制冷课程设计设计

1、建筑环境与设备工程制冷课程设计说明书瘦鱼生产冷库设计专业：建筑环境与设备工程姓名：学号：指导教师：李范2014年6月14日1/31建筑环境与设备工程目录1 .工程概述3.2 .设计依据3.3 .制冷系统方案的设计4.4 .库房耗冷量6.5 .主要设备的选型17.6辅助设备的选型25.7 .系统流程框图29.2/31建筑环境与设备工程1 .工程概述1.1 建库地点：西安，纬度：34o18'；1.2 此冷库属鱼类生产性冷库，其生产能力如下：1 ）冻结能力：按每昼夜二次计，30吨/日；2）冷藏库容量：冻结物冷藏间为250吨；1.3 制冷剂工质：氨1.4 冷库概况本冷库采用的是氨制冷系统，设有

2、冻结间、冻结物冷藏间、制冰间、冰库和穿堂及制冷压缩机房、变配电间等，主要功能室对鱼类的冻结加工与储藏；2 .设计依据2.3 储存食品鱼类（瘦鱼）22设计参数1）室外设计参数根据需要，查民用建筑供暖通风与空气调节设计规范夏季空气调节计算日平均温度（C）30.7夏季通风室外计算温度（C）30.6夏季通风室外计算相对湿度58%2）邻室计算温度若对两个库房之间或库房与其它建筑物之间进行传热计算时，则应以邻室计算温度代替室外温度。若邻间是冷藏间时，则按其设计库温来计算；若邻间为冷却间或冻结间时，则应该取该冷间空库保温的温度，即：冷却间按10C,冻结间按-10C计算；若该冷间地坪下设有通风加热装置时，其外

3、侧温度按1C2c计算。对于两用间的计算温度可这样确定，进行本房间热量计算时，室内温度取低库温值；作为其他库房的邻室时，则取高库温值。3）冷间设计温度冻结间：tn=-23C3/31建筑环境与设备工程冻结物冷藏间：tn=18C常温穿堂：tc=30C4）进货温度与出货温度计算货物耗冷量时需确定进货温度。进货温度按下列规则选取：a）未经冷却的鲜肉温度按35C,经冷却的按4c计算。b）冻肉：从库外调入的为一8C一10C；非外库调入的按该冷库冻结间终止降温时货物的温度（肉体中心温度按15C）计算。c）新鲜鱼虾按整理鱼虾用水的水温计算；冰鲜鱼虾整理后的温度按15c计算。货物的出货温度根据冷库的规模、产品品种

4、以及产品冷加工工艺要求等来确定，无具体要求时下列数据可参考：肉类从冷却间出库时温度可按+4C计，肉类鱼类从冻结间出库时的温度可按15c计，冷却物冷藏间出库温度可按0c计，冻结物冷藏间出库温度可按-18C计。3 .制冷系统方案的设计3.3 制冷剂的选择：氨有以下优点：氨价格低廉且易于取得，对臭氧层无破坏作用，单位制冷量大，比较适用于大中型冷藏库制冷系统。3.4 供液方式的确定表3.1制冷供液方案对比、一、对比项供液方式、一、优点缺点结论直接膨胀式供液1 .利用J局压液体能量，减少了无功损耗。2 .由于设备少，系统简单，一次投资低于其他系统。1.高压液体节流过程中的闪发气体被送入蒸发器内影响传热效

5、果。综合考虑了闪发气体的存在、换热效果的影响，及机房的可操作性，氨泉供液系统比较优越，且现在4/31建筑环境与设备工程重力供液1.高压氨液节流后产生的闪发气体被彻底分离，进入蒸发器的是完全的液体，避免了闪发气体对传热的影响。1.液柱高度影响蒸发温度。大都采用此形式。氨泉供液1 .换热面积充分发挥作用，提高了蒸发器的实际换热量。2 .可保证均匀供液，且不会出现湿压缩。1.设置氨泵系统是制冷剂的动力消耗增加。系统采用氨泵供液，能保证供液稳定且效率较高；氨液进入冷却设备选择采用“下进上出”式，主要由于“上进下出”式的系统很难做到均匀分配。融霜采用热氨-水融霜。冷却水系统选用循环水系统，以自来水做补水

6、。3.5 各个房间的冷却方式冰库与冻结物储藏间均用定排管为冷却设备，库内空气自然对流循环。冻结间采取搁架排管冻结间，并设轴流风机。冻结间采用手推车进出货，其中鱼盘的尺寸为长600,宽400,高100（单位毫米）.手推车设计采用六层，每层八个鱼盘，为二乘四排布。5/31建筑环境与设备工程4 .库房耗冷量4.3 围护结构传热引起的耗冷量Q1Q产K?F?a(twtn)式中：a-维护结构两侧温差修正系数；tw维护结构外侧计算温度，0c；tn库内设计温度，0c；2F维护结构的传热面积，m；K围护结构传热系数W/m2?K11K=R0XA_LwniRo围护结构的总热阻，m2?K/W；an,aw围护结构内外表

7、面的放热系数，W/m2?K;i围护结构各层材料的厚度，m；i一围护结构各层材料的传热系数，W/m?K；4.1.1.计算对流换热系数无防风设施的屋面、外墙的表面：aw=23.20W/m2?K,R=0.0431m2?K/W；顶棚上为阁楼或有房屋和外墙外部紧邻其他建筑物的外表面an=12W/m2?K,R=0.083m2?K/W；6/31建筑环境与设备工程冻结间、冷却间设有强力通风装置时：an=29.075W/m2?K,R=0,0344m2?K/W；冻结物冷藏间有鼓风的冷却设备时：an=12W/m2?K,R=0.083m2?K/W；冷间无送风的冷却设备时：an=8.14W/m2?K,R=0,1229m

8、2?K/W；2_2一地面下为通风架空层：aw=8.14W/m?K,R=0,1229m?K/W；4.1.21),围护结构的总热阻各种围护结构的热阻计算如下表结构构造层名称厚度b(m导热系数(W/m-k)热阻(m2-k/w)总热阻(冰库外墙外墙1.1:3水泥砂浆抹面0.020.930.0215054.24173.902712062.混合砂浆砌墙囿0.240.8140.294843.1:3水泥砂浆抹面0.020.930.0215054.二毡三油油毡至0.0020.1740.0114940.0030.4650.0064525.稻壳0.58(0.53)0.1513.84106(3.50099)6,预制钢

9、筋混凝土板0.0351,5702.23E-057.1:2.5水泥砂浆抹面0.020.930.0215053.0222地坪1,专冈筋混凝土护面层0.081.570.0509552.1:3水泥砂浆保护面0.0150.930.0161293.二毡三油油毡0.0020.1740.0114940.003P0.4650.0064524.软木0.20.072.8571435.1:3水泥砂浆保护面0.0150.930.0161293.二毡三油油毡0.0020.1740.0114940.0030.4650.0064527.1:3水泥砂浆找平10.04P0.930.043011冻结间内墙1.1:3水泥砂浆抹面.0

10、.020.930.0215052.39712.混合砂浆砌砖墙0.120.814r0.147423.1:3水泥砂浆抹面0.020.930.0215054.二毡三油油毡涉*0.0020.1740.0114940.0030.4650.0064525,软木层0.1510.072.1428576.1:2.5水泥砂浆抹1品0.02P0.930.021505屋顶1.二毡三油油毡沥青0.0020.1740.0114946.23460.0030.4650.0064522,水泥砂浆找平0.030.930.0322583,钢筋混凝土板0.0351.2790.0273654,稻壳0.9P0.1515.9602655,

11、杉木企口板平顶0.020.1160.1724147/31建筑环境与设备工程2).冷库建筑平面布置图如下冰屋7'C制同室外通道七常温寻堂的寡结间1:东结间之田伫冷藏间2g售T8c回2?K,R=0.1229m*2?K/W;建筑环境与设备工程墙体该墙与穿堂相邻，墙体热阻为：4.242m2k/W,22aw=12W/m?K,an=8.14W/m总的热阻为：R3=4.448m2k/W顶棚222热阻为R=6.235m*k/W,aw=l2W/m?K,an=8.14W/m总的热阻为Rc=6.436m2k/W地坪2热阻为R=3.002mk/W,an=8.14W/总的热阻为Rf=3.125m2*/Wb）冻结

12、间1墙体，：2墙体热阻为：4.242m-k/Waw=12W/m?K,an=29W/m冻结间1-23V2息的热阻为：R3=4.360mk/W；墙体2墙体热阻为：4.242m'k/W22aw=12W/m?K,an=29W/m?K,2.息的热阻为：Ri=4.360mk/W；墙体2该墙是内墙，墙体热阻为：2.397mk/Waw=29W/m2?K,an=29W/m2?K2息的热阻为：R=2.466m*k/W；顶棚9/31建筑环境与设备工程222热阻为R=6.235mk/W,aw=l2W/m2?K,an=29W/m2总的热阻为Rc=6.353m2k/W地坪22热阻为R=3.002mk/W,an=2

13、9W/m2总的热阻为Rf=3.036m2*k/W计算围护结构耗冷量时，取夏季空气调节室外计算日平均温度为室外计算温度。同时,根据冷库设计规范一GB50072-2010，查取围护结构两侧温度差修正系数。首先，需要确定各个围护结构的热惰性指标D,公式如下：DRSi式中：2.R-各层材料的热阻，m-k/WSi-各层材料的蓄热系数，W/(m2C)经过计算，各个围护结构的热惰性指标D都大于4;然后，查下表可得围护结构两侧温度差修正系数。1的F培,Gt1，_吊号例外编.甑培同.季结加府安阿净期间冲号勒挎原间、储水北S1厩回有旭口后,点幼同薪玷也持汉片却花1,玲新购*事句“航德M1的】而H&忸制事据

14、鞫身【耳冷印冷鹏!和神爆闷、睇求R1皿1.406少£6刘卦给陈鼎莒净度司口>4例游何袁阿，其上为强风黄镜，星W有端次吊涌.弟妹朝仙事需号H心*渝U物博*同*尾球同1«101.107D44的元胃*Mh林¥一冷理和；i,11举立下本好羽酬,把士里时口山4d>的冷m便.其上怯事受风闱粕*配用离舞屋现通用展工蓬堵IN-黑堵物冷亳用择看闻.号用前常闻.给林同11.20140jl什阿地可下理兀反惇工曲世叁才口小冷地鼎出展下小谡乂等出麻法片,挣给何两例勰正整炼看位*3-13具体的计算结果如下表:a)冷藏间2名称传热系数K(W/m2-k)面积(m2温差修正系数a室外计

15、算温度)室内温度)(W)墙体0.2268602543.51.130.7-18528.65130.3783579383.1360.2248201443.5130469.42450.2268602583.1361.130.71010.344地坪0.32100.50.630.7939.6925顶棚051.330.7988.58b)冻结间1建筑环境与设备工程名称传热系数K(W/m2-k)面积(m2温差修正系数a室外计算温度)室内温度)(W)墙体0.229357890.936130-231105.4150.229357866.54130808.85780.40551590.93

16、60.229357866.54130808.8578地坪0.32938076168.080.630.71783.774顶棚0081.230.71704.8764.2.货物耗冷量Q2般，食品进库时的温度比库内的温度要高，对于活性食品，在冷加工贮藏过程中还要不断进行需氧呼吸(为放热反应)，这就形成食品向周围空气不断地传递热量，这种在单位时间内食品向库内空气放出的热量就叫货物放热量。食品在冻结过程中放热，是分三个阶段：显热一潜热一显热进行的，因各种食品在不同的温度下都具有不同的含热量值。所以，在设计中，一般均以食品冷加工或贮藏前后的始差，温差或果蔬的呼吸热平均值作为计算基础

17、。Q2=Q2a+Q2b+Q2c+Q2d式中：Q2a食品放热量；Q2b食品包装材料和承载工具的热量；Q2c食品冷加工过程的呼吸热；Q2d食品冷藏过程中的呼吸热；而本设计中不考虑Q2c、Q2d，因为是鱼类分配性冷库，没有呼吸热流量这一项。则：G'(h1h2)*1000G'BCb(t1t2)*1000Q2式中：G'冷间每天进货量，kg0冻结间按设计的冷加工能力计算；冷却物冷藏间当存放果蔬时不大于库容量的8%存放鲜蛋时不大于库容量的5%冻结物冷藏间当有外库调人货物时，应按库容量的5%十算，无外库调入货物，冻结量较少时可按冷库每日的冻结量入库，但不应大于库容量的5%N、h2货物进

18、出冷间的始值kJ/'kg,可根据货物的品种和初、终温度查食品始值表，见制冷装置设计表228;货物冷加工时间，s；11/31建筑环境与设备工程B货物包装材料和运载工具的重量系数，见制冷装置设计表229Cb货物包装材料和运载工具的比热，kJ/kgK,参考制冷装置设计表2-2-10ti包装材料或运载工具进入冷间时的温度，C包装材料或运载工具在冷间内降温终止时的温度，一般为库房设计温度,a)冷藏间2G'：该冷库不从外地调入货物，所以G'为冻结库的冻结量，30t/d；进库温度t1:取冻结间终止时的温度，-15C；出库温度t2:取冷藏间的设计温度，-18摄氏度；B:查表得：0.6;

19、Cb:取铁皮类的比热，0.42KJ/Kgk.小：根据制冷技术与应用附表12查得：瘦鱼在-15C时的始值为：14.2KJ/Kgh2:瘦鱼在-18C时的烙值为：5KJ/KgG'(h1h2)*1000G'BCb(Lt2)*1000Q230(14.25)*1000300.60.4231000=347Kw360024360024b)冻结间1G':G'为冻结库的冻结量，30t/d;进库温度t1:按15c计算；出库温度t2:取冻结间的终止温度，-15C；B:查表得：0.6;Cb:取铁皮类的比热，0.42KJ/Kgk.%:根据制冷技术与应用附表12查得:瘦鱼在15c时的始值为：

20、318.6KJ/Kgh2:瘦鱼在-15C时的始值为：14.2KJ/KgG'(h1h2)*1000G'BCb(t1t2)*100012/31建筑环境与设备工程30(318.614.2)*1000300.60,42301000-I08.32KWo3600243600244.3. 通风换气耗冷量Q3库房由于冻结间、冻结物冷藏间、冷库不需要通风换气，且工作人员不长时间停留内，所以不计通风换气热量和操作人员所需要的新鲜空气热流量。4.4. 电动机运行耗冷量Q4冷藏库中有些设备如冷风机、搅拌机和泵等需要用电动机拖动，电动机的能量将变成热量，电动机运行耗冷量Q4按下式进行计算:Q4N12式中

21、：N-电动机的额定功率，KVV1-热转化系数，电动机在冷间内时取1,电动机在冷间外是取0.75;2-电动机运转时间系数，冷风机配用的电动机取1,冷箭内其他设备配用的电动机可按实际情况取值；a）冰库、冷藏间采用光滑排管，故无电动机运转热量Q4b）冻结间每个冻结间初步采用两台风机功率为0.7kW的冷风机计算，1-1,2-1；Q4-1000X0.7X2X1-1400W4.5. .操作耗冷量Q5操作耗热量Q5包括照明耗冷量Qsa、开门耗冷量Q5b、操作人员耗冷量Q5c,计算式如下：Q5Q5aQ5bQ5c1）照明冷量Q5a因照明的电能转化为热量所引起的照明耗冷量Q5aqbF103式中：qb-每1m3冷间

22、地板面积的照明热，W/m2,生产车间类冷间qb-4.5W/m2,2伶臧同qb-1.1W/m；冷间地板面积；13/31建筑环境与设备工程2）开门耗冷量Q5b当冷间开门时，外界空气将侵入冷间，进行热湿交换,开门耗冷量Qsbo开门耗冷量可按下式计算:Q5bVn(hwhn)M24*3600式中：V-冷间内净容积，m3；n-每日开门换气次数，可参考制冷技术与应用M-空气幕修正系数，可取M=0.5;P221图10.14。hw,hn-分别为室内室外空气夕含值;3空气密度，可取1.2kg/m；3）操作人员耗冷量Q5c操作人员耗冷量Q5c可按下式进行计算:Q5c3nrqr243式中：-每日操作时间习俗，按每日操

23、作243小时计;nr-操作人员数量;qr-每个操作人员的热量W/ho冷间设计温度大于等于-5C是取280,小于-5Ca)是取410;冷藏间2Q5qbFVn(hwhn)M24*3600*10003-nrqr243600*24b)冻结间13Q5qbF10Vn(hwhn)M*100024*36003nrqr244.5130+13062*(73.9+22.1)*0,5*1,2*10003600*243/24*2*410=1727.5w4.6.冷却设备负荷与机械负荷冷却设备负荷和机械负荷并不等于库房耗冷量（即库房各类热量）的总和，因为还要考虑到库房各类热量的特性，比如维护结构传入热与通风换气耗冷量随季节

24、和昼夜大气(“7263*(73.9+16.5)*0,5*1,2*10001.172+3/24*1*410=944w。14/31建筑环境与设备工程温度而变化，食品冷加工放热量则随加工过程而变化，操作管理耗冷量则受管理的合理程度影响等等。4.6.1. 库房冷却设备负荷库房冷却设备负荷即蒸发器负荷，其计算的原则是要保证即使各种不利的因素同时出现，库房冷却设备也能及时带走各种热源产生的热量，以便维持库房所需的工况，确保冷加工食品的质量。由于在实际上货物在冷加工过程中其放热过程是不均衡的，比如，对于肉类冻结间，食品在冻结第二阶段的单位时间放热量要比冻结全过程平均放热量达1.21.4倍。由于在计算Q2的时

25、候是按均衡放热来考虑的，所以必须对Q2进行修正，即:Qq=Ql+PQ2+Q3+Q4+Q5式中：P冷却或冻结加工负荷系数。对冷却间和冻结间：P=1.3;其它冷间：P=1.0由于冷间冷却设备的配置都是以各自的制冷负荷为依据，所以在计算Qq时要逐间分别进行，由于各冷间的作用不同，所以各冷间冷却设备负荷的内容也不一样。本设计中所计算的两个冷间的库房冷却设备负荷如下：名称(W)PX(W)(W)(W)(W)冷藏间23936.692263000944冷冻间16211.7811408160140017274.6.2. 机械负荷机械负荷是压缩机选型的依据，它不仅要能满足冷库生产高峰负荷的要求，还要考虑到经济性和

26、合理性。冷库各类耗冷量都是按库房在最不利的生产条件下求得的，而在实际的生产过程中，各类不利因素同时出现的机率很小。以Q1和Q2为例，Q1的最大值出现在夏季，但冷库的生产旺季却往往不在夏季，比如，肉类联产旺季一般在冬初，水产冷冻旺季一般在秋末至来年，鲜蛋旺季多在四至六月份等。所以，压缩机所担负的最大负荷并不是和Qmax和Q2max的代数和，而是比这个代数和要小的一个值，即(Q1Q2)max；还有压缩机承担多个库房制冷负荷时，各个库房不一定同时操作和使用等等。因此，若以冷库的总耗冷量作为机器负荷，势必造成经济上的浪费。为此，要将同一蒸发温度的库房的各类热量按不同情况加以修正，再考虑管路，设备等冷量

27、损失来确定机械负荷，即Qj=R(n1Q1+n2Q2+n3Q3+n4Q4+n5Q5)15/31建筑环境与设备工程式中：R制冷装置的管道和设备等冷量损耗补偿系数，对直接冷却系统取R=1.07;间接冷却系统取R=1.12;ni围护结构传热量的季节修正系数。应根据所在地区地理纬度和生产旺季月份来取值，在这里取n1=i(全年生产无明显淡旺季区别)；奥一一机械负荷折减系数，与库房的性质和同类库房的间数有关，冷却间和冻结间取n2=1；冷却物冷藏间宜取n2=0.3-0.6；冻结物冷藏间宜取n2=0.5-0.8,在这里取0.65；%同期换气系数，一般取0.51.0,当同期最大换气量与全库每日换气量的比值较大时，

28、应取最大值；n4冷间电动设备的同期运转系数，对冷却间，冻结间的冷风机，取n4=1n5冷间同期操作系数，与库房间数有关。a)冷藏间2Qj=R(nQ+Q2+Q3+Q4+n2Q5)式中：n1-全年无明显淡旺季，所以取1；2n2-由于面积小于100m,所以取0.75；R-取1.1;Qj=7742W;b)冻结间1Qj=R(n1Q1+Q2+Q3+Q4+n2Q5)式中：“-全年无明显淡旺季，所以取1；2n2-由于面积大于100m,所以取0.5；R-取1.1；Qj=164220W;16/31建筑环境与设备工程1.1.1. 的选型5.1 制冷压缩机选型1.1.2. 制冷压缩机选型的一般原则a.压缩机的制冷量应能

29、满足冷库生产旺季高峰负荷的要求，所选机器制冷量应Q,一般不设备用机器。在选择压缩机时，按一年中最热季节的冷却水温度确定冷凝温度，由冷凝温度和蒸发温度确定压缩机的运行工况。但是，冷库生产的高峰负荷并不一定恰好就在气温最高的季节，秋、冬、春三季冷却水温比较低(深井水除外)，冷凝温度也随之降低，压缩机的制冷量有所提高。因此，选择压缩机时应适当考虑到这方面的因素。b.单机容量和台数的确定。一般情况下，Q较大的冷库，应选用大型压缩机，以免使机器台数过多；否则相反。压缩机用机总台数不宜少于2台。对于生活服务性小冷库，也可选用1台。c.为不同的蒸发系统配用的压缩机，应适当考虑机组之间有相互备用的可能性，尽可

30、能采用同一系列的压缩机，便于控制、管理及零配件互换。一个机器间所选压缩机的系列不宜超过两种。如仅有两台机器时应选用同一系列。d.系列压缩机带有能量调节的装置，可以对单机制冷量做较大幅度的调节。但只适用于运行中负荷波动的调节，不宜做季节性负荷变化的调节。季节性负荷变化的负荷调节宜配置与制冷能力相适应的机器，才能取得较好的节能效果。e.氟利昂制冷系统压力比pk/p0>10时采用双级压缩，氨制冷系统压力比pk/p0>8时用双级压缩.f.制冷压缩机的工作条件，不得超过制造厂家规定的压缩机使用条件。1.1.3. 压缩机的选型计算(1)蒸发温度t0蒸发温度主要取决于被冷却环境或介质所要求的温度

31、。本系统采用直接制冷系统，同时冻结物冷藏间与冻结间共用一套蒸发温度系统。根据冷库设计手册，墙排管、顶排管和搁架式排管的计算温差可按算术平均温差确定，一般取10C；冷风机的计算温差按对数平均温差确定，冷却间、冻结间和冻结物冷藏间取10C;综上取蒸发温度为-33C；17/31建筑环境与设备工程(2)冷凝温度tk冷凝温度tk与所用的冷凝器形式、冷却方式及冷却介质的温度有关。本系统中选取的是卧式壳管式水冷冷凝器。冷却介质为水，按最热季节取水温为34Co则冷凝温度tk=39Co(3)压缩机的选型通过上边结果，可得在蒸发温度t0和冷凝温度tk下的氨饱和气体的压力分别为：10.67kpa,1512.82kp

32、a,则压力比为14。本系统选用氨活塞式压缩机，而其最大压力比为8,因此，选用两级压缩机，压缩循环为一次节流中间完全冷却的两级制冷压缩循环。a)中间温度tzj中间温度tzj的计算采用拉塞经验公式：tzj0.4tkO.6to3(C)=-1.2Cb) 过冷温度tu在双级制冷系统中，中间冷却器蛇形盘管内高压液体的过冷温度比中间温度高5C,即为3.8C。c) 吸气温度t1制冷剂气体经吸气管道进入压缩机时，由于吸气管道外的热量，吸气温度却，将升高，排气温度也随之升高。吸气温度的高低与制冷系统供液方式、吸气管管道长短、吸气管道的管径大小、隔热效果好坏、供液是否充足等因素有关。氨压缩机按允许吸气温度选取。当冷

33、凝温度为-33C时，允许的吸气温度为-21Co取吸气过热度为5C,机吸气温度为-28C。制冷压缩机的选型计算中间完全冷却的两级压缩制冷循环如下：建筑环境与设备工程a)各点的参数如下：ti=-33C,hi=1787.125kJ/kgt11=-28C,5=1.01L/kgh2=1910KJ/kg.3.t3=-1.2C,h3=1760.03KJ/kg,v3=0.3m/kgh4=1950KJ/kg。h5=681KJ/kgt7=3.8,h7=505KJ/kgh6=h5=681kJ/kgh8=h7=505KJ/kgb)单位制冷量：q0h1hs1787.1255051282.125(kJ/kg)单位容积制冷

34、量为：曳=1269.4(kJ.m3)V1'c)制冷剂质量流量根据前边，可知机械负荷Qj=177.965KW通过蒸发器的制冷剂流量Qj171.965mr10.134(kg:s)q01282.125一次节流的制冷剂流量为0.0398(kg.s)（h2也）（h5h7）19101760681505mr2mr123570.134h3h61760681d）双级氨压缩机容积效率：根据冷库设计手册p243页，表4-7,表4-8可得低压级压缩机的容积效率为：1=0.81,理论输气量为：19/31建筑环境与设备工程mi33Vlr1-=0.181m/s=651.78m/hl高压级压缩机的容积效率为：h=0.

35、79,理论输气量为(mrimri)V33,.VhUr-3=238.54m/hh表3.2制冷压缩机形式对比对比项优点缺点结论压缩机、一螺杆式压缩机1.转速图、重量轻、体积1.价格高，不经本工程需冷量小，要小、占地面积小、吸排气济求机房占地面积小，脉动低。管理方便等要求，因2.结构简单，机件数量少，此选择活塞式压缩易损件少。机组。活塞式压缩机1.适应压力范围于制冷量1.结构复杂范围广。2.不能连续输2.材料要求低.、加工容气，输气时产生易，造价低。压力脉动。经过上边的对比，选择活塞式压缩机选型：低压级压缩机选择：两台，台4AV12.5（理论排气量283.0m3/h,标准工况制冷量122.1kW）一

36、台8AW12.5（理论排气量566.5m3/h,标准工况制冷量244.19kW）高压级压缩机选型，选择一台一台4AV12.5（理论排气量283.0m3/h）e）校核：实际制冷量两台低级压缩机在标准工况下的总制冷量为305.8kW,在标况时的容积效率为0.73,单位容积制冷量为2581（kJ.m3）,.一366291269408125810.73则在-33C,-1.2C工况下的制冷量为：Q366.291269.406=199.89KW>177kW因此，满足条件。20/31建筑环境与设备工程5.2, 冷却设备选型5.2.1 选型原则冷却设备的选型应根据食品冷加工或冷藏的要求确定，原则上应有利

37、于冷间的温度场均匀；使设备费用，安装费用低；便于安装维修；使传热系数尽可能高，当然，前提是保证冷加工对象的质量，还要符合以下要求：a,冷却间，冻结间，冷却物冷藏间的冷却设备应采用冷风机；b.冻结盘装，箱装或听装食品时，可采用搁架式排管或平板冻结设备；c.冻结物冷藏间冷却设备宜选用墙排管，顶排管，当食品有良好包装时，也可采用冷风机；d,包装间的冷却设备当室温低于一5c应选用排管；当室温高于5c时宜采用冷风机。在本设计中，冻结间采用搁架式排管冷却，并设轴流冷风机；冻结物冷藏间采用顶排管冷却方式。5.2.2 选型计算a)冻结物冷藏间冻结物冷藏间选用氨双层光滑蛇形顶排管，采用382.2管传热面积用如下

38、公式计算：QiKtm式中：Qh-为冻结物冷藏间的设备负荷，为7741VV2K蒸发器传热系数，W/mK；tm对数平均温差，°C,由于冷藏间的空气温度可以看做定值-18C,而排管内制冷剂发生相变过程，温度恒为蒸发温度-33C,因此，tm=15Co蒸发器的传热系数KK0C1c2c3P92表4,7得式中：Ko-在特定条件下确定的传热系数，查制冷技术与应用2，7.7 W/mKC1-构造换算系数，查表可得，为1；0.038018,_,一C2-管径换算系数，C2(),由于管径选为38mm,所以C2=1;dw21/31建筑环境与设备工程C3-供液方式换算系数，氨泵强制供液，可的C3=1；77402可

39、以算出，蒸发器传热面积为：F-=66m2；7.8 15根据冷库制冷设计手册，双层光滑蛇形顶排管结构如下:匡d-1g双层光濯雏形联排管在带管背蛇口才为WfflC10CXS.3由于冻结物冷藏间大小为12mx6m,因此选用两组：管子根数14X2;L=10m<12mDX2=4.45m<6mb）冻结间冻结间的冷却设备是冷风机，选用干式冷风机冷风机冷却面积的计算QqFKt式中：Qq-为冻结间的设备负荷，为164.220KW;K-传热系数，通过查表可得为11.6W/m2Kt-冻结间的蒸发器温度差，为10C；可得，F=1415m2,根据冷库制冷设计手册，选择三台LT-500的冷风机;5.3 冷凝器

40、的选型5.3.1 选型原则22/31建筑环境与设备工程冷凝器的选型应考虑工程地区的水质、水温、水量、气象条件及机房布置等情况，一般原则为：(1)立式冷凝器适用于水源丰富的地区，对水质要求不高，可布置在机房外；(2)卧式冷凝器适用于水温较低、水质较好的地区，一般布置在机房内；(3)淋激式冷凝器适用于空气相对湿度较低，水源缺少的地区，一般布置在室外通风良好的地方；(4)蒸发式冷凝器适用于空气相对湿度较低，水源缺少的地区，对水质要求较高，应布置在室外通风处。当冷凝器采用水冷却塔循环用水时，冷凝器形式的选择不受上述原则的限制。5.3.2 选型计算本设计采用卧式水冷管壳式冷凝器，其传热效果好。卧式壳管式

41、冷凝器的外壳势钢制圆筒状，筒凑装有多裁无缝铜管，管束的两端用涨接或焊接方法固定在管叛上，管板焊接在筒形两端，并且用带有隔板的瑞盖封往，隔叛可使冷却水依次流入备组管子，形成多隧程。a)冷凝器的热负荷计算双级压缩机计算公式如下：QlG(h4h5)/3.6式中：Qi-双级压缩机冷凝器的热负荷(川；G-双级压缩机氨循环量(kg/h);h4-高压级压缩机(或气缸)排除的氨气体的比烙；h5-冷凝温度下饱和氨液的比烙。计算得：Ql=203.14KWb)冷凝面积的计算采用如下公式：F9K却式中：2K冷凝器传热系数，W/mK；23/31建筑环境与设备工程tm对数平均温差，0c前边计算已知，冷凝温差为6C,Qi=

42、223.14KW。同时，本设计中的冷凝器选择2一一2卧式水冷冷凝器，传热系数K取为800W/mK,可得传热面积为：46.4mc)冷却水量Qicw(tw1却2)203.14KW4.2KJ/(KgC)(3530)C=9.67Kg/s3219.6m3/h；0.5m/s。W,Qzjm1(h5h7)=21.64KWtmtit2.3lgtltzjtt,2选用烟台冰轮的WN56G冷凝器，换热面积为56m,满足要求。5.4 中间冷却器带蛇形管的中间冷却器应该根据其直径和蛇形管冷却面积的计算确定。a)中间冷却器直径的计算d.4V3600w式中：d-中间冷却器的直径；-氨压缩机的高压级的输气系数，取0.79;V-

43、氨压缩机高压级的理论吸气量，取w-中间冷却器内的气体流速，一般取可得，d=0.35m；b)中间冷却器蛇形管冷却面积按下式计算：FQzj/(Ktm)式中：F-中间冷却器蛇形管的冷却面积；Qzj-中间冷却器蛇形管的热负荷(K-中间冷却器蛇形管的传热系数，一般宜取465-580W/m2K;tm-对数平均温差;式中：tl-冷凝温度，这里为39C；tzj中间冷却温度，这里为-1.2C;24/31建筑环境与设备工程t-中间冷却器蛇形管的额出液温度，这里为3.8C；可得，F=2.24m2选择烟台冰轮的中间冷却器ZQ-3.5,冷却面积3.5m26辅助设备的选型6.1. 高压贮液器的选型VGv/1000式中：V

44、-贮液器的容积（m3）；G-取值为制冷剂每小时流量的1/2,为288Kgv-冷凝温度下氨液的比容（L/kg）,这里为1.7211.2-贮液器的容积系数，该冷库的公称容积小于2000m3,所以取值为-贮液器的氨充满度，取0.7；3计算可得，V=0.85m.6.2油氨分离器d.k,3600w式中：d-油分离器的直径（m）;-氨压缩机的输气系数（取高压级的输气系数）；V-氨压缩机的理论吸气量（取高压级）w-油分离器内气体流速，选择填料是油分离器，取为0.5m/s.经计算可得：d=0.35m桶身高度H=0.3D=1m6.3排液桶VpVi/3式中：Vp-排放桶谷积（m）；25/31建筑环境与设备工程Vi

45、-冷却设备容积最大的一间冷间内蒸发器的总容积；-冷却设备注氨量的百分数（排管取50%下进上出冷风机选60%-排液桶氨充满度，取0.7因为冻结间的蒸发器容积大，因此，只计算冻结间。2冻结间，选择三个型号为LN500的冷风机，总的冷却面积为1500m,每米翅片的2冷却面积为0.71m,可得总的翅片长度为2112m2-3贝UV3.14/4*（0.0250.00225*2）*2112*60%/0.7=0.598m6.4低压循环储液桶与氨泵的选型a）低压循环桶的直径DgJ"；wn式中：Dg-低压循环桶的直径（m）；Vh-双级压缩制冷系统低压级的理论输气量;V-压缩机的容积效率；w-低压循环桶内

46、气体流速，本设计中采用立式低压循环系统，为0.5m/s;-低压循环桶面积系数，取1;n-低压循环桶气体进气口的个数，取1;计算可得:Dg4*601.2*0.81=0.58m*0.5*1*1*3600b） 低压循环桶的容积1低压循环桶容积由三部分组成，1）保证气体分离的容积，一般最大允许注氨量所剩下的容积就是保证气体分离所需的容积；2）蒸发器和管路回液的容积，在下进上回供液系统中，由于会在供液管上设止回阀，因此，蒸发器与供液管中的辉夜容积可以不计算。但是，由于蒸发器负荷波动，会有部分液体通过自动旁通阀回到低压循环桶中，一般取蒸发器容积最大的一间的20%因此，这部分容积有0.2VJ0.6V2;3）保证按正常运行或启动时不断液的液体容积；0.2M'0.6V2V336000.7Vd26/31建筑环境与设备工程3式中