制冷与空调工程设计概述.doc

第二章 制冷系统一、 本章学习要求：为设计、施工提供依据，重点为制冷系统原理图二、 有关概念：1、 什么叫制冷系统？所必需的制冷压缩机，冷凝器，节流阀，蒸发器、辅助设备以及这些机器设备的管线、阀门、仪表等组成的循环系统2、 制冷系统的分类1） 按制冷剂种类可分氨氟利昂2） 按向蒸发器供液的方式可分为 直接膨胀供液系统 重力供液系统 氨泵供液系统3) 按压缩机配置方式可分为 单 双 4） 按制冷剂的蒸发温度可分为： 15 28 -35 33 -453、制冷系统的组成： 高压部分 机房系统 低压部分 库房系统第一节 机房系统一、 制冷原理图（流程图）内容：1、带编号、名称、管口的所有机器设备的示意图2、带编号、规格、流向各种管路以及各种管件、阀门、控制点的流程图，和表示这些管路、管件、阀门、控制点的图例3、图标，图签、设备一览表技术上：可能性和先进性工艺过程：合理性和完整性操作过程：严密性和科学性二、 流程简述高压机中冷器低压循环桶（氨液分离器）冷凝器高压储液器总调去库房低压制冷剂蒸汽高压过热蒸汽压缩机油分离器三、 流程分析（一） 吸入管1、 所包含的内容：如红线所包2、 管段要求：A：要防止回气可能夹带的液滴或润滑油进入压缩机，而引起的液击冲缸i=0.10.3在回氨压缩机的管路水平管有一倾斜度，以氨所夹带的液滴借其本身的重量流回低压循环桶i=0.30.5i=0.10.3 氨制冷系统 氟利昂系统B、要保证阻力损失在允许的范围内C、要注意操作管理的灵活性3、连接示例1）单级压缩 A单一蒸发系统冷间室温蒸发温度回气压力冷却物冷藏间0152.4kg/cm冻结间23331.055 kg/cm冻结物冷藏间18281.324 kg/cm图例：B、多个蒸发系统加适当的短管和阀门以利操作图例：2）双级压缩：和单级相同，和双级压缩机相应的低压级连接3）单、双级兼有：三、 排气管道1、 所包含的内容：压缩机出口到冷凝器进口之间的管路2、 要求：A：开车时，要保证能顺利地排出制冷剂蒸汽及其所夹带的润滑油，不致由于管道的阻力损失和受周围环境空气的冷却，析离出的液滴存于管内，同时避免高压气流相互撞击而引起震动，因而水平管要有背离压缩机的坡度，立管不要太高，并注意连接方法。图例：B：停车时，避免液体倒流回压缩机头，造成下次开车时冲缸事故，因而要设止逆阀。C：开停车操作或检修时，要切断，要设置截止阀。D：要采用分油措施，因而要设置油分离器，尽可能将油全部分离出来。3、 排气管道的连接1） 单级压缩机的连接注意要点：A止逆阀的位置 B水平管坡度及坡向：0.30.5 C、连接方法： D 冷凝器与压缩机的相对位置对于氨系统：油分离器的位置不同，止逆阀位置不同干式油分离器：前后无关湿式油分离器：（洗涤式）止逆阀装在油分离器之前去冷凝器氨液进去冲霜对于氟利昂系统：冷注意回油带油分：图例：油分y冷不带油分：图例：两台压缩机对一台冷凝器的连接两台氟机对一台冷凝器的连接当冷凝器高于压缩机时：冷冷均压管均油管 当冷凝器低于压缩机时：冷均压管均油管两台或多台压缩机对两台或多台冷凝器图例： 机机冷冷冷冷 保证进气管阻力基本平衡2)双级压缩机排气端的连接(1)单双级的不同点(自学)氨:完全中间冷却氟:不完全中间冷却(2)中间冷却器的作用原理及接管示例 配组双级压缩系统配连方案1、 低级机 2、高压机 3、中间冷却器 4、接自氨液分离器 5、接自油分 6、自贮氮器来 7供液注意要点：A、从低压机排气口比正常液面低150200B、设立手动旁路C、放油管的连接四、 冷凝器至储液器的高压液体管路1、 所包含内容：冷凝器，放空气管，储液器2、 作用：经过油分离器的高压蒸汽在冷凝器中降温冷凝为液体并获得一定冷度，然后借助于液体的本身自重流向储液器并由此向库房系统供液3、 冷凝器（自学）种类、构造、及选用立式冷凝器使用条件卧式冷凝器应用场合4、 高压储液器1） 作用：平衡、稳定、储存A平衡冷凝器与蒸发器之间的供需关系B、避免过多的液体储存在冷凝器中C、形成液封，避免气体进入库房系统D、当个别的部件需要检修抽空时，可储存全系统的液体2） 两种形式进液方式的高压储液器高压储液器冷凝器A直通式 平衡管储液器冷凝器B、涨缩式 涨缩式特点：当冷凝器冷凝量与蒸发需要量相等时，不经储液器。注意：直通式中 平衡管可有可无，当出口液体流速小于0.5米/秒，可无涨缩式中平衡管必须有。3） 两种形式的比较：A、 直通式对冷凝器的过冷完全失去，有部分润滑油在储液器中得到分离B、 涨缩式对冷凝器的过冷充分利用，但润滑油不能消去4） 冷凝器与储液器的接管作用：液体从冷凝器 储液器 气体从储液器 冷凝器连接方式：涨缩式A、储液器的顶端至少比冷凝器底部低300，储液器的液面比冷凝器的出液口低350700B、阀门应装在最低位置，使阀门的液柱高度足以克服其阻力C、应尽量少用弯头、弯管，水平管要有一定的坡度M，坡向储液器直通式：5)示例：相对标高如何确定？先定储液器，再定冷凝器出液口高度，最后定油分离器。6)空气管线1) 制冷系统中的空气来源?(1)金属的腐蚀; (2)制冷剂的不纯及接受污垢之后的分解;(3) 投产前或检修后的抽空不彻底,剩余的气体; (4)负压运转时,外面空气由于系统密封不严漏入; (5)油分解2) 制冷系统中有空气的危害(1) 冷凝压力升高; (2) 排气温度升高(空气绝热指数1.41,氨的为1.28)(3) 金属材料的腐蚀性增加3) 制冷系统中的空气集中在何处?在高压储液桶的上部在冷凝器的下部氟利昂(在冷凝器的上部)4) 怎样排放?(1) 直接排放:既浪费,又不安全,污染环境(2) 利用放空气器排放A作用原理(略)B常用放空气器:立式盘管式 卧式四重套管式C接管a冷凝器储液器的连接支管加截止阀,共用总管,管径可相同,常用DN15b氨液的连接c氨气回气d放气管e混合气体的连接(四)储液器至膨胀阀间管段1、所包含的内容2、作用:保证膨胀阀的正常供液3、要求 氟利昂系统 管径合适 有一定的压差 没有或少有闪发性气体对氨系统问题不大. 4液体总调节站作用(自学) 5膨胀阀(自学) 6连接方案讨论第二节 库房系统供液方式 直接膨胀供液无泵供液重力供液 有泵供液 液泵强制供液 非机械泵供液一、手动直接膨胀供液方式1、作用原理:高压液体本身的压力与库房蒸发压力之差来供液总调节站2、优点:设备简单,投资少3、缺点:操作调节困难4使用价值:很少使用二、热力膨胀供液方式1、作用原理:同上(不过利用了热力膨胀阀)2、注意要点:(1) 回气管高出盘管200300,以免液击冲缸事故(2) 要设置手动旁路3、优点:(1) 避免回气过热(2) 防止湿冲程4、缺点:难于向多路供液5、使用价值:只适合单一通路系统(电冰箱)三、重力供液方式1、作用原理:增加了气液分离器2、优点(1) 能向多路供液(2) 能避免湿冲程,确保安全运转3、缺点(1) 难于维持合适液位高度,难于均匀向多路供液(2) 冲霜排液、排油困难(3) 造价高,操作调节麻烦4、使用范围:大中型冷库不常用5、设计要求(1) 液位差要合适 P=HH剩余压力：对蒸发温度的影响不超过度-33系统0.05kg/cm-28系统0.06 kg/cm-15系统 0.125 kg/cm一般取.米常取.米（记住）（）要设置气液分调节站（）每一通路不要太长（120米！）（）要避免气囊、液囊（）氨液分离器内气体流速要合适（不超过.米秒）（）向冷却盘管的供液一定要采用下进上出的形式四、氨泵强制供液方式、作用原理利用低压循环桶进行汽液分离，利用氨泵加压，用数倍于所需要的蒸发量进行循环供液、简述、特点能向多路供液能避免湿冲程能防止回气过热冲霜期短不易存油库房温度稳定制冷效果好，容易操作与实现自动化、缺点造价高动耗大1155、氨泵供液的两种连接方式1）有关概念：下进上出式： 上进下出式：2）两种连接方式的比较（1）正常供液时：下进上出 供液均匀，易于分配上进下出 供液不均，难于分配（2）停止正常供液时：下进上出式：蒸发盘管有存液，库温难于控制上进下出式：蒸发盘管无存液，库温易于控制（3）冲霜时：下进上出式：省时省事 上进下出式：费时费事（4）低压循环桶的安装高度下进上出式：无特殊要求上进下出式：最低库房最低管要比低压循环桶高以便液体能自动流回 （5）制冷剂的充注量下进上出式：5060上进下出式：2530（6）积存油污的难易情况：下进上出式：易于存油，难以排出上进下出式：难以存油，易于排出4）常见的连接方式：（1）（4）为主要优点，下进上出式6、氨泵供液系统的设计要点1）低压循环桶内的正常液面与氨泵中心线的相对高度要合适气蚀现象 ：流体加速 阻力损失，产生气化（闪发性气体）造成叶轮作用产生涡流 造成泵打不出液体的现象氨泵的净正吸入压头：保证氨泵克服阻力损失，避免气蚀现象所需要的液体压力。系统的“净正吸入压头”泵的“净正吸入压头”即：液面高H用于克服局部阻力损失和沿程阻力损失H（L*RZ）泵的净正吸入压力H（L*RZ）=1.3泵的净正吸入压力(制造者提供)齿轮泵11.5 离心泵: -15 1.52.0米 -28 2.02.5米 -33 2.53.0米(经验数据)2)氨泵的循环量选择适宜再循环量=泵的重量流量/蒸发量数倍：35倍（K与再循环倍数的关系）稳定状态，冷却管组少34倍波动状态，冷却管组多56倍3）管道的配置要合理（1）管径的选择要合理一般进液管0.40.5米/秒出液管 0.81.0米/秒(2)管道的连接方式尽量少用弯头、阀门，管道要平而直与低压循环桶的连接：过滤器要尽量靠近泵,在泵与过滤器之间要设抽气管,防止汽化,汽化后的气体能及时回到低压循环桶进出液管要设隔热层出液要设止逆阀要设置气液分调节站 氨泵压头的选择，是以满足阻力最人的冷却设备的供液为依据的，这对于蒸发温度较低或阻力较小的冷却设备。将会引起蒸发温度上升的现象。所以应设立调节站，用以调节压力和控制液量；有的调节站上有高压液体管，以便氨泵故障时仍能生产。分调站型式见下图所示。 氨泵供液系统的分调站a .不带热氨融霜 b带热氨融霜及排液桶 c、d带热氨融霜及不带排液桶 1.泵供液 2往低压循环桶 3、4供液、回汽 5热氨蒸汽接自油分离器 6往排液桶 7贮氨器供液第三节 热氨冲霜系统一、库房蒸发盘管的外表面霜从何而来？库房相对湿度较高，当冷却温度降至露点温度就导致结霜二、有何还害处1、增加热阻2、冷风机通道面积减少，增加了空气流动阻力三、除霜目的1、除掉管外霜层2、冲刷管内油污四、除霜方法：1、人工扫霜2、水冲霜3、热氨冲霜4、水和热氨冲霜5、电热融霜五、热氨融霜1、热氨管从何接出氨油分离器的排气管接出其理由是：（1）含油量少（2）高压高温（3）气流稳定2、设计要点（1）6 kg/cm2P（氨）9kg/cm2（2）氨从顶部接出，不宜从底部接出（3）不论氨管在何处，均需隔热，用耐温材料，不准用泡塑、软木、等不耐火的保温材料（4）热氨管不宜穿过低温库房，宜从中温穿堂中穿过六、水冲霜一般用25的水温，太高雾气太大，排水管不得小于100mm，在底部进行隔热处理设水封第四节制冷循环方案的热力学分析一、分析目的同产冷量可以用不同的方案得到，比较各种方案的优劣二、分析内容Q N P/P PP t三、分析方法：热力学分析四、举例说明（一）每一种蒸发温度都单独配置一台(或一组)单级压缩机的制冷循环方案。采用三种蒸发温度，分别为-l 5、-28、-33，三种蒸发温度的循环回路中都单独配置一台(组)8Sl 25A压缩机，共用一台冷凝器，假设有两种冷凝温度和过冷温度：制冷剂为氨 t=35 t=40 t=30 t=35 单级压缩制冷装置示意 (一)8S1 25A压缩机在一1 5制冷循环迥路中的产冷量Qc、电机功率N、单位功率产冷量Qc/N，压力比P/P 压力差PP ： 1当冷凝温度t=35，过冷温度t=30时： 解： (1)根据给定工况，画出制冷循环压焓图(图236)，并查出各点状态参数如下： 图236 单级压缩一1 5制冷回路(t=+35)PL=13.50巴PZ=2.36巴hl=1664.08千焦公斤h2=1921.74千焦公斤h3=h4=560.53千焦公斤V4=O.5088米3公斤；t2=112；(2)8S12.5A理论排汽量VP：可从制冷设备手册直接查取，也可以通过计算而得：VP=566米3小时(3)求取压缩机的输汽系数：可查表，也可用计算法:=0.6629 (4)通过压缩机的氨循环量G： G=公斤/小时 (5)压缩机的产冷量Q： Q=千瓦 (6)计算压缩机的轴功率Ne N=N+N式中：压缩机指示功率Ns N= 指示效率：（实际运行中压缩机所消耗的功率与理想状况下所消耗的功率之比）将值代入上式得:千瓦压缩机的摩擦功率N N=千瓦N=N+N=64.19+9.24=73.43千瓦(7)所配电动机功率N N=1.1N=1.183千瓦(8)单位功率产冷量 =2.72千瓦千瓦(9)压力比=(10)压力差PL-PZ PL-Pz=13.502-2.36=11.14千帕2当冷凝温度t=40，过冷温度=35时计算方法同前。(二)8S12.5A压缩，要在一28制冷循环迥路中的产冷量Qc、电动机功率N，单位功率产冷量、压力比、压力差P-P计算方法同前。 (三)8s-1 25A压缩机在-33制冷循环迥路中的产冷量Qc、电动机功率N、单位功率产冷量、压力比、压力差P-P计算方法同前。 为了便于分析比较，将计算结果列于下页表中。 (四)分析比较：由上表各项指标比较可知：1同一台8S125A压缩机，在-1 5制冷循环迥路中(即蒸发器温度不变),冷凝温度从3 5上升到40，每千瓦电机功率每小时的产冷量降低1 2；在一28制冷循环迥路中，冷凝温度从35上升到40，每千瓦电机功率每小时的产冷量降低98。亦即对单级压缩机，冷凝温度每升高l，其每千瓦电机功率每小时的产冷量降低2左右。因此，降低冷凝温度是提高压缩机产冷量，降低电力耗的重要措施。 2同一台8S一125 A压缩机，冷凝温度不变，蒸发温度从一1 5下降到-28，每千瓦电机功率每小时产冷量将降低32左右。亦即蒸发温度每降低1，每千瓦电机功率每小时的产冷量降低24左右。因此，尽量提高蒸发温度是降低电力消耗提高压缩机产冷量的重要途径。 3在一28制冷循环迥路中，当冷凝温度为35时，对比国产制冷压缩机的工作允许范围(见第四章)采用单级压缩机仍能勉强工作，但其产冷量只有-1 5时的68左右；当冷凝温度提高到40，在一28制冷循环迥路中已；不能采用单级压缩循环。4. 在-33 制冷循环回路中，不能采用单级压缩循环。二、不同库房温度采用同一蒸发温度的制冷循环回路不宜采用三、一机带两库不宜采用91 / 91第三章 冷库耗冷量的计算第一节概述一、含义：单位时间内必须从库房排出去的热负荷二、计算目的：为压缩机选型提供依据344556三、分类：1、由围护结构传热而引起的耗冷量Q12、食品冷加工耗冷量Q23、通风换气耗冷量Q34、电动机运行引起的耗冷量Q45、操作、经营、管理耗冷量Q5第二节冷库耗冷量的计算一、由围护结构传热而引起的耗冷量Q11、计算公式：Q1=KFa(t-t)K围护结构的传热系数F围护结构的计算传热面积a维护结构两侧温差修正系数t外侧的计算温度t内侧的计算温度2、计算公式分析1）K值（传热系数）K=K值与经济指标的关系冷损失 K 建筑投资 经营管理费用冷损失 K 建筑投资 经营管理费用 K值的计算与选用 q=kt102）F值（参与传热的面积）（1）地坪、楼板、屋面面积的确定（2）墙体面积的确定A、墙高的确定B、外墙长度的确定C、内墙长度的确定3）a值（1）含义及有关因素：两侧表面温度的修正系数，与围护结构所处的部位及与围护结构的“热惰性指标D”有关（2）“D”的含义及其计算库外空气温度、太阳辐射昼夜为波动周期，抵抗外界热流波动的能力D=RS+RS+R 、R各构造层材料的热阻S、S各构造层材料的蓄热系数（3）由“D”查表求a（67页）4）库外计算温度t(1)外墙、屋顶、顶棚时以夏季空气调节日平均温度为库外温度（59页查表）如上表查不到，可由当地气象资料查出最近10年的干球温度，可有5天不保证温度的平均温度（2）内墙、楼板时邻室室温度作为计算温度其中冷却间和冻结间都以空库保温温度作为计算冷却间10冻结间-10（3）地坪有通风加热装置 1无加热装置以库外计算温度）t库内设计温度（64页）二、Q值的计算（一）有关概念1、Q含义：食品冷加工或储藏的耗冷量 2、概念：从热源看（本身温度高；储存放出、吸热） 从换热方式看：对流从初始温度 冻点温度 冷却终了温度G（显热） G （潜热） G 1）冷却间或冻结间Q值Q=Q=Q食品本身的热量Q包装材料或运输工具的热量G冻结加工能力 H食品焓值H相对应温度新鲜肉：35冷却肉：+4冰鲜鱼虾+15新鲜虾：以冷冻水（洗虾）的温度冷藏车：-8-10H冻结终了温度对应的焓值冻结时间g包装材料的重量=GB（B包装材料系数97页）2、冷藏间QQ=G进货量（等于库房总容量的5）三、Q值通风换气引起的耗冷量1、通风换气的作用1）将有害气体排出，引进新鲜空气2）供操作工人呼吸用2、Q的计算1）储存食品的换气Q=V内净容积n换气次数（每天2次）2）兼作操作间Q30每个操作人员每小时需要的新鲜空气量四、电动机运行引起的耗冷量QQ=热转化系数电动机运行时间系数五、经营操作耗冷量QQ库内照明耗冷量=qQ开门耗冷量=Q（操作工人耗冷量）库外温度为最高，冷加工量最大时Q=Q+Q+Q+Q+Q 第三节 制冷设备负荷和制冷压缩机负荷一、制冷设备负荷Q为确定蒸发面积，单纯相加不符合实际情况，这样把降温过程作为直线，初时放热量最大，接近终了负荷减小；此外，冻前与冻后比热也不同，设备负荷各冷间分别计算。其中Q=鱼：冰冻点之前 比热为0.82Kcal/kg.冰冻点之前 比热为0.42 Kcal/kg.猪白条肉:等温冻结阶段所需冷量为全过程1.21.5倍所以Q= Q=Q+pQ+Q+Q+Q其中冻结间、冷却间p=1.3二、制冷机负荷Q冷库耗冷量是按最不利条件计算的，各种不利因素同时出现较少（1）生产旺季不在夏天（2）各冷库不一定同时使用或操作（3）太阳辐射对各部位的影响也不是同时出现（4）不同库房的热交换可以互相抵消针对整个冷库Q=（+）RR制冷装置和管路冷损耗补偿系数围护结构传热量的季节修正系数食品热量的机械负荷折减系数同期换气系数冷间内电动机同期运转系数冷藏间同期操作系数三、耗冷量汇总表序号库房名称库温QQQQQ备注1冷间101-182冷间102-18冷却设备负荷表序号库房名称库温QpQQQQQ1冷间101-18230冷间102-18制冷压缩机负荷序号蒸发系统库温nQnQnQnQnQQ1-28-18-33四、冷库耗冷量估算法单位耗冷量计算非常实用！第四章 制冷压缩机和设备的选择计算第一节制冷压缩机的选择计算一、前提条件已知： 制冷工况、 t t二、计算内容：1、压缩机的产冷量2、所配电动机的功率3、压缩机汽缸套冷却水耗量三、选型的一般原则1、满足不同的蒸发温度产冷量的要求与最高机器负荷的需要2、所选用的压缩机的工作条件不得超过压缩机所允许的工作条件3、选产冷量大的压缩机，以减少其台数和简化系统，但也必须注意大小搭配，以利于调度生产4、台数不少于2台，但也不设备用机，系列不超过两种，两台宜选用同一系列5、选用尽量采用制造厂提供的技术资料，性能曲线图四、制冷工况的确定1、有关概念一般出厂压缩机产品说明书上有两种工况：标准工况：t t t t空调工况：t t t t低温工况: 2、制冷工况的确定1）蒸发温度t蒸发温度 库内空气温度 食品温度 空气相对湿度 干耗 偏低确定原则：先保证质量，后耗电少，系统简化2）冷凝温度t与当地的水源，水质，水温，气象条件有关卧式冷凝器 t t立式冷凝器 t3）吸入温度 t与管段长短，保温状况有关4）过冷温度t比冷凝器进水温度高3，中冷器出口液体温度比在中冷器中间温度高55）中间压力（温度）理想中间温度（压力）高低压机所耗电之和为最小时；或制冷量/功率为最大时（1）（2）t五、压缩机的选型计算（一）单级压缩机的选型计算1、理论计算1）算出理论排气量2）对照产品目录选型3）验算4）算出电动机功率5）计算汽缸套冷却水量经验数据制造厂提供的数据2、换算法标准工况制冷量工作工况：（换算系数）3、查图表法二、双级压缩机的选型计算理论依据：排气量确定中间压力（温度）作业题：已知压缩机的机械负荷为100000Kcal/h ,冷凝温度为35，蒸发温度为-40，现选定一台6AW-170和一台4AV-120压缩机,试分析所选压缩机是否符合要求?第二节 冷凝器选型计算一、选何种？二、选多大？三、需要水量？一、形式的选择1、立式冷凝器水源丰富，水质较差，水温较高，布置在室外2、卧式冷凝器水源丰富，水质较好，水温较低，布置在设备间内3、淋水式冷凝器水源较少，水质较差，多布置在屋顶，通风良好处4、蒸发式冷凝器水质缺乏，干燥地区5、风冷式冷凝器小型氟利昂装置二、大小的确定冷凝负荷冷凝面积初步选型初选验证1、冷凝负荷的计算1）有关概念过热蒸汽饱和蒸汽饱和液体过冷液体所放出的热量的总和2）计算43（1）、单级压缩215（2）双级压缩657 238 冷凝面积的确定F=初步选型（二）冷却水耗冷量的计算计算：泵流程（三）选型验算主要内容冷凝器传热面积 按管外径计算1、K值的讨论（1）直接选用经验数据立式冷凝器：K=600700Kcal/m卧式冷凝器：K=600800Kcal/m淋水式冷凝器：K=700900Kcal/m（2）计算法K制冷剂放热系数，它与蒸发热（）、流体容重（r）、液体导热系数（）动力黏度（）、管子放置形式等有关单根水平管：一束管子：冷却水放热系数油膜层（）对氨来说：厚度0.050.08 对氟利昂:没有油膜层铁锈热阻R=0.210(用铜管不产生锈)2、对数平均温差=当时，可用算术平均温差作为计算所选冷凝面积一般比理论值大200原因：、冷凝器里有空气、防止个别管子腐烂，将管子堵死，填塞后再使用、考虑不到的水垢，油膜等各种热阻的影响第三节 冷却设备面积的计算一、常见的蒸发器冷却空气蒸发器冷却载冷剂蒸发器二、冷库常用蒸发器冷风机强制对流换热（空气冷却器）冷却排管（自然对流放热）三、换热过程值的计算）计算公式（110-113）2）经验数据的确定1）墙排管、顶排管和搁架排管的计算温度差按算术平均温差采用102）冷风机按对数平均温差确定冷却间、冻结物冷藏间取10，冷却物冷藏间810）低温间和冻结间同一蒸发回路，10第四节 节流阀的选择计算一、类别：（一）手动节流阀 Dg650共8种，Dg25以上为法兰连接Dg25以下为螺纹连接（二）热力膨胀阀（内、外）（三）浮球阀二、选型手动膨胀阀按通路管径选择中冷、低压循环桶可按进液管径选择热力膨胀阀：公式计算浮球阀：公式计算（118）第五节 辅助设备的选择计算（自学）第五章 库房冷却设备布置设计一、主要内容：选择、设计及其布置二、选择、设计依据：库房冷却方式三、常见的冷却方式：制冷剂直接蒸发冷却方式 自然冷却方式 吹风冷却方式制冷剂间接蒸发冷却方式 自然冷却方式 吹风冷却方式1、制冷剂直接蒸发自然冷却方式 特点：库温分布不均匀，换热过程慢，主要用于低温冷藏间、储冰间2、制冷剂直接蒸发吹风冷却方式气流速度较高，温度分布均匀，易于冲霜，排污缺点：干耗大，初始降温要增加2030热负荷3、间接盐水、盘管式自然冷却方式安全，但有两级温差第一节 冷却管组的设计一、设计内容组合装备图、零部件制作图附有说明、技术要求二、设计原则1、K值要大2、耗材要少3、制作容易4、利于冲霜5、冲氨量要少6、易于排油污三、常见的几种结构形式（一）立管式1、组成：见图立管集管集管1）立管：常见管子规格:383.0或 573.5立管高度:考虑静压液柱对蒸发温度的影响因素:表面温度10-10-30下1米处蒸发温度10.3-9.6-28.9影响温差0.30.41.1立管间距:焊接的可能性,至少110mm2)集管常用管子规格:573.5或 763.5(对应立管)进液管、回气管、排油管2、安装部位：常作墙排管3、优点：1）结构简单，易于制作2）扫霜容易3）排气容易4、缺点：1）焊口多，焊接要求高2）充氨量大3）液柱对蒸发温度有影响5、应用范围只能用于重力供液不能用于氨泵供液不能用于-33蒸发系统二、横管式很少采用三、蛇形盘管式1、组成1）常用管子规格383.0或 573.52）管子根数：偶数以利于从一端进液体，同一端回气3）管子间距：R/D=33.5，工艺上主要考虑阻力损失4）通路长度：重力供液不宜超过120米2、优点：1）结构简单，制作量小2）充氨量小3）适应性强3、缺点1）排气困难2）液柱对蒸发压力有影响4、应用范围墙排管、顶排管四、内部循环式1、组成2、作用原理1）上部管2）下部管翅片规格：451mm钢带片距：35.83)集油管与下部管连接4)半弯头3、安装尺寸与管间距不超过15米,每加1米,倾斜加24mm4、优点1）K值大2）静压影响小5、缺点（1）制作困难（2）安装要求高6、应用范围可用于顶排管，也可作为墙排管，特别适用于低温蒸发系统五、管架式1、组成：有回气、供液集管连接多组盘管组成回气供液常用管子：水平管：38*2.2供液管（573.5、763.5）回气管（763.5、894）水平管间距垂直管间距最低一层距地坪（不少于250）最高一层距地坪（不超过2400）排管宽度：单面留走道 10001500 双面留走道15002000层数：偶数2、优点：1）K值大2）装载量大3）冻结时间短3、缺点：1）劳动强度大2）难于实现自动化3）液柱影响4、应用：多用于小型冷库根据冷冻工艺要求的不同，搁架式排管按吹风方式分为下列三种： (1)顺流吹风型搁架式排管 如图6一11所示，轴流通风机一般设置在搁架式排管进液和回气集管的另一端上方，空气流经放置盛盘或冻结货物的有效通风截面上的风速一般采用3ms，一般传热系数为233W(mK)。 (2)直角吹风型搁架式排管 如图612所示，这种型式的排管专门设置了空气分配和循环系统。空气在通风机的作用下，经送风管道和送风口吹向搁架式排管和排管上的冻结货物，而后经回风口和回风管遣返回通风机，如此实现库内空气的不断循环。有效截面上的风速一般采用1520ms。这种搁架式排管的传热系数，由于空气的流向和盘管相互垂直，故较顺流吹风型的为高。 (3)混流吹风型搁架式排管 混流吹风时，冻结间的气流呈无组织流动，有风速要求的盘管和冻结货物处的空气流速小，而且不均匀因此，冻结物的温度不均匀和冻结时间长，这种吹风方式不理想，不宜采用六、冷风机（空气冷却器）1、种类干式（表面式）湿式干湿混合式、表面式冷风机组成空气冷却器（换热）通风机（强制空气进行循环）3、形式： 落地式吊顶式1）落地式：（1）构造 上部：排风帽 中部：空气换热器、淋水管（冲霜） 下部：支撑架，空气入口，接水盘（2）类型KLD KLJ KLL冻结物冷藏间 冻结间 冷却物冷藏间相同点：252.0无缝钢管，250.8钢带翅片管,片距:12.5mm（3）主要参数：冷却面积，冲霜水量，风机型号，风量，风压，风机电动机型号，功率，台数 如：KLJ400冷却面积400，冲霜水量14T/H，风机型号，风量，风压27.2mmH2o，风机电动机型号，功率2.2KW，台数3台2)吊顶式冷风机单面送风双面送风主要型号：DL DD DJ 3）两种形式的比较吊顶式不占有效面积，冲霜水易漏，操作维修困难4）冷风机的选择（1）依据：冷却面积，风量，风压冷却面积的计算：风量：使空气流速达到4米/秒，需要风量为0.240.29米3 /千焦 (经验数据:每吨鱼配1550016900米3 /小时)风压:全风压选用2030毫米水柱七、食品冻结装置种类繁多，常用以下几种类型：1、平板冻结器液压升降平板，铝合金平板双面接触冻结，冻结效率高。整体聚氨脂发泡，绝热好。全不锈钢库体，美观大方，卫生易清洁。广泛适用于水产、果蔬、面食、分割肉等食品的快速冻结。制冷剂冻结能力Kg平板数量摆放面积m2层间距 mm供液管 mm回气管 mm耗冷量 KW装机容量 KW 重量 Kg SDA一1 R717 1500 11 25.2 55108 38 76 40 1.5 4000 SDF一1 R22 1500 11 25.2 55108 38 76 40 1.5 4000冻结能力按15Kg装鱼盆计 耗冷量按tk=+35，t0-35工况2、搁架冻结机整体聚氯酯发泡保温效果好。全不锈钢库体，美观大方、卫生易清洁。液压升降平板铝合金平板双面，接触冻结效率高。机电一体设计，节省基建投资，安装使用极为方便。采用多机头半封闭制冷机组，启动电流小。广泛适用于水产、果蔬、面食、分割肉等食品的快速冻结。主要技术参数项目 冻结能力 kg平板数量 摆放面积 层间距 mm油泵功率KW风机功率 KW装机容量 KW冷媒用量 Kg 重量 kg SDF-1J 1350 10 22.6 5108 1.5 33 80 5200 SGF-1J 1350 10 25.2 126 2.2 33.7 80 4200 冻结能力按15kg装鱼盆计。 配用S151型半封闭制冷压缩机3台。3、隧道速冻机隧道速冻机广泛适用于小批量生产或短时间内冻结的产品，根据传输带的不同，可分为网带式和板带式速冻机。隧道网带速冻机冻结量：150kgh1000kgh冻品：海鲜，禽肉，蔬菜，水果，面食，调理食品。能冻结各类产品易操作，维护少工厂内组装，试机后分拆运输现场安装全不锈钢结构隧道板带速冻机冻结量：150kgh-1000kgh冻品：用于冻结含水量大的，柔软的，流质性的食品，如：鲜肉，肉饼，海鲜，鱿鱼，虾，扇贝，面食，调理食品等。工厂内组装，试机后分拆运输一周内现场安装试生产对食品外形影响小，无网痕运行费用低特别适用于大而薄的产品全不锈钢结构4、螺旋速冻机冻结量：500Kg6000 Kg冻品：海产类，肉类，家禽类，面点，调理食品等螺旋速冻机是利用场地空间高度，在较小的地面空间内冻结大量产品的高效率冻结装置，尤其适合需要冻结时间长的产品，比如肉类，有单螺旋和双螺旋两种结构形式。第二节 库房冷却设备的选型和布置一、高温冷藏间（一）储藏对象：果、蔬、蛋（二）储藏条件：0 相对湿度 90 温度、湿度要均匀（三）特点：1、会有冷凝水产生，宜于采用冷风机而不用排管。小型库只能用墙排管而不能用顶排官（要附有接水装置）2、要求温度、湿度均匀，宜于用均匀送风道送风3、要有通风换气装置（四）设计要点1、所选用设备1）冷风机型号：KLL2）送风道：控制风量分布3）喷嘴2、风道布置设计要点1）风道宜布置在库房中央走道的正上方其理由是：布置在中央走道的正上方，让两侧喷嘴喷出的气流射程基本相等风道产生滴水时，也只能滴在走道上，不会污染食品可用中央走道作为回风道172）喷嘴分布要均匀，但要避开柱子 3)当库房为平顶，喷嘴仰角为17，使气流射向平顶，与库内空气混合，流向对角墙面，再返回货堆进行热交换。当房顶有梁时，喷气方向与主梁平行。4）喷嘴喷气流风速5）风道采用矩形截面，高度不变，变其宽度，保持每段净压相等，方便制作。首段末段=21首段风速：68米/秒 末段风速：12米/秒3、多台风机时要设有能量调节装置4、多台风机时要设有止逆装置5、货物安排：1）每次进货量2）货物安排：走道 10001500距墙：300 距顶：250300 距地：1006、通风换气装置1）通风换气次数：3次（即每昼夜换气量为库房容积的3倍）2）外界的新鲜空气要经过冷却（或者加热）处理再进入风道3）废气：排放口要保温，设开关4）吸入和排气口不在库房同一侧，如无法实现，两者要有水平距离和垂直距离，排出口在进气口下侧，垂直距离不小于2米，水平距离不小于4米5）管道吸入新鲜空气和排放废气的管道在墙外1.5米都要保温6）吸气管和排气管都要有一定的坡度，吸气管坡向冷风机，排气管坡向室外。7、冷风机的选用1）通风量的计算米3/小时F气流净通道面积。米2气流速度，取45米/秒经验数据：高温冷藏间：70米3/每米2翅片管面积低温冷藏间：80100米3/每米2翅片管面积2）全风压：毫米水柱通过翅片管的空气阻力，可查图（208页）风道的摩擦阻力，可按阻力公式计算水力半径管道摩擦系数喷嘴阻力，见