冷库论文

郑州轻工业学院机电工程学院2012—2013学年第一学期《冷库设计与管理》课程作业

专业班级热能09-2班

姓名王全海

学号 540902020239

日期 2012年12月10日

微型保鲜冷库的设计

摘要：提出了适合农村经营发展的微型冷库,对微型冷库的设计进行了详细介绍。并以50吨保鲜库为模型,以冷库工程投资的年折旧和年运行费用总和(Y)为目标函数,求出了聚氨酯泡沫塑料保温层最佳厚度(h)与用电单价(d)之间关系,得到了不同用电单价下的最佳保温层厚度。

关键词: 微型; 保鲜冷库; 冷库设计; 保温层最佳厚度

在冷库分类中，通常1000t以下为小型冷库。小型冷库是贮藏保鲜食品，延长果蔬经济寿命，调节果蔬季节性生产与供销矛盾所必需的设施。微型冷库是由小型冷库衍生发展起来的，根据其性能和使用特点，贮藏量在50t以下的均可称为微型冷库。随着我国加入WTO和农业产业结构的调整，适合农村经营的20t左右的微型贮藏保鲜冷库，将会得到较大发展。并必将会在果蔬规模经营发展中发挥重要的作用。取得较大的经济效益和社会效益。

1 库房面积及平面布置设计

1.1合理确定库房面积和冷间的数量

库房的面积与库房内有效堆货高度及货物的计算密度有关,而冷间的数量则应根据果蔬品种的不同要求来确定。对于20t微型单温果蔬贮藏保鲜冷库来说,库房的建筑模式可为5.0mх8.0mх3.5m,有效

面积约36m²左右,冷间的数量应为一个而不应间隔,以充分利用有效建筑面积。

1.2 冷库的平面布置

为便于库存食品的管理,微型冷库与住宅可建成复合式,或与住宅建在同一院区内。对于跨度一定的普通民房来说,应尽可能采用如附图所示的南北走向北开门的布置形式或采用东西走向东开门的布置形式。

关于冷间设备的布置,则应采用吊顶式冷风机纵向布置在库房一端的中央,以保证冷风在库内分布均匀并利于热量传递

2 冷库围护结构隔热与隔汽防潮设计

冷藏库属于仓库类工业建筑,但其功能除了一般建筑的挡风、防雨、阳光直射之外,还有提供冷加工或低温贮藏的场所。因此,为了避免库温波动,确保冷间内规定的温、湿度条件,除了通过制冷系统获得冷量外,还必须尽可能减少库内冷量的损耗,以满足食品“低温、少波动”的工艺要求。这就必须在冷库的外围护结构中合理地设置保温隔热层,以减少外界热量的侵入。同时,为了确保隔热材料的隔热效能,还必须在冷库围护结构中设置隔汽层,防止水蒸汽的扩散。

2.1 冷负荷计算及保温层结构

库房耗冷量，即在单位时间里必须从库房内取得的热量，根据产生的热量不同，库房耗量可分为五类：Q1—围护结构传热量，W；Q2—货物热量，W；Q3—通风换气热量，W；Q4—电动机的运转热量，W；Q5—操作热量，W。

库房冷却设备冷负荷计算公式为：Qq=Q1+ρQ2+Q3+Q4+Q5。式中：Qq—库房冷却设备冷负荷，W；、Q1、Q2、Q3、Q4、Q5 如上所示，ρ为负荷系数。

冷库外墙、屋顶、地面保温层结构。外墙：由外到内依次为370 mm 外墙、聚氨酯氢凝防潮隔汽层、150 mm 彩板粘贴（聚氨脂容重不小于37 mm）；地基：由上到下依次为：125 mm 的620 号钢筋混凝土粘结层、0.2 mm 厚聚氨乙烯薄膜一层采用同质漆粘接满贴、250 mm 厚聚苯板烯板分两层，下层150 mm 厚，上层100 mm 厚，用聚氨酯粘贴并灌缝离墙50 mm 留缝并用聚氨酯灌缝、0.2 mm 厚聚氯乙烯薄膜一层采用同质胶粘接满贴、20 mm 水泥沙浆找平层、架空层；顶层：有上到下依次为：3 mm 厚SBS 防水卷材两道、刷基层处理一遍、20 mm 水泥沙浆找平层、钢筋混凝土现场施工、刷素水泥沙浆一道、250 mm 厚聚氨酯喷涂、20 mm 厚白水泥沙浆抹面。

2. 2 微型冷库的保温设计

微型冷库的保温层最好是采用硬质聚氨酯发泡,也可以采用聚苯乙烯泡沫板(简称苯板)。硬质聚氨酯泡沫塑料保温层的优点是容重和导热系数较小,抗压强度较高,耐油、耐酸碱性好,且吸水率小。但聚氨酯泡沫塑料的价格较高。而粘贴市售苯板作为保温层,虽然价格仅是聚氨酯发泡的三分之一,但苯板保温层的隔热性能及耐腐蚀性比聚氨

酯泡沫塑料差,且形成的隔热层有接缝,施工也较麻烦。无论选用那种材料做保温隔热层, 均存在一个保温层厚度确定的问题。显然,保温层越厚建筑造价越高,但保温层越厚冷库耗冷量越小,所用的机组越小,

则设备投资越小且运行费用越小。然而运行费用又与用电单价有关。可见,如何确定一个经济合理的保温层厚度,是一个复杂的问题。既要考虑围护结构隔热层费用,又要考虑制冷设备费用和运行费用。

假设冷库每年使用240d,库体和制冷机组的有效经济寿命均为15年(即均按15年折旧),则20 吨保鲜库不同材料的保温层及厚度h对所需制冷量Q及库体工程年折旧费Y1的影响如表1 所示,不同制冷量Q及用电单价d对制冷机组年折旧费与年运行费总和Y2的影响如表2所示。

利用回归分析方法,对表1、表2的测算数据进行数据处理,可得:对于聚氨酯发泡来说:

Y=Y1+Y2

= f0(d)-f1(d)h+f2(d)h²-f3(d)h³……(1)式(1)中:

f0(d)=5205.36+9518.2d+3282.3d²-1337d³

f1(d)=27+519.28d

f2(d)=5.056+21.445d

f3(d)=0.07223+0.3064d

表1 保温层厚度对所需制冷量及库体工程年折旧费的影响

编号保温层厚度h(cm) 库体工程年折旧Y1(元) 所需制冷量

Q(kW)

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1 5 4450 10.06

2 10 5230 8.77

3 15 6020 8. 0015

4 20 6800 7.71

5 25 7580 7.50

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