设计说明书冷库设计

目录1.1冷库的概况 .11.2制冷系统设计方案概述 .21.3机房的机器设备的布置情况。 .21.4库房特征 .22 设计计算书 .22.1设计依据 .22.2制冷负荷计算 .32.3库房冷却设备负荷 Qq .62.4机械负荷 Qj.73机器设备的选型计算 .731 制冷循环参数的确定 .73.2制冷压缩机的选型计算 .83.3冷却水系统的选型计算 .93.4冷却设备的选型计算 .103.5节流阀的选型计算 .10辅助设备的选型计算 .114均匀送风管的设计 .155系统管道设计 .155.1管径的选择 .155.3 管道的伸缩和补偿 .175.4管道的隔热 .17设计说明书1.1冷库的概况1.1.1用途冷库位于广东广州，用于储存蔬菜的冷却物冷藏间，为装配式冷库。1.1.2气象资料站台位置库址 东经 北纬夏季空调室外计算干球温度室外计算相对湿度室外计算焓值室外风速大气压力广州113192308 30. 84%88.51kJ/kg1.8 m/ s1004.5 mbar1.1.3冷库规模及平面布置简图800t冷藏间中间用两个直隔板分割成 2个冷藏间，每个冷间的容量为 400吨。1.2制冷系统设计方案概述1.2.1制冷系统流程蒸发器出口回气调节站低循桶压缩机油分离器冷凝器高压储液桶节流阀低循桶氨液液泵低压气体调节站蒸发器入口蒸发器1.2.2蒸发温度回路的划分库房为单一的冷却物冷藏间，系统就只有一个温度回路，不用划分。1.2.3系统的供液方式采用液泵供液系统。1.2.4融霜方式采用制冷剂热蒸汽融霜的方法除霜。1.2.5自动控制方式采用半自动控制。1.2.6冷却水方式采用一般生活用水并进行循环流动，节约用水。1.3机房的机器设备的布置情况。机房分成机器间和设备间两部分。制冷压缩机安装在机房内，仪表盘应面向主要操作通道；油分离器可随压缩机安装；冷凝器安装在室外离机房出入门较近的地方；高压贮液器布置在室外靠近冷凝器，且安装高度应与冷凝器配合，保证液体自流进入；油分离器应根据冷凝器和高压贮液器的标高来布置；总调节站设在机器间便于观察、操作的地方；液氨分离器设在机房之上；低压循环桶设在设备间利用金属固定的平台上；氨泵布置在低压循环桶的下面近处；其余设备均按照有关资料的要求布置。1.4库房特征1.4.1库房温湿度条件室外计算温度 tw=30，夏季通风室外设计计算温度 31，冷间设计温度=0，冷间设计相对湿度 85%.nt1.4.2冷却设备形式冷藏间采用干式冷风机配均匀送风道，送风道由水平送风主管和喷嘴组成。1.4.3气流组织形式采用送风管上的喷咀往两边喷射，由下部回到中间通道，然后回风至门口的回风口。2 设计计算书2.1设计依据2.1.1冷库的平面布置该冷库的冷藏吨位为 800 吨，将冷却物冷藏间分为 2 间，则每间的冷藏量为 400 吨。据公式： 10SVG式中： G各冷库计算吨位（t） ；V1各冷藏间的公称体积（m 3） ；冷藏间的容积利用系数；s食品的计算密度（kg/m 3）根据制冷装置设计表 2-1-4 查得水果的密度（箱装）为 s =300 kg/m3，其中 =0.55。根据上式得，公称容积： 3i m245.031V冷库高度的确定：净高为 4.8m，堆码高度为 3.5m。冷间的堆货有效容积为2424*60%=1454.4m3，则有效使用面积为 1454.4/3.5=415.5，则冷却物冷藏间使用面积为 415.5/0.8=520（式中 0.8为修正系数）则净长和净宽分别为26m和 20m。2.1.2设计参数冷间 室外计算温度tw夏季通风室外设计计算温度冷间设计温度tn冷间设计相对湿度冷间进库温度冷间出库温度冷间冷加工时间 冷藏间 30 31 0 85% 25 0 24h2.2制冷负荷计算2.2.1维护结构传入热 Q1根据公式： ）（ nwtaFK式中 K维护结构传热系数，单位 W/K；F维护结构传热面积，；a维护结构两侧温差修正系数，查制冷装置设计表 2-2-2可得；tw维护结构外侧计算温度，当计算外墙、顶棚时，按规定值取；当计算内墙地坪时，按邻室温度规定值取；tn冷间设计温度。维护结构传入热 Q1冷间 墙体 K F a tw tn Q1（w）北外墙 0.33 96 1.53 30 0 1454东内墙 0.6 124.8 1 0 0 0西外墙 0.33 124.8153 30 0 1890南外墙 0.33 96 1.53 30 0 1454屋顶（整体式） 0.33 520 1.87 30 0 9626地坪 0.58 520 0.6 0 0 0冷藏间 1合计 14424南外墙 0.33 96 1.53 30 0 1454东外墙 0.33 124.6 1.53 30 0 1890西内墙 0.6 124.6 1 0 0 0北外墙 0.33 96 1.53 30 0 1454屋顶（整体式） 0.33 520 1.87 30 0 9626地坪 0.58 520 0.6 0 0 0冷藏间 2合计 144242.2.2货物放热量 Q22n21321b3212dc2ba2 qG-qG0tBCG0hGQ 式中 Q2a食品放热量；Q2b食品包装材料和承载工具的热量；Q2c食品冷加工过程的呼吸热；Q2d食品冷藏过程中的呼吸热；G冷间每天进货量（kg） ；h1、h 2货物进出冷间的焓值 kJ/kg；货物冷加工时间，s；B货物包装材料和运载工具的重量系数；Cb包装材料或运载工具的比热，kJ/kgK；t1包装材料或运载工具进入冷间时的温度，；t2包装材料或运载工具在冷间内降温终止时的温度一般为库房设计温度，；q1、q 2鲜果冷却初始、终止温度时的呼吸热，W/ kg；Gn冷却物冷藏间的冷藏量，kg。各冷间货物放热量 Q2冷间 G h1 h2 B Cb t1 t2 q1 q2 Gn Q2冷藏间1 20000 336.5 247.2 86400 0.25 2.51 25 0 0 0.082 400000 56421.6冷藏间2 20000 336.5 247.2 86400 0.25 2.51 25 0 0 0.082 400000 56421.62.2.3通风换气冷负荷 Q360241VnhQw3式中：h n，h w室内外空气的焓值， kJ/kg；n每日换气次数，取 3次；V冷间内的净容积，m 3； n冷间内空气密度，kg/ m 3。通风换气冷负荷 Q3（w）冷间 hn hw n V n Q3冷藏间 1 7.976 88.55 3 2424 1.293 8769冷藏间 2 7.976 88.55 3 2424 1.293 87692.2.4电机运行热当量 Q4 3iii410N式中：N i各电动机的额定功率，kW； i各热转化系数，取 1； i各电机运转时间系数，取 1。电机运行热当量 Q4冷间 Ni（kW） i i Q4冷藏间 1 6 1 1 6000冷藏间 2 6 1 1 6000假设冷间的单位制冷负荷为 200W/t，则单个冷间 Qq 假设=200Gn=200400=80000W，冷风机的蒸发面积为： 2qm3471028tKQF假 设选用欣业食品机械有限公司的 GJL(LFL)-350落地顶吹风式冷风机，蒸发面积为 350平方米，该风机配用两台电动机，每台机功率为 3.0KW，共 6.0kW，那么冷间电动机耗冷量的计算结果见表：各冷间冷却设备负荷 Qq汇总表冷间 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Qq Q 假设冷藏间1 14424 56421 8769 6000 2333 89389.4 80000冷藏间2 12534 56421 8769 6000 2333 89389.4 80000经校验，各冷间假设的冷却设备负荷 Qq 假设 与实际计算得出的冷却设备负荷 Qq的误差小于 10%，说明选用的冷风机合理。2.2.5操作管理冷负荷 Q5 r3nwdba5 qn125.06024rMhnVFq 式中：q d冷间每平方米地板面积照明热量，W/；F冷间地板面积， ；V冷间内净容积，m 3；n每日开门时引起换气次数；hn，h w室内外空气的焓值， kJ/kg；M空气幕修正系数；rn冷间内空气容重,kg/ m 3。nr操作人员数量；qr每个操作人员每秒的放热量。操作管理冷负荷 Q5冷间 qd F V n hn hw M rnnr qr Q5冷藏间 1 2 520 2424 1.4 7.976 88.55 0.5 0.773 2 280 2333冷藏间 2 2 520 2424 1.4 7.976 88.55 0.5 0.773 2 280 23332.3库房冷却设备负荷 Qq 54321qP.Q式中，P冷却或冻结加工负荷系数，取 1。各冷间冷却设备负荷 Qq汇总表冷间 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Qq冷藏间1 14424 56421 8769 6000 2333 89389.4冷藏间2 12534 56421 8769 6000 2333 89389.42.4机械负荷 Qj 51i3kikij nR式中：R 制冷装置管道和设备等冷量损耗补偿系数，取 1.07；n1k维护结构传热量的季节修正系数，取 1.00；n2k机械负荷折减系数，冷却物冷藏间取 0.5；n3k同期换气次数，取 0.8；n4k冷间电动设备的同期运转系数，冷却物冷藏间取 0.5；n5k冷间同期操作系数，冷却物冷藏间取 0.5；机械负荷 Qj冷间 n1Q1 n2Q2 n3Q3 n4Q4 n5Q5 Rn ikQik Qj冷藏间 14424 28210.5 7015.2 3000 1166.5 1.07 53816.2 57583.31冷藏间2 14424 28210.5 7015.2 3000 1166.5 1.07 53816.2 57583.3 3机器设备的选型计算整个冷库的耗冷量计算以后，便可按机器总负荷进行选择制冷压缩机及所配用的设备。按这个冷库的设计条件，确定冷凝温度，氨液冷凝后的再冷温度以及制冷压缩机循环的级数，然后进行计算。31 制冷循环参数的确定3.1.1蒸发温度 tz 的确定由于蒸发器是直接布置在库房的，一般比库温低 810，故冷藏间取-10。3.1.2冷凝温度 tl的确定根据广州地区的水文地质条件及气象条件，采用冷却水循环冷却。冷凝器的进水温度 ts1=ts+=28+3=31（其中 ts为室外空气湿球温度，为冷却塔的冷幅高） ，冷凝器的出水温度为 ts2= ts1+2=31+2=33（立式冷凝器）1sl2smt-nt式中 t m对数平均温差，取值范围为 46，取 4。由此计算出冷凝温度为 36。3.1.3吸入温度 tx的确定对氨泵供液系统，设计工况的吸入温度冷藏间 tx为-7。3.1.4过冷温度 tg的确定冷却物冷藏间的过冷度 tg为 3。3.1.5制冷循环压缩机的级数确定这个冷库要求冷却物冷藏间的温度为 0，蒸发温度为-10。当冷凝温度为 36时，相应的冷凝压力为 Pl=1391.6Kpa，当冷却物冷藏间蒸发温度为-10时，相应的蒸发压力为 Pz=291.06Kpa。按照冷凝压力和蒸发压力的比值考虑:冷却物冷藏间： = =4.788，故宜采用单级压缩制冷循环。 zlP291.063C3.2制冷压缩机的选型计算如图 1，取过冷度 3，节流前氨液的温度 tg=33。根据制冷原理与设备附图 3查得有关参数：h0=1436.81kJ/kg；h1=1465.47kJ/kg ；h2=1748.94kJ/kg；h3=h4=283.29kJ/kg；v1=0.59664m3/kg；h2=366.41kJ/kg，=0.74 )(10QV43jphv查看压缩机产品目录，选用 3台 4AS-10单级压缩机，均为大连冷冻机厂出品，其性能参数如下：压缩机的型号蒸发温度（）冷凝温度（） 标准轴功率（kW）4AS-10 5-30 40 18.60校核a、制冷量的校核实际制冷量： jo1poCc k065.1429.8347.165306.82qvVG QWQ 式中G c制冷剂实际总流量，kg/s； ；1pCvVG其中，V p选用压缩机理论总输气量，m 3/s。b、电动机功率的校核单台压缩机的理论功率： WGN k32.147.659.1748360.812h2ci 式中 h2，h 1进排出气体的焓值，kJ/kg。指示功率：s/m0785. )29.8.633WN k6.140.2736103.2tbT/z1zlzslzs 式中， zs指示效率，对开启式压缩机，按下式计算：，其中：T z、T l绝对蒸发温度和冷凝温度， K；b系数，取z1zstb0.001。摩擦功率 WPVNk64.275308.126mp 式中 Pm平均摩擦压力 kPa，75kP a。有效功率 .1.4pzsy电机轴功率 Nk02.896.317yz式中 c传动效率，取 0.96。配用电动机功率 WNk72.0