延安地区1700吨果品冷藏库制冷工艺设计毕业论文.doc

延安地区1700吨果品冷藏库制冷工艺设计毕业论文目 录1 设计基本资料71.1设计目的71.2设计题目71.3冷藏库室外气象参数71.4 冷藏库室内设计参数82 冷藏库热工计算82.1冷藏间容量计算82.1.1 冷藏库吨位分配及分间82.1.2 果品堆放形式的确定82.2冷藏库尺寸确定92.3 穿堂92.4 站台9 2.5 库房平面图设计102.5.1 库址的选择10 2.5.2 冷藏库总平面设计102.6库房围护结构的确定112.6.1 隔热材料的选择要求及隔热层的施工方法112.6.2 外墙结构材料的选择计算142.6.3 库房地坪结构材料的选择计算142.6.4 库房屋面料的选择计算152.6.5 库房内隔墙料的选择计算162.7校核围护结构的蒸汽渗透组172.7.1 外墙蒸汽渗透阻校核182.7.2 屋面蒸汽渗透阻校核182.7.3 地面蒸汽渗透阻校核192.7.4 内隔墙蒸汽渗透阻校核193库房冷负荷计算193.1围护结构热流量193.2货物热流量203.3 通风换气热流量213.4冷藏间操作热流量213.5电机运转热流量22 3.5.1冷风机的选择计算233.5.2校核冷风机的冷却面积和风量243.6冷间机械负荷244 设备选型254.1冷藏库制冷系统的选择254.1.1制冷剂工质的选择254.1.2冷藏库制冷系统形式的选择264.1.3方案选择264.2冷风机隔霜形式的确定274.3制冷系统压缩机的选择计算284.3.1确定制冷剂的设计工况28 4.3.2制冷压缩机的选择294.4冷凝器的选择计算31 4.5油分离器的选择计算324.6氨贮液器的选择计算334.7集油器的选择计算33 4.8氨液分离器的选择计算334.9空气分离器的选择计算334.10紧急泄氨器的选择计算344.11冷却水系统的设计计算34 4.11.1冷却水系统的选择34 4.11.2冷却水的选择要求34 4.11.3冷却水塔的选择计算35 4.11.4冷却水池的设计计算355 库房送风系统的布置及计算355.1 冷风机风道布置375.2 冷藏库均匀送风道流速和尺寸计算375.2.1 气流组织计算375.2.2冷却间1、2、3、6的冷风配布置375.2.3 冷却间4、5、7、8的冷风配布置 385.2.4冷却间9的冷风配布置385.25均匀送风管道的计算和校核395.3 库房供回液的流量计算395.4 冷风系统的阻力计算39 5.5 新风436 氨管路系统水力计算446.1 制冷机房的设备布置446.1.1设备的布置原则446.2 制冷系统管路的设计456.2.1 制冷剂管道的布置原则456.2.2 管道的材料及连接方式456.2.3 制冷系统管道的管径计算456.2.4 验证管段压力损失50 6.2.5 制冷系统的严密性实验537 管道和设备的保温和刷漆537.1管道和设备的保温537.1管道和设备的刷漆558 施工说明57总结60参考资料61致谢62 1.设计基本资料1.1设计目的 毕业设计是大学阶段最后一个环节，同时也是工科类专业教学的必不可少的重要环节之一，是对学生在校期间所学专业知识的全面总结和综合检验。通过毕业设计了解建筑环境与设备工程专业的设计内容、程序和基本原则，熟悉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，全面提高学生进行实际工程设计的能力，为即将投入社会工作做好准备。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。1.2 设计题目延安地区1700吨果品冷藏库制冷工艺设计1.3 设计点室外气象参数台站位：广东省广州市；北纬 2324；东经 11319；海拔6.6m；大气压力kpa冬季101.32夏季99.992年平均温度（）21.8夏季空气调节室外计算湿球温度（）27.7最热月平均温度（） 28.4日平均温度（）30.1室外计算（干球）温度（）冬季夏季采暖空气调节最低日平均通风通风空气调节空气调节日平均计算日较差752.9133133.530.16.2室外计算相对湿度（%）室外风速（m/s）最冷月日平均最热月日平均最热月14时平均冬季最多风向平均冬季平均夏季平均7083673.52.41.8注：资料来自简明通风设计手册1.4 冷藏库室内设计参数冷藏间：相对湿度为85%90%；温度为0；水蒸气分压力为520Pa；常温穿堂：相对湿度为85%；温度为27.7；水蒸气分压力为2400Pa；2 冷藏库热工计算2.1 冷藏间容量计算2.1.1冷藏库吨位分配及分间设计总库容量为1700吨，分配成9个冷藏间，1、2、3、6号冷藏间库容均为100吨，靠近站台；4、5、7、8号冷藏间的库容均为200吨,9号冷藏间的库容为300吨。这样分配的目的是便于调节，对于1000吨以上的冷藏库，应在靠近站台侧分设12个100吨的冷间，冷间大小搭配，在货物流量变动的时候便于调节管理。对于中小型冷库，不做专门的分检间，果品在站台上分检、包装，因此，站台可做得稍大些，且应有遮阳设施。 2.1.2 果品堆放形式的确定此次果品冷藏库设计以苹果为例进行设计。果品的堆放形式有散堆、纸箱堆码、木箱堆码、铁箱堆码等，纸箱堆放不科学、不易管理且易坏；纸箱堆放高度有限，故选用铁箱堆码，木箱尺寸长宽高=1.0m1.0m0.8m，容量约350kg。装货时由电瓶叉车由里向外装。2.2 冷藏库尺寸确定根据公式： （2-1）式中 G冷库计算吨位（t）； V1冷藏间的公称体积（m3）； 冷藏间的体积利用系数； s食品的计算密度（kg/m3）根据资料1P101表4查得箱装鲜水果的密度为s=350kg/m3。根据公式（2-1）得，300吨的冷藏间根据资料1表3.0.3初步估计其=0.5得到V=1714m3。货物堆高的确定：堆放8层，每层0.8m，则堆高h=80.8=6.4m，货物距定不小于300mm，设计取500mm，货物与地面之间的垫板厚度取100mm，那么冷藏间的净高H=6.4+0.5+0.1=7.0m。建筑上规定墙间距以3为模数，所300吨容量的冷藏间尺寸可定为：长宽高=18m18m7m。 200吨的冷藏间根据冷库设计规范表3.0.3初步估计其=0.5得到V=1143m3。 同理，墙间距以3为模数可得到200吨容量的冷藏间尺寸为：长宽高=18m12m7m。100吨的冷藏间根据冷库设计规范表3.0.3初步估计其=0.4得到V=714 m3。 同理，墙间距以3为模数可得到100吨容量的冷藏间尺寸为：长宽高=18m9m7m。 2.3 穿堂此果库为中型冷藏库，中小型冷库一般不做预冷间，中间设穿堂，穿堂设计为常温穿堂，用叉车进出货品，苹果可在穿堂内预冷、预热，穿堂也可做大一点，本设计中，穿堂设为6米。2.4 站台根据资料1P16，公路站台应符合下列规定： 1） 公称体积大于4500m3的冷库，其站台宽度为68m，公称体积小于4500m3的冷库，其站台宽度为46m，本库设为8m；2） 站台边缘顶面高出站台下地面0.91.4m，根据需要可设高度调节板。本库设为1.2m;3） 站台边缘顶侧面应涂有明显的黄、黑相间防撞标示色带。4） 站台上应设罩棚，靠站台边缘一侧如有结构柱时，柱的边缘距站台边缘净距不得小于0.6m；罩棚顶板应挑出站台边缘的部分不得小于0.75m，罩棚净高应适应运输车辆的高度，且应设有组织排水。2.5 库房平面图设计 2.5.1 库址的选择根据资料1P14第4.1.1条，冷库库址的选择应符合下列要求：1） 库址不宜选在居住区集中的地区。经当地城市规划、环保部门批准，可建在城镇适当地点； 2） 库址应选择在城市居住区夏季最小频率风向的上风侧； 3） 库址周围应有良好的卫生条件，必须避开和远离有害气体、灰沙烟雾、粉尘及其他有污染源的地段； 4） 库址应选择在交通运输方便的地方； 5） 库址必须具备可靠的水源和电源； 6） 库址宜选在地势较高，干燥和地质条件良好的地方；2.5.2 冷藏库总平面设计根据资料1P16第4.3.1条规定，库房布置应符合下列要求：1） 应满足生产工艺流程要求，运输线路要短，避免迂回和交叉；2） 冷藏间平面柱网尺寸和层高应根据贮藏货物的包装规格、托盘大小、堆码方式以及堆码高度等使用功能确定，并应综合考虑建筑模数及结构选型的合理；3） 冷间应按不同的设计温度分区、分层布置 ；4） 冷间建筑的设计应尽量减少其隔热围护结构的外表面积5） 库房工作人员需要的办公室，烘衣室，更衣室，休息室及卫生间等辅助房间宜布置于穿堂附近。此果库为中型果库，因此用铲车进出货品，穿堂宽度定为6m，站台高度定为1.2m，长为42m，宽为8m。具体布置如图2-1所示：2.6 库房围护结构的确定2.6.1 隔热材料的选择要求及隔热层的施工方法根据资料1P17，隔热材料的选择应符合下列要求：1）热导率小；2）不散发有毒或异味等对食品有污染的物质；3）难燃或不燃烧，且不易变质；4） 块状材料应温度变形系数小，易于在施工现场分割加工，且便于与基层粘结； 5） 地面、楼面采用的隔热材料，其抗压强度不应小于0.25MPa；根据资料2P42隔热层施工方法有内贴法和外贴法两种：内贴法：当隔热层设在外围挡墙的内侧时，以外围挡墙作为铺设隔热层的基层，施工程序有外向内进行。内贴法缺点是建设周期长，而且在施工维修等方面很困难。外贴法：当隔热层设在内衬墙的外侧，以内衬墙作为铺设隔热层的基层，内衬墙砌筑好以后，施工程序由内向外进行，库内的制冷设备安装就可以与土建施工平行作业，从而缩短了建设周期；而且大大改善了粘贴沥青油毡防潮隔气层和隔热层的工作条件；施工和以后的检查维修都很方便，不会影响到冷间的工作。除此之外，外贴法相当于是建筑外保温，而聚氨酯硬泡喷涂用于外墙外保温是一项新型建筑节能技术，经过在工程实例中的运用，这项技术的优势是很明显的。2.6.2 外墙结构材料的选择（1）外墙结构外砖墙采用370mm厚，密实度强，隔蒸汽渗透能力强，热惰性好，延迟时间长。隔热层可采用硬质聚氨酯泡沫塑料，这种材料具有轻质、强度高、隔热性能好、成型工艺简单，可预制、现场灌注发泡成型或喷涂，阻燃性能好的特点。根据上面的比较：选择外贴法。图2-2 外墙结构示意图根据资料1P117表11查得各层材料的导热率及蓄热系数：1- 25厚1:20水泥砂浆抹面：1=0.93 W/(m),蓄热系数S1=10.35 W/(m2)；2- 370厚砖墙：2=0.81 W/(m), S2=9.65 W/(m2)；3-25厚1:20水泥砂浆找平：3=0.93 W/(m), S3=10.35 W/(m2)；4-9mm厚二毡三油隔汽层：热阻R4=0.041W/（. ）；5-硬质聚氨酯泡沫塑料隔热层：5=0.037 W/(m), S5=0.43W/(m2)；6-9mm厚二毡三油隔汽层：热阻R6=0.041W/（. ）；7-150厚砖内衬墙：7=0.81 W/(m), S7=9.65 W/(m2)；8-30厚1:20水泥砂浆抹面：3=0.93 W/(m), S3=10.35 W/(m2)。 （2）确定外墙隔热材料的厚度 （2-2）w 库房围护结构外表面传热系数 W/(m2)； n 库房围护结构内表面传热系数 W/(m2)；d围护结构各层材料的厚度 （m）； 围护结构各层材料的热导率 W/(m)；R 围护结构各层材料的热阻 m2/W；R0围护结构总热阻 m2/W；根据资料1 表4.4.6查得w =23 W/(m2)，n=18 W/(m2), =0.031。根据资料1B.0.1知：冷间外墙屋面或顶棚总热阻，可根据夏季空气调节日平均温度与室内温度的温差乘以修正系数a值进行修正。冷藏间的设计温度为0，一般热惰性指标D4，根据资料1表B.0.1-1查得温差修正系数a=1.10，则室内外温差at=1.1（30.1-0）=33.1，查表B.0.1-2,面积热流量取10W/,得热阻：R0=3.31 m2/W。将各个参数代入公式（2-2），得，绝热材料厚度d=0.089m，设计中考虑25%的富裕量，得到d=0.074(1+0.25)=0.111m，取整得d=150mm。（3）计算外墙热惰性指标由资料1第4.4.8条： （2-3）式中D 围护结构热惰性指标；R1, R2 各层材料的热阻 m2/W；S1, S2 各层材料的蓄热系数 W/(m2)。 其中，将各个参数代入公式（2-3）得：D=7.094（4）防止外墙结构表面结露的校核计算根据资料1第4.4.7条：围护结构的总热阻R必须大于下式计算出的最小总热阻Rmin： （2-4）式中 Rmin 围护结构最小总热阻 m2/W；tg 围护结构高温侧的气温 （）；（见资料1第3.0.6条） td 围护结构低温侧的气温 （）；tl 围护结构高温侧空气露点温度 ()；通过夏季室外空气调节日平均温度和计算相对温度查i-d图即可得露点温度。Rw 围护结构外表面换热热阻 m2/W；（见资料1第4.4.6条）b 热阻修正系数 围护结构热惰性指标D4时： b= 1.2,其它围护结构：b= 1.0 则：tg=27.7, td=0， tl=22.7, Rw =0.043 m2/W, b=1.0。 代入上式，得Rmin=0.238m2/W R0=3.31m2/W符合不结露要求。（5）计算外墙传热系数 (2-5) 式中 K0围护结构的传热系数 W/.; 围护结构总热阻 m2/W。 (2-6)将各个参数代入公式（2-6），得 m2/W,代入公式（2-5），得外墙的传热系数： W/。 (6)计算结果见表1：2.6.3 库房地坪结构材料的选择计算 （1）地坪结构高温冷藏库由于由于库内温度较高（0），根本不存在地基冻胀的问题，因此可按一般建筑物处理，但仍需设置隔热和防潮层，根据资料2确定出地坪的构造，如图2-3所示。图2-3 地坪结构示意图根据资料14.4.1第5条规定：地面、楼面采用隔热材料，其抗压强度应不小于0.25MPa。再从导热率和经济角度考虑，采用导热率小，价格相对便宜且承压能力足够的隔热材料，故地面可采用泡沫混凝土（沥青铺砌）。根据资料1P117表11查得各层材料的导热率及蓄热系数： 1- 90厚钢筋混凝土粘结层随捣随抹平：1=0.1.55W/(m),蓄热系数S1=14.94 W/(m2)；2- 20厚1:20水泥砂浆护毡层：2=0.93W/(m), S2=10.35 W/(m2)；3-10mm厚二毡三油防潮隔汽层：热阻R3=0.041W/（. ）；4-硬质聚氨酯泡沫塑料隔热层：4=0.037 W/(m), S5=0.43W/(m2)；5-10mm厚二毡三油隔汽层：热阻R5=0.041W/（. ）； 6- 350厚沙垫层，刷冷底子油一道：6=0.58 W/(m), S7=13.36W/(m2)；7-素土夯实。（2）确定地坪隔热材料的厚度根据资料1 表4.4.6，直接铺设在土壤上面的w 可以不计，即n=18 W/(m2) w=0 W/(m2)。根据资料14.4.11条，地面总热阻R0=3.18 m2/W。将各层材料的、d和R及以上参数代入公式（2-2），得到隔热层材料厚度d=0.087m，考虑富裕量，取整：d=150mm。（3）计算地坪结构热惰性指标将地坪各层材料的参数代入公式（2-3）得到地坪结构的热惰性指标D=10.8954 （4）计算地坪传热系数将地坪各层材料的参数代入公式（2-6），得 m2/W,代入公式（2-5），得外墙的传热系数：=0.205 W/.。2.6.4 库房屋面料的选择计算（1）屋面结构冷藏库屋面除了防止风、雨、雪、对库内的侵袭外，还要具备绝热的功能。一种是阁楼式绝热屋面，这种做法对热工方面的要求比较高，本设计中不采用；另一种是整体式绝热屋面，它是将屋面防水构造与绝热层的隔汽构造结合起来，有如普通的保温屋面构造，屋面设置架空通风层，这样能使屋面油毡温度大为降低，减少库房的冷耗和屋顶板的伸缩开裂，防止油毡老化。屋面的构造采用下贴法。其做法是在钢筋混凝土屋面板底面粘贴绝热层，该做法具有以下优点：1.屋面油毡和现浇钢筋混凝土屋面板共同组成防水隔汽层，所以它的蒸汽渗透阻较大，对保护绝热材料的干燥很有利；2.屋盖的绝热层与外墙的绝热层易连成整体，避免冷桥；3.如绝热材料损坏，也便于检查，翻修绝热层时，不影响屋盖上部构造，在更换屋面防水油毡时亦不致影响绝热。图2-4下贴法屋面结构示意图根据资料1P117表11查得各层材料的导热率及蓄热系数：1- 架空通风层；2- 5.5mm厚一毡二油防水层：热阻R2=0.026W/（. ）；3-20厚1:20水泥砂浆抹面层：3=0.93 W/(m), S3=10.35 W/(m2)；4-200mm厚钢筋混凝土屋盖：4=1.550 W/(m), S4=14.94W/(m2)；5-9mm厚二毡三油隔汽层：热阻R5=0.041W/（. ）；6-硬质聚氨酯泡沫塑料隔热层：7=0.037W/(m), S7=0.43W/(m2)；7-9mm厚二毡三油隔汽层：热阻R7=0.041W/（. ）； 8-20厚1:20水泥砂浆抹面：3=0.93 W/(m), S3=10.35 W/(m2)。 （2）确定屋面隔热材料的厚度根据资料1表B.0.1-2查得楼面总热阻R0=3.01 m2，根据资料1 表4.4.6查得w =23 W/(m2)，n=12 W/(m2)。将各层材料的、d和R及以上参数代入公式（2-2），得到隔热层材料厚度d=0.096m，考虑富裕量，取整：d=200mm。（3）计算屋面结构热惰性指标将地坪各层材料的参数代入公式（2-3）得到地坪结构的热惰性指标D=4.1764（4）计算屋面结构最小传热热阻由于屋面与外墙都是外围护结构，所以最小传热热阻相同，即Rmin=0.259 m2/W R0=3.01m2/W，符合不结露要求。（5）计算屋面传热系数将屋面各层材料的参数代入公式（2-6），得 m2/W,代入公式（2-5），得屋顶的传热系数：=0.224 W/.。2.6.5 库房内隔墙料的选择计算（1）内隔墙结构同温库内隔墙一般不设绝热层，但是本设计是高温果品冷藏库，分隔墙是相邻两个高温库的隔墙，进出冷库时，温度波动较大，其隔墙应做绝热处理，考虑到相邻库温波动可能较大，所以设置了双面隔汽层。内隔墙不应直接铺在地基土壤上，而应砌筑在绝热层上面的钢筋混凝土层上，否则就会有把墙基冻鼓抬起的可能。因此，内隔墙应该是非承重墙。结构如图2-5所示。图2-5内隔墙结构示意图根据资料1P117表11查得各层材料的导热率及蓄热系数：1- 20厚1:20水泥砂浆抹面：1=0.93 W/(m), S1=10.35 W/(m2)； 2- 9mm厚二毡三油隔汽层：热阻R2=0.041W/（. ）；3-硬质聚氨酯泡沫塑料隔热层：3=0.031 W/(m), S3=0.28W/(m2)；4-20厚1:20水泥砂浆找平：4=0.93 W/(m), S4=10.35 W/(m2)；5-240厚砖墙：5=0.81 W/(m), S5=9.65 W/(m2)； 6-20厚1:20水泥砂浆找平：6=0.93 W/(m), S6=10.35 W/(m2) 7-硬质聚氨酯泡沫塑料隔热层：7=0.031 W/(m), S7=0.28W/(m2)；8- 9mm厚二毡三油隔汽层：热阻R8=0.041W/（. ）；9-20厚1:20水泥砂浆抹面刷大白浆两道：9=0.93 W/(m), S9=10.35 W/(m2)。（2）确定屋面隔热材料的厚度根据资料1表B.0.2查得楼面总热阻R0=2.00m2，根据资料1 表4.4.6查得w =0 W/(m2)，n=18 W/(m2)。将各层材料的、d和R及以上参数代入公式（2-2），得到单侧隔热层材料厚度d=0.055m，考虑富裕量，取整：d=100mm。（3）计算屋面结构热惰性指标将地坪各层材料的参数代入公式（2-3）得到地坪结构的热惰性指标 D=5.4944（4）计算屋面结构最小传热热阻根据最小传热热阻公式（2-4）： tg=10, td=0，tl=7, Rw =0.043 m2/W, b=1.0。代入上式，得 m2/W R0，符合不结露要求。（5）计算屋面传热系数将屋面各层材料的参数代入公式（2-6），得 m2/W,代入公式（2-5），得外墙的传热系数：=0.219 W/.。2.7 校核围护结构的蒸汽渗透组根据资料14.5.1条：围护结构两侧设计温差大于或等于5时，应在温度较高一侧设置隔汽层。由于在设置围护结构的绝热层时，考虑到榆林地区在冬天时，室外温度有可能会低于库温，所以，在两侧都设置了隔汽层。在校核整齐渗透组时，选最不利一侧校核，即以室外侧为高温侧验算。 根据资料14.5.2条，围护结构结构蒸汽渗透阻可按下式验算： （2-7）式中 H0围护结构隔热层高温侧各层材料（隔热层以外）的蒸汽渗透阻之和（m2hPa/g）；Psw围护结构高温侧空气的水蒸气压力 （Pa）；Psn围护结构低温侧空气的水蒸气压力 （Pa）。 （2-8）i材料的蒸汽渗透系数 g/(mhPa)；di各层材料的厚度 mHi围护结构隔热层高温侧各层材料（隔热层以外）的蒸汽渗透阻（m2hPa/g）。2.7.1 外墙蒸汽渗透阻校核水泥砂浆抹面： g/(mhPa),d=25mm； 砖墙： g/(mhPa),d=370mm；二毡三油： H=3013.08 m2hPa/g水泥砂浆找平： g/(mhPa),d=25mm；将数据代入公式（2-8）得：H0=7413.56 m2hPa/g查焓湿图：Psw=3860Pa, Psn=550Pa；代入公式（2-7）： m2hPa/g，符合要求。2.7.2 屋面蒸汽渗透阻校核水泥砂浆： g/(mhPa),d=25mm；钢筋混凝土： g/(mhPa),d=90mm； 二毡三油： H=3013.08 m2hPa/g一毡二油：H=1639.86 m2hPa/g将数据代入公式（2-8）得：H0=8208.5 m2hPa/g查焓湿图： Psw=3860Pa, Psn=550Pa；代入公式（2-7）： m2hPa/g，符合要求。2.7.3 地面蒸汽渗透阻校核钢筋混凝土： g/(mhPa),d=90mm；二毡三油： H=3013.08 m2hPa/g水泥砂浆： g/(mhPa),d=20mm；将数据代入公式（2-8）得：H0=6235.3 m2hPa/g查焓湿图：Psw=3860Pa, Psn=550Pa；代入公式（2-7）： m2hPa/g，符合要求。2.7.4 内隔墙蒸汽渗透阻校核水泥砂浆： g/(mhPa),d=20mm；二毡三油： H=3013.08 m2hPa/g将数据代入公式（2-8）得：H0=3235.30 m2hPa/g计算时，把邻库当空库计算。根据资料16.1.8条，空库保温温度按10计算，查焓湿图：Psw=1100Pa, Psn=550Pa；代入公式（2-7）： m2hPa/g，符合要求。 3 库房冷负荷计算3.1 围护结构热流量计算根据资料1第6.1.6条： 1 = KwAw(tw -tn) （3-1）式中 1 围护结构热流量 （W）； Kw 围护结构的传热系数 W/(m2) ； Aw 围护结构的传热面积 （m2） 围护结构两侧温差修正系数，（根据资料1附录B表B.0.1-1采用）； tw 围护结构外侧的计算温度 （） ； tn 围护结构内侧的计算温度 （） 。3.1.1维护结构传热面积Aw应符合下列规定：1）屋面、地面和外墙的长、宽度应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计算；2）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：自地坪的隔热层下表面至屋顶隔热层上表面计算；4）内墙的高度：自地面至屋顶隔热层下表面计算；3.1.2 围护结构热流量计算表围护结构两侧的温差修正系数a值由资料1表B.0.1-1根据热惰性指标查得。见表5.3.2 货物热流量计算根椐资料1第6.1.9条： （3-2）2 货物热流量 （W）； 2a 食品热流量 (W)；2b 包装材料和运载工具热流量 (W)；2c 货物冷却时的呼吸热流量 (W)；2d 货物冷藏时的呼吸热流量 (W)；m 冷间的每日进货质量 (kg)；（根据资料1P32，存放果蔬的冷却物冷藏间，不应大于该间计算吨位的8%计算，本设计中按5%计算） h1 货物进入冷间初始温度时的比焓 (kJ/kg)；h2 货物在冷间终止降温时的比焓 (kJ/kg)；（h1、h2查资料2P151表5-2-5“食品含热量”）t 货物冷加工时间 (h)；（24小时）Bb 货物包装材料或运载工具质量系数；（查资料1第6.1.11条）Cb 货物包装材料或运载工具的比热容kJ/(kg)； （查资料2P149表5-2-4）t1 货物包装材料或运载工具进入冷间时的温度 ()；（资料1第6.1.12条，榆林地区苹果生产旺月为10月份，根据资料1P33表6.1.12查得温差修正系数为0.62，则t1=27.70.62=17.17）t2 货物包装材料或运载工具在冷间内终止降温时的温度 ()； 货物冷却初始温度时单位质量的呼吸热(W/kg)； 货物冷却终止温度时单位质量的呼吸热流量(W/kg)；(资料2P147表5-2-3)mz 冷却物冷藏间的冷藏质量 (kg)；1/3.6 1 kJ/h 换算成1/3.6 W的数值。将所有数据代入公式（3-2），列表计算结果见表63.3 通风换气热流根据资料1第6.1.14条： 3 = 3a + 3b式中 3a 冷间换气热流量 W； 3b 操作人员需要的新鲜空气热流量 W；由资料1第6.1.14条的注，由于库内人员不长期停留，可知此设计中3b可不计。则 （33）式中 hw 冷间外空气的比焓 kJ/kg；（根据资料1第3.0.6条第2点“通风换气热流量计算的室外计算温度应采用夏季通风室外计算温度，即28；室外相对湿度应采用夏季通风室外计算相对湿度，即44。”再由i-d图即可查得hw =80.5kJ/kg。 hn 冷间内空气的比焓 kJ/kg；（根据焓湿图查得hn=8.5kj/kg）n 每日换气次数，取23次,取2；Vn 冷间内净体积 m3；n 冷间内空气密度 kg/m3；（根据资料9P6，湿空气的密度比干空气的小，在实际计算过程中可近似取=1.29kg/m3）24 1d换算成24h的数值。 将所有数据代入公式（3-3），列表计算结果见表7；3.4 操作热流量根据资料1第6.1.16条： （34）式中 5a 照明热流量 （W）；5b 每扇门的开门热流量 （W）； 5c 操作人员热流量 （W）；d 每平方米地板面积照明热流量 2.3 W/m2；Ad 冷间地面面积 （m2）；nk 门数量 nk 每日开门换气次数；（根据资料1图6.1.16） Vn 冷间内净体积 （m3）；hw 冷间外空气的比焓 （kJ/kg）；hn 冷间内空气的比焓 （kJ/kg）；M 空气幕效率修正系数 0.5；n 冷间内空气密度 （kg/m3）；3/24 每日操作时间系数； nr 操作人员数，中小型冷库一般取2人；r 每个操作人员产生的热流量 （W） 冷间设计温度 -5时，r = 279 W冷间设计温度 -5时，r = 395 W将所有数据代入公式（3-4），列表计算结果见表8。3.5 电动机运转热流量根椐资料1第6.1.15条： （35）式中 4电动机运转热流量（W）； Pd电动机额定功率（KW）；（包括冷间冷风机的电动机功率和装货时进入冷间的电瓶叉车的电动机功率） 热转化系数，电动机在冷间内时取1； b电动机运转时间系数，对空气冷却器陪用的电动机取1，对冷间其他设备用的电动机可按实际情况取值，如电瓶叉车，按每昼夜操作8h计，则。 电动机额定功率Pd包括冷间冷风机的电动机功率和装货时进入冷间的电瓶叉车的电动机功率。根据资料1P114表10，选择QDC1型号的电瓶叉车，电动机的额定功率为4KW；冷风机的电动机额定功率则需要先估算出冷间的设备符合，算出冷风机的冷却面积和风量，主要根据冷却面积，选择风机，才能确定出电动机的额定功率，算出电动机的运转热流量4.。3.5.1 冷风机的选择计算根据资料1 P38的公式6.2.8计算冷风机的冷却面积： （36）式中 s 冷间冷却设备负荷 W；Ks 冷却设备（冷风机）的传热系数 W/(m.)；（1）确定tm和Kstm 冷间温度与冷却设备蒸发温度的计算温度差 （）；（根据资料16.2.11第2条，空气冷却器的计算温度差，应按对数平均温差确定。可取710，冷却物冷藏间可采取更小温度差。本设计中对数平均温差取tm=8。根据资料2P260对数平均温度差tm计算公式： （37）式中： tm冷间温度与冷却设备蒸发温度的计算温度差 （）；（tm=8）tl空气与制冷剂之间的最大温差 （）；ts空气与制冷剂之间的最小温度差 （）；t空气进出口温度差 （）；（根据资料2P262知t=23，本设计中取2）t2冷风机的进风温度 （）；（即冷间温度t2=0）t1冷风机的出风温度 （）；（t1= t2-t=0-2=-2）te制冷剂的蒸发温度 （）。代入公式（37）求出制冷剂的蒸发温度：te=-9根据蒸发温度在资料7P730查得冷风机的传热系数：Ks=15.3W/. 。（2）估算冷间冷却设备负荷s和冷风量qv冷间设备负荷根据资料16.1.1公式计算： (38)式中：P货物热流量系数；（根据资料1P28 货物不经冷却而直接进入冷却物冷藏间时取1.3）1.、2、3、4.、5为各项计算负荷 （W）； 由于4未知，可先通过如下估算的方法求出s： （39）将所有数据代入公式（3-9），再将所得的估算设备负荷代入公式（3-6）计算出冷风机的冷却面积，列表计算结果见表3-5。冷风量根据资料3P730的计算公式计算： （310）式中 B配风系数，冷却物冷藏间取0.50.6m3/h.W。将数据代入公式（3-10）即可求得冷风量，计算结果见表9。 （3）冷风机的选择容量为100t的冷藏间选择吊顶式冷风机，容量为200t、300t的冷藏间选择落地式冷风机。根据冷却面积和风量在资料13上选择冷风机，选择时，以冷却面积为主，风量作为参考。（见表10）（4）计算电机运转热流量把风机和叉车的电动机功率代入公式（3-5），计算出电机运转热流量4.（见表11）。3.5.2 校核冷风机的冷却面积和风量根据公式（3-8）计算出冷间设备负荷（见表12），代入公式（3-6）和（3-10），校核实际所需的冷却面积和冷风量，与所选风机冷却面积和风量比较，若风机的冷却面积富裕率大于0小于15%，则所选风机合适，校核结果见表13。3.6 冷间机械负荷计算根据资料16.1.3，冷间机械负荷应分别根据不同蒸发温度按下式计算： （3-11）式中 ：1围护结构热流量（W）； 2货物热流量（W）；3通风热流量（W）；4-电动机运转热流量 5操作热流量（W）；n1围护结构热流量修正系数，宜取1；n2货物流量折减系数；n3同期换气系数，取0.51.0（“同时最大换气量与全库每日总换气量的比数”大时取最大值）；n4冷间电动机同期运转系数，（按资料1表6.1.5选用，冷却物冷藏间取1）；n5冷间同期操作系数，（按资料1表6.1.5选用，根据冷间的总数6查得n5=0.4）R制冷装置和管道冷耗补偿系数，直接冷却取1.07。将各项数据代入公式（3-11）：j=1.07（134689+0.45126040+0.827855+1+187770.4+646800.4）=157369W 4 设备选型4.1 冷藏库制冷系统的选择4.1.1 制冷剂工质选择表4.1 常用制冷剂的比较制冷剂名称优点缺点适用场合氨蒸发压力与冷凝压力适中，单位制冷量较大;具有较强的溶水性；微溶于融化油，价格低廉，对臭氧层没有破坏作用易挥发，有毒，具有强烈的刺激性臭味，易燃，易爆主要用于大中型的冷库，小型冷库应用较少氟利昂无味，不易燃烧，毒性小渗透性很强，易于泄露，传热性能差，密度大，粘度大，流动性能差，价格贵；对环境有破坏作用主要用于有严格卫生安全要求的场合本设计为中型冷藏库，采用氨为制冷剂。4.1.2 冷藏库制冷系统形式的选择冷藏库内的蒸发系统形式根据连接方式不同可分为串联式、并联式和混合式，考虑应该满足供液均衡性和制冷剂流量可调节的要求，系统选择并联空气冷却器蒸发系统，这样在系统中不致出现制冷剂液体和润滑油从某一蒸发回路窜到另一蒸发回路中去。供液方式有上进下出式和下进上出式，两种方式各有利弊。表4.2 蒸发系统供液方式的比较供液方式优点缺点上进下出冷却设备所需的制冷剂量少，没有液柱静压的影响，避免了润滑油的沉积，冲霜效果好。冷却设备均匀供液较为困难，传热表面制冷剂液体润湿性差，需要的低压循环贮液器的容量较大。下进上出制冷剂在冷却设备内分配比较均匀，有助于充分发挥冷却设备的传热效果。冷却设备制冷剂重量较大，液柱静压的会影响到蒸发温度，进入冷却设备的油污不易排净。根据上述分析比较，结合国内常用的供液形式，本设计采用下进上出的供液方式。4.1.3 方案选择现确定了以下三个方案以供分析、比较和选择：方案一：螺杆式压缩机的氨泵供液系统。 方案二：活塞式压缩机氨泵供液系统。方案三：活塞式压缩机重力供液系统。 制冷压缩机是蒸汽压缩式制冷系统的心脏,起着压缩与输送制冷剂的作用,它的性能对于整个冷库系统的性能有着重要影。压缩机根据原理不同有活塞式制冷压缩机和螺杆式制冷压缩机。活塞式是一种传统的气体压缩方式。利用曲轴连杆机构，把原动机轴的旋转运动转化为活塞在气缸中往复运动来提高冷媒压力。活塞式压缩机使用范围较小，一般适用于中小规模的建筑，热效率高，适用于多种制冷剂的优点。而且往复式的气体压缩只能通过调整气缸的工作个数进行上、卸载控制， 使得在容量控制方面只能做到级别调节。螺杆式压缩机是一种回转式的容积气体压缩机，利用螺杆回转压缩提高冷媒压力。螺杆式压缩机通常适用于中大规模的建筑，而且通过滑阀调节能进行无级能量控制。 本设计规模属于中型。经过上述比较，活塞式压缩机是一种比较传统的压缩方式，虽然比螺杆式压缩机存在一些缺点，但是，它应用比较普遍，造价也比螺杆式压缩机的低，所以本设计选用活塞式制冷压缩机。表4.3 制冷系统供液方式的比较供液方式优点缺点重力供液经过气液分离器后，经过节流后的闪发气体不会进入冷却设备；回气经过气液分离器后，进入到压缩机不会引起湿压缩氨液分离器必需设置在紧靠库房的上方，不便于集中管理，而且土建造价高；制冷剂液体在较小的压差下流动，流速小、其传热系数较小，而且容易集油，影响传热；当氨液分离器的液位自动控制装置故障时，难以随时根据系统负荷变化而稳定氨液分离器的正常液位，操作上比较复杂，所以仍有引起运行事故的可能性。系统的融霜、排液、放油等也比氨泵供液强制循环系统要麻烦。氨泵供液依靠氨泵供液，气液分离器的安装高度不会很高，可以减少土建造价，而且氨泵强制供液，提高了流速，制冷装置的效率高，安全性高，管理方便，造价省，易于实现自动化操作，适用于各种类型的冷藏库。用氨泵供液，消耗电能 通过上述比较，本设计选择方案二：活塞式压缩机重力供液系统。4.2冷风机融霜形式的确定根据资料9P257霜层的出现降低了冷风机的换热效率，应该采取措施清除霜层。常用的融霜方法有人工扫霜、热气融霜、水融霜、热气-水融霜、热氨融霜。人工扫霜虽然操作简单，不影响库温，但劳动强度大，而且扫霜不彻底。热氨融霜就是将压缩机排出的热氨气引进蒸发器利用热氨冷凝时放出的热量将蒸发器表面的霜层融化。热氨融霜必须保证有足够的量及适当的压力和温度，而且在较大的制冷系统中，要设置专用的油分离器（非洗涤式的），融霜热氨管要设在常温穿堂内，并应敷设耐高温的隔热层，比如石棉，玻璃纤维，矿棉站或水玻璃膨胀珍珠岩制块等等材料，而不能用软木或泡沫塑料等不耐高温的材料。热氨融霜一般仅用于冷藏间的光滑排管中。冷风机一般不单独采用热氨融霜，因为不仅效率低，而且融霜形成的水的排放也比较麻烦。水融霜一般