常州某冷庫設(shè)計說明書

1、目 錄摘要31.設(shè)計基本資料1.1設(shè)計目的31.2設(shè)計要求31.3設(shè)計題目31.4設(shè)計指標(biāo)31.5 設(shè)計背景3 1.6設(shè)計地點(diǎn)室外氣象參數(shù)42.冷庫工況確定2.1冷庫工況和噸位分配52.3庫房平面設(shè)計62.4圍護(hù)結(jié)構(gòu)換熱系數(shù)的確定62.5確定圍護(hù)結(jié)構(gòu)絕熱層厚度63.庫房冷負(fù)荷的計算3.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱流量63.2貨物熱流量83.3通風(fēng)換氣熱量量93.4電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)熱流 103.5冷間操作熱流量 123.6冷間機(jī)械負(fù)荷 124.設(shè)備選型4.1冷凝溫度與蒸發(fā)溫度的確定124.2制冷原理的熱工計算134.3壓縮機(jī)的選擇計算144.4冷凝器的選擇計算154.5冷風(fēng)機(jī)選擇計算154.6中間冷卻器的選擇計算164

2、.7油分離器的選擇計算174.8高壓貯液器的選擇計算184.9低壓循環(huán)貯液器的選擇計算184.10集油器的選擇計算 194.11氨泵的流量 194.12設(shè)備匯總 205.參考文獻(xiàn) 216.設(shè)計小結(jié) 22摘要生產(chǎn)性冷藏庫主要建設(shè)在大中城市、人口較多的水陸交通樞紐，專門貯藏經(jīng)過冷加工的食品，以工調(diào)節(jié)淡旺季節(jié)、保證市場供應(yīng)、提供外貿(mào)出口和做長期貯備之用。其特點(diǎn)是冷藏容量大并考慮多種食品的貯藏，其凍結(jié)能力小僅用于長距離調(diào)入凍結(jié)食品在運(yùn)輸過程中軟化部分的再凍及當(dāng)?shù)匦∨可r食品的凍結(jié)。壓縮式制冷是根據(jù)制冷原理將壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器，以及為了使制冷效能更高、運(yùn)行更安全的輔助設(shè)備（如油分離器、貯液

3、器、氣液分離器、循環(huán)儲液桶、集油器、放空氣器、閥件、儀表等）用管道連接組成的一個閉合制冷循環(huán)。關(guān)鍵詞：壓縮 冷藏庫 節(jié)流 中間完全冷卻1 設(shè)計基本資料1.1設(shè)計目的：制冷技術(shù)課程設(shè)計是熱能動力工程專業(yè)（制冷與空調(diào)方向）在學(xué)完制冷原理與設(shè)備理論課后，所必須進(jìn)行的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，通過制冷工程設(shè)計訓(xùn)練，使學(xué)生鞏固和加深制冷技術(shù)的理論教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力，提高學(xué)生分析問題和解決為工程實(shí)際問題能力。1.2 設(shè)計要求：要求綜合應(yīng)用多種專業(yè)技術(shù)知識完成制冷系統(tǒng)的工程設(shè)計。要求了解和掌握一般的設(shè)計方法、步驟和技能。重點(diǎn)在設(shè)計方法、步驟、查閱資料等技能的訓(xùn)練，以加強(qiáng)工程設(shè)計能力的培養(yǎng)。1.3設(shè)計題目：常州

4、地區(qū)某冷庫制冷系統(tǒng)的設(shè)計1.4設(shè)計指標(biāo)：中型生產(chǎn)型性冷藏庫1.5設(shè)計背景：1）常州市某冷庫是一個中型的生產(chǎn)性冷庫，主要生產(chǎn)凍魚蝦。冷庫主要包括凍結(jié)間以及凍結(jié)物冷藏間兩大部分。主要加工環(huán)節(jié)為：經(jīng)過整理后的冰鮮魚蝦先放入凍結(jié)間冷凍后，再放入凍結(jié)物冷藏間進(jìn)行冷藏。2）凍結(jié)間(存放魚蝦)：相對濕度90%95%，溫度-23。凍結(jié)間1、2存放蝦，每間生產(chǎn)能力為97t/d；凍結(jié)間3、4存放凍魚，凍結(jié)間3的生產(chǎn)能力為78t/d，凍結(jié)間4的生產(chǎn)能力為97t/d。3）凍結(jié)物冷藏間(存放凍結(jié)后的魚蝦)：相對濕度90%95%，溫度-20，其凍結(jié)物冷藏間的每間的冷藏噸位為352.67t。4）每日進(jìn)貨量，按冷間的冷藏量的

5、5%計算。5）最大班工作人數(shù)：6人。1.6常州室外氣象參數(shù)：1）地理位置：北緯，東經(jīng)，海拔9.2m 2）夏季室外空氣調(diào)節(jié)日平均溫度：32；3）夏季室外通風(fēng)日平均溫度：32；4）夏季室外平均每年不保證50小時的濕球溫度：28.2；5）室外最熱月平均相對濕度：82；6）夏季室外通風(fēng)計算相對濕度：66；7）夏季室外風(fēng)速：1.5 m/s；2 冷庫工況確定2.1 冷庫工況和噸位分配 庫房名稱相對濕度溫度生產(chǎn)能力存放物凍結(jié)間1，29095%23oC97t/d蝦凍結(jié)間39095%-23oC78t/h2凍魚凍結(jié)間49095%-23oC97t/h凍魚凍結(jié)冷藏間5.6.79095%-20oC352.67t/h凍結(jié)

6、后的魚蝦2.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)換熱系數(shù)的確定2.2.1冷庫外墻、屋頂、地面保溫層結(jié)構(gòu)外墻：由外到內(nèi)依次為370mm外墻、聚氨酯氫凝防潮隔氣層、單面聚氨酯彩板粘貼（聚氨脂容重不小于37mm）。地基：由上到下依次為：的620號鋼筋混凝土粘結(jié)層、0.2mm厚聚氨乙烯薄膜一層采用同質(zhì)漆粘接滿貼、250mm厚聚苯板烯板分兩層下層150厚上層100厚用聚氨酯粘貼并灌縫離墻50mm留縫并用聚氨酯灌縫、0.2mm厚聚氯乙烯薄膜一層采用同質(zhì)膠粘接滿貼、水泥沙漿找平層、架空層。頂層：有上到下依次為：厚SBS防水卷材兩道、刷基層處理一遍、水泥沙漿找平層、鋼筋混凝土現(xiàn)場施工、刷素水泥沙漿一道、250厚聚氨酯噴涂、20厚白水泥

7、沙漿抹面。2.2.2 計算各面?zhèn)鳠釋酉禂?shù)傳熱系數(shù)： 其中：圍護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。各層隔熱材料的導(dǎo)熱率。2.2.3凍結(jié)間（1）外墻傳熱系數(shù)：代入數(shù)據(jù)得外墻傳熱系數(shù)k=1/(1/23+0.37/0.8141+0.15/0.0314+1/29)=0.19W/(m)（2）地面?zhèn)鳠嵯禂?shù)：代入數(shù)據(jù)得地面?zhèn)鳠嵯禂?shù)k=1/(1/8+0.125/1.5468+0.0002/0.0465+0.25/0.043+0.0002/0.047+0.02/0.9304+1/29)=0.16 W/(m)（3）頂層傳熱系數(shù)：代入數(shù)據(jù)得頂層傳熱系數(shù)k=1/(1/23+0.02/0.9304+0.25

8、/0.0314+0.02/0.9304+1/29)=0.12 W/(m)2.2.4凍結(jié)物冷藏間（1）外墻傳熱系數(shù)：代入數(shù)據(jù)得外墻傳熱系數(shù)k=1/(1/23+0.37/0.8141+0.15/0.0314+1/8)=0.19W/(m)（2）地面?zhèn)鳠嵯禂?shù)：代入數(shù)據(jù)得地面?zhèn)鳠嵯禂?shù)k=1/(1/8+0.125/1.5468+0.0002/0.0465+0.25/0.043+0.0002/0.047+0.02/0.9304+1/8)=0.16 W/(m)（3）頂層傳熱系數(shù)：代入數(shù)據(jù)得頂層傳熱系數(shù)k=1/(1/23+0.02/0.9304+0.25/0.0314+0.02/0.9304+1/8)=0.12

9、 W/(m)3 庫房冷負(fù)荷計算3.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱流量按照下式計算式中 維護(hù)結(jié)構(gòu)熱流量（W）； 維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)W/（m2）； 維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱面積（m2）；維護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)溫差修正系數(shù)； 維護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)的計算溫度（） 維護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)的計算溫度（） 維護(hù)結(jié)構(gòu)熱流量計算表如下：庫房名稱及庫溫圍護(hù)結(jié)構(gòu)名稱室外計算溫度()tw計算面積（）K0 (w/)庫內(nèi)外溫差（）tw-tnQ1 (W)凍結(jié)間（01） 23北外墻32.00 12.05.0060.00 0.19 55.00 689.7 東外墻18.0 5.00 90.00 0.19 1034.55南外墻12.0 5.00 60.000.19 68.7 地坪18.0

10、12.0 216.0 0.16 1330.56屋頂18.0 12.0 216.0 0.12 1710.72 合計5455.23 凍結(jié)間（02） 23北外墻32.00 12.0 560.000.24 55.00 689.7 南外墻12.0 560.00 0.24 689.7 地坪18.0 12.0 216.0 0.26 1330.56屋頂18.0 12.00 216.0 0.30 1710.72 合計4420.68 凍結(jié)間（03） 23北外墻32.00 12.0 5.0060.00 0.19 55.00 689.7 東外墻18.0 5.00 90.00 0.19 1034.55南外墻12.0 5

11、.00 60.000.19 68.7 地坪18.0 12.0 216.0 0.16 1330.56屋頂18.0 12.0 216.0 0.12 1710.72 合計5455.23 凍結(jié)間（04） 23北外墻32.00 12.0 560.000.24 55.00 689.7 南外墻12.0 5 60.00 0.24 689.7 地坪18.0 12.0 216.0 0.26 1330.56屋頂18.0 12.0 216.0 0.30 1710.72 合計4420.68 冷藏間（05） 20東外墻32.00 30 5 150 0.19 52.00 1556.1南外墻12 5 60 0.19 622.

12、44北外墻12 560 0.19 622.41 地坪30.0 12.0 360.0 0.16 2096.64 屋頂30.0 12.0 360.0 0.12 2695.68 合計7593.3 冷藏間（06） 20南外墻32.00 12.0 560.00 0.19 52.00 1556.1 北外墻12.0 5 60.00 0.19 622.44 地坪30.0 12.0 360.0 0.16 2096.64 屋頂30.0 12.0 360.0 0.12 2695.68 合計.6970.86 冷藏間（07） 20東外墻32.00 30 5 150 0.19 52.00 1556.1南外墻12 5 60

13、 0.19 622.44北外墻12 560 0.19 622.41 地坪30.0 12.0 360.0 0.16 2096.64 屋頂30.0 12.0 360.0 0.12 2695.68 合計7593.3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)總負(fù)荷41909 kw 3.2貨物熱流量3.2.1貨物熱流量計算公式如下： 式中 貨物熱流量（W）；冷間的每日進(jìn)貨質(zhì)量（kg）；h1貨物入冷間開始溫度時的比焓（kJ/kg）；h2貨物在冷間終止降溫時的比焓（kJ/kg）；t冷加工時間（h）。3.2.2冷間每日進(jìn)貨質(zhì)量m應(yīng)按如下規(guī)定：1 凍結(jié)間應(yīng)按設(shè)計冷加工能力計算；2 有從外庫調(diào)入貨物的冷庫，其凍結(jié)物冷藏間每間每日進(jìn)貨質(zhì)量應(yīng)按該間

14、計算噸位的5計算。 3.2.3 貨物熱流量計算表如下房間裝載能力（噸或噸/天）日進(jìn)出貨量G（噸）進(jìn)庫溫度t1（）食品比熱cp1（kJ/（*k)）終止溫度t2加工實(shí)踐T(h)冷負(fù)荷Q2(kW)冷卻間197.00 16.17 10.00 1.9 -23.00 4.00 27.736冷卻間297.00 16.1710.00 1.9 -23.00 4.00 27.736 冷凍間378.00 13 10.00 1.9 -23.00 4.00 22.2986 冷凍間497.00 18 10.00 1.9 -23.00 2.00 27.44 冷藏間5352.67.00 17.3 -23.00 1.9 -20

15、.00 24.00 -3.4899冷藏間6352.67.00 17.3 -23.00 1.9 -20.00 24.00 -3.4899冷藏間7352.67.00 17.3 -23.00 1.9 -20.00 24.00 -3.4899合計94.7409 3.3通風(fēng)換氣熱流量 3.3.1通風(fēng)換氣熱流量計算公式如下： （6.1.14） 式中 3操作熱流量（W）； 3a冷間換氣熱流量（W）3b操作人員需要的新鮮空氣熱流量（W） n每日開門換氣次數(shù)，可采用23次； Vn冷間內(nèi)凈體積（m3）； hw冷間外空氣的比焓（kJ/kg）； hn冷間內(nèi)空氣的比焓（kJ/kg） 冷間內(nèi)空氣密度（kg/m3） nr操

16、作人員數(shù)量；24-1d換算成24小時的數(shù)值30-每個操作人員每小時需要的新鮮空氣量 根據(jù)設(shè)計要求有：hw 308kJ/kg ， hn 253.12kJ/kg ， n=3, 3.3.2冷凍間的通風(fēng)換熱量3.3.3冷藏間的通風(fēng)換熱量3.4電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)熱流量計算公式如下： 式中 電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)熱流量（W）； Pd電動機(jī)額定功率（KW）； 熱轉(zhuǎn)化系數(shù)，電動機(jī)在冷間內(nèi)時取1； b電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時間系數(shù)，對空氣冷卻器陪用的電動機(jī)取1。在這里直接取Q4=16kw（經(jīng)驗值）3.5操作熱流量3.5.1冷間操作熱量計算公式為：式中 操作熱流量（W）； d每平方米照明熱流量，冷卻間、凍結(jié)間、冷藏間和冷間內(nèi)穿堂，可取2.3W/

17、； nk每日開門換氣次數(shù)，為3次 Vn冷間內(nèi)凈體積（m3）； hw冷間外空氣的比焓（kJ/kg）； hn冷間內(nèi)空氣的比焓（kJ/kg）； M空氣幕效率修正系數(shù)，可取0.5； 冷間內(nèi)空氣密度（kg/m3）； 每日操作時間系數(shù)，按每日操作3小時計算； nr操作人員數(shù)量，6人 r每個操作人員產(chǎn)生的熱流量（W）；冷間設(shè)計溫度等于-20時，宜取412W3.6冷間機(jī)械負(fù)荷計算： 式中 j 機(jī)械負(fù)荷（W）；n1 維護(hù)結(jié)構(gòu)熱流量的季節(jié)修正系數(shù)，取1；n2 貨物熱流量折減系數(shù)；n3 同期換氣系數(shù)，宜取0.51.0；n4 冷間用的電動機(jī)同期運(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù)；n5 冷間同期操作系數(shù)；R 制冷裝置和管道等冷損耗補(bǔ)償系數(shù)，直接

18、冷卻系統(tǒng)宜取1.07，間接冷卻系統(tǒng)宜取1.12；冷間機(jī)械負(fù)荷Q。220.155kw取制冷系統(tǒng)的工作時間系數(shù)為0.75得出制冷系統(tǒng)需要配置的制冷量為4 設(shè)備選型4.1 冷凝溫度與蒸發(fā)溫度的確定4.1.1冷凝溫度的確定:根據(jù)實(shí)用制冷工程設(shè)計手冊P141 表3-2選用立式管殼式冷凝器t1冷卻水進(jìn)口溫度t2冷卻水出口溫度m冷凝器中平均傳熱溫差，取最小值冷卻水溫升t2-t1,取23當(dāng)t30時取下限tk=（20+24）/2+7=29 冷凝壓力Pk=12.3788105Pa4.1.2蒸發(fā)溫度的確定蒸發(fā)溫度取33 蒸發(fā)壓力P0=1.036105Pa壓縮比Pk/p0=11.958采用一級中間完全冷卻雙級壓縮式制

19、冷系統(tǒng)4.1.3中間溫度的確定由實(shí)用制冷工程手冊P44查得tm=0.4tk+0.6t0+3=0.4290.6（33）+3=5.24.2制冷原理的熱工計算4.2.1原理圖如下4.2.2根據(jù)原理圖得到的壓焓圖如下 311111247 586hp4.2.3通過氨的Ph圖得到： =1427.8kJ/kg =1615.6kJ/kg =1460.8kJ/kg =1635.8 kJ/kg h5=321.7kJ/kg h8=h7=301.6kJ/kg單位制冷量 q0=h8=1106.1 kJ/kg制冷劑的質(zhì)量流量 (kg/s)4.3壓縮機(jī)的選擇計算根據(jù)冷間機(jī)械負(fù)荷j=293.54KW選用4臺 S8-12.5

20、型單機(jī)雙級制冷壓縮機(jī)所配電動機(jī)功率為6.6kw其單臺制冷量78KW低壓氣缸容積424m3/h 高壓氣缸容積141m3/h 氣缸直徑 125 4.3.1高壓級輸氣系數(shù)： 查實(shí)用供熱手冊P1564.3.2低壓級輸氣系數(shù):4.4冷凝器的選擇計算冷凝器的熱負(fù)荷：k=MR（h4h5）=0.148（1953663）=190.9KW冷凝器傳熱面積的確定：根據(jù)制冷輔助設(shè)備P1選用LN150型立式冷凝器2臺單臺設(shè)計壓力2.0Mp 冷卻水用量209.13m3/h4.5蒸發(fā)器冷風(fēng)機(jī)的選擇計算4.5.1蒸發(fā)面積的確定根據(jù)實(shí)用制冷工程設(shè)計手冊P730查得冷風(fēng)機(jī)傳熱系數(shù)K取13.9W/總設(shè)備冷負(fù)荷為220.155KW蒸發(fā)

21、面積 4.5.2冷風(fēng)機(jī)風(fēng)量的計算各房間的風(fēng)量按qv=計算qv冷風(fēng)機(jī)的風(fēng)量m3/h庫房冷卻設(shè)備負(fù)荷W配風(fēng)系數(shù);凍結(jié)間采用=0.91.1,冷卻間、冷藏間采用=0.50.6m3/wh各房間風(fēng)機(jī)風(fēng)量計算:略 4.5.3風(fēng)機(jī)的選擇根據(jù)系列制冷設(shè)備P5凍結(jié)間1、2、3、4均選用 大連雪山 DD71350/3 12 L參數(shù):蒸發(fā)面積350 、沖霜水量4t/h 軸流風(fēng)機(jī)型號:LEF7總風(fēng)量10000m3/h、全壓270Pa 配套電動機(jī)型號:YLZ4總功率2.2kw房間5、6、7均選用光滑U形直式頂排管：排管直徑D38,液體集管D57,氣體集管D76，角鋼250*54.6中間冷卻器的選擇計算4.6.1中間冷卻器

22、直徑的確定氨壓縮機(jī)高壓級的輸氣系數(shù)v氨壓縮機(jī)高壓級的理論輸氣量WZ中間冷卻器內(nèi)的氣體速度不應(yīng)大于0.5m/s4.6.2中間冷卻器蛇形管冷卻面積應(yīng)按下式計算 冷庫設(shè)計規(guī)范 P42 6.37中間溫度 tm=5.2中間冷卻器的熱負(fù)荷 z=MR（h5h8）=0.26538*（321.7-301.6）=5.334(kw)式中 1冷凝溫度z中間冷卻溫度c中間冷卻器蛇形管的出液溫度應(yīng)比中間冷卻器溫度高354.6.3中間冷卻器的選擇根據(jù)計算由制冷輔助設(shè)備查得選用ZL-3.0系列 其中 : 外徑600mm4.7油分離器的選擇計算 選用YFA-65TL型填料式油分離器由冷庫設(shè)計規(guī)范P43 6.3.9查得其主要尺寸及接通管徑d1 65mm Do 412mm H 2365mm h1 1440mm h2332mm4.8高壓貯液器的選擇計算 由冷庫設(shè)計規(guī)范P44 6.3.12查得取1 取70 v取0.00169 m3/kg每小時氨液的總循環(huán)量 kg/s m3/s根據(jù)冷凍空調(diào)設(shè)備大全P298選用ZA3.5型 貯液器殼休尺寸 氨管接口D：800 mm d1 40mmS：12mm d2 32mm：3000mm