果品冷藏库制冷工艺毕业设计

Documentnumber：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GTDocumentnumber：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT吨果品冷藏库制冷工艺毕业设计前言本设计为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。制冷设备统一选择烟台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0300000000111197888991设计基本资料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。设计题目XX地区16000吨果品冷藏库制冷工艺设计设计点室外气象参数夏季室外空气调节日平均温度：℃；夏季室外通风室外计算温度：℃；夏季空调室外计算湿球温度：℃；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：。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℃；水蒸气分压力为2450Pa；2冷藏库热工计算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。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×，重约50kg。装货时由电瓶叉车由里向外装。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=得到V=。货物堆高的确定：堆放8层，每层，则堆高h=8×=，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=++=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。冷藏库建筑平面设计库址的选择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；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。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～，，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；罩棚顶板应挑出站台边缘的部分不得小于，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。库房围护结构的计算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；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。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：1---20厚1:20水泥砂浆抹面：λ1=W/(m·℃),蓄热系数S1=W/(m2·℃)；2---370厚砖墙：λ2=W/(m·℃),S2=W/(m2·℃)；3---20厚1:20水泥砂浆找平：λ3=W/(m·℃),S3=W/(m2·℃)；4---9mm厚二毡三油隔汽层：热阻R4=（㎡.℃）；5---硬质聚氨酯泡沫塑料隔热层：λ5=W/(m·℃),S5=(m2·℃)；6---9mm厚二毡三油隔汽层：热阻R6=（㎡.℃）；7---120厚砖内衬墙：λ7=W/(m·℃),S7=W/(m2·℃)；8---20厚1:20水泥砂浆抹面：λ3=W/(m·℃),S3=W/(m2·℃)。（2）确定外墙隔热材料的厚度（2-2）αw—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]；αw=23W/(m2·℃)，αn=18W/(m2·℃)。℃△t=×（）=℃0=m2·℃/W。将各个参数代入公式（2-2），得，绝热材料厚度d=，设计中考虑25%的富裕量，得到d=×=，取整得d=100mm。（3）计算外墙热惰性指标……（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=＞4（4）防止外墙结构表面结露的校核计算围护结构的总热阻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（℃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·℃b——热阻修正系数围护结构热惰性指标D≤4时：b=其它围护结构：b=tg=℃,td=0℃，tl=℃,Rw=m2·℃/W,b=。代入上式，得Rmin=m2·℃/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：=W/㎡.℃。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]P117表11查得各层材料的导热率及蓄热系数：1---80厚钢筋混凝土粘结层随捣随抹平：λ1·℃),蓄热系数S1=W/(m2·℃)；2---20厚1:20水泥砂浆护毡层：λ2=(m·℃),S2=W/(m2·℃)；3---9mm厚二毡三油防潮隔汽层：热阻R3=（㎡.℃）；4---泡沫混凝土隔热层：λ4=W/(m·℃),S5=(m2·℃)；5---9mm厚二毡三油隔汽层：热阻R5=（㎡.℃）；6---100厚素混凝土垫层，刷冷底子油一道：λ6=W/(m·℃),S7=(m2·℃)；7---素土夯实。（2）确定地坪隔热材料的厚度根据资料[1]表，直接铺设在土壤上面的αw可以不计，即αn=18W/(m2·℃)αw=0W/(m2·℃0=m2·℃/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=，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=＞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：=W/㎡.℃。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；2---厚一毡二油防水层：热阻R2=（㎡.℃）；3---20厚1:20水泥砂浆抹面层：λ3=W/(m·℃),S3=W/(m2·℃)；4---100mm厚钢筋混凝土屋盖：λ4=W/(m·℃),S4=(m2·℃)；5---9mm厚二毡三油隔汽层：热阻R5=（㎡.℃）；6---硬质聚氨酯泡沫塑料隔热层：λ7=(m·℃),S7=W/(m2·℃)；7---9mm厚二毡三油隔汽层：热阻R7=（㎡.℃）；8---20厚1:20水泥砂浆抹面：λ3=W/(m·℃),S3=W/(m2·℃)。（2）确定屋面隔热材料的厚度0=m2·℃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=，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（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=m2·℃/W<R0=m2·℃/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：=W/㎡.℃。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0=·℃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=，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（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=m2·℃/W,b=。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：=W/㎡.℃。校核围护结构的蒸汽渗透组℃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。（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）。（2-8）i—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=m2·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=m2·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。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=m2·h·Pa/g一毡二油：H=m2·h·Pa/g将数据代入公式（2-8）得：H0=m2·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。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=m2·h·Pa/g将数据代入公式（2-8）得：H0=m2·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。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=m2·h·Pa/g将数据代入公式（2-8）得：H0=m2·h·Pa/g℃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库房冷负荷计算围护结构热流量计算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（m2）α—tw—围护结构外侧的计算温度（℃）；tn—围护结构内侧的计算温度（℃）。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=；4）内墙的高度：自地面至屋顶隔热层下表面计算，h2=；图3-1屋面、地面、楼面、外墙和内墙长、宽度例图l1=，l2=，l3=，l4=18m，l5=，l6=，l7=，l8=；围护结构热流量计算表表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（W）1南外墙0东外墙01西外墙0北内墙1001地坪0屋顶0合计2南外墙0东外墙0西外墙01北内墙1001地坪0屋顶0合计3北内墙1001东外墙01西外墙0南内墙1001地坪0屋顶0合计4北内墙1001东外墙0西外墙01南内墙1001地坪0屋顶0合计5北内墙1001东外墙0西外墙01南内墙1001地坪0屋顶0合计6北内墙1001东外墙0西外墙01南内墙1001地坪0屋顶0合计7北外墙0东外墙01西外墙0南内墙1001地坪0屋顶0合计8北外墙0东外墙01西外墙0南内墙1001地坪0屋顶0合计总计货物热流量计算（3-2）Φ2—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10-44）Cb—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10-45）t1—货物包装材料或运载工具进入冷间时的温度(℃)；（资料[1][1]1=×=℃）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)12000001000002200000100000320000010000042000001000005200000100000620000010000072000001000008200000100000合计1/—1kJ/h换算成1/W的数值。通风换气热流量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]；Φ3b可不计。则（3—3）式中hw—“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℃；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=kJ/kg。hn—冷间内空气的比焓[kJ/kg]；（根据焓湿图查得hn=kg）n—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=m3）24—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/kg）hn(kJ/kg)n(次)Vn（m3）ρn(kg/m3)Φ3（W）1652170126521701365217014652170156521701665217017652170186521701合计操作热流量（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W/m2；Ad—冷间地面面积（m2）；nk＇—门数量nk—Vn—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；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（w）12701218906522792270121890652279327012189065227942701218906522795270121890652279627012189065227972701218906522798270121890652279合计电动机运转热流量（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.。冷风机的选择计算（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（℃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(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）Φ1.、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～。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+Φ5ΦSABQv12345678合计（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]上选择烟台冰轮公司的冷风机，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-22LL-30030112(t/h)324000550YT90L-23LL-30030112(t/h)324000550YT90L-24LL-30030112(t/h)324000550YT90L-25LL-30030112(t/h)324000550YT90L-26LL-30030112(t/h)324000550YT90L-27LL-30030112(t/h)324000550YT90L-28LL-30030112(t/h)324000550YT90L-2（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1166007920叉车4113202风机1166007920叉车4113203风机1166007920叉车4113204风机1166007920叉车4113205风机1166007920叉车4113206风机1166007920叉车4113207风机166007920叉车4113208风机166007920叉车411320合计4752047520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)1792027920379204792057920679207792087920合计475203-8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/h）Ks(W/㎡*℃）Δtm(℃)实际面积A（㎡）结论1168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2168316841685168616871688168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；/h（8000m3/h/台），全压550Pa；电机（2台）：YL90L-2型，总功率kw；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=×=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×；每米翅片管的投影面积f＇=m2蒸发器管数：12×14则空气净通道面积S≈（A1×B1）-nA1f＇=×-14××=㎡通过冷风机的风速v=L/（3600·S）=24000/（3600×）=s(在3～5m/s内，满足要求)冷间机械负荷计算根据资料[1]，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～（“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—n5—R—制冷装置和管道冷耗补偿系数，直接冷却取。将各项数据代入公式（3-11）：Φj=（1×+×+×+1×47520+×18448）=W4库房风系统的布置及水力计算冷风机风道的布置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。冷藏间均匀送风道流速和尺寸计算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：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s，夏季宜采用～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；（3）根据气流射程x和垂直落差y按下式计算阿基米德数；（4-1）式中a—喷口紊流系数，对于带收缩口得圆喷口，a=（4）按下述公式计算喷口送风速度vs（4-2）式中tn—室内计算温度，本设计为0℃；△ts—送风温差，本设计送风温差为2℃（5）按下列公式计算射流末端轴心速度vx和射流平均速度vp（4-3）（4-4）（6）计算喷口个数n（4-5）式中，Ld为单个喷口的送风量，即（4-6）计算出的n值应取其整数，再算出实际的vs。计算过程如下：（1）Ls=24000m3/h；（2）设喷口直径为s，工作区高度为，要求每股射流射程最多达，垂直落差。计算相对落差和相对射程：，；（3）（4）（5）＜s，符合气流组织要求。（6）个取46个，即每侧采取ds=的圆形喷口23个，约隔617m设一个风口，喷口的实际风速为：s；此外，＜s，符合气流组织要求。每个风口的实际送风量根据资料[2]P311图9-3-2：喷风口与风管接口直径D=d+KL，喷口长度L=（～3）d，本设计取L＝2ds，如下图所示：K=；喷口长度L=2d=360mm则D=240+×480=278mm取D=300mm综上：锥形风口的尺寸为：D=300mm，d=180mm，L＝2d=2×180=360mm。均匀送风管道的计算根据上面的设计要求,送风管道设计为高度不变，只改变宽度的矩形均匀送风管道。根据资料[3]P693“均匀送风道内空气流速：首段采用v首＇=6m/s；末段采用v末＇=2m/s。”对LL-300型冷风机：总风量为L=24000m3/h，首段断面面积按下式计算：根据D=300mm，取风道的高度h=600mm首段风道的断面面积F首＇=㎡首段风道的宽度取A=2m=2000mm，则F首=A·h=×=m2首段风道内的空气流速(满足要求)末段风量L末=2×522=1044m3/h，风速v末＇=s；末段风道断面面积风道高度不变h=m,末段风道宽度B＇=F末′/h==m取B=m=400mm，则F末=B·h=×=㎡末段风道内的空气流速：(满足要求)冷藏间风系统布置如图4-1所示：图4-1200吨冷藏间均匀风道布置图设计静压箱静压箱的作用：静压箱可用来减少噪声，又可获得均匀的静压出风，减少动压损失。而且还有万能接头的作用。把静压箱很好地应用到通风系统中，可提高通风系统的综合性能。根据经验，静压箱内的风速v≤s，根据式计算出静压箱的截面积：静压箱长边两端各超出风口400mm，风口宽度为2000mm，则长边a=2800mm；则静压箱高为：b=c=A/a==，宽为。静压箱的结构尺寸如图4-3所示：图4-3静压箱的尺寸及其与风机的连接图冷风系统的阻力计算通过冷风机翅片管的空气阻力P1根据资料[2]P311得：“计算送风系统阻力时，空气冷却器的阻力损失按无霜时的阻力损失加一倍进行计算，以保证空气冷却器结霜后阻力加大的需要。”（4-7）风机到静压箱的阻力P2（1）沿程阻力根据资料[5]公式（6-2）、（6-6）计算沿程阻力：（4-8）式中Kt—温度修正系数；Kb—大气压力修正系数；Rm0—由资料[5]P229附录6“通风管道单位长度摩擦阻力线算图”查得的比摩阻（Pa/m）；（根据管径448mm，风量24000/3600/3=s,查得Rm0=m）l—风机到静压箱的风管长度，尺寸见图4-3，l=。根据资料[5]公式（6-7）、（6-8）计算Kt和Kb：（4—9）式中t—实际空气温度，（℃）；△t=2℃，则t=0-2=-2℃,代入公式（4-3）计算出Kt=.；（4—10）式中B—实际大气压力，（KPa）；由资料[8]P195查得XX地区B=，代入公式（4-4）计算出Kb=最后，将所有数据代入公式（4-2），计算该段的沿程阻力：（2）局部阻力（4—11）式中∑ζ—局部阻力系数总和；Pd—动压，（Pa）；根据资料[5]附录6，由风管直径和风量查得风管内风速v=12m/s；计算风机当量直径Dv，按资料[5]P146公式6-11计算如下：（4—12）对LL-300型冷风机，a=A1=；b=B1=，代入公式（4-6），计算得出Dv=根据风速和当量直径，查资料[8]P1083“钢板圆形通风管道计算表”得Pd=产生局部阻力的部件有：轴流风机出来的渐缩管和进入进入静压箱时的渐扩，由资料[5]P230查得：渐缩管ζ1=；渐扩ζ2=，则∑ζ=ζ1+ζ2=代入公式（4-5）得冷风机到静压箱的阻力：P2=△Pm+Z=+=。均匀风道阻力P3由资料[5]P164知，均匀送风道首段的全压就是均匀送风道的阻力。对LL-300型冷风机：Vd—首段空气流速，（m/s），（v=s）；v0—出风口平均流速，（m/s），（v0=s）；u—孔口流量系数，（根据资料[5]P161图6-16查得u≈）；vj—送风口静压流速，（m/s），（vj=v0/u==s）；由资料[5]P161知，为了很好地达到均匀送风的目的，要保持a≥60°，即Pj/Pd≥3,也就是必须使vj/vd≥。上述计算中，vj/vd==≥符合要求，出流角a=60°，系统能保证均匀送风。空气出冷风机的温度为-2℃，由资料[6]P7表1-4查得空气的密度ρ=㎏/m3，则首段静压首段动压则均匀风道的全压P3=Pq=Pj+Pd=+=Pa风机风压的校核风机风压按资料[5]P155公式6-18计算：(4-13)式中Pf—风机的风压，（Pa）；Kp—风压附加系数，一般的送排风系统取～；△P—系统的总阻力，（Pa）；则所选风机的全压为550Pa＞，满足要求。新风果品在冷藏库内呼吸作用消耗氧气，产生二氧化碳，必须定时向冷藏间内输送新鲜空气。新鲜空气进入冷库以后，不应使库房产生超过规定的温度波动（一般允许波动的幅度为℃）。本设计的冷藏间采用换气扇引进新风。冷库门及冷风幕的选择根据资料选型可知：目前，比较常用的冷藏门是薄壁型钢制作的冷藏门，其构造上的要求：绝热性能好；轻便灵活；坚固耐用；门洞尺寸符合生产使用要求；由资料[2]P92表3-3-1，选择冷藏间门洞的尺寸。运输方式为电瓶叉车运输，则门洞的净尺寸为宽×高=1800×2400mm，根据设备厂家提供的资料，由于库内外温度差小于50℃，且库外空气相对湿度小于80%，所以采用厚度为106mm（即M100系列）的门扇。选择M163—1824型自动冷库门，门扇规格为1650×2300mm。根据门洞宽和门洞高选择宜兴市冷库附件厂的雪人牌系列冷风幕。型号：SSY-200型冷风幕主要性能参数：喷口长度：2000㎜；空气幕总长：2716mm门洞净宽：1800mm；电动机功率：×2kw5冷藏库制冷系统及制冷设备的选择冷库制冷系统的选择制冷剂工质选择表常用制冷剂的比较制冷剂名称优点缺点适用场合氨蒸发压力与冷凝压力适中，单位制冷量较大;具有较强的溶水性；微溶于融化油，价格低廉，对臭氧层没有破坏作用等易挥发，有毒，具有强烈的刺激性臭味，易燃，易爆主要用于大中型的冷库，小型冷库应用较少氟利昂无味，不易燃烧，毒性小渗透性很强，易于泄露，传热性能差，密度大，粘度大，流动性能差，价格贵；对环境有破坏作用主要用于有严格卫生安全要求的场合本设计为中型冷藏库，采用氨为制冷剂。冷藏库制冷系统形式的选择冷藏库内的蒸发系统形式根据连接方式不同可分为串联式、并联式和混合式，考虑应该满足供液均衡性和制冷剂流量可调节的要求，系统选择并联空气冷却器蒸发系统，这样在系统中不致出现制冷剂液体和润滑油从某一蒸发回路窜到另一蒸发回路中去。供液方式有上进下出式和下进上出式，两种方式各有利弊。表蒸发系统供液方式的比较供液方式优点缺点上进下出冷却设备所需的制冷剂量少，没有液柱静压的影响，避免了润滑油的沉积，冲霜效果好。冷却设备均匀供液较为困难，传热表面制冷剂液体润湿性差，需要的低压循环贮液器的容量较大。下进上出制冷剂在冷却设备内分配比较均匀，有助于充分发挥冷却设备的传热效果。冷却设备制冷剂重量较大，液柱静压的会影响到蒸发温度，进入冷却设备的油污不易排净。根据上述分析比较，结合国内常用的供液形式，本设计采用下进上出的供液方式。方案选择现确定了以下三个方案以供分析、比较和选择：方案一：螺杆式压缩机的氨泵供液系统。方案二：活塞式压缩机氨泵供液系统。方案三：活塞式压缩机重力供液系统。制冷压缩机是蒸汽压缩式制冷系统的心脏,起着压缩与输送制冷剂的作用,它的性能对于整个冷库系统的性能有着重要影。压缩机根据原理不同有活塞式制冷压缩机和螺杆式制冷压缩机。活塞式是一种传统的气体压缩方式。利用曲轴连杆机构，把原动机轴的旋转运动转化为活塞在气缸中往复运动来提高冷媒压力。活塞式压缩机使用范围较小，一般适用于中小规模的建筑，热效率高，适用于多种制冷剂的优点。而且往复式的气体压缩只能通过调整气缸的工作个数进行上、卸载控制，使得在容量控制方面只能做到级别调节。螺杆式压缩机是一种回转式的容积气体压缩机，利用螺杆回转压缩提高冷媒压力。螺杆式压缩机通常适用于中大规模的建筑，而且通过滑阀调节能进行无级能量控制。本设计规模属于中型。经过上述比较，活塞式压缩机是一种比较传统的压缩方式，虽然比螺杆式压缩机存在一些缺点，但是，它应用比较普遍，造价也比螺杆式压缩机的低，所以本设计选用活塞式制冷压缩机。表制冷系统供液方式的比较供液方式优点缺点重力供液经过气液分离器后，经过节流后的闪发气体不会进入冷却设备；回气经过气液分离器后，进入到压缩机不会引起湿压缩氨液分离器必需设置在紧靠库房的上方，不便于集中管理，而且土建造价高；制冷剂液体在较小的压差下流动，流速小、其传热系数较小，而且容易集油，影响传热；当氨液分离器的液位自动控制装置故障时，难以随时根据系统负荷变化而稳定氨液分离器的正常液位，操作上比较复杂，所以仍有引起运行事故的可能性。系统的融霜、排液、放油等也比氨泵供液强制循环系统要麻烦。氨泵供液依靠氨泵供液，气液分离器的安装高度不会很高，可以减少土建造价，而且氨泵强制供液，提高了流速，制冷装置的效率高，安全性高，管理方便，造价省，易于实现自动化操作，适用于各种类型的冷藏库。用氨泵供液，消耗电能通过上述比较，本设计选择方案二：活塞式压缩机氨泵供液系统。冷风机融霜形式的确定根据资料[7]P257霜层的出现降低了冷风机的换热效率，应该采取措施清除霜层。常用的融霜方法有人工扫霜、热氨融霜、水融霜、热气-水融霜。人工扫霜虽然操作简单，不影响库温，但劳动强度大，而且扫霜不彻底。热氨融霜就是将压缩机排出的热氨气引进蒸发器利用热氨冷凝时放出的热量将蒸发器表面的霜层融化。热氨融霜必须保证有足够的量及适当的压力和温度，而且在较大的制冷系统中，要设置专用的油分离器（非洗涤式的），融霜热氨管要设在常温穿堂内，并应敷设耐高温的隔热层，比如石棉，玻璃纤维，矿棉站或水玻璃膨胀珍珠岩制块等等材料，而不能用软木或泡沫塑料等不耐高温的材料。热氨融霜一般仅用于冷藏间的光滑排管中。冷风机一般不单独采用热氨融霜，因为不仅效率低，而且融霜形成的水的排放也比较麻烦。水融霜一般用于冷风机，它是通过喷水装置向蒸发器表面喷水，使霜层被水的热量融化，然后融水从排水管排走，水融霜效果比热氨融霜要好，操作程序也比较简单，但是水融霜只解决蒸发器外表面霜层对传热的不良影响，但没解决蒸发器的内部集油对传热的影响。经过以上分析，本设计的冷风机采用水融霜系统。制冷系统主机的选择确定制冷剂设计工况（1）确定冷凝温度tc根据资料[7]对P151,对于使用冷却水塔的循环水系统，冷却水进水温度可按下式计算：(5-1)式中ts1—冷却水进冷凝器的温度（℃）；ts—当地夏季室外平均每年不保证50h的湿球温度（℃）；Δts—安全值，对自然通风冷却塔或冷却水喷水池，Δts=5~7℃；对机械通风冷却塔，Δts=2~4℃。ts=27℃，Δts=2℃；代入上式，得：ts1=29℃。冷却水出冷凝器的温度ts2，与冷却水进冷凝器的温度与冷凝器的型式有关。对于卧式壳管式冷凝器：故℃。冷凝温度的高低取决于所采用的冷却介质及其温度、冷凝器的结构型式和传热温差。以水作为冷却介质时，其传热温差取4～6℃，则冷凝温度为（5-2）故℃。（2）确定蒸发温度tete。te=-9℃（3）压缩机的吸气温度t1压缩机的吸气温度根据管道中的传热情况，后根据标准中规定的过热度确定。通常对于一般氨压缩机，Δtr=5~8℃。故℃（4）绘制p-h图并确定压缩机的级数图5-1制冷系统单机压缩P-h图各点的有关状态参数值：h1=1450kJ/kg,kJ/kg，h2=1480kJ/kg，=1700kJ/kg，kJ/kg，pe=，pc=，v’1=m3/kg单位质量制冷量：q0=h1-h4=1450-380=1070kJ/kg；单位容积制冷量：qv=q0/v’1=1070/=m3。在制冷循环中，工质压缩比，即Pc/Pe≤8，可采用单级压缩式制冷循环，由于Pc/Pe==5＜8，因此，本高温库采用单级压缩即可。制冷压缩机的选择计算根据冷间的机械负荷计算值，选择压缩机，台数不宜过多，一般不设备用机。冷间机械负荷Φj==，质量流量qm=Φj/q0=1070=s,根据资料[7]P59得：理论输气量根据制冷量和理论输气量选择烟活塞式压缩机2台，型号：8AS10，主要性能参数：标准工况下的单台制冷量：108KW，两台共216KW；气缸直径：100mm，主轴转速：960rpm，理论输气量：m3/h；吸气管径：80mm，排气管径：80mm；冷却水耗量：1m3/h；电动机功率：标准工况下40kW控制箱型号：XQ01-55；重量：200kg。（1）校核压缩机在设计工况下的制冷量根据资料[7]公式8-4压缩机在设计工况下的制冷量按下式计算：（5-3）式中Qog—压缩机在设计工况下的制冷量，（KW）；qv，th—压缩机的理论输气量，（m3/h）；（qv，th=m3/h）λ—压缩机的输气系数，（根据冷凝温度和蒸发温度在资料[7]P61表3-3查得λ=）；qv—单位容积制冷量，（kJ/m3）；（qv=kJ/m3）将数据代入公式（5-3）得单台压缩机在设计工况吓的制冷量Qog=128KW，两台总共256KW＞，满足制冷量需要。（2）校核电动机功率（5-4）式中：λ—压缩机的输气系数；λ=；qv.，th—压缩机的理论输气量（m3/h）；qv.，th=m3/h、—制冷剂进、出压缩机时的比焓（kJ/kg）；v′1—压缩机吸入蒸气的比体积（m3/kg）；（m3/kg）ηi—压缩机的指示效率；ηm—压缩机的摩擦效率，取；ηd—压缩机的传动效率，直联，取1。（5-5）Te—蒸发温度（K）；Tc—冷凝温度（K）；b—系数，氨压缩机取b=。求解，ηi=；代入公式，最终解得：p=～<40kW。因此，索赔电动机功率满足要求。冷凝器的选择计算冷凝器的选择原则：冷凝器的选择原则取决于当地的水温、水质、水源、气候条件，以及压缩机房布置要求等因素。一般在冷却水水质较差、水温较高、水量比较充裕的地方，宜采用立式冷凝器；水质较好且水温较低的地区，宜采用卧式壳管式或组合式冷凝器；在缺乏水源或夏季室外空气湿球温度较低的地区，可采用蒸发式冷凝器。如果冷却水采用循环冷却供水方式，可根据制冷设备布置的要求进行合理选择。立式冷凝器可装于室外，清洗水垢方便，但耗水量大，比较笨重，搬运不方便，制冷剂泄露时不容易被发现。根据延安地区的水温、水质水源、气候条件，以设计中机房的布置情况，选用卧式壳管式冷凝器，该冷凝器具有传热系数高；冷却水耗量少；占空间高度小（可装于室内），操作管理方便的优点，要求水质好、水温低，清洗水垢时要停止冷凝器的工作。冷凝器热负荷计算（5-6）式中Qc—冷凝器的热负荷（kW）；qm—冷凝器的制冷剂流量（kg/s）；h3—制冷剂液体出冷凝器的比焓（kJ/kg）；h2s—压缩机实际排气的比焓（kJ/kg）。（5-7）式中Qog—制冷系统在设计工况下的的总制冷量，256kW；q0—单位质量制冷量，1070kJ/kg；则qm=s；根据压焓图h3=380kJ/kg，（5-8）kJ/kg；=1700kJ/kg，ηi=，代入公式得h2s=1732kJ/kg。将所得结果代入公式（5-6）解得：Qc=冷凝器传热面积计算（5-9）式中Ac—冷凝器的传热面积，（㎡）；K—冷凝器传热系数,[W/(m2.℃)]；根据资料[7]表8-1，K=700W/(m2.℃)；△tm—制冷剂与冷却介质之间的对数平均温差，（℃）；（5-10）式中ts2—冷凝器的出水温度，（℃）；ts1—冷凝器的进水温度，（℃）；tc—冷凝温度，（℃）；则℃，代入公式（5-9）求得冷凝面积Ac=75㎡，由于冷凝器使用一段时间后，由于污垢的影响，会降低其传热性能，因此，选择冷凝器时，其计算面积应有10%～15%的裕量，实际面积为75×=86㎡根据资料[11]选择一台WN-90/8型卧式壳管式冷凝器主要参数：冷却面积90㎡；筒体直径D=900mm；总长L=4000mm。制冷系统辅助设备的选择氨油分离器（5-11）式中λ—压缩机的输气系数，（）；v—氨压缩机的理论输气量，v=×2=m3/h；Wy----油分离器内的气体流速m/s；本设计选用洗涤式油分离器，它比填料式油分离器的阻力要小，比较适用于氨制冷系统，借气体经过氨液洗涤，降低气流速度和改变其方向以达到分离出氨气中夹带的润滑油。所以，取Wy=m/s则由此，根据资料[11]选1台YFA80型洗涤式油分离器（烟冷）尺寸：D=412mm；H=1860mm安全附件规格见资料[11]P24，安全附件规格表。高压贮液器贮液器容积按制冷剂循环量进行计算，但最大贮存量应不超过每小时制冷剂总循环量的1/3～1/2。同时，应考虑当环境温度变化时，贮液器内的液体制冷剂因受热膨胀造成的危险，故其贮存量一般不超过整个容积的70%～80%。贮液器的容积可按下式计算：（5-12）式中V—贮液器的容积，（m3）；qm—系统内制冷剂质量流量，（qm=s)；vR—冷凝温度下液体制冷剂的比体积，查压焓图得vR=㎏；β—贮液器的氨液充满度，取70％。代入公式，解得，V=m3。选型：选一台ZA-1型高压贮液器，（烟冷）。主要参数：容积1m3，外径720㎜，长度2938㎜。技术特性及安全附件规格见资料[11]P19技术特性表和安全附件规格表。集油器集油器的作用是收集从油分离器、冷凝器、贮液器、中间冷却器、蒸发器、排液桶等设备中放出的润滑油，并将润滑油中挟带的氨液分离出来。分离后的润滑油在低压下排向油处理系统。集油器只用于氨制冷系统。集油器的种类：顶部淋水式集油器；加热盘管式集油器。根据资料[7]P157,氨制冷系统中应该单独设置集油器，一般不进行计算，而是根据经验来选用。当标准工况下制冷量小于250KW时，选用159mm的集油器一台即可。型号：JY-150型；外径：159mm；高度：647mm接管通路（mm）：进油15；放油15；回气15；压力表Dg4；油面指示器Dg6；重量30㎏.空气分离器由于制冷系统排空不彻底，充满制冷剂或补充润滑油，以及设备检修，更换零件等过程中，都会有空气残留或混入系统，因而氨制冷系统一般均应设置空气分离器。空气分离器一般不进行计算，而是根据经验选用。目前生产的空气分离器主要有108mm和219mm两种规格，由于制冷系统的制冷量比较小，所以选用一台小号的空气分离器即可。根据资料[11]P38选择一台KFA-32型号的空气分离器。主要参数：名义面积㎡；重51㎏；主要尺寸：直径D=108mm；L=1550mm；接管口：进液DN32；回气DN32；放空气DN10；混合气DN15。紧急泄氨器目前生产的紧急泄氨器品种较少，多为SA-25型，筒体直径D=108mm，任何规模的氨制冷系统均可采用。根据资料[11]P51选择一台JXA-108型紧急泄氨器。技术参数：设计压力；水压试验；气密性实验接管外径：进水D1=45mm；出水D2=45mm；进氨D3=38mm主要尺寸：直径D=108mm；总长L=854mm。氨泵的流量计算（5-13）式中：qv—氨泵体积流量（m3/h）；nx—循环倍数；对负荷有波动，蒸发组数较多，容易集油的蒸发器的下井上出供液系统，采用5～6倍；本设计采用6倍；qz—氨泵所功同一蒸发温度的氨液蒸发量（㎏/h）；vz—蒸发温度下氨饱和液体的比体积（m3/㎏），（vz=×10-3m3/kg）其中，所以得到氨泵的体积流量为：低压循环贮液器根据资料[3]P206,低压循环贮液器用于氨泵供液方式的制冷系统中，它兼有气液分离器、低压贮液器和排液桶三者的功用，既能稳定第保证氨泵供液所需的低压液压液体制冷剂，又能对库房的回气进行气液分离并接纳冲霜排液。一般在氨泵供液系统中不必选用排液桶，其作用可由低压循环贮液器代替，所以在选择低压循环贮液器时，应把容积选大一点，满足冲霜排液需要。（5-14）式中：dd—低压循环贮液器的直径，mm；λ—氨压缩机的输气系数，λ=；Wd——低压循环贮液器内的气体速度，卧式低压循环贮液器不应大于s，本设计中取为；ξd——低压循环贮液器截面积系数，卧式低压循环贮液器采用；nd——低压循环贮液器气体进气口的个数，卧式低压循环贮液器为1或2个，本设计中为1个。所以,低压循环储液器的直径为，低压循环桶采用下进上出式供液：（5-15）式中：V′q—各冷间中，冷却设备灌氨量最大一间蒸发器的体积,(m3)；—贮液器的充满度；Vb—一台氨泵的体积流量，（Vb=h）；Vh—回气管体积，（m3）；tb—氨泵由启动到液体自系统返回低压循环贮液器的时间，可采用小时。（5-16）式中，d—蒸发器内光滑管的直径，d=25mm=；l—光滑管的长度，（mm）；计算得：m3Vh包含冷风机到气体调节站和气体调节站到低压循环贮液筒两部分管道体积。冷风机→回气调节站：200吨冷间：管长L=78m，管内径dn=40mm体积,将管径和管长代入公式得：V=；回气调节站→低压桶：L=m，dn=85mm体积V=m3则=+=低压循环贮液器的容积为：排液筒的体积应按各冷间中排液量最大的一间确定，排液筒的充满度宜取70%，由于计算低压循环贮液器时已经考虑充满度了，所以所需容纳排液的容积参考文献[3]公式3-55按下式计算：式中：V1——库房中最大一间冷间的冷分配设备的容积，m3；——冷分配设备中液体制冷剂的充满度；——排液筒的充满度，取70%。查文献[3]表3-33，得到=。由上述可知：V1=所以，得到冲霜排液量为：Vp==最后，得到低压循环贮液器的容积为：V=Vd+Vp=+=m3根据资料[11]P35选择一台烟冷自动型卧式桶氨泵组合低压循环贮液器。主要参数：公称容积；外径1020㎜、总高3100mm、总长3300mm；排液管DN32mm；进气管DN32mm；出气管DN200mm；高压供液管DN32mm；出液总管DN80mm。配套氨泵：流量8×2m3/h；扬程40m；转速2850r/min；电机功率3×2KW；重量2750㎏。配套氨泵的流量比实际需要的流量大，在系统运行的时候可根据流量需要加以调节。事故通风机机房的体积为648m3，事故通风机的流量Q＝8V=8×648=5184m3/h.选择2台四方品牌的型防爆型事故通风机，该通风机适用于易燃易爆通风换气。机号：；传动方式：A；转速：2900r/min；序号：5；叶片角度：15o；流量：2729m3/h；全压：1091Pa；效率；%；内功率：；容许功率：；电动机：Y90L-12(B32)型；功率：．6制冷系统的设计制冷机房的设备布置冷冻站的设计要求根据资料[7]P156：1）氨冷冻站设置在厂房的一端，但需要用墙隔开，机器设备间不宜与厂直接连通，并且应尽量避免西晒；规模较大的冷