小型冷库课程设计.doc
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小型冷库课程设计
学院：
环境与能源工程学院
专业：
热能与动力工程
姓名：
张智勇崔东方方姚刘静虞剑
指导老师：
王庚
2014年12月
目录
一、课程设计题目 1
二、课程设计程序和内容 1
1、计算库体尺寸 1
2、库内外计算温度的确定 2
3、隔热板校核计算 2
4、库体热负荷计算 3
5、冷却设备负荷和机械负荷的计算 5
6、制冷剂的选择 6
7、冷却设备的选择 6
8、压缩冷凝机组的选择 6
三、主要参考资料 7
一、课程设计题目
设长沙地区某批发市场需建造一个小型冷库，冷藏食品为篓装大白菜，库温5℃，库存量6吨。
试为该批发市场设计满足上述要求的小型冷库。
二、课程设计程序和内容
1、计算库体尺寸
1）篓装大白菜冷藏库库容计算
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0.4，装配式冷库取0.6；
G——冷藏库的计算吨位，单位为kg；
V——冷藏库容积，单位为kg/m3；
冷藏食品为篓装大白菜，冷藏量为6t，查表1-1得230kg/m3＝0.23t/m3，则
m3
根据表1-2所示的规格，取冷库类型为ZL-48S,库容48m3，库板厚度100mm，库体尺寸为8.1m×2.7m×2.6m。
2、库内外计算温度的确定
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。
对于生鲜水果、蔬菜及鲜蛋等食品，其库温一般在-2～0℃；对于鱼、肉禽类等食品，库温一般在-18℃；对于冻结库，库温一般在-25℃。
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。
该冷库所在地是长沙，库外温度取36℃。
3、隔热板校核计算
我国生产的隔热板的厚度有50mm、75mm、80mm、100mm、125（或120）mm、150mm、200mm等多种规格。
对于小冷库一般采用100～150mm范围内的规格，在前面的库体选择中我们已经选择了100mm这种类型的库板，现在进行隔热和防潮的校核计算。
1）防潮校核
如前所述，隔热板两边都是防潮性能极好的钢板或喷塑铝板等，因此不需要进行防潮校核。
2）凝露计算
冷库库板凝露温度计算同电冰箱。
首先确定冷库所在地长沙的环境温度取36℃，并取库板外壁的对流换热系数为8W/（㎡·K）。
库内因准备采用冷风机作蒸发器，取对流换热系数为23W/（㎡·K）,板厚δ=100mm，传热系数λ=0.028W/（m·K），则库板综合传热系数为
=0.27W/（㎡·K）
则冷库外表面温度
℃
若福州地区空气的相对湿度最高取为85%，则可查得露点温度为33.1℃，则外表面温度确定高于露点温度。
4、库体热负荷计算
1）渗入热计算
因为冷库准备顶上设凉棚，四周设遮阳，所以计算时可以不考虑太阳辐射热引起的渗入热量。
渗入热量仅为库内外温差渗入的热量。
冷藏库渗入热计算式：
式中，——库外计算温度，对长沙地区，根据冷库设计规范取=36℃；
——库内设计温度，=5℃
——冷藏库的总面积。
表1-3果蔬高温冷藏库的传热计算我国冷库设计标准规定应在11.6～14.0W/㎡之内，该设计的基本符合标准的规定。
2）食品热计算
食品热计算式：
式中，——冷库存储量，单位为kg/d；
——食品进冷库时的比焓；
——食品降温后的比焓。
将相关数据代入计算式，结果如表1-6所示
表1-6食品热计算结果
库名
库存量/
（kg/d）
进库焓/
（kj/kg）
冷冻后焓/
（kj/kg）
食品热/
kW
果蔬库
6000
400
290
7.64
3）换气热
对于蔬菜、水果和蛋类的冷藏库，需要定时换气，现认为每天换气次数为3次，则换气热（单位为KW）为
式中，——冷藏库的容积，单位为m³；
——冷藏库每昼夜所需的换气次数，取3次；
——冷藏库空气的密度，单位为kg/m³；
——库外新鲜空气比焓，单位为kj/kg，按规定应采用夏季通风温度、相对湿度时的比焓；
——冷藏库中空气的比焓，单位为kj/kg。
计算结果如表1-7所示。
表1-7换气次数计算结果
库名
库内容积/m3
空气密度/（kg/m3）
库内空气质量/kg
换气次数
室内空气焓（kj/kg）
冷却后空气焓（kj/kg）
换气热/kW
果蔬库
48
1.15
55.2
3
112.7
19
0.18
4）操作热计算
对于操作热，包括动力热量、照明热、工人操作热量和开门渗入热，由于冷库系统还没有选配，因此很难确定其相关的数据，因此采用近似算法，即
这里取=0.4×（0.73+0.18）=0.36KW。
总的传热计算如表1-8所示
表1-8总的传热计算
库名
tm
t0
Q1
Q2
Q3
Q4
Q总
鲜蛋冷藏库
5
36
0.73
7.64
0.18
0.36
8.91
5、冷却设备负荷和机械负荷的计算
冷藏库冷却设备负荷的计算式：
式中，——安全系数，=1.1～1.5。
，这里确定安全系数为1.2。
机械负荷计算式：
式中，——维护结构渗入热季节修正系数，取1；
——食品热折减系数，通常冷却物冷藏间取0.3～0.6，冻结物冷藏间取0.5～0.8，这里的3个冷库全部取0.6；
——同期换气系数，宜取0.5～1.0（一般每日换气次数越多取值越小），这里取0.8；
——冷间操作热折算系数，对于只有一个库房的取1,2～4个库房的取0.5,5个库房以上的取0.4，这里只有1个库房，取1；
——制冷装置和管道等冷损耗补偿系数，直接冷却系统=1.07，间接冷却系统=1.12，这里取1.07。
冷却设备负荷计算结果将作为冷却设备（冷风机）的选择依据，机械负荷将作为压缩冷凝机组的选择依据，计算结果如表1-9所示。
表1-9冷却设备负荷和机械负荷计算汇总表
库名
Q1
Q2
Q3
Q4
QS
QJ
鲜蛋冷藏库
0.73
7.64
0.18
0.36
10.69
6.2253
6、制冷剂的选择
根据冷库制冷剂的选择规律，选择氨作为该冷库的制冷剂。
氨作为制冷剂价格低廉，来源充足。
对大气臭氧层无破坏作用。
7、冷却设备的选择
本冷库选择冷风机为冷却设备。
前一部分已经技计算出冷库的冷却设备负荷为果蔬库10.69KW。
根据冷却设备负荷选择深圳某公司生产的DL系列风机。
本库选择DL-11.2/55型号的风机一台（额定制冷量11.2KW），冷风机采用电加热融霜方式。
8、压缩冷凝机组的选择
前面已经计算得到冷库的机械负荷为6.23KW。
根据，并选择=0.6，则压缩冷凝机组的制冷量应为=6.23/0.6=10.38KW。
可以选择某厂生产的SCY-05A型水冷机组，其名义制冷量是13.95KW。
该机组的参数实在冷却水入口温度为30℃出口温度为35℃条件下测定的。
而现在工作环境有所变化，可根据企业的资料进行修正。
三、主要参考资料
1.《冷库设计规范GB50072-2010》主编部门：
中华人民共和国商业部
2.《全国主要城市室外气象参数表》
3.《冷库制冷工艺设计》李敏主编机械工业出版社
4.《小型制冷装置设计指导》吴业正主编机械工业出版社
5.《制冷与低温装置》吴业正主编高等教育出版社
6.《制冷技术与应用》贺俊杰主编中国建筑工业出版社
7.《冷库技术》余华明主编人民邮电出版社
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