冷库制冷工艺设计设计考点

1、制冷工艺是制冷系统中的一个具体概念，是制冷循环系统中各个组成局部有机联合工艺技术。冷库制冷工艺设计是大型制冷工程设计的重要组成局部。“冷库〞是对易腐食品进展冷加工或冷藏的建筑物，它既要符合生产的需要，又要符合流通的需要。完整的冷库设计包括制冷工艺设计、土建立计、电气设计、采暖与通风设计，以及给排水设计等五个方面。2、冷库的分类：⑴按使用性质分①生产性冷库：其主要作用是食品在此进展冷加工后经过短期贮存后运往其他地区或分配性冷库贮存，建在资源较集中的地区或渔业基地以及交通便利的地区，它的特点是冷库加工能力较大，有一定容量的周转用冷藏库。生产方式为零进整出；②中转性冷库：建立在渔业基地的水产冷库，能进展大批量冷加工任务，与各种运输工具相衔接，起中间作用，以向外地调拨或提供出口，其为整进零出；③分配性冷库：其建立在大中城市或水陆交通枢纽和人口较多的工矿区，作为市场供给中转运输和贮藏之用④零售性冷库：建在工矿企业或城市大型副食店、菜场内，供临时贮存零售食品之用，一般采用装配式冷库，其特点是库容量小，贮存期短，起库温那么随使用要求而异；⑤综合性冷库：冷库库容量大，功能齐全，兼有生产性冷库和分配性冷库的功能，是我国普片采用的冷库类型。⑵按其建筑构造形式分：①土建式冷库：其特点为，土建式冷库建筑一般由围护构造和承重构造组成；②装配式冷库：其特点为，库体组合灵活、随意，可根据不同的场地拼装成不同外形尺寸的冷库；可在室外安装，也可在室内安装，又可拆装搬迁；由于采用了轻钢构造和复合隔热墙板，所以库体重量轻，对根底的压力减小，故整体抗震性能好。3、冷库容量确实定：计算题第一题4、影响食品质量的主要因素：①冻结速度：快速冻结〔食品热中心从-1℃降到-5℃所用时间小于30min，假设大于30min就为慢速冻结〕使食品内部形成小冰晶，组织细胞被破坏程度轻微，解冻后汁液流失少，而慢速那么刚好相反；②冻结方式；③贮藏条件：低温冷藏可以延长食品的贮藏期限，高的空气相对湿度可以减少食品的干耗，但也为微生物的滋生提供了条件，蒸发器外表温度和室内空气温度的温差较小，需要较大的蒸发面积，但大的温差又会增加食品的干耗，外部热量的侵入会加剧库温的波动，从而引起食品质量的下降。5、概况地说，蒸汽压缩式制冷系统可分为两个局部，即机房系统和库房系统〔冷却系统〕6、机房系统：〔氨液别离器/低压循环桶之后〕吸入管道、压缩机、油别离器、冷凝器、贮液器、总调节站、液体管道、节流阀。这局部的主要作用是把从库房蒸发来的低温低压制冷剂蒸气进展压缩，提高压力，使指成为高压状态的制冷剂蒸气，再冷凝为高压状态的制冷剂液体，然后节流降压。其作用是使制冷剂恢复蒸发吸热能力。7、库房系统：〔节流阀之后〕氨液别离器、低压循环桶、氨泵、液体分调节站、冷却设备、气体分调节站、机房氨液别离器。8、制冷系统的用途是和库房隔热构造一起来维持库房冷加工和冷藏工艺条件——温度和湿度。9、空气别离器与其他设备接收时应注意：1〕冷凝器和贮液器顶上的放空接头应接到一个共同的空气别离器。空气别离器应该高于贮液器；2〕供液管可由贮液器直接供液，也可以由总调节站供液；3〕回气管应接到蒸发温度较低、负荷稳定的蒸发系统的总回气管上，不可与吸入管道连接，以免引起事故；4〕放空操作分别进展，可用橡皮管接入水桶中。10、集油器的接收考前须知：①高压与中压容器中的工作压力大于系统的回气压力，润滑油可借助压力差流入集油器，不必考虑集油器与设备之间的相对高差；②对于低压容器那么应考虑积油设备与集油器之间的相对高差。③宜将集油器置于温度较高的地方，放油时将集油器与系统切断，带集油器中压力上升到大气压力以上时再开放油阀。④大的制冷系统可设两个集油器，将高压和低压分开。11、库房系统分为直接冷却系统和间接冷却系统。12、直接冷却：通过制冷剂在冷却设备中直接循环来吸收被冷却环境或被冷却物体的热量，而到达制冷的目的，称之为直接冷却。13、间接冷却：通过已被制冷系统降温的载冷剂在冷却设备中循环来吸收被冷却环境或被冷却物体的热量，从而到达制冷的目的，称之为间接冷却。14、两者的区别：直接冷却的制冷剂蒸发温度和被冷却物体的温度之间存在一级温差，而间接冷却的制冷剂蒸发温度和被冷却物体的温度之间存在两级温差。因此，到达同样低的环境温度或物体温度，间接冷却的制冷剂蒸发温度要比直接冷却的制冷剂蒸发温度低，从而降低了压缩机的制冷能力，增加了功耗，但是直接冷却库房的冷却设备和管路的密封性要特别好，严防制冷剂泄露，以免污染食品。而在间接冷却的冷却设备和管路中循环的是少害或无害的载冷剂，因而要平安可靠得多。15、库房系统的热交换方式有四种：①对流换热：自然对流换热和强制对流换热，其中强制对流换热效果好，库温均匀，但食品干耗增大，且消耗鼓风动力。②接触传热：利用金属外表和食品之间的热量传导到达冷却食品的目的。传热系数较高，在冻结工艺中广泛应用。③混合换热：搁架式冻结装置是将食品置于冷却管架之上，即有空气的对流换热，又有和金属管直接接触的接触换热，是一种混合换热的冷却设备。其适合冷冻听装、盘装食品，但不能连续冻结、劳动强度大，不便除霜。小型冷库多采用。④直接喷淋：液化气体式冻结装置是利用高压液体直接喷淋到被冷却物体上，液体瞬间汽化吸收大量的热量而使被冷却物体的温度降低的冻结装置。16、制冷装置供液的形式有三种：①直接膨胀供液〔手动和自动〕其中手动系统中其系统简单，完全依靠人工调节，调节很困难，降低了制冷效果，不能保证系统的平安运转，现已很少采用，自动系统中，对负荷变化的适应性要强些，也便于实现操作的自动化，适用于氟利昂制冷系统，宜用于单一通路的蒸发盘管供液。②重力供液：在蒸发器与节流阀之间增设一个氨液别离器〔这是重力供液系统与直接膨胀供液系统的区别〕，作用是其能实现配液均匀，也能实现汽液别离，防止压缩机液击，但保持适宜的静液柱比拟困难，且液面控制器增加了造价，故在大中型冷库中，重力供液系统已逐渐被氨泵系统所取代。而其设计要点是：⑴氨液别离器内的液面与冷却设备内液面间的液位差要适宜。为满足供液所需的静液柱，氨液别离器液面需高于冷分配设备最高点0.5—2m。⑵几个库房同时使用一个氨液别离器时，须设有液体和气体分调站，以便在冷却设备阻力不均匀的情况下，通过调节阀门的开度来调节。⑶氨液别离器的数量：一般不同蒸发温度分别设置，多层冷库分层设置。⑷供液必须采用“下进上出〃，以便供液均匀。⑸分调站至蒸发器的氨系统管道上，液体管道应防止“气囊〃形成；气体管道应防止“液囊〃阻塞。③泵供液系统：制冷剂供液量大，流速高，传热效果好，其蒸发器的供液量数倍于蒸发量，蒸发器面积得到充分利用，压缩机吸气过热度小，提高了制冷系数，而且融霜装置和操作简单，易实现自动化，但是设备费、维修费、耗电量增加。氨泵工业系统向冷却设备的工业方式，可采用下进上出〔从蒸发器下部进液上部回气〕和上进下出〔从蒸发器上部进液，下部回气〕两种方式，而其中下进上出的优点是：受迫流动，均匀供液，传热效果好；缺点是：充液量大，约60%；蒸发温度受液柱静压影响；不利于融霜、排油。而后上进下出的优点：靠重力作用在蒸发器中流动；充液量少，25%~30%；蒸发温度不受液柱静压影响；利于融霜、排油；而缺点：低压桶标高需要低于最低的蒸发管。供液不均。氨泵供液的设计要点：⑴低压循环桶内正常液面与泵的相对高度H要适宜；氨泵吸入口压力低于氨液实际温度下的饱和压力时，液体沸腾产生气泡，会破坏氨泵正常工作。这种现象称为“气蚀〞。故应吸入口保持一定的压头“净正吸入压头〞〔NPSH〕NPSH通常以低压循环桶正常液面与泵中心线间保持一定的高差来保证的。而这个高差H形成的液体静压在克制沿程损失和局部阻力损失后，尚应大于泵所要求的NPSH。⑵氨液的循环量要选择合理；泵的质量流量与系统蒸发量之比称为再循环倍数。再循环倍数关系到冷却设备的传热效果和泵长期运转费用。就提高传热系数而言，n=2〜3较合理。⑶要设立分调节站；泵压头的选择是以满足阻力最大的冷却设备的供液为依据的。对于蒸发温度较低或阻力较小的冷却设备，蒸发温度将上升。故应设立分调节站。⑷要合理配管；合理选择进、出液管的管径，以减少流速降低阻力。一般进液管流速0.4〜0.5m/s出液管流速为1.0m/s。少设弯头、阀门，合理减少局部阻力和沿程阻力；为了防止漩涡，慎重选择低压循环桶出液管〔氨泵进液管〕的连接方式。⑸要控制每一通路的压力；氨泵供液系统中，冷却设备的压力降相当于饱和蒸发温度降低1℃时的压力降。其允许通路长度不超过300m。17、液泵溢流供液系统：是氨泵供液系统和重力供液系统相结合的供液方式，其最高层为液泵供液，其余各层为重力供液；而液泵溢流供液的优缺点：其优点：可以保持各层液体别离器中有一样的压力，供液均匀；只需要控制低压循环桶的液面即可，系统自动设备简化；其缺点为：当负荷很小的时候，较多制冷剂做无功循环，能耗增加；当供液缺乏时，最底层可能供不到液体而无法工作。18、制冷循环方案的热力学分析：P5019、制冷系统方案设计的主要内容：P55至P5720、制冷设备负荷及制冷机械负荷的计算：计算题第二题。21、制冷压缩机选型的根本原那么：①压缩机的制冷量应能满足冷库生产旺季顶峰负荷的要求，所选机器制冷量应2Qj,一般不设有备用机器。②单机容量和台数确实定。一般情况下，Qj较大的冷库应选用大型压缩机，以免机器台数过多；否那么相反。压缩机总台数不宜少于2台。对于生活效劳性小冷库，也可选用1台。③为不同蒸发系统配备的压缩机，应适当考虑机组之间有互相备用的可能性，尽可能采用一样系列的压缩机，便于控制，管理及零配件的互换。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。④系列压缩机带有能量调节装置，可以对单机制冷量作较大幅度的调节，但适用于运行中负荷波动的调节，不宜用作季节性负荷变化的调节。季节性负荷变化的符合调节宜配置与制冷能力相适应的机器，其制冷量宜大小搭配，才能取得较好的节能效果。⑤氨制冷系统压力比pL/pZ>8时用双级压缩；氟利昂制冷系统压力比pL/pZ>10时，使用双级压缩。⑥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。22、蒸发温度tz确实定：蒸发温度是根据工艺要求及节能等方面综合考虑而确定的，其取决于被冷却介质或被冷却环境所要求的温度。在氨直接冷却系统中，蒸发温度一般比冷间温度低10℃左右；在氨间冷却系统中，蒸发温度比载冷剂温度低5℃。23、冷凝温度tL确实定：冷凝温度主要取决于冷凝器的形式，冷却方式和冷却介质的温度，以及制冷压缩机允许的排气温度和压力。按标准规定，R22和R717为制冷剂时，一般冷凝温度不超过40℃，设计冷凝温度不宜超过39℃；R12为制冷剂时，冷凝温度允许高达50℃，但一般应控制在45℃以下，当冷凝器形式及冷却介质确定后，冷凝温度tL主要取决于冷却介质的温度。对水冷式冷凝器，冷凝温度主要取决于冷却水的温度和水量；对空气冷却式冷凝温度取决于空气的温度、相对湿度和空气在冷凝面上的流动情况。24、压缩机吸气温度tL确实定：取决于三个因素：①由于吸入管受周围气温的影响，压缩机吸入气体的温度较蒸发温度都有不同程度的提高〔过热〕，其幅度随吸入管道的长短和环境温度的上下以及蒸发温度的上下而不同。②与制冷系统供液方式有关。③直接膨胀供液对管道过热的要求。在氟利昂系统中要求回气管有适当的过热度。25、排气温度tp确实定：取决于制冷剂的蒸发压力，冷凝压力以及吸入气体的干度和缸套冷却介质温度。压力比越大，吸气过热度越大，那么排气温度就越高，排气温度还与压缩机的性能和操作有关，且与运行工况的变化有直接关系。通常氨压缩机排气温应<150℃,正常运行时一般在100~130℃之间26、单机活塞式压缩机换算选型方法有两种：①以压缩机的理论输气量选型；②以压缩机的标准工况制冷量选型。27、压缩机的计算：P87开场，计算题第三题。28、冷凝器的选型原那么：①立式冷凝器适用于水源丰富，但水质较差或水温较高的地区，一般布置在机房外面。②卧式冷凝器和分组式冷凝器适用于水温较低，水质较好的地区，一般布置在机房设备间，广泛地应用于中小型氨和氟利昂系统中。③淋浇式冷凝器适用于空气相对空气相对湿度较低，水源缺乏或水质条件较差的地区，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或缺水的地区，一般布置在室外通风良好的地方。⑤空气冷却式冷凝适用于水源比拟紧张的地区和中小型氟利昂制冷系统。⑥各种水冷式冷凝器都可采用冷却水循环冷却供水方式，当水源温度较高或冷凝器为一次用水时，不采用过冷却器。⑦采用水冷式或蒸发式冷凝器，其冷凝温度应按现行国家标准GB50019--2003?采暖通风与空气调节设计标准？中规定的冷凝温度取值，但均不应超过40℃。⑧从设备费和维修费用来看，蒸发式冷凝器最高。29、冷却设备的选型原那么：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备用冷却设备标准的要求。②冷却间、冻结间和冷却物冷却设备应采用冷却风机〔也称空气冷却器〕。③冻结物冷藏间的冷却设备可选用顶排管、强排管和冷风机，一般当食品有良好的包装时，宜选用冷风机，食品无良好包装时，可采用顶排管、墙排管。④根据不同食品的冻结工艺要求选用适宜的冻结设备，如冻结隧道、平板冻结器、螺旋冻结装置，流态化冻结装置及搁架式排管冻结装置等。⑤包装间的冷却设备对室温高于一5℃时宜选用冷风机，室温低于一5℃时宜选用排管。⑥冰库采用光滑顶排管。30、节流机构的作用是：将冷凝器或贮液器中冷凝压力下的饱和液体〔或过冷液体〕，节流后降至蒸发压力和蒸发温度，同时根据负荷的变化，调节进入蒸发器的制冷剂流量。31、节流机构按其在使用中调节方式可分为四种：①手动调节的节流机构〔即手动节流阀〕