上海冷库建造项目.docx
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上海冷库建造项目
上海冷库建造项目
设
计
方
案
上海冷科实业有限公司
1工程概况
序号
库名
库温
库体尺寸（外）
入库温度
出库温度
冷却时间
货物
类型
℃
长×宽×高（m）
℃
℃
h
冷冻库
-18
4*5*4
20
-18
24
肉类
2设计依据
参照：
《冷库设计规范》（GB50072-2010）
《组合冷库》（JB/T9061-1999）
《工业金属管道设计规范》（GB50316）
《压力管道规范》GB/T20801.1~GB/T2008.01.6
《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235）
《建筑设计防火规范》（GB50016-2010）
建设方对制冷工艺设计的要求
3设计范围
冷冻库设计
4设计参数
4.1建设地区环境参数
所在地区：
上海市
大气压力hpa
干球温度
湿球温度
相对湿度
日平均温度
通风干球温度
风速m/s
夏季
1005.3
34℃
28.2℃
83%
30.4℃
27℃
3.2
冬季
1025.1
-4℃
/
75%
-6.9℃/
-20℃
3.1
4.2室外计算参数
项目
单位
参数
室外计算温度
℃
32
室外空气相对湿度
％
70
室外空气密度
kg/m3
1.158
室外空气焓值
kJ/kg
86.248
4.3室内计算参数
名称
单位
冷冻库
库内贮藏货物
肉类
库内计算温度
℃
-18
库内相对湿度
％
75
库内空气密度
kg/m3
1.2815
库内空气焓值
kJ/kg
11.807
进货温度
℃
20
进货焓值
kJ/kg
297.1
进货呼吸热
W/t
160
出货温度
℃
-18
出货焓值
kJ/kg
248.5
出货呼吸热
W/t
40
进货量
％
20
贮藏时间
h
24
蒸发温度
℃
-25
冷凝温度
℃
50
注：
设计参数中部分数值采用极限参数，可能与实际使用条件存在差异。
5设计依据
5.1围护结构耗冷量Q1
Q1=K·A·Δt·α
K——围护结构除热系数，W/（m2·℃），采用聚氨酯保温板K=0.0314/保温材料厚度
A——维护结构储热面积，m2
Δt——库内外传热温差，℃，Δt=室外计算温度-室内计算温度
α——围护结构两侧温差修正系数，考虑到冷库使用条件不同，选择露天建筑为参考
5.2货物耗冷量Q2
1/3.6——1kJ/h换算成W的数值
G——冷加工量，t
h1、h2——进货与出货时的含热量，kJ/kg
T——货物贮藏时间，h
B——货物包装材料或运载工具重量系数
t1、t2——包装材料进出冷间时的温度，℃
Cb——包装材料比热容，kJ/（kg·℃）
q1、q2——货物进出冷间时的呼吸热
5.3通风换气耗冷量Q3
1/3.6——1kJ/h换算成W的数值
hw、hn——室内外空气焓值，kJ/kg
n——冷间开门次数，酌情考虑
V——冷间库容积，m3
ρn——室内空气密度，kg/m3
30——每个操作人员每小时需要的新鲜空气量，m3/h
nr——操作人员数量，酌情考虑
5.4电机运转热量Q4
Q4=冷风机功率
此项工程中各个冷库均采用冷风机作为蒸发器，需考虑此处冷量。
若冷库内蒸发器为排管则不需考虑此项冷量。
应该注意的是，冷库内若存在其他散热源，此项冷量当酌情增加。
5.5操作热量Q5
qd——每平方米照明负荷，取2.3W/m2
F——冷间地坪面积，m2
hw、hn——室内外空气焓值，kJ/kg
n——冷间开门次数，酌情考虑
V——冷间库容积，m
M——空气幕修正系数
ρn——室内空气密度，kg/m3
24——每日小时数，h，冷库使用情况特殊时当加以修正
3/24——按照每日操作时间为3小时计算
nr——操作人员数量，酌情考虑
qr——每个工作人员产生的热量，当冷间温度高于-5℃时取280W/人，当冷间温度低于-5℃时取410W/人
5.6冷间总耗冷量Qj
Qj=（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5）×1.07
1.07——冷库安全系数。
6冷间各项冷量
名称
单位
冷冻库
围护结构耗冷量Q1
W
3819.11
货物耗冷量Q2
W
4504.35
通风换气耗冷量Q3
W
215.8
电机运转耗冷量Q4
W
250
操作耗冷量Q5
W
118.41
冷间总耗冷量Qj
W
8907.67
7制冷机组的配置
7.1制冷主机的配置
制冷对象
蒸发温度℃
冷凝温度℃
制冷机械负荷（功率）
参考型号
产冷量
台数
冷冻库
-25
50
6.5kW/台
BFS81（8P）
8.6kW/台
1
.
7.1.1活塞式制冷压缩机特点
活塞式压缩机的工作是气缸、气阀和在气缸中作往复运动的活塞所构成的工作容积不断变化来完成。
如果不考虑活塞式压缩机实际工作中的容积损失和能量损失（即理想工作过程），则活塞式压缩机曲轴每旋转一周所完成的工作，可分为吸气、压缩和压缩过程、排气过程。
活塞式压缩机的特点：
①活塞式压缩机的使用压力范围广，不论流量大小，均能达到所需压力，排气压力范围广，最高压力可达320Mpa。
②单机能力为在500m³/min以下任意流量
③在一般的压力范围内，对材料的要求低，多采用普通的钢铁材料，加工叫容易，造价也较低廉
④热效率较高，一般大中型机组解热效率可达0.7-0.8Mpa左右
⑤气量调节是，适应性强，即排气范围较广，且不受压力高低影响，能适应较广阔的压力范围和制冷量要求
⑥气体的重度和特性对压缩机的工作性能影响不大，同一台压缩机可以用于不同的气体
⑦起动机比较简单，大都采用电动机，一般不调速，可维修性强。
7.1.2涡旋式制冷压缩机特点
涡旋压缩机属一种容积式压缩的压缩机，压缩部件由动涡旋盘和静涡旋组成。
包括使通过压缩机壳体的气体的分路流动方式以减少夹带的油的许多结构特征。
在进入壳体之后，某些气体向上流动以减少了向下朝向油的流动的气体量。
为了实现这目的，压缩机的电动机可以被套筒包围，该套筒具有用于引导气流到达电动机的上和下定子端部诸匝线圈的上和下孔。
在某些实施例中，相对于在定子与电动机壳体之间的两气体通道重要地对吸入进口定位。
该进口的位置使一通道接纳进入气体和将该流动分为沿两相反方向即向上和向下的流动。
其它的通道仅传送气体向上。
此外，吸入挡板、扩散件、流线型平衡重块和/或吸入管捕油件也能有助于气油分离或使夹带的油最少。
涡旋机的特点：
1、没有往复运动机构，所以结构简单、体积小、重量轻、零件少（特别是易损件少），可靠性高；
2、力矩变化小，平衡性高，振动小，运转平稳，从而操作简便，易于实现自动化；
3、在其适应的制冷量范围内具有较高的效率；
4、噪音低缺点：
（1）其运动机件表面多是呈曲面形状，这些曲面的加工及其检验均较复杂，有的还需要专用设备，因此制造成本较高。
（2）其运动机件之间或运动机件与固定机件之间，常以保持一定的运动间隙来达到密封，气体通过间隙势必引起泄漏，这就限制了回转式压缩机难
以达到较大的压缩比，因此，大多数回转式压缩机多在空调工况下使用。
谷轮柔性涡旋压缩机在多方面显示出了它独特的优越性，高能效比、低噪音、高可靠性、低的系统设计成本和运行成本。
它的革命性技术已为世界各地的制造商分销商和最终用户所在用。
其产品特点如下：
1.双柔性设计：
确保涡旋盘的密封。
允许涡旋盘沿径向和轴向分开，杂质或液体可通过涡旋盘而不损害压缩机，提高机器运行的寿命和可靠性。
2.确保高能效比：
涡旋盘磨合而不是磨损，随运行时间的增加表现更好，保证高的容积效率。
3.低噪音和地震动：
平滑的声音频谱和柔和的声音质量。
压缩腔对称分布，高精度制造，减少不平衡应力和机器运行的震动情况。
4.卸载启动技术：
压缩部件在停机后互相分开压缩机内部全面的压力平衡，无需附加启动装置。
5.高效率轴承：
主轴承采用太空材料“特氟龙”，多孔渗透型青铜，聚四氟乙烯PTFE图层，在完全没有润滑的情况下，延长运行时间。
7.2制冷蒸发器冷风机的配置
库号
名称
参考型号
制冷量
蒸发面积
风量
风机功率
电融霜功率
数量
冷冻库
冷风机
DD-8.0/40
8.0kW/台
40㎡
6800
180W×2
5.4kW/台
1
冷风机运转时，风机使空气强制对流，降温速度快，适用于进出货频繁，库温波动大，库温波动频繁的冷库。
D型系列冷风机可与不同制冷量的压缩冷凝机组配套，用于不同库温的冷库中。
D型系列冷风机的特点：
※冷却壳体采用喷塑工艺，耐腐蚀，外观大方。
※蒸发管盘管以新颖方式布置，以减少风侧阻力，套片后，通过机械涨管将铝片紧裹在铜管上，传热效率高。
※选用专用风机电机，噪音低、风量大，运转平稳。
同时可根据用户需要选择防爆型电机。
※所有接线至于一个接线盒内，安装方便。
※U型不锈钢电加热管至于盘管中，融霜效率高。
※采用槽型吊架，吊装方便。
※出厂前经过100%保压充氮处理
7.3库体保温
库体选用双面彩钢聚氨酯保温板。
根据冷库温度的要求选用100mm厚的库板。
彩钢面聚氨脂（PU）保温板系由面层彩涂钢卷板及芯层的发泡聚氨酯在生产过程中经一次性复合而成。
1.导热系数低，保温隔热效果好.聚氨酯发泡时闭孔率高，当硬质聚氨酯泡沫密度为35~40kg/m3时，导热系数仅为0.018~0.029W/（m/K），在目前所有保温材料中导热系数最低，其热工性能优越。
2.防水性能好，硬质聚氨酯泡沫属憎水材料，吸水率低，抗水蒸气性好，闭孔率达95%以上，是结构致密的微孔泡沫材料，不易透水，施工连续，整体性能好，因此防水效果好，且不会因吸潮而增大导热系数，防水性能可靠。
3.耐老化、化学稳定性好PUR耐老化性能较好，化学性能稳定；低温-50℃不脆裂，高温+150℃不流淌，不粘连，可正常使用；耐弱酸、弱碱等化学物质的侵蚀，使用寿命长。
同时，硬质聚氨酯泡沫在阻燃剂的作用下，可达到国家阻燃标准B2级，燃烧中不出现融熔物质滴落现象。
聚氨脂保温板已从原始的人工发泡全面改造为进口发泡机高压发泡，生产工艺从剪板、压板、发泡成型均采用专业流水线设备，使保温板从板面美观、内层结构、发泡密度和均匀度达到设计要求。
聚氨脂保温板表面为彩色钢板、铝板或不锈钢板等材料，中间填充聚氨脂预制而成，其重量仅为常规材料的5~10%，导热系数低，强度高，为不可多得的环保型保温隔热的新型建材，由于板间采用凹凸偏心双向挂钩接合方式，板边带有密封条，使所有板壁构成相应锁紧的整体，成型后表面光洁平整，美观大方，隔热性能好、拆装简单，用户可根据实际使用场地，选用标准型或定制型聚氨脂保温板，随意、重复拼装，灵活方便。
保温板备有塑料薄膜保护，在安装完毕后撕去。
应用范围：
● 应用于组合冷库上的保温夹芯板分为两种类型，分别为聚氨脂保温夹芯板和聚苯乙烯保温夹芯板，由于聚氨脂保温夹芯板的强度、隔热等性能优于聚苯乙烯保温夹芯板，所以聚氨脂保温夹芯板通常多应用于速冻或库温较低的低温库上，聚苯乙烯保温夹芯板则由于隔热性能较好且价格适中而通常多应用于普通低温冷库、高温冷库和食品加工厂等工业与民用建筑上。
● 聚氨脂保温板以良好隔热性能的轻质聚氨酯为内心材料，外面由彩钢板、不锈钢板、铝板构成的夹板式保温板，可以降低由于内外温差而产生的传热，以达到冷冻、冷藏系统的最大效率；
● 聚氨脂保温板厚度规格：
60、75、100、120、150、180、200mm；
● 聚氨脂保温板尺寸规格：
标准化的库板宽为960mm，高度为2米至10米；（另：
聚氨酯保温板可根椐您的特殊要求特别定制）
● 聚氨脂保温板结构简单，安装方便，轻质高强度，造型美观。
7.4冷库门
此项冷库的库门采用双面彩钢手拉门，门洞尺寸：
800mm*1800mm。
1、采用压力注射机一次发泡成型:
聚氨酯组织密实、均匀充满各个角落，无缩泡现象,门面平整美观。
2、优质的材料：
密封条形状合理，密封严密，抗老化，使用寿命长。
库门所用五金配件均采用高强度材质，并经高精度加工而成。
3、门道轨启闭装置：
当库门在关闭的瞬间，通轨终端的下沉板自然下沉，门与门框形成紧密结合，形成良好的隔热、密封效果。
4、品种全、规格多：
有气调库门、普通库门、高温库门、低温和冻结库门。
也可根据用户要求按实际情况订做、生产。
特点：
门体四周配以密封胶边、在门关闭时与门框贴紧起密封作用。
内外拉手是为方便开门，门框主体为铝合金型材，用蘑菇头螺母、双头螺杆把门框安装在库板上，尾部有支撑杆，与门框一起对门体承重，下部有横档及PVC门槛起隔冷桥作用，门框四周装有PTV自限温发热带，防止低温结冰。
导轨装置由导轨、内衬轨及斜轨组成，两端装有缓冲胶头起定位作用。
门内配有安全锁扣自解除装置，安全锁杆在库内可自由脱开，以防操作人员被误锁在库内。
在使用过程中，注意开关门的力度，不得大力推、踢门，使用猛烈撞击缓冲胶头，不得把门体当梯子爬上库顶作业。
当操作人员被误锁于冷库中，作业人员可开启脱扣装置，门体自动解锁，此时门体与锁杆脱开，门内即可方便的把门打开。
7.5关于选用丹佛斯膨胀阀
热力膨胀阀是组成制冷装置的重要部件，是制冷系统中四个基本设备之一。
它实现冷凝压力至蒸发压力的节流，同时控制制冷剂的流量；它的体积虽小，但作用巨大，它的工作好坏，直接决定整个系统的工作质量，以最佳的方式给蒸发器供液,保证蒸发器出口制冷剂蒸汽的过热度稳定，感温包必须与压缩机的吸气管良好的接触从而准确的感应压缩机的吸气温度,通常充注着与制冷系统内部相同的制冷剂,从而实现通过感温包反馈回来的压力即是压缩机吸气温度对应的该种类型制冷剂的饱和压力，通过膨胀阀确保了在运行环境发生变化时（比如热负荷变化），实现蒸发器最优及最佳的供液方式，感温包的充注量只根据在某一特定的温度下完全感温包内液态制冷剂完全蒸发来进行修正的，这就等于给作用在膨胀阀膜片上方感温包反馈回来的压力规定了一个上限,因为如果管壁表面温度如果继续增高,只会增加感温包内部气态制冷制冷剂的温度（处于过热状态）,而压力基本上不再改变。
热力膨胀阀用于调节蒸发器中的液体制冷剂的供给量。
该供给量是通过制冷剂的过热度进行控制的。
丹佛斯可互换的热力感温原件使用丹佛斯著名的激光焊接技术，使用寿命更长，新设计的流口组件冷量范围更加连续完整，应用范围更加广泛。
丹佛斯热力膨胀阀的特点：
1.蒸发温度范围大：
-60℃至+10℃
2.可互换流口组件
3.不锈钢制的执行元件，毛细管和感温包
4.冷量范围宽
5.可提供MOP功能
6.精确的感温包充注
7.专利的感温包卡带设计
8.最高工作压力28bar
9.冷量范围宽，冷量间隙小
选用丹佛斯热力膨胀阀的获益：
1.适用于冷冻、冷藏及空调装置，使用范围广泛
2.产品冷量连续性强便于容量匹配
3.高防腐蚀性，高强度和防震性
4.有效防止由于过高的蒸发压力导致压缩机损坏，提供系统可靠性
5.提高反应性能和安装便利性，快速安装和感温包自动对齐
6.感温包与管路之间接触性好，且热传递效率高
7.6制冷系统安全保护、自动控制及远程控制
压缩机单机保护（高压过高，冷凝风机电流过载，压缩机电流过载），冷风机电机过载停冷风机，冷风机电热融霜翅片温度高停止化霜，由库房温度传感器，微电脑温度控制器控制压缩冷凝机组自动开停，冷风机开停，组成库温自控回路；由微电脑温度控制器（带除霜控制功能）按设定时间段定时自动电热融霜；由库房温度传感器，微电脑温度控制器，温湿度记录仪，实现库温检测、显示。
7.6制冷剂管道设计压力、设计温度、管材及保温
本工程氟制冷管道系统-25/50℃蒸发温度的氟低压管道设计温度为-25℃~+40℃，设计压力为2.0MPa（表压，下同），气密性试验压力2.2MPa；氟高压管道设计温度为-25℃~+50℃，设计压力为2.2MPa，气密性试验压力为2.5MPa。
氟管道管材采用GB/T10833-2007紫铜管.管件材料与管道材料相应。
管道、管件承压强度按2.5MPa取用。
7.7设备安装
1各种氟压缩机等制冷设备，管道安装（包括试车及验收要求）应符合GB50231-98"《机械设备安装工程施工及验收规范》（GB50275-2010），《压缩机、风机、泵安装工程及验收规范》（GB50274-2010），《制冷设备空气分离设备安装工程施工及验收规范》（GB50235-2010），《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235-2010）《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-2010）有关规定和要求。
2整体成套的氟压缩冷凝机组或压缩机组如在出厂前已进行过运转试验，并灌进氟利昂，一般只需进行外观的清洁和检查，不须拆卸检查机体内部零件。
分组成套或散装供应的设备，如氟压缩冷凝机组或氟压缩机组在出厂前进行过运转试验，无特殊情况，一般不须拆检机器内部，如对机器清洁有怀疑时，应拆检内部的清洁情况。
3氟压缩冷凝机组及设备运到后，根据装箱清单清点和外观检查，有无合格证，如无合格证，应用氮气进行单体试压,试压（表压）要求为:
工作介质
设计压力Mpa
试验压力Mpa
强度试验
密封性试验
R22
高压
2.2
——
2.5
低压
1.75
——
2.5
4氟压缩冷凝机组可放在型钢焊接成的框架底座上或混凝土基座上，底座基础须牢固,机组就位时用垫铁校正水平，均匀地旋紧机组底脚与底座联接的螺栓，,螺栓顶应比螺帽上平面高2~3mm，复验机组安装的水平度。
5机组安装完毕后空车运转6h，空车运转合格后，进行负荷运转24h，负荷运转后根据润滑油赃污情况，,以确定是否更换润滑油及清洗活塞。
7.8系统管道
1管道材料用紫铜管，安装前必须检查每根管质量，清除杂质和氧化皮,管道须进行单体试压和排污，试压采用2.0MPa气压，浸在水中连续5分钟无气泡渗出为合格。
.管道内必须十分清洁，清洁好的管子必须两端用木塞塞住或用塑料管盖盖好，并不得露天放置。
2铜管的焊接可用银焊或铜焊，铜焊时可充少量氮气，焊接一般在0℃以上进行，如低于0℃时，焊前应注意清除管道上的水汽和冰霜，必要时可先预热，保证焊缝可以自由伸缩。
3每天安装收工前将管道用木塞塞好或用塑料管盖盖好，以免杂物进入管内，雨天施工时，管道焊接后用干燥剂放在管道内吸水，完工前将干燥剂取出。
7.9系统排污试压检漏
1系统安装完毕后用0.6MPa（表压）氮气进行分段吹污，而后全系统吹污，排污不少于3次，并用白纸在排污口试验，直到排出气体不带水蒸气、油污、铁锈等杂物为止。
2系统排污后，应以氮气进行试压。
R22试压要求为：
高压侧2.5MPa，低压侧2.5MPa（表压）。
瓶装的高压氮气一定要经减压阀灌注，试压时，除压缩机的吸、排气阀，安全阀前的截止阀及连通大气的阀以外，开启管道上所有阀门，通过加氟阀向全系统灌充氮气，当系统达到规定压力后，用肥皂液检查各焊口，法兰和阀门，仔细观察有无泄漏，反复检查3~5次，发现渗漏处应作出记号，卸压后进行修补，再进行试压，直至渗漏彻底消除。
系统保持24~48h，压力不降低，则试压合格。
3充氟利昂检漏：
先将系统中的氮气放掉，系统的压力回到0MPa（表压）时，向系统灌注氟利昂，使系统压力达到0.1MPa（表压），再充入氮气至规定的试验压力，开启压缩机吸、排气阀门，机器也同时检漏，用卤素校漏灯进行充氟检漏。
7.10抽真空试验
1气密性试验合格后要进行抽真空试验。
2抽真空试验应采用真空泵进行，将系统抽空至剩余压力小于1.333KPa（10mmHg），并连续运转10~24h，使系统内水分蒸发排掉。
7.11设备和管道保温
1试压和真空试验合格后，灌注氟利昂以前，对在蒸发压力下工作的设备和管道，,位于常温房间内的要包保温层，保温层必须与设备和管道粘贴密实牢固,不得留有空隙。
2在冷凝压力下工作的设备和管道不包保温层，但为使供液管中液体有过冷度，不易汽化，热力膨胀阀前常温下的供液管应与吸气管紧贴，保温包在一起。
7.12充注制冷剂
1采用气充法，在低压吸气侧注入氟气体，由压缩机逐渐吸进系统。
2系统充氟前，用氟先将连接管中空气赶出，,以净化充氟管道，氟瓶要充前称重，以便记载充入量，氟瓶残存量。
3当充注到系统压力为0.6MPa（表压）时，暂停充注，用检漏器对焊口，阀等各处仔细检查一遍，证明系统确无泄漏后再用压缩机继续加氟。
7.13试运转和降温投产
系统充氟后可转入试运转，检查系统是否正常，充入的氟量是否适当，试运转正常后，进行验收并降温投产，每次进货前两天，运行待用冷库，检查是否运行正常。
7.14其他
本说明未详尽处请参见[冷库制冷设计手册]"氟制冷系统安装和验收"中有关规定。
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