南通市某冷冻冷藏库设计解读.docx

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南通市某冷冻冷藏库设计解读

南通市某冷冻冷藏库设计

目 录

1. 绪 论 3

2. 工程概况 3

2.1 设计题目 3

2.2 设计目的 3

2.3 设计的原始资料 3

3.1 冷库实际吨位的计算 3

3.2 冷库热负荷的计算 3

3.2.1计算维护结构的传热系数 3

3.2.2室内外温差流入冷库热量的计算 3

3.2.3货物在冷库内降温所释放的热量 3

3.2.4冷却间、冻结间生产能力的计算 3

3.2.6因通风换气带来的热量 3

3.2.7由于电机及其它设备带来的热量 3

3.2.8由于照明和操作带来的热量 3

3.3 制冷系统方案的确定 3

3.3.1根据冷库热负荷，确定制冷量 3

3.3.2确定制冷剂种类和制冷系统形式 3

3.3.3制冷系统供冷方式的确定 3

3.3.4蒸发温度的确定 3

3.3.5冷凝器类型及冷凝温度的确定 3

3.4 制冷系统的热力计算 3

3.4.1-6℃蒸发回路热力计算 3

3.4.2-33℃蒸发回路热力计算 3

3.5 压缩机的选型 3

3.5.1压缩机的选型原则及工作条件 3

3.5.2压缩机的选择 3

3.6 冷凝器的选型 3

3.6.1冷凝器的热负荷计算 3

3.6.2计算冷凝面积 3

3.6.3计算冷却水用量 3

3.7 辅助设备的选型计算 3

3.7.1油分离器的选型计算 3

3.7.2低压循环贮液桶的选型计算 3

3.7.3高压贮液器的选型计算 3

3.7.4氨液分离器的选型计算 3

3.7.5集油器的选型 3

3.7.6中间冷却器的选型 3

3.7.7氨泵的选型 3

3.7.8空气分离器的选型 3

4 冷藏库的设计 3

4.1 蒸发器的面积的计算 3

4.2 选择制冷形式和相关设备 3

4.3 冷间气流组织 3

4.4 系统融霜方式 3

4.5 机房的机器设备布置 3

4.5.1设备的布置 3

4.5.2管道的布置及计算 3

4.6 保温层选择 3

4.7 机房的机器设备布置原则及方法 3

4.7.1布置原则 3

4.7.2平面布置方法 3

4.7.3机器设备的布置形式 3

4.7.4制冷压缩机的布置 3

4.7.5辅助设备的布置：

 3

4.7.6冷风机的布置 3

4.7.7顶排管的布置 3

4.7.8管道布置 3

5 制冷工艺安装说明书 3

5.1 氨压缩机 3

5.2 辅助设备 3

5.3 冷却排管 3

5.4 冷风机 3

5.5 测量仪器 3

5.6 阀门 3

5.7 系统管道 3

5.8 系统检验 3

5.8.1系统试压 3

5.8.2系统排污 3

5.8.3系统抽空实验 3

5.8.4系统氨试漏 3

5.9 管道油漆 3

5.10 系统灌氨 3

5.11 试运转 3

5.12 验收投产 3

6 技术经济分析 3

结论 3

致谢 3

参考文献 3

1. 绪 论

   当前世界上随着人口的增长，蔬菜、动物蛋白质等的生产，已跟不上人类消费的需要。

为了提高供应水平，世界各国除大力发展畜牧、捕捞、种植等事业外，一个重要手段是在流通环节中千方百计地保持易腐食品的质量，减少损耗。

目前世界工业发达国家对易腐食品的收购、加工、运输和分配都已形成了“食品冷藏链”，也就是说，使食品从收获、加工、贮运到销售等所有环节都一直处在低温环境之中，以保持食品的质量并防止污染。

本次设计主要目的是一个中小型冷库，是以《制冷技术》为基础的综合设计。

冷库的概念是利用降温设施创造适宜的湿度和低温条件的仓库。

又称冷藏库。

是加工、贮存农畜产品的场所。

冷藏库主要建设在大中城市、人口较多的交通枢纽，专门贮藏经过冷加工的食品，以供调节淡旺季节、保证市场供应、提供外贸出口和做长期贮备之用。

其特点是冷藏容量大并考虑多种食品贮藏。

压缩式制冷是根据制冷原理将压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器，以及为了使制冷效能更高、运行更安全的辅助设备（如油分离器、贮液器、气液分离器、循环储液桶、集油器、阀件、仪表等）用管道来连接组成的一个

闭合制冷循环。

此次设计包括了：

1.根据冷库的尺寸、储藏货物的种类，计算冷库的吨位；2.冷库热负荷计算；3.制冷机房的设计；4.冷藏库的设计等。

   通过本次课程设计，我们可以获得综合运用所学的基本理论、基本知识、基本技能，独立分析和解决实际问题的能力，培养严肃、认真、科学的工作态度和勇于进取开拓的创新精神。

2. 工程概况

2.1 设计题目

xx综合性冷库设计

2.2 设计目的

通过本设计，了解冷藏库的特点、分类等。

了解冷藏库制冷设计的内容、程序和基本原则，熟悉相关的标准和规范，掌握冷藏库设计计算的步骤、方法以及施工图的绘制，巩固已学习的理论知识和实践知识，为今后解决实际的工程技术问题打下基础。

2.3 设计的原始资料

2.3.1已知条件

动力：

220/380伏电源

水源：

自来水

2.3.2室外气象资料

根据《制冷工艺设计手册》附录查询xx市室外气象资料：

地理位置:

北纬32º01′；东经120º51′;海拔5.3m。

大气压力：

冬季102.258Kpa；夏季100.391Kpa。

室外计算干球温度：

采用夏季空气调节日平均温度30℃。

室外计算湿球温度：

采用历年平均不保证50h的湿球温度28.7℃。

室外计算相对湿度：

夏季通风72%。

2.3.3土建尺寸

冷却间建筑尺寸为18x12m，面积为216m2,共一间

冷却间建筑尺寸为18x12m，面积为216m2,共一间

冷却物冷藏间建筑尺寸为18x12m，面积为216m2,共三间，面积为648m2

冻结物冷藏间建筑尺寸为18x12m，面积为216m2,共三间，面积为648m2

房间净高均为6m

2.3.4土建材料

地面：

100mm厚钢筋混凝土防护层    

200mm厚膨胀珍珠岩          

1毡2油隔气层              

200mm厚素混凝土        

300mm厚炉渣

外墙：

370mm厚实心粘土砖墙       

1毡2油隔气层         

300mm厚膨胀珍珠岩         

内分隔墙：

240mm厚砖墙（不加保温层）

常温穿堂内墙：

240mm厚内防护砖墙    

150mm厚聚苯板      

1毡2油隔气层    

180mm厚外防护砖墙  

顶棚

100mm厚钢筋混凝土防护层 

200mm厚膨胀珍珠岩   

1毡2油隔气层   

100mm厚钢筋混凝土楼板  

  150mm厚聚苯板  

1毡2油隔气层   

20mm厚木棱骨定钢板网水泥砂浆

3. 制冷机房设计

3.1 冷库实际吨位的计算

 冷库内所有的冷却物冷藏间、冻结物冷藏间的容量总和，是标志该冷库的总容量，

也称为冷库贮藏吨位数，其计算公式为：

                                                      （3.1）

式中G----冷库贮藏吨位﹝t﹞

V----冷间的公称容积（m3）

ρ----食品的计算密度（kg/m3）

1000----吨和千克间的数值变换（kg/t）

根据冷库设计规范制冷工艺设计表2-2查得：

冻猪白条肉的密度为ρ=400kg/m3

鲜蔬菜的密度为ρ=230kg/m3

查表2-3得：

η=0.6

对于蔬菜计算冷却物冷藏间的吨位

G=648x6x230x0.6/1000=536.5（t）

对于肉类计算冻结物冷藏间的吨位

G=648x6x400x0.6/1000=933.12（t）

3.2 冷库热负荷的计算

3.2.1计算维护结构的传热系数

围护结构的传热系数K值应按下式计算：

                                       （3.2）

式中 k----围护结构的传热系数（W／m²•℃）；

 ----围护结构外表面放热系数（w/m²•℃）；

    ----围护结构内表面放热系数（w/m²•℃）；

  ----围护结构各构造层的厚度（m）;

  ----围护结构各构造层的热导率（w/m•℃）

 地面传热系数的计算

   100mm厚钢筋混凝土防护层   λ=1.5468w/m•℃

200mm厚膨胀珍珠岩         λ=0.1047w/m•℃

1毡2油隔气层              M=0.0258m•℃/w

200mm厚素混凝土           λ=1.5119w/m•℃

300mm厚炉渣               λ=0.2908w/m•℃

∴∑δi/λi

=0.1/1.5468+0.2/0.1047+0.0258+0.2/1.5119+0.3/0.2908

=3.1645

外墙传热系数的计算

370mm厚实心粘土砖墙     λ=0.8141w/m•℃

1毡2油隔气层            M=0.0258m•℃/w

300mm厚膨胀珍珠岩       λ=0.1047w/m•℃

∴∑δi/λi

=0.37/0.8141+0.0258+0.3/0.1047

=3.3448

常温穿堂内墙传热系数的计算

240mm厚内防护砖墙       λ=0.8141w/m•℃

150mm厚聚苯板           λ=0.0465w/m•℃

1毡2油隔气层            M=0.0258m•℃/w

180mm厚外防护砖墙       λ=0.8141w/m•℃

∴∑δi/λi

=0.24/0.8141+0.15/0.0465+0.0258+0.18/0.8141

=3.7677

内分割墙传热系数的计算

240mm厚砖墙（不加保温层）λ=0.8141w/m•℃

∴∑δi/λi

=0.24/0.8141=0.295

顶棚传热系数的计算

100mm厚钢筋混凝土防护层     λ=1.5468w/m•℃

200mm厚膨胀珍珠岩           λ=0.1047w/m•℃

1毡2油隔气层                M=0.0258m•℃/w

100mm厚钢筋混凝土楼板       λ=1.5468w/m•℃

150mm厚聚苯板               λ=0.0465w/m•℃

1毡2油隔气层                M=0.0258m•℃/w

20mm厚木棱骨定刚板网水泥砂浆 λ=0.9304w/m•℃

∴∑δi/λi

=0.1/1.5468+0.2/0.1047+0.0258+0.1/1.5468+0.15/0.0465+0.258+0.02/0.9304

=5.3369

围护结构传热系数计算见表3-1。

表3-1.维护结构传热系数

冷间名称 围护结构名称 aw      an 　Σ 总热阻R。

  （W／m²•℃） 传热系数K  （W／m²•℃）

  W／m²•℃　 　W／m²•℃ 　δi/λi  

冷却间 外墙 23.00 29.00 3.345 3.423 0.292 

 常温穿堂内墙 29.00 29.00 3.768 3.768 0.265 

 内分隔墙 29.00 29.00 0.295 0.295 3.390 

 地面 8.00 29.00 3.165 3.324 0.301 

 顶棚 8.00 29.00 5.337 5.496 0.182 

冻结间 外墙 23.00 29.00 3.345 3.424 0.292 

 常温穿堂内墙 29.00 29.00 3.768 3.768 0.265 

 内分隔墙 29.00 29.00 0.295 0.295 3.390 

 地面 8.00 29.00 3.165 3.324 0.301 

 顶棚 8.00 29.00 5.337 5.496 0.182 

冷却物冷藏间 外墙 23.00 18.00 3.345 3.445 0.290 

 常温穿堂内墙 12.00 18.00 3.768 3.768 0.265 

 内分隔墙 12.00 18.00 0.295 0.295 3.390 

 地面 8.00 18.00 3.165 3.263 0.306 

 顶棚 23.00 18.00 5.337 5.436 0.184 

冻结物冷藏间 外墙 23.00 12.00 3.345 3.472 0.288 

 常温穿堂内墙 0.00 0.00 3.768 3.768 0.265 

 内分隔墙 12.00 12.00 0.295 0.295 3.390 

 地面 8.00 12.00 3.165 3.290 0.304 

 顶棚 23.00 12.00 5.337 5.464 0.183 

3.2.2室内外温差流入冷库热量的计算

 冷库的库房是一个用冷来加工的冷加工车间，正是因为库房的温度低，凡是比它温度高的热源就要向库内侵入热量或散发热量，如外界环境，尽管在冷库的维护结构中做有隔热层，但是只要有温差存在，总要有一部分热量渗入，耗掉冷量。

通过维护结构传入热量计算公式为：

                     =K•A•α（-）                               （3.3） 

式中Q1----围护结构传入热量（w）       

  K----围护结构传热系数（W／m²•℃）;

A----围护结构的传热面积（m²）；

 α----围护结构两侧温差修正系数；

  ----围护结构外侧的计算温度（℃）；

     ----围护结构内侧的计算温度（℃）

计算时应该注意维护结构传热面积计算需符合下列规定：

a.屋面、地面和外墙的长、宽度应该自外墙外表面至外墙外表面或外墙外表面至内墙中或内墙中至内墙中计算。

b.楼板和内墙长、宽度应自外墙内表面至外墙内表面或外墙内表面至内墙中或内墙中至内墙中计算。

c.外墙的高度：

地下室或底层，应自地坪的隔热层下表面至上层楼面计算。

d.内墙的高度：

地下室或底层和中间层，应自该层地面、楼面至上层楼面计算；顶层应自该层楼面至顶部隔热层下表面计算。

围护结构传入热量计算见表3-2。

.

表3-2维护结构传入热量

库号 冷间名称 部位 长（m） 宽（高）（m） A（㎡） K a tw tn Q1=K*A*a*（tw-tn） 合计

101 冷却间 北外墙 12.74 6.50 82.81 0.29 1.1 30 4 686.83 5677.47 

  西外墙 18.46 6.50 119.96 0.29 1.1 30 4 994.93 

  东外墙 18.46 6.50 119.96 0.27 0.7 30 4 578.56 

  南内墙 11.26 6.00 67.56 3.39 1 7 4 687.09 

  地面 18.46 12.74 235.12 0.30 0.7 30 4 1283.74 

  顶棚 18.46 12.74 235.12 0.18 1.3 30 4 1446.34 

103 冷却物冷藏间 西外墙 18.00 6.50 117.00 0.29 1.1 30 7 858.43 5157.24 

  东外墙 18.00 6.50 117.00 0.27 1.1 30 7 784.43 

  南内墙 11.26 6.00 67.56 3.39 1 9 7 458.06 

  北内墙 11.26 6.00 67.56 3.39 1 10 7 687.09 

  地面 18.00 12.74 229.32 0.30 0.7 30 7 1107.62 

  顶棚 18.00 12.74 229.32 0.18 1.3 30 7 1261.63 

105 冷却物冷藏间 西外墙 18.00 6.50 117.00 0.29 1.1 30 7 858.43 4928.21 

  东外墙 18.00 6.50 117.00 0.27 1.1 30 7 784.43 

  北内墙 11.26 6.00 67.56 3.39 1 9 7 458.06 

  南内墙 11.26 6.00 67.56 3.39 1 9 7 458.06 

  地面 18.00 12.74 229.32 0.30 0.7 30 7 1107.62 

  顶棚 18.00 12.74 229.32 0.18 1.3 30 7 1261.63 

107 冷却物冷藏间 西外墙 18.46 6.50 119.96 0.29 1.1 30 7 880.13 5132.01 

  东外墙 18.46 6.50 119.96 0.27 1.1 30 7 804.26 

  北内墙 11.26 6.00 67.56 3.39 1 9 7 458.06 

  南外墙 12.74 6.50 82.81 0.27 1.1 30 7 560.44 

  地面 18.46 12.74 235.12 0.30 0.7 30 7 1135.61 

  顶棚 18.46 12.74 235.12 0.18 1.3 30 7 1293.52 

102 冻结间 北外墙 12.74 6.50 82.81 0.29 1.05 30 -23 1336.43 11524.92 

  西外墙 18.46 6.50 119.96 0.27 1.05 30 -23 1769.04 

  东外墙 18.46 6.50 119.96 0.29 1.05 30 -23 1935.93 

  南内墙 11.26 6.00 67.56 3.39 1 -18 -23 1145.14 

  地面 18.46 12.74 235.12 0.30 0.7 30 -23 2616.85 

  顶棚 18.46 12.74 235.12 0.18 1.2 30 -23 2721.52 

104 冻结物冷藏间 西外墙 18.00 6.50 117.00 0.27 1.05 30 -18 1562.65 14727.87 

  东外墙 18.00 6.50 117.00 0.27 1.05 30 -18 1565.60 

  北内墙 11.26 6.00 67.56 3.39 1 10 -18 6412.80 

  南内墙 11.26 6.00 67.56 3.39 1 -16 -18 458.06 

  地面 18.00 12.74 229.32 0.30 0.7 30 -18 2311.55 

  顶棚 18.00 12.74 229.32 0.18 1.2 30 -18 2417.22 

106 冻结物冷藏间 西外墙 18.00 6.50 117.00 0.27 1.05 30 -18 1562.65 8773.13 

  东外墙 18.00 6.50 117.00 0.27 1.05 30 -18 1565.60 

  北内墙 11.26 6.00 67.56 3.39 1 -16 -18 458.06 

  南内墙 11.26 6.00 67.56 3.39 1 -16 -18 458.06 

  地面 18.00 12.74 229.32 0.30 0.7 30 -18 2311.55 

  顶棚 18.00 12.74 229.32 0.18 1.2 30 -18 2417.22 

108 冻结物冷藏间 西外墙 18.46 6.50 119.96 0.27 1.05 30 -18 1602.15 22662.26 

  东外墙 18.46 6.50 119.96 0.27 1.05 30 -18 1605.18 

  南外墙 12.74 6.50 82.81 3.39 1.05 30 -18 14148.59 

  北内墙 11.26 6.00 67.56 3.39 1 -16 -18 458.06 

  地面 18.46 12.74 235.12 0.30 0.7 30 -18 2369.98 

  顶棚 18.46 12.74 235.12 0.18 1.2 30 -18 2478.32 

3.2.3货物在冷库内降温所释放的热量

货物在冷却、冻结、贮藏时，进货的温度比较高，冷间的设计温度比较低，存在温差，货物要向库内散发热量，引起库房的耗热量。

冷间的作用不同，加工货物的热量也各不相同。

对于水果、蔬菜等活性食品除计算冷却热量外，还要计算食品呼吸热，所以货物热量也要所有冷间逐间进行计算。

货物热量的计算公式为：

Q2=Q2a+Q2b+Q2c+Q2d

             （3.4）式中 ----货物放热量（W）；

    ----包装材料和运输工具放热量（W）；

    ----食品冷加工过程的呼吸热（W）；

   ----食品冷藏过程的呼吸热（W）;

 ----每日进货量，按的5%计算，（kg）；

 ----冻结物冷藏间的冷藏量（kg）；

        ----货物冷却时间，（h）；

     ----货物包装材料或运输工具的重量系数；

 ----包装材料或运输工具的比热容（kJ/kg•℃）；

 ----包装材料或运输工具进入冷间的初始温度、在冷间内终止降温时的温度（℃）；

 ----货物进入冷间初始温度、终止温度时的比焓（kJ/kg）；

 ----食品冷却始温度时和终温度时的呼吸热量（W/kg）;

    ----1kJ/h换算成W的数值。

计算时应注意：

a.仅新鲜水果、蔬菜的冷藏间计算、；

b.冷间每日进货量下列规定取值:

①）冷却间或冻结间应按设计加工能力计算；

 ②存放果、蔬的冷藏间按不大于该间冷藏吨位的8%计算；

③无外地调入货物的冷库，其冻结物冷藏间每日进货量一般宜按该库的每日冻结量计算，如该进货量大于按该冷藏吨位5%计算进货量时，则应按该间冷藏吨位的5%计算。

c.包装材料或运载工具进入冷间时的温度应按下列规定取值:

①在本冷间进行包装的货物，其包装材料或运载温度的取值应按夏季空气调节日平均温度乘以生产旺月的温度修正系数。

②自外地调入已包装的货物，其包装材料温度应为该货进入冷间时的温度，其运载工具温度的取值也是按夏季空气调节日平均温度乘以生产旺月的修正系数。

d.货物进入冷