毕业设计成都市冷食品冷藏库.docx

1、毕业设计成都市冷食品冷藏库毕业设计计算说明书1. 设计题目 成都市冷食品冷藏库2. 设计依据和基础资料21 设计依据（1） 冷库设计规范（GB50072-2001）（2） 采暖通风与空气调节设计规范（GBJ19-87 2001版）（3） 冷库建筑施工图22 设计基础资料221 原始数据1） 冷库库温按一层0；二层-23；三层0进行设计（温度要求自控），相对湿度按90%计算（湿度不要求自控）。一层、三层变工况库温不小于0。2） 一、三层冷库贮鲜蛋，二层冷库贮藏冰淇淋（重度为535公斤/立方米）。每天按8小时计各层冷库进货量按各层冷库冷藏吨位的5%计算。冰淇淋入库温度为-15。3） 鲜蛋、冰淇淋均

2、用纸箱包装。4） 最大班工作人数，30人（平均每层10人）。5） 要求冷库门设置风幕。6） 库内货物运输。各层库房用电瓶叉车进行运输，叉车功率N=5.5KW。7） 冷却时间按24小时冷却到库温计算。8） 照明、通风换气按冷库常规进行设计选取。222 建筑资料见冷库总体布置及主库和机房的有关建筑图，以及围护结构的组成、构造等说明。223 气象资料采用成都市室外气象资料夏季通风室外计算温度：29 夏季空调日平均温度：28夏季室外平均每年不保证50小时湿球温度：26.7最热月月平均相对湿度：85% 夏季通风室外计算相对湿度：69%3设计内容31 方案设计311 估算耗冷量1） 冷藏间公称容积V1按参

3、考资料1 3.0.1条V1=S净h净其中：S净冷藏间或冰库的净面积（不扣除柱、门斗和制冷设备所占的面积） m2 ;h净房间的净高 m ;用Excel计算V1： 各冷藏间公称容积冷间编号S京 (m2)净高m公称容积m3101240.05 3.73 895.39 102254.60 3.73 949.66 201485.72 3.73 1811.74 301494.65 3.80 1879.67 2）冷藏间贮藏吨位（或冷库计算吨位）G：按参考资料1 3.0.2条：其中：G冷库计算吨位 t ;V1冷藏间或冰库的公称体积 m3 ;冷藏间或冰库的体积利用系数 ；（按参考资料1 表3.0.3）S食品的计算

4、密度 kg/m3 ;（按参考资料1 表3.0.5）本设计冷库一、三层贮鲜蛋，库温为0；二层贮藏冰淇淋，库温为-23。在计算冷库计算吨位时，冷藏间的公称体积应按库温、贮藏食品相同或相近分别进行相加。高温库V1=895.39+949.66+1879.67=3724.72 m3低温库V1=1811.74 m3查参考资料1 表3.0.3高温库 =0.55 低温库 =0.5查参考资料1 表3.0.5冰淇淋S=535 kg/m3 鲜蛋S=260 kg/m3利用Excel计算G：冷库计算吨位冷间编号V1(m3)S (kg/m3)G( t)高温库101895.392600.55128.04 102949.66

5、2600.55135.80 3011879.672600.55268.79 合计3724.72532.63 低温库2011811.745350.5484.64 3） 耗冷量估算根据对各地高低温冷库的调查结果：确定高温库标准工况下冷指标： q0=100kcal/hT=0.1163 kw/ t 上海江浦冷冻厂库温为-20，设计工况下冷指标为79 kcal/ht。根据库温下降1，冷指标上升3%，确定低温库（库温-23）设计工况下冷指标：q0=79（1+9%）=86.11kcal/ht由此低温库（库温-23）设计工况下冷指标取q0=87kcal/ht =0.1012 kw/ t根据 Q= q0G其中：

6、Q冷库需冷量 kw; G冷藏间吨位 t ; q0冷指标 kw/ t ;利用Excel计算G：冷库需冷量冷间编号G(t)q0 (kw/ t)Q标况(kw)高温库101128.040.116314.89 102135.80.116315.79 301268.790.116331.26 合计532.6361.94 冷间编号G(t)q0 (kw/ t)Q设计(kw)低温库201484.640.101249 312 冷库制冷系统选择1）由于冷藏库制冷系统制冷量较大，从经济的角度考虑，国内大中型冷库都采用NH3作工质，同时NH3还具有其它优点，如单位容积制冷能力较大，蒸发压力、冷凝压力适中，吸水性强，不溶

7、于润滑油，对黑色金属无腐蚀作用，不破坏臭氧层，价廉，极易购得，因此广为冷库采用，本设计也采用NH3作工质。2） 制冷压缩机级数选择对于高温库，制冷循环工质压缩比即PK/P08，可采用单级压缩式制冷循环，可选择单级活塞式压缩机或螺杆式压缩机。对于低温库，库温为-23，因此蒸发温度较低，PK/P08，采用双级活塞式压缩机或螺杆式压缩机。对于既有低温库又有高温库的冷藏库，可采用螺杆式压缩机或双级活塞式压缩机带两个蒸发温度；或者用单级活塞式压缩机带高温库，用螺杆式或双级活塞式压缩机带低温库。3） 冷库的各个库房温度不同，制冷系统采用混联式，某些设备能互为备用。313 制冷主机及辅助设备的选择 方案一：

8、采用螺杆式压缩机带两个蒸发温度的氨泵循环系统1） 压缩机的选择查参考资料2 成都市室外湿球温度tS=26.7冷凝器冷却水进水温度 tS1=tS+tS 参考资料3对于机械通风冷却塔 tS=4 参考资料3tS1=26.7+4=30.7冷凝器冷却水出水温度 tS2=tS1+t 参考资料3对立式冷凝器 t=3 参考资料3tS2=30.7+3=33.7冷凝温度 参考资料4根据参考资料1 6.2.6条高温库冷却设备选用冷风机，低温库冷却设备选用排管蒸发温度 t0=tt 参考资料2其中：t冷藏库库温 ；t冷间冷却设备计算温差，根据参考资料1 6.2.11条，冷风机t=710，排管t10；高温库：t0= 0

9、-8= -8低温库：t0= -23 -7= -30查参考资料2 表4-4h5=1752.11kJ/kg h3=676.95 kJ/kg h7=1722.89kJ/kg 氨单级压缩机制冷量设计工况与标准工况换算系数A=1.264 参考资料5表4-10C=1.26461.94=78.3kwkg/skg/s根据热平衡：0.0731752.11+0.0471722.89=（0.073+0.047）=1740.83 kJ/kg查lgP-h图 t1, = -18考虑5过热 t1=-18+5= -13查lgP-h图 =1.04m3/kg h2=2195kJ/kg所需实际排气量 =（0.073+0.047）1

10、.04=0.1248m3/s选择大连冷冻机厂：一台JZKA16 设计工况制冷量95.3kw,理论排气量553m3/h一台JZKA12.5C 设计工况制冷量50kw,理论排气量263m3/h压缩机实际排气量 m3/s 压缩机选择合适冷库负荷大时，同时启动两台压缩机共同用于高低温库，JZKA12.5C型压缩机用于低温库，JZKA16型压缩机用于高温库；负荷减小时，只启动JZKA16型压缩机用于高低温库；负荷较小时，只启动JZKA12.5C型压缩机用于高低温库。2） 冷凝器、冷风机选择（1） 确定冷凝器形式立式冷凝器占地面积小，一般设在室外的冷却水池之上，清洗方便，对于水质要求不高，但水源水量应充足

11、，循环量较大，适用于水源充足、水质较差的地区，考虑成都市的实际情况，用立式冷凝器比较合适，因此选择立式冷凝器。（2） 选择冷凝器 参考资料5其中：压缩机在设计工况下的制冷量 kw； QK冷凝器热负荷 kw；查压缩机样本性能曲线得=95.3+50=145.3 kwkw 参考资料5其中：A冷凝器传热面积 m2; qK冷凝器单位面积热负荷 kw/m2qK=3300w/m2 =3.3 kw/m2 参考资料2表4-11m2考虑10%的富裕量 A=（1+10%）A=70.4 m2选择大连冷冻机厂 立式冷凝器 LN-35型 2台参数：蒸发面积34.8 m2 直径500 m m（3） 选择蒸发器高温库：由调查

12、资料所得 冷风机传热面积/冷藏间净面积=1：1低温库：由参考资料2冷却排管传热面积/冷藏间净面积=1：0.5传热面积汇总表冷间编号冷藏间净面积(m2)冷风机排管传热面积(m2)101240.05240.05102254.6254.6201485.72242.86301494.65494.65选择大连冷冻机厂 冷风机冷风机选择汇总表冷间编号冷风机型号冷却面积(m2/台)台数风量(m3/h)配用电动机101LPLC-2802801240002台YT100L1-2 3kw/台102LPLC-2802801240002台YT100L1-2 3kw/台301LPLC-2802802480004台YT10

13、0L1-2 3kw/台（注：选择时考虑了一定的富裕量）排管：根据参考资料2表4-27光滑U型直式顶排管 长度A=16m 总根数 34 冷却面积 65.62 m2选择四组 总传热面积65.624=262.48 m2（考虑了一定富裕量）3） 其它辅助设备的选择（1） 高压贮液器此设备用来贮存来自冷凝器的高压液态制冷工质，并保证供应调节有关设备的液态制冷工质的循环量，还能起液封作用，防止高压系统气态制冷工质串到低压系统中去。 参考资料16.3.12条其中：贮液器体积系数； 贮液器的氨液充满度，取70%； 冷凝温度下氨饱和液体的比体积 m3/kg ; 制冷装置中每小时氨液总循环量 kg ;kg查参考资

14、料2 表4-4冷凝温度tK=38.2 下 =1.7162L/kg=1 参考资料1 6.3.13条m3选择大连冷冻机厂 一台 ZA-1.5B参数： 容积 1.632 m3 L=3000mm D=800mm（2） 油氨分离器由于制冷压缩机排出高压过热蒸气中挟带一定数量的润滑油，如不能将之分离出去，将影响制冷系统中热交换器传热效率，故设一油氨分离器，以便将高压过热蒸气中润滑油分离出去。 参考资料16.3.9条其中：氨压缩机输气系数（双级压缩时采用高压级输气系数）；V氨压缩机理论输气量（双级压缩时采用高压级理论输气量）m3/h ；Wy油分离器内气体速度，填料式采用0.30.5m/s，其它型式油分离器宜

15、采用不大于0.8 m/s ；V压缩机实际排气量 m3/h；V=0.1443600=518.4 m3/h选择洗涤式油分离器 Wy=0.7 m/sm选大连冷冻机厂 一台YF-100型参数：H=1420mm D=500mm（3） 集油器由于油分离器不能把润滑油全部分离出去，总有一小部分润滑油进入制冷系统设备中，而由这些设备直接对外界放油很不安全，且易于使氨逸到周围环境中去，造成污染，故设集油器以便收集设备中的润滑油，然后再由集油器在低压下放油。系统中高压、低压容器不宜共用一个集油器，以免由于阀门关闭不严或操作失误引起“串压”。因此选择两台集油器，分别用于高压和低压容器。按参考资料3标准工况下制冷量小

16、于250350kw时采用直径150mm的集油器选择大连冷冻机厂 两台 JY-150型 参考资料6参数：D=159 mm H=625 mm（4） 空气分离器制冷系统中，由于在充灌制冷工质前系统有残留空气，添油及充入制冷工质时有空气侵入，检修压缩机时腔内残留空气，蒸发压力低于大气压力时有空气由不严密处渗入等原因，制冷系统中会混有空气和其它不凝性气体，这些气体一般集中在冷凝器中，妨碍冷凝器传热，使压缩机排气压力升高，排气温度升高，压缩机耗功增加，故设空气分离器，将空气及不凝性气体分离出去。按参考资料3标准工况下制冷量小于100万大卡每小时，选小号空气分离器。选择大连冷冻机厂 一台 KF-32型卧式四

17、管式参数： L=1593mm（5） 紧急泄氨器为了防止制冷设备在遇有意外事故和不可抗拒的灾害时引起爆炸，把制冷系统中贮存大量的氨液容器用管路与紧急泄氨器连接，当情况紧急时，通过紧急泄氨器将氨液放出，溶于水中排至经有关部门批准的贮罐或水池。按参考资料3选择重庆冷冻机厂 一台 XA-100型 参考资料6参数： D=108mm L=1100mm（6） 氨泵氨泵强制制冷循环能提高传热、降低（减少）冷却时间，简化操作，便于集中控制。根据参考资料16.3.18条其中：氨泵体积流量 m3/h ;氨液循环倍数。对负荷有波动、蒸发器组数较多、容易集油的蒸发器的下进上出供液系统，采用56倍；t0下氨液比体积（饱和

18、状态）m3/kg ; r t0下氨液比潜热 kJ/kg ;低温库：t0=-30下 r=1358.14 kJ/kg =1.475510-3 m3/kg 参考资料2表4-4m3/h高温库：t 0=-8下 r=1288.49 kJ/kg =1.539810-3 m3/kg 参考资料2表4-4m3/h按参考资料7由于氨泵产品型号有限，只能选择最小的氨泵选择 32PL40A-212 两台 用于高温库，其中一台备用选择 32PL40A-212 两台 用于低温库，其中一台备用参数：流量2.8 m3/h 转速 2800r.p.m 电动机功率 3kw 扬程32 m 进液管直径573 出液管直径382.5（7）

19、校核压缩机电动机功率 参考资料2式4-12其中：螺杆式压缩机轴功率kw ; 螺杆式压缩机理论排气量 m3/h ; 螺杆式压缩机输气系数 ;螺杆式压缩机总效率，根据参考资料8确定 ;压缩机吸气比容 m3/kg ;螺杆式压缩机实际排气量m3/h ;kw压缩机电动机所需功率：P=1.15PZ/d 参考资料4其中：d 传动效率，直联时为1；P=1.15PZ/d=1.1580.3/1=92.3 kw压缩机所配电动机功率为：JZKA12.5C型 55 kw JZKA16型 55 kwP=92.3 kw 55+55=110 kw 因此压缩机所配电动机满足要求（8） 冷却塔冷凝器冷却水量 参考资料18.1.4

20、条其中：1冷凝器热负荷 w； c冷却水比容 c=4.1868kJ/kg；t冷凝器冷却水进出水温茶差 ；m3/h查压缩机样本，油冷却器耗水量：JZKA12.5C型 12 m3/h JZKA16型 15 m3/h总冷却水量W=60.44+12+15=87.44 m3/h选择良机逆流式冷却塔两台 LBC-M-3-50参数：水量50 m3/h H=2565mm D=2565mm 扬程2.5m负荷大时启动两台冷却塔，负荷小时启动一台冷却塔，而且，在选择冷却塔时考虑了一定的富裕量，以便使用几年后冷却塔仍然能满足需要。（9） 冷却水泵按总的冷却水量W=87.44 m3/h,扬程按初步估算选择惠工牌单级单吸清

21、水离心泵ISG-65-200(I)A 三台 其中一台备用参数：流量44 m3/h 扬程44m 效率64% 转数2900r/min使用时，一台冷却水泵对应一台冷却塔，当两台冷却塔工作时，启动两台水泵；一台冷却水泵工作时，启动一台水泵。（10） 冲霜水泵对于冷风机，采用冷却水池中的水和热氨冲霜相结合。根据冷风机样本上的参数LPLC-280型冷风机 冲霜水量8t/h考虑到三个高温库房可同时冲霜，也可以每个库房逐个冲霜，因此按最大冲霜水量：48=32 t/h 扬程按初步估算计选择惠工牌单级单吸清水离心泵ISG-40-160(I) 两台参数：流量16.3 m3/h 扬程29.8m 转数2900r/min

22、不考虑备用，每个库房同时冲霜时，启动两台水泵，当每个库房单独冲霜时，只启动一台水泵；当一台故障时，可在冲霜间隙时间及时修理，如果这时必须冲霜时，可用另一台水泵对每个库房单独冲霜。（11） 冷却水池冷却水池按六分钟冷却水量计算 参考资料3同时考虑冲霜水量的需要（87.44+32）6/60=12m3水池尺寸 300020002500按上述方法考虑的冷却水池的存水量较大，但从安全角度，可减少停水对冷库运行的不利影响。（12） 低压循环贮液器低压循环贮液器装在氨泵供液制冷系统中，其功能是保证充分向氨泵供应低压氨液，同时也起了氨液分离器的作用，使向压缩机吸气腔流去的是气态制冷工作。 参考资料9其中：V低

23、压循环贮液器的体积 m3； V1冷却设备内容积 m3； V2吸入管路容积m3； V3供液管路容积m3；高温库：采用冷风机，其内容积V1： 参考资料10表8-2-1传热管为252 片距u=12.5mm 内容积为0.5L/m2冷风机传热面积为280 m2 V1=28040.510-3=0.56 m3查冷风机样本：冷风机供液、回气管管径为573.5低压循环贮液器回气管管径为573.5 参考资料10图11-1-17回气调节站管径为1044 L=620mm 参考资料11供液调节站管径为763 L=620mm 参考资料11吸入管路容积V2：冷风机至回气调节站管道长度初步估计为39m，回气调节站至低压循环贮

24、液器管道长度初步估计为5m。 =0.077+0.0049+0.0098=0.092 m3供液管路容积V3：供液调节站至冷风机管道长度初步估计为39m，低压循环贮液器至供液调节站管道长度初步估计为8m。 =0.077+0.0024+0.0628=0.1422 m3m3低温库：顶排管总长度：162204=2560 m顶排管管径为382.5 参考资料2顶排管截面积 F=（3310-3）2/4=0.85510-3 m2V1=25600.85510-3=2.189 m3顶排管液体集管管径573.5，气体集管管径763.5 参考资料2低压循环贮液器回气管管径763.5 参考资料10表11-1-17由低压循

25、环贮液器样本确定低压循环贮液器出液管管径为1084吸入管路容积V2：排管至回气调节阀管道长度初步估计为23m，回气调节阀至低压循环贮液器管道长度初步估计为5m。=0.108 m3供液管路容积V3：供液调节阀至排管管道长度初步估计为23m，低压循环贮液器至供液调节阀管道长度初步估计为8m。=0.1078 m3m3选择大连龙头冷冻机厂 两台 DXZ-1.5型参数：容积1500升 H=3702mm D=800mm（13） 空气幕冷库门净宽为1800 mm选择三台 SSY-200型空气幕（每个外门安装一台）参数：空气幕总长2656 mm 门洞净宽1800 mm 电动机功率0.372kw 转速2800转

26、/分（14） 机房事故风机取制冷机房换气次数为8次/h 参考资料19.0.2条机房净体积为：V=（19.87-0.27）（4.3+2.7-0.12-0.205）（7.2-0.6） =19.56.6756.6=859.1m3风量 L=859.18=6872.8 m3/ h选择两台B30K4-11-3.5型轴流风机 参考资料13参数：流量3720 m3/ h 全压22.5mmH2O 电动机功率0.4kw（15） 氨液过滤器按接管管径选择初步选择大连冷冻机厂 三台YG-32型参数：DN=32mm（16） 氨气过滤器 按接管管径选择初步选择大连冷冻机厂 一台QG-150型参数：d=150mm（17）

27、冷库门按门的实际尺寸设计门宽L=1800 mm 门高H=2400 mm 方案一设备列表名称型号台数尺寸压缩机JZKA16130509462245JZKA12.5C125509361930蒸发器LPLC-2804204712902315U型顶排管4长16m 宽2.24 m冷凝器LN-352D=500 H=5180高压贮液器ZA-1.5B1D=800 L=3733油氨分离器YF-1501D=500 H=2024集油器JY-1502D=159 H=625空气分离器KF-321D=108 L=1593紧急泄氨器XA-1001D=108 L=1100氨泵32PL40A-2124冷却塔LBC-M-3-502D=2175 H=2565水泵ISG-65-200（I）A3B=410 L=450冲霜水泵ISG-40-160（I）2B=302 L=320氨液过滤器YG-323DN=32氨气过滤器QG-1501d=150冷却水池1300020002500低压贮液器DXZ-1.52D=800 H=3702冷库门4L=1800 H=2400空气幕SSY-2003L=2656供液调节站1D=76 L=620回气调节站1D=104 L=620轴流风机B30K4-11-352水处理仪1方案一冷库制冷系统设备明细表名称型号制冷量功率耗