500吨小型冷库毕业设计

湖南现代物流职业技术学院毕毕业设计题目猪肉类冷库制冷工程设计专业物工专业班级物工0903班学生姓名肖红斌指导老师陈进军2011年12月1日摘要本设计为猪肉冷库制冷工程设计，本建筑包括两个冻结间、三个冻结物冷藏间。本次设计的主要内容包括制冷系统方案的确定、冷负荷的计算、设备选型、制冷系统的布置。结合建筑结构特点和使用功能，通过方案比较，在冷负荷计算的基础上，选择了双级压缩制冷系统，根据制冷系统方案的设计，进行辅助设备的选型。其次本设计介绍了机房及库房设备的布置，管线的布置及走向，管材、管径等。最后对制冷系统的试压、试漏、及管道的保温问题做了简单说明。关键词制冷系统、活塞式压缩机、冷负荷目录1工程概况及原始材料111设计目的112工程概况1121冷库设计条件1122冷库围护结构的传热系数计算2123维护结构传热面积F的确定72冷负荷计算921维护结构传热引起的耗冷量Q1922食品冷加工耗冷量Q2的计算1023通风换气的耗冷量Q3的计算1224电动机运转耗冷量Q4的计算1225操作耗冷量Q5的计算1226耗冷量的汇总14261冷间冷却设备负荷计算14262机械负荷QJ计算15263冷库耗冷量估算163制冷系统方案的确定1831确定制冷系统方案的原则1832确定制冷系统方案的主要内容1833冷库制冷系统的确定选择19331制冷剂种类确定19332制冷系统供液方式的确定19333冷间冷却方式的确定21334制冷系统供冷方式的确定22335蒸发温度的确定22336过热度的确定22337冷凝温度的确定22338过冷度的确定23339蒸发器除霜方案的确定234制冷机器设备的选型2441压缩机的选型计算24411选型的一般原则24412计算压力比2441333蒸发回路压缩机选型2442冷凝器的选型计算29421冷凝器的负荷29422冷凝器面积计算30423冷却水用量3143蒸发器的选型计算31431冷风机的选型计算31432冻结间冷却设备选型32433排管的选型计算3244节流阀的选型345辅助设备的选型3551中间冷却器的选型35511中间冷却器的桶径35512蛇形盘管传热面积的计算3552高压贮液器的选型37521贮液器所需容积3753低压循环桶的选型39531低压循环桶的桶径计算39532低压循环桶容积计算3954氨泵的选型计算41541氨泵的体积流量计算41542参数确定42543计算结果4255排液桶的选型计算4256集油器的选型计算4457油分离器选型计算44571计算基础资料44572参数确定4558空气分离器选型466制冷系统管道设计4861系统管道和阀门的设计要求4862系统管道的设计48621管道流速要求48622蒸发器供液管的设计48623吸气管道的设计49624排气管的设计49625其它管道的设计49626对制冷工艺管道布置要求4963管径的确定49631回气管管径49633排气管管径50634贮液桶至调节站管径50635冷凝器至贮液器管径5064制冷设备和管道的隔热层厚度507结论51参考文献52致谢531工程概况及原始材料11设计目的毕业设计是工科类专业教学的重要环节之一，是对学生在校所学理论知识的全面总结和综合检验。通过毕业设计初步了解制冷与空调技术专业的设计内容、程序和基本原则，了解设计计算的步骤和方法，培养学生的识图和制图能力，引导学生学会查找设计规范和设计手册，初步了解本专业的主要设备、附件及材料。参加制冷技术毕业设计的学生，通过设计要求掌握有关冷藏库有关制冷工艺设计的内容、程序及基本原则和制冷工艺设计计算方法并提高绘制设计图纸的能力。在设计过程中尽可能联系当前技术发展和环保要求，参照新规范进行设计，使设计达到技术、经济、运行管理的合理、可行和安全可靠。12工程概况该冷库是一个单层500T生产性冷库，主要生产储存白条肉。采用砖墙、钢筋混凝土梁、柱和板建成。隔热层外墙和屋顶采用聚氨酯现场发泡，冻结间内墙贴软木，地坪采用炉渣并装设水泥通风管。该冷库主要包括冻结间、冻结物冷藏间两大部分。其主要加工环节为白条肉胴体进入冻结间冻结，肉胴体温度降至要求温度后进入冻结物冷藏间冷藏。121冷库设计条件（1）气象和水文资料夏季室外计算温度为32，相对湿度为60，太阳辐射在北纬考虑，地下水温30为20，可以是深进水，采用循环水。进水温度为25，出水温度为30（2）生产能力冷藏容量为500T，冻结能力为20T/日。（3）制冷系统采用氨直接蒸发制冷系统。冻结物冷藏间温度为20，冻结间温度为23（4）冷藏库的平面布置图11冷藏库的平面布置图122冷库围护结构的传热系数计算主要计算外墙、内墙，阁楼层和地坪的传热系数，计算公式见资料1第三章。热阻计算公式为11/1,/SIIR传热系数K的计算公式为（12）NWAA112式中分别是维护结构外侧和内侧的传热系数，按资料1NWA,/2CMW表33查取；冷间维护结构中各层建筑材料或隔热材料的热导率,查资料1/K1表A1、A2和表35；冷间维护结构中各层建筑材料或隔热材料的厚度（）。1M对于墙面的对流换热系数，外墙表面取25内墙表面取7KW2/；冻结间的内墙表面取25。各冷库围护结构及其传热系KMW2/数的计算见下表表11冷库外墙围护结构及其传热系数计算表结构层次M/CHKCAL/2KCALHMR外墙1外墙外表面空气热阻W/1250040220厚水泥沙浆抹面002093002153370厚预制混凝土砖墙0370705285420厚水泥沙浆抹面00209300405冷底子油一道6二毡三油油毡沥青00400060150400026600157550厚稻壳隔热层0550151364248混合砂浆砌砖墙0120701714920厚水泥沙浆抹面00209300215外墙内表面空气热阻NA/1701428总热阻0R4631210传热系数K02159表12冷库内墙围护结构及其传热系数计算表结构层次M/CHKCAL/2KCALHMR冻结间内墙1内墙外表面空气热阻W/125004220厚水泥沙浆抹面002093002153混合砂浆砌砖墙0120701714420厚水泥沙浆抹面002093002155150厚软木隔热层015007214286二毡三油油毡沥青0040006015040002660015720厚水泥沙浆抹面00209300215内墙内表面空气热阻NA/1701428总热阻0R2603158传热系数K03841表13冷库屋顶围护结构及其传热系数计算表结构层次M/CHKCAL/2KCALHMR屋顶1外表面空气热阻W/1250040240厚预制混凝土板00411003633二毡三油油毡沥青0040006015040002660015420厚水泥沙浆找平层002080025530厚钢筋混凝土屋盖0031350022261100厚稻壳隔热层11013846157250厚钢筋混凝土板025135018518内表面空气热阻冷藏间冻结间NA/1725014280049总热阻0R冷藏间冻结间895458851710传热系数K冷藏间冻结间011170113表14冷库地坪围护结构及其传热系数计算表结构层次M/CHKCAL/2KCALHMR地坪160厚细石钢筋混凝土面层00613500444215厚水泥沙浆抹面层01508001873一毡二油油毡沥青00020003015040013300075420厚水泥沙浆抹面层002080025550厚炉渣预制块005035014286540厚炉渣层05402819285715厚水泥砂浆保护层0015080001878二毡三油油毡沥青0040006015040002660015920厚水泥沙浆抹面层00208002501053厚单层红砖干铺0053070075711400厚干沙垫层040005080012150厚37灰土垫层01503450434713100厚碎石灌50号水泥砂浆0100601666内表面空气热阻冷藏间冻结间NA/172501428004总热阻0R冷藏间冻结间388533782314传热系数K冷藏间冻结间0257302643123维护结构传热面积F的确定根据资料1维护结构传热面积的计算应符合下列规定（1）屋面、地面和外墙的长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；（2）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；（3）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；（4）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。冷库围护结构的传热面积如下表表15冷库围护结构的传热面积表传热面积传热面积计算部位长/M高/M面积2M计算部位长/M高/M面积2M13565144572135651445722451202765138241331227614439744NO1东墙西墙北墙屋顶地坪2413312NO4北墙南墙西墙屋顶地坪27614439744146573276513814657314457224146350414457224146350427614439744NO2东墙西墙屋顶地坪NO5东墙南墙北墙屋顶地坪27614439744138569NO3东墙西墙138569245120241383312南墙屋顶地坪2413833122冷负荷计算21维护结构传热引起的耗冷量Q1根据资料1，因维护结构传热引起的耗冷量应按下列公式计算211NWTKFAQ式中维护结构传热系数；/2CMW维护结构传热面积（）；F维护结构两侧温差修正系数；A错误未找到引用源。维护结构外侧计算温度（错误未找到引用源。）；WTC维护结构内侧计算温度（）。NTC表21Q1的计算表冷间序号墙体方向计算公式NWTKFQWTNQ/东墙0215965105322032207662291北墙02159120105322032201414557西墙0215965132203220729742屋顶0111731212322032202174665地坪0257331207302030202809716NO1此间合计7277934东墙0215973105322032208605342西墙02159731322032208195564屋顶01117350412322032202442316NO2地坪02573350407302030203155527此间合计7277934东墙0215969105322032208133817西墙02159691322032207746492南墙02159120105322032201414557屋顶0111733121232203220230849地坪02573331207302030202982622NO3此间合计829372南墙0215972105322332238977122西墙02159138105322332231720715北墙0215972105322332238977122屋顶011173974412322332232930007地坪02643397440730233023389711NO4此间合计1034316东墙021591381322332231638681南墙0215972105322332238977122北墙0215972105322332238977122屋顶011173974412322330232930007地坪02643397440730233023389711NO5此间合计102612222食品冷加工耗冷量Q2的计算根据资料1货物放热量计算公式如下22TCBTGBHQBA212122式中货物热量W；AQ2包装材料和运载工具的热量（W）；B2冷间的每日进货量（KG）；G货物进入冷间初始温度时的比焓（错误未找到引用源。）,查资1HKGJ/料1表A3；货物在冷间内终止降温时的比焓（），查资料1表A3；2J/货物冷却时间（H），对冷藏间取24H，对冷却间、冻结间取设计冷加工时T间；货物包装材料或运载工具重量系数，查资料1表312；B货物包装材料或运载工具的比热容，查资料1表3BC/CKGJ14；货物包装材料或运载工具进入冷间时的温度（）；1T货物包装材料或运载工具在冷间内终止降温时的温度，一般为该冷间的设计2T温度（）。C（1（由于冷藏间属于生产性冷库，进入冷藏间储存时的耗冷量，要按每昼夜冻结能力比例摊入于各冷藏间内。该库有二间冻结间，每间冻结能力为65T/日，共13T/日三间冷藏间按比例摊分，每间进货量为65T/日。冻结食品为猪肉。（2（冻结间食品在冻结间的温度按32计算，经过20H以后的温度为15。食品CC的冻结加工量为65T/日，即G6500/日。食品在冻结前后的焓值查资料1附表A3可得3087KJ/,122KJ/，1H2H1,T20NHKWNTHGQ72630217865212（3（冷藏间进货量为195T/日，食品入库前地温度为15，经冷藏24后达到20CH。CG19500/日，食品前后的焓值查资料1附表A3可得122，0KG1HKGJ/2H，T24。J/HWNTHGQ752360219521223通风换气的耗冷量Q3的计算由资料1,通风换气热量只适用于贮存有呼吸的食品的冷藏间,因为本库生产货物为猪肉，冷间又无操作工人长期停留操作，所以可以忽略不计。3Q24电动机运转耗冷量Q4的计算由资料1,电动机运转热量应按下式计算234Q式中电动机运转热量（）；4KW电动机额定功率（）；热转化系数，电动机在冷间时应取1，电动机在冷间外应取075；电动机运转时间系数，对冷风机配用的电动机取1，对冷间其他设备配用的电动机可按实际情况取值，一般可按昼夜操作8H计，则3024/8冻结间4号、5号、6号冻结间电动机的运行耗冷量相同冷风机使用的电动机有两台，每台功率为22KW，电动机运转耗冷量为KWQ4124冻结物冷藏间此间无风机，所以该项耗冷量0。425操作耗冷量Q5的计算由资料1,操作热量可按下式计算5Q（24RNWDCBAQMRHVFQQ243602455式中照明热量（）；A5W开门热（），当冷间的冷藏门超过两樘时，应按两樘门的开门热计算；BQ5操作人员热量（）；C5每平方米地板面积照明热量，冷藏间可取,操作人员长时DQ2/381MW间停留的加工时间、包装间等可取2/85MW冷间地板面积（）；F2每日开门换气系数，查资料1图33，取2；N冷间内公称容积（）；V2M冷间内、外空气的含热量（）,查资料1表A5；NWH,KGJ/空气幕效率修正系数，可取05，如不设空气幕时，则取1；M24每日小时数（H）；冷间空气密度（），查资料1表A6；NR3/MKG3/24每日操作时间系数，按每日操作3H计；操作人员数，查资料1表315，可按冷间内公称容积250增加一人；RN2M每个操作人员产生的热量（），冷间设计温度高于或等于5时取RQHW/C279，冷间设计温度低于5时取419。HW/C注冷却间、冻结间不计算该项负荷。表22各冷间经营操作耗冷量参数冷间DQFNVWHNMNRRRQ5WQNO1冷藏间2312215607829189705139564199407NO2冷藏间235042175278291897051395741910702NO3冷藏间2331221656782918970513956419979226耗冷量的汇总261冷间冷却设备负荷计算由资料1,冷间冷却设备负荷应按下式计算（25）54321QPQQ式中冷间冷却设备负荷（）；W维护结构传热量（）；1货物热量（）；2Q通风换气热量（）；3电动机运转热量（）；4W操作热量（）；5Q负荷系数，冷却间和冻结间得到负荷系数取应取13，其他冷间取PP1。表23库房冷却设备的总负荷冷间类别KWQ12KWQ34K5WQQNO1冷藏间727792750941109689NO2冷藏间72779275107110979NO3冷藏间829372750979120227NO4冻结间1034326774449544NO5冻结间102612267744494622总计1330957262机械负荷计算JQ由资料1,机械负荷应分别根据不同的蒸发温度按下式计算26RQNNNJ54321式中机械负荷（W）；JQ维护结构传热量的季节修正系数，查资料1表317，取1；1NN货物热量的机械负荷折减系数，查资料1，冷加工间和其他冷间取22N1，冻结物冷藏间为7000以下取05；2N3M同期换气系数，一般取（同时最大换气量与全库每日总换气量的3N015比值大时取大值）；冷间用的电动机同期运转系数，对冷却间和冻结间中的冷风机取1，其余4查资料1表318，取1；4N冷间同期操作系数，查资料1表318，取05；5N5NR制冷装置和管道等冷损耗补偿系数，一般直接冷却系统取107，间接冷却系统取112，本系统采用直冷，R取107。由公式26计算，结果如下表24机械负荷汇总参数蒸发温度1QN（KW）2（KW）3QN（KW）4（KW）5QN（KW）RJ（KW）30C22849541251495107304623320604253548810788750此项合计119213263冷库耗冷量估算表25冻结每吨肉类食品的耗冷量估算表肉类降温情况单位耗冷量/TW/序号库房温度/C入库时/出库时/C冻结加工时间/H1冷却设备负荷机械负荷12341520530045002231215128200690032335152076005800430415119400750053010181667005400指一次冻结（指肉类不经过冷却），氨系统直接用低于33的蒸发温度。1C注本表内冷却设备负荷已经包括货物热流量系数P的数值，机械负荷已经包括总管道等7的冷损耗系数。冻结间日进货量为65，经上表查得冷却设备负荷为76006549400TW机械负荷为58006537700冻结物冷藏间日进货量为20，经查得冷却设备负荷为670020134000T机械负荷为54002010800经估算库房的冷却设备负荷为134004940018341330957K库房的机械负荷为108000377001457119213W由上所得，负荷要求。3制冷系统方案的确定制冷系统方案是设计单位依据设计任务书而提出的初步设想，是一个关键的环节。制冷系统方案的设计包括制冷系统中制冷剂的选择，蒸发温度、冷凝温度、压缩机吸气温度等。冷库或其他制冷装置，使用效果的好坏都与所选择的制冷方案有着密切的关系。若制冷方案确定的不当，会给冷库的建设造成不应有的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。31确定制冷系统方案的原则1满足食品冷加工工艺要求，保证质量，降低干耗；2制冷系统要运转可靠和操作管理方便，又要有安全保障；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；4考虑经济性，综合比较初置费用和运转费用；5考虑技术经济发展趋势。32确定制冷系统方案的主要内容1制冷剂种类确定；2制冷系统供液方式的确定；3冷间冷却方式的确定；4制冷系统供冷方式的确定；5蒸发温度的确定；6过热度的确定；7冷凝温度的确定；8过冷度的确定；9制冷系统自控方案确定；10蒸发器除霜方案确定。33冷库制冷系统的确定选择331制冷剂种类确定目前，作为制冷剂的物质大约有几十种，但常用的不过十几种，用于食品冷藏的制冷剂也就几种，其主要有氨和氟利昂。氨是目前应用最为广泛的一种制冷剂，主要用于制冰和冷藏制冷。氨作为制冷剂其优点是单位容积制冷量大；蒸发压力和冷凝压力适中；氨黏度小，流动阻力小，传热性能好，对钢铁不产生腐蚀作用；氨易溶于水，系统不易发生“冰塞”现象；氨价格便宜，容易购买。氨的主要缺点是对人体有较大的毒性。氨蒸气无色，具有强烈的刺激性臭味，刺激人的眼睛与呼吸器官。氨易燃易爆，当空气中氨的体积分数达1625时可引起爆炸，达到1114时即可点燃。因此，车间内的工作区里氨蒸气浓度不得超过20。3MG氨几乎不溶于油，如果润滑油进入换热设备，在换热设备的传热面上会形成油膜，影响其传热效果。因此，在氨制冷系统中必须设置油分离器。此外，在运行中润滑油还会积存在冷凝器、贮液器和蒸发器等设备的下部，下部有排油装置，应定期排油。氟利昂制冷剂种类很多，性能各异，但有其共同特点。氟利昂制冷剂所具有的优点是无毒，无臭，不易燃烧，对金属不腐蚀，绝热指数小，因此排气温度低；具有较大的分子量，适用于离心式制冷压缩机。其缺点是部分制冷剂的单位容积制冷量小，制冷剂的循环量较大；密度大,流动阻力大；含有氯原子的氟利昂遇明火时会分解出有毒气体；放热系数底；价格高，易于泄露而不易发现。氟利昂的价格较高，所以通常主要用于有严格的卫生、安全要求的场合。总上所述，由于本次设计中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氨为工质，且技术也较为成熟，因此本设计中也采用氨为制冷剂。332制冷系统供液方式的确定蒸气压缩机制冷系统根据向蒸发器供液的方式不同可分为直接供液、重力供液、液泵供液三种。1）直接供液方式直接供液是指制冷剂液体通过膨胀阀直接向蒸发器供液，而不经过其他设备的制冷系统，又称直接膨胀供液系统。直接供液方式的特点是经过节流膨胀后的制冷剂，处于气液两相混合状态，两相流体在多路蒸发1器管路中，不能按设计要求均匀地分配。高压制冷剂液体，经节流膨胀后，产生大量闪发气体，这些气体进入蒸发2器不仅没有制冷，而且会使蒸发器的传热效果降低。采用直接节流供液的蒸发器通常为单一通道，蒸发器盘管的长度受到限制，3不能大长，不然沿程阻力引起的蒸发器内压力降太大，会影响蒸发器的正常工作。为了简化制冷装置，便于操作管理，直接供液系统一般采用压缩冷凝机组4为宜2）重力供液方式重力供液是利用制冷剂液柱的重力来向蒸发器供液。这种系统是将经过膨胀阀的制冷剂先经过氨液分离器，将其中氨蒸气分离后，使氨液借助于氨液分离器的液面和蒸发器的液面之间的液位差作为动力，达到向蒸发器供液的目的。这种供液方式的特点是高压制冷剂经过膨胀阀节流后将产生闪发气体，在氨液分离器里被分离出1来，这样供给蒸发器的液体不再是气液两相的混合体，从而提高了蒸发器传热面积的利用率，也为并联的蒸发器能均匀供液提供了条件。由氨液分离器向并联的各组蒸发器供液时，可以用调节阀的开启度调节各2蒸发器的进液量，容易实现蒸发器的供液均匀。当蒸发器负荷有较大变动时，很容易使回气带液滴。3重力供液是靠液位差为动力，蒸发压力受静液柱的影响，蒸发器管线约长，4阻力损失越大，其影响越大。利用液柱的重力供液，动力较小，使蒸发器内与制冷剂一起进入的润滑油5很难排出，致使传热表面形成油膜，降低了制冷。重力供液的氨液分离器要超过蒸发器一定高度，使氨液分离器与蒸发器之间6的静液柱压力差足以克服制冷剂的流动阻力。3）液泵供液方式液泵供液是指制冷系统借助液泵来向蒸发器供液。也称液泵强制循环。这种供液方式的特点是这种供液方式送入蒸发器的液量为实际蒸发量的36倍，管壁润湿1良好，传热增强，因而能使蒸发器发挥更大的制冷性能。供液量充分，回流过热度小，可以提高压缩的效率，提高制冷循环的制冷2系数。重力供液常用的氨液分离器、排液桶等辅助设备，可以被低压循环贮液器3所取代，以简化系统，操作简单便利。液泵的设置将使制冷系统的动力消耗增加115左右，同时要增加4泵的维护检修工作。综上所述，液泵供液比其他供液方式优越的多，它具有制冷装置效率高、安全性好、便与操作管理及易于实现自动化控制等特点，因此，本设计中采用氨泵供液。333冷间冷却方式的确定库房冷却设备主要是蒸发器，即墙、顶盘管、搁架式盘管、冷风机等。冷却设备是冷库的重要吸热设备，应根据冷藏间性质、贮藏食物种类、库温要求、供液方式以及冷加工的特点进行选择，以满足库房降温速度、食品冷加工速度及冷藏质量的要求。1冷却设备选型的原则为冷却间、冻结间和冷却物冷藏间的冷却设备采用冷风机。1冻结盘装、箱装或听装食品时，可采用搁架式排管或平板冻结器等冻结设2备。冻结物冷藏间采用墙排管、顶排管等冷却设备；当食品有良好的包装时，3可采用冷风机。储冰间采用分散均匀满布的方式设置顶排管。4对于包装间，当室温底于5时采用墙排管；室温高于5时宜采5用冷风机。冷却设备的计算温差应根据减少食品干耗、提高制冷效率，节省能源等，6通过技术经济比较确定，一般为10。故在本次设计中，冻结间采用吊顶式冷风机冷却，冻结物冷藏间采用单层光滑蛇形顶排管冷却。334制冷系统供冷方式的确定制冷系统的供冷方式由集中式供冷和分散式供冷。本次设计中采用集中供冷式，这种供冷方式管路简单实用，系统操作方便，利于管理。335蒸发温度的确定R717作制冷剂，在氨直接冷却系统中，蒸发温度一般比冷间温度低10度左右。冻结间CT31020在采用排管为蒸发系统的冷藏间中，蒸发温度比冷藏间温度低10C冻结物冷藏间T30120本次设计中系统采用一个蒸发回路，33回路0T336过热度的确定由于吸入管周围空气温度的影响，压缩机吸入气体的温度都高于制冷剂的蒸发温度，这称为回气过热度。由于该系统采用氨泵供液，氨压缩机吸气温度比蒸发温度高58。本设计中取5，故回路的吸气温度分别为28337冷凝温度的确定冷凝温度是指制冷剂在冷凝器中液化时的温度，它的确定与冷凝器的结构形式和所采用的冷却介质有关。冷凝器进水温度251TC选用立式冷凝器25530642算术平均温差一般为57，冷却水进出口温差较大时取最大值MTCTM7CTL5342021,338过冷度的确定过冷温度是指在冷凝压力下，其温度低于冷凝温度，过冷温度比冷凝温KP度低35。根据本系统的特点，过冷度取4,故过冷温度为305。339蒸发器除霜方案的确定在冷库中由于蒸发设备的表面温度低于室内空气的露点温度，食品和空气中的水分就会在设备表面凝结。由于设备表面温度低于冰点，所以，管子外表面会结成霜层。这种霜层的存在会使蒸发设备的传热系数减小，这样会导致制冷量降低，无谓的耗电量增加。因此，为了确保制冷效果，应当定期将蒸发设备表面的霜层除去。除霜的方法有两种一种是采用专门的器具进行除霜，这种方法叫“扫霜”；另一种方法是利用高压高温的氨蒸气通过蒸发设备，使蒸发设备外的霜层受热融化而自行脱落，这种方法称为“冲霜”。在冷库制冷系统中冲霜所采用的高温高压过热蒸气，大多数是从氨液分离器后的排气管上引出的，因为该处的排气温度较高，含油量少，这样可以缩短冲霜时间和减少油对蒸发排管的污染。在本设计中，冻结物冷藏间的顶排管采用人工扫霜与热氨融霜相结合的方式，冻结间与冷却间的冷风机采用热氨融霜的方法。4制冷机器设备的选型41压缩机的选型计算411选型的一般原则1尽量选用大型压缩机，为了简化系统和便于操作，压缩机配备台数应尽量少，但机器总台数不宜少于2台；2同一机房内选配的压缩机应尽量在两个系列以内，以便零部件的更换，当机房仅有两台机器时，则尽量采用同一系列；3压缩机总制冷量以满足生产要求为准，不考虑备用机；4所选系列压缩机的能量调节装置，只宜作适应负荷波动的调节，而不宜作季节性负荷变化的调节。5选用压缩机的工作条件不得超过制造厂商规定的生产条件。412计算压力比（1）蒸发回路的确定查R717饱和性质表CTL534MPAL31425查R717饱和性质表ZZ0查R717饱和性质表T30A19468912154ZLP84603ZL压力比均大于8，所以选双级压缩根据资料1，选择的蒸发回路CTZ341333蒸发回路压缩机选型（1）确定最佳中间温度CTTTZLZJ3604（2）以假定两个中间温度CTZJ5（3）581ZJT3522ZJ（3）确定过冷温度、吸气温度过冷温度,CTG3581CTG752吸气温度由资料1查表217，得X1（4）双级压缩压焓图图41双级压缩压焓图由资料1,查R717的压焓图，各状态点的参数如下表41双级压缩各状态点的参数参数中间温度1H22V3H44V5H687/H8C14153144411215934145040391659361518653H44V5H78H2C16536146260271605523362336由资料1,查中间温度下高、低压级压缩机得到输气系数TZJ81MPAPZJ310810D7601GCZJ2ZJ452732842（5）根据以上确定的状态参数进行试算，得出两组数据表42双级压缩试算结果假定中间温度C计算项目CTZJ81TZJ2低压级氨循环量HKGGD/273495186301HQGDJ2136653489012HQGJD高压级氨循环量HKGG/274515631809364731HGDG41856316234732HGDG低压级的理论输气量/3HMQVD451781027392DVVGQ06597730212DVVGQ高压级的理论输气量/3HMQVG5723176039241GVVGQ561084027124GVVGQ理论输气量之比2357141VGDQ97356102VGDQ（6）以中间温度为纵坐标，以气缸容积比为横坐标，在坐标图中确定两个点（223，8），（397，2）列方程，BAXY2381BA972解方程，得125830确定中间温度为3所以8320573X求得1所以低高压级压缩机气缸容积比31（7）将估算的参数核对CY3820135双级压缩的中间温度为3,所对应的,参照13/VGDQ的范围，查资料3，选HMQVD/06597413HMQVG/572610用冰山集团生产170系列型号为4ASJ17型压缩机作为低压级,选用HQVD/854冰山集团生产100系列型号为T810CA型压缩机作为高压级。123（8）校核选配的低压压缩机的制冷量根据30，,，CTZ30CTL534TZJ3CTG25TX1根据制冷循环压焓图，查取有关状态参数及压缩机的输气系数，校核选配的低压级压缩机的制冷量。相关参数如下JQ141525，144413，1667，14601HKGJ/2HKGJ/3HKGJ/4H，161836156GKJ/56KGJ/21256，12，,077，87J/VDMQVD/8543HJHQQDVDJ/41276121708348124231374111953119213,因此选型是合适的。JKJ/HW/JQHK/压缩机主要技术参数如下表43170系列4ASJ17主要技术参数制冷量能量调节范围形式气缸数高/低气缸直径活塞行程额定转速814KW0,1211开启式2/4170MM140MM720MIN/R机组外形尺寸/MM额定功率压缩机吸气管高/低长宽高冷却水接管/MM压缩机排气管高/低90KWDN65/DN100267015801565DN20DN65/DN80润滑油充灌量KG机组运行重量KG电源冷却水耗量404227三相380V50HZ15HM/3表44100系列T810CA主要技术参数制冷量能量调节范围形式气缸数高/低气缸直径活塞行程额定转速476/435KW0,13,1211开启式2/6100MM100MM1440MIN/R机组外形尺寸/MM额定功率压缩机吸气管高/低长宽高冷却水接管/MM压缩机排气管高/低55KWDN65/DN80214211701126DN15DN50/DN65润滑油充灌量KG机组运行重量KG电源冷却水耗量201770三相380V50HZ20HM/342冷凝器的选型计算（选用立式冷凝器）421冷凝器的负荷由资料1,双级压缩冷凝负荷应按下式计算41635HGQGK式中双级压缩冷凝负荷（）；W高压级制冷剂循环量；GHKG/等熵压缩后高压级排气的比焓（），由上面资料得1618；5HGJ/冷凝压力下制冷剂饱和液体的比焓（），由上面资料得36156。6K由选压缩机的参数可求得83562154963081HQGJDHKG/HKGHGDG/47256314078356673WQGK81625422冷凝器面积计算由资料1,冷凝器面积应按下式计算42FKMKQQT1式中冷凝器面积（）；F2冷凝器负荷（）；KQW冷凝器单位面积热负荷（），查表415，取3500；FQ2/M2/MW冷凝器的传热系数；C对数平均温）。MT247350816MFK一般冷凝器选出来的面积要比实际需要的传热面积留出百分之二十到百分之三十，则冷凝器面积需54585。根据资料3，选择冰山集团生产的氨立式冷凝器LNA54，2其换热面积为54的冷凝器1个。M表45冷凝器技术参数主要尺寸及接管通径MM型号冷却面积HLDABCE1D2重量KGLNA54542M5185124061658066041027665321913423冷却水用量由资料1,冷凝器冷却水用量应按下式计算（43）MKVQF式中冷却水用量（）；QH/3冷凝器单位面积用水量,查表417，立式冷凝器取M/23HMMQ17；由公式35计算QFMKV/57614343蒸发器的选型计算各冷间所用冷却设备为冻结间为冷风机，冻结物冷藏间为单层光滑蛇形顶排管。431冷风机的选型计算冻结间由资料1，冷风机的传热面积应按下式计算（44）TKQFQ式中冷风机所需要的传热面积（）；2M库房冷却设备总负荷（）；QQW冷风机的传热系数（），查资料1表427,428；K/2C库房空气温度与蒸发温度之差,查资料1表431。T由公式计算，结果如下；表46各冷间冷却面积计算结果冷间名称KWQQ/2CM温差T/冷却面积2M冻结间4495441202851522冻结间5494621202851437432冻结间冷却设备选型根据以上结果查资料3，选型结果如下冻结间每小间各选用烟台冰轮型号为071E/3816一台，每台蒸发面积5217平方米。二间冻结间所需冷却面积为102959平方米，二台共10434平方米，满足要求。冷风机主要技术参数如下表所示表47冷风机技术参数尺寸无冲霜水时H降低70M型号产冷量冷却面积风量射程LBHCAEF重量电机输入功率冲霜水量KW2MH/MMKGWHM/3071E/3816515213819029483011701250900725141089556533315433排管的选型计算（冻结物冷藏间）由资料1，排管的外表面传热面积（45）TKQFQW式中排管的外表传热面积（）；W2M蒸发器负荷（）；Q排管传热系数；参阅表427,428，K取812K/2C/2CMW库房空气温度与蒸发温度之差（），可参阅表431选取。T表48各冷间冷却面积计算结果冷间名称QQKW/2CM温差T/冷却面积2M冷藏间1109689812101351冷藏间2110979812101366冷藏间3120227812101481根据以上计算结果，管径采用的无缝钢管，每米长的面积为M3813140119，计算出各冷藏库的钢管长度分别为冷藏间18M为11353；冷藏间2为11479；冷藏间3为12445M按计算得出顶排管管数见表49表49顶排管管数AB库房号长度/M根数长度/M根数组数总冷却面积/NO1冷藏库225302066222802616052NO2冷藏库225302066222802616052NO3冷藏库225322235222857117142表410顶排管材料数量序号材料名称及规格甲乙1无缝钢管M764133582无缝钢管3855700483003角钢50421837734管卡2400020800注甲为NO1和NO3库用，乙为NO2库用查资料1表69制冷系统管道常用无缝钢管规格，得参数表411制冷系统管道用无缝钢管热轧钢外径X壁厚MM内径MM理论重量MKG/净断面积2长容量1ML/外圆周长/1M长的外表面积M/21外表2面积管长/2537669626000383739323864023941828332190000850854911932011983844节流阀的选型氨制冷系统选择手动节流阀，根据设备上管接口的规格选用。5辅助设备的选型51中间冷却器的选型（双级压缩系统）中间冷却器的选型中间冷却器选型时，根据计算求得的直径D和盘管的传热面积A，从产品样本中选型。应同时满足两者的要求。511中间冷却器的桶（直）径51VGVGQQD018364式中中间冷却器的直径（）；_M氨压缩机高压级输气系数；G氨压缩机高压级理论输气量（）；_VQH/3中间冷却器内的气体流速（），一般宜取为05。SMSM/032VGVGQQD01836450817248512蛇形盘管传热面积的计算（1）盘管的负荷，由资料1（52）637HGQDZJ式中低压级制冷剂循环量（），上式算得为3568；DKG/HKG/分别是冷凝温度、过冷温度对应的制冷剂的比焓（）；76,HKJ/KGJKGKJ/5621/5316由式52算得1476755W376HGQDZJ635218（2）蛇形盘管的对数平均温差（53）CTTZJGLZJ_L32式中蛇形排管的对数平均温差（）；ZJT冷凝温度，为345；L中间温度，为3。ZJT中间冷却器蛇形管的出液温度，应比中间冷却温度高,取5则为GC32；1615CTTTZJGLZJL33254LGC（3）蛇形盘管所需要的外表面传热面积（54）ZJPTKQA式中蛇形盘管所需的传热面积（_P2M中间冷却器蛇形管的热负荷（），由上式算得为173916；ZJWW中间冷却器对数平均传热温差（,由上式算得为1615ZJTCC蛇形盘管的对数平均差，由上式算得为154。M中间冷却器蛇形盘管的传热系数,按产品规定取值，无规定_K/2M时，宜采用。58046/2CW1829ZJPTKQA1560472根据计算查资料3，选择武汉新世界制冷有限公司生产的ZQ型号的中间冷却器，其性能参数如下表51ZQ20型氨中间冷却器主要性能参数外形尺寸接管公称直径DN/MM安装尺寸/MM重量/型型号冷凝面积2M容器类别筒体尺寸DN/MMLHDDDD2DD3DD4/D5DD6BBBB1DD0DD0ZQ2220二42664023201100110022532033243555553232221831552高压贮液器的选型高压贮液器用于贮存由冷凝器来的高压液体制冷剂，以适应冷负荷变化时制冷系统中所需制冷剂循环量的变化。对于大、中型冷库，高压贮液器是按每小时循环量的选配，最大充灌高度213一般不超过筒体直径的80。由资料1,高压贮液器如下计算521贮液器所需容积55GVVZA式中贮液器容积（）；ZA3M贮液器的容量系数，并应按下列规定选取，当冷库公称体积小于或等于2000时，；公称体积为200110000时，；公称体积为3213M011000120000时，；公称体积大于20000，；M805贮氨器的最大氨液充满度，一般取70；冷凝温度下的氨液比体积（）；VKGM/3制冷装置中每小时氨液的总循环量（）；GKG522计算结果406938521436036081HQQHG/冷库公称体积389425397435032MV所以1V查资料1附表R717压焓图为00017KG3VZA47201731M根据资料3，冰山集团注氨器的选用说明（1）应根据系统大小和设备容量选定贮液器型号；（2）应按有效贮存容积的80选定贮液器型号；（3）设计基础尺寸应根据选定型号并对照实际产品核；（4）应注意工作条件不得超过20的设计压力。MPA所以至少要选择容积为的贮液器。43180/71M选择冰山集团生产的型号为ZA025B型的贮氨器。表52ZA025B型的贮氨器容积简体尺寸M接管公称尺寸M外形尺寸M重量型号31LDBFELBHKGZA15B16930008004032153733750137086553低压循环桶的选型氨泵供液采用下进上出的方式低压循环桶是氨泵供液系统的关键设备之一，其作用是贮存和稳定地供给氨泵循环所需的低压氨液，又能对库房回气进行气液分离，保证压缩机的干行程，必要时兼作排液桶。531低压循环桶的桶径计算资料4说明一般陆上冷库采用立式，在冷藏船等制冷装置上，由于收到高度限制，一般采用卧式。低压循环桶的计算包括确定其所需的桶径和容积（1）循环桶直径计算为了保证良好的气液分离效果，桶径应使桶内气体流速不大于05，并保证最SM/高液位与出气口之间不小于600，进、出气管口之间的距离也不小于600，因此M低压循环桶径应按下式计算（56）NQNQDVV018364式中低压循环桶的直径（）；M压缩机的理论输气量，双级压缩时为低压级压缩的理论输气量，VQH3；3820M压缩机输气系数，双级压缩时指低压级压缩机的输气系数，；70低压循环桶内气体流速（），立式低压循环桶不大于,SM/SMC/5卧式低压循环桶不大于；SC/80截面积系数，立式低压循环桶1，卧式低压循环桶03；N低压循环桶气体进口个数,取1，立式循环桶为1，卧式循环桶为2。计算结果055NQNQDVV018364150834718M532低压循环桶容积计算容积计算时应根据氨泵供液方式的不同，分别进行计算。下进上出式供液系统计算（1）计算冷却设备的容积。按制冷设备容积的40、回气管容积的60和液管容积1V的总和除以70计算冷却设备的容积。1冷却排管的容积排管的总长为35277，管子尺寸为，每米管长MM5238的容积为412D33204013排管的容积35277000085299853M3翅片管总长共有2台071E/3816号冷风机，每台冷却面积为521，M每平方米翅片管冷却表面积为071；总长（2521/071M14676M,计2算出每米管长的容积为412D344362M冷风机翅片管（翅片管）容积1467600003545052M383M3冷却设备的容积29985052350851V33（2）计算回气管的容积冻结间的回气管（）共长40米，每米2576容积为412D33207449013M共有容积4000037401493M3冷藏间的回气管（），共长70，每米容积为57412D332019651M共有容积7000019601373M3回气管的容积0149013702862V3（3）计算液管容积。冷藏间液管长70，冻结间液管共长40，管径为3MM，每米管长的容积为000085M583共有容积（7040000085009353V3（4）需用低压循环桶容积V为23870643213M根据资料3，选择烟台冰轮股份有限公司生产型号为CDCA25,其容积为25，满足要求的容积，CDCA25其主要技术参数如下3M表53CDCA25低压循环桶的主要技术参数主要尺寸/MM安装尺寸/MM型号容积3MDOH1H22D3重