆抹面0.015 0.8 0.019 3 一毡二油0.005 0.25 0.021 4 20厚水泥沙浆抹面 0.02 0.8 0.025 5 50厚炉渣预制块 0.05 0.35 0.143 6 400厚炉渣层 0.4 0.28 1.429 7 15厚水泥砂浆保护层0.015 0.80 0.019 8 二毡三油0.010 0.25 0.042 9 20厚水泥砂浆抹面层 0.02 0.8 0.025 10 53厚单层红砖干铺 0.053 0.7 0.076 11 400厚干沙垫层 0.4 0.5 0.800 12 150厚3:7灰土垫层 0.15 0.345 0.435 13 100厚碎石灌50号水泥砂浆0.100.6 0.167内表面空气热阻na /10.083 总热阻 3.328 传热系数K0.3003.2 维护结构传热面积F 的确定维护结构传热面积的计算应符合下列规定：屋面、地面和外墙的长度应该自外墙外表面至外墙外表面或外墙外表面至内墙中或内墙中至内墙中计算；楼板和内墙长、宽度应自外墙内表面至外墙内表面或外墙内表面至内墙中或内墙中至内墙中计算；外墙的高度：地下室或底层，应自地坪的隔热层下表面至上层楼面计算； 内墙的高度：地下室或底层和中间层，应自该层地面、楼面至上层楼面计算； 顶层应自该层楼面至顶部隔热层下表面计算。

冷库围护结构的传热面积如下表：表3-7 冻结间围护结构的传热面积表墙体方向 传热面积 长/m 宽/m 面积F/2m南墙8.54 5.49 46.88 北墙 8.54 5.49 46.88 东墙 5.54 5.49 30.41 西墙 5.54 5.49 30.41 屋顶 7.00 4.00 28.00 地坪7.004.0028.0表3-8 冻结物冷藏间围护结构的传热面积表墙体方向 传热面积 长/m 宽/m 面积F/m 2 南墙 39.34 5.43 213.62 北墙 39.34 5.43 213.62 东墙 19.34 5.43 105.02 西墙 19.34 5.43 105.02 屋顶 38.00 18.00 684.00 4 冷负荷计算4.1 维护结构传热引起的耗冷量Q 1)(1n w t t KFa Q -=式中：K —维护结构传热系数[W/(m 2·℃)]； α—维护结构两侧温差修正系数； w t —维护结构外侧计算温度（℃）； n t —维护结构内侧计算温度（℃）。

表4-1a 冻结间Q 1的计算表冷间 序号墙体 方向 计算公式:）（n w t t KF Q -⋅=αt w t n W Q冻结间南墙 0.140×46.88×1.05×[30-(-23)]30 -23 364.101 北墙 0.140×46.88×1×[30-(-23)] 30 -23 346.763 东墙 0.140×30.41×1.05×[30-(-23)] 30 -23 236.198 西墙 0.140×30.41×1×[30-(-23)] 30 -23 224.950 屋顶 0.141×28×1.2×[30-(-23)] 30 -23 250.817 地坪0.250×28×0.2×[30-(-23)]30-2374.311 此间合计1497.140表4-1b 冻结物冷藏间Q 1的计算表冷间 序号 墙体 方向 计算公式:）（n w t t KF Q -⋅=αt w t n W Q冻结物冷藏间南墙 0.198×213.62×1.05×[30-(-18)]30 -18 2111.029 北墙 0.198×213.62×1.05×[30-(-18)] 30 -18 2111.029 东墙 0.198×105.02×1.05×[30-(-18)] 30 -18 1037.805 西墙 0.198×105.02×1.05×[30-(-18)] 30 -18 1037.805 屋顶 0.171×684×1.2×[30-(-18)] 30 -18 6735.921 地坪0.300×684×0.2×[30-(-18)]30-186735.921 此间合计15006.6664.2 食品冷加工耗冷量Q 2的计算根据货物放热量计算公式如下：T c t t GB T h h G Q Q Q bb )()(2121222-+-=+=α 式中：α2Q —货物热量(W)；b Q 2—包装材料和运载工具的热量（W ）； G —冷间的每日进货量（kg ）；1h —货物进入冷间初始温度时的比焓（kJ/kg ）； 2h —货物在冷间内终止降温时的比焓（kJ/kg ）；T —货物冷却时间（h ），对冷藏间取24 h ，对冷却间、冻结间取设计冷加工时间；B —货物包装材料或运载工具重量系数；b C —货物包装材料或运载工具的比热容[kJ/(kg·℃)]； 1t —货物包装材料或运载工具进入冷间时的温度（℃）；2t —货物包装材料在冷间内终止降温时的温度，一般为该冷间的设计温度（℃）。