1600吨果品冷藏库制冷工艺毕业设计说明书

/前言本设计为XX地区1600吨果品冷藏库制冷工艺设计,该库为分配性冷藏库,以调节型为主,只储藏但不进行加工,故本库只设高温冷藏间。因为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,故该冷藏库的制冷系统采用氨为制冷剂。系统采用氨泵供液,能保证供液稳定且效率较高。冷风机的供液形式采用下进上出式,融霜采用水融霜。制冷设备统一选择XX冰轮公司生产的产品,其安装以<《建筑设备施工与预算》课本安装图样为准。冷却水系统选用循环水系统,以自来水做补水。在本设计进行之前,进行了两周时间的参观实习,进一步对果品库及其制冷原理有了深刻了解,在此基础上对设计规范进行全面学习,为设计顺利进行做好了充分的准备。在本次设计过程中,得到了老师的大力支持和帮助,在此表示衷心的感谢。由于我的经验不足,故在本次设计中难免有不足和错误之处,恳请各位老师给予批评指正,使我在今后的设计中不断改进和提高。摘要本次设计为XX地区1600吨果品冷藏库制冷工艺设计,该库为分配性冷藏库。根据建筑和冷藏工艺流程的要求及冷藏库的功能,并结合冷藏库要求的存储容量及果品堆码方式,确定了冷藏间的间数及平面尺寸和房间高度。根据保温要求,对冷藏库围护结构保温材料进行了选择,通过比较最终确定选用硬质聚氨酯泡沫塑料和泡沫混凝土作为本次设计的冷藏库围护结构的保温材料,并计算保温层厚度,通过校核计算验证本设计确定的围护结构总热阻大于最小总热阻,围护结构的隔汽防潮层蒸气渗透阻满足要求。本次设计冷藏间设计为8间,库温为0℃,相对湿度90%,8间容量200吨,整个库房的公称容积为17640m3。设置宽为6m的常温穿堂,兼作预冷间。考虑到经济和无污染,制冷剂采用氨制冷剂,为保证供液稳定,制冷系统采用氨泵供液。库内冷分配设备采用冷风机,为满足库内果品对空气流速的要求,通过气流组织计算,采用均匀风道送风方式。冷风机的融霜采用热氨融霜与水冲霜相结合的方式。冷却水系统选用循环水系统,以自来水作补水。关键词：果品冷藏库,冷负荷,氨制冷系统,管道AbstractThegraduationdesignisabout1000-tonfruitstoragewhichissituatedinZhengzhouregion.Itcanbeusedforthedistributiveapplication.Accordingtotherequirementofrefrigerationprocessandfunctionofcoldstorageforapples,thenumberofstorerooms,planesizeandtheroomhighthavebeendeterminedtoneedthedepositingcapacityandthewayofputtingupfruitspiles.Thebuildingenclosurethermalinsulationmaterialisdeterminedtobeflintypolyurethanefoamplasticsandfoamconcrete.Thecoldstorageisdividedintoeightcoldstorageroomswhichinnertemperatureis0OC,eight200tonrooms.Thetotalnominalvolumeis17640m3ThelobbyEstablishesis6mwide,andofnormaltemperature,whichcanbealsousedforprecooling.Consideredtheissuesofeconomyandenvironmentalprotection,therefrigerantischosentobeammonia.Therefrigerationsystemusesammoniapumpfeedflow.Instorerooms,coolingfanisusedtosatisfytherequirementofairdistributionforstoringthefruits.Thefrostofcoolingfansismeltedbycombinationofhotammoniavaporandwater..Thecoolingwatersystemisalsocalculatedanddesinedinthiisproject..KeyWords:Fruitscoldstorage,refrigerationcoldload,ammoniarefrigerationsystem,pipeline目录1设计基本资料11.1设计目的11.2设计题目11.3设计点室外气象参数11.3冷藏库室内设计参数12冷藏库热工计算22.1冷藏库吨位分配及分间22.2果品堆放形式的确定22.3冷藏库尺寸计算22.4冷藏库建筑平面设计32.4.1库址的选择32.4.2穿堂设置32.4.3公路站台设置32.4.4冷藏库结构42.5库房围护结构的计算52.5.1隔热材料的选择要求及隔热层的施工方法52.5.2外墙结构材料的选择计算52.5.3库房地坪结构材料的选择计算72.5.4库房屋面料的选择计算92.5.5库房内隔墙料的选择计算102.6校核围护结构的蒸汽渗透组122.6.1外墙蒸汽渗透阻校核132.6.2屋面蒸汽渗透阻校核132.6.3地面蒸汽渗透阻校核132.6.4内隔墙蒸汽渗透阻校核133库房冷负荷计算143.1围护结构热流量计算14维护结构传热面积Aw应符合下列规定：143.1.2围护结构热流量计算表153.2货物热流量计算173.3通风换气热流量193.4操作热流量203.5电动机运转热流量213.5.1冷风机的选择计算223.5.2校核冷风机的冷却面积和风量253.5.3计算并校核通过冷风机的风速263.4冷间机械负荷计算264库房风系统的布置及水力计算274.1冷风机风道的布置274.2冷藏间均匀送风道流速和尺寸计算284.2.1气流组织计算284.2.2均匀送风管道的计算304.3设计静压箱324.4冷风系统的阻力计算334.4.1通过冷风机翅片管的空气阻力P1334.4.2风机到静压箱的阻力P2334.4.3均匀风道阻力P3354.4.4风机风压的校核354.5新风364.6冷库门及冷风幕的选择365冷藏库制冷系统及制冷设备的选择375.1冷库制冷系统的选择375.1.1制冷剂工质选择375.1.2冷藏库制冷系统形式的选择375.1.3方案选择385.2冷风机融霜形式的确定395.3制冷系统主机的选择405.3.1确定制冷剂设计工况405.3.2制冷压缩机的选择计算425.3.3冷凝器的选择计算435.4制冷系统辅助设备的选择455.4.1氨油分离器455.4.2高压贮液器455.4.3集油器465.4.4空气分离器465.4.5紧急泄氨器465.4.6氨泵的流量计算475.4.7低压循环贮液器475.4.8事故通风机496制冷系统的设计506.1制冷机房的设备布置506.1.1冷冻站的设计要求506.1.2设备的布置原则506.2制冷系统管路的设计516.2.1制冷剂管道的布置原则516.2.2管道的材料及连接方式516.2.3制冷系统管道的管径计算516.2.4验证管段压力损失566.2.5制冷设备及管道的绝热596.2.6制冷管道的涂色636.3冷却水系统设计636.3.1冷却水系统的选择636.3.2冷却水的选择要求636.3.3冷却水塔的选择计算636.3.4冷却水池的设计646.3.5冷却水系统的水力计算656.3.6冷却水泵流量的计算666.3.7冷却水泵扬程的计算676.3.8水系统管道的材料及防腐677施工说明687.1氨压缩机687.2氨压缩辅助设备687.3冷风机697.4阀门697.5仪器仪表707.6管道的安装708制冷系统的吹污及气密性实验708.1系统吹污708.2气密性实验71总结72参考文献73致谢741设计基本资料1.1设计目的毕业设计是大学阶段最后一个环节,同时也是工科类专业教学的必不可少的重要环节之一,是对学生在校期间所学专业知识的全面总结和综合检验。通过毕业设计了解建筑环境与设备工程专业的设计内容、程序和基本原则,熟悉设计计算的步骤和方法,培养学生的识图和制图能力,引导学生学会查找设计规范和设计手册,初步了解本专业的主要设备、附件及材料,全面提高学生进行实际工程设计的能力,为即将投入社会工作做好准备。参加《制冷技术》毕业设计的学生,通过设计要求掌握有关冷藏库制冷工艺设计的内容、程序及基本原则和制冷工艺设计计算方法并提高绘制设计图纸的能力。1.2设计题目XX地区16000吨果品冷藏库制冷工艺设计1.3设计点室外气象参数夏季室外空气调节日平均温度：30.1℃；夏季室外通风室外计算温度：30.9℃；夏季空调室外计算湿球温度：27.5℃；夏季室外最热月平均温度：32℃；室外最热月月平均相对湿度：57％；夏季室外通风计算相对湿度：59％；大气压力：989.1hpa。1.3冷藏库室内设计参数冷藏间：相对湿度为85%～90%；温度为0℃；水蒸气分压力为520Pa；常温穿堂：相对湿度为85%；温度为30.1℃；水蒸气分压力为2450Pa；2冷藏库热工计算2.1冷藏库吨位分配及分间设计总库容量为1600吨,分配成八个冷藏间,每个冷藏间库容均为200吨,中小型冷库,不做专门的分检间,果品在站台上分检、包装,因此,站台可做得稍大些,且应有遮阳设施。2.2果品堆放形式的确定此次果品冷藏库设计以苹果为例进行设计。果品的堆放形式有散堆、纸箱堆码、铁框堆码等,纸箱堆放不科学、不易管理且易坏,故选用铁框堆码,铁框尺寸长×宽×高=1m×1m×0.8m,重约50kg。装货时由电瓶叉车由里向外装。2.3冷藏库尺寸计算根据公式：〔2-1式中G—冷库计算吨位〔t；V1—冷藏间的公称体积〔m3；η—冷藏间的体积利用系数；ρs—食品的计算密度〔kg/m3根据资料[1]P294表17-2查得框装鲜水果的密度为ρ=220kg/m3。根据公式〔2-1得,200吨的冷藏间根据资料[1]P294表17-3初步估计其η=0.5得到V=1818.18m3。货物堆高的确定：堆放8层,每层0.8m,则堆高h=8×0.8=6.4m,货物距定不小于300mm,设计取500mm,货物与地面之间的垫板厚度取100mm,那么冷藏间的净高H=6.4+0.5+0.1=7m。建筑上规定墙间距以3为模数,所以200吨容量的冷藏间尺寸可定为：长×宽×高=18m×15m×7m。2.4冷藏库建筑平面设计2.4.1库址的选择根据资料[2]P10第4.1.1条,冷库库址的选择应符合下列要求：1库址不宜选在居住区集中的地区。经当地城市规划、环保部门批准,可建在城镇适当地点；2库址应选择在城市居住区夏季最小频率风向的上风侧；3库址周围应有良好的卫生条件,必须避开和远离有害气体、灰沙烟雾粉尘及其他有污染源的地方；4库址应选择在交通运输方便的地方；5库址必须具备可靠的水源和电源；6库址宜选在地势较高,干燥和地质条件良好的地方；2.4.2穿堂设置此果库为中型冷藏库,中小型冷库一般不做预冷间,中间设穿堂,穿堂设计为常温穿堂,用叉车进出货品,苹果可在穿堂内预冷、预热,穿堂也可做大一点,本设计中,穿堂设为6米。2.4.3公路站台设置根据资料[2]P12,公路站台应符合下列规定：1公称体积大于4500m3的冷库,其站台宽度为6～8m,公称体积小于4500m3的冷库,其站台宽度为4～6m,本库设为8m；2站台边缘顶面高出站台下地面0.9～1.4m,,根据需要可设高度调节板。本库设为1m;3站台边缘顶侧面应涂有明显的黄、黑相间防撞标示色带。4站台上应设罩棚,靠站台边缘一侧如有结构柱时,柱的边缘距站台边缘净距不得小于0.6m；罩棚顶板应挑出站台边缘的部分不得小于0.75m,罩棚净高应适应运输车辆的高度,且应设有组织排水。冷藏库的结构冷库主要由围护结构和承重结构组成。围护结构应有良好的隔热、防潮作用,还能承受库外风雨的侵袭。承重结构则起抗震、支撑外界风力、积雪、自重、货物及装卸设备重量。根据资料[2]P16第4.1条规定,库房布置应符合下列要求：1应满足生产工艺流程要求,运输线路要短,避免迂回和交叉；2冷藏间平面柱网尺寸和层高应根据贮藏货物的包装规格、托盘大小、堆码方式以及堆码高度等使用功能确定,并应综合考虑建筑模数及结构选型的合理；3冷间应按不同的设计温度分区、分层布置；4冷间建筑的设计应尽量减少其隔热围护结构的外表面积5库房工作人员需要的办公室,烘衣室,更衣室,休息室及卫生间等辅助房间宜布置于穿堂附近。此果库为中型果库,因此用叉车进出货品,穿堂宽度定为6m,站台高度定为1m,长为34m,宽为8m。2.5库房围护结构的计算2.5.1隔热材料的选择要求及隔热层的施工方法根据资料[1]P17,隔热材料的选择应符合下列要求：1热导率小；2不散发有毒或异味等对食品有污染的物质；

3难燃或不燃烧,且不易变质；

4块状材料应温度变形系数小,易于在施工现场分割加工,且便于与基层粘结；

5地面、楼面采用的隔热材料,其抗压强度不应小于0.25MPa；根据资料[2]P42隔热层施工方法有内贴法和外贴法两种：内贴法：当隔热层设在外围挡墙的内侧时,以外围挡墙作为铺设隔热层的基层,施工程序有外向内进行。内贴法缺点是建设周期长,而且在施工维修等方面很困难。外贴法：当隔热层设在内衬墙的外侧,以内衬墙作为铺设隔热层的基层,内衬墙砌筑好以后,施工程序由内向外进行,库内的制冷设备安装就可以与土建施工平行作业,从而缩短了建设周期；而且大大改善了粘贴沥青油毡防潮隔气层和隔热层的工作条件；施工和以后的检查维修都很方便,不会影响到冷间的工作。除此之外,外贴法相当于是建筑外保温,而聚氨酯硬泡喷涂用于外墙外保温是一项新型建筑节能技术,经过在工程实例中的运用,这项技术的优势是很明显的。2.5.2外墙结构材料的选择计算〔1外墙结构外砖墙采用370mm厚,密实度强,隔蒸汽渗透能力强,热惰性好,延迟时间长。隔热层可采用硬质聚氨酯泡沫塑料,这种材料具有轻质、强度高、隔热性能好、成型工艺简单,可预制、现场灌注发泡成型或喷涂,阻燃性能好的特点。根据上面的比较：选择外贴法。图2-2外墙结构示意图根据资料[1]P117表11查得各层材料的导热率及蓄热系数：120厚1:20水泥砂浆抹面：λ1=0.93W/<m·℃>,蓄热系数S1=10.35W/<m2·℃>；2370厚砖墙：λ2=0.81W/<m·℃>,S2=9.65W/<m2·℃>；320厚1:20水泥砂浆找平：λ3=0.93W/<m·℃>,S3=10.35W/<m2·℃>；49mm厚二毡三油隔汽层：热阻R4=0.041W/〔㎡.℃；5硬质聚氨酯泡沫塑料隔热层：λ5=0.031W/<m·℃>,S5=0.28W/<m2·℃>；69mm厚二毡三油隔汽层：热阻R6=0.041W/〔㎡.℃；7120厚砖内衬墙：λ7=0.81W/<m·℃>,S7=9.65W/<m2·℃>；820厚1:20水泥砂浆抹面：λ3=0.93W/<m·℃>,S3=10.35W/<m2·℃>。〔2确定外墙隔热材料的厚度〔2-2αw—库房围护结构外表面传热系数[W/<m2·℃>]；αn—库房围护结构内表面传热系数[W/<m2·℃>]；d—围护结构各层材料的厚度〔m；λ—围护结构各层材料的热导率[W/<m·℃>]；R—围护结构各层材料的热阻[m2·℃/W]；R0—围护结构总热阻[m2·℃/W]；根据资料[1]表4.4.6查得αw=23W/<m2·℃>,αn=18W/<m2·℃>。根据资料[1]B.0.1知：冷间外墙屋面或顶棚总热阻,可根据夏季空气调节日平均温度与室内温度的温差乘以修正系数a值进行修正。冷藏间的设计温度为0℃,一般热惰性指标D＞4,根据资料[1]表B.0.1-1查得温差修正系数a=1.10,则室内外温差a△t=1.1×〔30.1-0=33.11℃,查表B.0.1-2,面积热流量取10W/㎡,得热阻：R0=3.311m2·℃/W。将各个参数代入公式〔2-2,得,绝热材料厚度d=0.077m,设计中考虑25%的富裕量,得到d=0.077×1.25=0.0963m,取整得d=100mm。〔3计算外墙热惰性指标由资料[1]第4.4.8条：……〔2-3式中D—围护结构热惰性指标；R1,R2—各层材料的热阻[m2·℃/W]；S1,S2—各层材料的蓄热系数[W/<m2·℃>]。其中,将各个参数代入公式〔2-3得：D=7.41＞4〔4防止外墙结构表面结露的校核计算根据资料[1]第4.4.7条：围护结构的总热阻R必须大于下式计算出的最小总热阻Rmin：〔2-4式中Rmin—围护结构最小总热阻[m2·℃/W]；tg—围护结构高温侧的气温〔℃；〔见资料[1]第3.0.6条td——围护结构低温侧的气温〔℃；tl——围护结构高温侧空气露点温度<℃>；通过夏季室外空气调节日平均温度和计算相对温度查i-d图即可得露点温度。Rw——围护结构外表面换热热阻[m2·℃/W]；〔见资料[1]第4.4.6条b——热阻修正系数围护结构热惰性指标D≤4时：b=1.2其它围护结构：b=1.0tg=30.1℃,td=0℃,tl=20.5℃,Rw=0.043m2·℃/W,b=1.0。代入上式,得Rmin=0.13m2·℃/W<R0符合不结露要求。〔5计算外墙传热系数<2-5>式中K0—围护结构的传热系数[W/㎡.℃];—围护结构总热阻[m2·℃/W]。<2-6>将各个参数代入公式〔2-6,得m2·℃/W,代入公式〔2-5,得外墙的传热系数：=0.25W/㎡.℃。2.5.3库房地坪结构材料的选择计算〔1地坪结构高温冷藏库由于由于库内温度较高〔0℃,根本不存在地基冻胀的问题,因此可按一般建筑物处理,但仍需设置隔热和防潮层,根据资料[2]确定出地坪的构造,如图2-3所示。图2-3地坪结构示意图根据资料[1]4.4.1第5条规定：地面、楼面采用隔热材料,其抗压强度应不小于0.25MPa。再从导热率和经济角度考虑,采用导热率小,价格相对便宜且承压能力足够的隔热材料,故地面可采用泡沫混凝土〔沥青铺砌。根据资料[1]P117表11查得各层材料的导热率及蓄热系数：180厚钢筋混凝土粘结层随捣随抹平：λ1=0.1.55W/<m·℃>,蓄热系数S1=14.94W/<m2·℃>；220厚1:20水泥砂浆护毡层：λ2=0.93W/<m·℃>,S2=10.35W/<m2·℃>；39mm厚二毡三油防潮隔汽层：热阻R3=0.041W/〔㎡.℃；4泡沫混凝土隔热层：λ4=0.128W/<m·℃>,S5=1.33W/<m2·℃>；59mm厚二毡三油隔汽层：热阻R5=0.041W/〔㎡.℃；6100厚素混凝土垫层,刷冷底子油一道：λ6=1.51W/<m·℃>,S7=13.36W/<m2·℃>；7素土夯实。〔2确定地坪隔热材料的厚度根据资料[1]表4.4.6,直接铺设在土壤上面的αw可以不计,即αn=18W/<m2·℃>αw=0W/<m2·℃>。根据资料[1]4.4.11条,地面总热阻R0=3.18m2·℃/W。将各层材料的λ、d和R及以上参数代入公式〔2-2,得到隔热层材料厚度d=0.372m,考虑富裕量,取整：d=400mm。〔3计算地坪结构热惰性指标将地坪各层材料的参数代入公式〔2-3得到地坪结构的热惰性指标D=6.11＞4〔4计算地坪传热系数将地坪各层材料的参数代入公式〔2-6,得m2·℃/W,代入公式〔2-5,得地坪的传热系数：=0.30W/㎡.℃。2.5.4库房屋面料的选择计算〔1屋面结构冷藏库屋面除了防止风、雨、雪、对库内的侵袭外,还要具备绝热的功能。一种是阁楼式绝热屋面,这种做法对热工方面的要求比较高,本设计中不采用；另一种是整体式绝热屋面,它是将屋面防水构造与绝热层的隔汽构造结合起来,有如普通的保温屋面构造,屋面设置架空通风层,这样能使屋面油毡温度大为降低,减少库房的冷耗和屋顶板的伸缩开裂,防止油毡老化。屋面的构造采用下贴法。其做法是在钢筋混凝土屋面板底面粘贴绝热层,该做法具有以下优点：eq\o\ac<○,1>屋面油毡和现浇钢筋混凝土屋面板共同组成防水隔汽层,所以它的蒸汽渗透阻较大,对保护绝热材料的干燥很有利；eq\o\ac<○,2>屋盖的绝热层与外墙的绝热层易连成整体,避免冷桥；eq\o\ac<○,3>如绝热材料损坏,也便于检查,翻修绝热层时,不影响屋盖上部构造,在更换屋面防水油毡时亦不致影响绝热。图2-4下贴法屋面结构示意图根据资料[1]P117表11查得各层材料的导热率及蓄热系数：1架空通风层；25.5mm厚一毡二油防水层：热阻R2=0.026W/〔㎡.℃；320厚1:20水泥砂浆抹面层：λ3=0.93W/<m·℃>,S3=10.35W/<m2·℃>；4100mm厚钢筋混凝土屋盖：λ4=1.550W/<m·℃>,S4=14.94W/<m2·℃>；59mm厚二毡三油隔汽层：热阻R5=0.041W/〔㎡.℃；6硬质聚氨酯泡沫塑料隔热层：λ7=0.031W/<m·℃>,S7=0.28W/<m2·℃>；79mm厚二毡三油隔汽层：热阻R7=0.041W/〔㎡.℃；820厚1:20水泥砂浆抹面：λ3=0.93W/<m·℃>,S3=10.35W/<m2·℃>。〔2确定屋面隔热材料的厚度根据资料[1]表B.0.1-2查得楼面总热阻R0=2.871m2·℃,根据资料[1]表4.4.6查得αw=23W/<m2·℃>,αn=12W/<m2·℃>。将各层材料的λ、d和R及以上参数代入公式〔2-2,得到隔热层材料厚度d=0.87m,考虑富裕量,取整：d=150mm。〔3计算屋面结构热惰性指标将地坪各层材料的参数代入公式〔2-3得到地坪结构的热惰性指标D=4.1＞4〔4计算屋面结构最小传热热阻由于屋面与外墙都是外围护结构,所以最小传热热阻相同,即Rmin=0.13m2·℃/W<R0=2.871m2·℃/W,符合不结露要求。〔5计算屋面传热系数将屋面各层材料的参数代入公式〔2-6,得m2·℃/W,代入公式〔2-5,得屋顶的传热系数：=0.22W/㎡.℃。2.5.5库房内隔墙料的选择计算〔1内隔墙结构同温库内隔墙一般不设绝热层,但是本设计是高温果品冷藏库,分隔墙是相邻两个高温库的隔墙,进出冷库时,温度波动较大,其隔墙应做绝热处理,考虑到相邻库温波动可能较大,所以设置了双面隔汽层。内隔墙不应直接铺在地基土壤上,而应砌筑在绝热层上面的钢筋混凝土层上,否则就会有把墙基冻鼓抬起的可能。因此,内隔墙应该是非承重墙。结构如图2-5所示。图2-5内隔墙结构示意图根据资料[1]P117表11查得各层材料的导热率及蓄热系数：〔2确定内隔墙隔热材料的厚度根据资料[1]表B.0.2查得楼面总热阻R0=2.00m2·℃,根据资料[1]表4.4.6查得αw=0W/<m2·℃>,αn=18W/<m2·℃>。将各层材料的λ、d和R及以上参数代入公式〔2-2,得到单侧隔热层材料厚度d=0.03m,考虑富裕量,取整：d=50mm。〔3计算内隔墙结构热惰性指标将内隔墙各层材料的参数代入公式〔2-3得到内隔墙结构的热惰性指标D=4.5＞4〔4计算内隔墙结构最小传热热阻根据最小传热热阻公式〔2-4：tg=10℃,td=0℃,tl=7℃,Rw=0.056m2·℃/W,b=1.0。代入上式,得m2·℃/W<R0,符合不结露要求。〔5计算内隔墙传热系数将内隔墙各层材料的参数代入公式〔2-6,得m2·℃/W,代入公式〔2-5,得内隔墙的传热系数：=0.46W/㎡.℃。2.6校核围护结构的蒸汽渗透组根据资料[1]4.5.1条：围护结构两侧设计温差大于或等于5℃时,应在温度较高一侧设置隔汽层。由于在设置围护结构的绝热层时,考虑到XX地区在冬天时,室外温度有可能会低于库温,所以,在两侧都设置了隔汽层。在校核整齐渗透组时,选最不利一侧校核,即以室外侧为高温侧验算。根据资料[1]4.5.2条,围护结构结构蒸汽渗透阻可按下式验算：〔2-7式中H0—围护结构隔热层高温侧各层材料〔隔热层以外的蒸汽渗透阻之和〔m2·h·Pa/g；Psw—围护结构高温侧空气的水蒸气压力〔Pa；Psn—围护结构低温侧空气的水蒸气压力〔Pa。〔2-8i—材料的蒸汽渗透系数[g/<m·h·Pa>]；di—各层材料的厚度[m]Hi—围护结构隔热层高温侧各层材料〔隔热层以外的蒸汽渗透阻〔m2·h·Pa/g。外墙蒸汽渗透阻校核水泥砂浆抹面：g/<m·h·Pa>,d=20mm；砖墙：g/<m·h·Pa>,d=370mm；二毡三油：H=3013.08m2·h·Pa/g水泥砂浆找平：g/<m·h·Pa>,d=20mm；将数据代入公式〔2-8得：H0=6981.33m2·h·Pa/g查焓湿图：Psw=2450Pa,Psn=520Pa；代入公式〔2-7：m2·h·Pa/g,符合要求。2.6.2屋面蒸汽渗透阻校核水泥砂浆：g/<m·h·Pa>,d=20mm；钢筋混凝土：g/<m·h·Pa>,d=100mm；二毡三油：H=3013.08m2·h·Pa/g一毡二油：H=1639.86m2·h·Pa/g将数据代入公式〔2-8得：H0=8208.5m2·h·Pa/g查焓湿图：Psw=2450Pa,Psn=520Pa；代入公式〔2-7：m2·h·Pa/g,符合要求。2.6.3地面蒸汽渗透阻校核钢筋混凝土：g/<m·h·Pa>,d=80mm；二毡三油：H=3013.08m2·h·Pa/g将数据代入公式〔2-8得：H0=5679.74m2·h·Pa/g查焓湿图：Psw=2450Pa,Psn=520Pa；代入公式〔2-7：m2·h·Pa/g,符合要求。2.6.4内隔墙蒸汽渗透阻校核水泥砂浆：g/<m·h·Pa>,d=20mm；二毡三油：H=3013.08m2·h·Pa/g将数据代入公式〔2-8得：H0=3235.30m2·h·Pa/g计算时,把邻库当空库计算。根据资料[1]6.1.8条,空库保温温度按10℃计算,查焓湿图：Psw=1100Pa,Psn=520Pa；代入公式〔2-7：m2·h·Pa/g,符合要求。3库房冷负荷计算3.1围护结构热流量计算根据资料[1]第6.1.6条：Φ1=KwAwα<tw-tn>〔3-1式中Φ1—围护结构热流量〔W；Kw—围护结构的传热系数[W/<m2·℃>]；Aw—围护结构的传热面积〔m2α—围护结构两侧温差修正系数,〔根据资料[1]附录B表B.0.1-1采用；tw—围护结构外侧的计算温度〔℃；tn—围护结构内侧的计算温度〔℃。3.1.1维护结构传热面积Aw应符合下列规定：1屋面、地面和外墙的长、宽度应自外墙外表面至外墙外表面或外墙外表面至内墙中或内墙中计算,如图3-1中的l1、l2、l3、l4；2内墙长、宽度应自外墙内表面至外墙内表面或外墙内表面至内墙中或内墙中至内墙中计算,如图3-1中的l5、l6、l7、l8；3外墙的高度：自地坪的隔热层下表面至屋顶隔热层上表面计算,h1=7.038m；4内墙的高度：自地面至屋顶隔热层下表面计算,h2=6.229m；图3-1屋面、地面、楼面、外墙和内墙长、宽度例图l1=19.336m,l2=62.5m,l3=15.862m,l4=18m,l5=15.194m,l6=15.388m,l7=15.388m,l8=15.194m；3.1.2围护结构热流量计算表围护结构两侧的温差修正系数a值由资料[1]表B.0.1-1根据热惰性指标查得。表3-1围护结构热流量计算表冷间序号结构名称tw〔℃tn〔℃A〔㎡KW/<m2•℃>aΦ1〔W1南外墙30.10151.270.251.11252.10东外墙30.10124.090.251933.77西外墙30.10124.090.251.11027.14北内墙100140.810.461647.74地坪30.10306.710.30.2553.91屋顶30.10306.710.221.32640.32合计7054.992南外墙30.10151.270.251.11252.10东外墙30.10124.090.251.11027.14西外墙30.10124.090.251933.77北内墙100140.810.461647.74地坪30.10306.710.30.2553.91屋顶30.10306.710.221.32640.32合计7054.993北内墙100140.810.461647.74东外墙30.10120.380.251905.86西外墙30.10120.380.251.1996.45南内墙100140.810.251352.04地坪30.10298.000.30.2538.20屋顶30.10298.000.221.32565.40合计6005.684北内墙100140.810.461647.74东外墙30.10120.380.251.1996.45西外墙30.10120.380.251905.86南内墙100140.810.251352.04地坪30.10298.000.30.2538.20屋顶30.10298.000.221.32565.40合计6005.685北内墙100140.810.461647.74东外墙30.10120.380.251.1996.45西外墙30.10120.380.251905.86南内墙100140.810.251352.04地坪30.10298.000.30.2538.20屋顶30.10298.000.221.32565.40合计6005.686北内墙100140.810.461647.74东外墙30.10120.380.251.1996.45西外墙30.10120.380.251905.86南内墙100140.810.251352.04地坪30.10298.000.30.2538.20屋顶30.10298.000.221.32565.40合计6005.687北外墙30.10151.270.461.1647.74东外墙30.10124.090.251996.45西外墙30.10124.090.251.1905.86南内墙100140.810.251352.04地坪30.10306.710.30.2538.20屋顶30.10306.710.221.32565.40合计7811.048北外墙30.10151.270.461.12303.86东外墙30.10124.090.251933.77西外墙30.10124.090.251.1757.73南内墙100140.810.251927.97地坪30.10306.710.30.2442.16屋顶30.10306.710.221.32107.61合计7811.04总计53754.383.2货物热流量计算根椐资料[1]第6.1.9条：〔3-2Φ2—货物热流量〔W；32Φ2a—食品热流量<W>；Φ2b—包装材料和运载工具热流量<W>；Φ2c—货物冷却时的呼吸热流量<W>；Φ2d—货物冷藏时的呼吸热流量<W>；m—冷间的每日进货质量<kg>；〔根据资料冷库设计规范[1]P32,存放果蔬的冷却物冷藏间,不应大于该间计算吨位的8%计算,本设计中按5%计算h1—货物进入冷间初始温度时的比焓<kJ/kg>；h2—货物在冷间终止降温时的比焓<kJ/kg>；〔h1、h2查资料实用制冷工程手册P718表10-43食品的焓值表t—货物冷加工时间<h>；〔24小时Bb—货物包装材料或运载工具质量系数；〔查资料实用制冷工程手册P720表10-44Cb—货物包装材料或运载工具的比热容[kJ/<kg·℃>]；〔查资料实用制冷工程手册P720表10-45t1—货物包装材料或运载工具进入冷间时的温度<℃>；〔资料[1]第6.1.12条,XX地区苹果生产旺月为9月份,根据资料[1]P33表6.1.12查得温差修正系数为0.83,则t1=30.1×0.83=24.983℃t2—货物包装材料或运载工具在冷间内终止降温时的温度<℃>；Φ＇—货物冷却初始温度时单位质量的呼吸热<W/kg>；Φ＇＇—货物冷却终止温度时单位质量的呼吸热流量<W/kg>；<资料[2]P147表5-2-3>mz—冷却物冷藏间的冷藏质量<kg>；表3-2货物热流量计算表冷间序号mz/kgm/kgt1/℃h1<kJ/kg>t2/℃h2<kJ/kg>t/hBbCbΦ’Φ"Φ2<W>12000001000024.98402.80299.0924.000.250.420.1490.0115004.3622000001000024.98402.80299.0924.000.250.420.1490.0115004.3632000001000024.98402.80299.0924.000.250.420.1490.0115004.3642000001000024.98402.80299.0924.000.250.420.1490.0115004.3652000001000024.98402.80299.0924.000.250.420.1490.0115004.3662000001000024.98402.80299.0924.000.250.420.1490.0115004.3672000001000024.98402.80299.0924.000.250.420.1490.0115004.3682000001000024.98402.80299.0924.000.250.420.1490.0115004.36合计120034.881/3.6—1kJ/h换算成1/3.6W的数值。3.3通风换气热流量根据资料[1]第6.1.14条：Φ3=Φ3a+Φ3b式中Φ3a—冷间换气热流量[W]；Φ3b—操作人员需要的新鲜空气热流量[W]；由资料[1]第6.1.14条的注,由于库内人员不长期停留,可知此设计中Φ3b可不计。则〔3—3式中hw—冷间外空气的比焓[kJ/kg]；〔根据资料[1]第3.0.6条第2点"通风换气热流量计算的室外计算温度应采用夏季通风室外计算温度,即30.9℃；室外相对湿度应采用夏季通风室外计算相对湿度,即59％。"再由i-d图即可查得hw=65.0kJ/kg。hn—冷间内空气的比焓[kJ/kg]；〔根据焓湿图查得hn=8.2kJ/kgn—每日换气次数,取2～3次；Vn—冷间内净体积〔扣除柱子[m3]；ρn—冷间内空气密度[kg/m3]；〔根据资料[9]P6,湿空气的密度比干空气的小,在实际计算过程中可近似取ρ=1.3kg/m324—1d换算成24h的数值。将所有数据代入公式〔3-3,列表计算结果见表3-3表3-3通风换气热流量计算表通风换气热流量计算表冷间序号hw〔kJ/kghn<kJ/kg>n<次>Vn〔m³ρn<kg/m³>Φ3〔W1658.2217011.32907.452658.2217011.32907.453658.2217011.32907.454658.2217011.32907.455658.2217011.32907.456658.2217011.32907.457658.2217011.32907.458658.2217011.32907.45合计23259.63.4操作热流量根据资料[1]第6.1.16条：〔3—4式中Φ5a——照明热流量〔W；Φ5b—每扇门的开门热流量〔W；Φ5c—操作人员热流量〔W；Φd—每平方米地板面积照明热流量2.3W/m2；Ad—冷间地面面积〔m2；nk＇—门数量nk—每日开门换气次数；〔根据资料[1]图6.1.16Vn—冷间内净体积〔m3；hw—冷间外空气的比焓〔kJ/kg；hn—冷间内空气的比焓〔kJ/kg；M—空气幕效率修正系数0.5；ρn—冷间内空气密度〔kg/m3；3/24—每日操作时间系数；nr—操作人员数,中小型冷库一般取2人；Φr—每个操作人员产生的热流量〔W冷间设计温度≥-5℃时,Φr=279W冷间设计温度<-5℃时,Φr=395W将所有数据代入公式〔3-4,列表计算结果见表3-4。3-4操作热流量计算表冷间序号ΦdAdnk,nkVnhwhnMpnnrΦrΦ5〔w12.3270121890658.200.51.322792306.0022.3270121890658.200.51.322792306.0032.3270121890658.200.51.322792306.0042.3270121890658.200.51.322792306.0052.3270121890658.200.51.322792306.0062.3270121890658.200.51.322792306.0072.3270121890658.200.51.322792306.0082.3270121890658.200.51.322792306.00合计18448.003.5电动机运转热流量根椐资料[1]第6.1.15条：〔3—5式中Φ4—电动机运转热流量〔W；Pd—电动机额定功率〔KW；〔包括冷间冷风机的电动机功率和装货时进入冷间的电瓶叉车的电动机功率—热转化系数,电动机在冷间内时取1；b—电动机运转时间系数,对空气冷却器陪用的电动机取1,对冷间其他设备用的电动机可按实际情况取值,如电瓶叉车,按每昼夜操作8h计,则。电动机额定功率Pd包括冷间冷风机的电动机功率和装货时进入冷间的电瓶叉车的电动机功率。根据资料[1]P114表10,,选择QDC—1型号的电瓶叉车,电动机的额定功率为4KW；冷风机的电动机额定功率则需要先估算出冷间的设备负荷,算出冷风机的冷却面积和风量,主要根据冷却面积,选择风机,才能确定出电动机的额定功率,算出电动机的运转热流量Φ4.。3.5.1冷风机的选择计算根据资料[1P38的公式6.2.8计算冷风机的冷却面积：〔3—6式中Φs—冷间冷却设备负荷[W]；Ks—冷却设备〔冷风机的传热系数[W/<m.℃>]；〔1确定△tm和Ks△tm—冷间温度与冷却设备蒸发温度的计算温度差〔℃；〔根据资料[1]6.2.11第2条,空气冷却器的计算温度差,应按对数平均温差确定。可取7～10℃,冷却物冷藏间可采取更小温度差。本设计中对数平均温差取△tm=8℃。根据资料[2]P260对数平均温度差△tm计算公式：〔3—7式中：△tm—冷间温度与冷却设备蒸发温度的计算温度差〔℃；〔△tm=8℃△tl—空气与制冷剂之间的最大温差〔℃；△ts—空气与制冷剂之间的最小温度差〔℃；△t—空气进出口温度差〔℃；〔根据资料[2]P262知△t=2～3℃,本设计中取2℃t2—冷风机的进风温度〔℃；〔即冷间温度t2=0℃t1—冷风机的出风温度〔℃；〔t1=t2-△t=0-2=-2℃te—制冷剂的蒸发温度〔℃。代入公式〔3—7求出制冷剂的蒸发温度：te=-9℃根据蒸发温度在资料[3]P730查得冷风机的传热系数：Ks=16W/㎡.℃。〔2估算冷间冷却设备负荷Φs和冷风量qv冷间设备负荷根据资料[1]6.1.1公式计算：<3—8>式中：P—货物热流量系数；〔根据资料[1]P28货物不经冷却而直接进入冷却物冷藏间时取1.3Φ1.、Φ2、Φ3、Φ4.、Φ5—为各项计算负荷〔W；由于Φ4未知,可先通过如下估算的方法求出Φs：〔3—9将所有数据代入公式〔3-9,再将所得的估算设备负荷代入公式〔3-6计算出冷风机的冷却面积,列表计算结果见表3-5。冷风量根据资料[3]P730的计算公式计算：〔3—10式中B—配风系数,冷却物冷藏间取0.5～0.6m3/h.W。将数据代入公式〔3-10即可求得冷风量,计算结果见表3-53-5冷间负荷,冷却面积及风量估算表冷间序号Φ1+P*Φ2+Φ3+Φ5ΦSABQv131774.1134951.52273.060.620970.91231774.1134951.52273.060.620970.91330724.8033797.28264.040.620278.37430724.8033797.28264.040.620278.37530724.8033797.28264.040.620278.37630724.8033797.28264.040.620278.37732530.1635783.18279.560.621469.91832530.1635783.18279.560.621469.91合计165995.11〔3冷风机的选择容量为200t的冷藏间1、2、3、4、5、6、7、8均选择落地式冷风机。根据冷却面积和风量在资料[10]上选择XX冰轮公司的冷风机,选择时,以冷却面积为主,风量作为参考。表3-6冷风机技术表冷间型号A<㎡>冲霜水量轴流风机电动机台数全压<Pa>型号功率<KW>风量m3/h每台共计1LL-30030112<t/h>324000550YT90L-22.26.62LL-30030112<t/h>324000550YT90L-22.26.63LL-30030112<t/h>324000550YT90L-22.26.64LL-30030112<t/h>324000550YT90L-22.26.65LL-30030112<t/h>324000550YT90L-22.26.66LL-30030112<t/h>324000550YT90L-22.26.67LL-30030112<t/h>324000550YT90L-22.26.68LL-30030112<t/h>324000550YT90L-22.26.6〔LL-300型号的冷风机所采用的轴流风机型号是FT35LNO.4.5-1,DBA56C/28-175的射程可达18m〔4计算电机运转热流量把风机和叉车的电动机功率代入公式〔3-5,计算出电机运转热流量Φ4.〔见表3-7。3-7电动机运转热流量计算表冷间序号电动机Pd<kW>ζbΦ'4<W>Φ4<W>1风机6.61166007920叉车410.3313202风机6.61166007920叉车410.3313203风机6.61166007920叉车410.3313204风机6.61166007920叉车410.3313205风机6.61166007920叉车410.3313206风机6.61166007920叉车410.3313207风机6.611.0066007920叉车410.3313208风机6.611.0066007920叉车410.331320合计47520475203.5.2校核冷风机的冷却面积和风量根据公式〔3-8计算出冷间设备负荷〔见表3-8,代入公式〔3-6和〔3-10,校核实际所需的冷却面积和冷风量,与所选风机冷却面积和风量比较,若风机的冷却面积富裕率大于0小于15%,则所选风机合适,校核结果见表3-9。3-7冷间设备负荷计算表冷间序号Φ1<W>Φ2<W>PΦ3<W>Φ4<W>Φ5<W>Φs<W>17054.9915004.361.32907.4579202306.0039694.10827054.9915004.361.32907.4579202306.0039694.10836005.6815004.361.32907.4579202306.0038644.79846005.6815004.361.32907.4579202306.0038644.79856005.6815004.361.32907.4579202306.0038644.79866005.6815004.361.32907.4579202306.0038644.79877811.0415004.361.32907.4579202306.0040450.15887811.0415004.361.32907.4579202306.0040450.158合计38132.7090026.1617444.74752013836.00233967.4083-8冷风机冷却面积和风量校核计算表冷间序号Φs<W>配风系数BQv〔m³/hKs<W/㎡*℃Δtm<℃>实际面积A〔㎡结论139694.110.620970.91168310.11冷风量满足要求,冷却面积小于344m³/202m³,且富裕量均小于10%,符合要求239694.110.620970.91168310.11338644.80.620278.37168301.91438644.80.620278.37168301.91538644.80.620278.37168301.91638644.80.620278.37168301.91740450.160.621469.91168316.02840450.160.621469.91168316.023.5.3计算并校核通过冷风机的风速对于LL-300型落地式冷风机主要性能参数：蒸发面积〔m2：301；轴流风机〔2台：FT35LNO.4.5-1型,总风量24000m3/h〔8000m3/h/台,全压550Pa；电机〔2台：YL90L-2型,总功率6.6kw；冲霜水量〔t/h：12尺寸〔mm：2950×1330×2250A1=2650mm,B1=1130mm校核通过冷风机的风速：迎风面积F迎=A1·B1=2.65×1.13=2.99m2由资料[2]P229表8-2-1"氨冷风机空气冷却器用绕片式翅片管规格表"得：光滑管规Φ25×2.0；每米翅片管的投影面积f＇=0.0286m2蒸发器管数：12×14则空气净通道面积S≈〔A1×B1-nA1f＇=2.65×1.13-14×2.65×0.0286=1.93㎡通过冷风机的风速v=L/〔3600·S=24000/〔3600×1.93=3.46m/s<在3～5m/s内,满足要求>3.4冷间机械负荷计算根据资料[1]6.1.3,冷间机械负荷应分别根据不同蒸发温度按下式计算：〔3-11式中：Φj—围护结构热流量〔W；Φ2—货物热流量〔W；Φ3—电动机运转热流量〔W；Φ4—操作热流量〔W；n1—围护结构热流量修正系数,宜取1；n2—货物流量折减系数；n3—同期换气系数,取0.5～1.0〔"同时最大换气量与全库每日总换气量的比数"大时取最大值；n4—冷间电动机同期运转系数,〔按资料[1]表6.1.5选用,冷却物冷藏间取1；n5—冷间同期操作系数,〔按资料[1]表6.1.5选用,根据冷间的总数6查得n5=0.4R—制冷装置和管道冷耗补偿系数,直接冷却取1.07。将各项数据代入公式〔3-11：Φj=1.07〔1×53754.38+0.5×120034.88+0.8×23259.6+1×47520+0.4×18448=187278.7W4库房风系统的布置及水力计算4.1冷风机风道的布置根据资料[1]6.2.13,6.2.14条,冷藏间1、2、3、4、5、6、7、8容量均为200t,尺寸比较大,选用LL-300型落地式冷风机,为了确保冷间空气温度均匀,必须设置配风系统,采用均匀风道送风系统进行风量分配。冷风机风道的布置原则：1冷风道宜布置在靠近库门一侧,便于操作管理与维修,又可缩短制冷系统的管道连接,对于吊顶式冷风机,可布置在门的上方,而落地式冷风机需要做支架,将冷风机支于门的而上方。2一根带有许多喷风口的均匀送风道,设置在库房中央走道顶部,喷口设在风道两侧。3喷口应均匀设置,但应避开柱子。均匀风道及圆锥形喷嘴：把均匀风道看成一个各断面上静压分布基本相等的静压箱,选主风道面积。1首段风速不宜大于6m/s〔资料[2]P311,末段风速为1～2m/s,用逐段降低流速方法,降低动压,以弥补由于总风道的沿程摩擦阻力损失而消耗的压头,使整段风道内的静压分布基本相等。2风道采用矩形截面,为了制作安装方便,节省空间,高度方向应保持不变,改变风道的宽度来保持风道内静压相等。3使喷风口出口流速大于主风道进口流速,使所有出风口截面积之和小于主风口进口截面积。4采用圆锥形喷嘴方式送风时,货物应堆放在气流漩涡区,不宜放在射流区,要求货堆与墙面间应有300～400㎜的间距；错缝堆码,库房中央走道宽度不应小于1200㎜,货顶与顶棚间距不应小于300mm空间,才能保证气流正常循环。4.2冷藏间均匀送风道流速和尺寸计算4.2.1气流组织计算气流组织计算的目的在于选择气流分布的形式,确定送风口的形式,数目和尺寸,使工作区的风速和温差满足设计要求。根据资料[3]P311：库房为无梁楼盖结构,喷风口采用炮形风口,喷口轴心与水平面成17度仰角。从中间的矩形风管向两侧均匀送风,根据资料[8]P1921,喷口侧向送风口速度宜取4～8m/s,若风速太小不能满足射程要求,风速过大在喷口处会产生很大的噪声。根据资料[4]表25.1-1：工艺性空调的气流平均风速、送出风口的风速应根据送风方式,送风口类型、安装高度、室内允许风速、噪声标准等因素确定。噪声要求高时出风口的速度采用2～5m/s,本设计噪声要求不高,可采用4～8m/s；空气调节区冬季不宜大于0.3m/s,夏季宜采用0.2～0.5m/s。送风口的速度应大于总风管首段风速,但不大于10m/s,否则应重新计算。根据资料[4]P1917,喷口的设计计算按下列步骤进行：〔1根据房间的显冷负荷和送风温差由公式25.2-2计算总风量Ls〔在此,送风量近似取冷风机的风量24000m3/h；〔2假设喷口直径ds、喷口倾角β、喷口安装高度h,计算相对落差y/ds和相对射程x/ds；