制冷裝置設(shè)計(jì)

1、冷庫工程講義第1章 制冷系統(tǒng)方案的選擇與制定系統(tǒng)概述制冷系統(tǒng)的分類實(shí)際的制冷系統(tǒng)多種多樣。根據(jù)不同的分類依據(jù)，制冷系統(tǒng)方案的分類方法也不同。按照制冷系統(tǒng)采用的制冷劑，可分為氟里昂制冷系統(tǒng)和氨制冷系統(tǒng)等；按照制冷方式的不同， 可分為蒸汽壓縮式制冷、吸收式制冷、蒸汽噴射式制冷、吸附式制冷等；按照壓縮的級數(shù)， 可分為單級壓縮、單級壓縮、雙級壓縮、多級壓縮、復(fù)疊式等；按照供液方式，可分為直流 式、重力式、泵供液式等。本章依據(jù)壓縮級數(shù)， 結(jié)合供液方式進(jìn)行分類， 主要介紹單級、雙級制冷系統(tǒng)方案及其各 種方案的供液方式，制冷機(jī)及其設(shè)備的配置方案、螺桿壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)，并提出制定制冷系 統(tǒng)方案時(shí)應(yīng)注意的問題。蒸

2、汽壓縮式制冷系統(tǒng)的基本組成一、單級蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)的基本組成單級蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)的基本組成為壓縮機(jī)，冷凝器，節(jié)流閥，蒸發(fā)器。二、雙級蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)的基本組成雙級蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)的基本組成為低壓壓縮機(jī)（缸）；高壓壓縮機(jī)（缸）；中間冷卻器；冷凝器；節(jié)流閥；蒸發(fā)器，三、單、雙級綜合蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)的基本組成冷庫制冷中采用的并不總是純粹的單級或純粹的雙級制冷系統(tǒng)，更多的是兩者并存的綜合系統(tǒng)。綜合制冷系統(tǒng)實(shí)際上是單級制冷系統(tǒng)和雙級制冷系統(tǒng)共同并聯(lián)到一個(gè)冷凝器上的綜 合體。在實(shí)際的制冷系統(tǒng)中為了提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和保證操作管理的安全可靠，除了基本部件外，還設(shè)置了許多其它的輔助設(shè)備，這些設(shè)備有：油

3、分離器、高壓貯液器、低壓循環(huán)貯液桶、空氣分離器、排液桶、集油器、加氨站和汽、液調(diào)節(jié)站等。這些設(shè)備和部件的關(guān)系如圖1-4所示。蒸汽活塞壓縮式制冷系統(tǒng)原理圖制冷系統(tǒng)原理圖是表達(dá)制冷系統(tǒng)的關(guān)鍵圖紙，從原理圖上可以看出：系統(tǒng)的規(guī)模和特性；設(shè)備的容量、數(shù)量、規(guī)格型號；系統(tǒng)是否先進(jìn)、合理等。因此查閱制冷系統(tǒng)原理圖 是了解制冷裝置的重要手段，在學(xué)會設(shè)計(jì)制冷系統(tǒng)之前，應(yīng)先學(xué)會閱讀制冷系統(tǒng)原理圖。圖1-5是一個(gè)典型食品冷庫制冷系統(tǒng)原理圖，正規(guī)的施工圖紙除了有如圖1-5的內(nèi)容外，一般還應(yīng)有圖例、圖標(biāo)、主要設(shè)備明細(xì)表、備注、管徑與設(shè)備標(biāo)注、閥徑標(biāo)注、制冷劑流向等 內(nèi)容。一、單級壓縮回路：蒸發(fā)器出口-回汽調(diào)節(jié)站-汽液

4、分離設(shè)備-單級壓縮機(jī)-油分離設(shè) 備-冷凝器-高壓貯液器-總調(diào)節(jié)站-節(jié)流閥-低壓循環(huán)貯液桶（汽液分離器）-氨泵-液體調(diào)節(jié)站-蒸發(fā)器進(jìn)口-蒸發(fā)器出口。二、雙級壓縮回路：蒸發(fā)器出口-回汽調(diào)節(jié)站-汽液分離設(shè)備-低壓級壓縮機(jī)-一級油 分器-中間冷卻器-高壓級壓縮機(jī)-二級油分器-冷凝器-高壓貯液器-中冷供液（中冷過冷盤管）-總調(diào)節(jié)站-節(jié)流閥-低壓循環(huán)貯液桶（汽液分離器）-氨泵-液體調(diào)節(jié)站-蒸發(fā)器進(jìn)口 -蒸發(fā)器出口。系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)制冷系統(tǒng)方案概述一、確定制冷方案的依據(jù)確定制冷方案的主要依據(jù)：冷庫的使用性質(zhì)；冷庫的規(guī)模和投資限額；食品冷加工工藝要求；冷卻水水質(zhì)、水溫和水量；制冷裝置所處環(huán)境、室外空氣溫濕度等。二

5、、確定制冷方案的原則主要考慮：滿足食品冷加工工藝要求，保證質(zhì)量，降低干耗；制冷系統(tǒng)應(yīng)盡量簡單，運(yùn) 轉(zhuǎn)可靠和操作管理方便，又要有安全保證；制冷系統(tǒng)應(yīng)盡量采用新機(jī)器、新設(shè)備、新技術(shù)、 新工藝，應(yīng)優(yōu)先選用自動控制方案；應(yīng)降低費(fèi)用指標(biāo)，全面比較初期投資費(fèi)用和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用， 還要考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢?？傊?，要使確定的制冷方案安全、可靠、方便、靈活、技術(shù)先 進(jìn)，經(jīng)濟(jì)費(fèi)用低。三、確定制冷方案的內(nèi)容制冷系統(tǒng)壓縮級數(shù)及壓縮機(jī)類型的確定；制冷劑種類及冷凝器類型的確定；自動化方案的確定；制冷系統(tǒng)供液方式的確定； 冷間冷卻方式的確定；冷間冷卻設(shè)備和融霜方式的確定。 1.2.2制冷系統(tǒng)壓縮級數(shù)及冷凝器類型的確定一、單級壓縮

6、型式在普通制冷溫度范圍內(nèi)，只有單級和雙級壓縮之分。單級壓縮形式，是制冷系統(tǒng)中只有 一臺制冷壓縮機(jī)或幾臺制冷壓縮機(jī)并聯(lián)使用，如圖1-6所示。確定制冷系統(tǒng)的壓縮級數(shù)的主要依據(jù)壓縮比，選用活塞式氨壓縮機(jī)時(shí)，當(dāng)冷凝壓力與蒸發(fā)壓力比值小于或等于 8時(shí)，應(yīng)采用單級壓縮。氟里昂系統(tǒng)當(dāng)冷凝壓力與蒸發(fā)壓力比值小于 或等于10時(shí)，采用單級壓縮。二、雙級壓縮型式當(dāng)冷庫的制冷系統(tǒng)，冷凝壓力與蒸發(fā)壓力的比值超出單級壓縮形式，如氨系統(tǒng)冷凝壓力與蒸發(fā)壓力比值大于 8,氟里昂系統(tǒng)冷凝壓力與蒸發(fā)壓力比值大于 10時(shí)，就應(yīng)考慮采用雙 級壓縮形式。這樣可使制冷系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，同時(shí)還能延長制冷壓縮機(jī)的使用壽命。雙級壓縮型式又分

7、為單機(jī)雙級壓縮和配組式雙級壓縮型式。單機(jī)雙級壓縮型式， 就是采用一臺制冷壓縮機(jī)進(jìn)行雙級壓縮，它具有占地面積小， 系統(tǒng)管道簡單，施工周期短，操作管理方便等優(yōu)點(diǎn)，用于大、中型冷庫中。但不能根據(jù)工作條件 變化靈活調(diào)整。如圖 1-7所示。配組式雙級壓縮型式，是由幾臺單級壓縮機(jī)配合來完成高、低壓級壓縮。用來配組的制冷壓縮機(jī)，可以是同型號的也可以是不同型號。應(yīng)盡量選用相同系列的，便于零配件互換。配組式雙級壓縮形式配合的標(biāo)準(zhǔn)以壓縮機(jī)理論排汽量為準(zhǔn)，常采用高、低壓機(jī)的理論排汽容積比為：Vgh/ Vdh=1/21/3。三、制冷壓縮機(jī)類型的確定制冷壓縮機(jī)類型的確定與制冷裝置的使用性質(zhì)、規(guī)模和采用制冷劑種類有關(guān)?；?/p>

8、塞式制冷壓縮機(jī)；螺桿式制冷壓縮機(jī)比；離心式制冷壓縮機(jī)；制冷機(jī)組，常用的制冷機(jī)組有：壓縮一一冷凝機(jī)組、冷水機(jī)組四、制冷劑種類的確定確定制冷劑的種類，通常從以下幾個(gè)方面考慮：貨源和冷庫造價(jià)。安全、船舶制冷裝置、空調(diào)系統(tǒng)、電冰箱、冷藏柜及人口密集場所的空氣調(diào)節(jié)，應(yīng)采 用R134a、R123、R407C、R410A、及R22作為制冷劑，一旦制冷劑泄漏時(shí)，不會威脅或直 接影響到人們的生命安全。蒸發(fā)系統(tǒng)和壓縮級數(shù)。五、冷凝器類型的確定冷凝器類型有多種，應(yīng)根據(jù)制冷裝置所處的環(huán)境、冷卻水水質(zhì)、水溫和水量來進(jìn)行確定。在具有水源充足、水質(zhì)較差的地區(qū)，采用立式殼管式冷凝器；若水溫低，水質(zhì)較好，船 舶制冷裝置應(yīng)采用臥

9、式殼管式冷凝器；對水質(zhì)差、大氣濕球溫度比較低的地區(qū)應(yīng)采淋澆式冷凝器；對水源缺乏地區(qū)、 耗水量小應(yīng)采用蒸發(fā)式冷凝器；對于小型氟利昂制冷裝置，應(yīng)采用空氣冷卻式冷凝器。制冷系統(tǒng)供液方式的確定一、直接節(jié)流供液直接節(jié)流供液是利用冷凝壓力和蒸發(fā)壓力之間的壓差，將液態(tài)制冷劑經(jīng)節(jié)流閥膨脹后直接供入蒸發(fā)器。見圖所示。這種供液方式的特點(diǎn)是：系統(tǒng)簡單，操作管理方便，工程費(fèi)用低但可靠性較差；對于多個(gè)冷間，當(dāng)使用情況不均衡時(shí)，不易調(diào)節(jié)控制；因系統(tǒng)中缺少汽液分離器，回汽中夾帶液滴得不到分離，容易造成液擊和濕沖程；由于節(jié)流后有無效蒸汽產(chǎn)生， 這將占去部分蒸發(fā)器內(nèi)部的空間， 從而 降低了傳熱效果。直流供液應(yīng)注意：一只節(jié)流閥只

10、宜向一組蒸發(fā)器供液。因由于制冷劑流經(jīng)蒸發(fā)排管的壓力降與該通路蒸發(fā)排管的當(dāng)量總長成正比，為了使蒸發(fā)排管內(nèi)的壓力降處在允許的范圍內(nèi)，每通路蒸發(fā)排管的當(dāng)量長度不應(yīng)超過表1-3-1規(guī)定的數(shù)值。氨系統(tǒng)蒸發(fā)管內(nèi)制冷劑流向一般采用下進(jìn)上出方式。為了避免蒸發(fā)器回汽中夾帶的液摘引起壓縮機(jī)濕沖程，可在蒸發(fā)器回汽管上增設(shè)汽、液分離器和排液桶，如圖 1-3-22所示。被分離下來的液體靠位差作 用流入排液桶，當(dāng)桶內(nèi)液位達(dá)一定高度后，對桶內(nèi)液體進(jìn)行加壓后再供到蒸發(fā)器中去循環(huán)使用。若設(shè)置一些自控元件， 則可自動地根據(jù)排液桶液泣的高低而間斷地代替高壓液體管向蒸 發(fā)器供液。表1-3-1氨直流供液蛇形排管允許當(dāng)量長度蒸發(fā)排管管徑

11、2025324050當(dāng)里總長度(m)150180200250300、重力供液重力供液是在蒸發(fā)器與節(jié)流閥之間設(shè)一汽液分離器。利用汽液分離器內(nèi)正常液面與蒸發(fā)器之間的位差，借重力作用使液態(tài)制冷劑流入蒸發(fā)器，見圖1-6。這種供液方式的特點(diǎn)是：高壓液體制冷劑節(jié)流后進(jìn)入汽液分離器，將節(jié)流后產(chǎn)生無效蒸汽進(jìn)行分離，低壓液態(tài)制冷劑供入蒸發(fā)器，提高了蒸發(fā)器的熱交換效果；蒸發(fā)器的回氣也是先經(jīng)過汽液分離器， 將回汽中夾帶的液滴分離出來，保證了壓縮機(jī)的安全運(yùn)行；汽液分離器的液面相對穩(wěn)定， 比較容易實(shí)現(xiàn)自動控制； 為了保持液面與蒸發(fā)器的位差，要求汽液分離器內(nèi)液面高出蒸發(fā)器12m,提高了土建的造價(jià)； 由于液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器

12、內(nèi)作自然流動，隨制冷劑進(jìn)入的潤滑油很難排出，形成油膜，降低了制冷效果。這種供液方式適用于以氨為制冷劑的小型冷庫制冷裝置。重力供液系統(tǒng)在設(shè)置時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：(1)蒸發(fā)器的配置制冷劑流向及蒸發(fā)管組連接方式：蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑的流向采用下進(jìn)上出。蒸發(fā)管組 的連接方式采用“同程式”或“羊角彎”，庫房頂管采用u型頂管為佳。蒸發(fā)盤管的允許當(dāng)量總長。(2)氨液分離器的設(shè)置要點(diǎn)保證正常供液所需的靜液往 AHo AH的大小視系統(tǒng)的摩擦阻力和局部阻力而定。AH過小，不足以克服阻力，供液不通暢；AH過大，又影響蒸發(fā)溫度。為了保證向蒸發(fā)器正常供液，又不至于對蒸發(fā)溫度影響過大，理論上要求該液位差 AH的大小為：在克服

13、了通路總阻力后，剩余的壓差對蒸發(fā)溫度的影響不應(yīng)超過1C,各不同的蒸發(fā)溫度回路所要求的剩余壓差值分別為：-33C回路： 5kpa(約 500kgf/m2)； -28c回路： 6kpa(約 600kgf/m2); -15C回路： 12kpa(約 1200kgf/m2)。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，汽液分離器的控制液面與蒸發(fā)器最高一根管子的高差A(yù)H可取1.5m的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。汽液分離器的數(shù)量：主要取決于蒸發(fā)溫度回路的多少、蒸發(fā)器的種類、庫房的 間數(shù)及層數(shù)等因素。不同蒸發(fā)溫度回路應(yīng)分別設(shè)置：冷風(fēng)機(jī)和頂、墻排管要分開設(shè)置，多層庫房也要分層設(shè)置。汽液分離器可同時(shí)向同一蒸發(fā)溫度、同一層的幾個(gè)冷間的多組蒸發(fā)器供液，但供液半徑不

14、宜大于 30 m,并且需要設(shè)置汽體和液體分調(diào)節(jié)站；汽液分離器與蒸發(fā) 器之間供液、回汽管徑的確定；為了減少靜液柱對蒸發(fā)溫度的影響，還可采取均壓供液方式，（3）低壓調(diào)節(jié)站氨重力供液系統(tǒng)的低壓調(diào)節(jié)站，對于多層冷庫一般是屬于分散式（分層）布置，調(diào)節(jié)站的形式主要有三種：不帶熱氨融霜；熱氨融霜、加壓排液；熱氨融霜、重力排液。原則上，每 冷間都應(yīng)有單獨(dú)的回汽管、閥件。三、液泵供液泵供液在氨系統(tǒng)中稱氨泵供液。它是以液泵的機(jī)械作用克服管道阻力及靜壓力向冷間蒸 發(fā)器進(jìn)行供液。液泵供液系統(tǒng)見圖1-7。這種供液方式的特點(diǎn)是：蒸發(fā)器的熱交換效率高。保證了壓縮機(jī)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，制冷效率高。由于系統(tǒng)設(shè)置低 壓循環(huán)貯液桶，可使回

15、氣中夾帶的液滴得到分離， 不易出現(xiàn)液擊和濕沖程。 操作簡單，便 于集中控制。便于熱氨融霜， 低壓循環(huán)貯液桶可兼作排液桶用。 氨泵的設(shè)置，增加耗電 1%1.5%左右，同時(shí)也增加了維修量。增加了鋼材量、閥件量。液泵供液根據(jù)制冷劑進(jìn)出蒸發(fā)器的情況，又分為上進(jìn)下出（頂部供液）和下進(jìn)上出（底部供液）兩種方式，見圖 1-7和圖1-8。上進(jìn)下出式特點(diǎn)：蒸發(fā)器充液量較少，蒸發(fā)溫度不會受到靜液柱的影響。液泵停止供液后，蒸發(fā)器內(nèi)未蒸發(fā)的液體和積油很快自動排出，有利于融霜和自控。低壓循環(huán)桶容積要大，用以容納氨泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)后從蒸發(fā)器流回的全部制冷劑液體，因此設(shè)備費(fèi)用稍大。向多組并聯(lián)蒸發(fā)器供液時(shí)，供液不易均勻，傳熱效果受

16、到影響。這種供液方式適用于連續(xù)生產(chǎn)，系統(tǒng)蒸 發(fā)器數(shù)量較少的冷庫。下進(jìn)上出式特點(diǎn)：蒸發(fā)器供液均勻，傳熱效果好。低壓循環(huán)桶容積較小， 節(jié)省設(shè)備費(fèi)用。 蒸發(fā)器與低壓循環(huán)桶的相對位置不受限制，適用性較強(qiáng)。液泵停止供液后，蒸發(fā)器內(nèi)有一定液體，庫溫波動小，采用自動控制，可避免頻繁操作。但這種供液方式，蒸發(fā)器充液量較多， 為蒸發(fā)管容積的 60%左右，積油不易排除。下進(jìn)上出式雖然存在一定的不足，但由于能均 勻供液，傳熱效果好，對低壓循環(huán)桶安裝無特殊要求等。在冷庫氨制冷系統(tǒng)中，普遍采用的是此種供液形式。泵供液系統(tǒng)在設(shè)置時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：（一）低壓循環(huán)貯液桶和液泵的配置低壓循環(huán)貯液桶和液泵的配置方案是液泵供液

17、系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。圖1-3-24是常見的液泵回路。低壓循環(huán)貯液桶數(shù)量的確定同一蒸發(fā)溫度回路所需低壓循環(huán)貯液桶的只數(shù)根據(jù)制冷負(fù)荷選定。低壓循環(huán)貯液桶的容積及直徑計(jì)算。防液泵氣蝕的措施a選用抗氣蝕性好的泵；b要滿足該式只有提高低壓循環(huán)貯液桶正常工作液位與泵中心線之間的高度差H,商業(yè)部推薦該高度差為：齒輪泵；H = 1-1. 5m；離心泵 tz= 15 C時(shí)，H=1. 5m2mtz= 28C時(shí)，H = 2. 0m2. 5 m；tz= 33C時(shí)，H = 2. 5m3. 0 m；C使Pm十Pe盡量小液體再循環(huán)倍率3的確定氨泵系統(tǒng)下進(jìn)上出：負(fù)荷穩(wěn)定 3 =34（冷藏間、冰庫等）負(fù)荷波動3 = 56（凍結(jié)間等

18、）氨泵系統(tǒng)上進(jìn)下出：負(fù)荷穩(wěn)定 3 = 45負(fù)荷波動3 = 67氟泵系統(tǒng)：R123=2R22 3=3（二）蒸發(fā)器的配置允許通路長度（包括管道彎頭，閥件的當(dāng)量長度 ）；蒸發(fā)器供液流向；上進(jìn)下出與下進(jìn)上出兩種供液方式都有采用；一般庫溫自動控制的系統(tǒng)采用上進(jìn)下出； 手動控制采用下進(jìn)上出。蒸發(fā)管組接法（三）低壓調(diào)節(jié)站液泵供液系統(tǒng)的低壓調(diào)節(jié)站，其形式與重力供液系統(tǒng)并無原則上的差別，圖 1-2-211-2-24幾種均可采用，應(yīng)視實(shí)際需要來設(shè)計(jì)。冷間冷卻方式的確定冷間冷卻方式兩種，間接冷卻方式和直接冷卻方式。一、間接冷卻方式間接冷卻方式是指被冷卻物體或冷藏庫內(nèi)的熱量通過載冷劑傳給蒸發(fā)器，再由制冷劑蒸發(fā)吸收載冷

19、劑的熱量，見圖 1-10。這種冷卻方式的特點(diǎn)：載冷劑的吸熱過程只是溫度升高，無相態(tài)變化；由于載冷劑無毒，使用范圍比較廣；鹽水有一定蓄冷作用，常距離運(yùn)輸不會影響制冷量；不易出現(xiàn)液擊；采用鹽水作載冷劑，對金屬的腐蝕很強(qiáng)，初次投資費(fèi)用、經(jīng)常性費(fèi)用比較高；有二次傳熱溫差，即制冷劑 冷卻載冷劑，載冷劑與貨物或與庫房內(nèi)空氣之間，因而能量損失大。間接冷卻方式雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，但因?yàn)橛卸蝹鳠釡夭?，使?jīng)濟(jì)效率下降，因此，只有在特定情況下，不宜直接使用制冷劑的地方（如鹽水制冰、空調(diào)系統(tǒng)）使用。二、直接冷卻方式直接冷卻方式是指制冷劑直接在蒸發(fā)器內(nèi)吸收被冷卻物體或庫內(nèi)的熱量而蒸發(fā)，見圖1-11。這種冷卻方式的特點(diǎn)：制

20、冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)直接沸騰吸熱，發(fā)生相態(tài)變化，傳熱溫差只有一次，能量損失小；與間接冷卻系統(tǒng)比較，系統(tǒng)簡單，操作管理方便，初次投資及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用都較低；系統(tǒng)中如采用氨為制冷劑，一旦泄漏時(shí)，會危急人身安全或使食品受損。直接冷卻方式雖然有不足之處，但因經(jīng)濟(jì)費(fèi)用低，管理方便，使用年限長等優(yōu)點(diǎn)， 在措施上采取一定方法，所以仍被廣泛應(yīng)用。（一）直接冷卻方式的分類按冷卻設(shè)備的形式不同，分為以下三類。（1）空氣冷卻式 根據(jù)空氣流動方式，又分為自然對流卻和強(qiáng)迫對流冷卻兩種（2）接觸式是指被冷卻物體表面與冷卻設(shè)備壁面直接接觸，如平板凍結(jié)器。(3)混合式是指在冷間內(nèi)采用擱架式排管為冷卻設(shè)備。(二)冷間冷卻設(shè)備的確定(1)冷

21、卻間應(yīng)采用干式冷風(fēng)機(jī)作冷卻設(shè)備。(2)凍結(jié)間 對食品進(jìn)行冷凍加工的房間選用落地式或吊頂式冷風(fēng)機(jī)作為冷卻設(shè)備；對 凍結(jié)比較小的食品，如魚、兔、家禽等盤裝食品應(yīng)選用擱架式排管配風(fēng)機(jī)或不配風(fēng)機(jī)。(3)冷卻物冷藏間主要貯藏果、蔬、鮮蛋等有生機(jī)的食品或冷卻肉類。宜選用強(qiáng)制對流冷卻方式，并應(yīng)配置均勻送風(fēng)道。(4)凍結(jié)物冷藏間為了保證食品質(zhì)量，降低干耗，宜選用自然對流冷卻方式，一般選用冷卻排管為冷卻設(shè)備。對有包裝的貨物可采用冷風(fēng)機(jī)。(5)產(chǎn)品的包裝間當(dāng)包裝間溫度在0c以上時(shí)，宜采用冷風(fēng)機(jī)，當(dāng)包裝間溫度在0c以下時(shí)，可采用排管為冷卻設(shè)備。另速凍食品可采用平板凍結(jié)器、隧道式凍結(jié)裝置和螺旋式等凍結(jié)裝置。(三)冷間

22、冷卻設(shè)備融霜方式的確定(1)水融霜(2)利用不凍液(乙烯乙二醇)融霜(3)熱氨融霜(4)熱氨水融霜(5)電加熱融霜制冷系統(tǒng)蒸發(fā)溫度回路的方案的確定一、蒸發(fā)溫度的確定凍結(jié)間和低溫冷藏間，這個(gè)溫差值一般為10CO例如：一般的魚類、肉類凍結(jié)間，設(shè)計(jì)庫溫為-23 C,蒸發(fā)溫度即為-33 C。魚類、肉類冷藏間，設(shè)計(jì)庫溫為-18 C,蒸發(fā)溫度即為-28 C,貯冰間庫溫為-4-6C,蒸發(fā)溫度為-15C。新鮮果蔬類貯藏間，要求濕度不宜太低， 且較為恒定，因此房溫與蒸發(fā)溫度的差值應(yīng)更低些，一般控制在5c8C。二、蒸發(fā)溫度回路的概念如果把制冷劑在循環(huán)時(shí)所經(jīng)歷的路徑叫做“回路”，那么某種蒸發(fā)溫度的制冷劑所對應(yīng)的“回

23、路”就稱作這種蒸發(fā)溫度的回路，如 -15 C回路、-28 C回路、-33 C回路等。三、蒸發(fā)溫度回路的劃分方案(1)當(dāng)冷庫的生產(chǎn)主要為食品凍結(jié)、凍品冷藏以及制冰和貯冰三大內(nèi)容，或是食品凍結(jié)、 凍品冷藏和果蔬、鮮蛋等冷卻物冷藏三大內(nèi)容時(shí)，可以根據(jù)冷庫的規(guī)模分別采用兩個(gè)或者三 個(gè)蒸發(fā)溫度。即制冰、貯冰共用一個(gè)蒸發(fā)溫度回路，果蔬、鮮蛋冷藏為一個(gè)蒸發(fā)溫度回路， 凍結(jié)和凍藏可以分開(規(guī)模較大時(shí))也可以合并。(2)果蔬、鮮蛋等冷卻和冷藏，在一般情況下不要與制冰共用一個(gè)蒸發(fā)溫度回路。(3)有些肉類聯(lián)合加工廠需要生產(chǎn)一定數(shù)量的分割肉、副產(chǎn)品等，為了抑制細(xì)菌繁殖， 要對分割肉進(jìn)行冷卻， 故在分割肉加工車間需設(shè)置

24、空調(diào)系統(tǒng)，可以采用以下辦法處理：合并在制冰回路或冷卻物冷藏回路中；合并在雙級壓縮機(jī)的高壓級壓縮機(jī)的負(fù)荷中；利用自動控制元件(恒壓閥)，控制空調(diào)器的蒸發(fā)溫度。制冷系統(tǒng)自控方案的確定一、手動式 機(jī)器、設(shè)備及工藝流程的控制全部采用手動控制。二、半自動式 制冷系統(tǒng)的安全保護(hù)；局部回路自控(液泵、凍結(jié)間、冷藏間回路);壓縮機(jī)指令開、停機(jī)，庫房內(nèi)冷卻設(shè)備在機(jī)房遙控及庫溫遙測。三、全自動式：在半自動的基礎(chǔ)上加：壓縮機(jī)自動開停機(jī)和能量調(diào)節(jié)；輔助設(shè)備自 控；采用電腦進(jìn)行最佳工況調(diào)節(jié)；加工工藝流程自控；庫房管理自控。提高制冷效率的基本措施一、潤滑油的分離與回收二、不凝性氣體的分離三、高壓制冷劑液體的過冷四、蒸發(fā)器

25、的除霜和排液(1)蒸發(fā)器的除霜(2)蒸發(fā)器的排液引至其它冷間正在使用的蒸發(fā)器，這種方式適用于小型制冷裝置；排向?qū)ＴO(shè)的排液捅，再由排液桶經(jīng)放油、加壓后向系統(tǒng)供液。排向低壓循環(huán)貯液桶。制訂制冷系統(tǒng)方案時(shí)的注意事項(xiàng)一、安全可靠。二、調(diào)度靈活，便于操作。三、便于安裝與維修。安裝方便，檢修容易可以節(jié)省初次投資和平時(shí)維修費(fèi)用。一定要 考慮機(jī)器設(shè)備的拆裝空間和操作走道等。四、技術(shù)先進(jìn)。五、符合有關(guān)規(guī)定。冷庫制冷工藝設(shè)計(jì)是冷庫整個(gè)設(shè)計(jì)的重要部分，首先要符合冷庫 設(shè)計(jì)規(guī)范，也不應(yīng)該違犯 冷藏庫氨制冷裝置安全技術(shù)規(guī)程、環(huán)保、安全防火等方面的規(guī)程此外，節(jié)約能源，可以降低日常的經(jīng)營管理費(fèi)用。機(jī)及其設(shè)備的配置方案人為地

26、將系統(tǒng)分為四大部分，即：壓縮機(jī)部分、高壓側(cè)部分、低壓側(cè)部分和獨(dú)立部件部分。壓縮機(jī)部分范圍：從壓縮機(jī)入口至油分離器入口處。壓縮機(jī)部分主要由壓縮機(jī)、吸排氣管道和中間冷卻器(雙級壓縮時(shí)存在)等組成。一、單級壓縮單級壓縮機(jī)的吸排氣配置方式十分簡單，如圖1-3-1所示，應(yīng)注意的有：(1)在機(jī)頭閥上方要設(shè)檢修閥。(2)要求其中一臺單級機(jī)設(shè)反抽閥，沒有油壓卸載啟動裝置的壓縮機(jī)，應(yīng)設(shè)啟動輔助閥。(3)若蒸發(fā)溫度不止一個(gè)，為使承擔(dān)不同蒸發(fā)溫度負(fù)荷的壓縮機(jī)之間在使用上有一定的靈活性，可在不同蒸發(fā)溫度回路的吸入管上增設(shè)切換閥，以便互相切換、頂替來調(diào)劑制冷量。二、雙級壓縮雙級壓縮制冷系統(tǒng)， 可采用單級壓縮機(jī)配組雙打式

27、，也可選用單機(jī)雙級壓縮機(jī)。從初次投資費(fèi)用、機(jī)器的占地面積、單位功率制冷量以及操作管理等方面比較，采用單機(jī)雙級壓縮機(jī)比單級壓縮機(jī)配組式更合理。高壓側(cè)部分的配置方案范圍：從油分離器入口至節(jié)流閥進(jìn)口處。一、冷凝器的配置目前常用的冷凝器主要型式有：水冷式、空氣冷卻式、蒸發(fā)式和淋水式等四種?？諝饫鋮s式冷凝器一般用于缺水場所的小型氟制冷裝置。立式冷凝器和臥式冷凝器的管道配置可參見圖1-3-5和圖1-3-6。立式冷凝器可以不設(shè)置放油管。圖1-3-7所示的是蒸發(fā)式冷凝器的管道配置示意。淋水式冷凝器的管道配置方案見圖1-3-8。二、貯液器的配置根據(jù)制冷劑通過貯液器的形式不同，貯液器有“通過式”和“波動式”兩種配

28、置方案。三、油分離器的配置油分離器上一般設(shè)有進(jìn)氣、出氣和放油管的管接口。有的油分離器上還設(shè)有供液管接口或自動回油裝置。因此，其管道的連接方式與其構(gòu)造有關(guān)。氨用油分離器的型號主要有三種：（1）離心式油分離器（2）填料式油分離器（3）洗滌式油分離器一般，多臺壓縮機(jī)可以合用一臺油分離器，以使系統(tǒng)簡化，占地面積減少，也便于操作管理。四、總調(diào)節(jié)站的配置方案總調(diào)節(jié)站的作用，是向低壓制冷設(shè)備（如低壓循環(huán)貯液桶、氨液分離器等）分配制冷劑液體，并根據(jù)負(fù)荷的變化，調(diào)節(jié)和控制供液量?？傉{(diào)節(jié)站的配置形式常用有兩大類型：低壓側(cè)部分的配置方案范圍：從節(jié)流閥出口至第一級壓縮機(jī)入口處。. 1蒸發(fā)器部分管道配置方案一、制冷劑流

29、向的確定（一）上進(jìn)下出（二）下進(jìn)上出二、管道配置（一）同類蒸發(fā)器串聯(lián)：如圖1-3-13所示。并聯(lián)：蒸發(fā)器并聯(lián)的接法主要有羊角彎和同程式，如圖 1-3-14和圖1-3-15所示。（二）不同類蒸發(fā)器串聯(lián)：先進(jìn)頂管，后進(jìn)墻管，如圖 1-3-16所示。并聯(lián)：合并后的供液、回汽總管要靠近頂管，如圖 1-3-17所示。. 2低壓調(diào)節(jié)站的設(shè)置方案一、單閥單流向供液、回汽調(diào)節(jié)站（如圖1-3-18所示）。二、雙閥雙流向供液、回汽調(diào)節(jié)站（如圖1-3-19所示）。三、液單、汽雙調(diào)節(jié)站的搭配形式（如圖 1-3-20所示）。四、利用回汽管排液的調(diào)節(jié)站（圖1-3-21）。獨(dú)立部件部分這一部分的設(shè)備有安全管網(wǎng)、緊急泄氨器、

30、空氣分離器和集油器等。一、安全管網(wǎng)的配置安全管把高壓容器上的安全閥和中、低壓容器上的安全閥分別并聯(lián)連接起來，形成一個(gè)管網(wǎng)。安全管的末端應(yīng)有防雨設(shè)施，常見的做法如圖1-3-26（a）所示。二、緊急泄氨器的配置在氨制冷裝置中，緊急泄氨器應(yīng)與貯氨量較大的容器，如貯液器、低壓循環(huán)貯液桶、蒸發(fā)器等設(shè)備的底部接通，如圖1-3-27所示。三、空氣分離器的管道配置供液管；回汽管；混合氣體管；排液管；放空氣管。四、集油器的配置除了小型制冷裝置外，集油器通常按高、低壓分開設(shè)置。高壓集油器收集油分離器、 貯液器、中間冷卻器以及冷凝器等設(shè)備所放出的油；低壓集油器則接收從低壓循環(huán)貯液桶、 排液桶以及汽液分離器等低壓容器

31、所放出的油。壓縮式制冷系統(tǒng)螺桿壓縮的油回路螺桿機(jī)需要供油的部位有：（1）兩轉(zhuǎn)子的嚙合部；（2）兩轉(zhuǎn)子的前后軸承；（3）油以壓力形 式供給非聯(lián)軸器端的轉(zhuǎn)子端部平衡活塞；（4）能量調(diào)節(jié)滑塊的動力活塞兩端。 圖1-4-2的整個(gè)油路系統(tǒng)包括以下幾個(gè)部分：1、油分離器和油箱2、油冷卻器，目前螺桿機(jī)的油冷卻器采用的冷卻方式有：水冷卻、高壓制冷劑液體冷 卻和制冷劑節(jié)流冷卻三種。3、油過濾器，有粗濾和精濾兩種。4、螺桿制冷壓縮機(jī)用的齒輪泵。5、油分配總管帶經(jīng)濟(jì)器的螺桿壓縮制冷裝置帶虹吸罐的液氨冷卻螺桿用油冷卻器的制冷系統(tǒng)1.5 氨制冷裝置自控方案庫房回路自控方案庫房的自動控制主要包括庫溫、濕度和融霜控制等。一

32、、凍結(jié)物冷藏間的自動控制二、冷卻物冷藏間的自動控制三、凍結(jié)間的自動控制根據(jù)凍結(jié)間的工藝流程，一般可分為五個(gè)階段：空庫降溫（或空庫保溫卜進(jìn)貨、凍結(jié)、出貨和融霜。（1）凍結(jié)間溫度的要求空庫保溫空庫降溫凍結(jié)時(shí)間：凍結(jié)的累計(jì)時(shí)間定為20小時(shí).可根據(jù)貨物實(shí)際的凍結(jié)時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。（2）凍結(jié)間自控設(shè)計(jì)中采用的幾種回路四、冰庫的自動控制供液的自動控制一、液的自動控制（液泵回路）液泵供液（如氨泵系統(tǒng)）的自動控制一般包括液位控制、高液位報(bào)警、流量旁通、液泵保 護(hù)等項(xiàng)目。（1）液位控制（2）流量旁通（3）氨泵保護(hù)二、浮球閥控制供液（圖1-5-7、圖1-5-8）中間冷卻器的自動控制中間冷卻器的自動控制見圖1-5-9所

33、示。一、液位控制二、中壓保護(hù)三、若考慮自動放油，則須增設(shè)UQK-41型油位控制器和 ZCL-20型放油電磁閥。復(fù)習(xí)思考題.確定制冷方案的意義是什么？.確定制冷方案的原則有哪些？9.確定制冷方案應(yīng)包括哪些內(nèi)容 ？.確定系統(tǒng)單、雙級壓縮的根據(jù)是什么？.雙級壓縮分幾種形式 ？各有什么特點(diǎn)？.根據(jù)什么確定冷凝器類型 ？.冷間供液方式有幾種 ？各自特點(diǎn)是什么？怎樣確定？.直接冷卻方式與間接冷卻方式各有什么特點(diǎn)？.怎樣確定冷間的冷卻設(shè)備 ？.融霜方式有幾種？各適用什么設(shè)備？10第2章制冷裝置負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算的基礎(chǔ)資料和一般規(guī)定基礎(chǔ)資料一、建庫地區(qū)的氣象資料：包括氣溫、相對濕度、水文、風(fēng)向、朝位等。二、注明

34、座向、尺寸和圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造的庫房平面圖和剖面圖，以便確定庫房承受太陽輻射的方向，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積及傳熱系數(shù)的大小等。三、各冷間的進(jìn)貨量。四、各冷間設(shè)計(jì)溫度和相對濕度，這主要是由食品冷加工工藝條件、貯藏食品的性質(zhì)、貯藏期限以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析所決定的，可參見表2-1-1。設(shè)計(jì)參數(shù)的確定室外計(jì)算溫度(tw)的確定具體方法按冷庫設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定。.計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量時(shí)，應(yīng)取歷年(近1020年)平均每年不保五天的日平均溫度(稱夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算日平均溫度)為室外計(jì)算溫度；.計(jì)算通風(fēng)換氣耗冷量時(shí)，應(yīng)以每年最熱月下午 2點(diǎn)的月平均溫度的歷年平均值 (即夏季通風(fēng)室外計(jì)算溫度)為室外計(jì)算溫度。各主要城市的室外計(jì)算溫度，

35、沒有列入該表中的地區(qū)或城市以根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀筚Y料自行統(tǒng) 計(jì)得出，也可參照該表中相距較近城市的數(shù)值。鄰室計(jì)算溫度(tL)的確定若對兩個(gè)庫房之間或庫房與其它建筑物之間進(jìn)行傳熱計(jì)算時(shí)，則應(yīng)以鄰室計(jì)算溫度代替室外計(jì)算溫度。若鄰間是冷藏間時(shí)，則按其設(shè)計(jì)庫溫來計(jì)算；若鄰間為冷卻間或凍結(jié)間時(shí)，則應(yīng)取該間空庫保溫的溫度，即：冷卻間按10 C,凍結(jié)間按-10 C計(jì)算；若該冷間地坪下設(shè)有通風(fēng)加熱裝置時(shí)，其外測溫度按1 C2 c計(jì)算。對于兩用間的計(jì)算溫度可這樣確定，進(jìn)行本房間熱量計(jì)算時(shí)，室內(nèi)溫度取低庫溫值，作為其它庫房的鄰室時(shí)，則取高庫溫值。室外計(jì)算相對濕度的確定在校核庫房外圍結(jié)構(gòu)高溫側(cè)是否會結(jié)露以及根據(jù)兩側(cè)空氣水蒸汽

36、分壓力計(jì)算隔汽層時(shí)需用的室外相對濕度，選用“最熱月月平均相對濕度”，可查附錄一。在計(jì)算“通風(fēng)換氣”和“開門”熱量時(shí)，相對濕度取“夏季通風(fēng)室外計(jì)算相對濕度”，可查附錄一。貨物進(jìn)出庫時(shí)溫度的確定1、貨物進(jìn)庫時(shí)的溫度(1)未經(jīng)冷卻的鮮肉溫度按 35 c計(jì)算，已經(jīng)冷卻的鮮肉溫度按+4C計(jì)算；(2)從外庫調(diào)入的凍結(jié)貨物溫度按 -8 C-10 C計(jì)算；(3)冷藏車、船運(yùn)來的冰鮮魚蝦溫度取+15C,經(jīng)整理后進(jìn)入冷加工間的溫度則按魚(蝦)的用水溫度；(4)鮮蛋、果蔬的進(jìn)貨溫度，應(yīng)按當(dāng)?shù)厥称愤M(jìn)庫旺月的月平均溫度，或按室外計(jì)算溫度 乘以季節(jié)修正系數(shù) ni(ni值見表2-4-2)。2、貨物的出庫溫度應(yīng)根據(jù)冷庫規(guī)模、

37、產(chǎn)品品種以及產(chǎn)品冷加工工藝要求等來確定，無 具體要求時(shí)，下列數(shù)據(jù)可供參考：(1)肉類從冷卻間出庫時(shí)溫度可按 +4 C計(jì)；(2)肉類、凍品從凍結(jié)間(或再凍間)出庫時(shí)的溫度可按-15C計(jì)；(3)冷卻物冷藏間出庫溫度可按土0 c計(jì)；(4)凍結(jié)物冷藏間出庫溫度可按 -18 C計(jì)。貨物冷加工時(shí)間t的確定11影響貨物冷加工時(shí)間的因素有：采用冷卻設(shè)備的類型、冷凍介質(zhì)溫度、空氣流速以及 食品種類和包裝器材等。計(jì)算加工周期時(shí)，應(yīng)包括進(jìn)出庫時(shí)間 （一般為24小時(shí)）。在實(shí)際 設(shè)計(jì)中，對食品冷加工時(shí)間一般都不經(jīng)過繁瑣的計(jì)算， 而是根據(jù)冷凍加工食品的種類、 冷凍 加工的方式和工藝要求來確定，具體數(shù)據(jù)可參考表 2-1-2

38、。冷庫的設(shè)計(jì)規(guī)模冷庫的設(shè)計(jì)規(guī)模應(yīng)以冷藏間或貯冰間的公稱容積為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。 公稱容積為冷藏間或制冰 間或貯冰間的凈面積（不扣除柱、門斗和制冷設(shè)備所占的面積）乘以房間凈高。冷庫貯藏噸位 可按下式計(jì)算：c % V R(2-2-1)G =1000冷間耗冷量,根據(jù)產(chǎn)生的冷源不同， 冷間耗冷間內(nèi)各項(xiàng)冷負(fù)荷的確定 即在單位時(shí)間里必須從庫房內(nèi)取走的熱量。冷量可分為五類：Qi一圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入熱量；Q2一貨物放熱量；Q3通風(fēng)換氣耗冷量；Q4 一電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)熱量；Q5一操作管理耗冷量。由于不同冷間的作用不同，所以每個(gè)冷間不一定 會同時(shí)出現(xiàn)這五項(xiàng)熱量，以下分別介紹各項(xiàng)熱量的計(jì)算方法。圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入熱量Qi的計(jì)算Qi = K F

39、 ： (tw -tn)(2-2-2)，11K的計(jì)算公式為：K = =-（2-2-3）R0，工）awi anF圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱面積，m2;對于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱尺寸，參見規(guī)范中的規(guī)定來進(jìn)行計(jì)算，具體如下：1、屋面、地面和外墻的長、寬度應(yīng)按 圖2-2-1中11、12、13、14計(jì)算；2、樓板和內(nèi)墻長、寬度應(yīng)按圖2-2-1中15、16、17、18計(jì)算；3、外墻的高度：地下室應(yīng)按 圖2-2-2中hr h?計(jì)算；底層應(yīng)按h3計(jì)算；中間層應(yīng)按h4、 h5計(jì)算；頂層應(yīng)按h6、h7計(jì)算。4、內(nèi)墻的高度：地下室、底層和中間層，應(yīng)按 圖2-2-2中h8、h9計(jì)算；頂層應(yīng)按 h10、 hn計(jì)算。計(jì)算該間樓板，地板面積時(shí)，

40、不必扣除門斗所占的面積。對于傳熱系數(shù) K,傳熱面積F和圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量 Q1,工程上一般均列表進(jìn)行計(jì)算，這 樣不僅方便，而且結(jié)果明了，易于校對。貨物熱量Q2的計(jì)算食品在凍結(jié)過程中放熱，是分三個(gè)階段：顯熱一潛熱一顯熱進(jìn)行的。因各種食品在不 同的溫度下都具有不向的熱量值。貨物熱量的計(jì)算，包括下列四項(xiàng)內(nèi)容：Q2a食品放熱量；Q2b一一食品包裝材料和承載工具的熱量；Q2c一一食品冷加工過程的呼吸熱；Q2d一一食品冷藏過程中的呼吸熱；如果凍結(jié)過程中加水量較大時(shí)（如凍出口對蝦等）,還需要增加一項(xiàng)加水熱量。將以上12寫成一個(gè)等式為:Q2 =Q/Q 應(yīng) Qc2 Qd2G (h 小)103 GBgd) 103 G

41、 (q q2)二(Gn -G 僧22(2-2-4)G(冷間每天進(jìn)貨量)的取值應(yīng)符合下列要求；1、冷卻間、凍結(jié)間按設(shè)計(jì)的每項(xiàng)冷加工能力計(jì)算；2、冷卻物冷藏間，當(dāng)存放果蔬時(shí)應(yīng)不大于庫容量的8%;存放鮮蛋時(shí)應(yīng)不大于庫容量的5%;3、凍結(jié)物冷藏間，當(dāng)有從外庫調(diào)入貨物時(shí)， G，應(yīng)按庫容量的5%計(jì)算。無外庫調(diào)入貨 物，當(dāng)凍結(jié)量較小時(shí)，可按冷庫每日凍結(jié)量入庫，但不應(yīng)大于庫容量的5%;當(dāng)凍結(jié)量較大時(shí)，可根據(jù)具體情況按比例分?jǐn)側(cè)霂?。對于貯冰間的冷負(fù)荷，則可按下式進(jìn)行計(jì)算：3_3=24.3tnG(2-2-5)2.1 10 (0-tn)G1024 3600通風(fēng)換氣熱量Q3的計(jì)算這種從外界補(bǔ)充溫度較高的新鮮空氣進(jìn)入庫

42、內(nèi)所放出的熱量叫通風(fēng)換氣耗冷量，它有兩項(xiàng)計(jì)算內(nèi)容：貨物換氣冷負(fù)荷Q3a3(hw - hn)n V： n 1 024 3600(2-2-6)低溫車間操作人員呼吸換氣冷負(fù)荷3Q3b =0. 00 邸rnhWhnJ)1081r 3% hw ( hn)(2-2-7)在計(jì)算中應(yīng)注意： Q3a系指果蔬冷藏間而言，對于專用的鮮蛋庫，此項(xiàng)可不計(jì)，詳細(xì) 內(nèi)容見冷藏工藝一章。 Q3b指有操作工人長期停留的冷間，如加工間、包裝間等，其余冷 間可不計(jì)。電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)引起的熱量 Q4的計(jì)算在計(jì)算這部分熱量時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素：電動設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)形式，基本有兩種，即間歇式運(yùn)轉(zhuǎn)和連續(xù)性運(yùn)轉(zhuǎn)，間歇式運(yùn)轉(zhuǎn)的電動設(shè)備主要有電動機(jī)帶動的風(fēng)機(jī)

43、、運(yùn)輸鏈帶及搬運(yùn)設(shè)備(堆垛機(jī)，電瓶車)等；連續(xù)性運(yùn)轉(zhuǎn)的電動設(shè)備主要指凍結(jié)間或冷卻間內(nèi)的冷風(fēng)機(jī)，其特 點(diǎn)是在冷加工的全過程中電機(jī)是連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的。電動機(jī)的安裝位置， 一般有兩種情況：一種是電動設(shè)備裝在庫內(nèi)而電機(jī)裝在庫外；另一種是電動設(shè)備和電機(jī)都裝在庫內(nèi)。電機(jī)運(yùn)行熱當(dāng)量可按下式計(jì)算：Q4 =N V Fx103(2-2-8)式中：N 電動機(jī)的額定功率，kW;E 熱轉(zhuǎn)化系數(shù)，電機(jī)在庫內(nèi)時(shí)取E =1;電機(jī)不在庫內(nèi)取 E =0.75;P 電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間系數(shù)，對冷風(fēng)機(jī)配用的電動機(jī)取1,冷間內(nèi)其它設(shè)備配用的電動機(jī)按實(shí)際情況而定，一般可按每晝夜運(yùn)行8小時(shí)，即p =8/24=0.33。操作管理熱量Q5的計(jì)算13這部分熱

44、量主要包括： 冷間內(nèi)照明熱量、出入冷間時(shí)開啟冷藏門冷負(fù)荷以及操作人員散 發(fā)熱量等三部分，即：V n( w - h) M nr 130Q5 = Q% QbQ& = q F-n n 0. 1 25 n q24 3600(2-2-9)式中：qd冷間每平方米地板面積照明熱量，W/m2;冷藏間可取qd=1.72.3W/m2,加工間、包裝間可取 qd=5.8 W/m2;F冷間地板面積，m2；3V 冷間內(nèi)凈容積，m3；n每日開門時(shí)引起換氣次數(shù)，與庫內(nèi)容積有關(guān)；0.125=3/24工人每日操作時(shí)間系數(shù)；nr操作人員數(shù)量；qr每個(gè)操作人員每秒的放熱量，庫溫高于或等于-5C時(shí)，取qr = 280w;庫溫低于-5C

45、時(shí)，取qr= 395w;其它參數(shù)同前。2.3制冰冷負(fù)荷計(jì)算鹽水制冰鹽水制冰冷負(fù)荷由以下五部分組成：.通過冰池維護(hù)結(jié)構(gòu)傳入的熱量Qb1 = F K ()(2-3-1)式中：F制冰池底、壁及頂?shù)拿娣e，m2;K 制冰池底、壁及頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)，W/m2.K,壁采用K=0.58 W/m2.K,頂采用K =2.3 W/m2.K;tn制冰間的溫度，C,可取 1520C;ty 鹽水的溫度，C,可取-10C左右；.原料水凍結(jié)成冰的耗冷量-G10入Qb2 = Ci ts -0 335 c 20-tb(2-3-2)24 3600 -式中：G制冰能力，t/日；ci、c2水和冰的比熱，分別為 4.19及2.09 kJ/k

46、g.K;tS原料水的溫度，C；tb冰的終溫，一般比鹽水溫度高2c3C；.冰桶及冰桶架的耗冷量3 (ts -ty)Qb3 二 c(nbtWbt , niWi) 10(2-3-3)24 3600式中：c鋼的比熱，為 0.419 kJ/kg.K;nbt每日起冰的冰桶個(gè)數(shù)，nbt = G*10 3/gb；Wbt-每個(gè)冰捅重量，kg;gb每冰塊的重量，kg;nL冰桶架的個(gè)數(shù)；14wl每個(gè)冰捅架重量,kg ;.鹽水?dāng)嚢杵麟姍C(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)引起的耗冷量Qb4 二 % N ： 103(2-3-4)式中：N 鹽水?dāng)嚢杵鞴β剩琸w ;.融冰引起的耗冷量八：b Fb 八Qb5 = b b r Qb2(2-3-5)gb式中：p

47、 b冰的密度，為 900kg/m3;Fb冰塊表面積，m2;Sr冰塊融化層厚度，采用2mm。冷庫設(shè)計(jì)規(guī)范中推薦，當(dāng)制冰原料水初溫在25c30c時(shí)，日產(chǎn)一噸冰的熱量，制冷機(jī)負(fù)荷為7kW/t。桶式快速制冰(以ATB 15/24快速制冰機(jī)為例)桶式快速制冰的冷負(fù)荷，由五個(gè)部分組成：.冰桶傳熱耗冷量Qt1 = Kbt Fbt nbt (tn -tz)(2-3-6)式中：Kbt冰桶隔熱層白傳熱系數(shù)，W/m2.K,冰桶周圍用100mm厚軟木或聚氨酯隔熱,冰桶之間用碎軟木或聚氨酯填塞；Fbt每個(gè)冰桶外表面積，m2;nbt冰桶個(gè)數(shù)；tz氨的蒸發(fā)溫度，C；.原料水預(yù)冷耗冷量 _33- G 10 4.187 10

48、Qt2 =-(ts -10) =48.45(ts -10) (2-3-7)24 3600.預(yù)冷水結(jié)冰耗冷量(2-3-8)Qt3 = G 101335 2.09(0 -tb)l24 3600式中：tb冰的終溫，一般取-11 C；.冰桶冷卻耗冷量Qt4G 103 Wt=z)24 3600 gb(2-3-9)式中：Wbt每個(gè)冰捅重量，kg;gb冰塊白重量，50kg；tr熱氨脫冰后冰桶的溫度，C.脫水融化層損失耗冷量Qt5 900(Fb Fzy) rgbQt2(2-3-10)15式中：Fzy每塊冰塊11根指形管外表面積，約為0.746m2;8冰塊融化層厚度，采用 1mm。其它參數(shù)同前。沉箱管組式快速制

49、冰沉箱管組式快速制冰的冷負(fù)荷，由三部分來計(jì)算：.原料水凍結(jié)成冰的耗冷量Qx1=1.15Gst3 35pbt)(2-3-11).冰池內(nèi)其余水冷卻耗冷量，按制取每kg冰多冷卻1kg水（從ts降至4C）計(jì)算Qx21 0G Ci 1 - 4) =1 I.24 36005 7t4(4 ) (2-3-12).其它耗冷量Qx3 =(20% 25%Q)( Qx2)(2-3-13)式中各參數(shù)的意義同前。2.4耗冷量的匯總庫房冷卻設(shè)備負(fù)荷QzQz 二 Q PQ Q Q Q(2-4-1)式中：P冷卻或凍結(jié)加工負(fù)荷系數(shù)。對冷卻間和凍結(jié)間：P= 1.3;其它冷間：P=1.0O由于冷間冷卻設(shè)備的配置都是以各自的制冷負(fù)荷為

50、依據(jù)，所以在計(jì)算Qz時(shí)要逐間分別進(jìn)，由于各冷間的作用不同，所以各冷間冷卻設(shè)備負(fù)荷的內(nèi)容也不一樣， 計(jì)算時(shí)要按表2-4-1 的形式分間匯總。表2-4-1各冷間冷卻設(shè)備負(fù)荷Qz匯總表序號、垓菜類別 冷間類別、QPQQQQQ1冷卻間Q1.3Q2/Q/2凍結(jié)間Q1.3Q2/Q/3冷卻物冷藏間QQQQQ4凍結(jié)物 冷藏間排管式QQ/Q風(fēng)冷式QQ/QQ對于制冰的蒸發(fā)器負(fù)荷，則不必考慮制冰過程水放熱的不均衡因素，因?yàn)辂}水的蓄熱量很大，而且全池冰桶中的水也不是在同一刻結(jié)冰（因冰桶入池有先后），就是水在結(jié)冰過程放出的潛熱沒有及時(shí)取走，也不會影響冰塊的質(zhì)量，所以其蒸發(fā)器負(fù)荷就等于制冰各類耗冷 量之和,即:(2-4-

51、2)5Qz = Qii 116機(jī)械負(fù)荷Qj以Qi和Q2為例，Qi的最大值出現(xiàn)在夏季，但冷庫的生產(chǎn)旺季往往卻不在夏季，比如 肉聯(lián)廠旺季一般在冬初，水產(chǎn)冷凍旺季一般在秋未至來年春，鮮蛋旺季多在四至六月份等。 所以，壓縮機(jī)所擔(dān)負(fù)的最大負(fù)荷不是Qimax和Q2max的代數(shù)和，而是比它為小的某個(gè)值，即(Qi十Q2)max；參見圖2-4-1。還有壓縮機(jī)承擔(dān)多個(gè)庫房制冷負(fù)荷時(shí)，各個(gè)庫房不一定同時(shí)操作 和使用等等。因此，若以冷庫的總耗冷量作為機(jī)器負(fù)荷，勢必造成經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)。為此，應(yīng) 把同一蒸發(fā)溫度的庫房的各類熱量按不同情況加以修正，再考慮管路、設(shè)備等冷量損失來確定機(jī)器負(fù)荷，即：Qj = R(nj %Q1n2

52、%Q2n3%Q3n4x Q4n5yQ5)(2-4-3)在計(jì)算機(jī)器負(fù)荷 Qj時(shí)，應(yīng)按不同的蒸發(fā)溫度回路分別統(tǒng)計(jì)匯總(參見表2-4-4),以便根據(jù)不同的蒸發(fā)溫度負(fù)荷來選配壓縮機(jī)和其它設(shè)備。表2-4-4各蒸發(fā)溫度回路機(jī)械負(fù)荷Qj匯總表格式tz(C)庫房名稱RniSQin2Q2n3Q3n。Q4n5Q5Qj-33凍結(jié)間-28冷藏間-15對于制冰壓縮機(jī)的負(fù)荷，只要考慮管道和設(shè)備冷量損耗補(bǔ)償系數(shù)R即可，即:5Qj = R、Qi(2-4-4)i 1機(jī)械負(fù)荷Qj和蒸發(fā)器負(fù)荷Qz的估算在冷庫建設(shè)規(guī)劃階段或擴(kuò)初設(shè)計(jì)階段，由于許多計(jì)算參數(shù)不齊全，要求在短時(shí)間內(nèi)給以概算值時(shí)，可以根據(jù)冷庫多年實(shí)踐積累的經(jīng)驗(yàn)，對冷間耗冷量

53、進(jìn)行估算。估算可根據(jù)冷間性質(zhì)和加工方法的不同，從匯編的有關(guān)資料查找數(shù)據(jù)。表 2-4-5、表2-4-6、表2-4-7摘錄了商 業(yè)部設(shè)計(jì)院編制的有關(guān)估算圖表，僅供參考。冷間名稱冷間溫單位制冷負(fù)荷(W/t)17表2-4-5肉類冷凍加工單位制冷負(fù)荷序 號冷間溫度(C)肉內(nèi)降溫情況冷凍加工時(shí)間*i(h)單位制冷負(fù)荷(W/t)入冷間時(shí)(C)出冷間時(shí)(C)冷卻設(shè)備負(fù)荷機(jī)械負(fù)荷一冷卻加工I-2+35+420300023002_*2-7/-2+35+4ii500040003-I0+35+ I28620050004-I0+35+ I03I3000I0000二凍結(jié)加工I-23+4-i520530045002-23+

54、 I2-i5I2820069003*3-23+35-i520760058004-30+4-i5ii940075005-30-I0-i8I667005400表2-4-6冷藏間、制冰等單位制冷負(fù)荷號度(C)冷卻設(shè)備負(fù)荷機(jī)械負(fù)荷一冷臧同方回1一般冷卻物冷藏間士 0、-288702250t以下凍結(jié)物冷藏間-15、-18827035001000t凍結(jié)物冷藏間-185347410003000t單層庫凍結(jié)物冷藏間-18、-2041 4730 35515003500t多層庫凍結(jié)物冷藏間-184130 35645009000t多層凍結(jié)物冷藏間-1830352471000020000t多層凍結(jié)物冷藏間-18282

55、1一制冰方回1鹽水制冰方式機(jī)械負(fù)荷70002桶式快速制冰機(jī)械負(fù)荷78003貯冰間機(jī)械負(fù)荷25注：本表內(nèi)機(jī)械負(fù)荷，已包括管道等冷損耗補(bǔ)償系數(shù)7%。表2-4-7小型冷庫單位制冷負(fù)荷估算表序 號冷間名稱冷間溫度（C）單位制冷負(fù)荷W t）冷卻設(shè)備負(fù)荷機(jī)械負(fù)荷一肉、禽、水產(chǎn)品150t以下冷藏間-15-18195160250100t冷藏間-15-181501303100200t冷藏間-15-18120954200300t冷藏間-15-188270二水果、蔬菜1100t以下冷藏間0+22602302100300t冷藏間0+2230210三鮮蛋1100t以下冷藏間0+21401102100300t冷藏間0+2

56、11590復(fù)習(xí)思考題1、冷庫計(jì)算設(shè)計(jì)參數(shù)的確定包含那哪幾方面的內(nèi)容?2、維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱尺寸如何確定？3、冷庫的耗冷量由那幾個(gè)方面組成？4、冷間的每日進(jìn)貨量是如何確定的？5、鹽水制冰負(fù)荷如何計(jì)算？6、庫房的冷卻設(shè)備負(fù)荷和制冷機(jī)負(fù)荷是如何匯總的?18第3章制冷壓縮機(jī)及設(shè)備的選型計(jì)算3.1選擇制冷壓縮機(jī)時(shí)計(jì)算參數(shù)的確定蒸發(fā)溫度t0的確定一般情況下，當(dāng)把蒸發(fā)器直接布置在庫房時(shí)蒸發(fā)溫度一般比庫溫低8C-10C,個(gè)別情況下也可以高于或低于此值。常規(guī)凍結(jié)、冷卻時(shí)，取大值，冷藏時(shí)取小值。目前國際上趨向 取小溫差，如蘇聯(lián)，冷卻間取 6C-7C,冷卻物冷藏間取 3c5C;而法國則根據(jù)冷間濕度 的要求，取不同的溫差

57、，如冷間要求相對濕度 70%時(shí)，冷間溫差取8C,冷間相對濕度90 97%時(shí)，冷間溫差取 5c6C;美國則根據(jù)進(jìn)貨量的大小，保存時(shí)間的長短，是冷藏還是 凍結(jié)來確定溫差，凍結(jié)取5.6C8.33 C,冷藏取2.2 C2.8C。對于采用墻、頂排管和擱架式排管的冷間，多為空氣自然對流循環(huán)，溫差宜按算術(shù)平均 溫差計(jì)算；當(dāng)采用冷風(fēng)機(jī)時(shí)，因空氣為強(qiáng)制對流，計(jì)算溫差應(yīng)按對數(shù)平均溫差計(jì)算。對于冷卻載冷劑的蒸發(fā)器，如鹽水制冰蒸發(fā)器，其制冷劑的蒸發(fā)溫度與載冷劑（鹽水） 的溫度的算術(shù)平均溫差一般可取5C。冷凝溫度tk的確定對于用水冷卻的立式、臥式、淋激式（大氣式）和組合式冷凝器，其冷凝溫度一般比冷 卻水進(jìn)出口平均溫度高

58、57C,冷卻水進(jìn)出口溫差較大時(shí)，取較大值。立式、淋激式冷凝器的冷卻水進(jìn)出口溫差取1.53C,臥式冷凝器的冷卻水進(jìn)出口溫差取46C。對于采用空氣冷卻的冷凝器或借助于水蒸發(fā)的蒸發(fā)式冷凝器，其冷凝溫度一般比夏季室外平均每年不保證 50小時(shí)的濕球溫度高 510C。吸氣溫度tq的確定由于吸入管受周圍空氣溫度的影響，壓縮機(jī)吸入氣體的溫度都高于制冷劑的蒸發(fā)溫度（稱回汽過熱度）。對氨泵供掖系統(tǒng)，由于蒸發(fā)器至低壓循環(huán)貯液桶的回汽管內(nèi)為汽液兩相流體，一般是不會產(chǎn)生過熱的，只有在低壓循環(huán)貯液桶至壓縮機(jī)的吸入管才可能產(chǎn)生過熱，但因吸入管較短，故過熱度很小，在重力供液系統(tǒng)中，回汽管一般較長，所以回汽過熱度就較大。表3-

59、1-3列出了氨壓縮機(jī)的允許吸氣溫度。設(shè)計(jì)時(shí)可參照表中取值，取值原則是t0tq實(shí)三tq表。而對于氟制冷系統(tǒng)，由于采用回汽過熱對制冷循環(huán)是有利的，所以應(yīng)采取一定的措施使 其回汽有一定的過熱度。過冷溫度tg的確定冷溫度的取值，當(dāng)單級壓縮制冷系統(tǒng)采用水再冷卻器時(shí)，一般比進(jìn)水溫度高 3C, 一次 節(jié)流雙級壓縮制冷系統(tǒng)，當(dāng)僅采用中間冷卻器的盤管冷卻時(shí)，一般比中間溫度高35C。中間溫度tzj的確定中間溫度的高低既與冷凝溫度和蒸發(fā)溫度有關(guān)，也與雙級壓縮機(jī)的高、低壓級壓縮機(jī) 的理論排氣容積比有關(guān)。目前，當(dāng)氨制冷系統(tǒng)的工作范圍為 +40-40C時(shí)，確定最佳中間溫度的方法較多采用拉 賽公式：tzi =04k+0.6

60、tz+3 C（3-1-1）Zjkz3.2制冷壓縮機(jī)的選擇與計(jì)算在選配壓縮機(jī)時(shí)要認(rèn)真對待，既不能把選配的壓縮機(jī)的制冷量超過實(shí)際需要很多，造成大馬拉小車，增加初次投資和平時(shí)的經(jīng)營管理費(fèi)用，也不能選機(jī)過小，使制冷量不能滿足實(shí)際要求。選配制冷壓縮機(jī)的原則一、型號.盡可能選用大型壓縮機(jī)，因?yàn)榇笮蛪嚎s機(jī)的輸氣系數(shù)和效率比小型的要高;19.同一機(jī)房內(nèi)選配壓縮機(jī)的型號不宜超過兩個(gè)系列，以便零部件的互換，當(dāng)僅有兩臺 時(shí)，則盡量選用同一系列；.采用雙級壓縮循環(huán)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用單機(jī)雙級壓縮機(jī)，因?yàn)樗c配組式雙級機(jī)相比單 位功率制冷量高，初次投資費(fèi)用省，機(jī)器占地面積少等優(yōu)點(diǎn)。二、臺數(shù).壓縮機(jī)總制冷量以滿足生產(chǎn)要求為準(zhǔn)，