果蔬,肉类45T冷库设计讲解

果蔬、肉类45t冷库

设

计

说

明

书

班级2014级制冷与空调技术班

学号: 20140132049

姓名：谭安鸿

指导老师：邓锦军

设计时间：

果蔬、肉类45t 冷库设计

一、工程概况

根据市场的需求将在内蒙古地区顺发批发市场建造一个小型风冷式冷库，共有三库：其中一库为高温冷藏库，冷藏食品为蔬菜和水果类，库温5℃，库存量20t ；另一个也为高温冷藏库，冷藏食品为蛋和乳制品，库温-2℃，库存量10吨；还有一个为低温冷藏库，冷藏

食品为冻牛肉，库温-23℃，库存量20吨。其货源来自周边各供应商。 冷加工流程：接到货物后将其分类冷藏，其中果蔬进库温度为20℃，出库温度为4度；蛋类乳制品进库温度为20℃，出库温度为5℃；冻牛肉进库温度为5℃，出库温度为-15℃。所有冷藏商品出库后销售给市场各个商户。 二、确定冷库尺寸及平面布置

G=V

式中，，ρ——冷藏食品的密度，单位为kg/ m 3

；

η——容积利用系数，土建冷库取0.4，装配式冷库取0.6；

G ——冷藏库的储藏量，单位为kg ；

V ——冷藏库容积，单位为kg/ m 3

；

根据上述公式可计算出冷库库容，详见表2-1所示 。

本冷库采用常见的装配式冷库库材库板选用聚氨酯硬质发泡，库门选用平移的，其型号、规格、厚度详见表2-2所示。

表2-2：库板材料

图1-1冷库平面设计图

冷库建筑不同于一般建筑由于库内外的温差很大，它要求维护结构有较好的隔热性能，和严密的隔蒸汽性能，根据要求冷库结构气密处理情况如图2-2所示。

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1.户围结构

2.气密层

3.保温层

4.护墙

5.钢筋混泥土

6.防水层

图2-1冷库结构气密处理示意图

三、库内外计算温度的确定

库内计算温度tn （即库温）是由食品冷加工工艺条件、食品种类、储藏期限及技术经济分析等确定的。对于生鲜水果、蔬菜、鲜蛋、鱼、肉禽等食品库温个不相同，详细参数详见表2-1。

表3-1库内温度

库外计算温度tw 应考虑当地最恶劣气候条件时的温度，但也要考虑选用制冷设备的经济性，在计算时，应以国家有关冷库规范中查取的数据作为库外计算温度。该冷库所在地是内蒙古，库外温度取28℃。 四、耗冷量计算

首先确定冷库所在地内蒙古的环境温度取28℃，并取库板外壁的对流换热系数 为8W/（㎡•K ）。库内因准备采用冷风机作蒸发器，取对流换热系数 为23W/（㎡•K ）,高温库板厚δ=100mm ，低温库板厚150mm ，传热系数λ=0.027W/（m •K ），则库板综合传热系数为

n

w K αλδα1

1

1

++=

=0.27W/（㎡•K ）

则低温库外表面温度

44.26)1828(8

27.028)(211=+⨯-=--=t t a k t t w

w ℃

内蒙古的相对湿度最高取为64%，则可查得露点温度为20.5℃，则外表面温度确定高于露点温度。

同样计算高温库外表面温度为

19.27)528(8

27.028)(211=-⨯-=--

=t t a k t t w w ℃ 同样高于露点温度。

1.维护结构传热计算

因为冷库准备顶上设凉棚，四周设遮阳，所以计算时可以不考虑太阳辐射热引起的渗入热量。渗入热量仅为库内外温差渗入的热量。 冷藏库渗入热计算式：

)(1m h t t KA Q -=

式中， h t ——库外计算温度，对呼和浩特地区，根据冷库设计规范取 =28℃； m t ——库内设计温度， 5℃

A ——冷藏库的总面积，因冷藏库有一内墙与蛋乳类高温冷藏库相邻，可略去它的

传热量。

果蔬、蛋乳和肉类的三个冷藏库的传热计算分别见表4-1、4-2、4-3

总的渗入热为781.74+777.65+1481.59=2977.98W ≈3.0KW 。 2.食品传热计算 传热计算式：24

)

(212h h G Q -=

/3600

式中， G ——冷库存储量，单位为kg/d ；

1h ——食品进冷库时的比焓； 2h ——食品降温后的比焓。

将相关数据代入计算式，结果如表4-4。

表4-4食品传热计算

3.食品呼吸热计算 食品呼吸热公式： 2

)

21(5φφ-=

m Q （m z-m )φ2

式中： φ1---货物冷却初始温度

φ2---货物冷却终止温度

m----冷却物冷藏间的冷藏质量 Mz---冷藏物的日进货量

4换气热

对于蔬菜、水果和蛋类的冷藏库，需要定时换气，现认为每天换气次数为3次，则换气热（单位为KW ）为

)243600/()(3⨯-=n w m h h Vn Q ρ

式中， V ——冷藏库的容积，单位为m ³；

n ——冷藏库每昼夜所需的换气次数，取3次；

m ρ——冷藏库空气的密度，单位为kg/)243600/()(3⨯-=n w m h h Vn Q ρ； w h ——库外新鲜空气比焓，单位为kj/kg ，按规定应采用夏季通风温度、相对

湿度时的比焓；

n h ——冷藏库中空气的比焓，单位为kj/kg 。 计算结果见表4-6。

总的换气次热3Q =0.30+0.29=0.59KW

5.操作热计算

对于操作热，包括动力热量、照明热、工人操作热量和开门渗入热，由于冷库系统还没有选配，因此很难确定其相关的数据，因此采用近似算法，即

)()4.0~1.0(314Q Q Q +⨯=

这里取 =0.4×（2.95+0.59）=3.54KW 。 总的传热计算见下表4-7

表4-7总的热流量计算

6 .冷却设备负荷和机械负荷计算 冷藏库冷却设备负荷的计算式：

QS=P(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5)

式中， P ——安全系数， =1.1～1.5。，这里确定安全系数为1.2。

机械负荷计算式：

R Q n Q n Q n Q n Q J )(44332211+++=

式中， 1n ——维护结构渗入热季节修正系数，取1；

2n ——食品热折减系数，通常冷却物冷藏间取0.3～0.6，冻结物冷藏间取0.5～0.8，

这里的3个冷库全部取0.6；

3n ——同期换气系数，宜取0.5～1.0（一般每日换气次数越多取值越小），这里取

0.8；

4n ——冷间操作热折算系数，对于只有一个库房的取1,2～4个库房的取0.5,5个库

房以上的取0.4，这里只有3个库房，取0.5；

R ——制冷装置和管道等冷损耗补偿系数，直接冷却系统 =1.07，间接冷却系统 =1.12，这里取1.07。

冷却设备负荷计算结果将作为冷却设备（冷风机）的心中依据，机械负荷将作为压缩冷凝机组的选择依据， 计算结果如表4-8所示。

表4-8冷却负荷和机械负荷的计算汇总

五、制冷设备的选型 1.冷却设备的选型