冷库设计方案

设计方案

设计依据

1.中华人民共和国国家标准《冷库设计规范》（GB50072-2001）

2.该冷库的工程尺寸及技术要求。

设备主要规格及技术要求

1.冷库分为工作间与隔热间两部分。其中冷库工作间有效工作区原有尺寸为

5700mm×3000mm×2600mm；隔热间有效工作区尺寸为1300mm×3000mm

×2600mm。

2.冷库工作间要求

(1)工作温度为-23℃到-30℃（平时零件储存温度）。

(2)工作间的门采用标准库门，门洞尺寸1000mm×1800mm，门的内外都有把

手，方便开启。工作间具有自动温控门锁，未达到设定温度，无钥匙无法打开，

达到设定温度（或断电）后才可打开。

(3)库温-30℃时一次进库铝合金零件重量300kg，入库零件温度30℃。当冷藏

箱温度高于-18℃时，5分钟内温度可以降到-18℃以下；冷藏箱可以在30分

钟内零件温度降到-35℃，机组运行压力0.3KG以上。

(4)门外安装风幕机，以减少温度流失。

3.冷库隔热间的要求

(1)温度要求≤-10℃

(2)隔热间的门采用标准库门，门洞尺寸1000mm×1800mm，采用压紧密封措

施，保证门的密封性良好。

(3)门内安装风幕机，以减少温度流失。

4.冷库两部分分别有照明，冷库照明符合国家标准。

5.冷凝器安装在厂房顶部（由于厂房屋顶距地面太高，机组需要做防雨罩。东北冬天、

春天风大容易给防雨罩刮倒，容易伤人及伤物。建议机组放在室内）。

6.冷库工作间制冷采用双机压缩机设计，两用两备。

7.冷库采用横河川仪无纸记录仪DX2004，精度0.3级，具有24小时记录温度功能。

采用日本岛电控制仪表，精度0.1级。传感器为PT100工业A级，并且独立与仪

表连接。采用声光报警装置，具有高低温报警功能。

8.控制系统采用PLC控制，由PLC环境控制器与人机界面组成，通过工控机能够实

现对冷库各室的监控。有485通信接口，具备远程数据通讯，能够实现动态检测

当前冷库各室的实测温度及设备运行状态等。

9.膨胀阀采用进口热力膨胀阀。

10.连接管路采用铜管，冷凝水路采用PVC管。

11.冷库内蒸发器具有自动除霜功能。冷库内设有接水盘，防止水滴到地面及货架上。

设有出水管路，方便除霜过程中水流出冷库外。

12.冷库板保温材料采用聚氨酯，厚度200mm。板内、外侧为彩钢板，厚度均为0.5mm。

13.新增门禁系统，门卡数30张，能有效记录开门关门的时间和温度（详见门禁系统

方案）。

冷库设计综述

储存物品要求

地区环境温度

冷冻库制冷系统原理

来自蒸发器（冷风机）的低压氟利昂被压缩机吸入，压缩后变成高压高温蒸汽，经排出后进入风冷式冷凝器，在冷凝器中与室外空气产生热交换。经冷凝后氟利昂变成高压中温液体，液态的氟利昂自冷凝器出来后经过电磁阀进入干燥过滤器，在干燥过滤器中过滤掉杂质和水分后进入热力膨胀阀节流降温（降压）成低温低压的饱和液体，再进入蒸发器内蒸发（其冷量为被冷却物降温所吸收），从而完成一个循环。机组增加经济器，能改善双级半封闭活塞压缩机的效率，提高制冷量，降低压缩机排气温度。

库房内的降温，是由于室内空气在风机的驱动下强迫通过翅片式蒸发器冷却降温，然后又送入库内，如此不断的循环工作，使室内温度逐渐降低，直至达到用户要求后暂停工作。

吊顶式蒸发器采用翅片式冷风机，为套片结构，由于管内制冷剂的蒸发温度低于0℃，故运行一段时间后翅片间的霜层会加厚，影响空气的流通和增加传热热阻，从而影响制冷效果，增加运行费用。此时控制系统可自动调节机组和冷风机的运行，并通过电加热实现化霜，使翅片间的霜层化成水进入其下的节水盘排出室外，直至蒸发器上的霜化完为止。

冷库耗冷量的计算

冷库工作间

(1)围护结构传热引起的耗冷量Q1

Q1＝KAa（tw-tn）

式中：K——维护结构的传热系数[W/（m2·℃）]；

A——围护结构的传热面积（m2）；

a——围护结构两侧温差修正系数；

tw——围护结构外侧的计算温度（℃）；

tn——围护结构内侧的计算温度（℃）；

侧墙及顶板维护结构各层导热系数及热阻

底板维护结构各层导热系数及热阻

侧墙及顶面传热系数为K’=1/R= 0.147W/（m2·℃）

地面传热系数K”=0.147 W/（m2·℃）。

侧墙及顶面传热面积A1=62.34m2；地面传热面积A2=17.1 m2。

tw=32℃；tn=-30℃；

由此计算：

Q1=0.147×62.34×1.05×（32+30）+0.147×17.1×1.2×（32+30）=597+187

=784W

(2)电机运行产生的耗冷量Q2

Q2=∑Pξρ

式中：P——电动机额定功率（kw）；

ξ——热转化系数，电动机在冷间内时取1；

ρ——电动机运转时间系数，对冷风机配用的电动机取1；由此计算：

Q2=2×1.5×1×3=9kw

(3)经营操作耗冷量Q3

Q3=Qa+Qb+Qc

式中：Qa——库房照明耗冷量（kw）；

Qb——库房门开启耗冷量（kw）；

Qc——库房操作人员耗冷量（kw）；

Qa=q d A

式中：q d——每平方米地板面积照明耗冷量，取2.3w/m2；

A——有效照明面积，取17.1m2。

由此，Qa=39.33w

●Q b=Vn(hw−hn)Mrn

24×3600

式中：V——冷间内净容积（m3）,取45

n——每日开门换气次数，取5次；

hw、hn——冷间外、内空气的比焓（kJ/kg），hw=61.2，hn=-34.9；

M——有空气幕时的修正系数，取0.5；

r n——冷间空气的密度（kg/m3），取1.483；

由此，Q b=186w

●Q c=0.125n n q r

式中：0.125——每日操作的时间系数；

q r——每个操作人员产生的耗冷量（w），取419w；

n n——操作人员数，取2；

由此，Q c=104.75w

综上，Q3=39.33+186+104.75=330.08w

冷加工耗冷量Q4

Q=CM△T

式中：C——铝合金材料比热容[J/（kg·℃）]；

M——质量（kg）；

△T——换热温差（℃）

铝合金材料比热容取0.88×103J/（kg·℃）；