100吨牛肉冷冻冷藏库设计

100吨牛肉冷冻冷藏库设计摘要5第一章前言711研究目的和意义712国内外冷库的发展状况713研究的内容和方法7第二章冷库的基本知识介绍921冷库的分类9211按结构类别分类9212按冷库容量规模分类9213按冷藏设计温度分类9214按使用性质分类922冷库的制冷系统10221氟利昂制冷系统的特点11222氟利昂单级压缩制冷系统11第三章冷库的基本计算1331冷库库容量的计算13311冻结间容量的确定13312冷藏间的容量的确定1332设计计算参数的确定13321室外计算参数的确定13322室外计算湿度的确定14323进货温度的确定1433冷库耗冷量计算14331冻结间耗冷量计算14332冻结间耗冷量汇总18333冷藏间耗冷量计算18目录334冷藏间耗冷量汇总21第四章制冷机器设备的选型2341主要参数的确定2342压缩机选型计算23421制冷系统压缩级数23422以压缩机的理论排气量选择24423以压缩机的名义工况制冷量选型24424选定产品2543冷凝器的选型计算26431冷凝器选型的一般原则26432冷凝器的选型计算26433选定设备2744冷却设备的选型27441冷却设备选型的一般原则27442冷风机的选择计算2845辅助设备的选型29451高压储液器的选型计算29452热力膨胀阀的选择29453电池阀31454分液器31455过滤器、干燥器的作用3146融霜系统31第五章结论33致谢34参考文献35目录摘要本文以实际生活生产工程的需要，设计了存放100吨牛肉冷冻冷藏库。其中包括了冷冻库冷藏库结构类型的选择、冷库制冷系统的选择、冷库的尺寸计算、冷库耗冷量的计算和制冷设备的选择、辅助设备的选择、冷库的自动控制以及系统融霜等内容。本次设计，是根据国家规定的冷库设计建造标准，综合考虑大连地区的海洋性气候条件，安全合理化的设计了存放100吨牛肉的冷冻库和冷藏库。由于每个设计细节都会影响对牛肉的冷冻冷藏效果，因此，在设计过程中，竭力考虑到各种影响因素，如制冷设备的制冷能力、库房内的风速风量、产品在冷冻库和冷藏库内的不同的包装形式、存放形式等，尽量采取最佳方案来保存牛肉，减少保存过程中对牛肉的质量的损耗，保持牛肉的新鲜度，达到最好的冷冻冷藏效果。关键词装配式冷库，制冷系统，制冷量，制冷设备摘要ABSTRACTTHISPAPERHASBEENDESIGNEDTHEFREEZERANDTHECOLDSTOREOF100TONSOFBEEFWITHTHENEEDOFTHEPRODUCTIONENGINEERINGOFACTUALLIFEINCLUDINGTHECHOICEOFSTRUCTURETYPEOFTHEFREEZERANDCOLDSTORE,THECHOICEOFTHEREFRIGERATIONSYSTEM,THECALCULATIONOFTHESIZEOFTHEFREEZERANDTHECOLDSTORE,THECALCULATIONOFTHECOLDLOADANDCHOICEOFTHEREFRIGERATIONFACILITIES,THECHOICEOFTHEASSISTANTFACILITIES,THEAUTOMATICCONTROLANDSYSTEMFORTHEFROSTTOBEINHARMONYTHISPAPER,ACCORDINGTOTHENATIONALREGULATIONOFTHEDESIGNFORTHECOLDSTOREHOUSE,CONSIDERTHENATURALENVIRONMENTCONDITIONOFDALIANAREASYNTHETICALLY,HASBEENDESIGNEDTHEFREEZERANDTHECOLDSTOREOF100TONSOFBEEFREASONABLEANDSAFELYBECAUSEEACHDESIGNDETAILWILLINFLUENCETHERESULTTOTHEREFRIGERATIONOFTHEBEEF,INTHECOURSEOFDESIGNING,VARIOUSKINDSOFINFLUENCEFACTORSWASCONSIDERED,FORINSTANCE,THEREFRIGERATIONABILITYOFTHEREFRIGERATIONFACILITIES,THEWINDSPEEDINTHESTORES,THEDIFFERENTPACKAGINGFORMOFTHEPRODUCTS,DEPOSITFORM,ETCDURINGTHEDESIGNING,THEBESTMETHODSWERETAKENTOKEEPTHEBEEF,REDUCETHELOSSOFTHEQUALITYTOTHEBEEFINTHEPRESERVINGCOURSE,KEEPTHEFRESHDEGREEOFTHEBEEF,OBTAINTHEBESTREFRIGERATIONRESULTINADDITION,INTHECOURSEOFCHOOSINGTHEREFRIGERATIONEQUIPMENT,BESIDESTHEREFERENCEBOOKSOFDIFFERENTEQUIPMENT,THEWEBSITESOFTHEFACTORIESWHICHPRODUCETHEREFRIGERATIONEQUIPMENTONTHEINTERNETWERELOOKEDFORCHOOSINGTHEEQUIPMENTITHASCONSIDEREDTHEFACTORSOFTHEEQUIPMENT,SUCHASPERFORMANCE,QUALITY,INSTALLING,MAINTAININGANDPRICE,ETCSYNTHETICALLY,ITMAKESTHEPRODUCTSTHEMOSTRATIONALIZEDBOTHINTHEFIRSTTIMEINVESTMENTANDTHEMAINTENANCEINTHEFUTUREKEYWORDSASSEMBLINGCOLDSTORE；REFRIGERATIONSYSTEM；COLDLOAD；REFRIGERATIONEQUIPMENT第一章前言11研究的目的和意义近年来，随着科技水平的高速提高及经济的迅猛发展，人们的生活水平日益提高，因此人摘要第一章前言们开始对赖以生存的物质基础食品的质量要求越来越高，然而，无论是植物性食品（如各种谷物、果品和蔬菜）还是动物性食品（家畜肉、禽肉、鱼类、蛋类和乳品等）的成分都不外乎包括，水分、脂肪、蛋白质、糖类、维生素、矿物质和酶等，这些成分决定着食品的营养价值，但是这些成分会在食品运输和储存过程中发生一系列的变化，从而使食品中的营养成分损耗。例如植物性食品在冷藏过程中是有生命的活的物体，靠自身的物质消耗来维持生命的代谢活动，可继续完成成熟、衰老、死亡等过程。动物性食品除鲜蛋为有生命外，其他均为无生命食品，食品自身均进行着一系列的生物化学反应，同时微生物也不断地对其进行侵染，使食品最终腐烂变质而营养流失甚至无法食用。因此，对食品营养成分的保留就显得尤为重要。经过多年的研究人们发现，将食品冷冻冷藏起来可减缓其内部的成分变化，达到保持食品营养成分的目的。冷库的设计就是用来存放需要冷冻和冷藏的食品的仓库。近年来，由于人们的生活水平大幅提高，故对于冷冻冷藏食品的质量和种类数量的要求也不断提高，因此，作为冷链的一个重要环节冷库在人们的生活中就显得非常重要了。而小型装配式冷库又以其轻巧美观、隔热性好、防潮、气密、坚固耐用、建筑材料规格化、专业化生产、施工便捷等优点，越来越受到人们的欢迎。而冷库中每个设备的选用和安装都会对食品的保存效果产生影响，因此，根据冷库内的食品种类和食品数量等要求，设计冷库的结构和形式、选用安全合理的制冷设备、采用合适的安装维修方法、合理的自动控制等，便成为一项复杂而重要的工作。本文就以实际生活生产工程中的需要，设计了用来存放100吨牛肉的冷冻冷藏库。12国内外冷库发展现状冷库用于果蔬和花卉的保鲜在美国和欧洲已有一百多年的历史了。国外冷库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，20C以下的低温库在冷库中占80以上。我国自1955年开始建造第一座冷库。近几年来，我国冷库建设发展十分迅速，主要分布在各水果、蔬菜生产区以及大中城市郊区的蔬菜基地。据统计，全国现有冷库冷藏能力已达500多万T，其中外资、中外合资和私营冷库约占50万T，国有冷库450多万T，分属于内贸、外贸和轻工系统，其中内贸系统冷库容量达300多万T，占全国总量的60以上。我国商业系统拥有果蔬贮存库面积达200多万平米，仓储能力达130多万T，其中机械冷藏库70多万T，普通库为60多万T。果品蔬菜保鲜一般采用最低温度为2摄氏度的高温库，水产、肉食类保鲜采用温度在18摄氏度以下额低温库。13研究的内容和方法本文包括前言、冷库的基本知识介绍、冷库的基本计算、制冷机器设备的选型、结论等五部分内容。所有内容都是通过全方位考虑、研究、探讨、计算、查找相关资料，采用最优的方案设计了一个可以存放100吨牛肉的冷冻冷藏库。第一章前言第二章冷库基本知识介绍21冷库的分类211按结构类别分1土建冷库这是目前建造较多的一种冷库，可建成单层或多层。建筑物的主体一般为钢筋混凝土框架结构或者砖混结构。土建冷库的围护结构属重体性结构，热惰性较大，室外空气温度的昼夜波动和围护结构外表面受太阳辐射引起的昼夜温度波动，在围护结构中衰减较大，故围护第二章冷库的基本知识介绍结构内表面温度波动就较小，库温也就易于稳定。2装配式冷库这种冷库为单层形式，库板为钢框架轻质预制隔热板装配结构，其承重构件多采用薄壁型钢材制作。库板的内外面板均用彩色钢板（基材为镀锌钢板），库板的芯材为发泡硬质聚氨酯或粘贴聚苯乙烯泡沫板。由于除地面外，所有构件均是按统一标准在专业工厂成套预制，在工地现场组装，所以施工进度快，建筑周期短。3覆土冷库他又称土窑洞冷库，洞体多为拱形结构，有单洞体式，也有连续拱形式。一般为砖石砌体，并以一定厚度的黄土覆盖作为隔热层。用作低温的覆土冷库，洞体的基础应处在不易冻胀的砂石层或者基岩上。由于它具有因地制宜、就地取材、施工简单、造价较低、坚固耐用等优点，在我国西北地区得到较大的发展。212按冷库容量规模分目前，冷库容量规模划分也未统一，一般分为大、中、小型。大型冷库的冷藏容量在10000以上；中型冷库的冷藏容量在100010000；小型冷库的冷藏容量在1000以下。213按冷藏设计温度分1冷却库又称高温库，库温一般控制在不低于食品汁液的冻结温度，用于果蔬之类食品的储藏。冷却库或冷却间的保持温度通常在左右，并以冷风机进行吹风冷却。2冷藏库即冷却或冻结后食品的储藏库。它把不同温度的冷却食品和冻结食品在不同温度的冷藏间和冻结间内作短期或长期的储存。通常冷却食品的冷藏间保持库温42，主要用于储存果、蔬和乳、蛋等食品；冻结食品的冷藏间的保持库温为1825，用于储存肉、鱼及家禽肉等。3冻结库又称低温冷库，一般库温在2030左右，通过冷风机或专用冻结装置来实现对肉类食品的冻结。214按使用性质分1生产性冷库他们主要建在食品产地附近、货源较集中的地区和渔业基地，通常是作为鱼类加工厂、肉类联合加工厂、禽蛋加工厂、乳品加工厂、蔬菜加工厂、各类食品加工厂的企业的一个重要组成部分。这类冷库配有相应的屠宰车间、理鱼间、整理间，设有较大的冷却、冻结能力和一定的冷藏容量，食品在此进行冷加工后经过短期储存即运往销售地区，直接出口或运至分配型冷藏库作较长期的储藏。2分配性冷库他们主要建在大中城市、人口较多的工矿区和水陆交通枢纽，专门储藏经过冷加工的食品，以供调节淡旺季节、保证市场供应、提供外贸出口和作长期储备之用。他的特点是冷藏容量大并考虑多品种食品的储藏，其冻结能力较小，仅用于长距离调入冻结食品在运输过程中软化部分的再冻及当地小批量生鲜食品的冻结。第二章冷库的基本知识介绍3零售性冷库这类冷库一般建在工矿企业或城市的大型副食品店、菜场内，供临时储存零售食品之用，其特点是库容量小、储存期短，其库温则随使用要求不同而异。在库体结构上，大多采用装配式组合冷库。随着生活水平的提高，其占有量将愈来愈多。此外，还可按冷库的制冷设备选用工质分，分为氨冷库、氟利昂冷库；按冷库的层数，分为多层冷库和单层冷库等。本次设计要求是100吨牛肉的冷冻冷藏，属于小型冷库，综合考虑各种冷库的特点，决定选用建造速度快，组装方便简单的装配式冷库。下面具体介绍一下装配式冷库的构成。装配式冷库采用新型建筑材料，由外围结构、围护结构和地下结构三部分组成。其中，地下结构和围护结构中的地坪与土建库基本相似。外围结构及装配库的外套，由钢结构架、屋面板和外围板（均为彩色波纹钢板）构成。其作用主要是保持里面的围护结构免受风吹日晒雨淋。围护结构指设在外围结构内的库体，包括墙、顶和地坪，是装配库的关键结构。墙、顶均采用彩钢夹心保温板（又称“三明治”板），这是一种新型的复合建筑板材，其两个面层为不足1MM的彩色（或镀锌）波纹钢板或铝合金板，芯材为热导率极小的硬质聚氨酯泡沫塑料或聚苯乙烯泡沫塑料。由于钢（铝）板的蒸汽渗透率为零，其本身就是极佳的防潮隔热层。“三明治”板的装配有承插型、对接型、钩扣型等多种形式。“三明治”板的模数最宽可达1200MM，最长可达15M，最厚为200MM。因此，装配库具有防潮、气密、隔热性好、轻巧美观、坚固耐用、建筑材料可规格化、专业化生产、施工便捷等优点，从而越来越受到人们的重视和欢迎。22冷库的制冷系统冷库制冷系统分为以氨为制冷剂进行制冷的氨系统和以氟利昂为制冷剂进行制冷的氟系统。船用制冷剂的选取以安全为首，即使在当前强调环境保护、节能减排事态下，其选取仍然以安全为首。氟利昂因毒性小，蒸发温度低以及便于自动控制等优点，在国外冷库中应用较多。由于氟利昂价格昂贵，国内在大中型冷库中使用极少，但在一些小型冷库中采用直接供液方式，以热力膨胀阀与电磁阀配合对制冷剂流量进行调节控制，使制冷系统比较简单，操作方便，有广泛的应用。因此，本冷库设计采用氟利昂作为制冷剂。221氟利昂制冷系统的特点1氟利昂的溶油性与润滑油互相溶解是氟里昂的主要特点。R22在混合临界温度以上时也可以和润滑油无限混合，随着温度下降溶解量下降为有限溶解，特别是液体氟里昂的溶油性更强，因此可以说系统中凡是有氟里昂的地方就有润滑油。随着氟里昂的流动，润滑油将遍及所有设备和管道中，使系统中含有量增加。润滑油是高温蒸发的液体，和制冷剂混合后，使氟利昂液体黏度增大，在相同蒸发压力下蒸发温度上升，或在定温下的蒸发压力下降。因此，随着蒸发器内润滑油浓度增加，蒸发压力也要随之降低，才能保持给定的蒸发温度不变。结果使得制冷压缩机的单位制冷量的功率消耗上升和造成压缩机本身失油等事故发生。所以，氟系统中的回油问题是很关键的，应从设备布置，管道配置及供液方式等方面采取相应的措施。2氟里昂的溶水性第二章冷库的基本知识介绍氟利昂几乎不溶于水，在蒸发温度低于0的制冷系统中，水分的存在将在膨胀阀截流孔结冰，使阀孔堵塞，导致停止供液，以致蒸发器不能制冷。同时由于水的存在，还会因水的分解作用使设备、管道产生腐蚀，这对于铝镁合金尤为明显。因此在氟系统中膨胀阀前必须加装干燥器，以保证膨胀阀正常运行。3供液形式和方式从供液形式来看，氟系统也有直接膨胀供液、重力供液和泵供液三种，其中国内应用最多的是利用热力膨胀阀控制的直接膨胀供液，其主要原因是1）直接膨胀阀供液系统比较简单，分离设备少，系统充液量也少，这对于价格昂贵的氟里昂来说是合适的。2用热力膨胀阀供液并配有热交换器的氟系统，可自动调节供液量且使回气有较大的过热度，高压液体有较大的过冷度，截流时闪发成气体的机会减少，改善了直接膨胀供液系统中调节供液困难及易湿行程等不足。氟系统在直接供液中，首先应满足回油要求，其次才考虑供液均匀的问题，因此，一般都采用有利于系统回油的上进下出的供液方式，并辅以分液器或在配管上采取措施使其均匀供液。本冷库设计就是采用的此种供液方式。222氟利昂单级压缩制冷系统在蒸发温度较高的冷库中，采用单级压缩制冷系统就可以达到要求。压缩机排出的过热蒸汽首先被油分离器分离，然后进入冷凝器，冷凝下来的液体流入储液器，由储液器引出的氟利昂液体在热交换器中和低压低温气体换热而被冷却，在通过过滤干燥器除去杂质和水分，经电磁阀、热力膨胀阀截流降压，进入冷分配设备吸热蒸发，对库房降温。吸热蒸发形成的蒸汽再流经热交换器被盘管中的高压液体加热，形成一定的过热度后被压缩机吸入。被油分离器分离下来的油，经浮球阀自动控制或通过手动阀放回压缩机曲轴箱。过滤干燥器也可设在储液器和热交换器之间的液体管道上。对于小型制冷装置，为减少制冷剂充贮量，也可用冷凝储液器代替冷凝器和储液器。系统中的电磁阀在停压缩机后用以切断向冷分配设备的供液，以防止制冷剂液体流入蒸发器等低压系统，避免压缩机启动时发生液击。在小型制冷装置中，为简化系统，也有将供液管与回气管捆在一起，这同样能起到热交换器的作用。第二章冷库的基本知识介绍第三章冷库的基本计算31冷库库容量的计算311冻结间容量的确定采用设有吊轨的冻结间。每昼夜的冷加工能力按下式计算GLGN1000式中L吊轨的有效载货长度（M）G吊轨单位长度的载货量应按下列规定取值肉类人工推动G200230KG/M；机械推动G170210KG/M鱼15千克盘装G400KG/M；20千克盘装G540KG/M虾G270KG/M本冷库采用机械推动故取200KG/MN每日冷加工的周转次数设为第三章冷库的基本计算设有一间冻结间，则20T/D，得1000GN100020/2001100M考虑到库内留有供安装冷风机、操作和搬运的空间，而且为节省占地面积，将冷库高度尽量增高，从而减小了平面面积，故取冻结库的长为12M，宽为10M，高为48M。312冷藏间的容量的确定冷藏库贮藏容量按下式计算G1000式中G冷藏库的贮藏量TP食品的计算密度KG/3M查食品计算密度表得冻牛肉的计算密度为400KG/3冷藏间的公称容积利用系数对于装配式冷库取04将冷藏库分设两间，则每间冷藏库的贮藏量G50，则V1000G27783M库容量为60，则V60463考虑到库内需留有供安装冷风机、操作和搬运的空间，而且尽量与冻结间结构衔接，故两间冷藏间均取长为10M，宽10M，高48M，体积V4803M32设计计算参数的确定321室外计算参数的确定室外计算参数应采用现行的采暖通风和空气调节设计规范有关规定。1室外计算温度的确定冷间的温度一般低于环境温度。由于室内外温差的影响，形成了围护结构传热引起的耗冷量。计算围护结构耗冷量时的室外计算温度，采用各地夏季空气调节日平均温度。查表得大连地区的室外计算温度为262开门和冷间通风换气耗冷量计算，室外温度应采用夏季通风温度。查表得大连地区的室外温度为26。322室外计算湿度的确定室外空气的相对湿度对围护结构的结露、透湿和冷间耗冷量及设备的选型都有影响。1计算库房围护结构最小总热阻的室外空气相对湿度，应采用最热月月平均相对湿度，查表得大连地区最热月月平决湿度为842开门和冷间通风换气耗冷量计算时的室外相对湿度，应采用夏季通风室外计算相对湿度，查表得大连地区夏季通风室外相对湿度为77323进货温度的确定计算货物耗冷量时，需要确定货物温度。进货温度按下列规定选取第三章冷库的基本计算1未经冷却的鲜肉温度应按35计算；经冷却的按4计算2从外库调入的冻肉温度按810计算；非外库调入的按该冷库冻结终止降温时的货物温度（肉体中心温度按15）计算。3冷间设计温度和相对湿度的确定1冻结间设计要求温度为23；2冷藏间设计要求温度为18，相对湿度90。33冷库耗冷量计算冷库耗冷量即冷库的冷负荷，是指为了使冷间内的环境温度达到所要求的值而需要的冷量。在静态状况下，冷负荷应与冷间内来自各种因素所产生的热量相平衡，是冷库制冷机器设备选型的重要基础。冷库耗冷量包括围护结构耗冷量、货物耗冷量、通风换气耗冷量、操作管理耗冷量和电动机运转耗冷量5部分。下面进行各部分耗冷量计算331冻结间耗冷量计算1围护结构传热量（）的计算1Q1WNAKTA式中围护结构传热系数W（）1IWN其中围护结构外表面的放热系数查表取23W（）W围护结构内表面的放热系数N查表取29W（）N冷间围护结构中各层建筑材料或隔热材料的厚度，采用硬质聚氨酯泡沫塑料取01M冷间围护结构中各层建筑材料或隔热材料的热导率设计采用的热导率第三章冷库的基本计算正常条件下测定的热导率取0028（）热导率的修正系数,查表得14带入得00281400392（）带入得038W（）K围护结构传热面积围护结构两侧温差修正系数查表选取A围护结构外侧计算温度取26WTWT围护结构内侧计算温度取23NN表31围护结构两侧温差修正系数值A序号维护结构部位A1D4的外墙冻结间、冻结物冷藏间冷却间、冷却物冷藏间、储冰间1051012D4相邻有常温房间的外墙冻结间、冻结物冷藏间冷却间、冷却物冷藏间、储冰间1001003D4的冷间顶棚，其上为通风阁楼，层面有隔热层或通风层冻结间、冻结物冷藏间冷却间、冷却物冷藏间、储冰间1151204D4的冷间顶出面，其上为不通风阁楼，层第三章冷库的基本计算面有隔热层或通风层冻结间、冻结物冷藏间冷却间、冷却物冷藏间、储冰间1201305D4的无阁楼层面，层面有通风层冻结间、冻结物冷藏间冷却间、冷却物冷藏间、储冰间1201306D4的外墙，冻结物冷藏间1307D4的无阁楼层面，冻结物冷藏间1608半地下室外墙外侧为土壤时0209冷间地面层下部无通风等加热设备时02010冷间地面隔热层下有通用对加热设备时06011冷间地面隔热层下为通风架空层时07012两侧均为冷间时100略去与冷藏库间的传热量，则计算围墙的传热量查表31，取13AA1248210482481632得395042W1WNQKT计算顶棚的传热量查表31，取16AA1210120357504W1WNT计算地坪的传热量查表31，取AA121012022344W1WNQKT将几项相加，得围护结构的总传热量为975986W1NTA2货物热量（）的计算21212122236BNTCGHGQQBQTT式中冷间的每日进货量2020000KG第三章冷库的基本计算包装材料或运输工具进入冷间时的温度1T26包装材料或运输工具在冷间内中止降温时的温度152T2T货物进入冷间初始温度时的比焓1H查食品的比焓表得3293KJ/KG1H货物在冷间内终止降温时的比焓2查食品的比焓表得134KJ/KG2T货物冷却时间取18HB货物包装材料或运载工具重量系数查表得采用吊笼式包装所以取06包装材料或运输工具的比热容BC因无包装，则取BC因为是冷冻牛肉的冻结间，所以不计算后两项带入得97500W2Q2通风换气热量（）的计算3通风换气热量只适用于贮存有呼吸的食品的冷藏间，因此本冷库不需要计算该热量即33电动机额定运转热量（）的计算4410P式中电动机额定功率该冻结间选用四台400Y100L14的冷风机每台冷风机的额定功率为P66KW则总的额定功率为P66264KW热转化系数电动机在冷间内时取电动机运转时间系数冷风机配用的电机取带入得26400W4Q332冻结间耗冷量的汇总1冷间冷却设备负荷计算1234QP式中围护结构传热量计算得975986W1货物热量计算得97500W22通风换热量3Q3电机运转热量计算得26400W44Q负荷系数冻结间的负荷系数取13PP带入得16290986WQ2机械负荷计算1234JNNR式中机械负荷WQ第三章冷库的基本计算围护结构传热量的季节修正系数1N牛肉生产全年无明显淡、旺季区别故取1N货物热量的机械负荷折减系数2冷加工间取2N货物消耗冷量系数N2冷间用的电动机期运转系数4查表2得取4N制冷装置和管道等冷损耗补偿系数R直接冷却系统取107R带入得14301605WJQ表32冷间电动机同期运转系数和冷间同期操作系数4N5N冷间总数或45冷间总数或451241050504333冷藏间耗冷量计算围护结构传热量（）的计算1Q1WNAKTA式中围护结构传热系数W（）1IWN其中围护结构外表面的放热系数查表取23W（）围护结构内表面的放热系数N查表取29W（）N冷间围护结构中各层建筑材料或隔热材料的厚度，采用硬质聚氨酯泡沫塑料取01M冷间围护结构中各层建筑材料或隔热材料的热导率设计采用的热导率正常条件下测定的热导率取0028（）热导率的修正系数第三章冷库的基本计算查表得14带入得00281400392（）带入得038W（）K围护结构传热面积围护结构两侧温差修正系数查表1选取A围护结构外侧计算温度取26WTWT围护结构内侧计算温度取18NN略去与冻结间，以及两个冷藏间之间的传热量，则计算围墙的传热量查表31，取13AA204821048240得521664W1WNQKT计算顶棚的传热量查表31，取16AA201020053504W1WNT计算地坪的传热量查表31，取AA201020033441WNQKT将几项相加，得围护结构的总传热量为1391104TA则每间冷藏库得围护结构传热量为13911042695552W12货物热量（）的计算Q1212122236BNTCGHGQBQTT式中冷间的每日进货量2020000KG包装材料或运输工具进入冷间时的温度1T15包装材料或运输工具在冷间内中止降温时的温度182T2T货物进入冷间初始温度时的比焓1H查食品的比焓表得134KJ/KG1H货物在冷间内终止降温时的比焓2第三章冷库的基本计算查食品的比焓表得50KJ/KG2HT货物冷却时间取24HB货物包装材料或运载工具重量系数查表得因采用吊笼式，故冷藏货物的重量系数01包装材料或运输工具的比热容BC本冷藏间内货物采用纸箱包装查表得瓦楞纸类的包装材料比热容为147KJ/KGB因为是冷冻牛肉的冷藏间，所以不计算后两项带入得344167W2Q则每间冷藏间的货物耗冷量为34416721720853W2Q3通风换气热量（）的计算3通风换气热量只适用于贮存有呼吸的食品的冷藏间，因此本冷库不需要计算该热量即34电动机额定运转热量（）的计算4410QP式中电动机额定功率该冷藏间选用两台DD120/60的冷风机每台冷风机的额定功率为P1100W则总的额定功率为P211002200W热转化系数电动机在冷间内，取电动机运转时间系数对冷风机配用的电机，取带入得2200W4Q5操作热量（）的计算553027842NWNDRVHMQAQ式中每平方米地板面积照明热量取18W/D冷间地板面积2010200每日开门换气次数查图取2NN冷间内公称容积4802960VNV3M冷间外空气的含热量WH查表得26时，74944KJ/KGWH冷间内空气的含热量N查表得18时，16077KJ/KGN第三章冷库的基本计算空气幕效率修正系数因设有空气幕，取05MM冷间空气密度N查空气密度表18时空气密度取139KG/N3M操作人员数R可按冷间内公称容积每250增加1人3M则960/2503844人RN每个操作人员产生的热量Q冷间设计温度低于5时，取410W/个RQ带入得197088W5Q则每间冷藏间内操作热量为197088298544W5334冷藏间耗冷量的汇总1每间冷藏间冷却设备负荷计算1234QP5式中围护结构传热量计算得695552W1Q货物热量计算得1720835W2Q2通风换热量033电机运转热量计算得2200W44操作热量计算得98544W55负荷系数冷藏间取1PP带入得11861795WQ2每间冷藏间的机械负荷计算12345JQNQNQNR式中机械负荷围护结构传热量的季节修正系数因牛肉全年生产无明显淡、旺季区别，所以取1货物热量的机械负荷折减系数2N冻结物冷藏间公称容积为7000时，3M取05货物消耗冷量系数205N冷间用的电动机期运转系数4查表32，取054N冷间同期操作系数5查表32，取055制冷装置和管道等冷损耗补偿系数R直接冷却系统取107带入得1006726353WJQ第三章冷库的基本计算第四章制冷机器设备的选型41主要参数的确定1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。在采用冷风极为蒸发器的冷藏间中，蒸发温度要比冷藏间温度低78，则188260T蒸发压力查R22热力性质表得01936MPA0P2冷凝温度（采用卧式水冷冷凝器）第四章制冷机器设备的选型冷凝温度主要取决于冷凝器的型式、冷却方式和冷却介质的温度，以及制冷压缩机所允许的排气温度和压力。用R22作制冷剂时，一般冷凝温度不超过40，设计冷凝温度不宜超过39，水冷式冷凝器中，采用下式计算12KMTT式中算术平均温差取5MT冷凝器进水温度取321T1冷凝器出水温度卧式冷凝器2取436T带入得39K冷凝压力查R22热力性质表得14901MPAKP42压缩机选型计算制冷压缩机是制冷系统的关键设备，他在整个制冷系统中起着举足轻重的作用。压缩机的费用在全部设备费用中占较大的比重，压缩机运转费用是冷库管理费用中最主要的一项。此外，压缩机选择是否合理，还关系到使用中调整灵活、安全、可靠等。421制冷系统压缩级数在普通制冷范围内，只有单级和双级压缩之分。单级压缩指经过一次压缩从蒸发压力达到冷凝压力，通常在制冷系统中只有一台制冷压缩机或几台制冷压缩机并联使用。确定系统压缩级数的主要根据是压力比值。选用活塞式氟系统，当冷凝压力与蒸发压力的比值小于或等于10时，采用单级压缩。虽然确定系统压缩技术的主要根据是压力比值，但是，对一些小冷库，当冻结量小而又不连续生产时，按照冷凝压力和蒸发压力的比值来确定应是双级压缩形式，担当其运转时间所占的比例很小，仍可确定为单级压缩形式。这样既能简化制冷系统，又可方便操作管理，降低能源消耗和冷库的造价。计算压力比/14901/0193677，因此产品选定合格J43冷凝器的选型计算431冷凝器选型的一般原则冷凝器是蒸汽压缩式制冷系统中的主要换热设备之一。冷凝器的选型取决于建库地区的水温、水质、水量及气候条件，也与机房的布置要求有关。一般根据下列原则来选择1立式水冷却冷凝器适用于水资源丰富、水质较差、水温较高的地区，一般布置在机房外面。2卧式水冷却冷凝器适用于水量充足、水温较低、水质较好的地区，广泛应用于中、小型氨和氟里昂制冷系统中，一般布置在机房设备间内。3淋激式冷凝器适用于空气湿球温度较低，水源不足或水质较差的地区，一般布置在室外通风良好的地方。第四章制冷机器设备的选型4蒸发式冷凝器适用于空气相对温度较高和缺水地区，一般布置在室外通风良好的地方5空气冷却式冷凝器适用于水源比较紧张的地区和小型氟利昂制冷系统。在氨制冷系统中一般不采用。此外，在满足系统要求的条件下，还要考虑换热效率高，维护方便，设备初投资低等因素。因此，本冷库决定选用卧式水冷式冷凝器。432冷凝器的选型计算1冷凝器的负荷34/6KOKQGHQ式中单级压缩机制冷量O由以上计算得16708014WO单级压缩冷凝负荷系数K查表得131K带入得21887498W2冷凝器面积计算1KKMFQKTQ式中冷凝器负荷21887498WK冷凝器单位面积热负荷FQ查表得，R22卧式冷凝器4600W/F冷凝器面积K带入计算得4758K3冷却水用量6/10VKQQCT其中冷却水用量（/H）3M冷凝器负荷21887498WKK水的比热容取4187KJ/KGC冷却水进出温差T查表得，卧式冷凝器进出水温差为46取4T带入得4705/HVQ3M433选定设备通过以上计算，综合考虑各方面因素，决定选用大连冰山集团生产的卧式冷凝器WNF250该产品的特点是卧式冷凝器在制冷系统中的作用是将被压缩机压缩的高压气体冷凝为高压液体。是一卧式壳管式热交换器，壳程流过的是氟利昂，管程为冷却水，通过两端水盖隔水板的作用，使冷却第四章制冷机器设备的选型水以多程形式流过冷凝器的冷凝管簇。传热管为高效低螺纹铜管。筒体上部有进气管、压力表、安全阀和放空气阀，底部有出液管。一端水盖上设有进、出冷却水口。该产品技术参数如下换热面积5375；外形尺寸27675701026；壳体尺寸37792436；进气管80MM；出液口40MM；运行重量680KG44冷却设备的选型441冷却设备选型的一般原则冷却设备是在制冷系统中常生冷效应的低压换热设备，它利用制冷系统液体经节流阀截流后在较低温度下蒸发，吸收被冷却介质（如盐水、空气）的热量，是被冷却介质的温度降低。冷库制冷系统中常用的冷却设备有排管式蒸发器、冷风机等。一般按下列原则选型1传热管为纯铜管的冷风机适用于氟利昂制冷的小型冷库，冻结间一般应选用传热管为无缝钢管的冷风机。2对于氨制冷系统，由于氨对铜等有色金属有腐蚀作用，故只能选用传热管为无缝钢管的蒸发器。3盘管式排管（也称蛇形排管）可用于直接膨胀工业系统、重力工业系统和氨泵工业系统。4对于氨液蒸发温度低于40的制冷系统或氨液蒸发温度为33而排管高度较大时，应采用无液柱作用或小液柱作用的低温排管。对小型冷库，不论是固定式还是组合式的，冷却设备都应选用冷风机，因为它与自然对流相比，具有结构紧凑，重量轻，降温速度快，库内温度均匀，不占用冷库实用面积等优点，另外，由于它是强制送风的，所以能使冷库内储存的食品迅速降温，大大提高了储藏食品的保鲜度。同时，冷风机的生产已经系列化，只需知道冷风机符合和机械负荷，就可到生产厂家匹配设计所需要的冷风机，因此，本冷库选择的冷却设备为冷风机。442冷风机的选择计算1冻结间冷风机的传热面积QQFKT式中冷风机所需要的传热面积冷风机负荷16290986WQQ冷风机传热系数查表得132W/库房空气温度与蒸发温度之差T查表得8T带入得154271F根据上述计算，决定在冻结间安装四台大连丰顺冷风机有限公司生产的LJ400Y100L14型冷风机该产品技术参数如下第四章制冷机器设备的选型冷却面积402；风量31570047100/H；3M冲霜16T/H；功率22366KW；风压195PAQQFKT式中冷风机所需要的传热面积冷风机负荷11861795WQQ冷风机传热系数查表得132W/库房空气温度与蒸发温度之差T查表得8带入得11233F根据上述计算，决定在冷藏间安装两台DD120/60型冷风机该产品技术参数如下冷却面积60；名义制冷量12000W；风量26000/H；片距6MM；3M台数直径2500MM；风压147PA电机功率25501100W；外形尺寸1820650660MM检验选用该产品后总冷却面积为602120F所以符合要求，设备选用合格45辅助设备的选型451高压贮液器的选型计算1高压贮液器的作用高压贮液器用于贮存由冷凝器来的高压液体制冷剂，调节和稳定氟利昂的循环量，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。2贮液器的选型计算1）工质灌注量计算230784DLGV式中冷凝器的内径所选取的冷凝器0377M冷凝器的长度L所选取的冷凝器2767ML第四章制冷机器设备的选型工质的比容V25时R22的比容为0837/KGV3M带入得0197KGG2）高压贮液器所需容积为08VV其中贮液器的容积系统中制冷剂充注量G上面计算得0197KG工质的比容V25时R22的比容为0837/KGV3M08贮液器的液体充满度带入得0206V33）因此选用武汉新世界公司生产的WZF025型氟贮液器，该产品容积为025，3M壳体尺寸为3902290900MM，最大储存量为214KG；重量为270KG；接口DN426；452热力膨胀阀的选择热力膨胀阀用于干式蒸发器的供液量调节。其设计选配是根据制冷系统设计的制冷量、工况、制冷剂及系统的实际结构布置情况，选择合适容量和形式的热力膨胀阀。1确定阀前后的压力降P从冷凝器到蒸发器出口的总压降（）包括了阀前后的压降和这段管系中的各KOPP种压力损失，I故（）PKOI中包含的各部分损失及其计算如下I1）液管摩擦阻力可以从制冷工程设计手册中利用管道阻力计算线图得出（这里略去1计算过程），17KPAP2）干燥器、视镜、截止阀、管接头等局部阻力可以利用有关资料计算得出2P20KPAP3上升液管引起的静压损失由高度差H45M,3P用插值法查表得52KPA3P4分液器和分液管的阻力损失通常这两部分压降各为50KPA,故505010044PKPA5）13496MPA，02184MPAK0所以（）（）PKO1P234P11075KPA11075MPA2确定阀尺寸1）冻结间第四章制冷机器设备的选型每台蒸发器的制冷量为163/44075KW查EGELHOF公司热力膨胀阀（TE）产品样本容量表，尺寸编号为8的阀在26和0T12MPA时的容量为P用插值法求得404（3026）（525404）/（3020）4524KW所以可选择2冷藏间每台蒸发器的制冷量为12/26KW查EGELHOF公司热力膨胀阀（TE）产品样本容量表，尺寸编号为3的阀在26和0T12MPA时的容量为P用插值法求得52（3026）（67552）/（3020）58KW由于热力膨胀阀一般有20的容量裕度，即实际阀能力最大可以达到样本给出值的120，所以设计时，选择容量满足系统制冷量要求的阀，而不必再考虑留有过大的容量裕度。若阀配得过大，不仅价格高，而且容易引起阀工作失稳，调节是制作开关动作，不能随负荷变化成比例的作出连续的平滑响应。此外，还影响法的工作寿命而58120696KW所以可选择3确定阀型考虑到蒸发器配有分液器，压降比较大，而且压力损失远超过使用内平衡式热力膨胀阀的压力降允许值（R22,20时的允许值是10KPA），故所有热力膨胀阀都采用外平衡式453电磁阀电磁阀是一种开关式（即双位式）自动阀门，它能适用于各种工质，包括气体或液体的制冷剂、淡水、盐水和润滑油。在制冷装置中，储液器（或冷凝器）与膨胀阀之间一般都装有电磁阀。在单机单库场合，电磁阀的线圈往往同压缩机的电动机线路串接。当压缩机启动运行，电磁阀随时开启运行，电磁阀随时开启，压缩机停止工作时，电磁阀马上关闭，以免大量制冷机液体在停机时进入蒸发器，防止压缩机在再次启动时发生液击冲缸现象。在一机多库或多机多库场合，电磁阀受温度继电器控制。当温度下降至调定下限值时，电磁阀关闭，停止供应冷剂，让库温回升；当库温上升到调定上限值时，电磁阀开启，供应冷剂降温。电磁阀的选用，一般依据管路尺寸的大小来配置接管尺寸与他相同的电磁阀，另外要选用适合于该装置中介质的阀体材料。安装电磁阀应注意1）电磁阀应垂直安装在水下管道上，介质流动方向应与电磁阀外壳箭头方向一致。2）阀前应安装过滤器，防止产生孔道堵塞。454分液器由于氟冷风机带有分液器，所以不需另选。455过滤器、干燥器的选型计算第四章制冷机器设备的选型1过滤器、干燥器的作用过滤器的作用是用来过滤制冷剂中的机械杂质，如金属屑、氧化皮等，以防止阀门小孔被杂质堵塞干燥器的作用只用于氟利昂制冷系统中，用于吸收制冷剂中的水分，以防产生冰堵。2过滤器、干燥器的选型过滤器、干燥器一般根据其接入管道的规格来选择，其公称通径或接管直径应与管道相适应。因此，本冷库选用上海恒温公司生产的GGF32型号干燥冷却器，其公称直径为DN32，每组数量8个，重量17KG。该产品的设计压力为20MPA，设计温度为60，气压试验压力为23MPA46融霜系统当制冷系统的蒸发温度低于0时，蒸发器表面必将出现霜层，影响热交换效率，故应采取措施清除霜层。氟系统制冷装置的蒸发器融霜方式有水冲霜、电热融霜和热气体融霜等几种。水冲霜方式主要应用在蒸发器采用容易结霜的、单独采用热气体融霜比较困难的管束式蒸发器。电热融霜方式是在蒸发器附近增设电热管，融霜时停止制冷系统工作，打开电加热器，用电热融化霜层。这种方案从设计的角度来说是比较简单的，也易于实现自动控制，但在使用中也存在着一些实际问题，如电热器的使用寿命短、工作条件恶劣、极易被损伤，另外从消耗能源的角度来看也是不经济的。因此，本冷库采用适合于冷风机的热气体和水结合融霜系统，该系统是利用气体在管内加热，使冰霜与排管表面脱开，然后在管外壁用水淋，把冰霜冲掉