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1、毕业设计说明书论文 原创通过答辩摘要本设计是小型装配式冷库的制冷系统模块设计。主要任务是完成冷间制冷系统的设计。在设计中，以库体大小，贮藏品种，环境条件进行设计。对各种制冷机及其辅助设备的选用做了技术比较分析选型。并绘制机房装配图，管道布置图。并对制冷系统的安装、试压、试漏、及管道的保温问题做了简单说明。关键词：制冷系统 重力供液 直接冷却 防水防湿abstractthis design is small storage refrigeration system design fabricated. main task is to finish the design be
4、制冷方案的内容42.1.3 确定冷库制冷方案的依据42.1.4 确定冷库制冷方案的原则52.2 确定冷库制冷系统的压缩形式和冷凝器的配置52.2.1 确定冷库制冷系统压缩级数52.2.2 制冷压缩机类型的确定62.2.3 冷凝器类型的确定62.3 确定冷库制冷系统的供液方式73 装配式冷库库体设计93.1 库型选择93.2 隔热材料的选择113.3 防潮层的选择143.4 隔热层厚度的设计153.5 防潮防水层设计173.6 冷库设计的注意问题203.7 室内装配式冷库的尺寸设计223.8 空气冷却方式及其装置234 库房冷负荷的计算244.1 冷库的容量确定254.2 库房的负荷计算251）
5、围护结构传入热量计算262）货物热量的计算273）通风换气热量计算294）电机运行热的计算315)冷库操作热量的计算316)冷库机械负荷的计算345 冷库制冷机器设备的选型计算355.1 制冷压缩机的选型计算365.2 冷凝器的选型计算435.3 冷却设备的选型计算445.4 节流阀的选型设计455.5 贮液器的设计与选型465.5.1 贮氨器的选型465.5.2 集油器的选型475.6 空气分离器的选型；485.7 洗涤式油分离器选型495.8 低压循环桶选型505.9 蒸发器与冷风机的选型525.10 冷凝器的选型546 制冷管道设计566.1 氨制冷系统管道设计的基本要求566.1.1 对管道
6、、阀件及连接件的一般要求566.1.2 管道内允许的流速和压降596.1.3 氨管道布置原则606.2 系统管径确定606.3 管道的隔热及保温层设计616.4 制冷管道布置637 冷库制冷装置自动控制647.1 温度控制器的选择647.2 压力控制器的选择647.3 流量控制器657.4 液位控制器658.1 制冷压缩机的安装668.2 冷凝器的安装668.3 蒸发器的安装678.4 氨液分离器和循环贮液器的安装688.5 阀类的安装689 参考资料70致 谢7110 附件：系统原理图72ii前言：冷库技术改造设计的具体方案的探讨我国冷藏事业从无到有，从小到大，发展至今。特别是最近十年发展较快。但
7、与世界领先水平相比，差距仍较大。我国十多亿人口， 冷库容量不及日本的40，而且一个国家的冷库容量多少，在某些特定的程度上显示这一个国家的经济发展水平。因此，可以预言今后我国的冷库建设还会以更怏的速度发展。回顾我国冷藏事业发展， 大致可分三个阶段：50年代主要在大、中城市建立一批为数不多的冷库，其中大型冷库屈指可数。到70年代扩建了一批冷库，数量比较多，从大城市到中小城市。库容量多数以500吨、1500吨级为。80年代又从中小城市延伸到县级。特别是近十年来发展更快，至县区级乃至乡镇企业。冷库容量从几十吨的小型冷库至万吨级大型冷库， 而且还建起了一批小型装配式活动冷库。有些地区还进口了一千吨级左右的装配式
8、冷库。这些冷库都属于食品加工行业。分别归属于商业、外贸、农业水产、轻工、乡镇企业系统。它们在各自的生产经营中发挥了应有的作用，取得了相当显著的经济效益，并在各自系统中占有举足轻重的作用。我国冷藏事业已经经历了近半个世纪，有成功的经验和失败的教训，同时随着我们国家改革开放的东风，引进了国际先进的冷藏技术和装备。在进行冷库技术改造设计的具体方案时，应认真总结过去的经验和教训。推广现阶段冷库建设中的经验和做法，同时消化吸收引进国外先进的技术和装备。缩小与国际领先水平的差距。冷库的技术改造，由于受资金以及原有冷库的平面布置、建筑结构，生产工艺流程等的局限， 在设计难度上往往比建造一座新冷库要大得多。在确定技术改造
9、设计方案时。不能仅仅针对该冷库暴露出来的问题， 在功能上或者在规模上作一番简单的恢复，修修补补和重复加工。要做到优化设计必须要摆脱原有的框框和套套。以避免设计上顾此失彼，停滞不前。要考虑目前科学技术的进步及市场情况和变化。要考虑多品种生产经营的需要。也要考虑各种产品的特别的条件。如加工出口产品的要求和规定。因此设计的具体方案应建立在充分了解当地资源、原有冷库建筑、使用功能、生产品种和工艺流程、资金能力的基础上力求建筑与工艺设计做到使加合理，操作维修方便。一个优化设计的具体方案在总体上应该体现出科学技术进步、安全运作、节能降耗的原则。冷库无论归属哪个系统，它在该系统中部是用电耗能大户。据统计我国冷库的电耗约占整个
10、冷库仓储成本的30左右。在国民经济建设中。节约能源是我国的重要决策。因此，节能对我们每个制冷科学技术人员来讲 也足一什头等重要的大事。在冷库新建或技术改造设计时应把节能作为一项重要指标进行考虑。从实践证明。设计中采用的任何一项新技术。无一不和节能有关。1 设计基本资料1.1设计题目200立方米的小型装配式组合冷库设计.1.2本设计为条件重庆市某大型水果、肉类、疏菜批发商业市场小型装配式冷库设计。库存量小，场地要求库体为200 m。地质：粘土、山岭地带，地下水位高。温度要求：-100；相对湿度：85%95%；主要储存的食品：禽类，畜类肉质产品；设计地点室外气象参数表1-1 重庆室外气象参数室外计算温度
11、夏季室外平均每年不保证50h的湿球温度室外计算相对湿度%极端最低温度极端最高温度大气压力/夏季通风夏季空气调节日平均最热月月平均夏季通风冬季夏季323226.77457-1.840.297.9996.392 冷库制冷方案的确定2.1 确定冷库制冷方案2.1.1 确定冷库制冷方案的意义利用外界能量使热量从温度较低的物质（或环境）转移到温度比较高的物质（或环境）的系统叫制冷系统。制冷方案是设计单位依据设计任务书而提出的初步设想，冷库的使用效果与所选用的制冷方案有着密切的关系。如果确定的制冷方案不当，会给冷库建设造成不应该有的经济损失和操作管理的不便，关系到机器设备的先进性及经常运转费用的高低等。因此
12、在确定方案时，应从先进、实用、发展、经济等诸方面出发，同时考虑几个不同方案，做多元化的分析比较，权衡利弊，选择最佳的设计的具体方案。2.1.2 确定冷酷制冷方案的内容 制冷系统压缩级数及压缩机类型的确定； 制冷剂种类及冷凝器类型的确定； 自动化方案的确定； 制冷系统供液方式的确定。2.1.3 确定冷库制冷方案的依据 冷库的使用性质； 建设规模和投资限额； 生产的基本工艺要求； 当地水文气象条件，如冷却水温、水量、水质等； 制冷装置所处环境，室外空气温湿度。 2.1.4 确定冷库制冷方案的原则 满足食品冷加工工艺技术要求，保证质量，降低干耗； 尽量选用新工艺、新技术、新设备； 制冷系统在运行安全可靠的前提下尽量简单，
13、操作管理方便，应优先选用自动控制方案； 投资合理，应降低费用指标，全面比较初置费用和运转费用，还要考虑技术经济发展趋势。总之，要使方案安全可靠、方便灵活、技术先进、经济合理。2.2 确定冷库制冷系统的压缩形式和冷凝器的配置2.2.1 确定冷库制冷系统压缩级数确定系统压缩级数的主要依据是压力比值，即一定工况下系统冷凝压力与蒸发压力的比值。 当压力比值小于或等于8时，氨系统应采用单级压缩； 当压力比值大于8时，氨系统应采用双级压缩。由室外气象参数和冷库室内设计参数可知：冷凝温度，蒸发温度，查制冷工艺附录氨的热力性质，得对应的压力值，。两则之比，根据计算结果，压力比值小于8。因此，本设计还是采用单级
14、压缩形式。单级压缩形式就是在制冷系统中将压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器四大部件，依次用管道连接起来，形成一个最基本的单级压缩系统。制冷剂在系统中经过压缩、冷凝、节流、蒸发四个过程，即可完成一次制冷循环如图2-1。图 2-1 单级压缩式制冷循环a压缩机；b冷凝器；c节流阀；d蒸发器2.2.2 制冷压缩机类型的确定 制冷压缩机类型的确定与制冷装置的使用性质、规模和采用的制冷剂有关。小型冷库一般采用小型制冷装置，故本设计采用制冷机组。所谓制冷机组是将制冷系统中的部分设备或全部设备配套组装在一起，成为一个整体。制冷机组结构紧凑、占地小、使用灵活、管理方便、安装简单，其中有些机组只需连接水源和电源即可使
15、用，常用的制冷机组有压缩-冷凝机组，将压缩机、冷凝器等组装成一个整体，为各种类型的蒸发器连续供应液态制冷剂。 压缩机制冷剂的选用对于提高制冷系统的热力完善、降冷装置的造价以及确保安全运转等具有重要意义。因此,本设计采用氨为制冷剂。2.2.3 冷凝器类型的确定冷凝器类型有多种，应根据制冷装置所处的环境来进行确定。本设计采用蒸发式冷凝器。蒸发式冷凝器的管道配置如图2-2。图 2-2 蒸发式冷凝器的管道配置1风机；2档水板；3喷嘴；4立蛇形冷却管；5浮球阀；6水泵；蒸发式冷凝器的箱体一般由薄钢板制成，冷却管组装在箱体内。冷却管上方为喷水装置。冷却水经喷嘴从上面淋下，制冷剂节气由冷却管上端进入，冷
16、凝成液体后由下面排出。制冷剂放出的热量使喷淋在管外表面的冷却水蒸发。箱体上方装有挡水板，阻挡被空气带出的水滴，减少冷却水的飞散损耗。未蒸发的喷淋水落入下面的水箱，水箱内一般设有浮球阀，以利调节补充水的水量，使之保持一定水位。2.3 确定冷库制冷系统的供液方式本设计采用重力供液，适用于中小型氨冷库制冷装置。它是在节流阀和蒸发器、蒸发器和压缩机之间增设氨气分离器，并将凤在高于蒸发器的地方。节流后的两相制冷剂先进入氨气液分离器被分离，分离下来的液体利用氨气液分离器内保持的液面和蒸发器之间高差h形成的静压向蒸发器供液。如图2-3所示。其特点具有供液稳定、能担高蒸发器的热交换效果、防止压缩机的“液击”，
17、但提高了土建的造价。图 2-3 重力供液1-氨液分离器；2-蒸发器；3-高压来液；4-接吸入管3 装配式冷库库体设计冷库要为食品冷却、冷藏及冷冻创造必要的温度、湿度、卫生等条件，在食品冷藏链中起着重要的作用。冷库应有合理的结构、良好的隔热，以保证食品的贮存质量。本设计是室内装配式冷库，肉类批发市场库房建筑改装。3.1库型选择冷库的库温经常保持比室外空气温度低。除冷库外，有些建筑物作为生产或研究设备的一个环节，要保持室内一定温湿度或保持特殊的空气状态的恒温恒湿房等，也都需做隔热工程。对冷库或非冷库的建筑物从隔热作法来区分，列于表l内。在隔热工程中，防潮工程是不可缺少的，表3-1是采取隔热、防潮两
18、者的综合方法分类的。表3-1：种类适用范围隔热、防潮的特点低温型只以低温贮藏为目的的冷库鱼类、畜肉、冰琪凌、蔬菜、水果等在隔热层外面的高温侧进行防潮，内面不进行防潮。减湿型采用中、低温并保持低湿度茶、录像胶片、电影胶片、药品类、研究实验室等隔热层、防潮层做法与上想同，但防潮层要求等别严格。对进出口及穿通孔等外的处置要特别留意。恒温恒湿型库房采用中、低温库内温湿保持恒定各种研究实验室、稻谷、水果（长期贮藏）等室内外水蒸汽压，如果一方经常高的，刚在高压侧进行防潮，室内外水蒸汽压，如果因四季变化而异，则要进行两面防潮。高温高湿型高温、高湿的室制面条室、酿造室、水果熟化室、菌培养室、研究实验室等在隔热
19、层的内面做成严格要求的防潮层。要尽量采用耐腐蚀的材料。气密型要求气密性的冷库等果蔬气调冷库、水果谷物的熏蒸室等在隔热层的内外面，要求气密性好的防潮。全天候型能提供从高温至低温、又提供从高压至低压的各种条件的机器类、车辆、设施，人体以及动植物等的研究实验室内外面进行防湿。按照耐热性、耐压性、容量等需要选择适宜的材料。对线膨胀变化要采取对策。选用 c级（-2-10）低温贮藏冷库。隔热方法有两种，即从冷库外面整个进行包裹的外蕊热法和从建筑物内面进行隔热的内隔热法。除上述方法外，还开发了为达到现场作业的省力化，在工厂预制冷库构件或半成品构件、在现场装配的装配式冷库， 以及在现场稍进行加工就可装配的半装
20、配式冷库。冷库库体主要由各种隔热板组即隔热壁板（墙体）、顶板（天井板）、底板、门、支承板及底座等组成。它们是通过特殊结构的子母钩拼接、固定，以保证冷库良好的隔热、气密。冷库的库门除能灵活开启外，更应该关闭严密，使用可靠。室内装配式冷库结构如图3-2所示。图 3-2 室内装配式冷库结构3.2隔热材料的选择现在，就广泛使用于中、低温的隔热材料进行研讨 各种材料所具有的特性，因使用目的不同，所以各有优缺点。如果不知逋所使用之处要求怎么样的特性， 就会错误使用。因而，知道隔热材料的特性，同时要充分理解在隔热空间中所发生的物理现象。别一方面还要考虑材料的价格区别使用适宜的材料和用于适宜的地方， 要制订合
22、）同上同上同上同上同上同上聚氨酯表面涂层板由于表面材料不同，各物理数值也不同切割板（2530kg/m0.0291.01.70.0080.00163.0以下100同上）5710e-5现场发泡板随现场发泡技术不同，各物理数值不同玻璃棉20kg/m16kg/m14kg/m0.02870.03100.0323几乎无强度几乎无强度几乎无强度非常大同上同上非常大同上同上约200以下同上同上法定不燃材料同上同上成型板几乎收缩备注0时的值astm.c-177将50厚的试块压缩2.5的荷重astm.d-1621astm.e-96astm.c-272按g/100c试验法的日本工业标准装配式冷库是由预制
23、的隔热板拼装而成的一种冷库，其隔热层一般采用隔热性能优良的硬质聚氨酯泡沫塑料。由于该材料具有质轻、导热系数小、强度大、使用寿命长、加工工艺简单、板材的适应性强、现场安装放工方便、安装时间短等特点。现已在全世界范围内得到迅速发展，并广泛应用于冷冻、与建筑等各个领域。目前，我国的装配式冷库主要广泛应用于肉、禽、蛋、水产品的加工及其它食品的冷藏、保鲜行业上，其中尤以中小型库体占绝大多数。隔热板可分为粘贴预制板与浇注预制板两在类，以后都应用最广。预制板的面板材料有镀锌钢板、喷塑复合板、铝合金板、胶合板和不锈钢板等。其面板一般作压筋处理，但深浅程度刚视各厂家设备、工艺的不同而各异。两面板间的隔热材料多为
24、聚氨酯泡沫。它的绝热性能好。具有良好的耐热性、耐寒性和耐湿性。材料的各个性能参数相互联系，相互影响，而最重要的两个性能指标为容重与导热系数。3.3防潮层的选择1防潮做法，有玛埔脂法和薄膜法，从经薪上考虑应该采甩薄膜。薄膜法有冷施工法(常温施工法)和热施工法(加热施工法)。冷施工法a、用聚乙烯薄膜(厚度011.0 )进行接缝密封b，在聚乙烯薄膜上涂橡胶沥青粘结剂的薄片c、在异丁烯橡胶薄片上涂橡胶沥青粘结剂的橡胶片d、在特殊沥青油毡上涂橡胶沥青粘结剂的沥青纸毡e、在芯材上涂橡胶沥青的橡胶沥青片(cy屋面料等)冷施工法是将以上材料进行直接粘贴的作法。2热施工法热施工法是把沥青毡或沥青油毡作骨材，用融
25、熔的沥青进行敷贴，进而将沥青全面的涂布而作成沥青薄膜的方法。以上这些薄膜防潮作法，要根据施工对象来选择防潮材料和施工方法，详细的情况参见防潮设计标准。以上两施工法从经验上来看是肯定较安全可靠的作法。从理论上来说，在隔热层外表面傲一层使隔热层中的任何地方， 其相对温度都不大予100的蒸汽渗透阻体(即防潮材料一译注)是可以的，但是由于隔热墙内表面装饰材料的渗透阻关系，它会极大地影响防潮材料对隔热层的防潮效果(后面将叙述)。所以在隔热层的内表面必须避免蒸汽渗透阻大的结构，在内墙面装饰的情况下，必要时必须根据装饰材料的透湿程度而强化外面防潮层。美国规格的蒸汽渗透阻容许限度定为：0.002746 m&#
26、183;hmmhg/g3.4隔热层厚度的设计根据隔热理论，可先规定隔热结构表面的温度 t。库体表面为平壁，从单位面积的冷量损失相同原理，得出： 3-1式中 环境温度（k）： 库内温度（k）：隔热板厚度（m）：隔热材料导热系数（w/mk）：隔热层外表面的换热系数（w/mk）：内表面换热系数（w/mk）：为其它隔热结构的总热阻（k/w）：由于隔热板设计为单层一材料的结构。内外面板皆为金属薄板。而且库体置于室内，所以上式可化简为： 3-2对于认为，一般规定外表面温度应高于环境空气的露点温度t，即t t。则隔热层厚度为： 3-3已知 t=32 1
27、0 36 可取0.02320.029w/mk的取向问题。一些本文国家由于聚氨酯材料的生产工艺成熟。生产技术先进，因而很多外国资料都推荐隔热层传热系数0.29w/。而我国的一些厂家为了降低成本，进行商业竞争，制造了由50100厚的隔热板组成的中小型装配式为何。其当量传热系数约为0.3480.522w/。超过为冷库设计规范的规定值。鉴于聚氨酯泡沫塑料保温材料的热惰性和蓄热系数均较小。本设计认为：对于低于20的库体，取0.1970.232w/。020的库体取0.29w/。计算出0.0706440.088305（m） 取80在地面下温度+22，地坪隔热层厚度应减少5%8%。取75顶棚上温度
28、大于+40,顶棚隔热层厚应增加10%15%。903.5防潮防水层设计在冷库的地下，灌注复盖混凝土作为隔热层的保护层，为了不让灌注混凝土时的水分侵入到隔热层，必须先建仿水层。在冷库内进行水洗的房间必须建完善的防水层。另外，在大型冷型冷库的屋顶可把防水层兼作防潮用。对于决定防潮防水层的作法，必须对下述诸条件研讨，且必须选择可获得原防水防湿效果的标准和施工法。(一)防潮防水应注意的问题1 随着库体结构的膨胀、收缩， 防潮层和防水层是否破裂，2 是不是能适应温差变化的良好的防潮防水层，3 该防潮防水标准是否是适用于工程的施工方法，4 在施工上有没有不合适的(侧从下面对顶棚进行施工等)，5 有没有以不合
29、适的作业姿势进行施工的，6 有没有火仿， 中毒、爆炸以及火灾静危险性。(二)隔热工程的防潮、防水层（见图3-3）图3-3 隔热工程的防潮层及防水层图3-4 地坪、墙裙隔热施工法（-10的场合）3.6冷库设计的注意问题（一）地坪下地基的冻臌问题和对策。图3-5 冷库地坪下的地下热线图从图上可以看出热流线从冷库外墙周围的大气表面(高温部)，经过短的地下通道到达冷库库房地面。越靠近中心部，则通道越长，从而由于地基的热阻关系，在穿透短的通道的外墙附近热量多，随之流入中心部的热量急剧减少。此外，如图所示， 等温线(其与热流线直角相交)在中心线上是深深地进入地下的曲线，在稳定状态下，假定
30、wl为水位线，那么在awl线所包围的阴影部分的水就会结冰，无论因什么原因，如水流入a线内部就要结冰。在a线内土壤中所含的水分也会结冰。如上所述，当冷库中心部的地下土壤结冰一形成，结冰处因为有冰缘故，所以其导热系数增加，a线进一步向深处发展。这样当所形成的冰的膨胀力超过冷库地坪的抗压力时，就发生冻臌。冻臌大多是隔热以外的原因造成的。本设计建址为重庆市，粘土、山岭地带，地下水位高，长年阴雨天气等地区条件限制。设计成地坪隔热层与混凝土底板之间建成勇气构造（铺设混凝土砌块等）并开口于大气外。有利于冷空气流出的构造（见图3-6）图3-6室内装配式冷库的隔热板均为夹层板料，即由内面板、外面板和硬质聚氨酯或
31、聚苯乙烯泡沫等隔热芯材组成，隔热夹层板的面板应有足够的机械强度和耐腐蚀性。夹层板应平整（平面度0.002mm）,尺寸应准确（允许偏差1mm），隔热层与内外面板粘接应该均匀牢固。本设计夹层板的内外面板我选用玻璃钢板。冷库以夹层板作墙体，接缝连接应牢固、平整、严密。密封材料应无毒、无臭、耐老化、耐高温，有良好的弹性和隔热、防潮性能。室内装配式冷库所有焊接件、连接件必须牢固、防锈。所有镀锌的镀层应均匀。冷库的木制件经过干燥防腐处理，冷库门装锁和把手及安全脱锁装置，冷库门上暗装电压24v以下的电加热器，防止冷凝水和结露，库内装防潮灯，测温元件至于库内温度均匀处，温度显示装在库外壁易观察位置。另
32、外冷库的底部应有融霜水排泄系统。3.7 室内装配式冷库的尺寸设计为了方便拆卸、运输和组装，参照实用制冷与空调工程手册的设计规范和其他装配式冷库的尺寸，我设计的室内装配式冷库的尺寸如下表3-2。表 3-2 装配式冷库的尺寸名称单位规格数量库体尺寸（长宽高）m1054隔热板厚度（壁、顶、底）mm80、90、75顶板（长宽）m5110块壁板（长宽）m4122块底板（长宽）m5110块底框架1m530根底框架2m430根角板（边长边长高）m11&#
33、215;44块冷库门加门框（边长边长）m2.21.51个冷库门厚度mm100冷库门门洞尺寸mm21001400冷库门门体尺寸mm218014803.8空气冷却方式及其装置采用差压冷却，使冷风以0.30.5m/s的速度通过箱体上开设的通风孔，顺利的在箱体内流动，用此冷风进行冷却。图3-7 库内通风图4 库房冷负荷的计算计算库房冷负荷的目的在于根据它的数值选配制冷压缩机、辅助设备和冷却设备。库房冷负荷是制冷工艺设计中的一个基础数据，制冷装置运行的制冷量只有同冷负荷相平衡时，冷库库房才能达到并维持稳定的温度和相对湿度。在进行冷负荷计算时，必须有以下资料
34、： 地区的气象、水文资料； 库房的坐落（朝向）、尺寸和维护结构等构造的库房平、剖面图； 冷间要求的温度、湿度及进货量。库房的冷负荷就是单位时间内必须从冷间取出的热量；或是冷间在单位时间内从制冷装置获得的冷量。库房冷负荷的大小，在一年中并不是恒定的，它受很多因素影响，如外界温度，加工货物的工艺技术要求、以及操作管理方式等。进行计算时，通常是按冷库最大耗冷量进行计算的，如外部气温相对最高、储藏量最大等作为进行冷负荷计算的依据。因此，在进行冷负荷计算时，要根据具体情况，选择合适的参数，计算出合理的库房的冷负荷，为选择机器、设备提供可靠的理论依据。所以正确合理地确定冷间的制冷负荷，对于冷库设计是非常重要的
35、。经过调研和查表，已经将所需要的资料罗列在“设计基本资料”里面。4.1 冷库的容量确定装配式冷库容量的大小可根据冷藏贮存品的数量及其容量确定。此类冷库的贮存品种类很多，且很多物品的包装及堆放方式都不会太完善。因而其公称带领计算式的取值为：gvr/1000 4-1式中 g冷库公称吨位（吨）；v库房公称容积（m）；库房的系数；r贮藏食品的计算重度， ，见制冷工艺表3-3，当在冷库内储存几种食品的时，食品计算密度应按数值大的计算；查制冷工艺表3-3和冷库制冷工艺表2-5可知：；所以，所设计冷库的容量为：4.2库房的负荷计算我国的冷库设计规范的选用范围，注明库体的容积在500 m以上，而是小型装配式冷
36、库的库体容积多在500 m以下，绝大多数又都在100 m以下，且用户使用的情况较为复杂，管理水平不高，不可能象大型冷库那样的规范地堆叠食品与进出货物，且进货的温度一般不固定。因而设计中，冷库负荷的计算应与规范冷库的计算有所不同。因此，可选用下列参数设计:1环境温度取32，相对温度为74%；2冷库温度：d级-10-20；3进化温度：l级+30；4每天量为有效容积的15%20%；5.制冷压缩机工作时间系数为50%70%；根据上述的假设与冷库设计规范中的冷却设备负荷原理进行计算：由规范可知库房的冷却设备的负荷为： 4-2式中库房冷却设备热负荷（w）；隔热板材的传热量（w）；货物热量（w）；通风换气热
37、量（w）；电机的运转热量（w）；操作热量（w）；对于中小型装配式冷库，其食品一般均为短期贮藏，其通风换气量较小，设计时可以护理忽略。 1）围护结构传入热量计算中小型装配式冷库一般可以不考虑太阳的辐射热，故隔热板结构的传热量可由下式计算： 4-3式中 k隔热结构的传热系数（w/）,其中取值0.29 w/ f隔热板的传热面积（）； 库体内的计算温度（k）；2）货物热量的计算：货物在冷藏时，进货的温度比较高，冷间的涉及温度比较低，存在温差，货物要向库内散发热量，引起库房的耗冷。对禽类副产品，不需要计算产品呼吸热。0。其计算公式为： 4-4式中 货物热量，w；食品热量，w；包装材料很运载工具热量，w；
38、货物冷却时的呼吸热量，w；货物冷藏时的呼吸热量，w；1/3.61kj/h换算成w的数值；冷间的每日进货量，；据实用制冷与空调工程手册冷间的每日进货质量取值规定，不应大于该间计算吨位的8% 。货物进入冷间初始温度时的焓热量，；查制冷工艺表3-9；货物在冷间内终止降温时的焓热量，；查制冷工艺表3-9；t货物冷却时间，h，对冷藏间取24h；b货物包装材料或运载工具质量系数，查制冷工艺表3-10；包装材料或运载工具进入冷间时的温度，；包装材料或运载工具在冷间内终止降温时的温度，一般为该冷间的设计温度，；包装材料或运载工具的比热容，查制冷工艺表3-11；冷却物冷藏间的冷藏量，。将上述参数罗列到下表4-1
39、，当有多种选择时，按最大值选取。表 4-1 计算所需数值名称单位数值kg1400392.639.4th24b0.132-102.5132000代入所选取的数值计算出货物热量：3）通风换气热量计算为消除肉类产品放出的各种异味和满足操作员呼吸需要，要向库内补充新鲜空气。这样，由室外空气带入库内的热量就构成冷间通风换气的热量，其计算公式为： 4-5式中 通风换气热量w；冷间换气热量w；操作员需要的新鲜空气热量w；1/3.61kj/h换算成w的数值；室外空气的焓热量，查制冷工艺表3-19；室内空气的焓热量，查制冷工艺表3-19；n每日换气次数，一般可取23次；v冷藏间内净容积，；冷藏间内空气密度，查制
40、冷工艺表3-20；24每日小时数，h；30每个操作人员每小时需要的新鲜空气量，；操作人员数量。 将上述参数罗列到下表4-2，当有多种选择时，按最大值选取。 表 4-2 计算所需数值名称单位数值1kj/h89.3241kj/h-7.116n次2v2001.342个1 代入所选取的数值计算出通风换气热量：4）电机运行热的计算：小型装配式冷库的冷却系统采用冷风机，因此该热量应考虑，按规范计算： 4-6式中 n电机额定功率（kw）；热转化系数（电机放在室内取1，室外取0.75）；电机运转系数，冷风机配用电机取1,对冷间其它电机可每昼夜8小时计算，即8/240.33表4-3名称单位数值台数通风机pkw0
41、.351冷风机pkw7.01代入所选取的数值计算电机运转热量：5) 冷库操作热量的计算由于设计条件已确定，库房操作热量是由库内电灯照明热量，食品及操作人员进、出库门由外界侵入的热量及操作人员在库内操作散发的热量几部分构成的。库内外空气的焓差及库内空气重度均为定值；同时考虑到库门一般不设空气幕，每天的开门次数可取810次，这样操作热可按下式计算： 4-7式中 操作热量，w；照明热量，w；开门热量w；操作人员热量w；每平方米地板面积照明热量，冷藏间取1.82.3；f冷间地板面积；1/3.61kj/h换算成w的数值；v冷间内公称容积；n每日开门换气次数，查图制冷工艺图3-4；，冷间内外空气的焓热量，
42、查制冷工艺表3-19；m空气幕修正系数，如设空气幕时，则取0.5，不设空气幕时，则取1；冷藏间内空气密度，查制冷工艺表3-20；24每日小时数，h；3/24每日操作时间系数，按每日操作3h计；操作人员数；每个操作员产生的热量，w/人。将上述参数罗列到下表4-4，当有多种选择时，按最大值选取。 表4-4 计算所需数值名称单位数值2.3f50v200n次10-7.11689.324m11.342个1w/人410 代入所选取的数值计算操作热量：6) 冷库机械负荷的计算中小型装配式冷库其货物进出频繁，进货温度较高，因而对此类冷库，其机械负荷中的各项热量不再进行修正。但必须取一个安全系数，系数可取1.1
43、,所以 4-8式中 冷库机械负荷对冷却物冷藏间，当入库货物未经冷却时，初始阶段有冷却负荷，回进货量仅为储藏吨位的8%,故p仍取1。代入上表数值计算出冷间冷却设备负荷：5 冷库制冷机器设备的选型计算中小型装配式冷库应选择安装简单、设备紧凑、操作方便、自控可靠的制冷系统。计算出制冷系统的冷却设备负荷和机械负荷并根据需要选出制冷压缩机、冷凝器、冷却设备、节流阀以及必要的辅助设备，是本章要设计的主要问题。从冷库热负荷到机器设备选型计算的一般程序如下图5-1所示。当地气象条件建筑隔热构造制冷对象特点各项工艺要求各项冷负荷设备负荷机械负荷冷却设备选配压缩机选配辅助设备选配设计规范、手册技术措施设备技术文件
44、图 5-1 冷库热负荷机器设备选型一般程序 5.1 制冷压缩机的选型计算 确定工作参数 蒸发温度蒸发温度主要取决于被冷却环境或介质所要求的温度。一般都会采用比载冷剂温度低5，比冷间温度低68，本设计蒸发温度取-16。 冷凝温度冷凝温度主要取决于冷凝器的形式、冷却方式和冷却介质的温度，以及制冷压缩机允许的排气温度和压力。蒸发式冷凝器的冷凝温度较夏季室外平均每年不保证50h的湿球温度高510。本设计冷凝温度取36。 吸气温度吸气温度高低随冷却设备至压缩机吸入管道的长短和环境和温度的高低以及蒸发温度的高低而不同，其影响压缩机排气温度的高低。查制冷工艺表4-1氨压缩机允许的吸气温度。查表可知吸气温度为-12
45、。过冷温度制冷剂液体在冷凝压力下冷却到低于冷凝温度的温度称为过冷温度。采用蒸发式过冷器，制冷剂过冷温度一般比过冷器进水温度高3。本设计取31。 排气温度压缩机排气温度的高低直接影响压缩机的工作条件和系统运行效率，排气温度与排气压力和吸入压力之比成正比，同吸气温度过热度也成正比。压力比越大，吸气过热度越大，则排气温度就越高。排气温度还与压缩机的性能和操作有关，且与运行工况的变化有直接关系。通常氨压缩机排气温度应150,正常运行时一般在100130之间。氨压缩机排气温度查制冷工艺表4-2。查表可知排气温度为112。将上面确定参数罗列到下表5-1。表 5-1 压缩机工作参数名称单位数值蒸发温
46、度-16冷凝温度36吸气温度-12过冷温度31排气温度112 单级压缩机选型计算 以压缩机的理论排气量选型单级压缩制冷循环在压焓图上的表示如图5-2。hx=0x=112345图5-2 单级压缩制冷循环压焓图在选配压缩机时，压缩机制冷量应和计算所得的机械负荷相匹配。因此，利用制冷和需冷的平衡关系，可求出压缩机理论排气量。 5-1式中 压缩机理论排气量（）；该蒸发温度系统机械负荷（w）；吸入气体的比体积（）；蒸发器出口干饱和蒸汽的比焓（）；节流阀后制冷液体的比焓（）；制冷剂单位容积制冷量（），按冷库制冷工艺表2-18查的；压缩机输气系数，压缩机的输入系数一般应按制造厂给定值选用，也可有制冷工艺图4
47、-4查得。 将上述参数罗列到下表5-2.表 5-2 计算所需数值名称单位数值w19208.7172576.90.74代入上表数值计算出压缩机理论排气量： 根据冷库制冷工艺表2-22查出，一台2av7型制冷压缩机的理论排气量为36.3，结合选机原则，选一台2av7型制冷压缩机可满足需要。将所选制冷压缩机基本信息参数列成下表5-3。表 5-3 所选制冷压缩机基本信息参数表名称单位数值缸径mm70活塞行程mm55缸数个2转数r/min1440活塞行程容积36.3制冷量kw15.28轴功率kw4.522汽缸布置型式v 压缩机选型校核以压缩机的名义工况制冷量选型，检验上面所选的压缩机契合设计要求。压缩机的制冷量
48、随运行工况变化而不同，为了以统一的工况表示压缩机的制冷量，因此国家规定了名义工况，查冷库制冷工艺表2-20和图2-10。在名义工况下的制冷量即为名义工况制冷量。由耗冷量计算所得的机械负荷是设计工况下所需的制冷量。因此，不能用直接选取压缩机，而应把折算成名义工况下的制冷量。压缩机在名义工况和设计工况下的制冷量可分别按照和求出。由于同一压缩机的是一定的，因此可得出设计制冷量和名义制冷量的换算公式： 5-2式中 折算为名义工况的制冷量（w）；设计工况制冷量（w）；，分别为名义工况、设计工况下的输气系数；，分别为名义工况、设计工况下的单位容积制冷量（）。将上述参数罗列到下表5-4。表 5-4 计算所需
49、数值名称单位数值w19208.7170.7250.742084.02576.9代入上表数值计算出名义工况的制冷量：所以，上面的所选择的制冷压缩机是合适的。 电动机容量的选配压缩机由电动机拖动，压缩机制造厂家对压缩机应配用的电动机容量一般都有要求，可根据此要求直接选配电动机。也可根据公式计算，由压缩机的轴功率（kw）、电动机的效率及传动效率来确定电动机的容量p(kw)即： 5-3式中 一般取0.800.95；v带传动取0.970.98，平带传动取0.96。此外，选配电动机时还应考虑电网电压的变化和非正常工况等因素的影响，通常增加1015的储备功率。故配用电动机功率为：(1.11.5) 5-4 将
50、选取的参数列成表格5-5。表 5-5 计算所需参数名称单位数值kw4.5220.870.97代入上表数值计算出配用电动机功率：5.2 冷凝器的选型计算 冷凝器的负荷计算因本设计选用的是单级压缩系统，为了方便计算，用下面公式计算： 5-5式中 单级压缩机制冷量（w）； 单级压缩冷凝负荷系数，对氨系统由冷库制冷工艺图2-14查的。其值为1.20将参数代入公式计算出冷凝器的负荷： 冷凝器面积计算 5-6式中 冷凝器负荷（w）； 冷凝器单位面积热负荷（）， 查冷库制冷工艺表2-25。将参数代入公式计算出冷凝器面积： 冷却水用量计算由于选用蒸发式冷凝器，冷却水消耗量很少，空气流量也不大。 5-7式中 冷
51、却水用量（）；冷凝器单位面积用水量/（h），查冷库制冷工艺表2-26f冷间地板面积； 将参数代入公式计算出冷却水用量：5.3冷却设备的选型计算对于氨制冷系统，由于氨对铜等有色金属有腐蚀作用，故只能选用传热管为无缝钢管的蒸发器。干式翅片管冷风机的传热面积： 5-8式中 f冷风机做需要的传热面积（）；冷风机负荷（w）；蒸发器单位面积负荷（w/）；查冷库制冷工艺表2-27。将选取的参数列成5-6。 表 5-6 计算所需参数名称单位数值ww/2326将参数代入公式计算出多层卧式光滑管冷风机的传热面积：5.4 节流阀的选型设计制冷系统的节流阀位于冷凝器（或贮液器）和蒸发器之间，从冷凝器来的高
52、压制冷剂液体经节流阀后进入蒸发中，它除了起节流降压作用外，大多数还具有自动调节制冷剂流量的作用。为了自动化控制和冷库温度的快速反应，本设计采用热电膨胀阀。热力膨胀阀是一种新型膨胀阀，它由感温元件和阀体两部分组成。用来控制阀孔开度，调节液体制冷剂流量。电流的大小则是由制冷剂蒸汽的温度通过热敏电阻来控制。电热膨胀阀调节迅速、结构简单，蒸发期内的压力降对阀的控制特性不产生影响，而且可以始终保持制冷剂蒸发过热度为0的控制特性，使蒸发器的传热面积得到充分利用。5.5贮液器的设计与选型贮液器器又称贮液筒，是制冷系统中用于贮存液体制冷剂的容器。贮液器一般是由无缝钢管或钢板焊制成的圆柱形容器，在壳体上安装一管
53、路接头及附件，用来控制位或进行其它操作。5.5.1贮氨器的选型同冷凝器所凝结的液态制冷工质，如不能及时排出，则必然占据冷凝器的一定容积，相应的减少了冷凝传热面积，使冷凝和压力升高，影响制冷效果，故在制冷系统中设贮液器。用来贮存来自冷凝器的高压液态制冷工质、以保证供应和调节有关设备的液态制冷工质的循环量。贮氨器还能起液封作用，能防止高压系统气态制冷工质串到低压系统中去。贮氨器的容量可按整个制冷系统每小时制冷剂循环量的1/31/2来选取，贮存液体制冷剂的容量应不超过其实际容积的80%。为了便于掌握，一般用最大充灌高度不超过筒体直径的80%不作为限值。图5-3 氨贮液器根据设计的基本要求选用下列型号贮液器：表5-7型号za0.25容积（m）0.25筒体尺寸（）筒径426长度2192接管直径（）进液20出液15放油15平衡管20压力表6安全阀15排污15液面计15质量1655.5.2集油器的选型作用：收集氨油分离器及其它设备中的润滑油，并使润滑油在低压状况下放出，在放油中应抽出润滑油中存在的氨以保证安全并减少损失。成套供应的集油器还应包括：进油、放油接头，氨回气接头，成组装配法兰，压力表接头，液位计接头。图5-4 集油器根据设计的基本要求选择集油器型号：表5-8产品型号
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