室内型装配式冷库的设计

室内型装配式冷库的设计室内型装配式冷库的设计武永刚李洪信(辽宁石油化工大学)摘要叙述了装配式冷库的特点、及其制冷负荷的计算，探讨了设计中的保温隔热板板的厚度、蒸发器及制冷机组的合理配置等问题。关键词装配式冷库、制冷负荷、保温层厚度、合理配置。装配式冷库是近年发展起来的一种拼装快速简易的冷藏设备，属于分配性和生活服务性冷库，该冷库外壳体是用金属复合结构制造而成，绝热面板采用涂塑板和镀锌板，。中间为硬质聚酯泡塑料整体低压发泡压制而成。它与传统的土建冷库相比有以下优点：1.作为围护结构的夹层隔热板，质量轻，绝热性能好(隔热层聚氨酯时，导热系数入为0.022(W/m·℃;),具有良好的保温隔热和防潮防水性能，.不易霉烂，阻燃性能好。2.外钢型结构，抗压强度高，抗震性能好，库内无梁柱，库容相应增加，货物搬运方3.拼组灵活，装配方便，施工工期短，按装周期仅是土建冷库的1/10,还可根据用户需求并配置制冷机组和制控元件，增设、移设工作简单。4.隔热板批量生产，质量可靠，尺寸精度高，互换性好。5..装配式冷库属轻型结构，热惰性较差目前市场上的装配式冷库一般为室内型和室外型两种，其选用条件如下：1.冷库外的环境温度及湿度：温度为+32℃;相对湿度为80%,风速低于0.25m/s。2.冷库内设定温度：高温库L级+5℃~-5℃,中温库D级-10℃~-18℃,低温库J级-23℃~-28℃,超低温库,-30℃3.进库食品温度：按《冷库设计规范》中规定的条文决定4.冷库的堆货有效容积为公称容积的60%左右，贮存果蔬时再乘以0.8的修正系数。5.每天进货量为冷库有效容积的10～15%。国内现行的《冷库设计规范》中规定有非常明确的热负荷计算方法。但规定中也明确地规定该范围适用于公称容积为500m3以上的冷库，这相当于100吨左右的及其以上的冷库。同时还规定制冷部分适用于以氨为工质的制冷装置。况且，规范中决定室外外计算温度时是以热惰性教大的维护结构为基点而决定的。对于装配式冷库来说，外围护结构的热惰性较小，属于轻型结构，室内型装配式冷库的制冷系统以氟利昂为工质的较多，冷藏吨位较小，其热负荷计算方法应做以下考虑。3.冷库围护结构的传热量：Q1=K·A·a(tw-tn)5.装货人员耗冷量：Q3=Qr·nr·h/24(W)(5)6.室内照明耗冷量：Q4=(Q1+Q2+Q3)×0.15(高温库)(W)(6)Q4=(Q1+Q2+Q3)×0.25(低温库)(W)(7)8.冷藏物散热量Q6=Gq·0.27(W)(9)V--冷库公称容积(m3)ps--食品或货物的计算重度(kg/m3)n--冷库内的容积利用系数K--围护结构传热系数A--冷库围护结构的传热面积(m2)a--温差修正系数，室内型a=1tw--冷库外计算温度(℃)tn--冷库内温度(℃)△h--冷库内外空气焓差(kJ/kg)pn--冷库内空气密度度(kg/m3)n--24小时内冷库门的开启次数Qr--每个冷库内操作人员单位时间内的耗冷量(Wl/h)(tn≥-5℃时取279W;tn<-5℃时取395W)nr--冷库内操作人员数t1--食品进库时的温度(℃)C--食品或货物的比热(kJ/kg·℃)q--食品或货物的呼吸热、发酵热等(kJ/kg·℃)λ--围护结构材料的导热系数(W/m·℃)δ--围护结构材料(预制板)的厚度(m)B--制冷机的工作系数为50～80%。四、冷库内蒸发器面积的计算：蒸发面积：Fz=Qo/(K·△t)(m2)(13)式中：K--蒸发器的△t--冷库的内外温差(℃)五、保温隔热板厚度的计算式：聚氨酯硬质泡沫塑料导热系数λ=0.022(W/m·℃)a=7.7~22W/m2·℃tn--冷库内温度(℃)ts--围护结构外表面温度(不低于当地大气条件下的露点温度)tw--周围环境温度六、装配式冷库设中的几点注意事项：1合理确定保温预制板厚度：而在冷库负荷中围护结构的传热引起的热负荷则占总负荷的30-35%,合理选择保温预制板厚度不仅能达到制冷工艺设计指标的，还可使外界通过其围护结构渗入冷库内的热负荷就小，以为100毫米的聚氨酯保温预制板为例，把保温层厚度相应增加25%,则外围护传入热量将减少17-18%,这可使能源消耗和制冷机的工作系数降低；但是，目前市场上的装配式聚氨酯保温冷库库板在320~370元/m2,造价较高。实践中，由于库板的厚度规格有限，对于冷库内设定温度较低的库体常出现为降低库板造价而厚度不够的情况，这样将导致，库体绝热性能将大幅度下降，引起制冷负荷和能源消耗的增加、制冷机工作系数增高，加剧了制冷机本身的机械磨耗及单位重量的冷藏费用开支增加等诸多问题，由此可见，库板厚度的确定，应充分考虑到冷库的内外温差对保温层厚度的要求，根据不同的库温要求配置不同厚度的保温预制板，以满足制冷工艺要求。2合理配置蒸发器蒸发面积：对冷库内蒸发器的配置，应根据其设计温度要求进行各项热负荷的计算，然后根据制冷工艺要求，应按最佳传热温差来选择配置蒸发器的面积。如果不按设计要求合理配置蒸发器而盲目减少蒸发器的配置面积将会使蒸发器单位面积上的制冷系数较大幅度地下降及制冷负荷增加、能效比明显降低，导致冷库内温度下降缓慢，制冷机的工作系数直趋上升，运行费用增加等诸种不利因素。3合理配置制冷机组：对于装配式冷库上配置的制冷机组，应该库设计计算的总制冷负荷及其围护结构的保温层厚度等方面来进行合理配置，机组配置应考虑工作时间系数的影响，不能以增配制冷机组台数的办法来达到库内快速降温的要求，否则，将使得蒸发器的蒸发量与压缩机的吸气量不相适应将导致蒸发压力Po和蒸发温度to急剧下降，传热温差△t增大，使冷库内降温反而困难，压缩机的性能指标降低，经济指标变坏。对于小型装配式冷库，目前在我国建库中所占的比例还不大，但这种形式的冷库具有施工快，投产快，卫生清洁度高，维护工作量少等优点，是食品加工业、企事业单位、餐饮业、宾馆、超市、医院、卫生防疫、医药生物工程、部队及农牧渔区用于冷冻冷藏及食品保鲜最理想的制冷设备，今后将有较大的发展但由于其造价较高，停