冷库的设计要点

冷库的设计要点

一、设计方案简介

1、1 概述

冷库是在有良好隔热性能的库房内，用机械制冷的方法，将库内温度、湿度等环境条件稳定地控制在产品贮藏的最适状态，从而保持产品的商品品质的建筑物。冷库的建筑不同于一般建筑，它有一些独特的要求。

1、2 冷库分类

（1）土建式冷库是目前国内建造较多的一种冷库，可建成单层或多层。建筑物主体一般为砖混结构或者钢筋混凝土结构。其围护结构的热惰性较大，受室外温度的昼夜波动影响较小，库温容易稳定。土建式冷库建设周期较长，施工复杂，保温效果好，一次性投资较小。

（2）组合板式冷库这种冷库为单层形势，库体为钢框架轻质预制隔热板装配结构，其承重构建多采用薄壁型钢材制作。库板为隔热良好的组合夹心保温板，其两面为彩色镀锌钢板，芯材为发泡硬质聚氨酯板或硬质聚苯乙烯泡沫板。除地面外，所有构件和库体由专业生产厂家制作，运至工地现场组装。因此，建设周期短，保温效果好，但造价较高。

（3）覆土冷库又称土窑洞冷库，洞体多为拱形结构，洞内衬砖多为砖石砌体，洞外用相当厚度的黄土覆盖作为隔热层。这种冷库由于降温热负荷大，降温时间长，所以有的在洞体衬砌内侧做了隔热层处理。覆土冷库因地制宜，就地取材，结构简单，造价低廉，但规模有限，货物进出不便，运转费用高。

1、3冷库建筑的结构

冷库由主体建筑和附属建筑组成。主体建筑包括冷藏间、预冷间。附属建筑包括穿堂、装卸货物用的月台以及制冷机房、变配电间、挑选包装间、循环水池、品质检验室等。

1、3、1 预冷间和冷藏间

（1）预冷间也称为冷却间，用于消除园艺产品的田间热，时间一般在12——24h。

（2）冻结间是将需要冻结的食品由常温或冷却状态快速降至-20——-15摄氏度，时间一般在12——24h。

（3）冷却物冷藏间主要用于新鲜产品的贮藏。

（4）冻结物冷藏间主要用于经冻结加工后的产品的贮藏，如速冻果蔬等。冷藏间的温度和相对湿度，应根据各类产品冷加工或冷藏工艺的要求确定。1、3、2 生产附属建筑

生产附属建筑主要是指与冷库主体建筑有密切联系的生产建筑，主要包括制冷机房、变配电间、电控室、水泵房和循环水池、挑选包装间、品质检验室等。

1、3、3 生产辅助建筑

生产辅助建筑主要有月台、穿堂、楼梯间、过磅间、工作人员办公室、休息室和更衣室等。

冷库的构成随生产性质、建设规模、贮藏产品的种类及品种对工艺要求的不同而有所区别。

1、4 冷库选择

本次的设计任务是在广东佛山地区建造一座贮藏龙眼的冷库，考虑到其地理环境，所以选择建造组合板式冷库，方便快捷，保温效果好，并采用直接蒸发的冷却方式，以氨作为制冷剂。

1、5 龙眼简介

龙眼俗称“桂圆”，是我国南亚热带名贵特产，历史上南方“桂圆”北“人参”之称。龙眼果实富含营养，自古受人们喜爱，更视为珍贵补品，其滋补功能显而易见。

鲜龙眼可食用部分50%。每100g中含能量293kJ、水分81.4g、蛋白质1.2g、脂肪0.1g,膳食纤维0.4g、碳水化合物16.2g、胡萝卜素20μg、视黄醇当量3μg、硫胺素0.01mg、核黄素0.14mg、尼克酸1.3mg、维生素C 43mg、钾248mg、钠3.9mg、钙6mg,镁10mg、铁0.2mg,锰0.07mg、锌0.4mg、铜0.1mg、磷30mg、硒0 .83μg。

二、主要设备的设计计算

2、1 冷库容量及吨位的计算

表1 、冷藏间体积利用系

数

表2、食品计算密度已知该冷库的容量为800m3，经查表可知，新鲜蔬水果的密度为230Kg/m3，体积利用系数η为0.4，修正系数为0.4*0.8=0.32

G=∑Vρη/1000

G ——冷库贮藏吨位，t；

V ——冷藏间、冰库的公称体积，m3；

ρ——食品的计算密度，kg/ m3

η——冷藏间、冰库的体积利用系数，

1000 —一吨换算成千克的数值，kg/t 将数据代入公式，得

G=800*230*0.32/1000=58.88t

冷库内设有4个隔间，每个隔间的储存吨位为14.72t，设计每个储存间长为9m,宽为6m，高为5m。

2、2 围护结构、隔热材料选择及厚度计算

2、2、1围护结构

围护结构就是建筑物及房间各面的围挡物，冷库的围护结构起到维护库内温度等指标稳定性的作用。冷库的隔热是指冷间即冷藏间、冷却间、冻结间的墙体、屋面、地面等围护结构的隔热处理。隔热保温是冷库建筑中一份十分重要的技术措施。如果保温性能不好，不但运转费用高，温度不稳定，而且冷间很难达到较高的相对湿度，这对产品的保鲜效果和腐烂率都有很大影响。保温就意味着库体具有良好的隔热性能，库体的隔热性能与所用隔热材料的性能和厚度有关。

2、2、2常用的隔热材料

（1）聚氨酯泡沫冷库和气调库常用硬质聚氨酯泡沫（polyurethane foam）塑料板材，也可在施工现场直接喷涂发泡或灌注发泡成型。它的优点是容重和热导率小，强度较高，吸水率低，有自熄功能，能与金属盒非金属材料黏结，施工方便。缺点是在施工现场发泡时，产生有毒的异氰酸酯蒸汽，当浓度大于等于0.02mg/L时对人体有害，故施工现场喷涂时，应有完善的通风设施。价格较昂贵。

（2）聚苯乙烯泡沫它具有质轻，热导率小，耐低温，耐酸碱，离开火焰后立即自行熄灭的特点。聚苯乙烯泡沫（polystyrene foam）塑料出厂前已压制成板材（俗称苯板）。缺点是吸水性大，并有冷缩现象。近年来发展的挤压型聚苯乙烯具有坚硬紧密的晶体结构，因此，有优良的机械性能和很高的蒸汽渗透阻，克服了发泡型聚苯乙烯吸水性强、压缩易变形的缺点。

2、3 围护结构总热阻Ｒ0的计算

该冷库所选取的隔热材料为聚氨酯泡沫。

表3 、隔热材料热导率的修正系数b 值

冷库隔热材料设计采用的热导率值：

λ = λ’·b

式中：

λ----设计采用的热导率W／(m·℃)