小型冷库设计方案.docx
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小型冷库设计方案
小型装配式冷库设计方案
姓名：
学号：
所在学院：
所在班级：
指导老师：
设计时间：
一、工程概况
在柳州水果农贸市场的仓库里建造一个小型装配式冷库，为高温冷藏库，用来保鲜苹果（早熟），库温为0～4℃，相对湿度是85%，经24h把温度从32℃降到0℃。
该冷库的库存量为10t，每天进货量为。
仓库层顶为通风阁楼，并无隔热层。
库体材料采用100mm厚聚苯乙烯泡沫板；底部采用100mm厚高密度聚苯乙烯泡沫板，上覆高标号钢筋混凝土。
二、计算库体尺寸
冷藏库容积按公式计算
G=
式中：
——冷藏食品的密度，单位为kg/m3；
——容积利用系数，土建冷库取，装配式冷库取；
G——冷藏库的储藏量，单位为kg；
V——冷藏库容积，单位为kg/m3；
冷藏食品为蔬菜，冷藏量为10吨，查表1-1得
230kg/m3＝m3，则
V=G/（
）=10/×=72m3
因此可得库体尺寸为××。
表1-1食品的平均密度表
名称
平均密度（kg/·m-3）
名称
平均密度（kg/·m-3）
冻猪肉
375
冻羊肉
300
冻牛肉
400
冻鱼
450
箱装新鲜水果
230
罐头食品
600
听装冰蛋
550
箱装冻家禽
350
三、设计参数
库内计算温度tn（即库温）是由食品冷加工工艺条件、食品种类、储藏期限等确定的。
对于苹果，其库温为0～4℃；相对湿度为85%。
库外计算温度tw应考虑当地最恶劣气候条件时的温度，但也要考虑选用制冷设备的经济性，在计算时，应以国家有关冷库规范中查取的数据作为库外计算温度。
该冷库所在地是柳州，库外温度取31℃。
四、热流量计算
1.围护结构热流量Q1
Q1=KAa（tw–tn）
式中：
K——围护结构传热系数W/（℃·m2）；
A——围护结构的传热面积（m2），由库房尺寸得是m2；
a——围护结构两侧温差修正系数，按围护结构类别和所处位置而定，见课本《制冷工艺设计》P13的表1-7，可得a=
tw–tn——环境温度与库温的温差（℃）
K=1/R0
其中R0=1/aw+δ/λ+1/an
式中：
aw、an——外、内表面的表面传热系数[W/（m2·℃）]，冷库围护结构表面传热系数见课本《制冷工艺设计》P14的表1-8，可得aw=12W/（m2·℃）an=18W/（m2·℃）；
λ——材料热导率[W/（m·℃）]见课本《制冷工艺设计》附表10得聚苯乙λ=W/（m·℃）；
δ——平壁结构层厚度（m）为m。
R0=1/12++1/18=m2·℃
K=1/=W/（m2·℃）
因此Q1=×××（31-4）=
2、货物热流量Q2
Q2=m（h1-h2）/+m（Q′+Q′′）/2+（m2-m）Q′′
式中：
m——每天进货量为500kg；
m2——冷却物冷藏间的冷藏质量10000kg；
Q′——货物冷却初始温度时单位质量的呼吸热，见课本《制冷工艺设计》P17的表1-11为kg；
Q′′——货物冷却终止温度时单位质量的呼吸热，见课本《制冷工艺设计》P17的表1-11为kg；
h1——货物在库房内初始降温时的比焓，见课本《制冷工艺设计》附表12为kg；
h2——货物在库房内终止降温时的比焓，见课本《制冷工艺设计》附表12为kg；
t——对冷藏间取24h。
因此Q2=500×（）/×24+500×+/2+（10000-500）×=
3、通风换气热流量Q3
Q3=V×n×∆h×1/24×1/
式中：
V——库容量m3；
∆h——环境与库内空气的焓差kJ/m3见表1-2；
n——24h换气次数可以采用2~3次。
表1-2环境与库内空气的焓差kJ/m3
库温/°C
-20°C以下
-20~--2°C
-2~10°C
焓差∆h/（kJ/kg）
185
155
135
因此Q3=72×3×135×1/24×1/=
五、设备负荷计算
1.冷却设备负荷QS计算
Qs=Q1+PQ2+Q3
式中：
Q1——围护结构热流量；
P——货物热流量系数，对于货物不经冷却直接进入冷藏间的冷却物冷藏间，P=；
Q2——货物热流量；
Q3——通风换气热流量。
因此Qs=+×+=
2.机械负荷QJ计算
因为只有一个库，所以机械负荷可以用下面的公式计算：
QJ=
式中：
——安全系数；
Qs——设备负荷。
因此QJ=×=W
六、设备选型
1、冷却设备选型
本方案的冷却设备采用的是冷风机，因为是高温冷藏库所以选用DL吊顶冷风机。
DL系列吊顶式冷风机产品特点：
其蒸发器采用了薄壁钢管与冲孔二次翻边一次成形的高效铝翅片经机械胀管而成，具有高的传热效率，选用的风机防潮湿、风量大、噪声低、运转平稳可靠；壳体采用了优质钢板和喷塑工艺、耐腐蚀、外形平整、美观、大方。
根据冷却设备负荷QS，因此选用20（外形图如图1所示），DL吊顶冷风机技术参数见表1-3。
该冷风机的进液管径为12mm，回气管径为19mm,排水管径为25mm。
表1-3DL吊顶冷风机参数
型号
名义换热量
（Kw）
△t=7℃
冷却
面积
m2
管
容积
dm3
风机
融霜电热器
外型尺寸mm
风量
m3/h
直径
Фmm
射程
m
电机
功率
w
功率
KW
电压
V
20
20
3400
330
10
2×90
220
1620*330*425
图1
2、制冷机组选型
本方案的制冷机组选用法国丹佛斯美优乐全封闭风冷压缩冷凝机组，丹佛斯美优乐原装高配置压缩冷凝机组符合现在和将来的关于性能、噪声、紧凑制造质量以及与生态标准一致的要求。
为各种用途而特殊设计的整机，具有宽广的运转工况，为了保证产品具有长的寿命，所有零件都有高的品质且系精密加工。
有点有：
整机的特殊设计使压机内的电机100%由吸气冷却（外形图如图2所示）。
根据机械负荷选择机组型号是GM（Z）-28的机组，机组的技术参数见表1-4。
表1-4美优乐全封闭风冷压缩冷凝机组技术参数
机组型号
压缩机型号
机组功率KW
制冷量W
接管规格
外型尺寸（mm）
回气管
液管
A
B
C
GM（Z）-28
MT（Z）28
4700
ф12
ф10
680
610
570
图2
3、热力膨胀阀选型
本方案采用的是能适用不同温度环境的通用感温充注，泄流孔自动清洗，过热度可调，紧凑结构及强密封性设计的，激光焊接的不锈钢感温元件，保证最佳调节能力，膜片寿命更长，耐压强度高的丹佛斯膨胀阀。
该膨胀阀具有的特点：
蒸发温度范围大,可互换的流口组件,可提供MOP（最大操作压力）限制功能保护压缩机电机，防止由于过高蒸发压力导致其损坏。
其丹佛斯膨胀阀型号参数代码见表1-5，外形图如图3所示。
根据冷风机的进出管径选用阀型号为TEX2外平衡式的膨胀阀。
表1-5丹佛斯膨胀阀型号参数代码
制冷剂
阀型号
压力平
衡1）
毛细管
接口尺寸
产品代码
进口×出口
N系列
-40至+10℃
N系列
-40-5℃
NL系列
-40至-15℃
m
in.×in
mm×mm
不带mop
带mop
带mop
带mop
R22
TEX2
外平
衡式
3/8*1/2
10*12
068Z3209
068Z3211
068Z3225
068Z3227
图3
4、电磁阀选型
本方案选用卡士托电磁阀，因为该电磁阀配全新固定系统100%保证，配有O型密封圈的螺帽系统确保防水，同时简化线圈一体化的边接。
线圈经过精心设计，符合CE161-1标准，在极限条件下仍不停工作。
该类电磁阀的技术参数见表1-6，因此本设计方案可选用型号是1070/4的电磁阀，其外形图如图4所示。
表1-6卡士托电磁阀技术参数
型号
接口尺寸
孔径（㎜）
最高压力差
安全工作压力
名义制冷量（液体功率）
R12
R22
R502
R134a
1070/41070/5
1/2″Flare5/8″Flare
2121
4040
图4
5、电控箱
本设计方案的电控箱选用精创高温保鲜库电控箱，该电控箱的功能有：
用户参数设置与管理者菜单设置，普通用户只需设置温度参数；压缩机综合保护功能；传感器故障时压缩机按比例开停机；自动及手动控制功能；传感器故障及超温报警功能；压缩机延时可调。
该电控箱的外形图如图5所示。
图5
附表
（1）设备材料明细表
（2）制冷系统原理图
（3）电气控制原理图
（4）冷库平面布置图
（1）设备材料明细表
序号
设备名称
规格型号
数量
1
冷风机
25
1台
2
美优乐全封闭风冷压缩冷凝机组
GM（Z）-28
1台
3
外平衡式热力膨胀阀
STO-002
1个
4
电磁阀
1064/3
1个
5
精创高温保鲜库电控箱
1个
6
铜管
DN19
5m
7
铜管
DN12
5m
8
排水管
DN25
3m
9
保温材料
橡塑空调管
10
库板
100mm厚聚苯乙烯泡沫板
83m2
11
库门
100mm手动开启门
1扇
12
库灯
LT--112
1个
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