果蔬,肉类45T冷库设计

1、果蔬、肉类45t冷库设 计 说 明 书班级 2014 级制冷与空调技术班学号：_049姓名： 谭安鸿指导老师：邓锦军设计时间：果蔬、肉类45t冷库设计一、工程概况根据市场的需求将在内蒙古地区顺发批发市场建造一个小型风冷式冷库，共有三库：其中一库为高温冷藏库，冷藏食品为蔬菜和水果类，库温 5C,库存量20t ;另一个也为高温 冷藏库，冷藏食品为蛋和乳制品，库温 -2C,库存量10吨；还有一个为低温冷藏库，冷藏 食品为冻牛肉，库温-23 C,库存量20吨。其货源来自周边各供应商。冷加工流程：接到货物后将其分类冷藏，其中果蔬进库温度为20 C,出库温度为4度;蛋类乳制品进库温度为 20 C,出库温度

2、为5C;冻牛肉进库温度为 5C,出库温度为-15 C。 所有冷藏商品出库后销售给市场各个商户。二、确定冷库尺寸及平面布置G= V3式中，p冷臧食品白皆度，单位为 kg/ m ;容积利用系数，土建冷库取，装配式冷库取；G冷藏库的储藏量，单位为kg;V冷藏库容积，单位为 kg/ m 3;根据上述公式可计算出冷库库容，详见表2-1所示表2-1 :库容序号名称平均密度（kg. m 3）库容m3库存量/吨日进货量吨1冻牛肉400202新鲜果、蔬230103装箱鲜奶及鲜蛋300-23015本冷库采用常见的装配式冷库库材库板选用聚氨酯硬质发泡，库门选用平移的，其型号、规格、厚度详见表 2-2所示。表2-2:

3、库板材料型号库体尺寸库容/m3库板厚度/mm库门尺寸m数量ZL65S间ZL-80S间根据用户用途情况和实际的使用情况其库房的建造设计图如2-1所示。图1-1冷库平面设计图冷库建筑不同于一般建筑由于库内外的温差很大，它要求维护结构有较好的隔热性能,和严密的隔蒸汽性能，根据要求冷库结构气密处理情况如图2-2所示。324结构气密处理示意图1.户围结构2.气密层3.保温层4.护墙 5.钢筋混泥土6.防水层图2-1冷库结构气密处理示意图三、库内外计算温度的确定库内计算温度tn (即库温)是由食品冷加工工艺条件、食品种类、储藏期限及技术经 济分析等确定的。对于生鲜水果、蔬菜、鲜蛋、鱼、肉禽等食品库温个不相

4、同，详细参数详 见表2-1。表3-1库内温度序号冷间名称室温/ C相对湿度(为适用食品范围设计温度(库温)1冷却物冷 藏间-200-580 8590-95鲜蛋 乳制品-2 C2冷却物冷 藏间0+2-1 + 1+2 +490 9585 9085 90苹果、鸭梨等大白菜、 葱头菠菜等土豆、橘了、治枝等5C3冻结物冷 藏间-15 -20-18 -2358 9090 95冻肉、禽、兔、等 冻鱼、冻虾等-23 C库外计算温度tw应考虑当地最恶劣气候条件时的温度，但也要考虑选用制冷设备的经济性，在计算时，应以国家有关冷库规范中查取的数据作为库外计算温度。该冷库所在地是内蒙古，库外温度取 28 Co 四、耗

5、冷量计算首先确定冷库所在地内蒙古的环境温度取28C,并取库板外壁的对流换热系数为8W/(m2 ? K)o库内因准备采用冷风机作蒸发器，取对流换热系数为23W/ ( m2 ? K),高温库板厚8 =100mm低温库板厚150mm传热系数入=(m? K),则库板综合传热系数为(m2 ? K)则低温库外表面温度0.27twti(ti t2) 28 (28 18 ) 26.44 aw8内蒙古的相对湿度最高取为64%则可查得露点温度为C,则外表面温度确定高于露点温度。同样计算高温库外表面温度为k0.27rtw ti (ti t2)28 (285)27.19aw8同样高于露点温度。1 .维护结构传热计算因

6、为冷库准备顶上设凉棚，四周设遮阳，所以计算时可以不考虑太阳辐射热引起的渗入热量。渗入热量仅为库内外温差渗入的热量。冷藏库渗入热计算式：QiKA(th tm)式中，th 库外计算温度，对呼和浩特地区，根据冷库设计规范取=28 C；tm 库内设计温度，5 CA冷藏库的总面积，因冷藏库有一内墙与蛋乳类高温冷藏库相邻，可略去它的传热量。果蔬、蛋乳和肉类的三个冷藏库的传热计算分别见表4-i、4-2、4-3表4-i果蔬高温冷藏的传热计算项目前板面积左侧面积右侧面积后板面积顶板面积底板面积总传热量板面积/3 m0温差/ C232323232323传热系数/w/( m2 .k )换热量/w0表4-2蛋乳高温冷

7、藏库的传热计算项目前板面积左侧面积右侧面积后板面积顶板面积底板面积总传热量板面积/m温差/ C3030-24303030传热系数/w/( m2 .k )换热量/w表4-3肉类低温冷藏库的传热计算项目前板面积左侧面积右侧面积后板面积顶板面积底板面积总传热量板面积/3 m温差/ C5i245i5i5i5i传热系数/w/( m2 .k )换热量/w总的渗入热为+=。2.食品传热计算传热计算式：Q2 G(h1 h2)/3600 24式中， G冷库存储量，单位为 kg/d ;hi 食品进冷库时的比烙；h2 食品降温后的比烙。将相关数据代入计算式，结果如表4-4。表4-4食品传热计算库名日进货量(kg/d

8、)进库夕t ( kj/kg )冷冻后烙(kj/kg )食品热/kw果蔬库1600400290蛋乳库800385252肉库12003423.食品呼吸热计算食品呼吸热公式：Q5 m一(mz-mez2式中： 61-货物冷却初始温度6 2-货物冷却终止温度m-冷却物冷藏间的冷藏质量Mz-冷藏物的日进货量将相关数据代入计算式，得出结果如表4-5。果蔬名称库容/吨初始温度终止温度呼吸热/kw苹果 n20205马铃薯2054换气热对于蔬菜、水果和蛋类的冷藏库，需要定时换气，现认为每天换气次数为3次，则换气热(单位为KVV为Q3 Vn m(hw hn)/(3600 24)式中， V 冷藏库的容积，单位为 m3

9、 ;n 冷藏库每昼夜所需的换气次数，取3次；m 冷藏库空气的密度，单位为 kg/ Q3 Vn m(hw hn)/(3600 24)；hw 库外新鲜空气比崎，单位为kj/kg ,按规定应采用夏季通风温度、相对湿度时的比烙；hn 冷藏库中空气白比崎，单位为 kj/kg 。计算结果见表4-6 。表4-6换气次数计算结果库名库内容积/ m 3空气密度/(kg/ m 3 )库内空气质量/kg换气次数室外空气/始(kj/jg )冷却后空气始/(kj/kg)换气热/kw果蔬库319蛋乳库319总的换气次热Q3=+=5.操作热计算对于操作热，包括动力热量、照明热、工人操作热量和开门渗入热，由于冷库系统还没 有

10、选配，因此很难确定其相关的数据，因此采用近似算法，即Q4(0.1 0.4) (Qi Q3)这里取=x (+)=。总的传热计算见下表 4-7表4-7总的热流量计算库名t mtoQQQQQ2 Q果蔬冷藏库528蛋类冷藏库-2281.27肉类冷藏库-2328006.冷却设备负荷和机械负荷计算 冷藏库冷却设备负荷的计算式：QS=P(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5)式中， P 安全系数，=。，这里确定安全系数为。 机械负荷计算式：Qj (niQi n2Q2%Q3 nQ小式中，ni 维护结构渗入热季节修正系数，取 1;n2 食品热折减系数，通常冷却物冷藏间取，冻结物冷藏间取，这里的3个冷库全部取；n3 同期

11、换气系数，宜取(一般每日换气次数越多取值越小)，这里取；n4 冷间操作热折算系数，于只有一个库房的取1,24个库房的取,5个库房以上的取，这里只有 3个库房，取；R制冷装置和管道等冷损耗补偿系数，直接冷却系统=,间接冷却系统=,这里取。 冷却设备负荷计算结果将作为冷却设备(冷风机)的心中依据，机械负荷将作为压缩冷凝机组的选择依据， 计算结果如表4-8所示。表4-8冷却负荷和机械负荷的计算汇总库名Q1Q2Q3Q4Q5QSQJ汇总果蔬冷藏库蛋乳冷藏库1.27肉类冷藏库00汇总五、制冷设备的选型1 .冷却设备的选型本冷库的三个库房都选择冷风机为冷却设备。现已计算出三个冷库的冷却设备负荷分别为：果蔬库

12、，蛋乳库，肉类库。根据冷却设备负荷选择长沙冰利制冷设备有限公司生产的DL和DD系列风机。果蔬库选择15型号的风机一台（额定制冷量），蛋乳库选择15型号的风机一台（额定制冷量） 肉类库选择40型号的风机一台（额定制冷量）三种冷风机全部采用电加热融霜方式。相关参数见表4-1、风机外形见下图 4-1 , 4-2。表5-1DD/DL型冷风机技术参数型号制冷量冷却 面积m2排管容积dm3风机融霜 电热器风量m3/h直径mm射程m电机功率w功率w电压v30306000400122X25022040406000400122X250220606012000500172X250220图5-1DL型冷却器外形图5

13、-2DD型冷却器外形2 .冷凝机组的选型前面已经计算得到高温冷藏库的总的机械负荷为，低温冷藏库的总的机械负荷为。根据Q Qj/b （冷凝器传热系数），并选择 b =，则高温库压缩冷凝机组的制冷量应为Q Qj /b =，低温库压缩冷凝机组的制冷量应为Q Qj /b =。可以选择某厂生产的 FL、FL型风冷机组，其名义制冷量是12KW 20KW相关参数见表5-2 ,冷凝机组见图5-3 。表5-2 FL型风冷机组技术参数机组型号玉缩机型号制冷量|KW接管, 排气管规格回气管外形尺寸（则）风机类型数量/台FL1211/8 (28)15/8 (42)631X306X 385外转子1FLL2011/8 (

14、28)11/8 (42)1图5-3 FL型风冷机组外形3 .膨胀阀的选型因为要与风机相配合，所以应该按照冷风机的制冷量选配膨胀阀，果蔬库冷风机制冷量，蛋乳库冷风机制冷量，肉类冷风机制冷量，该设计高温冷藏库采用T系列的膨胀阀，查 T系列的热力膨胀阀的型号、规格及主要参数，确定果蔬库的膨胀阀采用外平衡TX 2型，蛋乳库的采用外平衡 TEX2型，肉类库膨胀阀采用外平衡TEX型。相关参数见表 5-3,外形见图 5-4 , 5-5.。表5-3TEX 5-3、TEX型技术参数型号压力平衡方 式毛细管接口尺寸N系列-40至+10 C1/m进口 in出口 mm带mopTX 2内平衡式3/8*1/210*120

15、68Z3224TX 2内平衡式3/8*1/210*12068Z3224TEX 2外平衡式3/8*1/210*12068Z3225图5-4 TX 2 型外形图5-5 TEX 2型外形4电磁阀选型因本系统选用的是风冷系统，且用一个机组，故要选用电磁阀来控制制冷量，供液电磁阀3个和回液电磁阀2个详细参数及外形详见下表5 -4电磁阀参数及图5-6电磁阀外形表5-4电磁阀参数型号接口尺寸孔径最高压力差安全工作压力KV因子名义制冷数量1064/33/8 Flare214021064/33/8 Flare214021064/33/8 Flare21401图5-6电磁阀外形5.温度控制箱选择本冷库是两个高温库

16、和一个低温库，高温库选用一机两库温控箱，低温库选用一机一 库温控箱，温控箱的技术参数和外形见下表5-5 ,图5-7所示。图5-7 一机两库控制箱图5-8 一机一库 ECB-30控制箱表5-5温度控制箱技术参数型号工作 电压温度控 制范围温度 精度传感器类型工作温度控制化霜 器最大容 量(kw：控制风机 取人谷里 (KW：ECB-30220VA C-40+50 c1 C-5C60 C、114MTC-6000220VAC-50C50 cNTC(10KQ/25C, B 值 3435K)六.附件1 .制冷系统原理图2 .电气控制原理图(1)高温库电气控制原理图,(2)低温库电气控制原理图。3 .冷库平

17、面布置图4 .设备材料明细表表6-1设备材料表冷库设备材料表（1）项目名 称装配式规格*冷库尺寸冷藏温度5 c /-2 C/-23 C外型材料双面彩钢板保温材 料高密度聚氨脂（双面彩钢板）制冷剂R22库数3个项次品 名规格数量单位单价（元）小计备注.库体1双面彩钢板（PU）S=100mm297平方按库体外围尺 寸计算S=150mm平方3冷库平移 门800*18003扇冷库门全套铝 合金钱链4电线电缆 及照明3套国标多股铜芯 线5密封件及 密封材料3套冷库专用密封 胶6库灯5套冷库专用防潮 灯7保温管扎 带，吊钩3套吊顶附件二,制冷系统1都灵风冷 机组1台都灵风冷机组2制冷风机401台浙江凯迪1

18、52台3系统连接 管道3套铜管4制冷阀件3套丹麦丹佛斯膨 胀阀3制冷剂R221瓶F226制冷配件3套冷库截止阀及 各铜质连接三.电控系统2台微电脑数字温 控显示合计 :七.设计总结冷库是食品冷冻加工、 储存与流通的重要设施， 在国民经济中占有重要地位。我国的冷冻冷藏行业经过几十年的发展已经形成比较完整独立的工业体系，并成为我国食品流通领域冷冻冷藏行业现状及发展趋势支柱产业之一，对促进畜牧业生产、出口创汇及繁荣市场等做出了重大的贡献。特别是改革开放以来， 消化和吸收国外先进技术与设备，促进了我对冷冻冷藏行业的进一步发展。本次设计历时一个多月，在组员的共同努力下，我们完成了45t的冷藏专用库，。此次涉及分为资料整理、制冷方案的确定冷负荷计算和设备选型四个阶段。由于专业教学的侧重点缘故，我们对于冷库基础知识储备存在一定的空缺，在设计过程中暴露了不少问题。 例如冷库吨位的计算与理解以及设备选型等问题。但通过与同学、指导老师的积极交流，问题很快得到了解决，在此表示深切的感谢。随着时间