冷库制冷工艺设计第五章 冷库制冷工艺设计

6 管架式冷却管组
适用：设置于冻结间或小型冷藏库冷藏间，对鱼类、 家禽、兔子和小水产，以及棒冰和冰淇淋进行冻结
特点：①传热K↗

②装载量大，耗电小，冻结时间较短
（强制对 流后）

③液柱作用较大，劳动量大，钢材耗
量大，不利实现自动化

④除霜麻烦，一般采用扫霜法，油靠
放，对冻结物适应性差
6 管架式冷却管组（图）

一般是Ø38 或Ø57的无缝钢管制作
优点：结霜较均匀，制作、安装较方便，存氨量50％
200 100
300
200
180
50
3000
B
3000
A
100 120 120
120 120 100
图5-3 盘管式顶管
200 100 200 50
甲
3000
100 120
A
3000
B
300
100
100 100 100
第5章 库房冷却设备的选型和布置设计
5．1 库房冷却设备的类型 一、冷却管组的类型和结构
接管组的形式： 立管式 横管式 蛇形盘管式
管架式 内部循环式 层流式
排管型式的分类
1 立式墙管(图) 1）立式墙管的结构示 意图
图5-1 立管式冷却管组
2）立式墙管的特点
只适用于重力供液系统，下进上出，下部一端放油 优点：①易由立管中排出形成的气体或气液混合物，以及由
无缝钢管 Ø57×3.5—→5.58m 重 25.8 ㎏ K 稍↗，但外形大 7％
∴宜采用 Ø38×2.2 的无缝钢管
②翅片管
现场加工困难，质量不保证，需经常维修，且除霜操作困难， 在使用上受到限制
2）顶管
（集管式顶排管）单排、双排两种（如图）
在冷藏库上应用较广泛，适用于氨泵下进上出和重力供液
②空气的吸湿量↘使φ↗③ ③若空气冷却器后不连接空气分配管道，
则其出口处风速小，所以出口的动压小， 能充分利用通风机的全压
冷却间、冷却物冷藏间：1kcal／h 配 0.6～0.7 m2／h
经验 2。
冻结间或冷却间：100～140m3／m2·h
翅片管冷风机概略的
单位冷却面积的风量 冻结物冷藏间或冷却物冷藏间：80～100 m3／m2·h
方法三：为了移去库房内给定的全热和显热
负荷，所需的冷风机风量G：
G
Qx

Qx
C P (t1 t2 ) 0.24(t1 t2 )

33℃，但排管高度较大（如搁架）

②可以用浮球调节阀或液位计控制电磁阀进行

调节供液
缺点：机构复杂，安装要求高，蒸发面积可能利用不

足
2 3
A 4 5
6
3
45
图5-6 层流式的墙管组
1、氨液进口；2、氨液出口；3、从分叉段来的氨蒸汽分离管；
4、用以引出蒸汽的集管；5、级联式除汽管；6、把剩余的氨液引入贮液桶的液管
100
50
3000
3000
3000
图5-2 盘管式墙管
确定管子的行程和管径：
①高度或宽度的管子数多为双数 ②高度方向多，有利库内空气的自然对流 ③长度的确定 不同管径的光滑盘管及光滑管与翅片管的比较
①制作
1 ㎡外表面 F 无缝钢管 Ø38×2.2—→8.38m 重 16.3 ㎏ 管材节约 37％，存氨量↘
或
G Q i1 i2
容积风量 L＝G／γ
方法四：按最小流通截面积和其上的风速
F＝迎风面积—断面所占面积—断面内翅片面 积—型钢所占面积

L＝3600·F·ω

ω＝3.5～5m／s
冷风机中通风机布置
压出式
①电机发热，使空气冷却器进风温度↗， 所 ε 的以↗对Z↗剂，
甲 大样
乙
图5-4 四层光滑顶管
乙 大样
4、内循环式管组
特点：①存氨量少，正常工作时只需充满下部管，约占 总容积的33％ ②K值较单排翅片管盘管式墙管的高25％
图5-5 氨内部循环的翅片式管组
5 层流式
适用于上进下出的氨泵系统中
层流式可分 无液柱作用横管层流式
小液柱作用横管层流式
优点：①无液柱、小液柱作用，适用于t0<-40℃或t0=-
7 翅片管
除不宜作立管式管组外，适于其它型式
优点：节约钢材、制冷剂，造价↘ 结构紧凑，体积小，耗材量少
二、冷风机的类别和结构
冷风机的主要组成部件是空气冷却器和通风机
直接蒸发式
干式（表面式） （蒸发器、制冷剂） 翅片管 多采用
冷风机
间接冷却式
（空气冷却器）
（载冷剂：水或盐水）光滑管 少采用
缺点：要求充氨量80～90％才能满意工作，否则上部 管子不结霜，
3 蛇形盘管式 1）墙管
优点：①适用于多种供液方式 ②构造简单，制作方便，存氨量小（排管容积的50％）
缺点：①排管下部管段中形成的气泡经盘管全长才能由上部 接口排出
墙管（图）
C
110 110 110
110 110 110
110
应尽量选取较小管径的管子
每根管制冷剂压降不太大
2．管子的形状 ①圆形无缝钢管
优点：耐压性能好，安全可靠，易于购买
缺点：单位容积的表面积F／v小，气流涡流 区比较大
②椭圆管

优点：①截面积一定时，椭圆形F大15％

②近风面积小，背面涡流区小，在相同的ω
下，αw↗25%

③椭圆管翅片的空气动力性能好，具有较高
湿式（接触式）—（喷嘴喷淋式、，膜态接触式、喷淋填料层式）
混合式
系统和设备复杂，制冷剂效率低，现很少用
①在热湿负荷较大的冷加工库房：
冷却间、冻结间中适用 ②在冷却空气同时又要求去湿的干燥冷却过程，
∵其表面 T 较翅片管低，水蒸汽易从湿空气中凝析出来
冷风机的结构：
1．管径
∴在满足 制冷剂均匀分配
氨液带入排管的压缩机润滑油，从而改善了排管的传热 缺点：①排管的存氨量较大，约为排管容积的60～80％（为
50％即可以满意工作） ②排管高度较大时，液柱静压作用使排管下部管中的
氨液饱和蒸发温度增高，使△t↘ 传热↘，尤在tZ低时明显， 所以时tZ<-33℃不宜采用
③只适用重力供液
2 横管式冷却管组
的流速和翅根的涡流边界层翅片效率比圆高3％

④因涡流区小，空气动力性能↗，压力降减小
39％，动力消耗↘

⑤湿润周边比圆管大21％，αw↗
3．翅片（铜片，铝片）
形状 圆形 矩形
与管子连接 ：

套片式

绕片式

滚扎式
4．蒸发盘管的防锈
5．蒸发管排列
顺排
叉排
6．风量
风机
经验 1。 冻结间：每 1kcal／h 配 1～1.2m2／h