冷库选型设计

1、毕业设计签名：年月日2、答辩委员会综合评语：毕业设计内容计：封面张说明书（论文）页表格张插图幅附设计图张完成日期毕业设计评分标准班级姓名学号考核项目及总分具体内容分值评分标准得分差及中良优设计过程20查阅资料及手册的能力50233.54.55工作态度及纪律情况50233.54.55独立工作能力50233.54.55基本概念、 基本理论及专业知识学握情况50233.54.55设计结果40规定任务的完成情况100578910说明书质量100578910图纸及技术文档的质量150810121315设计有无独到和创新之处50233.54.55答辩情况40对设计的阐述（自述）150810121315回答

2、基本理论和方法150810121315回答有关设计问题100578910指导老师签名总得分考核小组专家签名09级空调工程专业毕业设计任务书一、设计课题名称：3000-3500吨生产性冷藏冷库设备选型设计（各设计小组选择冷藏吨位）二、设计指导老师：刘首希三、设计的目的和要求1 1、单级或双级压缩机的选型应先进合理2 2、辅助设备的计算和选型要科学规范，便于安装和维修3 3、冷库所有设备应设置安全报警及检测装置，运行可靠并具经济性4 4、设计任务用 A4A4 纸打印或手写四、设计依据1 1、冷库间贮藏吨位为 100010002000t2000t,冷间设计温度为-18C-18C相对适度为 95%95

3、%2 2、冻结间生产能力为 30t/24h30t/24h,冷间设计温度为-23C-23C五、参考资料冷库工程及冷库设备通风空调工程安装手册龚崇实建筑工业由版社王福祥建筑工业由版社六、设计内容（一）气象水文条件1 1、室外空气温度、湿度查附录；2 2、冷却水温度根据当地调查情况确定（二）设计说明书1 1、设计说明书的作用2 2、设计说明书的内容1 1）设计依据冷库的规模：生产能力包括冷却、冻结、制冰能力20t/24h20t/24h: :储藏容量：各冷间的作用及使用使用要求：2 2）制冷系统简介及方案确定1 1、制冷系统是采用单击压缩形式或双击压缩形式；2 2、采用的压缩机、冷凝器以及何种制冷剂；

4、3 3、低压系统的供液方式；4 4、冷间采用直冷或是间冷方式；5 5、冷间采用的冷却设备；6 6、冷却设备的融霜方式；7 7、各冷间的冷却设备负荷，各蒸发温度系统的机械负荷;8 8、系统的融霜周期；3)3)设计计算1 1、冷间冷却设备负荷计算( (Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q52 2、机械负荷计算。3 3、冷压缩机和辅助设备、冷却设备的选型计算设计进度序号设计项目时间安排1 1设计计算3 3 周2 2设备选型3 3 周3 3制冷工艺表1 1 周4 4毕业设计说明书2 2 周5 5毕业设计答辩准备及答辩1 1 周八、说明书的格式和装订要求1 1、毕业设计封面（系

5、统格式）2 2、毕业设计评阅书（系统格式）七、工作量1 1、设计计算2 2、设备选型3 3、设备材料清单4 4、毕业设计说明书1 1 份1 1 份1 1 份1 1 份3 3、评分标准（系统格式）4 4、毕业设计任务书5 5、毕业设计明细表（系统格式）6 6、目录7 7、毕业设计正文8 8、毕业设计总结9 9、参考资料注：说明书用 A4A4 纸打印或书写，毕业设计正文字数不少于 1.21.2 万（含空格）九、毕业设计课题审批表审批意见审批部门负责人意见专业负责人时间学术负责人时间目录第一章制冷工艺设计10第二章制冷工艺设计说明书14第三章制冷工艺系统设计方案确定16第四章负荷计算27第五章制冷机

6、器设备的选型计算44第六章注意事项说明65第七章设备选型材料清单66第八章设计总结68第九章参考文献说明68第一章制冷工艺设计1.1前言制冷与人们的生活息息相关，人们的生活离不开制冷。人类利用天然冰作为冷源使用，在中国、埃及、希腊等文明古国历史上都有记载。19世纪的工业革命，是现代制冷技术的开始。在人们的生活中，制冷技术为我们解决了许多生活上的问题。例如：食品工业是应用制冷技术最早、最多、最广泛的领域。肉类、水产品、水果、蔬菜、蛋禽等易腐食品的生产有较强的地区性和季节性，为了调剂淡旺季节、保障供给、就需要对食品进行冷加工、冷藏及冷藏运输，这样冷酷也就应运而生。冷库建筑群通常由主库、制冷压缩机间

7、、设备间、以及办公、生活用房等组成。主库是冷库建筑群中的主体建筑，它包括冷却间、冻结间、冷却冷藏间、冻结物冷藏间、制冰间和冰库等。制冷压缩机房和设备间包括制冷压缩机房、设备间以及变、配电间。生产工艺用房包括屠宰车间、整理车间、加工车间以及其他车间。 办公生活用房包括办公楼、 医务室、 职工宿舍、厕所、 浴室、食堂等。唐人神是我国有名的肉类生产基地，对肉类生产指标要求非常之高，因此要建立相应的冷藏设施来确保质量， 其冷库设计也是非常值得我们借鉴的。冷库的相关规格及平面布置都需要进行合理的考量，下面我们将做进一步介绍制冷方案的确定、冷却设备的选型、系统管道的设计及库房的配置等。1.21.2设计任务

8、书1.2.11.2.1冷库规格1.2.1.11.2.1.1冷藏间的容量为:3200t:3200t，冷间设计温度为-18C,-18C,相对湿度95951.2.1.21.2.1.2冻结间生产能力为 30t/24h,30t/24h,冷间设计温度为-23C-23C。1.31.3库房平面布置1.3.11.3.1 该冷库有 5 5 三个冻结间（库容相同），4 4 个冷藏间（库容相同）和通过常温穿堂组合成整体。1.3.21.3.2冻结间房内净长 3333 净宽 1212、净高 6 6。1.3.31.3.3冷藏间房内净长 1515、净宽 5 5、净高 6 6o oii.iii1.4.11.4.1 外墙厅 P结

9、构层（由内向外）厚度（m11:2.5水泥泥浆抹面0.0221:2.5水泥砂浆抹面0.0231:3水泥砂浆抹面0.034混合砂浆砌砖墙0.375硬质聚氨酯0.151.4.21.4.2 内墙厅 P结构层厚度（m1水泥砂浆0.022混凝砂浆砌砖墙0.123水泥砂浆0.024硬质聚氨酯0.151:2.5水泥砂浆抹面0.03厅 p结构层（由上而卜）厚度（m1200号钢筋混凝土层0.0821:3水泥砂浆0.023一毡二油防水层0.0054软木层0.25二毡三油隔气层0.0161:3水泥沙浆找平层0.027预制混凝土板0.058粗砂垫层0.451.4.41.4.4 屋顶厅 P结构层（由上而卜）厚度（m1预制

10、混凝土板0.042空气间层0.23二毡三油防水层0.0141:3水泥砂浆找平0.025混凝土空心板层0.2561:3水泥砂浆抹面0.027硬质聚氨酯0.1第二章制冷工艺设计说明书2.1设计条件2.1.1原始资料2.1.1.1冷藏间贮藏吨位为3200t,冷间设计温度为-18C,相对湿度为95%2.1.1.2冻结间生产能力为20t/24h,冷间设计温度为-23C2.2气象水文条件2.2.1气象2.2.1.1室外计算温度根据空气调节设计（第二版）查的株洲室外设计参数地理位置：东经113.32,北纬27.01,海拔73.6m大气压力：夏季1019.9hpa冬季995.5hpa室外计算干球温度：采用夏季

11、空气调节日平均温度32C室外计算相对湿度：60%室外风速：夏季2.8m/s,冬季2.6m/s室内计算参数冷藏间t=-18C,冻结问t=-23C2.2.2水温冷凝温度：立式、卧式、淋浇式和组合式冷凝器的冷凝温度较冷却水出水温度高46C；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510c.冷却水的进水温度按夏季室外平均每年不保证50h的湿球温度选用，冷却水进出温差对立式冷凝器去23C,对卧式冷凝器取46Co按循环冷却水系统考虑，循环水进入冷凝器的温度为32C,出水温度为39C,可以确定冷凝温度为；tk32屈35.5C2蒸发温度：按制冷系统考虑，冷藏间的温度为0C,冻结间的温度

12、为-23C,设定蒸发温度与库房温度的温差10C,可以确定蒸发温度为t1=-28C和t2=-33C第三章制冷工艺系统设计方案确定冷库的制冷装置使用效果的好坏与所选择的制冷方案有着密切的关系。若制冷方案确定不当会给冷库造成管理不便甚至极大的损失。因此在确定方案时，应从先进，适用，发展经济等方面出发，同时考虑几个不同的方案进行比较，权衡利弊，选择最佳方案。3.1制冷系统方案设计的依据1、制冷装置服务对象，如冷库，空调，工艺用水等。2、建设规模和投资限额。3、生产工艺要求。4、当地水文气象条件，如冷却水温，水量，水质等。5、制冷装置所处环境。3.2制冷系统方案设计原则1、满足生产工艺要求。2、尽量选用

13、新工艺，新技术，新设备。3、制冷系统在运行安全可靠地前提下尽量简单，操作管理方便。4、投资合理，不仅要考虑一次投资和经常运转费用，还要考虑道到技术，经济及发展问题。总之，要所选方案安全可靠、方便灵活、技术先进、经济合理。3.3制冷剂的确定正确选用制冷剂提高制冷系统的热力完善度，降低制冷装置的造价以及确保安全运转等。确定制冷剂种类，一般从以下几个方面考虑：1、热力性质好工况相同时用同样的输入功率能产生较大的制冷量。2、具有适宜的饱和压力和压力比在工作条件下，蒸发压力不宜大于大气压力，以免使空气进入系统造成制冷压力下降和功耗增加。冷凝压力不宜过高，冷凝压力和蒸发压力比也不宜过大，否则会导致排气温度

14、过高和输气系数降低。3、安全性好特别对船舶制冷装置、空调制冷装置及人工密集场所的制冷装置应采用安全性能较好的制冷剂。4、货源和成本我国陆上大、中型冷库制冷装置多用氨制冷剂，其价格低廉、容易获得，是运行管理费用较低。国外原先用氟利昂制冷剂的冷库制冷装置，由于其破坏臭氧层故也有被氨取代的趋势。5、蒸发温度和压缩级数在普通制冷范围内，单级系统用氨、R134aR22、R123等；双级系统选用氨、R22等做制冷剂。空调用澳化锂机组采用水为制冷剂。结合中小型冷库的设计经验，并按照冷库设计规范的规定，从氨（R717）作为制冷剂所具有的优点（价格低廉，容易取得，单位容积制冷量大，不破坏臭氧层）综合考虑：本系统

15、才用氨（R717）作为制冷工质3.4供液方式的确定制冷系统供液方式分为直接供液、重力供液、按本供液和气泵供液四种方式。1、直接膨胀供液适用于小型氨制冷装置、负荷稳定的系统及氟制冷装置。2、重力供液适用于中、小型氨制冷装置。在盐水制冰制冷系统中，由于氨液分离器可设在制冰池赴近，不必另行加建阁楼放置氨液分离器；同时，盐水蒸发器内热负荷大，换热剧烈，靠自然对流就可获得较好的换热效果。因此，盐水制冰仍以重力供液方式为主。3、液泵供液比直接膨胀供液、重力供液优越，是国内大中型冷库制冷装置应用最为广泛的供液方式。4、气泵供液有其独到的特点，在国内外已有成功的应用实例，但鉴于其对自控元件有较高的要求等原因，

16、国内尚很少应用。按制冷剂进入蒸发器的流向分为上进下出，下进上出两种，下进上出流向在蒸发并联使用时，能够做到供液均匀，充分发挥蒸发器的换热作用。结合设计实际确定采用下进上出式3.5蒸发回路的划分3.5.1蒸发回路制冷剂循环所经历的路径叫做“回路”。某种蒸发温度的制冷剂所对用的回路叫做这种蒸发温度回路，简称蒸发回路，如-15C蒸发回路、-33C蒸发回路等。3.5.2蒸发回路的合并不同的用冷要求需选配各自需要的机器设备，形成自己的蒸发回路。 当用冷要求较多时， 都按各自要求确定合适的蒸发回路会使制冷系统过于复杂。 此时，为简化系统，可将两个或几个不同蒸发回路用一台（组）机器升压，形成一个蒸发回路，这

17、种做法叫做蒸发回路3.5.3蒸发回路的划分合并蒸发回路可简化系统、节省初投资，但会增加压缩机的运转费用。因此，在设计方案时应进行综合技术经济分析，确定出合适的蒸发回路数。下面介绍冷库制冷装置设计中常见的蒸发回路的划分方案。1、制冰、贮冰：一般用同一蒸发回路。2、冻结、冻藏：当冻结能力、冻藏量较大时，为了不影响冻藏食品的干耗及质量，分别设置蒸发回路。当冻结量较小或不常工作时，可合并为一个蒸发回路，但应采用适当技术措施，防止冻结间工作时对冻藏间内蒸发压力产生影响。3、冷却物冷藏：宜用一个蒸发回路。4、冷却：可和制冰、贮冰合用蒸发回路，水果、蔬菜、鲜蛋冷却量小时也可与冷却物冷藏合用蒸发回路。这样。根

18、据食品冷加工工艺要求，蒸发回路可分为：冻结回路，-33C或更低；冻藏回路，-28S-33C；制冰、贮冰、冷却回路，-15C左右；冷却物冷藏（冷却）回路，-8S-12C。由于冻结间，冷藏间的内外温差较大，若采用相同的蒸发温度，则造成浪费,分别采用不同蒸发温度则相对经济。但蒸发温度虽不同，冷凝温度却可以相同，冷凝温度取决于冷却水温度及冷凝器形式，所以两个不同的蒸发温度系统温度可以采用相同的冷凝温度，共用一套冷凝系统，这样可以简化系统，节约资金，更经济。在保证食品冷加工，冷贮藏质量的前提下，兼顾系统合理性，结合设计实际,采用两个蒸发回路，即冷藏间采用-28C蒸发回路，冻结间采用-33C蒸发回路3.6

19、制冷系统压缩机类型的确定压缩机类型与制冷装置使用性质、规模和制冷剂的种类有关，应从两方面确定。3.6.1压缩机的确定螺杆式压缩机与活塞式压缩机的对比优点缺点螺杆式压缩机转速图， 质量轻， 占地面积小、吸排气脉动小、结构简单，机件数量少、易损件少。价格高、不经济、噪声大活塞式压缩机适应制冷范围广、材料要求低、加工容易、造价低、工艺成熟、热力性能好、机型多样结构复杂、不能连续输气、轴气压力脉动人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种类有关,结合设计实际初步确定采用活塞式压缩机。3.7冷系统压缩级数的确定在制冷循环中，工质（R717）压缩比，即Pk/Po三8,可采用单极压缩式制冷

20、循环，因此，高温库采用单级压缩即可。但对于冻结问、冷藏问，库温为一18C和一23C,蒸发温度较低，Pk/Po8,采用活塞式压缩机，则要双级压缩式，若采用螺杆式仍可以是单级式。经由以上简要分析，现确定了以下两个方案可供分析、比较和选择方案一：两台螺杆式压缩机的氨泵供液系统，每台压缩机带一个蒸发温度；或一台压缩机带两个蒸发温度。方案二：两台活塞式单机双极压缩机的氨泵供液系统，一台压缩机带两个蒸发温度；或一台带低蒸发温度，另一台带高蒸发温度。方案确定分析由设计条件知：冷凝温度为tk=+29C,Pk=1.1347MPa蒸发温度为t01=-28C,P01=0.13154MPa蒸发温度为t02=-33C,

21、P02=0.10302MPaPk/P01=1.1347/0.13154=8.628Pk/P02=10.343/0.10302=10.048压缩比大于8,应改用双极压缩制冷循环，结合设计实际确定采用组合活塞式单机双极压缩机氨泵供液系统，一台带低蒸发温度，另一台带高蒸发温度高压级压缩机低压级压缩机组合活塞式单机双级压缩袋两个蒸发温度t0流程图3.8冷凝器类型的确定冷凝器的类型有多种，应根据制冷装置所处的环境、冷却水水质、水温和水量来进行确定。冷凝器一般根据下列原则来选择；1、立式冷凝器适用于水源丰富、水质较差、水温较高的地区。2、卧式冷凝器适用于水量充足、水温较低、水质较好的地区、广泛应用于中、小

22、型氨和氟利昂制冷系统中。3、淋浇式冷凝器适用于空气湿球温度较低、水源不足或水质较差的地区。4、蒸发式冷凝器主要适应于干燥缺水的地区，当水质交叉时必须处理。5、空气冷却是冷凝器适用于水源比较紧张的地区、冷藏车及冷藏集装箱等移动式制冷装置和小型氟利昂制冷系统中，在氨制冷系统中一般不采用。6、当冷却水为循环用水时，立式冷凝器对水量的要求可以忽略。7、从设备费和维修费来看，蒸发式冷凝器较高。对大、中性制冷装置，蒸发式冷凝器同立式或卧式冷凝器与冷却塔的组合形式相比，建设初投资相差无几，但运行时节水节能。止匕外，在满足系统要求的条件下，还要考虑换热效率、维护方便，设备初投资等因素。根据设计地（株洲）的水温

23、条件，采用立式壳式冷凝器，它具有冷却冷凝效果好，对水质要求不高，清洗方便，装在室外，占地面积小等优点。3.9冷却设备类型的确定冷却设备的选型应根据食品冷加工、冷藏或其他工艺要求确定，一般应符合卜列要求。1、所选用冷却设备的使用条件和技术条件应符合现行的制冷装置用冷却设备标准要求。2、冷却问、冻结间和冷却物冷藏间的冷却设备应采用冷风机。3、冻结物冷藏间的冷却设备宜选用冷风机；当食品物良好的包装时，也可采用墙、顶排管。4、根据不同食品冻结工艺要求选用合适的冻结设备，如隧道式冻结设备、平板式冻结设备、螺旋式冻结设备、流态势冻结设备及搁架排管式冻结设备。5、包装间的冷却设备在室温高于-5C时宜选用冷风

24、机，室温低于-5C时应选用排管。6、冰库使用光滑顶排管。冷藏问主要用于储藏冻结后的肉类、家禽等食品，储藏时间要求较长，为了保证质量，降低干耗一般选用冷却排管为冷却设备。根据设计实际，确定采用冷却排管为冷却设备。冻结问对食品进行冷冻加工， 一般采用空气强制对流冷却的冷却方式， 选用冷风机作为冷却设备 （型号规格应为KLJ型）：对冻结较少的冷间，可选用搁架式排管配风机或不配风机的冷却设备。结合设计实际确定采用KLJ型冷风机作为冷却设备。3.10冷间冷却方式的确定1、直接冷却制冷剂直接通过蒸发器吸收被冷却物体热量的方式叫直接冷却方式该冷却方式的特点是:制冷剂在蒸发器内直接吸热蒸发，传热温差只有一次，

25、能量损失小，换热效率高。系统简单，操作管理方便，初投资和运转费用较低。2、间接冷却被冷却物体的热量通过载冷剂传给制冷剂的冷却系统叫做间接冷却。问接冷却系统多一个载冷剂循环系统及相关设备，初投资和经常运转费用较高，而且有两次换热，能量损失较大。采用盐水做载冷剂时对金属有腐蚀作用，需经常维护修理。冷间冷却方式是冷库制冷方案的一个组成部分，从制冷剂产生冷效应角度可分为：简介冷却式和直接冷却式两种， 根据设计实际确定采用直接冷却式。 它具有制冷剂在蒸发器类直接沸腾吸热，发生相变，传热温差只有一次，能量损失小；于间接冷却系统比较，系统简单，操作管理方便，除此投资及运转费用都较低等优点。3.11高压储液器

26、的确定高压储液器在系统中起着贮存从冷凝器来的制冷剂的液体，供应和调节系统各设备的业态循环量及液封作用。高压储液器的选择主要是确定其容积，容积应能使得在制冷运行时，最大贮液量不超过该容积的80%,最少贮液量不少于该容积的30%,台数确定应根据容积大小，贮液器外形，尺寸及布置因数来确定。3.12氨液分离器的确定氨液分离器可分为机房氨液分离器和库房氨液分离器两种，其主要作用都是进行汽液分离，防止压缩机发生液击的作用，设计时要按蒸发温度回路分别选型计算，要求每一蒸发温度回路设一台，选型主要根据其直径来确定3.13低压循环桶的确定低压循环桶是液泵供液系统的专用设备，也是关键设备之一，其作用是贮存和稳定的

27、供给液泵循环所需的低压液体，又能对库房进行汽液分离，保证压缩机安全运行，必要时又可兼做排液桶。为保证有效地把液体分离出来，防止氨压缩机发生液击，一般要求立式桶内制冷剂的流速控制在0.5m/s,卧式桶内制冷剂的流速控制在0.8m/s。低压循环桶选型时，如出现通径符合要求，但容积不够时，桶径可加大档次，使容积达到要求，如果桶径超过产品规格，可选用几台低压循环桶并联使用，为确保系统正常运行，选型后的低压循环桶容积应略大于实际计算容积。3.14排液桶的选型确定排液桶用于冷库制冷系统中，暂时贮存冷风机或蒸发排管冲霜时排出的低压液态制冷剂，选型主要是确定容积，使其能容纳注氨量最多的一个冷却设备的排液量。3

28、.15氨泵的确定氨泵供液是利用液泵的机械作用，把数倍于蒸发量的低温液体输送到各库房蒸发器中。为保证氨泵进出液管不发生闪发气体，一般进液管的流速氨0.4-0.5m/s,出液管的流速氨0.8-1m/s计算，设计过程中尽量减少阀件弯头，出液管应坡向氨泵。设计根据其流量、吸气压头综合计算进行选型。3.16融霜方式的确定蒸发器结霜后，导致热阻增大，传热系数下降。于干式冷风机还会导致空气流动阻力增大，风量减少。影响制冷装置的制冷效率和冷加工或冷藏效果。除霜方案1、人工扫霜简单易行，对库温影响小，但劳动强度大，除霜不彻底，有局限性。2、水冲霜将冲霜水通过喷淋装置向蒸发器表面喷淋使霜层融化，然后一并由排水管排

29、出。该方案效率较高，操作程序简单，库温波动小。从能量角度分析，每平方米蒸发面积耗冷量可达250400KJ。水冲霜还容易使库内起雾，造成冷间顶棚滴水，使使用寿命降低等。3、热气融霜利用压缩机排出的过热蒸汽冷凝式放出的热量来融化蒸发器表面的霜层。具特点是适用性强，在能量利用方面合理。对氨制冷系统而言，除霜的同时还能把蒸发器中的积油冲出。但融霜时间较长，对库温由一定的影响，制冷系统分调节站复杂。4、电热融霜利用电热原件发热来融霜。系统简单，操作方便，易于实现自动化，但耗电多。对于排管，一般采用水冲霜与制冷剂热蒸汽融霜相结合的方式法；对于干式冷风机，一般采用水融霜，制冷剂热蒸汽融霜，或者两者相结合方式

30、；另外，对于小型冷冻机组可采用电加热融霜。结合设计实际确定采用制冷剂热蒸汽融霜方3.17空气分离器选型确定空气分离器选型确定是用来排除制冷系统中的空气及其它不凝性气体的设备，选型不需要进行计算，可根据冷库规格和使用要求进行。3.18油器选型确定集油器的选型主要根据系统制冷量的大小来选择。一般情况下，当制冷系统标准工况下的制冷量为230KW以下时，采用壳体直径为159的集油器一台；当制冷量为230-1160KWm采用壳式直径为325的集油器1-2台；当制冷量为1160KW以上时，采用壳式直径为325的集油器2台。3.19节流阀选型确定节流阀的作用是对制冷系统中高压液态制冷剂进行节流，达到降压和调

31、节流量的作用，有手动节流阀、热力膨胀阀，浮球阀三种，结合设计实际确定采用浮球阀和热力膨胀阀。第四章负荷计算4.1冷间热流量计算4.1.1冷间热流量可分为以下五部分：1、由于库内外存在温差和外墙、屋顶受太阳辐射热作用，通过冷间的墙体、地面、楼地板、屋顶传入的热量进入冷间后消耗的冷量称为围护结构流量 1 1。2、 由于食品和冷间内空气之间存在温差， 食品在冷加工过程中向冷间内散发热量引起的制冷负荷称为货物热流量 2 2。3、由于冷间内贮存食品（如水果、蔬菜、鲜蛋）需要新鲜空气或冷间内操作人员呼吸需要进行通风换气时，由室外新鲜空气带入热量所引起的制冷负荷称为冷间内通风换气热流量3。4、电动设备运转引

32、起的热流量4。5、库门开启换热、操作人员散热和冷间内照明、动力设备运行产生的热量引起的制冷负荷称为经营操作热流量4.2维护结构系数1、外墙（冷藏间、冻结间）序号结构层（由外向内）厚度导热系数热阻R=/11:25水泥沙浆抹面0.020.930.021521:25水泥沙浆抹面0.020.930.021531:3水泥沙浆抹面0.030.930.03234混合砂浆砌砖墙0.370.8140.4555P硬质聚氨酯0.150.0314.83876墙体表回空气热阻冷藏间冻结间w=23n=12w=23n=29Rw=0.044Rw=0.083Rw=0.044Rn=0.0357总热阻R冷藏间冻结间5.4635.4

33、488传热系数K=1/R冷藏间冻结间0.1820.1842,地坪序号结构层（由上向下）厚度导热系数热阻R=/1200号钢筋混凝土层0.081.54680.051721:3水泥砂浆一0.020.930.02153一毡二油防水层0.051.42450.03514软木层0.20.06982.8655二毡三油隔气层0.010.17860.05661:3水泥砂浆找平层0.020.930.02157预制混凝土板0.051.51190.0338粗砂垫层0.450.58150.7749表回空气热阻冷藏间冻结间n=29n=120.0830.03510总热阻R冷藏间冻结间3.94083.892811传热系数K=1

34、/R冷藏间冻结间0.2540.257序号结构层（由上向下）厚度导热系数热阻R=/1预制混凝土板0.041.51190.02652空气间层0.20.74350.2693二毡三油防水层0.010.17860.05641:3水泥砂浆找平层0.020.930.02155混凝土空心板层0.251.54680.16261:3水泥砂浆抹面0.020.0313.2267硬质聚氨酯0.10.0313.2268表回空气热阻冷藏间w=23Rw=0.044冻结间n=12w=23Rw=0.083Rw=0.044n=29Rn=0.0359总热阻R冷藏间5.5222冻结间5.474210传热系数K=1/R冷藏间0.181冻

35、结间0.183序号结构层厚度导热系数热阻R=/1水泥砂浆0.020.930.02152混合砂浆砌砖墙0.120.8140.14743水泥砂浆0.020.930.02154硬质聚氨酯0.10.0313.22651:2.5水泥砂浆抹面0.030.930.03236墙体表回空气热阻w=23n=29Rw=0.044Rn=0.0357总热阻R3.51878传热系数K=1/R0.2844.2.1围护结构热流量1按照下式计算KwAwatw式中1一围护结构热流量（w）;2Aw一围护结构传热面积（m）;a一围护结构两侧温差修正系数；tw一围护结构外侧的计算温度（C）；tn一围护结构内侧的计算温度（C）；Kw一围

36、护结构传热系数W/（mbC）;K=-=1R。工mwi1in2、n一外、内表面的传热系数，单包为W/（mC）;i一平壁各结构层厚度，单位为mi材料的热导率，单位为W/（m2 C）；R各结构层总传热阻，单位为m2C/W,单层平壁和多层平壁的总传热阻分别为4.2.1.1确定相关参数1、冻结问tw=32C（株洲市）tn=-23r长：60+0.59=60.59m；宽：（33+0.59）X2=67.18m；高：6+0.835+0.64=7.475m;（承重墙到地坪的隔热层下面）北外墙面积A1=60.59X7.475=452.91m2；东西外墙面积A2=67.18X7.475=502.17m2；内墙面积A3

37、=60.59X7.475=452.91m2其中Ro=11一和Ro=一地面面积A4=60.59X33.59=2035.22m2；屋顶面积A5=60.59X33.59=2035.22m2；北外墙q1=0.184X1.05X452.91X(32+23)=4812.62W;东西外墙q2=0.184X1.05X502.17X(32+23)=5336.06W;内墙q3=0.284X1.05X452.91X(32+23)=7428.18W;地面q4=0.257X0.2X2035.22X(32+23)=5753.57W;屋顶q5=0.183X1.05X2035.22X(32+23)=21508.71W;1q1

38、+q2+q3+q4+q5=44839.14W2、冷藏问长：60+0.59=60.59m；宽：(5+0.59)X2=11.18m；高：6+0.835+0.64=7.475m;(承重墙到地坪的隔热层下面)南外墙面积 A6=60.59X7.475=452.91m2；东西外墙面积A7=11.18X7.475=83.57m2；内墙面积A8=60.59X7.475=452.91m2地面面积A9=60.59X11.18=677.40m2屋顶面积A10=60.59X11.18=677.40m2南外墙q6=0.182X1.05X452.91X32=2769.64W;东西q7=0.182X1.05X83.57X3

39、2=511.05W;内墙q8=0.284X1.05义452.91义32=4321.85W;地面q9=0.254X0.2X677.40X32=1101.18W;屋顶q10=0.182X1.05X677.40义32=4142.44W;2=q6+q7+q8+qg+q10=12846.16W因为冻结间与冷藏间相邻隔面(内墙)，因温差小，可以认为无传热负荷,不做计算。总=i+2=57685.3W57685.3W;4.2.2货物热流量2食品在冷间内的放热与冷加工的方式有关。食品冷却加工是将食品的温度降低到接近食品冰点的过程，如鲜蛋、水果及蔬菜等。在冷却加工全过程中有的食品仅计算冷却热量，而水果、蔬菜等鲜活

40、食品还要不断进行呼吸，所以除计算冷却热量外还要计算食品呼吸。食品在冻结加工过程中的放热一般分为三个阶段： 首先是食品从初始温度冷却到冰点温度时放出的热量；其次是食品在冻结过程中放出的冻结潜热；第三是食品从冻结点温度继续下降到冻结终温放出的热量。各种食品在不同温度下有不同的始值0在工程设计中，利用冷加工前后食品的始值差便可方便地计算出食品的制冷负荷。下面阐述在各种冷间中货物（包括食品和包装材料、运载工具等）热流量的计算方法。1岫h2）Cb（12）m（/）_、/2232b2c2dT-mB二（m2m）3.6tt2式中2货物热流量（W2a食品热流量（W2b包装材料和运载工具热流量（W2c货物冷却时的呼

41、吸热流量（W2d货物冷藏时的呼吸热流量（Wm冷间的每日进货质量（Kg）hi货物进入冷间初始温度时的比始（KJ/Kg）h2货物在冷间内终止降温时的比始（KJ/Kg）t货物冷加工时间（h）,对冷藏间取24h;对冷却问、冻结问2a16.561000(392.66.7)=73964.17W;2b3.62416.5610000.35(4.80)1.51_oooXA/.322VV,3.616.56(87220)242c=7385.76W;货物包装材料或运载工具质量系数Cb包装材料或运载工具的比热容KJ/（KgC）1包装材料或运载工具进入冷间时的温度（C）2-包装材料或运载工具在冷间内终止降温时的温度，宜为

42、该冷间的设计温度（C）/-货物冷却初始温度时单位质量的呼吸热流量（w/Kg-货物冷却终止温度时单位质量的呼吸热流量（w/Kgmz-冷却物冷藏间的冷藏质量（Kg）111KJ/h换算成一W勺数值3.63.6注：1、仅鲜水果、鲜蔬菜冷藏问计算2c、2dcc2、如冻结过程需加水时，应把水的热流量加入上式内。该库有五间冻结问，每间冻结能力为30吨/日，共150吨/日。按每昼夜冻结能力摊于各冷藏间内，四间冷藏间按比例摊分，每间进货量为37.5吨/日，冻结食品为猪肉。1、冷藏问冷间每日进货量按8%计算，m=2078%=16.56t;蔬菜在储存前后的含热量：h1=392.6KJ/Kg,h2=6.7KJ/Kg,

43、t1=32C,取2月份为旺季tw=32X0.15=4.8C。t2=0C,Bb=0.35cb=1.51（竹器包装或运载）。=872W/t,=20W/t.取设计冷加工时间2d=（207-16.56）X10=1904.4W;2=2a+2b+2c+2d=83576.33W；2、冻结间冷间每日进货量按8%计算，2800X8%=224t。冻肉在冻结前的温度按 32c 计算。进过24小时后的温度为-23C。肉在冻结前后的始值为：h1=309.2KJ/Kg,h2=0.0KJ/Kgt1=32C,t2=-22C.B=0.1（猪单轨叉档式）,Cb=0.42（铁皮冷冻）。2a=2241000（；720）=801629

44、.63W2b=224100000.42（3222）=94080W3.6242=2a+2b=895709.63VV2=2+2=979285.96W4.2.34.2.3 通风换气热流量33在冷却物冷藏间内，由于水果、蔬菜等活性食品在冷藏期内要不断进行“需氧呼吸”，在呼吸过程中吸收氧气放出二氧化碳、乙烯等气体和水分。那么，随着食品贮存时间的增长，则冷间内氧气逐渐减少，二氧化碳等气体和水分逐渐增多。止匕外，鲜蛋在贮藏过程中，也会产生化学变化，从蛋内排出二氧化碳，影响鲜蛋品质。因此，贮藏水果、蔬菜、鲜蛋等食品的冷藏问需要定期通风换气，以供食品呼吸及消除贮藏期中的异味。另外，兼作生产车间用的的冷间中，由于

45、操作工人需要较长时间在冷间内工作，应按照现行国家标准工业企业设计卫生标准的要求更换新鲜空气，异保证工人呼吸之需。为了节省能源和减少库温波动，通风换气时间应在一天中气温合适的时候进行。通风换气热流量按下式计算：式中3通风换气热流量（W3a冷间换气热流量（W3b操作人员需要的新鲜空气热流量（Whw冷间外空气的比始（KJ/Kg）hn冷间内空气的比始（KJ/Kg）n每日换气次数可采用2-3次Vn冷间内净体积（m3）n冷间内空气密度（Kg/m3）241d换算成24h的数值30每个操作人员每小时需要的新鲜空气量（m/h）nr操作人员数量确定相关参数1、冷藏问通过查表得hw=102.16KJ/Kghn=-1

46、8.21KJ/Kg,n=2,n=1.359Kg/m3,nr=8Vn=60X5X6=1800n3。1、,（102.1618.21）218001.3593=X3081.359（102.1618.21）3.624=7270.35W3a3b3.6(儿)nYn24301rn(hwhn)2、冻结问冻结间不需通风换气，故不需计算通风换气耗冷量。所以3=3=7270.35W4.2.4电动机运转热流量4有些电动设备在冷间的冷加工全过程中可以连续运转的 （如冻结间内和冷却物冷藏物内的冷风机），故在计算电动机运转的热流量时，应根据不同情况按电动机的额定功率乘以安装系数、负荷系数、同期使用系数、热转化系数及低温下空气

47、密度修正系数。电动机运转热流量按下式计算：41000pdb式中4电动机运转热流量（WPd电动机额定功率（W热转化系数，电动机在冷间内时应取1;电动机在冷间外时应取0.75.b电动机运转时间系数，对空气冷却器配用的电动机取1,对冷间内其他设备配用的电动机可按实际情况取值，如按每昼夜操作8h计，则b0241 1、冷藏问冷藏间采用光滑顶排管，故无电动机运转热量产生。2 2、冻结间（单轨叉档式）冻结间采用落地式冷风机，选用25台KLJ-300冷风机（每个库房5台），电动机功率为P=3.3X25=82.5KW=1,b=1;Q=100OX82.5x1X1=82500W4.2.5操作热流量5；冷间由于操作管

48、理上的需要，不可避免地存在各种制冷负荷。它包括:照明热流量5a、库门开启热流量5b和操作人员热流量5co照明开启热流量是由于照明的电能转化为热能而引起的制冷负荷。库门开启热流量是由于库内外空气温、湿度差引起空气通过门洞对流而导致热湿交换的结果。近年来由于我国冷间设计中普遍采用常温穿堂，此部分制冷负荷就更加显著了。为了减少库门开启制冷负荷的损失常在门洞上部设置空气幕以阻挡室内外空气的对流。根据某些单位实测结果，空气幕的隔热效率一般可达85%Z上，是一种有效的隔热措施。操作人员热流量是由于工人在冷间中进行操作时人体所散发的热量而引起的制冷负荷。它与冷间的空气温度、操作繁重程度、衣着薄厚、人体体重等

49、因素有关，一般按人体每小时平均散热量计算。操作热流量按下式计算:式中5操作热流量（W55a5b5cdAd1n/knkVn(hwhn)Mn3.6243T；nrr245a照明热流量（W5b每扇门的开门热流量（W5c操作人员热流量（Wd每平方米地板面积照明热流量，冷却问、冻结问、冷藏问、冰库和冷间内穿堂可取2.3W/nf;操作人员长时间停留的加工问、包装问等可取4.7W/m2。Ad冷间地面面积（m2）n/k门樟数nk每日开门换气次数，可按冷库设计规范图6.1.16取值,对需经常开门的冷间，每日开门换气次数可按实际情况采用。3.Vn冷间内净体积（m）hw冷间外空气的比始（KJ/Kg）hn冷间内空气的比

50、始（KJ/Kg）M空气幕效率修正系数，可取0.5;如不设空气幕时，应取1.n冷间内空气密度（KJ/m3）3每日操作时间系数，按每日操作3h计24nr操作人员数量r每个操作人员产生的热流量（W,冷间设计温度高于或等于-5C时，宜取279W冷间设计温度低于-5C时，宜取395W注：冷却问、冻结间不计5这项热流量。确定想关参数1、冷藏问d=2.3W/mAd=60X5=300%nk=4,nk=2,Vd=300X6=1800n3,hw=102.16KJ/Kghn=-18.21KJ/Kg,n=2,n=1.359Kg/m3,nr=8M=0.5;5=2.3X300+421800(102.16.21).5=50

51、38279=16238.3W;324.6242、冻结问冻结间不计算操作热流量4.3冷却设备负荷和机械负荷4.3.1冷间冷却设备负荷按下式计算:s1P2345式中S-冷间冷却设备负荷（W围护结构热流量（W货物热流量（W通风换气热流量（W电动机运转热流量（W操作热流量（WP货物热流量系数冷藏间P=1冻结间P=1.3冷问名称1P2345q冷藏问12846.1683576.337270.3516238.3119931.14冻结问44839.14895709895709.63.6382500825001291761.664.3.2冷间机械负荷分别根据不同蒸发温度按下式计算：j（n11n22n33n44n

52、55）R式中j机械负荷（wn1围护结构热流量的季节修正系数，直取1n2货物热流量折减系数%同期换气系数，宜取0.5-1.0（“同时最大换气量与全库每日总换气量的比数”大时取大值）n4冷间用的电动机同期运转系数05冷间同期操作系数R制冷装置和管道等冷损耗补偿系数,直接冷却系统宜取1.07,间接冷却系统宜取1.12。冷间机械负荷分别根据不同蒸发温度计算。冻结间蒸发温度为-33C,冷藏间蒸发温度为-28Cn1=1,n2=0.65,n3=1,n4=1,n5=0.5,R=0.17冷问名R八1n22n33n44n55j冷藏1.0712846.1654324.617270.358119.588340.02结

53、1.0744839.14582211.2682500759218.93第五章制冷机器设备的选型计算制冷系统机器设备的选型计算包括制冷压缩机、冷凝器、冷却设备、节流阀的选型计算，以及中间冷却器、高压贮液器、油氨分离器、气液分离器、低压循环桶等辅助设备的选型计算。第一节制冷压缩机的选型计算5.1确定相关参数1、蒸发温度的确定蒸发温度主要取决于被冷却环境或介质所要求的温度。在间接冷却系统中，蒸发温度一般采用比载冷剂温度低5C；在直接冷却系统中，蒸发温度一般比库房温度低10c左右。冻结间蒸发温度为tz=-33C,tk=35.5C,=1/3,采用配组双级压缩。2、中间冷却温度的确定对于双级压缩制冷系统，

54、还应确定中间冷却温度，它与蒸发温度、冷凝温度及双级压缩机低压气缸容积与高压级气缸容积之比有关，中间冷却温度可按公式进行计算确定，但维克简化起见可通过查图确定。查图可得中间冷却温度tzj=-2.5C。3、过冷温度制冷剂液体在冷凝压力下冷却到低于冷凝温度时的温度称为过冷温度。单级氨系统有过冷器时过冷温度一般比过冷凝器进水温度高3C；对于双级压缩系统，过冷温度比中间温度高35C。中间冷却器蛇形盘管出液温度比中间冷却温度高57C。根据中间冷却温度确定过冷温度tq=(-2.5+3)=0.5Cg根据蒸发温度tz=-33C,和中间冷却温度tzj=-2.5C,查表得低压级压缩机输气系数0.75.根据蒸发温度t

55、z=-33C和过冷温度tg=0.5C,查表可得低压级压缩机单位y容积制冷量qr1029kj/m3o5.2活塞式压缩机的选型计算5.2.1活塞式压缩机选计算的一般步骤是：1、分别汇总各蒸发系统的机械总负荷j2、确定工作参数和性能参数。3、将设计工况下的机械负荷换算成名义工况下的制冷量或计算出所需的理论输气量。4、根据压缩机厂家提供的技术参数和性能，结合选机原则，最后确定压缩机的型号、台数。在选配压缩机时，压缩机的制冷量和计算所得的机械负荷j相匹配。因此,利用制冷量和需冷量的平衡关系，可求出压缩机理论输气量为3.6jV23.6V=-(h2h5)qr式中V压缩机的理论/气量，单位为m/h;j-该蒸发

56、温度系统机械负荷，单位为WV2吸入气体的比体积，单位为m3/kg；h2吸入气体的比始，单位为kj/kg;h5进蒸发器液体的比始，单位为kj/kg;qr单位容积的制冷量，单位为kj/m3;压缩机输气系数;V叽=36(88340.0275921893)3953.63m3/hqr0.751029根据计算出的低压机老理论输气量，可从单级压缩机产品样本中选出四台8AS17.0的压缩机作为低压级压缩机，其理论输气量为Vd=1100X4=4400n3/h,可满足要求。选择高压级压缩机。根据选定的高、低压级压缩机理论输气量之比=1/3,Vd=4400,Vg=Vd/3=1466.67m3/h。从压缩机的产品样本

57、中选出四台6AW12.5的压缩机作为高压级压缩机，其理论输气量Vd=424.5X4=1698n3/h,可满足要求。实际选配四台8AS17.0的压缩机作为低压级压缩机， 出四台6AW12.5的压缩机作为高压级压缩机，形成一组配组双级机。5.3辅助设备的选型计算5.3.1冷凝器的选型计算，本冷库系统采用的是立式壳管式冷凝器。冷凝器的负荷计算，冷凝器热负荷是将高压高温制冷剂气体在冷凝器中液化所需取走的热量，双级压缩系统冷凝器负荷为qmg(h5h6)/3.6=Vdpql/3.6式中单级压缩系统冷凝器热负荷，单位为W;qmg高压机制冷剂循环量，单位为kg/h;hsN制冷剂进出冷凝器的比始，单位为KJ/kg。Vdp低压级压缩机理论排气量，单位为m3/h；q1冷凝器的热流密度，单位为W/nf;冷凝器传热面积的计算Ktdqi式中A冷凝器的传热面积，单位为褶；i冷凝器负荷，单位为vyK冷凝器的传热系数，单位为W/(nfC)；qi冷凝器的热流密度，单位为W/