冷库课程设计热能专用

12、题目：1100 t水产分配性土建冷库概况：地点在汕头市。

冷库含冻结物冷藏间和冻结间。

冻结间用于冷加工鱼虾。

加工能力为15t/d。

要求：1．要求设计单层冷库、采用氨制冷剂，容量小于500 t冷库也可选用氟利昂制冷剂。

2．按题目中的概况要求设计，其他概况在题目允许的范围内可由设计者自定。

3、上交文件：一份A4手写论文，一套打印的设计图纸（制冷系统原理图、机房设备布置平面图、库房设计平面图）仲恺农业工程学院冷库课程设计设计题目 1100 t水产分配性土建冷库姓名 XXX院（系）机电工程学院能源与动力工程系专业班级热能091班学号 200910814112指导教师邓玉艳时间 2012年12月9日目录1. ............................................................. (1)1.1 ............................................................. (1)1.2 ............................................................ (1)1.2.1 ............................................................ (1)2. .......................................................... (4)2.1 ......................................................... (4)2.1.1 ....................................................... (4)......设计说明书一、冷库概况：该冷库位于汕头市海滨，主要用于冷加工鱼虾及较长期地储存冷加工后的鱼虾。

货源取自汕头市周边海域，货源充足。

当地气象参数：夏季空气调节日平均温度30℃，夏季空气调节室外计算湿球温度27.6℃，最热月室外平均相对湿度84%。

冻结间加工能力为15吨/天，冻结物冷藏间容量1100吨。

平面布置图如下：常温穿堂其中101为冻结间，102~104为冻结物冷藏间二、制冷系统设计方案概述：制冷系统采用氨为制冷工质，氨泵供液，冷藏间温度–18C︒±1C︒相对湿度95%，双排顶排管，冻结间–23C︒无吹风型搁架式。

制冷系统流程、蒸发温度回路的划分：系统的供液方式：液泵供液。

融霜方式，制冷剂热蒸汽融霜加人工扫霜。

自动控制方式：半自动式。

冻结间和冻结物冷藏间皆采用自然对流冷却，冷凝器用蒸发式冷凝。

制冷系统流程：单级压缩回路：蒸发器出》回气调节站》汽液分离设备》单级压缩机》油分离器》冷凝器》高压贮液器》高压液体调节站》节流阀》低循桶》氨泵》低压液体调节站》蒸发器进口》蒸发器出口双级压缩回路：蒸发器出》回气调节站》汽液分离设备》低压级压缩机》低压级油分》中间冷却器》高压级压缩机》油分离器》冷凝器》贮液器》中冷器过冷盘管》高压液体调节站》节流阀》低循桶》氨泵》低压液体调节站》蒸发器进口》蒸发器出口。

库温与制冷剂的蒸发温度差都是取10C︒，即冻结间和冻藏间的蒸发温度分别为-33C︒、-28C︒，划分为一个回路，在冻藏间回汽管上装设止回阀。

三、设计计算说明3.1 制冷负荷计算冻结间概况：设计铁盘650mm⨯400mm⨯130mm；设计搁架排管每层垂直中心距220mm；设计搁架排管单面操作每层净长10.5m，单面操作每层宽0.8m；设计最下层搁架距离地面250mm，9层，两组搁架；冻结间内净长11.5m，净宽3.5m，净高4.5m；可摆放水产品756盘，每盘最多承重20kg.图2计算加工能力：TA F G 241000g n f ⋅⋅⋅=式中：G ——冻结间每昼夜冷加工能力，单位t ； n ——搁架利用系数，取n=0.85F ——搁架各层水平面积之和，单位m 2； A f ——每盘冻结食品容器所占面积，单位m 2； g ——每件食品净重，单位kg ；T ——货物一周转的时间，单位h ，按12小时计算24 ——每昼夜小时数，单位h ； 1000——吨和千克之间的数值换算，kg/t ；12241000202925.085.015⋅⋅⋅=F故F=129m2校核：15t 995t .1412241000202925.012985.0≈=⋅⋅⨯故实际冻结量为15t ，符合生产的需要。

3.2 冻结物冷藏间的容量计算1000iii∑⋅=ηγV G式中： G ——冷库贮藏吨位，单位t ；ΣV ——各冷藏间公称体积，单位m 3；η——冷藏间容积利用系数；试取η＝0.55； γ——食品的计算密度，单位kg/ m 3 ，此γ ＝470kg/ m 3。

332m .42550.5547011001000=⨯⨯=V ；符合表2-1-3故取η＝0.55，V ＝332m .4255；F ＝V/h ＝4255.32/4.5＝945.63m 2；可将冷藏间分为三间，每间面积为F=945.63÷3=315.21m 2；净高取4.5m 。

平均每间贮藏水产品1100÷3=366.67t3.3 围护结构设计与传热系数计算）ni i w 0a 1a 1(11+∑+==λδR K式中：αw ，αn ——围护结构外表面、内表面的换热系数，单位w/ (m 2k)； λ1、λ2——围护结构各构造层的热导率热系数，单位w/m ·℃；δ1、δ2——围护结构各构造层材料厚度m 。

R ——热阻，单位m 2/℃·w3.4 耗冷量的计算3.4.1 围护结构耗冷量的Q 1计算）（n w 1t -t a ⋅⋅=F K Q）ni i w 0a 1a 1(11+∑+==λδR K式中：Q 1 ——围护结构传入热量，单位W ；K ——围护结构的传热系数，单位W/（m 2•℃）；F——围护结构的传热面积，单位m2；t——室外计算温度，单位℃；wt——室内计算温度，单位℃；na——维护结构两侧温差修正系数。

表2 维护结构温度系数修正1说明：（1）该建筑屋顶不用阁楼。

（2）冷藏间冻结间净高4.5m 。

3.4.2 货物耗冷量的Q2计算22222a b c dQ Q Q Q Q =+++其中因为货物是水产品，所以Q 2c 、Q 2d 可不用计算所以 222a b Q Q Q =+()()1212213.6B G h h t t C Q G B T T '--⋅⎡⎤'=⨯+⋅⎢⎥⎣⎦ [11]式中：Q 2——货物热量，单位W ；Q 2a ——食品热量，单位W ；Q 2b ——包装材料和运载工具热量，单位W ； Q 2c ——货品冷却时的呼吸热量，单位W ； Q 2d ——货品贮藏时的呼吸热量，单位W ； 1/3.6——1 KJ/h 换算成W 的数值；G ——冷间的每日进货量，单位kg ； h 1――货物进入冷间初始温度时的焓热量，单位kJ/kg ； h 2——货物在冷间内终止降温时的焓热量，单位kJ/kg ；T——货物冷却时间，冷藏间取24h，冻结间取设计冷加工时间12h；B——包装材料或运载工具重量系数[11]；C——包装材料或运载工具比热容，单位kJ/kg℃[12]；Bt——包装材料或运载工具进入冷间时温度，单位℃；1t——包装材料或运载工具在冷间内终止降温时温度，单位℃。

2表6 Q2汇总注：1、h1、h2查《制冷工艺设计》表2-12；2、食品在冻结前的温度按15℃算，经12小时后温度为-15℃；食品进冷藏间前的温度为-15℃，经冷藏24小时后温度为-18℃。

3.4.3 单位时间内，通风换气引起的耗冷量Q3的计算由于冻结物为水产品，没有呼吸热，可以不考虑，所以为Q0。

3=3.4.4 单位时间内，电动机运转热量Q4的计算＝0由于冷藏间采用光滑顶排管，故Q4＝0冻结间采用的是无吹风式搁架，故Q43.4.5 操作热量的Q5计算根据《冷库制冷设计手册》冻结间：Q＝05冷藏间：rr nq n r M V F Q Q Q Q ⋅+⨯⋅⋅+⋅=++=125.06.324h -h n q n w d 5c 5b 5a 5）（式中：Q 5a ——照明热量，单位W ；Q 5b ——开门热量，单位W ； Q 5c ——操作人员热量，单位W ；q d —— 每平方米地板面积照明热量，单位W/ m 2，取q d ＝2 W/m 2； F —— 冷间地面面积，单位m 2，每间F=18×18=3282m ； n ——每日开门换气次数，取2次/日； V ——冷间内公称容积，单位3m ，h n 、h w —冷间内、外空气的焓热量，单位kJ/kg ，h n ＝-16.077kJ/kg ，h w＝-12.477.kJ/kg ；M ——空气幕修正系数，M=0.5；n r ——冷间内空气密度，单位kg/m 3，n r ＝1.356kg/ m 3； n r ——操作人员数，冷间内公称容积每250m 3增加1人； 0.125——每日操作时间系数； q r ——每个操作人员产生的热量，取q r ＝400W/人；V ＝F •h＝328×4.5＝1476m 3；n r ＝V/250=1476/250=5.904，每间取6人；空气焓湿图查得：φ＝90％，当t=-15℃，h w ＝-12.477KJ/kg ； 当t=-18℃时h n ＝－16.077 KJ/kg ；每个冷藏间：Q 5 ＝2×328＋1476×2×（-12.477＋16.077）×0.5×1.356/(24⨯3.6)＋6×400⨯0.125＝1039.394W3.4.6 各设备负荷Qq 和机器负荷Qj 的计算冷间蒸发器负荷Qq 的计算12345q Q Q PQ Q Q Q =++++其中P 为负荷系数，冻结间P ＝1.3，冷藏间P ＝1。

表7 冷间蒸发器耗冷量表机器负荷Qj 的计算1122334455()j Q n Q n Q n Q n Q n Q R=∑+∑+∑+∑+∑ [18](4-9)式中：n 1——围护结构传热量的季节修正系数，取n 1 ＝1；n 2——货物热量的机械负荷折减系数，冻结间取n 2＝1，冷藏间取n 2＝0.5；n 3——同期换气系数，取n 3 ＝0.5～1.0由于Q3=0，故不选；n 4——冷间用的电动机同期运转系数，由于Q4=0，故不选；n 5——冷间同期操作系数，取n 5 ＝0.5；R ——制冷装置和管道等冷量损耗补偿系数，直接冷却系统取R=1.07表8 冷间总耗冷量表四 设备选型4.1压缩机的选择计算4.1.1参数的确定 1．蒸发温度z t考虑到冷间的相对湿度要求不太严格,所以取传热温差10℃,则： t z =t n -10= -23-10=-33℃ 2．冷凝温度l t采用蒸发式冷凝器，冷却水采用循环用水。