　　　随着社会经济的飞速发展和人民生活水平的不断提高，人们对食品的保鲜要求也会越来越高，对冷藏食品的需求不断增多。而冷库主要用于生鲜农副产品和食品饮料的储藏。由于其具有冷藏、保温的特殊功能，能满足生鲜食品冷藏运输中的保鲜和冷冻要求，使其在冷链物流中起着重要的作用，成为冷链物流的中不可缺少的一个环节。因此了解冷库的建设及其发展就显得相当重要。

　　　本次设计是小型冷库的制冷系统的设计。根据冷库冷量的要求，结合当地的环境气候，以及课本上的知识理论来完成完成满足当地实际需要的冷库。在系统设计中，主要是进行压缩机的选取，以及制冷器、蒸发器的设计选择，和制冷剂充灌量的估算以及辅助设备的选择。

　　　小型冷库为生鲜农副食品和饮料的冷藏提供了一个空间，满足了生鲜食品在冷藏运输中的保鲜和冷冻要求。提高了人们的生活水平。

　　　关键词：冷库设计制冷系统负荷计算选型计算

　第一章绪论3

1.1 选题的目的与意义3

1.2冷库在国内外行业现状及存在的问题3

1.2.1国外冷库行业现状3

1.2.2国内冷库行业现状3

1.2.3目前主要存在的问题4

1.3发展趋势：5

1.3.1建设规模5

1.3.2冷链物流5

1.3.3制冷设备6

1.3.4整体规划6

1.4本课题主要研究内容和设计任务6

　第二章工程概况与原始资料7

2.1工程概况7

2.1.1冻结间、冻结物冷藏间7

2.1.2室内计算参数7

2.2气象情况7

2.2.1室外计算参数7

2.2.2室内计算参数7

　第三章冷库隔热防潮设计8

3.1冷库的结构8

3.2隔热与防潮的基本要求8

3.2.1土建冷库的隔热、防潮8

3.2.2装配式冷库的隔热、防潮8

3.3维护结构的材料及选择9

3.3.1冷库围护结构用隔热材料及选择9

3.3.2冷库围护结构用防潮材料及选择9

3.3.3冷库外墙、屋顶、地面保温层结构9

　第四章冷负荷计算11

4.1计算各面传热层系数11

4.1.1冻结间11

4.1.2冻结物冷藏间11

4.2设备负荷计算12

4.2.1冻结间和冻结物冷藏间的冷负荷计算12

4.2.2围护结构传热量Q1：12

4.3设备负荷汇总16

4.3.1设备负荷16

4.3.2系统机械负荷计算16

　第五章制冷系统方案的确定17

5.1确定制冷系统方案的依据17

5.2确定制冷方案的原则17

5.3确定制冷系统方案的内容17

　第六章制冷机及辅助设备的选择19

6.1制冷压缩机的选型计算19

6.1.1压缩机选择19

6.1.2制冷系统辅助设备选型计算19

　第七章制冷系统管道设计26

7.1系统管道和阀门的设计要求26

7.2管道流速要求：26

7.3蒸发器供液管的设计26

7.4吸气管道的设计26

7.5排气管的设计27

7.6其它管道的设计27

7.7对制冷工艺管道布置要求27

　第八章制冷系统的试压试漏及管道保温28

8.1系统试压、排污、试漏、抽真空28

8.1.1系统试压28

8.1.2系统排污28

8.1.3系统抽真空实验28

8.1.4系统氨试漏29

8.2系统设备及管道保温29

　第九章结论30

　致谢31

　参考文献31

.1 选题的目的与意义

　　　本课题研究的是小型冷库的设计，完成冷库建设所需的设备及其辅助设备的设计选择。通过该课题的研究，了解冷库设计方面所涉及到的问题并解决完成冷库设计。随着社会经济的飞速发展和人民生活水平的不断提高，人们对食品的保鲜要求也会越来越高，对冷藏食品的需求不断增多。由于冷库在冷藏食品储藏中的特殊地位，因此今年来冷库的发展十分迅速。冷库主要用于生鲜农副产品和食品饮料的储藏。由于其具有冷藏、保温的特殊功能，能满足生鲜食品冷藏运输中的保鲜和冷冻要求，使其在冷链物流中起着重要的作用，成为冷链物流的中不可缺少的一个环节。因此了解冷库的建设及其发展就显得相当重要。1.4本课题主要研究内容和设计任务

　　　随着社会经济的飞速发展和人民生活水平的不断提高，人们对食品的保鲜要求也会越来越高，对冷藏食品的需求不断增多。因此小型冷库的发展就显得十分需要。

　　　本毕业设计研究的是小型冷库的制冷系统设计，根据冷库冷量的要求，来了解冷库制冷系统的整个设计程序，及冷库的工作原理，

　　　在冷库制冷系统设计过程中，主要是根据冷凉的要求来进行压缩机的选取，以及制冷器、蒸发器的设计选择，和制冷剂充灌量的估算以及辅助设备的选择。从而完成小型冷库的设计任务

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内容简介：: 西安文理学院本科毕业设计（论文）中期检查表题目小型冷库设计学生姓名安剑学号08102080219专业名称机械设计制造及其自动化指导教师陈燕检查时间2012-4-16班级08机电2班毕业设计（论文）进展情况通过对制冷工艺的相关资料的学习，以及对整个设计的了解，现基本完成以下设计工作：1. 了解冷库制冷的过程以及制冷剂的循环过程；2. 完成了压缩机、制冷器及蒸发器的选取；3. 开始对冷库外形的设计，制冷剂的循环管道的设计。指导教师意见1.该生清楚自己的工作内容和技术路线；2.能够按自身的进度要求完成相关设计；3.能够与指导教师保持正常的师生指导关系。综上所述，同意按照设计进度进行后续工作。签字：年月日教研室意见签字：年月日西安文理学院本科毕业设计（论文）任务书题目小型冷库设计学生姓名安剑学号08102080219专业班级08机械2班指导教师陈燕职称讲师教研室毕业设计（论文）任务与要求任务：进行某小型冷库的设计，主要根据冷库的冷量要求，了解设计冷库的整个程序，其中包括压缩机的选取，以及制冷器、蒸发器的设计选择，以及制冷剂充灌量的估算以及辅助设备的选择。要求：某500t单层氨库。冷藏容量为500t；冻结能力为20t/d；冻结间温度为-23、相对湿度为90%；冻结物冷藏间-18、相对湿度为95%；冻结物冷藏间净高5m，冻结间净高4.5m。外墙为370mm厚砖墙、内墙为240mm厚砖墙。毕业设计（论文）工作进程起止时间工作内容14周59周1012周12周收集查阅资料，准备文献综述，进行方案论证。进行论文设计计算及撰写。交论文初稿。论文答辩开始日期完成日期教研室主任（签字）系主任（签字）西安文理学院机械电子工程系本科毕业设计（论文）题目小型冷库设计专业班级 08机械设计制造及其自动化2班学号 08102080219 学生姓名安剑指导教师陈燕设计所在单位 2012 年 1 月西安文理学院本科毕业设计（论文）开题报告题目小型冷库设计学生姓名安剑学号08102080219专业名称机械设计制造及其自动化指导教师陈燕开题时间2011.1.10班级08级机械2班一、选题目的和意义本课题研究的是小型冷库的设计，完成冷库建设所需设备及其辅助设备的设计选择。通过对该课题的研究，了解冷库设计方面所涉及到的问题并解决完成冷库设计。随着社会经济的飞速发展和人民生活水平的不断提高，人们对食品的保鲜要求也会越来越高，对冷藏食品的需求不断增多。由于冷库在冷藏食品储藏中的特殊地位，因此今年来冷库的发展十分迅速。冷库主要用于生鲜农副产品和食品饮料的储藏。由于其具有冷藏、保温的特殊功能，能满足生鲜食品冷藏运输中的保鲜和冷冻要求，使其在冷链物流中起着重要的作用，成为冷链物流的中不可缺少的一个环节。因此了解冷库的建设及其发展就显得相当重要。二、本课题在国内外的研究状况及发展趋势在国内，我国冷库建设发展十分迅速，主要分布在各水果、蔬菜主产区以及大中城市郊区的蔬菜基地。但是在建造方面以土建冷库偏多，自动化控制水平普遍较低。装配式冷库近几年来有所发展。近几年来，我国已形成从高温库、低温库、冻结库到综合库；从全组装式冷库到土建结构内部贴板的混合式冷库；从普通冷库过渡到的多品种、多规格的气调冷库系列产品。在国外，冷库行业发展较快的国家主要有日本、美国、芬兰、加拿大等国。日本是亚洲最大的速冻食品生产国，-20以下的低温库在冷库中占80%以上。70年代以前国外冷库普遍采用以氨为制冷剂的集中式制冷系统，70年代后期逐渐采用以R22为制冷剂的分散式制冷系统。美国和加拿大占80%以上的冷库都以使用R717为制冷剂。80年代以来，分散式制冷系统在国外发展很快，冷却设备由冷风机逐步取代了排管，贮藏水果冷库中近1/3为气调库，在冷库建造方面土建冷库正向预制装配化发展，自动化控制程度比较高。比较著名的装配式冷库的制造商如芬兰的辉乐冷冻集团(HUURRE)，其库板HE-3由无氟绝缘聚氨酯板和两层镀锌的钢层组成，轻便易拆卸，施工期短、气密性好、空间利用率高。随着社会的发展，人们对食品保鲜的要求越来越高，冷库的发展也越来越快，建设经济适用的冷库对人们的日常生活越发重要。目前冷库行业正朝着采用发泡聚氨酯或聚苯乙烯板隔热材料的轻便预制装配化、低温大型化、管理及进出库货物装卸自动化、果蔬冷库恒温气调化、冷风机代替排管和广泛使用氟里昂制冷剂的操作方便、灵活多样、高效安全、环保节能的方向发展。三、主要研究内容1.在某小型冷库的设计中，主要根据冷库的冷量要求，了解设计冷库的整个程序及冷库的工作原理。2.在冷库设计过程中，主要是压缩机的选取，以及制冷器、蒸发器的设计选择，和制冷剂充灌量的估算以及辅助设备的选择。3.完成设备选择后，绘制相关CAD图。4.撰写毕业论文。指导教师意见及建议：签字：年月日教研室审核意见：签字：年月日注：此表前三项由学生填写后，交指导教师签署意见，经教研室审批后，才能开题。目录目录1摘要1第一章库址选择1第一节工程概况1第二节气侯情况1第二章冷库隔热防潮设计2第一节冷库的结构2 第二节隔热与防潮的基本要求2第三节维护结构的材料及选择3第三章冷负荷计算3第一节计算各传热层系数4第二节设备负荷计算 5第三节各房间的负荷汇总9第四章冷库制冷方案的确定10第五章制冷机及辅助设备的选择11第一节制冷压缩机的选型计算11第二节制冷系统辅助设备选型计算12 第六章制冷系统管道18第七章制冷系统的试压、试漏及管道保温19结论21参考文献摘要：本次毕业设计的课题是对南京的某冷库进行设计。设计分为七个过程，首先给冷库进行选址，根据冷库提供的要求和当地的气候条件进行选址。然后进行冷库隔热防潮设计，包括结构，要求及材料的选择。冷负荷计算是本设计的重点，根据结构材料和传热系数计算出各房间的负荷及汇总。确定冷库设计方案，包括压缩形式，冷凝器的配置，及系统的供液方式和冷间的冷却方式，而后简单的对冷间工艺设计和系统管道及管道的试压、试漏及管道保温的一些说明。 The graduation design topic is the design of cold storage. The design process is divided into seven, first to the cold storage location, according to the cold storage to provide requirements and local climate conditions of the site. Then the cold storage insulation waterproof design, including the structure, requirements and materials selection. Cooling load calculation is the focus of the design, according to the structure material and the heat transfer coefficients calculated for each room and aggregated load. Determination of cold storage design, including a compressed form, condenser configuration, and the system fluid supply means and cold cooling methods, and simple for cold process design and system pipelines and pipeline pressure test, leakage and pipe insulation of some description关键词：冷库设计制冷系统负荷计算选型计算5第一章工程概况与原始资料第一节工程概况此次毕业设计为小型冷库设计,主要内容包括制冷机房、冻结间及冷库。该设计包括冻结间 ( -23)，低温冷藏间( -18)两项制冷系统。此设计题目是制冷专业主要发展方向,通过毕业设计对制冷专业有了一个新的了解,同时也增长了我们的知识。本制冷系统设计原始资料概况如下：一、冻结间、冻结物冷藏间冻结间：设计温度-23。库房内净高4.5m，总建筑面积为818= 144，冻结能力20吨/小时。冻结物冷藏间：设计温度-18。库房内净高5 m，总建筑面积为2024 =480，低温冷藏总能力为500吨。二、室内计算参数冻结间：t=-23，=90%冻结物冷藏间：t =-18，=95%第二节气象情况一、室外计算参数根据设计手册附录的室外气象参数中查的，西安市室外设计参数：地理位置:北纬3200；东经11848;海拔8.9m大气压力：冬季102.525千帕；夏季100.391千帕室外计算干球温度：采用夏季空气调节日平均温度 32室外计算湿球温度：采用历年平均不保证50h的湿球温度28.5室外计算相对温度,夏季通风 64%室外风速：冬季 2.8 m/s 夏季 2.0 m/s二、室内计算参数冻结间t = -23冻结物冷藏间t = -18, = 90%第二章冷库隔热防潮设计冷库建筑不同于一般的工业和民用建筑，主要表现在不仅受生产工艺的制约，更主要的是受冷库内外温度差和水蒸汽分压力差的制约，按冷库使用性质的不同，冷库建筑物内部常置-400温度范围，而冷库建筑外部则随室外环境温度的变化经常处于周期性波动之中，加之冷库生产作业需要经常开门导致库内外热湿交换等，促使冷库建筑必须采取相应的隔热，隔汽，防潮技术措施，以适应冷库的特点，这也是冷库建筑区别于普通建筑的特点所在。冷藏库是食品冷却，冻结，冷藏的场所，它必须为食品提供必要的库内温度，湿度条件，并符合规定的食品卫生标准，合理的冷库结构，良好的隔热，防潮性能和地坪强度，是冷库长久使用的重要条件。第一节冷库的结构冷库的结构主要由维护结构和承重结构组成，是指承担建筑物各部分质量和建筑物本身的主要构件，如屋架、梁、楼板、柱子、基础等，这些构件构成了建筑的传力系统。围护结构应有良好的隔热、防潮作用，还能承受库外风雨的侵袭。承重结构则起抗震、支承外界风力、积雪、自重、货物及装卸设备重量1、地基与基础：冷库基础应有良好的抗潮湿、防冻的性能，应有足够的强度 2、柱和梁：冷库的柱子要少，柱网跨度要大，尽量采用小截面以少占空间，提高冷库的容积利用系数3、墙体：外墙除隔绝风、雨侵袭，防止温度变化和太阳辐射等影响外，还应有较好的隔热，防潮性能；冷库内墙有隔热、不隔热两种4、屋盖与阁楼层：应满足防水、防火和经久坚固的要求；屋面应排水良好，满足隔热要求，造型美观5、楼板：为了整体性好，多用现浇无梁楼盖。第二节隔热与防潮的基本要求一、土建冷库的隔热、防潮1、冷库隔热、防潮结构，是指冷库外部围护结构的建筑部分和隔热、防潮层的组合2、冷库隔热防潮结构的基本要求1) 隔热层有足够的厚度和连续性2) 隔热层应有良好的防潮和隔热性能3) 隔热层与围护结构应牢固地结合4) 隔热防潮结构应防止虫害、鼠害，并符合消防要求隔热防潮层应有良好的连续性，即冷库外墙内壁隔热层与库顶，地面或多层冷库地板的隔热层连成一体，防止产生“冷桥”。为了防止隔热层受潮，应将防潮层做在隔热层的高温侧二、装配式冷库的隔热、防潮1、装配式冷库一般均为单层结构，其隔热材料是由专业工厂制造的预制隔热板2、冷库围护结构隔热、防潮性能，直接影响到冷库内温度的稳定和食品冷却、冻结贮藏质量3、良好的隔热和防潮材料选择和合理的配置，可以有效地降低冷库内温度的波动和冷库使用时间4、新建冷库围护结构材料的选择与合理配置，可以降低建造投资，提高冷库的经济性预制隔热板：由单层或多层隔热材料粘贴组合或浇制（发泡）而成。地墙隔热层应选用密度较大、能承重的硬质泡沫塑料芯材第三节维护结构的材料及选择一、冷库围护结构用隔热材料及选择1、冷库常用隔热材料1) 传统冷库多用软木板、聚氨酯泡沫塑料及聚苯乙烯泡沫塑料等2) 近年新型冷库已较广泛使用硬质聚氨酯泡沫塑料、聚乙烯(PEF)发泡体，泡沫玻璃及挤压型聚苯乙烯泡沫塑料等2、选择冷库隔热材料1) 应考虑冷库建筑方案、隔热要求、隔热材料性能和来源，以及经济指标等因素 2) 要求隔热材料具热导率小、轻质价廉、抗湿抗冻、安全无毒、环保、耐压、消防耐用等性能二、冷库围护结构用防潮材料及选择1、隔绝水蒸气的渗入非常重要2、隔汽防潮材料要求蒸气渗透系数低，并有足够的粘结性3、冷库工程中常用的隔汽防潮材料，有沥青隔汽防潮材料和聚乙烯或聚氯乙烯薄膜隔汽防潮材料两大类三、冷库外墙、屋顶、地面保温层结构外墙：由外到内依次为370mm外墙、聚氨酯氢凝防潮隔气层、单面聚氨酯彩板粘贴（聚氨脂容重不小于37mm）。地基：由上到下依次为：的620号钢筋混凝土粘结层、0.2mm厚聚氨乙烯薄膜一层采用同质漆粘接满贴、250mm厚聚苯板烯板分两层下层150厚上层100厚用聚氨酯粘贴并灌缝离墙50mm留缝并用聚氨酯灌缝、0.2mm厚聚氯乙烯薄膜一层采用同质胶粘接满贴、水泥沙浆找平层、架空层。顶层：有上到下依次为：厚SBS防水卷材两道、刷基层处理一遍、水泥沙浆找平层、钢筋混凝土现场施工、刷素水泥沙浆一道、250厚聚氨酯喷涂、20厚白水泥沙浆图2-1冷库外墙墙体结构图2-2屋顶结构图抹面。9第三章冷负荷计算第一节计算各面传热层系数传热系数：其中：围护结构外侧表面传热系数。围护结构内侧表面传热系数。各层隔热材料的导热率。一、冻结间1、无防风设施的外墙传热系数：代入数据得外墙传热系数k=1/(1/20+0.37/0.8141+0.15/0.0314+1/25)=0.19W/(m)有防风设施的外墙传热系数：代入数据得外墙传热系数k=1/(0.37/0.8141+0.15/0.0314+1/25)=0.19W/(m)2、地面传热系数：代入数据得地面传热系数k=1/(1/7+0.125/1.5468+0.0002/0.0465+0.25/0.043+0.0002/0.047+0.02/0.9304+1/25)=0.16 W/(m)3、顶层传热系数：代入数据得顶层传热系数k=1/(1/20+0.02/0.9304+0.25/0.0314+0.02/0.9304+1/25)=0.12 W/(m)二、冻结物冷藏间1、无防风设施的外墙传热系数：代入数据得外墙传热系数k=1/(1/20+0.37/0.8141+0.15/0.0314+1/10)=0.19W/(m)2、地面传热系数：代入数据得地面传热系数k=1/(1/7+0.125/1.5468+0.0002/0.0465+0.25/0.043+0.0002/0.047+0.02/0.9304+1/10)=0.16 W/(m)3、顶层传热系数：代入数据得顶层传热系数k=1/(1/20+0.02/0.9304+0.25/0.0314+0.02/0.9304+1/10)=0.12 W/(m)第二节设备负荷计算一、冻结间和冻结物冷藏间的冷负荷计算库房耗冷量，即在单位时间里必须从库房内取的热量，根据产生的热量不同，库房耗冷量可分为五类。Q1围护结构传热量W；Q2货物热量 W；Q3通风换气热量W；Q4电动机的运转热量 W；Q5操作热量 W库房冷却设备冷负荷计算公式为：Qq = Q1+Q2 + Q3 + Q4 + Q5式中Qq库房冷却设备冷负荷，W；Q1围护结构传热量，W；Q2货物热量，W；Q3通风换气热量，W；负荷系数；冷却间和冻结间的负荷系数取1.3，其他库房取1；Q4电动机的运转热量， W；Q5操作热量， W二、围护结构传热量Q1：其中：围护结构传热面积。围护结构温度修正系数。围护结构内外侧温度。1、冻结间（南京市）， = -23 （冷库内）面积：长：8+0.522=9.04 m 宽：6+0.522=7.04 m 高：（承重墙到地层的隔热层下表面）：4.5+ 0.395 + 0.293 = 5.188 m墙面积A1 = 5.1887.04 = 36.52352m墙面积A2 = 5.1889.04 = 46.89952 m外墙负荷（冻结间2）：= 0.1936.523521.05(32-(-23) = 400.754 W邻穿堂：= 0.1936.523521.05(32-(-23) = 400.754 W冻结间2与冻结间1，3相邻墙面，因温差小，可以认为无传热负荷，不做计算。顶层负荷：屋面的面积 F=9.047.04=63.6416m = 0.1263.64161.2(32+23)=504.041 W地面负荷：地面的面积 F = 9.047.04=63.6416m= 0.1663.64160.7(32+23)= 392.032 W2、冻结物冷藏间（南京市）， = -18 （冷库内）面积：长：20+0.522=21.04 m 宽：8+0.522=9.04 m 高：（承重墙到地层的隔热层下表面）：5+ 0.395 + 0.293 = 5.688 m墙面积A1 = 5.68821.04= 138.61152m墙面积A2 = 5.6889.04 =51.41952m外墙负荷（冻结物冷藏间2）：= 0.1951.419521.05(32-(-18) = 512.910 W邻穿堂：= 0.1951.419521.05(32-(-18) = 512.910 W冻结物冷藏间2与冻结物冷藏间1，3相邻墙面，因温差小，可以认为无传热负荷，不做计算。顶层负荷：屋面的面积 F=21.049.04=190.2016 m = 0.12190.20161.2(32+18)=1369.452 W地面负荷：地面的面积 F = 21.049.04=190.2016m= 0.16190.20160.7(32+18)= 1065.129 W得墙体总负荷：Q=400.754+400.754+504.041+392.032+512.910+512.910+1369.452+1065.129=5157.982W三、货物热流量Q2计算Q2=Q2a+Q2b+Q2c+Q2d Q2=1/3.6 其中：Q2a 食品放热量；Q2b包装材料和运载工具热流量；Q2c 食品冷加工过程的呼吸热；Q2d食品冷藏过程的呼吸热；冷间的每日进货量；货物进入冷间初始温度时的比焓；货物在冷间终止降温时的比焓；货物冷加工时间；货物包装材料或运载工具质量系数；包装材料或运载工具的比焓；包装材料或运载工具进入冷间时的温度；包装材料或运载工具在冷间内终止降温时的温度；q1 q2鲜果、蔬菜冷却初始、终止温度时的呼吸热w/kg；Gn冷却物冷藏间的冷藏量,代入数据；因为q1 q2在冷藏间没有呼吸热所以Q2c+Q2d=0；冻结间：m=201000=20000 kg Bb=0.1（肉类冷却或冻结（猪单轨叉挡式）=20h t1=32 t2=-23 h1=309.2kj/kg h2=12.2 kj/kg（查表3-9） =0.42=20000(309.2-12.2) /20 +200.110000.42（32+23）/20/3.6=83141.67 w冻结物冷藏间：m=201000= 20000 kg Bb=0.1（肉类冷却或冻结（猪单轨叉挡式）=24h t1=-23 t2=-18 h1=12.2kj/kg h2=4.6kj/kg =0.42=20000(12.2-4.6) /24 +200.110000.42（23+18）/24/3.6=1710.65w 四、冻结间电动机运转热量Q4其中：电动机额定功率W；热转化系数，在冷间内取1；电动机运转时间系数；估算：采用落地式冷风机，冻结间60 m/T，F=6020=1200 m选2台KLJ-300型冷风机，面积300 m，电动机共6台，=3.32=6600 W 代入数值得：Q4=10006.611=6600 W五、冻结物冷藏间操作热流量计算Q5Q5=其中：每平方米地板面积照明热量，冷藏间可取，加工间、包装间取。每日开门换气次数取次，取次。空气幕效率修正系数，可取，如不设则取。库房空气密度，。操作人数,可按库房内公称容积,每增加人，取3人。每个操作人员产生的热量。代入数据： Ad=160m 次 nr=3人 =1.3556kg/m2 （有空气幕） hw=74.5253kj/kg hn=-16.077 kj/kg，(查表3-19)得：=1602+8002(74.525-(-16.077) 0.51.3556/（243.6）+3/243410=1610.973 w18第三节设备负荷汇总1、设备负荷表3-1设备负荷计算表负荷房间Q1(W)PQ2(W)Q3(W)Q4(W)Q5(W)Qq(W)冻结间1697.5811.383141.67066000116381.752冻结物冷藏间3460.40111710.65001610.9736782.024所有房间负荷123163.776 2、系统机械负荷计算表3-2系统机械负荷计算表温度回路房间-33冻结间11697.581183141.6710166000-28冻结物冷藏间13460.4010.51710.65100.400.51610.973计算系统机械负荷得：=103319.69第四章制冷系统方案的确定冷库的制冷装置使用效果的好坏都与所选择制冷方案有着密切的关系。若制冷方案确定不当，会给冷库的建设造成损失和操作管理不便。因此在确定方案时，应从先进，实用，发展，经济等方面出发，同时考虑几个不同的方案进行比较，权衡利弊，选择最佳的设计方案。一、确定制冷系统方案的依据1) 冷库的使用性质。本设计中的冻结间用于冻结猪肉，冻结物冷藏间用于冷藏冻结的猪肉。2) 冷库的规模。冷库是500吨的冷库。3）食品冷加工工艺要求：要符合食品冷加工工艺要求，确保冻结食品质量。4）冷却水的水质，水温，水量。5）制冷装置所处环境，室外空气的温度，湿度。二、确定制冷方案的原则1) 保证食品冷加工工艺要求，降低食品干耗。2) 制冷系统尽量简单、运转可靠和操作管理便，又要有安全保证；在安装机器尽量使机器便于维修。3) 制冷系统尽量采用新机器，新设备，新技术，新工艺，应优先选用自动控制方案；此系统采用压差控制器和电磁阀。4）应全面比较初投资费用，考虑经济技术发展趋势。本系统采用活塞压缩机，价格便宜。三、确定制冷系统方案的内容1) 制冷系统压缩级数及压缩机类型的确定；由制冷量选用压缩机，由压力比确定压缩机级数。2) 制冷剂种类及冷凝器的确定；选用氨制冷剂。根据机房的具体情况选用立式冷凝器。3) 制冷系统供液方式的确定；选用下进上出方式。4) 冷间冷却方式的确定；本方案采用直接冷却。5) 冷间冷却设备和融霜方式的确定;采用顶排管，用热氨融霜。第五章制冷机及辅助设备的选择第一节制冷压缩机的选型计算一、压缩机选择 1、确定工作参数；蒸发温度：蒸发温度主要取决于被冷却环境或介质所要求的温度。一般采用比载冷剂温度低5，比冷间温度低10。所以蒸发温度2310=33。冷凝温度：蒸发式冷凝器的冷凝温度浇较夏季室外平均每年不保证50h的湿球温度高510。所以28.5+5=33.5冷凝压力Pk ，蒸发压力Po ：由和，制冷剂为氨可查制冷剂的热力性质表得Pk =1.271， Po =0.103。2、制冷压缩机型号及台数的确定：在33.5 Pk=1.271,-33 Po=0.103时，在4.2中算得压力比大于等于8可以确定为为双级压缩以及由机械负荷=103.3KW可以选用S8-12.5，依S8-12.5的性能曲线查得：该工况下每台S8-12.5的制冷量为90KW制冷机选型：选 S8-12.5 型单机双级制压缩机1台，所配电动机为功率6.6KW。第二节制冷系统辅助设备选型计算32.9Pk=1.271 -33 Po=0.103因为：图5-1压焓图所以采用双级压缩pm=0.4所以可以算得tm=-3.64在压焓图上求得：h1=1420kj/kg h1=1480kj/kgv=1.2m/hh2=1680kj/kg h3=1460 kj/kgh4=1630kj/kgh5=360kj/kg h7=210 kj/kg 单位质量制冷量q0=h1-h7=1420-210=1210kj/kg低压流量qmd=低压级压缩机指示功率低压级压缩机实际排气焓值 h2s=h1+=1480+高压级压缩机指示功率高压压缩机制冷剂流量qmg=h3+=1460+冷凝器热负荷Qk=qmg(h4s-h5)=0.086(1653.84-360)=111.27kw一、冷凝器的选型计算：1. 冷凝器传热面积的计算：（由于是立式冷凝器，可查表4-12得）所以F=/=111270/3000=37.09 m 说明:(1)冷凝器传热面积，m2；(2)冷凝器的热负荷， W；2.冷却水量的计算：冷却水用量，；冷凝器单位面积用水量，m/（.h）,查表4-13可得立式冷凝器的为1.5。3.冷凝器选型为（查表4-14 立式冷凝器的技术数据可得）：LNA-40立式型冷凝器1台，每台冷却水用量55.6m/h二、中间冷却器的选型计算：1.中冷器冷却盘管面积的计算：说明:中冷器的冷却盘管负荷的确定:中冷器的冷却盘管传热系数K:查设计手册可取500w/中冷器的冷却盘管的对数平均温差的确定：2.中冷器桶径D的计算：桶径计算的目的是使中间冷却器桶体内制冷剂气体的流速保持在0.5m/s，从而使低压级排出的过热气体冷却为饱和气体，所挟带的润滑油得到分离，其计算公式为：说明: 氨压缩机高压级的理论输气量的确定:查手册取0.815；每台S8-12.5压缩机的输气系数；(3)该蒸发温度系统中冷器选型为（查表4-15得）： ZLA -1.5，1台,换热面积为1.5m2,桶径为0.412m。三、油分离器的选型计算：油分离器的选型计算主要是确定油分离器的直径D,以保证制冷剂在油分离器内的流速符合分油的要求，达到良好的分油效果：说明：高压级理论输气系数 0.815高压级的吸气量油分器内气体流速:按设计手册一般可取0.5 m/s 代入数值得：查表4-18，系统油分器选型为： YFA-65，1台，桶径为325mm。四、高压储液器的选型计算：高压储液器用于储藏从冷凝器来的高压液体制冷剂，向系统蒸发器提供液体制冷剂，在系统中起到液封的作用。1.制冷系统氨液总质量循环量的计算：=gmd(h2s-h7)/(h3-h5)=0.063(1713.1-210)/(1460-360)=0.086kg/s2. 高储器容积V的计算：说明：(1) 各个蒸发温度下制冷剂质量循环量之和，kg/h；(2)冷凝温度下的氨液比容，取m3/kg； (3)贮液器的容量系数，可取0.5-1.2，本设计取1.2。3.高压储液器选型为：WCA-950型，容积为0.95m3，1台。五、冻结间冷风机选型计算（1）冷风机冷却面积计算：说明：冷间冷却设备负荷冷风机传热系数，取12.38冷间空气温度与制冷剂温度差，取8 代入数值得：却设备容积最大一间制冷剂的充液量。代入数据得：选用： KLJ-350型落地式冷风机 3台，冷却面积344。六、冻结物冷藏间的顶排管选型计算经多方面比较及多种因素考虑，决定选用光滑U形直式顶排管：排管直径D38、液体集管D57、气体集管D76、角钢L505。排管面积：，其中：其中：排管负荷。排管在设计条件下的传热系数排管在特定条件下的传热系数本设计取：。构造换热系数：。管径换算系数：。供液方式换算系数：。本设计取得：计算库房所需冷却面积：选: 2个长10，宽3.082=6.16共50根的双层光滑U形直式顶排管。库房充氨量：七、氨泵选型计算氨泵流量计算其中：氨泵流量。蒸发温度下氨饱和液体的比容。流量系数，对下进上出供液采用倍，取倍。代入数据：选用： AB3，2台（一用一备），流量：。（查表4-23 氨泵的技术性能）为了保证氨泵的正常供液量，氨泵的排出压力（扬程）应能克服供液管道上的全部压力损失以及氨泵中心到蒸发器里液面的液柱，即管道总压降为：P=PmPPh，式中：Pm沿程摩擦阻力；P管阀局部阻力；Ph输送液体高度的压力损失。为了保证氨泵能稳定输液，便于调节各蒸发器的流量，建议在蒸发器进液管截止阀前保留100Kpa的压头。根据以上计算，即可得出氨泵的扬程 H=（PPy）/g 式中：氨液密度，=650g/m g重力加速度，9.807m/s最后算得满足要求。八、低压循环筒的选型计算低压循环桶是液泵供液系统的专用设备，也是关键设备之一。其作用是：储存和稳定地供给液泵循环所需的低压液体；能分离经节流后的湿蒸汽，分离液体中的气体；能对库房回气进行气液分离，防止氨压缩机出现湿行程，必要时又可兼作排液桶。低压循环桶直径计算：说明：低压级输气系数；低压循环桶内气体流速，立式低循桶采用0.5；低压循环桶截面积系数，立式低循桶采用1；同一蒸发系统中低循桶的个数。代入数据得：选用 CDCA1.5 1台（查表4-19 立式低压循环桶主要规格）九、集油器的选配：集油器的选配以压缩机的装机容量为依据。装机容量即机房内所有单双级压缩机的标准制冷量之和。当总装机容量1163KW时，选配集油器D=0.325m两台。按以上标准本设计中选取：JYA-159型集油器1台，桶径为D=0.159m。十、空气分离器的选配：空气分离器也根据总装机容量进行选配。当总装机容量1163KW时，选配冷却面积不大于0.45m2的空气分离器，当总装机容量1163KW时，选配冷却面积不小于1.82m2的空气分离器。按以上标准选取：KFA-32型空气分离器1台。33第六章制冷系统管道设计制冷系统管道设计是用经过计算选定管道，根据各管段的设计要求，将制冷机以及各种制冷设备及阀门等部件合理的连接起来组成制冷系统的设计，一个制冷系统是否具备良好的制冷性能，运转是否稳定安全，在很大程度上取决与制冷系统的管道设计。此设计采用经验值，各管道采用比设备所配阀门大一个型号。主要干道的管径采用手工计算所得。一、系统管道和阀门的设计要求此设计的制冷剂为氨，所以要求各管道不能用铜质管材。在系统中也不能用镀锌管，不能对设备的接触制冷剂的表面进行镀锌处理。对管道试压至少67次。各管道表压不超过105pa。因为制冷剂为氨，所以要求各阀门的材料也不能用铜或铜合金，内表面不能镀锌。阀件材料可用：灰口铸铁、可锻铸铁、铸钢。各阀门倒关的阀座。二、管道流速要求：蒸发器的氨液到低循桶的单相流的回气管道取1016m/s。氨泵供液两相流体的回气管取68 m/s。吸气管道取1220 m/s。排气管道取1525 m/s。液体管道据管径而定取2070 m/s，管径越粗，流速越高。液体管道、高压自流输液管、从冷凝器到高储器取0.5 m/s。其他液体管道0.51.5 m/s。管道允许的压力降：沿P=P +P局部增加。氨系统中要求吸气管或回气管的允许压力降相当于饱和温度降低1。排气管的允许压力降相当于饱和温度降低0.5。三、蒸发器供液管的设计要求每个冷间都应有自分配站上单独引出的并能在分配站调节的供液管。冷风机与排管的供液管道，应从分配站分别引出，不能并联于一根供液管上。并联于同一供液管的蒸发器，应考虑到沿程阻力损失，对各并联供液的蒸发器要求其当量长度基本相等，以保证每组蒸发器都有良好的制冷效果。当同一冷间内，同时存在墙排管和顶排管时，原则上按墙、顶排管分别供液，若采用并联在同一供液管的方法时，先供顶排管，再供墙排管。四、吸气管道的设计要防止液击，吸气管要尽量有一定坡度，如果空间不允许，也可无坡度，但必须有过热段。五、排气管的设计压缩机本身的排气管上要接单向阀（逆止阀）。逆止阀要装在水平管道上，而实际装在低处，便于操作。总排气管与单个压缩机接入点，也要接入坡度（同吸气管）。六、其它管道的设计安全管要求把所有安全阀用管道连起来，接出去，接到房顶1.5m处，使开口朝屋脊。融霜用的热氨管要从油分器与冷凝器之间接出，要在管路上装阀门、压力表，必须接到回气调节站的热氨融霜管。各种管道中不能有气囊或液囊。抽气管要连接在一起接到低循桶的进气口，有多个低循桶时，要接到蒸发温度最低的那个。七、对制冷工艺管道布置要求对各种制冷工艺管道要综合安排，对墙、地板、楼板等处的空洞，以及支架要合理共用（集中布置有利于冷桥的处理）。穿墙管道要考虑建筑物不均匀沉降的影响并采取相应技术措施。直管道长度大于100m时，应考虑冷缩的影响，并采取相应技术措施（伸缩弯处要避免液囊和气囊）。氨液管道不要形成气囊，氨气管道不要形成液囊。要考虑吸、排气管及其它管道的倾斜。第七章制冷系统的试压试漏及管道保温一系统试压、排污、试漏、抽真空1、系统试压1) 系统管道安装完毕后，应以压缩机空气或氮气试压。试压前除机器本身阀门关闭外，所有手动阀门均开启，电磁阀及逆止阀等阀芯组体应取出保存，以保证管道畅通和避免水气锈蚀。2) 高压部分，从氨压缩机排出口起经冷凝器到分配站，试压压力采用1800kpa（表压力），低压部分，从分配站起经蒸发器到氨压缩机吸入口，试压压力采用1200kpa（表压力）。试压开始6h内，气体冷却的压力降不大于30kpa，以后18h内，当室内温度恒定不变时压力不再下降为合格。当室内温度是根据气温在变化时，其压力下降值不应超过计算的计算值。如超过计算值，应进行检漏，查明后消除泄漏，并应重新试验，直至合格。要防止草率从事，避免投产后产生一系列不良后果。3) 中间冷却器等中间压力下工作的容器试压采用1200kpa（表压力）。4) 氨泵、浮球液位控制器等试压时可暂时隔开。5) 玻璃液位指示器应采用板式，中、低压容器如果采用管式，其玻璃管必须用1800kpa（表压力）高压玻璃管。系统开始试压时须将玻璃液位指示器两端阀门关闭，待压力稳定后再逐步打开两端阀门。2、系统排污1) 氨系统排污，应用不超过600kpa（表压力）压缩空气吹污，次数一般不少于3次，直到排出气体不带水蒸汽、油污、铁锈等杂物为止。2) 氨系统试压排污完毕后，应将系统中所有阀门（除安全阀外）的阀芯拆卸清洗。3、系统抽真空实验1) 氨系统排污后才能进行抽真空实验。2) 系统中所有阀门都开启。3) 抽真空最好分数次进行，以使系统内压力均衡。4) 抽真空计量应采用U 型水银压力计，从压力表阀接入，以使读数准确。5) 采用真空泵将系统抽至剩余压力小于5.333kpa（40mmHg），保持24h，系统升压不应超过0.667kpa（5mmHg）。各地区海拔高度不同，应参照当地大气压力实际值制定系统抽真空应达到的真空度数值。4、系统氨试漏1) 系统经试压和抽真空合格后方可用少量氨试漏。2) 氨试漏应分段、分间进行，以200kpa（表压力）氨气试漏，不得向系统灌人大量氨液。3) 氨试漏可用酚酞试纸检漏。4) 如发现系统有泄露现象，必须将系统氨抽净并与大气连通后方能补焊，严禁在系统含氨情况下补焊。二、系统设备及管道保温1. 氨系统管道和设备只有在上述试压、试漏合格后，在灌注制冷剂以前进行包保温层。2. 机房内在蒸汽压力下工作的设备和管道及其他低温设备和管道（中间冷却器及其蛇型出液管，低压循环桶及有关低温液管、分配站等）均须包保温层。 3. 冷库内安装楼梯间、穿堂和门斗的制冷设备和管道，均包保温层。除冻结物冷藏间本房间的供液管、

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