冷库制冷工艺设计设计考点

1、制冷工艺是制冷系统中的一个具体概念，是制冷循环系统中各个组成部分有机联合工艺技术。冷库制冷工艺设计是大型制冷工程设计的重要组成部分。“冷库”是对易腐食品进行冷加工或冷藏的建筑物，它既要符合生产的需要，又要符合流通的需要。完整的冷库设计包括制冷工艺设计、土建设计、电气设计、采暖与通风设计，以及给排水设计等五个方面。

2、冷库的分类：⑴按使用性质分①生产性冷库：其主要作用是食品在此进行冷加工后经过短期贮存后运往其他地区或分配性冷库贮存，建在资源较集中的地区或渔业基地以及交通便利的地区，它的特点是冷库加工能力较大，有一定容量的周转用冷藏库。生产方式为零进整出；②中转性冷库：建设在渔业基地的水产冷库，能进行大批量冷加工任务，与各种运输工具相衔接，起中间作用，以向外地调拨或提供出口，其为整进零出；③分配性冷库：其建设在大中城市或水陆交通枢纽和人口较多的工矿区，作为市场供应中转运输和贮藏之用④零售性冷库：建在工矿企业或城市大型副食店、菜场内，供临时贮存零售食品之用，一般采用装配式冷库，其特点是库容量小，贮存期短，起库温则随使用要求而异；⑤综合性冷库：冷库库容量大，功能齐全，兼有生产性冷库和分配性冷库的功能，是我国普片采用的冷库类型。

⑵按其建筑结构形式分：①土建式冷库：其特点为，土建式冷库建筑一般由围护结构和承重结构组成；②装配式冷库：其特点为，库体组合灵活、随意，可根据不同的场地拼装成不同外形尺寸的冷库；可在室外安装，也可在室内安装，又可拆装搬迁；由于采用了轻钢结构和复合隔热墙板，所以库体重量轻，对基础的压力减小，故整体抗震性能好。

3、冷库容量的确定：计算题第一题

4、影响食品质量的主要因素：①冻结速度：快速冻结（食品热中心从-1℃降到-5℃所用时间小于30min，若大于30min就为慢速冻结）使食品内部形成小冰晶，组织细胞被破坏程度轻微，解冻后汁液流失少，而慢速则刚好相反；②冻结方式；③贮藏条件：低温冷藏可以延长食品的贮藏期限，高的空气相对湿度可以减少食品的干耗，但也为微生物的滋生提供了条件，蒸发器表面温度和室内空气温度的温差较小，需要较大的蒸发面积，但大的温差又会增加食品的干耗，外部热量的侵入会加剧库温的波动，从而引起食品质量的下降。

5、概况地说，蒸汽压缩式制冷系统可分为两个部分，即机房系统和库房系统（冷却系统）

6、机房系统：（氨液分离器/低压循环桶之后）吸入管道、压缩机、油分离器、冷凝器、贮液器、总调节站、液体管道、节流阀。这部分的主要作用是把从库房蒸发来的低温低压制冷剂蒸气进行压缩，提高压力，使指成为高压状态的制冷剂蒸气，再冷凝为高压状态的制冷剂液体，然后节流降压。其作用是使制冷剂恢复蒸发吸热能力。

7、库房系统：（节流阀之后）氨液分离器、低压循环桶、氨泵、液体分调节站、冷却设备、气体分调节站、机房氨液分离器。

8、制冷系统的用途是和库房隔热结构一起来维持库房冷加工和冷藏工艺条件——温度和湿度。

9、空气分离器与其他设备接管时应注意：1）冷凝器和贮液器顶上的放空接头应接到一个共同的空气分离器。空气分离器应该高于贮液器；2）供液管可由贮液器直接供液，也可以由总调节站供液；3）回气管应接到蒸发温度较低、负荷稳定的蒸发系统的总回气管上，不可与吸入管道连接，以免引起事故；4）放空操作分别进行，可用橡皮管接入水桶中。

10、集油器的接管注意事项：①高压与中压容器中的工作压力大于系统的回气压力，润滑油可借助压力差流入集油器，不必考虑集油器与设备之间的相对高差；②对于低压容器则应考虑积油设备与集油器之间的相对高差。③宜将集油器置于温度较高的地方，放油时将集油器与系统切断，带集油器中压力上升到大气压力以上时再开放油阀。④大的制冷系统可设两个集油器，将高压和低压分开。

11、库房系统分为直接冷却系统和间接冷却系统。

12、直接冷却：通过制冷剂在冷却设备中直接循环来吸收被冷却环境或被冷却物体的热量，

而达到制冷的目的，称之为直接冷却。

13、间接冷却：通过已被制冷系统降温的载冷剂在冷却设备中循环来吸收被冷却环境或被冷却物体的热量，从而达到制冷的目的，称之为间接冷却。

14、两者的区别：直接冷却的制冷剂蒸发温度和被冷却物体的温度之间存在一级温差，而间接冷却的制冷剂蒸发温度和被冷却物体的温度之间存在两级温差。因此，达到同样低的环境温度或物体温度，间接冷却的制冷剂蒸发温度要比直接冷却的制冷剂蒸发温度低，从而降低了压缩机的制冷能力，增加了功耗，但是直接冷却库房的冷却设备和管路的密封性要特别好，严防制冷剂泄露，以免污染食品。而在间接冷却的冷却设备和管路中循环的是少害或无害的载冷剂，因而要安全可靠得多。

15、库房系统的热交换方式有四种：①对流换热：自然对流换热和强制对流换热，其中强制对流换热效果好，库温均匀，但食品干耗增大，且消耗鼓风动力。②接触传热：利用金属表面和食品之间的热量传导达到冷却食品的目的。传热系数较高，在冻结工艺中广泛应用。③混合换热：搁架式冻结装置是将食品置于冷却管架之上，即有空气的对流换热，又有和金属管直接接触的接触换热，是一种混合换热的冷却设备。其适合冷冻听装、盘装食品，但不能连续冻结、劳动强度大，不便除霜。小型冷库多采用。④直接喷淋：液化气体式冻结装置是利用高压液体直接喷淋到被冷却物体上，液体瞬间汽化吸收大量的热量而使被冷却物体的温度降低的冻结装置。

16、制冷装置供液的形式有三种：①直接膨胀供液（手动和自动）：其中手动系统中其系统简单，完全依靠人工调节，调节很困难，降低了制冷效果，不能保证系统的安全运转，现已很少采用，自动系统中，对负荷变化的适应性要强些，也便于实现操作的自动化，适用于氟利昂制冷系统，宜用于单一通路的蒸发盘管供液。②重力供液：在蒸发器与节流阀之间增设一个氨液分离器（这是重力供液系统与直接膨胀供液系统的区别），作用是其能实现配液均匀，也能实现汽液分离，避免压缩机液击，但保持合适的静液柱比较困难，且液面控制器增加了造价，故在大中型冷库中，重力供液系统已逐渐被氨泵系统所取代。而其设计要点是：⑴氨液分离器内的液面与冷却设备内液面间的液位差要合适。为满足供液所需的静液柱，氨液分离器液面需高于冷分配设备最高点0.5—2m。⑵几个库房同时使用一个氨液分离器时，须设有液体和气体分调站，以便在冷却设备阻力不均匀的情况下，通过调节阀门的开度来调节。⑶氨液分离器的数量：一般不同蒸发温度分别设置，多层冷库分层设置。⑷供液必须采用“下进上出”，以便供液均匀。⑸分调站至蒸发器的氨系统管道上，液体管道应防止“气囊”形成；气体管道应防止“液囊”阻塞。③泵供液系统：制冷剂供液量大，流速高，传热效果好，其蒸发器的供液量数倍于蒸发量，蒸发器面积得到充分利用，压缩机吸气过热度小，提高了制冷系数，而且融霜装置和操作简单，易实现自动化，但是设备费、维修费、耗电量增加。氨泵工业系统向冷却设备的工业方式，可采用下进上出（从蒸发器下部进液上部回气）和上进下出（从蒸发器上部进液，下部回气）两种方式，而其中下进上出的优点是：

受迫流动，均匀供液，传热效果好；缺点是：充液量大，约60%；蒸发温度受液柱静压影响；不利于融霜、排油。而后上进下出的优点：靠重力作用在蒸发器中流动；充液量少，25%~30%；蒸发温度不受液柱静压影响；利于融霜、排油；而缺点：低压桶标高需要低于最低的蒸发管。供液不均。氨泵供液的设计要点：⑴低压循环桶内正常液面与泵的相对高度H要合适；氨泵吸入口压力低于氨液实际温度下的饱和压力时，液体沸腾产生气泡，会破坏氨泵正常工作。这种现象称为“气蚀”。故应吸入口保持一定的压头“净正吸入压头”（NPSH）NPSH通常以低压循环桶正常液面与泵中心线间保持一定的高差来保证的。而这个高差H形成的液体静压在克服沿程损失和局部阻力损失后，尚应大于泵所要求的NPSH。⑵氨液的循环量要选择合理；泵的质量流量与系统蒸发量之比称为再循环倍数。再循环倍数关系到冷却设备的传热效果和泵长期运转费用。就提高传热系数而言，n=2~3较合理。⑶要设立分调节