冷库毕业设计冷库耗冷量的计算.docx

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冷库毕业设计冷库耗冷量的计算

3．冷库耗冷量的计算

根据《冷库设计规范》P28页，6.1.1条的规定，冷间冷却设备负荷应按照下式计算：

Φs=Φ1+PΦ2+Φ3+Φ4+Φ5

式中：

Φs一一冷间冷却设备负荷，W；

Φ1一一围护结构的热流量，W；

Φ2一一货物热流量，W；

Φ3一一通风换气量，W；

Φ4一一电动机运转热流量。

W；

Φ5一一操作热流量。

W；

P一一货物热流量系数。

冷却间，冷冻间，货物不经过冷却进入冷却物冷藏间的货物热流量系数P应该取.1.3，其他冷间取1.0。

3.1围护结构的热流量

根据《冷库设计规范》6.1.6条的规定，围护结构的热流量应按照下式计算：

式中：

Φ1一一围护结构的热流量，W；

kw一一围护结构传热系数，W/（m2.Oc）；

Aw一一围护结构传热面积，m2；

a一一围护结构两侧温差修正系数；

θn一一围护结构外侧计算温度，Oc；

θn一一围护结构内侧计算温度，Oc。

3.1.1围护结构传热系数kw

①墙，重体结构，按稳定传热计算。

A．墙体示意图。

C.说明：

a．αw，αn见《冷库设计规范》P19页表4.4.6条的规定。

b．建筑材料的热物性参数，见《冷库设计规范》P 117页表11条的规定。

c．导热系数用（设计采用导热率）。

d．二毡三油，冷底子油这些防潮隔汽材料查《条文说明》表12．

e．沥青膨胀珍珠岩砌快保温层按照ρ＝260Kg/m3计算．

②屋顶

Ａ．屋顶示意图．

200厚空气间层，190x190砖墩中距600作法：

C.说明：

a.　空气间层的热阻可以查《供热工程》Ｐ12表1一4．

Ｒx为等效导热率．Ｒλ＝θ／Ｒx．

架空层的平均导热率：

b.3%的坡度100~400水泥焦渣找坡层，按照平均250厚来计算．

水泥焦渣近似取白灰焦渣来代替。

本建筑材料的热物性参数：

ρ＝1000Kg/m3;λ=0.291W/（m.Oc）;C=0.75kJ/Kg.Oc;S=3.95W/（m.Oc）

资料来源：

河北水产学校编的《冷藏库设计》附录．

c．水泥粉刷按照水泥沙浆来处理。

经查《供热工程》Ｐ12表1一4,Ｒx＝0.198W/（m2.Oc）．

λx=δ／Ｒx=0.2/0.198=1.01W/（m.Oc）

=[0.81×0.192+1.01×（0.62-0.192）]/0.62=0.99W/（m.Oc）

③地坪

Ａ．地坪的剖面示意图．

Ｃ．说明：

a．按照《冷库设计规范》4.4.6条的规定的注，直接铺设在土壤上的地面αn不计．

b．炉渣按照ρ＝660Kg/m3来取值．

④　库门　　M103一1824型冷藏库门，见国标J64

（一）．

Ａ．门的剖面示意图．

3.2.2.防止围护结构结露的校核计算。

按照《冷库设计规范》4.4.7条的规定，围护结构德R≥Rmin

Rmin=（tg-td）/（tg-tl）×b×Rw

式中，Tg一一围护结构高温侧气温；

按照《冷库设计规范》3.0.6条的规定来取夏季空调日平均温度；

Td一一围护结构低温侧气温；

Tl一一高温侧空气的露点温度；

按照《冷库设计规范》3.0.6条的规定,室外相对湿度采用最热月平均相对湿度；

b一一热阻修正系数；

围护结构热惰性指标D≥4,b=1.1；其它，b=1.2；

D一一围护结构热惰性指标，按照《冷库设计规范》4.4.8条的规定来计算；

Rw一一围护结构外表面德换热热阻，按照《冷库设计规范》4.4.6条的规定来计算。

经查《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ-19-87,P138附录2.1，

Tg=30.1oC,Td=0oC，最热月平均相对湿度φ=83%.

再查《实用制冷工程设计手册》，得到tl=26.5oC.

具体数据代入后，见表格所示。

3.2.3.围护结构面积Aw《%,oC,8_____________________________________________________________________________________________________________________

按照《冷库设计规范》6.1.7条的规定,

a．屋面，地面和外墙的长和宽，应该自外墙外表面到外墙外表面或者外墙外表面到内墙中或者内墙中至内墙中计算。

b．楼板和内墙长，宽应该自外墙内表面至外墙内表面或者外墙内表面至内墙中或者内墙中至内墙中计算。

c．外墙的高度：

地下室或者底层，应该自地坪的隔热层下表面到上层楼面计算；中间层应该自该层楼面至上层楼面来计算；顶层应该自该层楼面至顶部隔热层上表面计算。

d．内墙的高度，地下室，底层或者中间层应该自该层楼面至上层楼面来计算；顶层应该自该层楼面至顶部隔热层下表面计算。

各层的面积计算标准如下图：

4.a一一围护结构二侧温差修正系数

按照《冷库设计规范》附录B01-1得到：

D≥4的外墙，冷却物冷藏间a=1.1；

D≥4相领油常温房间的外墙，冷却物冷藏间，a=1；

D≥4的无阁楼屋面，屋面油通风层，冷却物冷藏间，a=1.3；

冷间地面下部无通风等加热设备时，a=0.2；

5.围护结构外侧计算温度θw

按照《冷库设计规范》6.1.8条的规定,

a.计算外墙，屋面与顶棚时，围护结构外侧的计算温度应该按照《冷库设计规范》3.0.6条的，规定采用，即夏季空调日平均温度。

b.计算内墙与楼面时，围护结构外侧的计算温度应该取其邻室的室温。

当邻室为冷却间或者冻结间时，应该取该冷间空库保温温度。

空库保温温度，冷却间按照10oC，冻结间按照-10oC计算。

c.冷间地面隔热层下设有加热装置时，起外侧温度按照1~2oC计算；冷间地面下没有加热装置或者地面隔热层下为自然通风架空层时，其外侧的计算温度应该采用夏季空调日平均温度。

6.围护结构内侧计算温度θn

θn=0oC

7.列表计算Q1

a.相邻有常温房间的外墙；

b.相邻无常温房间的外墙；

c.门，D≤4，参见《冷库设计规范》附表2.1。

8.列表计算汇总。

房间

101

102

201

301

名称

外墙

内墙1

内墙2

地坪

外墙

门

内墙

地坪

外墙

门

外墙

门

屋顶

Kw

0.36

0.357

0.357

0.3157

0.357

0.449

0.357

0.3175

0.357

0.449

0.357

0.449

0.28

A

158

11.4

25.7

266.75

140.265

4.32

56.931

283

392.5

4.32

392.5

4.32

550

a

1.1

1

1

0.2

1.1

1.5

1

0.2

1.1

1.5

1.1

1.5

1.3

θw

30.1

θn

0

Q

1870

122.5

303.7

507

1658

88

612

541

4640

88

4640

88

6030

Φ1X

2803

2898

4727

10757

Φ1

21185

3.3．Φ2——货物热流量

按照《冷库设计规范》6.1.9条的规定,

Φ2=Φ2a+Φ2b+Φ2c+Φ2d

式中：

Φ2一一货物热流量，W；

Φ2a一一食品热流量，W；

Φ2b一一包装材料，运载工具热流量，W；

Φ2c一一货物冷却时的呼吸热流量，W；

Φ2d一一货物冷藏时的呼吸热流量，W；

式中：

Φ2一一货物热流量，W；

m一一冷间的每日进货质量，Kg；

h1一一货物进入冷间初始温度的比焓，KJ/Kg；

h2一一货物进入冷间终止温度的比焓，KJ/Kg；

t一一货物加工时间，（h）；对于冷藏间取24小时。

Bb一一货物包装材料或者运载工具质量系数；

Cb一一货物包装材料或者运载工具的比热容，KJ/Kg.oC；

θ1一一货物包装材料或者运载工具进入冷间时的温度，oC；

θ2一一货物包装材料或者运载工具在冷间内终止降温时的温度，oC；

φ’一一货物冷却初始温度时，单位质量的呼吸热流量，W/Kg；

φ”一一货物冷却终止温度时，单位质量的呼吸热流量，W/Kg；

mz一一冷却物冷藏间的冷藏质量，Kg；

1/3.6一一1Kg/h换算成1/3.6W的数值。

注：

（1）仅鲜水果，鲜蔬菜冷藏间计算Φ2c，Φ2d。

（2）如果冷冻过程中需要加水时，应该把水的热流量加入上式。

按照《冷库设计规范》6.1.10条的规定,冷间每日进货质量m应该不大于该间计算吨位的8%计算，但是对于整个冷库而言，并无最大规定。

（3）101,102冷间，考虑到进出货物的方便性，其每日进货量按照其吨位的8%计算，然后，再平分给201，301房间。

考虑到实际情况，可以将货物德入库量达到其吨位的20%，《冷库设计规范》这样规定的原因是，为了减少库内的温度波动。

式中的C一一查《冷藏库制冷设计手册》P160页表3—20，

C苹果=0.92Kcal/Kg.oCC梨=0.90Kcal/Kg.oC

C杏=0.88Kcal/Kg.oCC桔=0.87Kcal/Kg.oC

θ’1一一货物进入冷间温度，按照《冷库设计规范》6.1.13条，可以用最热月空气调节用日平均温度，oC；

t一一货物德冷却时间，按照《冷库设计规范》6.1.13条，取24小时。

经查《冷库设计规范》6.1.11条,货物包装材料或者运载工具质量系数对于鲜水果，Bb=0.25。

按照《冷库设计规范》6.1.12条的规定,货物包装材料或者运载工具进入冷间时的温度应该按照下表取值：

1.在本库包装的货物，货物包装材料或者运载工具进入冷间时的温度应该按照夏季空气调节日平均温度乘以生产旺月的温度修正系数，该系数按照表6.1.12取值：

月份

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

系数

0.1

0.15

0.4

0.5

0.7

0.86

1.0

1.0

0.83

0.62

0.4

0.2

2.自外库调入的已包装的货物，其包装材料温度应该为货物进入冷间的温度。

其运载工具的温度按照本条1款“运载工具温度”计算。

按照《冷库设计规范》6.1.13条的规定,鲜蛋，水果，蔬菜的进货温度，按照当地生产旺季的月平均温度计算。

货物冷却终止温度时，单位质量的呼吸热流量φ”，可以在《冷藏库制冷技术手册》P150页表3一4作图法求φ”。

主要果蔬的呼吸热

温度（OC）

0

2

5

10

15

20

苹果（伏）

8.3-15.8

12.1-17.9

13.3-27.1

35.4-52.1

45.8-79.2

50-104.2

苹果（秋）

4.6-9.2

9.2-11.7

11.7-17.9

17.5-26.7

23.8-50

37.5-62.5

杏

13.3-14.6

16.3-22.9

28.3-47.9

54.2-87.5

75-133.3

116.7-170.8

桔

4.2-4.9

5.4-10.8

9.2-16.3

17.9-30

31.3-47.9

57.9-59.2

梨（秋）

6.7-9.2

9.2-19.2

15-35.4

20-47.9

70.8-108.3

83.3-187.5

梨（伏）

6.7-12.5

11.3-22.5

18.8-39.6

25-54.2

87.5-137.5

100-229.2

桃

10.8-16.3

15-18.8

21.7-35

54.2-79.2

75-112.5

120.8-156.3

运用曲线拟合法，近似求所需要的果蔬呼吸热，如下：

苹果（伏）φ30’’=93千卡/吨。

小时

苹果（秋）φ30’’=75千卡/吨。

小时

梨（伏）φ30’’=215千卡/吨。

小时

梨（秋）φ30’’=200千卡/吨。

小时

根据所给资料，新鲜水果每日的进库量为40吨，计算每个冷间的日进货质量。

M101=111×8%=8.88吨M102=118×8%=9.44吨

M201=M301=（40－8.88－9.44）/2=10.84吨

h1一h2=C（θ’1一θ’2）=（0.92×0.7+0.9×0.3）×30.1×4.2=115.5KJ/Kg

经查《冷藏库制冷技术手册》P146页表3一12：

木板类：

C=0.6Kcal/Kg.oC纸类：

C=0.35Kcal/Kg.oC

C’=0.6×0.3+0.35×0.7=0.425Kcal/Kg.oC

θ1=.30.1oCθ2=0oC

φ’1苹果=（93+75）/2=84Kcal/T.hφ’’2苹果=（12.1+9.8）/2=9.5Kcal/T.h

φ’1梨=（200+215）/2=207.5Kcal/T.hφ’’2梨=8.775Kcal/T.h

代入：

得到每个房间的货物热流量如下：

各房间货物热流量

房间号

101

102

201

301

φ2x

15

16

19.4

19.3

φ2

69.7

3.4φ3一一通风换气热流量

根据《冷库设计规范》P34页，6.1.14条的规定，

式中：

φa一一冷间换气热流量，W；

φb一一操作人员需要的新鲜空气热流量，W。

对于高温库而言，

式中：

hw一一冷间外空气的比焓，KJ/Kg；t=30.10Cψ=67%

hn一一冷间内空气的比焓，KJ/Kg；t=00Cψ=90%

根据《冷库设计规范》3.0.6条第二点的规定，最热月14时日平均温度以及通风温度求室外空气的比焓。

n一一换气次数，一般取2~3次/日；

Vn一一冷间内净体积，m3;（扣除柱子）

ρn一一冷库内空气密度，Kg/m3；

24一一1天换算成为24小时的数值。

经查《实用制冷工程设计手册》P238附图11得：

Hw=80KJ/KgHn=8KJ/Kgn=2Vn见下表ρn=.1.294Kg/m3

具体计算结果入下表：

房间号

101

102

201

301

Hw（KJ/Kg）

80

Hn（KJ/Kg）

8

Hw-Hn（KJ/Kg）

72

n（次/日）

2

Vn（m3）

869.36

922.54

1812.4

1782.68

ρn（Kg/m3）

1.294

φ3x（W）

1878

1993

3915

3851

φ3（W）

11.637

新风机型号

30K4-11/2.5

30K4-11/2.5

30K4-11/3.5

新风机型号及性能

型号

直径

面积

转速

风量

全压

效率

台数

功率

30K4-11/2.5

250

0.04

2790

2140

13

0.66

2

0.25

30K4-11/3.5

350

0.049

2800

3720

22

0.66

2

0.4

3.5．φ4一一电动机运转热流量

根据《冷库设计规范》P34页，6.1.15条的规定，

式中：

Pd一一电动机额定功率，KW；

ξ一一热能转化系数，电动机在冷间内时应该取1,电动机在冷间外时应该取0.75;

b一一电动机运转时间系数，对于冷风机取1，其它按照8小时的时间来计算。

各房间电动机运转热流量计算表

房间号

101

102

201

301

设备

冷风机

叉车

新风机

冷风机

叉车

新风机

冷风机

叉车

新风机

冷风机

叉车

新风机

Pd

6

2.75

0.2

6

2.75

0.2

12

5.5

0.4

12

5.5

0.4

ξ

1

1

0.75

1

1

0.75

1

1

0.75

1

1

0.75

b

1

1/3

1/24

1

1/3

1/24

1

1/3

1/24

1

1/3

1/24

Pdξb

6

0.92

0

6

0.92

0

12

1.83

0.01

12

1.83

0.01

φ4x

6.92

6.92

13.84

13.84

φ4

41.52

3.6．φ5一一操作热流量

根据《冷库设计规范》6.1.16条的规定，操作热流量应该按照下式计算：

式中：

φ5a一一照明热流量，Ｗ；

　　　φ5b一一每扇门的开门热流量，Ｗ；

　　　φ5c一一操作人员热流量，Ｗ；

　　　φd一一每平方米地板面积照明热流量，冷间可以取2.3Ｗ/m2；

Ａd一一地板面积，m2；

　　　nk‘一一门数量；

　　　nk一一每日开门换气次数，可以按照《冷库设计规范》图6.1.16条取值。

Vn一一冷间内净体积，m3;（扣除柱子）

　hw一一冷间外空气的比焓，KJ/Kg；

hn一一冷间内空气的比焓，KJ/Kg；

Ｍ一一空气幕修正系数，可以取0.5；不设气幕时应该取1.0；

　　　ρn一一冷库内空气密度，Kg/m3；

　　　3/24一一每日操作时间系数，每日按照3小时计算；

　　　nr一一操作人员数量；

　　　φr一一每个操作人员产生的热量，Ｗ，冷间设计温度大于等于零下5摄氏度时，易取279W，冷间设计温度小于零下5摄氏度时，易取379W。

各房间操作转热流量计算表

房间号

101

102

201

301

φd

2.3

Ａd

233.4

247.7

486.6

486.6

φdＡd

536.82

569.71

1119.18

1119.18

nk‘

1

nk

2

1.9

1.5

1.5

Vn

876.8

933.7

1831

1801

hw一hn

72

Ｍ

0.5

ρn

1.294

nr

5

10

φr

297

φ５x

1658

1702

2951

2927

φ５

9238

按照库房编号，将各库房的耗冷量汇总：

各冷间耗冷量汇总表

房间号

101

102

201

301

合计

φ1x

2.8

2.9

4.73

10.756

21.1

φ2x

15

16

19.4

19.3

69.7

φ3x

1.878

1.993

3.915

3.851

11.637

φ4x

6.920

6.920

13.84

13.84

41.52

φ５x

1.658

1.702

2.951

2.927

9.238

φs

32.84

34.325

50.53

56.66

174.2

总计

174.2