冷库制冷工艺设计 第2版 PPT课件(共13章)第3章冷库耗冷量的计算

G——制冰设备的生产能力 T／24h
其实是每日的？？库量
2.0935——冰的比热
kJ／h
第三章 冷库耗冷量的计算 3、库房通风换气耗冷量Q3
Q3=Q3a+Q3b
=
(H w
H n ) n V 24
rn
30n
(H w
Hn)
Q3a——冷却物冷藏间有呼吸的食品的换气热量（水果、蔬菜）
Q3b——操作人员长期停留的冷藏间，如加功间、包装间等操作人员需要新
就越小，库内温度也易于稳定。 • 我国目前大多数冷库围护结构的热惰性比较大，可忽略库内外热作用的不稳定因素
，计算可按稳定传热原理进行 • 步骤： • 1、首先算出D——热惰性指标 • D＝R1S1+R2S2+。。。 • （一般厚240mm的砖墙的D>4，算厚的，薄的D也小，影响不大） • 2、再按表3-7的情况选取
4、电动机运行耗冷量Q4
• Q4＝∑N·ξ·ρ W
• ※什么冷间要计算Q4：采用冷风机的冻结间
•
采用风道送风的冷藏间
• 步骤：
• ①先估算：假设一个电动机的功率Q4， • ②定求电总动耗机冷功量率QQq4′=＝Q∑1N+1·ξ.·3ρQ2+Q3+Q4+Q5→求冷却设备面积→选冷风机→确 • ③校核Q4与Q4′是否相等，相等即可，不相等继续下面： • ④由Q4′→求Qq→再选冷风机，直至相等可接近相等为止
第三章 冷库耗冷量的计算
• t1值 • ①本库包装的，以夏季空气调节日平均温度×修正系数，表3-14 • ②外库调入已包装，以其入库时的温度 • ③运载工具：夏季空气调节日平均温度×修正系数，表3-14， • t2值 • 以库房的设计温度选取 • 注：若在冻结中加水，应在Q2中加入水的热量
第三章 冷库耗冷量的计算
3.4．冷库总耗冷量估算法
• 国内的一些设计单位确定了估算用的经验数据——单位耗冷量，将单位耗冷量 乘以货物加工量即可很方便地求得估算的总的耗冷量。
• 方法：总耗冷量＝单位耗冷量×货物加工量 1、肉类冷库冷加工耗冷量的估算 肉类食品可进行冷却和冻结加工，其冷却和冻结加工的冷负荷估算如表3-19和表
3-20所示 ：
（1）冷却间、冻结间食品冷加工耗冷量
Q2=Q2a+Q2b
= G(h1 h2 ) G B(t1 t2 ) 1
3.6
第三章 冷库耗冷量的计算
• h1值 • ①未经冷却的鲜肉由35℃，已冷却4℃，冷藏车、船调入的冻结肉：-8℃～
-10℃ • ②冰鲜鱼虾按15℃，新鲜鱼虾：所用水温 • ③鲜蛋、水果、蔬菜，以当地该食品进库旺日的月平均温度 • h2值（出库，取其冻结终温） • ①冻结间-15℃ • ②冷却间4℃肉，其它各异
注意：单位的一致，
※仅蔬菜、水果冷却间计算 Q2C、Q2d
第三章 冷库耗冷量的计算
（3）贮冰库贮冰耗冷量
出冰 0℃， 贮冰：-4℃盐水制冰 -10℃快速制冰
Q2＝
1000
2.0935(0 24
tn
)G
87.72Gtn
=-87.72×2.778×10-4Gtn kW 2.778×10-4 W／J
tn——冰库温度
传热系数
• （1）K值 • ①在围护结构已定时 • λ的取值 • i.测量 λ＝λ’·b • ii． 查资料 表3-4
K
1 R
1
1
1 2 ... n 1
W 1 2
n n
第三章 冷库耗冷量的计算
②在围护结构未定时（估算） • 由R0→K • R0的确定 • a.冷间的外墙、屋面或顶棚的R0的确定按表3－6确定 • 其中温差为（tw—tn）·a 其中a由表3-5确定； • b．冷间隔墙R0的确定 表3-7 • c．冷间楼面R0的确定 表3-8 • d．冷间直接铺设在土壤上的R0的确定 表3-9 • e．冷间架空层的R0的确定 表3-10 • 注意：λ的单位：1kw=860kcal/h
• 1kcal=4.2kJ
第三章 冷库耗冷量的计算
• 例：某库房宽11.6米，长23.2米，地坪下埋设自然通风管，库内 温度-18℃，库外空气计算温度32℃，计算地坪耗冷量
构造层的材料
λ（kcal）
1．80 厚钢筋混凝土护面层，抹平
1.55
2．15 厚 1：3 水泥砂浆护毡层
0.93
3．一毡二油防汽 200 厚软木
• h7、h8——顶层
• h7——上有搁楼：该层楼板面与顶部隔热层下
•
h8——上无搁楼：同上
• 注：计算楼板、地板时，不计算门斗所占的面积
第三章 冷库耗冷量的计算
（3）a值
• 见表3-5 • 热惰性指标D：D的大小是围护结构热稳定性的特征， • 指对外界温度波动作用的抵抗能力。 • D越大，温度波在围护结构中衰减也大（温度传递慢），围护结构内表面温度波动
第三章 冷库耗冷量的计算
3）墙面积
• A．墙的长度
• 外墙如地坪
• 内墙如楼板
• B．墙的高度
• 1）外墙
• h1——底层或地下室：自地坪的隔热层顶面与上层楼面
• h2、h3——中间层：自该层楼面至上层楼板
• h4——顶层：自该层楼面至 无阁楼屋面隔热层表面
•
有搁楼的隔热层上表面
• 2）内墙
• h5、h6——底层、地下室或中间层：均按该楼层地面或楼面与上层楼面
n3——同期换气系数，一般取0.5～1.0。 n4——冷间内电动机同期运转系数，对冷却间和冻结间中的 冷风机取1，其余按表3-19选值。 n5——冷藏间同期操作系数，按表3-19选取。 R——制冷装置和管道等冷损失补偿系数，一般直接冷却系 统取1.07，间接冷却系统取1.12。
第三章 冷库耗冷量的计算
第三章 冷库耗冷量的计算
3）另一种估算方法是将表3-24、3-25和表3-26中的负荷值再乘以1.2的修正 系数
6、简单计算估算 • 总的冷负荷可分为两部分： • 1．通过围护结构散失的冷量，可按前面所讲的方法计算 • 2．运行冷负荷，按下式计算：
Qr VfrT
第三章 冷库耗冷量的计算
2.水产冷库冷加工负荷估算 • 水产品冷加工负荷估算如表3-21所示 •
第三章 冷库耗冷量的计算
3、冷藏间、制冰间单位冷负荷估算
• 不同容量的冷藏间的负荷估算如表3-22和3-23所示
第三章 冷库耗冷量的计算
4、小型冷库冷负荷估算
• 小型冷库，按照用途不同有肉、禽、水产品，果蔬和鲜蛋冷库，不同用途的冷库其 冷负荷是不的，其冷负荷的估算如表3-24、3-25和表3-26所示。
（2）冷藏间食品贮存时的耗冷量
Q2＝Q2a+Q2b+Q2c+Q2d＝
G(h1
h2
)
G
B(t1
t2
)
G(q1 2
q2 )
(Gn
G)q2
↓ ↓ ↓ ↘货物冷藏时的呼吸热量（原有货物的呼吸热）
↓ ↓ ↘货物冷却时的呼吸热量（每天进库的平均呼吸热）
↓ ↘包装材料或运载工具放出的热量
食品冷加工或贮存时放出的热量
第三章 冷库耗冷量的计算
5、经营操作耗冷量Q5
• 冷却间、冻结间不计，冷藏间、贮冰间、加工间、包装间等计
• Q5＝Q5a+Q5b+Q5c • Q5a——库房照明耗冷量
Q5a=qd·F ↓↘冷间地板面积 ↘每㎡地板面积照明热量
Q5b——库房门开启耗冷量
V
Q5b＝
n(2）按不同蒸发温度计算制冷机的机械负荷—→选配压缩机
第三章 冷库耗冷量的计算
2、冷库耗冷量的分类
• （1）围护结构传热引起的耗冷量Q1 • 库外空气的热量和太阳辐射引起 • （2）食品冷加工耗冷量Q2 • 吸收食品释放的显热，潜热和呼吸热而引起的耗冷量 • （3）通风换气耗冷量Q3 • 果蔬的贮存和库内工作人员呼吸所需要因进库外新鲜空气所带入的，热量所引起的 • （4）电动机引起的耗冷量Q4 • 由于电动机运转时，将电能最终化为热能所引起耗冷量 • （5）经营操作耗冷量Q5 • 库内照明，开门和操作人员散热所引起的耗冷量
（5）tn
• 由工艺要求决定
• 室内设计温度： 冻品中心温度与冻结间差15℃
•
冻品中心温度与冷藏间差3℃
第三章 冷库耗冷量的计算 2．食品冷加工或贮存时的耗冷量Q2
Q2＝Q2a+Q2b+Q2c+Q2d ↓ ↓ ↓ ↘货物冷藏时的呼吸热量 ↓ ↓ ↘货物冷却时的呼吸热量 ↓ ↘包装材料或运载工具放出的热量 食品冷加工或贮存时放出的热量
Q5c——库房操作工人耗冷量 Q5c=0.125nn·qr
↓↓ ↘每个操作人员产生的热量 ↓ ↘操作人员总数，（与机械化程度、工艺条件及食品种类有关） 每日操作时间系数，按每日 3 小时算，3／24＝0.125
第三章 冷库耗冷量的计算
3.3 制冷设备负荷及制冷机负荷
• 1．库房制冷设备负荷Qq的计算 • Qq=Q1+PQ2+Q3+Q4+Q5 • 注：由于制冷设备只负责该冷间，所以各冷间的Qq要分别计算，计算依据是
鲜空气的热量，其余冷间不计
※当是肉类、鱼、虾等冷藏时，只计 Q3b＝Q3 n——每日换气次数(n=2～3)
V——冷藏间内净面积
rn——冷藏间内空气重度 30——每个操作人员每小时需要的新鲜空气量
nτ——操作人员数量
Hw、Hn——室内外空气的焓值 W 新鲜空气量：Lw=nV／24
第三章 冷库耗冷量的计算
第三章 冷库耗冷量的计算 （4）tw
• 1）计算外墙、屋面和顶棚时，tw——夏季空气调节日平均温度
• 2）内墙、楼板 tw——邻室的室温
•
当邻室为 冷却间：10℃
空库保温温度
•
冻结间：-10℃
• 3）冷间地面隔热层下设通风加热装置
•
tw＝1～2℃
• 地面下无通风等加热装置或地面隔热层为架空层
•
tw＝室外计算温度
各冷间的Q1、Q2、Q3、Q4、Q5 • 各类冷间的冷却设备负荷可归纳成表3-15
表3-15 各冷间冷却设备负荷Qq组成表
第三章 冷库耗冷量的计算
• 2．制冷压缩机负荷Qj计算 • Qj=（n1∑Q1+n2∑Q+n3∑Q3+n4∑Q4+n5∑Q5）R
式中：Qj——制冷压缩机的负荷，W； n1——围护结构耗冷的季节修正系数，一般根据生产旺季出现 的月份，按表3-19规定采用。当全年生产无明显淡旺季之分时， 应取n1=1。 n2——食品冷加工耗冷量的机械负荷修正系数，应根据冷间的 性质确定
第三章 冷库耗冷量的计算
第三章 冷库耗冷量的计算
• 3.1 概述 • 3.2 冷库库房耗冷量的计算 • 3.3 制冷设备负荷和机器负荷的计算 • 3.4 冷库耗冷量的估算
第三章 冷库耗冷量的计算
3.1 概述
• 1、冷库耗冷量的计算目的 • （1）按不同性质的热量来源对各个库房分别计算耗冷量，用来选配库房冷
第三章 冷库耗冷量的计算
第三章 冷库耗冷量的计算 5、室内型装配式冷库冷负荷的估算
1）库房冷却设备所需的传热面积可按冷库建筑面积进行估算
采用光管式蒸发排管时，冷库建筑面积与蒸发器传热面积 之比可取为1：1.1～1.3；采用冷风机时，其比值为1：1.5～2.0。
2）制冷压缩机的冷负荷可按冷库公称容积进行估算，公称 容积较小时，单位公称容积所需的冷负荷就较大，其变化曲 线见图3-4、图3-5所示。
δ／λ 0.08/1.55 0.0188 0.2/0.069 0.0667 0.0188 0.02/0.93 0.05/2.45
1/7.5
第三章 冷库耗冷量的计算
（2）F值
• 1）屋面和地坪的面积 • 长、宽的选取 • A．L1——自外侧至外墙外侧 • B．L2、L4——自外墙至内墙中心线 • C．L3——自内墙中心线与另一中心线 • 2）楼板 • A．L5——自外墙内表面至 • 外墙内表面 • B．L6、L8——外墙内表面 • 至内墙中心线 • C．L7——内墙中心线至内 • 墙中心线
0.069
4．二站三油防潮层
5．15 厚 1：3 水泥砂浆护毡层
0.93
6．20 厚 1：3 水泥砂浆找平，上涂冷底子油一道， 0.93
50 厚 150 混凝土预制块
2.45
干铺 350 厚砂垫层，在热层中埋250 水泥通? 管，
中距 1000～1300
7．n R0 K
7.5～8 ∑δ/λ+1/α 1/R0
第三章 冷库耗冷量的计算
3、计算所具备的资料
• 1)建库地区的气象资料 • 2)围护结构的库房平、剖面图 • 3)各冷库的进库量 • 4)各冷间的设计温度和湿度
第三章 冷库耗冷量的计算
3.2 冷库耗冷量的计算
• 1、围护结构传热的耗冷量Q1
Q1＝K·F·a（tw—tn）
W
↓ ↓ ↘温差修正系数
↓ ↘计算传热面积