冷库设计.doc

河南城建学院冷库技术课程设计河南城建学院冷库技术课程设计说明书专 业：热能与动力工程课程名称：冷库技术姓 名：张三学 号：000000指导老师：比 目 录冷库的概述4一、冷库建筑的特点和要求4二、 冷库建筑的分类4课程设计任务6一、题目及设计原始资料6二、工艺资料6第一章 食品的冷加工技术8一、食品的冷加工原理8二、食品冷藏原理8三、食品冷冻工艺9四、水产品的冷加工工艺9第二章 设计计算11一、冷库容量计算111.1冷库计算吨位111.2按实际堆货体积计算冷库实际吨位111.3 冷库冷加工能力的计算124. 生产能力计算12二、冷藏库高度的确定：13三、贮冰间13四、制冰间14五、快速制冰设备15六、制冷剂的选择17七、站台的设置18八、穿堂18九、冷库门的设计18十、围护结构的隔气防潮20十一、围护结构隔热材料的选用21十二、冻结物冷藏间面积的确定21十三、大小分间22第三章 冷库墙体的设计24一、外墙的设计24二、内墙的设计26三、地坪的设计29四、屋面的设计30第四章 冷库热负荷计算32一、围护结构热流量32二、货物热流量34三、通风换气热流量37四、电动机运转热流量37五、操作热流量38六、冷间机械负荷计算39第五章 冷库制冷系统及制冷设备的选择42一、冷库制冷系统的选择425.1.1制冷系统的总制冷量确定425.1.2确定制冷剂的设计工况42二、螺杆式压缩机的选型45三、冷凝器485.3.1冷凝器的选择计算485.3.2冷凝器负荷的计算485.3.3冷凝器传热面积的计算495.3.4冷凝器冷却水量计算50四、其他辅助设备的选择计算505.4.1油分离器的选择计算505.4.2贮液器的选择计算525.4.3紧急泄氨器525.4.4氨液分离器的选择计算535.4.5不凝性气体分离器的选择545.4.6集油器的选择计算555.4.7库房冷风机设备的设计和计算55三、供液方式和供液系统的选择575.3.1供液系统575.3.2供液方式和特点59第六章 机房的系统设计61一、机房、设备间及设备布置616.1.1压缩机吸气、排气管路626.1.2氨油分离器、冷凝器及高压贮液器的布置62二、制冷管道设计636.2.1 制冷管道的设计原则636.2.2 制冷管道管径的确定666.2.3 调节站管径和管长的确定676.2.4 阀类的设计和布置68三、 系统融霜方式的确定69第七章 冷却水系统设计71一、冷却水系统选择717.1.1冷却水塔的选择因素71二、 冷却水塔的选择计算727.2.1 冷却水量计算727.2.2 冷却水塔的选择72三、冷却水池容积确定73总 结74参考文献75冷库的概述一、冷库建筑的特点和要求 冷库建筑区别于其他一般建筑的根本特点是“冷”依冷库使用不同，库内一般相对稳定在-400的某一温度。由于库处环境温度随自然界气温变化，经常处于周期性波动之中，加上冷藏库生产作业需要，库门经常开启，货物经常进出，库内库外就经常有热湿交换发生。即使在严寒地区的冷藏库，在一年中多数时间内则是“内冷外热”。在经受低温、环境温度变化、热湿交换等的考验方面，冷藏库建筑与严寒地区一般建筑不一样。在严寒地区一般建筑物中，外界冷空气进到室内后，其状态变化是升温吸湿过程，只会影响室内温度波动，而不会析出水分。冷藏库则不同，外界热空气进入室内后，其状态变化为降温吸湿过程，不但影响室内温度波动，而且所析出的水分将在低温的围护结构表面凝结成水或冰霜。其次，严寒地区一般建筑物只有外围护结构的地基基础周期性的在严寒季节里可能受到外界土壤冰冻的影响，但是内地坪有内部墙柱基础，则不必担心地下土壤会冰冻，以致产生破坏性的后果。冷藏库则不然，由于库内温度经常低于0,若地坪下的土壤得不到足够的热量补充温度就会择，危及建筑结构和制冷机房的安全；能使地坪胀裂，更加促使地下土壤冻结的进程。基于以上建筑特点，冷藏库建筑设计必须采取相应的技术措施，其主要方面是:保冷:防止由于热湿交换而产生的各种破坏作用：防止地下土壤冻结引起的破坏作用：防止存在降温使用后难以补救的隐患。二、 冷库建筑的分类1. 按冷库容量规模分类大型冷库的冷藏容量为10000t以上；中型冷库的冷藏容量为100010000t；小型冷库的冷藏容量为1000t以下。本设计为1000t中型冷库。2. 按冷藏设计温度分类冷库建筑按冷藏设计温度可分为高温、中温、低温和超低温四大类冷库。l 高温冷库的冷藏设计温度一般为-28；l 中温冷库的冷藏设计温度一般为-23-10；l 低温冷库的冷藏设计温度一般为-30-23；l 超低温冷库温度一般为-80-30。本设计冷藏温度为-20为中温冷库。3. 按库体的结构类别分类土建冷库 组合板式冷库 覆土冷库 山洞冷库课程设计任务一、题目及设计原始资料设计题目：武汉地区1000吨冻鱼冷藏库工艺设计设计原始资料：生产产品 武昌鱼200300 平均重量1Kg土建资料：建筑物是由冷藏库和制冷机房两部分组成。库房部分是由冻结间、冷藏间、常温穿堂、月台等组成。建筑形式为单层冷库。采用砖墙、钢筋混凝土梁、柱和板建成。隔热层材料选用聚苯乙烯泡沫塑料、楼板隔热层选用稻壳，地坪采用自然通风防冻地坪。建库地址：武汉。冻结能力：冻鱼10吨/每昼夜.动力资料水源:自来水。电源：220/380V气象资料北纬: 东经: 海拔：23.3m年平均温度: 162167夏季空调日平均温度:32.2夏季空调干球温度:35.3夏季空调湿球温度:28.4二、工艺资料冻结能力： 冻鱼等水产品10t昼夜。 冻结物冷藏间实际冷藏能力：1000t。 冻结周期为： 1次昼夜。库房温湿度列入表1-1中：库房温湿度表 表1-1库房编号建筑名称库内气象条件温度（）加工时间（h）温度（）湿度（%）进货出货11#冻结间-23-35-162222#冻结间-23-35-162233#冻结间-23-35-162241#贮冰间-5-51#冷藏间-1890-16-18-62#冷藏间-1890-16-18-73#冷藏间-1890-16-18-第一章 食品的冷加工技术一、食品的冷加工原理食品的腐败与变质鱼、肉、禽、蛋、果蔬等 新鲜食品，在常温下贮存时，食品的色、香、味、外观开头和营养成分都会发生变化，质量逐渐下降。如果贮存时间长，食品的成分发生分解变化，完全失去食用价值，识后会引起食物中毒。食品的这种变化，称为食品的腐败变质。引起食品腐败变质的主要以下三种1） 微生物和酶的作用。食品从采收或捕获、加工、贮藏、运输到销售等环节中，很容易受到微生物的污染与侵袭。新鲜食品中又含有大量水分和营养物质适宜于微生物的生长、繁殖。微生物在生命活动过程中，会分泌各种酶类物质、促使食品中的蛋白质，脂肪、糖类等营养成分发生分解，使食品中的质量下降，进而出现发霉、发酵或腐败变质。2） 呼吸作用。指植物性食品，主要是果蔬类食品，在采摘以后，虽然还击继续生长，但仍然还有生命（生命的象征就是呼吸作用），能抵抗微生物的入侵，直到体内养分逐渐消耗，抗病能力减弱到一定程度，或由于呼吸作用加强，放出热量增加，使温度升高，微生物乘虚而入，使食品彻底腐烂。3） 化学作用。主要是由于食品碰伤，擦伤后发生氧化而使食品变色、变味、腐败。 虽然这三种原因各有特点，但它们不是狐立的，而是相互影响的，并且有时是同时进行的。例如水果碰伤后，伤口处迅速氧化、变色，呼吸强度也就加大天然的免疫能力形如减弱以至丧失，微生物乘机侵入繁殖，使水果腐败。所以要防止食物腐败变质，必须对这三种腐败变质的实质联系起来考虑。二、食品冷藏原理新鲜食品在常温下贮存久后，会发生腐败变质，其主要原因是由于微生物的生命活动和食品中的酶所进行的生化反应而造成的，微生物的生命活动和酶的催化作用，都需要一定的温度条件和水分如果降低温度，微生物的生长，繁殖就会减慢，酶的活性，食品的贮藏期就会得到延长。低温下微生物残废的原因，是由于冰晶，使细胞受到机械破坏、细胞失去养料，部分原生质凝固、细胞脱水等。此外，低温下新陈代谢被破坏，使微生物细胞内积累了毒物及化他不氧化物，这些物质能使微生物死亡。当食品的温度降至-18以下时，食品中90%以上的水分都会变成冰。因此，冻结食品可以长期贮藏而还会腐败变质。水果、蔬菜等植物性食品，为了保持其鲜活状态，一般都是在冷却的状态下进行贮藏。降低贮藏环境的温度，能减少果蔬类食品的呼吸强度、降低物质的消耗水平，延长其贮藏期。但是，贮藏也不能降得过低，否则会引起生理病害，以至冻伤。所以，果蔬类食品应放在不发生低温环境下贮藏。此外，如鲜蛋也是活体食品，当温度低于冻结点，其生命活动也会停止。因此，活体食品一般都是在冷却状态下进行低温贮藏。三、食品冷冻工艺食品冷冻工艺主要指食品的冷却、冻结、冷藏、解冻的方法，是利用低温最佳保藏食品和加工食品的方法。1 食品的冷却 是指将食品的温度降低到某一指定的温度，但不低于食品潮流的冻结点。冷却的温度通常在10以下，其下限为4-2。食品的冷却贮藏，可延长它的贮藏期，并能保持其新鲜状态。但由于冷却温度下，细菌、霉菌等微生物等仍能生长繁殖，放冷却的动物性食品只能作短期贮藏。2 食品的冻结 是指将食品的温度降低到食品潮流的冻结点以下，使食品中的水分大部分冻结成冰。冻结温度带国际上推荐为-18以下。冻结食品中微生物的生命活动及酶的生化作用均受到抑制、水分，因此，冻结食品可进行长期贮藏。3 食品的冷藏 是指食品保持在冷却或冻结最终温度的条件下，将食品作不同温度垢低温贮藏。根据食品冷却或冻结最终温度的不同，冷藏又可分为冷却物冷藏和冻结物冷藏两种。冷却物冷藏温度一般在0以上，冻结物冷藏温度一般在-18以下。对一些多脂鱼类和冰淇淋，欧美国家建议冷藏温度为-25-30，以获得较高的品质和行长贮藏期。4 食品的解冻 是指将冻结食品中的冰结晶融化成水，恢复到冻结前的新鲜状态。解冻也是冻结的逆过程，对于作为加工原料的冻结品，一般只需升温到半解冻状态即可。四、水产品的冷加工工艺本设计为冻鱼库，在水产品中，冷落制品占很大比例。为了保持捕获捕鱼类的色泽、风味和营养，应立即冷冻、冷藏。其加工工艺流程为：淡水鱼 分级 冲洗 称重 装盘 冻结 镀冰衣 冷藏 再次镀冰衣 冰鱼成品出库 包装、检验在开始冻结前，先将冷却设备上的霜层除去，然后将温度降至最低；在冻结过程中，冻结间温度控制在-23左右，冻结终温要求鱼体中心温度达到-10以下。第二章 设计计算一、冷库容量计算1.1冷库计算吨位冻结物冷藏间的容量 根据公式 其中：冷库贮藏吨位，t；冷藏间、冰库的公称容积，m3;冷藏间、冰库的容积利用系数;食品的计算密度，Kg/m31000吨换算成千克的数值；如果取=0.5 =470 Kg/m3 不合适如果取=0.55 =470 Kg/m3 可以、 查冷库技术表6-1和6-3 可得冷藏间的公称容积为G冷藏=3900m31.2按实际堆货体积计算冷库实际吨位托盘选用标准统一为11001100冻车层高为200 选9层 车轮高度200 冻车选用120024002000每辆冻车占地面积为 考虑到车间的间隙，取为1每个托盘放15条鱼，重15Kg，冻车一层放30Kg，一辆冻车放的鱼重为270Kg1.3 冷库冷加工能力的计算在冷库建筑设计中，冻结间的建筑平面尺寸和空间高度主要根据冻结能力、采用的制冷设备、装载食品的冻结设施、出入口等因素确定。冷库冷加工能力主要包括冷却间、冻结间的生产能力计算，由于肉类冷加工采用直接冻结工艺，一般无需设置冷却间，因此对冷却间的冷加工不进行计算。4. 生产能力计算冷加工量与库房大小、食品放置方式及周转次数有关。冻结间生产能力是指一昼夜所能加工的冻结食品总量。冻结周转一次所需时间包括食品冻结时间和进、出冻结间操作时间。本设计冻结间内采用搁架式冷却，其冷加工量按如下计算式中 m冻结间每日冷加工量，Kg； 每盘食品的净重，Kg；搁架利用系数，冻盘装为0.850.90；冻听装为0.70.75；冻箱装为0.70.85;A 搁架各层水平面面积之和，； 每件食品所占的面积，；N 搁架式冻结设备设计摆放冻结食品容器的件数；则需要冻车的数量为 辆根据实际和安全需要取40辆车设计由实际情况便于调节生产情况，设置3个冻结间二、冷藏库高度的确定：1. 冷库内垫板的厚度 0.15m2. 堆货高度 3m3. 堆货与顶排管下侧的距离 0.5m4. 顶排管的间距 0.3m5. 顶排管与屋顶间距 0.4m冷库的高度取0.15+3+0.5+0.3+0.4=4.35m4.5m考虑到建筑物的高度应该尽量一致，所以将冻结间的高度也取4.5m三、贮冰间（1） 容量按堆货容积计算冰的平均容量问题，商业系统冷库按800kg/m，水产系统按754 kg/m，快速制冰按700-750 kg/m。人工堆垛2.02.4m，地面机械4.4m，吊车提升6.0m。其中冷库贮藏冰吨位，t；冷藏间、冰库的公称容积，m3;冷藏间、冰库的容积利用系数;食品的计算密度，Kg/m31000吨换算成千克的数值；取=0.4 =720 Kg/m3 查冷库技术表6-2和6-3 可得冷藏间的公称容积为G冰库=70m3考虑到层高要一致其计算面积为本设计为 足够（2）主要技术措施确定地面的标高。 贮冰间与制冰间同层相连，进冰洞易于制冰间的到冰台直接相同，库房地面的标高低于倒冰台。但水平高差20mm。设置墙的护臂 堆冰不允许直接靠着维护结构的墙。必须另设一层护壁。常用的护壁材料为木骨架钉竹片。一般贮冰间库温为-4-6 不宜采用下水管排水的方发，可将地面设计成有排水坡度，使水经门口排出。坡度不大于，根据库房深度自己决定。由贮冰间出冰应有单独的出路。尽量避免与其他冰藏间共有穿堂，走道，更不应与之交叉穿过。四、制冰间（1） 隔气防潮与隔热制冰池内外温差大，要求绝热层的防水隔气层必须严密。才用在沥青油毡面上涂热沥青嵌入瓜子片小石，然后在瓜子片上摸水泥砂浆保护层的方法，即可使绝热层和防水隔气层完整无损。 为保证绝热层的耐久度，还必须注意严防从池壁绝热层的上口渗入。一旦有水渗入，除绝热层受潮外，还因水分结冰体积膨胀，最终将绝热层和防水隔气层胀裂，以致剥落。 为防止制冰池下土壤冻结起鼓，不宜将制冰池直接建造在地坪上。架空的制冰池效果较好。（2） 通风采光无特殊要求，但应该避免阳光照射在制冰池上。（3） 倒冰台：倒冰台包括钢筋混凝土台架结构及以木或竹制的台面板。台架结构可以是平的，台面板则可以倒冰架为起点略向下倾斜。冰从桶中倒出后滑撞所及的墙面均要加防撞板。台的宽度，从倒冰架中线到对墙之间距离不宜小于3米。倒冰台的水可以通过地漏溅落台架下，然后排出，地漏的位置应注意离开贮冰间外墙不小于1米。五、快速制冰设备快速制冰设备是制冰业的发展方向，与盐水设备相比，具有冻结快，设备小巧，占地少，投资小，无腐蚀，成套性等诸多优点。以前的快速制冰设备主要有，桶式快速制冰和沉箱官组式快速制冰。最近几年有出现了管冰机和片冰机。本设计采用：片冰机快速制冰食品加工片冰机的优点简述 食品加工片冰机，技术先进、产冰质量好，在同类产品中具有冰温低(可达-8，甚至更低)、干燥、不易结块，流动性好，卫生性好，与保鲜品接触面积大，不易损伤保鲜品等。并具有： 1、制冰效率高，冷量损失小 片冰机采用冷水环绕喷淋制冰，整个蒸发器充分接触水源，并迅速蒸发形成冰层，螺旋冰刀迅速将形成的冰层切割刮落，蒸发器及蒸发管均采用高效保温层防护，冷量损失小； 2、冰片质量好，干燥不粘结 片冰机蒸发器采用螺旋槽结构设计，供液均匀，蒸发效率高，淋落到冰桶上的水与制冷工质做充分的热交换，形成厚而干燥的冰层，一般厚度可达1.82.5mm，冰片干燥不易粘结，方便用户的使用； 3、品种丰富，结构简单，占地面积小 片冰机有淡水型、海水型、自带冷源、用户自配冷源，带冰库等多种系列。日产冰量由400Kg24h50000Kg/24h等多种规格，用户可根据使用场合、使用水质来选择适合的机种，制冰机体积小，结构简单，安装方便，占地面积小，噪音低等优点，使用场地实用性好。 4、PLC可编程控制系统，性能稳定，随意控制 片冰机采用PLC可编程控制系统实现控制，运行性能稳定，安全可靠，用户可根据用电量随意控制片冰机自动开机和自动停机时段，实现节约能耗，全自动控制。 5、操作简单，卫生标准高 片冰机采用全自动控制，操作人员只需按一下开关就可运转。蒸发器材质均采用进口304不锈钢材质或传热效率高效的碳钢材质表面电镀硬锘处理，保证了冰桶超强耐腐蚀功能和冰片的干净卫生。 6、完善的故障保护装置 片冰机安装了高低压、断水、限位、过载等多种保护装置，更加增强了制冰机的安全稳定性能，允许用户在不需要制冰时可直接断电停止制冰。蒸发器内部结构简单，部件通用性高，因此运行可靠维修方便、易于维护保养。本设计日生产冰能力为20吨，选用HJ-200FS型片冰机，其参数如下：1实际制冰量会随着水温、环境温度的变化而变化。2标准电源为38050Hz动力电，3蒸发器为直接膨胀式，4制冷剂选用R134a技术参考冷冻机功率是在供水温度16，蒸发器温度-20，冷凝温度40，50Hz电源条件下的参考值。型号制冰能力冷冻机功率kw安装功率kw减速机功率kw水泵功率kw管径mmHJ-500S513.714.850.370.1251532HJ-100FS1024.328.250.750.251540HJ-150FS1536.345.051.50.251540HJ-200FS2049.558.751.50.371540HJ-250FS2561.972.352.20.372032HJ-300FS3075.487.852.20.552032HJ-400FS40104.6124.42.20.752032HJ-500FS50140.5153.4530.752032HJ-600FS60180.5195.4530.752032其具体尺寸规格为型号长mm宽mm高mmHJ-500251010001305HJ-800251010001305HJ-100F400012551665HJ-150F400012552245HJ-200F404030122870HJ-250F404030122720HJ-300F582540303172六、制冷剂的选择在食品冷藏库制冷系统中，大多采用氨或氟利昂作为制冷剂，由于氨单位制冷量大，具有良好的热力性能，其优点是蒸发温度和冷凝压力适中，单位容积制冷量大。氨在大气压力下的沸点是-33.35，当蒸发温度为5-30时，蒸发压力均大于大气压力，不会在蒸发器中形成真空。氨具有较强的溶水性，在系统中不会发生“冰塞”现象。对钢铁不腐蚀，但是氨中含有水时，对铜及铜合金有腐蚀作用。氨是微溶于润滑油的制冷剂，当系统中有较多润滑油时，由于氨的密度小于润滑油的密度，在系统运行时会沉积在贮液器或蒸发器的底部。氨的缺点是毒性大，有较强的刺激性气味，且可以燃烧和爆炸。氨一旦泄漏，将污染空气、食品，并刺激人的眼睛及呼吸器官，当氨液触及皮肤时会形成“冻伤”。由于氨的上述特点，氨制冷系统运用广泛。本设计冻结间的温度是-23，而氨的沸点为-33.35。因此可以采用氨制冷系统。七、站台的设置 根据冷库设计规范的规定：公称体积大于4500的冷库，公路站台的宽度为6-8m；公称体积小于或等于4500的冷库，公路站台的宽度为4-6m，本设计取6m。站台边缘高出站台下地面0.9-1.4m，本设计取1.0m。八、穿堂穿堂分为常温、高温、低温等多种。现在冷藏库一般不设库内的高温穿堂和低温穿堂，以普遍采用常温穿堂。自从常温穿堂的优点被确认以后，高温穿堂就被淘汰了。因此，穿堂实则分为常温穿堂和低温穿堂。所谓常温穿堂，即是其温度经常保持接近与或略低于外界大气的温度。它在建筑构造方面无需做隔热处理，而且要求有一般的自然通风条件。只有处理得当，穿堂内不淌水、不结霜，削除了由于冻融循环导致冷藏库建筑结构损坏的大祸害；即可延长冷藏库的使用年限，还可以降低冷库的工程造价，优点较多，因此能被广泛应用。常温穿堂要确实的保持常温。保持常温的方法是使外界热量能经常向穿堂内补充。补充热量的方法主要有二：一是为常温穿堂创造可供自然通风的条件，以便是外界的热量能经常进入常温穿堂。二是可以促使常温穿堂围护结构内表面吸附水蒸发，保持干燥。至于通过玻璃窗使太阳辐射热进入穿堂的措施不是主要的，有时反而不利。本设计取常温穿堂，其宽度为3m。九、冷库门的设计冷库门也是冷库围护结构的重要组成部分，其主要作用是供人和货物出入库房。门扇构造类似彩钢夹心保温板，面层材料除彩色钢板外还有不锈钢和玻璃钢。冷库门里面增加了钢龙骨以增强门的坚固性。冷库门在围护结构中最容易损坏和泄漏冷量，其质量好坏不仅影响冷库的降温和保温效果，还直接影响冷库的使用寿命。为减少开门时的冷量损失和库内霜、冰的额外生成量，通常在冷库门上方设置可以隔断库内外热湿交换的空气幕。 为减少库房外部空气温度对室内的影响，冷库门应具有一定的隔热性能，因此冷库门的门扇应设置足够厚度的隔热层，并设置相应的隔所层以防隔热层受潮失效。为了减少冷库门部位的热量传递，冷库门的门扇与门框应有足够的搭接宽度并应保证门扇在关闭时具有良好密封性。冷库门的门框在应避免形成冷桥。在结构上，必须有门开关和卸锁脱险装置，防止误关门而引起事故。并设有安全运行与操作设施。电动式冷库门，当发生停电或故障时，可采用手动、启、闭又在门内侧装有卸锁脱险装置，门扇与门框密封处还要装有自限温电热丝带，以防结露或冻结。本设计库门均选用电动式 外帖式 平移门 PDM型单扇代号为1625取门洞净尺寸如下表 查实用制冷与空调工程手册P370门的位置门洞尺寸/mm备注宽高贮冰间16002500用电动叉车搬运冷冻间16002500冻车进出冷藏间16002500用电动叉车搬运 电动机380V、50Hz、0.4Kw、1380r/min; 减速比50：1；传动链条节距12.7mm，滚子直径8.5mm；开启速度0.2m/s。门帘和门斗门帘 冷库门帘一般挂在库门内侧紧贴冷库门。冷库时期多使用棉门帘，因其笨重、不卫生、阻止视线，既不安全又易损坏，现不采用。本设计选用常用的PVC软塑料透明门帘。门斗 门斗设在冷库门的内侧，设其宽度为3m。其高度略高于冷库门框。因门斗紧靠冷库门，是冷库内外热、湿交换的主要场所，结霜、滴水和冻融循环难免，所以门斗的制作材料要简易，轻质和容易更换，其地坪应设电热设施，以防止结冰。空气幕由于货物的进出，冷库门的频繁开启。当库门打开时，冷间内外的冷、热空气就会在门洞的周围进行剧烈的交换，造成门洞周围的墙面、地面、顶棚等处结露、滴水、结霜、结冰等现象。不仅影响食品冷藏质量，更重要的是冻融循环条件下，冷库门周围的建筑物结构极易损坏。空气幕的作用是减少库内、外热湿交换，方便装卸作业，所以须在门上装设空气幕。空气幕的喷口厚度一定时，其工作效率与冷库门高度H、库内外温差、喷射角度和喷口出风速度有关。当H和一定时，空气幕的效率主要取决于和。空气幕喷口倾斜角选择见下表门洞净高/m库内外温度差/喷口倾斜角/（）2左右1530153045204560252.32.5153515356020 空气幕喷口速度一般取平均风速15m/s左右。 根据设计参数：冻结物冷藏间门洞净高为2.0米，库内外温差49，喷口倾角为25，空气幕喷口风速=13.5m/s；冻结间门洞净高为2.5米，库内外温差为54，选用喷口倾角为25，空气幕喷口风速为14.25m/s。选择GF型贯流式空气幕九台。十、围护结构的隔气防潮冷库围护结构的隔气防潮在冷库过程中是非常重要的，如果隔气防潮层不好，围护结构外部的空气就会不断的向室内渗透，空气中的水蒸气也就会不断的进入室内，导致库温的升高，隔热性能下降，建筑材料产生腐蚀现象。因此，对于冷库它是不容忽视的。一般隔气防潮层采用油毡和沥青，也有用粘合材料的橡胶作为防潮材料。根据冷酷设计规范的规定：围护结构两侧设计温差5时，应在温度较高的一侧设置隔气防潮层（二毡三油）。围护结构蒸汽渗透阻可按下式计算： -围护结构隔热层高温侧各层材料的蒸汽透阻之和；-围护结构高温侧空气的水蒸气分压力；-围护结构低温侧空气的水蒸气分压力十一、围护结构隔热材料的选用根据冷库设计规范的规定，隔热材料的选择宜符合下列要求：1） 导热系数小。2） 不散发有毒物质或异味，不易变质。3） 块状材料不易变形。易于加工，并便于与基层相连。4） 地面楼面采用的隔热材料其抗压强度不应小于2.5kg/m5） 难燃或非燃的材料。因此维护结构隔热材料的选用为： 聚苯乙烯泡沫塑料聚苯乙烯泡沫塑料：聚合材料，可根据需要做成不同的板材或进行现场发泡，隔热保温性能好，导热系数为=0.047W/m*,密度小，有一定的憎水性，抗压强度好，不会腐烂变质，施工方便不招鼠咬和虫蛀。十二、冻结物冷藏间面积的确定冷藏间的公称容积：3900冷藏间的高度： 4.5m所以冻结物冷藏间的面积为：由实际情况便于调节生产情况，设置3个冻结物冷藏间十三、大小分间因为冷藏间的总面积为870，所以将冷藏间分为3个房间。其中冷藏间1#冷藏间的长和宽分别为17m和20m,2#冷藏间的长和宽分别为10m和20m,3#冷藏间的长和宽分别为15m和24m。所以冷藏间1#、2#、3#的面积分别为340、200、340，冷藏间的总面积为880满足要求。 如下图所示：第三章 冷库墙体的设计一、外墙的设计墙体 冷库的墙体时冷库建筑的主要组成部分。冷库外墙除隔绝风、雨侵袭，防止气温变化和太阳辐射影响外，还应有较好的隔热、防潮性能。冷库的外墙由围护墙体、防潮隔汽层、隔热层和内保护层组成。围护墙体有砖墙、预制混凝土墙和现浇钢筋混凝土墙等。一般采用热惰性大、延迟时间长的砖外墙为多，其墙体厚在240370mm。外墙面可用12水泥沙浆抹面。冷库的隔汽防潮层为油毡（一般为二毡三油）。隔热可用块状、板状或松散隔热材料，如软木、泡沫塑料、矿渣棉等。冷库内保护层多为插板墙或20mm、12钢丝网水泥沙浆抹面。本设计采用块状隔热材料外墙，从外到内的材料及其厚度、导热系数、热阻等见表3-1，外墙结构图见图3-1。冷库围护结构的传热系数，直接反应了冷库的隔热性能，也是冷库热负荷计算的基本参数。传热系数K的倒数，称作冷库围护结构的传热热阻，以符号R表示。它反应了围护结构传递热量的能力，工程上经常用冷库围护结构单位面积传入热量控制指标q来确定R值。在冷库设计工程中，一般把热流量q控制在范围。根据室内外温差查实用制冷与空调工程手册 表18-3 和 表18-4 P334本设计外墙的热流量为。对于墙体结构的水泥砖的结构热性质基本一样其计算过程不在赘述，其结见外墙结构材料表。处于节省成本考虑处于不同温差的库房其保温隔热层（聚苯乙烯泡沫塑料厚度）的厚度不一样。如下为其计算过程对于冻结间来讲外墙的聚苯乙烯泡沫塑料厚度室内外温差，；室外温度采用夏季空调日平均温度，=35.3；冷藏间的温度=-23聚苯乙烯泡沫塑料的导热系数取0.047（w/ m*k）0.844为冻结间外墙除去聚苯乙烯泡沫塑料热阻后的剩余部分的热阻。对于冻结物冷藏间来讲 外墙的聚苯乙烯泡沫塑料厚度室内外温差，；室外温度采用夏季空调日平均温度，=35.3；冷藏间的温度=-23聚苯乙烯泡沫塑料的导热系数取0.047（w/ m*k）0.935为冷藏间外墙除去聚苯乙烯泡沫塑料热阻后的剩余部分的热阻。外墙的传热系数K=1/R=1/1/+冻结间外墙传热系数K=1/R=1/6.163=0.16w/K冷藏间外墙的传热系数K=1/R=1/5.19=0.193w/K外墙结构材料表结构名称厚度导热系数()热阻（）1）12水泥砂浆抹面0.02 0.93 0.02 2）混合砂浆砌砖墙0.37 0.81 0.45 3）水泥砂浆找平层0.02 0.93 0.02 4）二毡三油0.002*20.17 0.040.0015*30.27 5）冻结间聚苯乙烯泡沫塑料冷藏间聚苯乙烯泡沫塑料0.250.0475.320.200.0474.266）二毡三油0.002*20.170.040.0015*30.277）水泥砂浆找平层0.020.930.028）砖墙0.120.810.159）12钢丝网水泥砂浆抹面0.020.930.0210）冻结间墙外表面空气热阻0.04冷藏间墙外表面空气热阻0.0411）冻结间墙内表面空气热阻0.03冷藏间墙内表面空气热阻0.13冻结间外墙总热阻6.16冷藏间外墙总热阻5.19冻结间外墙总厚度为0.837m,取0.85m 冷藏间外墙总厚度为0.787m,取0.80m二、内墙的设计内墙与常温穿堂相连的墙;两冷藏间相连的墙。库房与库房之间的内隔墙，对于温度相同的一般不设隔热层，为了使用方便，有的也设隔热层。当两侧库房温差大于4，需设隔热层。隔热内墙除了满足隔热要求外，还需要隔汽防潮层,因为冷库围护结构隔热、防潮性能，直接影响到冷库内温度的稳定和食品冷却、冻结贮藏质量。良好的隔热和防潮可以有效地降低冷库内温度的波动和冷库使用时间。相邻温度比较稳定的，则单面设隔汽防潮层，相邻库房温度波动较大时，则采用双面设隔汽防潮层。内墙的结构依据冷藏与空气调节，冷藏库内墙结构示意图如下表内墙的结构材料一统表结构名称厚度导热系数()热阻（）1）12水泥砂浆抹面0.020.930.02152）砖墙0.120.8140.1473）水泥砂浆找平层0.020.930.02154）二毡三油0.002*20.1740.040.0015*30.27冻结间与冻结间的聚苯乙烯泡沫塑料0.150.0473.191冷藏间与冷藏间的聚苯乙烯泡沫塑料0.150.0473.1915）砖墙0.120.8140.1476) 12水泥砂浆抹面0.020.930.02157) 冻结间墙外表面空气热阻0.043冷藏间墙外表面空气热阻0.0438) 冻结间墙内表面空气热阻0.034冷藏间墙内表面空气热阻0.1259) 冻结间内墙总热阻3.667冷藏间内墙总热阻3.779冻结间与冷藏间的总厚度均为0.6085m,取0.6m。按照设计要求热阻如下隔墙两侧室名称及设计室温面积热流量1012冻结间-23冷却间0冻结间-23冻结间-23冻结间-23穿堂4冻结间-23穿堂冻结物冷藏间-18-20冷却物冷藏间0冻结物冷藏间-18-20贮冰间-4冻结物冷藏间-18-20穿堂4冷却和冷藏间0冷却物冷藏间03.802.82.72.003.32.82.82.003.172.332.251.672.752.332.331.67 注：摘自实用制冷与空调工程手册表18-4 P334页由上表进行设计计算冻结间聚苯乙烯泡沫塑料层的厚度。仍先取隔墙间的单位面积热流量为则其内墙的总热阻为。由于其它结构的总热阻为，所以冻结间与冻结间的聚苯乙烯泡沫塑料层的热阻为R1=3.8-0.4775=3.3225 所以冻结间与冻结间的聚苯乙烯泡沫塑料层的厚度为。校核项目厚度（m）传热系数()冻结间与冻结间的聚苯乙烯泡沫塑料0.160.047冷藏间与冷藏间的聚苯乙烯泡沫塑料0.130.047冻结间与穿堂间的聚苯乙烯泡沫塑料0.100.047冷藏间与穿堂间的聚苯乙烯泡沫塑料0.100.047冻结间与贮冰间的聚苯乙烯泡沫塑料0.110.047经检验校核和施工方便原则考虑所有内墙聚苯乙烯泡沫塑料层的厚度均取0.15m，均能满足要求。三、地坪的设计地坪除进行隔热外，特别要注意防冻。因为冷库地坪下土壤中的水分遇到冰点以下的低温时，就会产生冻结。地坪下土壤的冻结将引起整个地坪的变形，强大的地坪冻胀应力，甚至超过冷库基础底面所承受的荷载，导致建筑物的破坏，地坪面膨裂。冷库工程中防止地坪冻胀的方法有架空地坪法、埋地自然通风或机械通风管法、埋设加热油管荷电加热地坪法等多种，本设计采用自然通风防冻地面。防冻地面结构图依据。各层结构材料见下表：自然通风防冻地面图内墙的结构材料一统表构造层名称厚度（m）导热系数（w/ m*k）热阻R（m*k/w）1）细石混凝土面层0.041.550.02582）13水泥砂浆抹面0.0150.930.0163) 二毡三油0.002*20.0015*30.1740.270.0404) 水泥砂浆找平层0.020.930.02155)炉渣混凝土预制板0.050.580.08626) 冻结间聚苯乙烯泡沫塑料 冷藏间聚苯乙烯泡沫塑料0.150.10.0470.0473.192.137）水泥砂浆保护层0.0150.930.0168）二毡三油0.002*20.0015*30.1740.270.0409) 13水泥砂浆抹面0.020.930.021510)干铺红砖混合砂浆0.0530.870.060911)干沙垫层埋水泥通风管0.40.580.6912) 冻结间内表面空气热阻 冷藏间内表面空气热阻0.0340.12513) 冻结间地坪总热阻冷藏间地坪总热阻4.38593.4169冻结间地坪总厚度为0.78m，取0.8m。冷藏间地坪总厚度为0.3m,按总体厚度一致原则也取0.8m。四、屋面的设计屋面是冷库的水平外围护结构。它应满足防水、防火和经久坚固的要求；屋面应排水良好，满足隔热要求，造型美观；另外，结构上应考虑温度应力变化的影响。冷库屋面一般由护面层、结构层、隔热层和防潮层等组成。冷库屋盖隔热由坡顶式、整体式、阁楼式三种结构。本设计采用通风式阁楼隔热屋面。其结构图依据冷库与空气调节通风式阁楼隔热屋面屋面的结构材料一统表构造层名称厚度（m）导热系数（w/ m*k）热阻R（m*k/w）1）预置混凝土板0.41.280.03132）空气间层0.020.1813）二毡三油0.002*20.0015*30.1740.270.0404) 13水泥砂浆抹面0.020.930.02155)钢筋混凝土层盖0.031.550.0196) 空气间层0.150.2247)稻壳1.100.1517.2858) 钢筋混凝土楼板0.251.550.1619) 冻结间外表面空气热阻 冷藏间外表面空气热阻0.0430.04310) 冻结间内表面空气热阻 冷藏间内表面空气热阻0.0340.12511) 冻结间屋面总热阻冷藏间屋面总热阻8.39988.4908通风式阁楼隔热屋面总厚度为1.9785m取2.0m。第四章 冷库热负荷计算冷库是一个低温体，其周围环境或进出货作业的热量要流入冷库，冷库内部也有热量散发。流入冷库的热量可归纳为五种热流量：由于室内外温差通过围护结构流入冷间的热量，称之为围护结构热流量；由货物（包括包装材料和运载工具）在库内降温及其有呼吸作用的货物在库内冷却和贮存时释放出来的热量，称之为货物热流量；贮存有呼吸作用的货物，其冷间需要通风换气，有操作人员长期停留的冷间需要送入新鲜空气，由这两方面因素带入冷间的热量，称之为通风换气热流量；由于电动机或其他用电设备带入库房的热量，称之为电动机运转热流量；由于照明、开门和操作人员传入冷库的热流量，称之为操作热流量。这五种热流量组成了冷库的热负荷。根据计算的目的不同，冷库热负荷有冷却设备热负荷和机械设备负荷之分一、围护结构热流量根据实用制冷与空调工程手册P341页，围护结构热流量按下式计算：Q=kA(t-t)式中 Q围护结构热流量（W） k围护结构的传热系数（W/） A围护结构的传热面积（），按实用制冷与空调工程手册P342页的规定，围护结构的传热面积应符合下列规定：屋面、地面和外墙的长、宽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至内墙中计算。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或内墙中至内墙中计算。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，顶层应自该层楼面至顶隔热层上表面计算。内墙的高度：地下室、底层和中间层，应自该层地面、楼面至上层楼面计算。 围护结构两端温差修正系数，根据实用制冷与空调工程手册表19-4，冻结间、冻结物冷藏间外墙取1.05；冻结间、冻结物冷藏间相邻有常温穿堂取1.00；冻结间、冻结物冷藏间顶棚为通风阁楼取1.15；冷间