冷库制冷工艺课程设计

件............................................................................件........................................................................景：...................................................................................................................二、库容量计算............................................................................间........................................................................间........................................................................................................................................................................三、围护结构传热系数计算 五、冷却设备的选型计-10-算........................................................................... 六、制冷压缩机的选择计算 七．辅助设备的选择计 八．管径的确 六、制冷设备和管道的隔热厚度确 徐闻某小型食品加工厂制冷工艺设计计算说明书(1)拟在徐闻建设一小型食品加工厂，该工厂以加工菠萝为主，拟建设一个速冻间，以冻结盘装菠萝块，装菠萝的塑料盘尺寸为600*400*60，搁架每一层叠放2层塑料盘，(2)对于颗粒状的菠萝丁，要求用流化床冻结设备，生产能力为2000KG/小时，该冻结设备在-35℃/+35℃工况条件下的制冷量为320KW，该设备放置在冷库外的加工车间内.(3)冷库结构见附件图纸所示，要求采用排管作为冷却设备，要求温度为-18℃库温.因湛江市徐闻与海口临近，所以室外气象参数取海口作计算依据夏季空调日平均：29.90℃夏季计算日较差：8.80℃(7)该系统采用氟利昂作制冷剂，用作油冷却通过虹吸管系统完成，压缩机吸气过热温度为10℃,过冷温度为10℃.二、库容量计算急冻间内设两排搁架，每排搁架12格，每格两层，每层两列，每列26个塑料盘，每个塑冻结时间为8h，进出货时间2h，一天加工两次，急冻间日生产能力为49.92库内净高：H=4.5㎡公称容积：V=181.93×4.5=818.7m3冷藏吨位：GL1=818.7×230×0.4/1000=75.3吨2、2#冷藏间与1#冷藏间相同，冷藏吨位：GL2=18.7×230×0.4/1000=75.3吨3、3#冷藏间库内净面积：A=12.26×9.94-1.1×0.18×4-0.18×0.18×4=120.94㎡库内净高：H=4.5㎡公称容积：V=120.94×4.5=544.23m3冷藏吨位：GL3=544.23×230×0.4/1000=50.1吨冷藏间总容量G=GL1+GL2+GL3=75.3+75.3+50.1=200.7吨三、围护结构传热系数计算主要计算外墙、内墙、屋顶和地坪的传热系数.7表面空气热阻(冻结间)23.0000.0438表面空气热阻(冷藏间)8.0000.1259表面空气热阻(外表面)29.0000.03412传热系数K=1/∑R(冻结间)13传热系数K=1/∑R(冷藏间)123一毡二油防水层—45二毡三油隔气层—6泥沙浆找平层7预制混凝土板9表面空气热阻(冻结间)表面空气热阻(冷藏间)n表面空气热阻(外表面)n传热系数K=1/∑R(冻结传热系数K=1/∑R(冷藏序号1预制混凝土板2—3二毡三油防水层—4水泥砂浆找平层56水泥砂浆抹面7硬质聚氨酯8表面空气热阻(冻结间)-3-冷底子油及二毡三冷底子油及二毡三墙体外表面放热系墙体表内面放热系序号墙体外表面放热系w墙体表内面放热系13传热系数K=1/∑R序号4冷底子油及二毡三油墙体外表面放热系数墙体表内面放热系数nλ1水泥砂浆抹面2重砂浆砌砖墙3水泥砂浆找平冷底子油及二毡三4油5硬质聚氨酯6水泥砂浆抹面墙体外表面放热系7数墙体表内面放热系8数9传热系数K=1/∑R(一)冷库围护结构传热面引起的冷耗量Q1按计算围护结构传热面积的原则计算各库房围护结构的传热面积，然后计算耗冷量.计算部位计算部位8．018．018．018．01屋顶、地坪屋顶、地坪屋顶、地坪屋顶、地坪根据围护结构热阻，计算外墙热惰性指标=查围护结构两侧温差修正系数a:)n+23)+23)+23)+23)冷藏间进货温度等于库温，所以冷藏间食品加工耗冷量为零.冻结间冻结能力为品为加工菠萝.每间最大进货量为时后达－18℃.29.12吨/次，食品进库前的温度为29.9℃,经冷藏6小食品在储存前后的含热量：h1=353.76kJ/kg,h2=6.7kJ/kgt=32℃,t=-18℃,B=0.25,Cb=1.59Q2a24960(Q2Q2aQ2b467888.3025669.08353615.75W353.626KW1#冷藏间和2#冷藏间操作人数各为4人，3#冷藏间为3人.冷间空气焓值n=1.384kg/m3，冷间空气焓值hn=-16.2kJ/kg,室外空气焓值hw=99.65kJ/kg.hW=99.65kJ/kg,hW=-16.2kJ/kg,n=4,V=937.17m3,1.384kg/m3nQ3=Q3a=1.384/24=6956.60W=6.96KWhW=99.65kJ/kg,hW=-16.2kJ/kg,n=4,V=624.78m3,1.384kg/m3nQ3=Q3a=1.384/24=4637.37W=4.64KW4、急冻间不计算库内通风换气热量Q3.1、低温冷藏间采用光滑顶排管，故无电动机运转热量Q4.32、冻结间采用搁架排管，按每吨配风1000m/(T·h),选用FT35LN03.55-2型3(五)操作热量Q5的计算3W=-16.2kJ/kgW=-16.2kJ/kg，M=0.5,Q5b=Vn(Q5=Q5a＋Q5b＋Q5c=416.52＋1739.15＋209.5=2365.17W(3)3#冷藏库:3A=138.84㎡，V=624.78m，qd=2W/㎡,hW=99.65kJ/kg,hW=-16.2kJ/kg，M=0.5,-8-Q5=3nq/24=3×3×419/24=157.125WQ5=Q5a＋Q5b＋Q5c=277.68＋1391.32＋157.11.库房冷却设备负荷计算Qq=Q1＋PQ2＋Q3+Q4＋Q5PQ2(W)————————3213090.568冷间机械负荷分别根据不同蒸发温度计算Qj=(n1∑Q1＋n2∑Q2＋n3∑Q3＋n4∑Q4＋n5∑Q5)Rn1=1,n2=0.6,n3=0,n4=0.5,n5=0,R=1.07Rj(2)冻结物冷藏间采用－28℃蒸发温度:Qj=(n1∑Q1＋n2∑Q2＋n3∑Q3＋n4∑Q4+n5∑Q5)Rn1=1,n2=0,n3=0.8,n4=0,n5=0.5,R=1.07jRj五、冷却设备的选型计算冻结物冷藏间制冷量比较小，负荷变化小，采用直接供液方式.采用光滑U型直式顶排管,管径采用D38无缝钢管.查资料得氨光滑U型顶排管K’为6.98，氟利昂按其85%计算，顶排管面积的计算:2A=Qq/(K△t)K=K’C1C2C3=5.933W/m℃,△t=10℃(1)1#冷藏库需用钢管长度:L1=220.(2)2#冷藏库需用钢管长度:L2=98.69/0.119=1854.117m(3)3#冷藏库需用钢管长度:L3=115.247/0.119=1304.045m3、U型排管的制作详见顶排管制作图(略)冻结间耗冷量较大，采用单一冷却方式难以达要求，采用搁架排管加冷风机的形式，吊顶两端留有300mm缝隙,两侧紧贴墙面,冷风从一端被风吹进,从另一端吹出,使库△t=10℃,K=23.3W/m2℃N=1200/80=152排管制冷量Qp=KA△t=23.3×676.544×10=126107.9W=157634.8KW搁架排管的制作详见搁架排管制作图.(2)选用DJ吊顶低温型冷风机，在冻结间工况下换热系数为21.375W/(m2℃).风机所承担制冷量Qf=Qq-Qp=466704.2-157634.8=309069.3W风机换热面积F=Qf/K/△t=309069.3/21.375/10=1445.938m2选用KLJ-300型号冷风机2流化床总制冷量为320KW，冷风机换热系数为21.375W/(m℃)，在隧道均布六台冷风机.单台冷风换热面积F=Q/K△t=320000/21.375/17=880.63m2选用KLJ-六、制冷压缩机的选择计算整个库房的耗冷量计算完毕后,可按机器总负荷Qj进行制冷压缩机的选择，考虑系统的经济性，选用R22制冷剂.该冷库为单层冷库，为提高制冷效率，节省经济费用，选用蒸发式冷凝器.徐闻的夏季室外湿球温度：27.90℃,所以可以确定冷凝温度为:tk=ts＋4=34.9℃冷库拟选用比泽尔公司的带经济器的螺杆压缩机，利用其压缩机选型软件进行选型，根据排气温度和制冷系数来校核选型.1、冷藏间系统：选用比泽尔HSN5343-20-40P带经济器压缩机:冷间冷负荷(KW)输入功率(KW)蒸发温度(℃)制冷量(KW)油流量(m3/h)冷凝温度(℃)排气管尺寸质量流量LP(kg/h)质量流量HP(kg/h)油冷负载(KW)最大运行电流(A)排气温度(℃)运转电流(A)可见，排气温度为117.3度，小于150度，压缩机选型负荷要求.2、冻结间系统：选用比泽尔HSN8591-160-40P两台、HSN8571-125-40P一台，技术参数如HSN8591-160-40P冷间冷负荷(KW)输入功率(KW)×蒸发温度(℃)制冷量(KW)×冷凝温度(℃)质量流量LP(kg/h)冷凝容量(KW)HP(kg/h)3油流量(m3/h)油冷负载(KW)排气温度(℃)排气管尺寸最大运行电流(A)运转电流(A)HSN8571-125-40P冷间冷负荷(KW)蒸发温度(℃)冷凝温度(℃)输入功率(KW)制冷量(KW)COP质量流量LP(kg/h)冷凝容量(KW)HP(kg/h)3油流量(m3/h)DN100排气管尺寸油冷负载(KW)最大运行电流(A)排气温度(℃)运转电流(A)205+163.3=573.3KW，同样，排气温度127.6℃<150℃,符合要求.冷间冷负荷(KW)输入功率(KW)×蒸发温度(℃)制冷量(KW)×冷凝温度(℃)质量流量LP(kg/h)冷凝容量(KW)质量流量HP(kg/h)油流量(m3/h)油冷负载(KW)排气温度(℃)3排气管尺寸最大运行电流(A)运转电流(A)DN100机组总制冷量Q=3×110.8=332.4，大于设备冷负荷，总冷凝容量Qq=3×152.1=456.3KW，℃<150℃,符合要求.七．辅助设备的选择计算冷凝器拟选用江苏维克德利的ZNL系列蒸发式冷凝器.1、冷藏间系统冷凝符合Q1=41.5KW,冷凝温度为34.9℃,湿球温度为27.9℃,ZNL排热量修正系数表标准排热量Q=41.5*2.11=87.565KW根据ZNL蒸发式冷凝器参数表，选型ZNL-130，风机功率(KW)流量(m3/h)水泵功率(KW)2、冻结间系统冷凝器负荷：Q=573.3qKW,冷凝温度为34.9℃,湿球温度为27.9℃标准排热量Q=573.3×2.11=1209.663KWZNL-1300风量(m3/h)风机功率(KW)流量(m3/h)3、流化床系统冷凝器总负荷：Qq=456.3KW，冷凝温度为34.9℃,湿球温度为27.9℃,标准排热量Q=456.3×2.11=962.79KWZNL-1040风量(m3/h)流量(m3/h)4各系统均选用洗涤时油分离器，油分内气体流速去3压缩机排气量Qv=84m/hVw3压缩机并联机组的总排气量Qv=2×535+410=1480m/hV0.018814800.934m3压缩机并联机组的总排气量Qv=3×410=1230m/hV0.018812300.85mVzaGv/10000.872m3VzaGv/100014.44m3选用PYA-5.0型高压贮液器3台.VzaGv/100011.36m3n=6,qz=2804×2+2178=7786kg/h,V=0.000721m/kg.3qv=nxqzvz=6×7786×0.000721=33.70m/hn=6,qz=1987×3=5961kg/h,V=0.000717m/kg3q=nqv=6×5961×0.000717=25.64m/h选用南京久涌泵阀的IHF65-50-125-25(2)低压循环桶容积的计算:本设计采用立式低压循贮液桶,采用下进上出式供液.容积计算如下：①搁架排管容积:②冷风机容积：查找厂家资料得，单台冷风机管内容积为Vg=3×0.142=0.426m3③回气管容积:Vh=50×0.012266=0.613281m3EQ\*jc3\*hps47\o\al(\s\up2147483647(冷藏间制冷量较大，负荷变化较),b)Vd=(0.2V+0.6Vh+bVb)/0.7=11.2m3选用ZDX-10L-型低压循环桶一台.d=0.0188v/n=0.932m用下进上出式供液系统KLJ-150系列冷风机冷风机管内容积为0.076m3，六台②回气管容积:0.00785m350×0.00785=0.3925m3③=0.2h，Vb=25.637m3/hb3Vd=(0.2V+0.6Vh+q)/0.7=7.79mb由压缩机选型数据可知，冷藏间系