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bysj01-022@冷库毕业设计,毕业设计
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重庆大学毕业设计（论文）用纸 第 1 页 有关冷藏库发展的几个方面 邓 红 梅 （重大城环学院建筑环境与设备工程 专业 九八级一班） 摘 要 随着国民经济的不断发展，我国制冷业迅猛发展，冷藏库的建设有非常广阔的前景。本文就对我国冷藏库建设发展过程中几个方面的问题进行了综述，并对高低温两用冷库及果蔬气调库的情况作了简单介绍。文章对冷库制冷方案选择有一定参考价值。 关键词 制冷方案 制冷系统设备机组化 自动化控制 高低温两用冷库 果蔬气调库 1. 概述 冷藏库是“菜蓝子”工程之一，随着社会主义经济建设的 发展，人民生活水平不断地提高，我国冷藏库的建设正在迅速发展。 1据不完全统计，冷藏库吨位由建国初期的 3 万多吨，已发展到目前的 500 多万吨。 我国冷藏库的发展是从五十年代中期开始的，建筑型式都是混合结构土建式，分为单层或多层。这些土建冷藏库到目前还是冷藏行业的主要生产能力。组合式装配冷藏库是从七十年代初期进入我国的，随着改革开放，国内引进了多条装配库板生产线。 我国农业连续多年丰收， 1据有关资料介绍，我国 1992 年到 1993 年增长率为：肉类8.4，禽类 12，奶类 11.5，水产品类其中海产品 11.8，淡水产品 13.9，水果类19.4，蔬菜类 13.3，目前我国各地塑料大棚温室的兴起，面积迅速扩大，易腐食品的种类不断增多，数量增大，为了减少易腐食品的腐烂变质损失，运输、贮放都需要大量的冷藏库，尤以乡镇企业为主。 2. 制冷方案的选择 在冷库的建设中，制冷系统的设计先进与否是整个工程的关键，它是由制冷设备的选型、系统管道的布置、冷库的耗冷量与设备合理的配比、系统的节能和功能是否适合使用的要求、安全操作及维修、提高经济效益等多方面因素决定的。搞好冷库设计，直接影响到冷库的投资以及长期生产的成本，是搞好冷库经 营管理、提高经济效益重要的一环。 文献综述 nts 重庆大学毕业设计（论文）用纸 第 2 页 冷库制冷装置容量有大有小，选用的机器设备各有不同，贮藏的对象更是种类繁多，其制冷装置的供冷方式一般只有两种形式：集中式供冷与分散式供冷。 分散式制冷又可分为分体型和组合型。所谓分体型分散式供冷压缩冷凝机组布置在库 房外面，用管道把库房冷却设备连接起来。而组合型分散式供冷是把制冷压缩机、冷凝器、节流阀、冷却器（蒸发器）以及必要的附属设备在制造厂组装起来，成为一套紧凑、高效、具有全自动性能的制冷机组。 集中式供冷就是把制冷装置的主要机器、设备安装于特设的机房内，设气 、液调节站，用回气、供液管道把各库房的冷却设备连接起来。它的一套制冷装置可以承担冷加工、冷藏、制冰等多种制冷负荷，同时向若干库房供冷。 集中式供冷的制冷工艺设计复杂，冷库建设周期长，建设费用高，而且制冷装置的工作效率不仅仅取决于设计水平的高低，还取决于安装技术的好坏，并要求有熟练的技术工人进行操作管理，此外，一部分库房热负荷的波动会影响其它库房工况的稳定。 2由于制冷工艺复杂，自动控制线路亦复杂，故难以实现全自动化。目前，中小型冷库采用分散式供冷的已逐渐增多，工质为氟里昂，而且已成为一种发展趋势，但大型 冷库，工质为氨的，一般采用集中式供冷。 冷库集中式、分散式两种供冷方式各有优缺点，在进行冷库方案设计时，应根据具体情况，经论证分析、比较后合理选择。 3目前，根据机器设备等发展情况，氨制冷装置一般选用集中式供冷方式，氟里昂制冷系统集中式、分散式两种供冷方式都可以选用。 3. 制冷系统设备机组化 随着现代化食品冻结装置的日益发展及人们工作生活节奏的不断加快，制冷系统设备机组作为替代传统制冷系统的一种新的结构型式，其优越性愈来愈得到人们的普遍认识。 制冷系统设备机组，即把实现制冷循环所需的制冷压缩机、辅助设备及附件 紧凑地组装在一起的专供各种用冷目的使用的整体式制冷装置；它以结构紧凑、外形美观、配件齐全、体积小、重量轻、流程简单的特点，愈来愈受到用户的青睐。选用的制冷系统设备机组运抵现场后，只需简单地安装，连接上下水管、电源线和制冷管道的供液、回气管后即可投入运行，与传统地将制冷系统和各个设备分散安装于机房内，再用不同管径的管道连接在一起的布置方式相比，不仅选型设计和安装调试简捷、节省占地面积，而且操作方便，在很大程度上提高了设备运行的可靠性、安全性和经济性。 nts 重庆大学毕业设计（论文）用纸 第 3 页 因此，在制冷工程设计中，应优先考虑选用制冷系统设 备机组。国外有些厂商已经这样做，所以制冷系统设备机组化的发展趋势前景广阔。 目前，制冷机组种类较多，如冷凝机组、压缩机组、冷水机组、氨泵机组等等，且生产厂家也愈来愈多。 4如国内目前生产的 NJF 42 S 型制冷系统设备机组在这方面已迈出了可喜的一步。诚然，任何一种制冷机组都并非完美无缺，对设备维修时其空间的限制便是明显的缺陷之一，但综合地、长远地考虑，制冷系统设备机组的优越性却是不容置疑的，制冷系统设备机组化取代传统制冷系统的总趋势是不会改变的。 4. 氨冷库向氟冷库的转换 随着我国经济的发展和人民生活水平的提 高，制冷技术在整个领域都在快速发展。在冷库技术应用中主要的还是氨系统制冷和氟系统制冷，氨与氟在安全与环保方面有着很大的不同之处，氨有毒且易燃，而氟无毒但对大气臭氧层有破坏作用。现在许多冷库使用的制冷剂都是氨，有许多厂家准备把氨冷库改为氟冷库，主要原因有两方面：一是为了适应外贸出口的需要，二是氨冷库设备复杂，不容易管理。 5氨与氟最大的不同之处在于与冷冻油的溶解特性。氨与冷冻油不溶，而氟与冷冻油互溶。在氨系统中冷冻油被油分离器分离出来。在氟系统中，冷冻油无处不在。但在蒸发器中随温度的下降，溶解量减少，蒸发 器中油的浓度增加，蒸发压力也要下降，才能保持蒸发温度不变，结果使得压缩机单位制冷量的功率消耗上升和造成压缩机本身失油等。因此要考虑氨系统向氟系统转换，先要从冷冻油入手，对系统设备进行取舍。 5. 冷库的自动化控制 冷库自动控制从 70 年代在国内应用以来，随着自动元件及设备质量的提高，目前应用已越来越多。在实际应用中，其作用也得到肯定。 我国冷库自动化控制经过 20 年的努力，还得不到全面的普及，其原因是由于存在着多种影响因素。 6原因之一：冷库需要增加自控设施方面的投资，总投资比普通冷库增加1015%；原因之二：缺 乏对工人进行自控专业知识的培训，缺少自控专门管理人员；原因之三：冷库实现自控，可大大减少操作人员，但由于国内劳动力廉价，这方面的经济效果不明显，且富裕人员的安置也是一大问题；原因之四：国内电压不稳定，忽高忽低，易引起自控元件损坏；原因之五：不合格的安装队本身不懂得自控技术，安装质量低劣。因此，nts 重庆大学毕业设计（论文）用纸 第 4 页 有些冷库的管理人员不大喜欢搞冷库自动化。 然而，随着市场经济的完美，追求高效益、高速度作为新的竞争意识，冷库自动化必定会取得相应的发展。冷库自动控制的优越性具体表现为：节能降耗；制冷装置运行安全可靠；库温控制和液 位控制与保护准确；提高劳动效率，减少劳动强度。 随着社会的发展，科技水平不断提高，以及人们对冷库自动化的要求和希望，冷库自动化水平在制冷事业的发展过程中也将进一步提高，国内的冷库自动化将再上新台阶。因此，今后冷库自动化的发展与完善将成为一个很重要的研究课题，从长远看，冷库全自动化会逐步得到实现。 6. 高低温两用冷藏库与果蔬气调库 冷藏库的传统建设都是单一温度的高温 +0冷藏库和低温 -18-25冷藏库。随着市场经济改革开放搞活后，这种冷库远远适应不了市场经济商品品种多、货源季节性变化大等特点和要求，给冷库投资 者经营造成诸多不便。因此投资经营者极需高低温都能够使用的冷藏库。它能适应市场货源品种的季节性变化。需要高温冷库时，冷库和制冷设备可以按高温冷库的温度工况运行。市场低温商品货源多、需要低温冷库时，冷库和制冷设备可以按低温冷库的温度工况运行。所谓以不变应万变，给投资者在经营中以极大的灵活性，提高了经济效益。但是对冷库的管理使用还是要采取严格的科学态度，不能任意随时升温或降温。 7实践证明，高低温冷藏库的设计和建造是符合市场商品变化规律的，为投资者所欢迎。 近年来，世界工业发达国家的果蔬贮藏保鲜技术发展很快。水 果蔬菜冷藏库在数量上不断增长的同时，又发展了采用降温、降氧、控制二氧化碳及乙烯含量的气调保鲜技术 -气调冷藏库及低乙烯气调冷藏库。欧美日本等国发展很快， 8据有关资料报导意大利、法国等国的水果冷藏库中有将近 1/3 的冷藏库已采用气调新技术。随着科学技术的不断发展和人民生活水平的不断提高，我国气调冷藏库的发展也很快，如山东、陕西、河南、甘肃、北京、河北、大连等省区，都有气调冷藏库。现在不但在水果蔬菜食品方面要求贮藏保鲜，而且在花卉等鲜活商品方面也要求建低乙烯气调冷藏库保鲜，这说明了气调冷藏库的发展前景广阔 。 9另外，气调贮藏保鲜的效果还需要有相关技术配套，如果蔬菜品种、质量的选择、采摘后的快速预冷、贮藏容器的标准、贮藏的堆垛技术、出库后的分选、包装、出入库的运输等等。果蔬气调贮藏保鲜技术在我国还属新生事物，它的发展和推广还需要得nts 重庆大学毕业设计（论文）用纸 第 5 页 到社会经济和技术方面的支持。 参考文献 1 霍廷祥 . 中国冷藏库发展之我见 . 制冷 . 1998（ 3） ,31-32 2 林 峰 . 冷库两种供冷方式的分析与比较 . 制冷 . 1999（ 2） ,62-65 3 赖东风、谢永红、张之中 . 冷库建设 中两种不同制冷方案设计的效益比较 . 制冷 . 1997（ 1） ,60-63 4 霍廷祥、王德亮 . 制冷系统设备机组化的发展趋向 . 制冷 . 1995（ 2） ,83-84 5 刘俊福 . 氨冷库向氟冷库转换过程中设备的取舍 . 供热制冷 . 2001（ 3） ,14-15 6 张龙元 . 论冷库自动化控制的应用 . 制冷 . 1994（ 2） ,78-80 7 霍廷祥 . 高低温两用冷藏库的设计 . 制冷 . 1999（ 2） ,44-46 8 霍廷祥 . 果蔬气调冷藏库的建设与发展 . 制冷 . 1998（ 1） ,74-76 9 林 峰 . 果蔬气调贮藏保鲜技术探讨 . 制冷 . 1998（ 4） ,45-47 10 徐庆磊 . 我国气调库建设的现状及建设气调库时应注意的几个问题 . 制冷与空调 . 2001（ 4） ,12-13 11 满晓艳 . 对制冷工程设计的几点建议 . 制冷与空调 . 2001（ 6） ,69-70 12 刘彦华 . 澳洲冷库技术概况 . 制冷 . 1999（ 4） ,41-42 On Several Aspects of Freezer Development Deng Hongmei ABSTRACT With the development of national economy, refrigeration in China expands faster and faster. There are much wider foreground of freezer construction. Some problems about construction and development of China freezer will be expounded in this article which includes introducing controlled atmosphere storage and refrigerator for high and low temperature simply. It has some referenced value to choose freezer refrigeration project. KEY WORDS Refrigeration project Aggregation of refrigeration equipment Automatic control Refrigerator for high and low temperature Controlled atmosphere storage nts 重庆大学毕业设计（论文）用纸 第 6 页 制冷系统中的载冷剂 载冷剂是一种液体，它被用做热传递的流体，而且当得到或失去热量又不改变其状态时，它可以改变温度。对于低温制冷剂，就是需要一种冰点比水的还低的载冷剂。在这一章 中，将讨论各部分设计过程中要考虑的问题、所要求的系统参数，以及载冷剂的应用。（相关内容可查阅 1997 年 ASHRAE Handbook Fundamentals的第二、三、十九、二十和三十三章）。 载冷剂的选择 为了保证最大组成部件的可靠性及使用寿命，在任意温度、压力下，载冷剂与系统中的其它物质必须都能够共存，还应符合环境要求、遵守应用中的安全规则。而且，使用和贮存也要比较经济。 载冷剂应具有 -50F 的最低冰点温度，最好可以把它置于 -150F 的最低温度下。当载冷剂降至系统中的最低温度时，它的温度就足够低 了，可以达到满意的热传递效果和合理的压降了。 载冷剂的蒸气压力不应超过可能遇到的最高温度下的压力值。为避免低蒸气压力下载冷剂系统内部出现真空，可在膨胀罐中通过控制干燥氮气的压力来保持载冷剂恒定。然而一些特殊的载冷剂，例如用于冷却计算机电路的载冷剂，因为氮而具有强可溶性，因此，必须采用适当的隔膜将它与氮隔离开。 负荷与流速 准确地说，每分钟泵压送的流量取决于回流温度下液体的密度。对于一个给定的热负荷，质量流速取决于要求的温度范围及平均温度下所需的热传递系数。 为确定热传递及压力降，所需具体的重力、热量、粘稠 液和热传导都取决于热交换过程中载冷剂的平均温度。注意，薄膜的准确温度取决于它的平均温度。局部系数与全系数相对比的载冷剂的测试方法和所有测验表明了不同的温度决定了薄膜的平均温度。在冷却载冷剂的地方，与液体温度下预计要得到的结果相比，有更粘稠的薄膜会减少热传递、增加压力降。在加热载冷剂的地方，结果则是会有更少粘稠的薄膜会接近液体温度下所期望得到的热传递率和压力降。 译 文 1 nts 重庆大学毕业设计（论文）用纸 第 7 页 液体和薄膜越好地混合，热传递就越好，压力降就越大。热传递设备管道内载冷剂的流速决定其流量。插入螺旋片或使用弹簧搅动器，促使液体和薄膜的混合 就可以提高热传递。内表面也可通过其它设备制成有螺旋式沟纹的或螺旋式地增大壁面。既然当前热传递在不断发展提高，就应采用最合算的热交换器来提供最佳的热传递效果和压力降。在选择采用何种流体和安装何种热交换器时，泵压送载冷剂所耗能量的费用是必须要考虑的。 泵压送所耗的成本 泵压送所耗的成本是选择载冷剂、确定能量进行传递的负荷和温度范围时要考虑的一个因素。所需压头由系统压力降、泵和传动装置的机械能、电能和功率确定。此处的传动装置是电动的。 由于通常情况下存在流速和压头，泵应该在最大工作能力下运行。由于泵的传动轴耗费 了能量，所以载冷剂稍微有些增加。如果电动发动机用于传动装置，载冷剂温度升高，发动机的工作效率就会降低。另外，在确定负荷和温度时，必须要考虑输给发动机的总功率。 其它需要考虑的问题 在选择载冷剂、防腐剂和系统组件时，必须考虑腐蚀的问题。还必须考虑载冷剂和防腐剂的毒性对食品和饮料的消费者及各种生物的健康与安全的影响。载冷剂蒸汽的闪点和爆炸极限也是必须要进行估计的。 由于可能含有水分、空气和污染物，就要在系统中所用物质的极限温度下检测载冷剂的稳定性。最热元素表面温度决定了载冷剂的稳定性。 如果有必要添加防腐剂， 那么，在实际应用中就必须要考虑它们对载冷剂热稳定性和毒性的影响。 设计中的注意事项 在最低工作温度下的载冷剂蒸汽压力决定了载冷剂系统中是否能够存在真空。为保持系统以外的空气和水分，控制压力用的干燥氮应在载冷剂顶部使用（即在膨胀罐或贮液罐中）。超过载冷剂的气体压力加上在系统最低点由载冷剂最大垂直高度产生的压力，决定了符合设计要求的最小内部压力。最高压力和载冷剂的最低温度决定了设计工作压力（ DWP）和各组件的材料规格。 nts 重庆大学毕业设计（论文）用纸 第 8 页 选择合适的备用可调阀要根椐设计工作压力，还要考虑能够控制载冷剂的最高温度。无论 是来自外界火焰的热辐射还是来自关闭阀门产生的热量，这个温度都是会产生的。正常情况下，阀门关闭部分可减轻系统中的任何束缚，载冷剂可在不泄漏的情况下自由膨胀。 系统的安全注意事项可参阅 ASHRAE Standard 15中的 Safety Code for Mechanical Refrigeration。压力管道系统的设计规范可查阅 ASME Standard B31.5。压力罐的设计规范可查阅 ASME Boiler and Pressure Vessel Code的第八部分。 管道系统和控制阀 管道系统应由合理的压力降来估计确定，而这压力降可由 1997 年 ASHREA Handbook Fundamentals中第二章和和第三十三章介绍的方法来计算。每种类型的输入管道上的平衡阀和阀孔都有利于载冷剂的分配。回流管道的安排要平衡流量。为了使反应良好，并能稳定地工作，改变流量所用的控制阀由通过系统的总摩擦损失的 20 80来确定。由低于 20的压降所确定的阀门对流量改变的控制信号反应迟钝，而由高于 80的压降所确定的阀门反应又太灵敏，会引起控制循环及不稳定。 贮液罐 贮液罐可以缓解短暂的负荷高峰期 ，限制制冷设备的大小，还能减少能耗的成本。在非高峰时期，用相对较小的制冷机来对为以后的使用而贮存的载冷剂进行冷却。由最大负荷所需的最大流量确定出的独立的循环泵，要满足最大负荷时启动运行。通常，当冷却介质处于最低温度时，如果制冷设备在晚上冷却载冷剂，就会更加节约能耗成本。 超过 24 小时的运行负荷及载冷剂的温度范围决定了制冷设备所需的最小容量、泵的大小以及所贮存的载冷剂的最小量。选择入口速度、设置连接处和贮液罐，及确定最高层次和预计温度下贮液体积中液体的最大使用量。但是要注意，最大的使用量绝不可能超过90，而 且，在某些情况下，还可能仅是贮液罐体积的 75。 系统成本 为了一个新的项目或者更改系统这样正当的理由，任何的改变都是有可能估计得到的。 1988 年，敏斯列举了各种项目的投资成本， 1984 年的帕克和杰克逊及 1978 年的 NBS对工程及生活成本分析进行了讨论。用各种金钱时间价值方程式，处理高峰负荷的贮液罐和大型制冷设备相比节省的成本与最高的能耗成本都可估算出来。初投资、维修费、保险nts 重庆大学毕业设计（论文）用纸 第 9 页 费、补充载冷剂的费用、损耗费和能量增长的费用，这些都必须要考虑和权衡。 防 腐 防腐需要选择适当的材料和防腐剂，要检测 PH 值，还要除污。由于具有潜在腐蚀性的氯化钙和氯化钠盐液载冷剂系统的广泛使用，每月都要对盐液进行检测和调节。要将盐液充满系统，浓溶液可能要比稀溶液要好，因为它比较容易处理和混合。 不允许盐液从碱性变成酸性。酸性物质会迅速腐蚀制冷系统中的金属部件。氯化钙盐液含有足够的碱，可以向预备的盐液补充微少的碱。任何的盐液暴露于空气之中，都会不断地吸收二氧化碳和氧气，最终使得盐液具有弱酸性。稀盐液比浓盐液更易溶解氧，而且更具有腐蚀性。最好的一种防腐措施是采用闭式系统而不是开式系统，在闭式膨胀罐的表面使用惰性气体。然而，像 制冷器、盐液喷射式冷却器、盐液喷射式制冷间那样的许多系统，都不能够封闭。 对氯化钙或氯化钠盐液系统， PH 值在 7.5 是比较理想的。因为具有弱碱性比具有弱酸性要更安全些。盐液系统的操作者应定期检测 PH 值。 如果盐液是酸性的，加入溶解于温水的小苏打，它的 PH 值就会升高。如果盐液是碱性的（即氨泄漏到盐液中了），则应加入碳酸、醋酸或盐酸。必须立即阻止氨的泄漏，以便使盐液可以中和。 除了控制 PH 值外，还应采用防腐剂。一般，对盐液系统而言，采用二铬化钠是最有准效、最经济的方法。铬具有鲜橙色，呈粒状，易溶于温水。由于它在冷 盐液中溶解缓慢，故应将它溶于温水，然后在远离泵的盐液中加入足够多的，以便只有稀溶液可以到泵。推荐值如下：每一千立方英尺氯化钙盐液加入 125 磅；每一千立方英尺氯化钠盐液中加入 200磅。 向盐液中加入二铬化钠并不能使腐蚀立即停止。其过程受许多因素的影响，包括水质、盐液重量、表面大小、以及暴露于系统中的材料、时间和温度。只在当暴露于盐液中的锌或其它金属的表面形成保护性的铬膜，腐蚀才会停止。不能利用简单的检测来决定铬的含量。由于靠二铬化钠所提供的保护很大程度上是决定于盐液中铬的浓度，所以每年都要对盐液进行分析。氯化 钙盐液系统中，其浓度为 7.85 gr/gal（形式是： Na2Cr2O7.2H2O）；氯化钠盐液系统中， Na2Cr2O7.2H2O 的浓度为 12.128 gr/gal. 由于稀的和浓的氯化钠溶液都会引起严重的皮疹，所以要避免与它相接触。如果接触了，要立即清洗皮肤。警告：氯化钠盐液不能用于喷射板、喷射器或浸泡罐，因为在那些nts 重庆大学毕业设计（论文）用纸 第 10 页 地方，食品或人可能与喷雾或盐液直接接触。 应 用 载冷剂系统的应用范围相当广泛（见第十至三十六章）。丙三醇载冷剂可以防止太阳能采集器的室外管道的冻结。通过太阳能采集器或其它方式加热的载 冷剂能够用于加热吸收式制冷设备，用于融解冰和雪那样的物质，或者用于加热建筑物。热交换过程中，可使用大量的载冷剂在各种温度下的各部位间传递热量。使用载冷剂贮液罐可提高加热、制冷的可利用性，可减少高峰期时对能量的高要求。 每个向使用载冷剂的制冷设备供应载冷剂的设备，都有其特有的级别。直接膨胀式冷却器、板式换热器、食品加工器和其它空气、液体与固体的冷却设备有各种形状和大小。湿度控制设备有一个开式系统，在冷却时可以吸收水分，然后通过冷凝器继续使载冷剂再生。尽管这有助于冷却、除温和解冻，但是除非载冷剂也用于旋管，否则 严格地说，它就不是在制冷领域的应用。热传递系数可由年的 andbookFundamentals第三章中叙述的方法来确定。 基本的制冷剂，可像载冷剂那样使用，在一定的流速和压力下，用泵将其压送到足够高，使得在它没有汽化前，就发生热交换现象。但制冷剂随后便在低压下运动，最终是将气体以传统方式送至压缩机。 摘自 1998 年 ASHRAE HANDBOOK REFRIGERATION 第四章 nts 重庆大学毕业设计（论文）用纸 第 11 页 蒸发式制冷 HVAC 中 一般的制冷方式 TX 中心 取得冷却的挑战了吗？得克萨斯 S.B.有限公司的全体员工提出了一种革新的产品，即 Port-A-Cool(R)。它是便携式蒸气制冷机组。 设备为那些传统性空调不实用或不可利用，或者成本高的地区提供了一种实际的冷却方法。它的系统工作很简单，就是使热和周围的空气通过浸泡水的蒸发式冷却器，在那蒸发过程产生了冷空气，并由风扇驱散。根据 ASHRAE 介绍，假定国家的典型的季节温度和平均湿度， Port-A-Cool(R) 制冷机就能降低空气的温度至平均 18 华氏度。 使用了 Port-A-Cool(R) 制冷机组的一部分住户，将轮子和箱子做在一起，使得设备更便携、更坚固、还可避免生锈。每个设备都是完全集中式装配，在箱子外就可以准确地操作。因为有阀门把手和内部的线路，开关闸和截止阀保证了更好的保护系统。为了不用换线路就可以很轻易地替换任何电子元件，内部线路和各电连接器快捷地连接在一起。总体上说，最终消费者在头脑中构筑了 Port-A-Cool(R) 制冷机，由于限制担保，产品被拖后了。然而最终 Port-A-Cool(R) 制冷机组由保险商担保的实验室提出并经过同意了。 工作中使用 Port-A-Cool(R)，不管是在炎热的夏天还是在比舒适的劳动条件热的环境下，象体育运动、在院子聚会、甚至是做杂务那样的室外活动都变得更舒适、更享受了。Port-A-Cool(R)在其他地方的应用，包括对温室、仓库、体育馆、汽车库、养狗场、农仓和工作室的制冷。四个鼓风机的规模扩展了 Port-A-Cool(R) 制冷机组在各领域的使用，实际上，这种多用设备的使用范围是无止境的。由于 Port-A-Cool(R) 制冷机组仅要求有 110 伏电压和自来水就可进行运作，所以这设备几乎可以放置在任何地方。 为了能够在附近水源不可以利用的实际情 况中，所有的制冷机组都能使用，Port-A-Cool(R)制冷机组提供了多样化的选择，包括便携式 50 加仑的水箱和便携式充气机。除了 16 英寸那种样式的外，所有的制冷机组底部都安装了 4 个轮子。这 4 个轮子是直径为 4 英寸带有底板的可旋转轮，这底板是为了增加轮子的直径，使机组在不同的地形下都能方便地移动。 很多的 NFL 和学院队，它们的副业就是操作 Port-A-Cool(R) 制冷机组。在娱乐场和主题公园，使用 Port-A-Cool(R)制冷机组使他们的老板们保持凉爽。工业公司则用它来冷却产品和机械。在仓库和卸货间也用 来让工人们感到凉快。稀有动物和外来动物的饲养员用它来使动物们凉爽，减少它们受高温的影响。之所以 Port-A-Cool(R)制冷机组能在所有译 文 2 nts 重庆大学毕业设计（论文）用纸 第 12 页 这些应用中乃至更多的场合下有效地被使用，就是因为它提供的多种服务几乎对每个人都有益，令每个人都满意。 摘自网上 nts 重庆大学毕业设计（论文）用纸 第 13 页 Secondary coolants in refrigeration systems A secondary coolant is a liquid that is used as a heat transfer fluid and that changes temperature as it gains or loses heat energy without changing into another phase. For the lower temperatures of refrigeration, this requires a coolant with a freezing point below that of water. In this chapter, the design considerations for components system performance requirements, and applications for secondary coolants are discussed. Related information can be found in Chapters 2,3,19,20, and 33 of the 1997 ASHRAE Handbook Fundamentals. COOLANT SELECTION A secondary coolant must be compatible with the other materials in the system at the pressures and temperatures encountered for maximum component reliability and operating life. The coolant should also be compatible with the environment and the applicable safety regulations, and it should be economical to use and replace. The coolant should have a minimum freezing point of 50F below and preferably 150F below the lowest temperature to which it will be exposed. When subjected to the lowest temperature in the system, the viscosity of the coolant should be low enough to allow satisfactory heat transfer and reasonable pressure drop. The vapor pressure of the coolant should not exceed that allowed at the maximum temperature encountered. To avoid a vacuum in a low vapor pressure secondary coolant system, the coolant can be pressurized with pressure-regulated dry nitrogen in the expansion tank. However some special secondary coolant such as those used for computer circuit cooling have a high solubility for nitrogen and must therefore be isolated from the nitrogen with a suitable diaphragm. Load Versus Flow Rate The secondary coolant pump is usually in the return line upstream of the chiller. Therefore, to be accurate, the pumping rate in gallons per minute is based on the density at the return temperature. The mass flow rate for a given heat load is based on the desired temperature range and required coefficient of heat transfer at the average bulk temperature. To determine heat transfer and pressure drop, the specific gravity, specific heat, viscosity, and thermal conductivity are based on the average bulk temperature of the coolant in the heat exchanger, noting that film temperature corrections are based on the average film temperature. Trial solutions of the secondary coolant side coefficient compared to the overall coefficient and the total log mean temperature difference (LMTD) determine the average film temperature. Where the secondary coolant is cooled, the more viscous film reduces the heat transfer rate and 外文资 料 1 nts 重庆大学毕业设计（论文）用纸 第 14 页 raises the pressure drop compared to what can be expected at the bulk temperature. Where the secondary coolant is heated, the less viscous film approaches the heat transfer rate and pressure drop expected at the bulk temperature. The greater the amount of turbulence and mixing of the bulk and film, the better the heat transfer and the higher the pressure drop. Where secondary coolant velocity in the tubes of a heat transfer device results in laminar flow, the heat transfer can be improved by inserting spiral tapes or spring turbulators that promote mixing the bulk and film. This usually increases pressure drop. The inside surface can also be spirally grooved or augmented by other devices. Since the state of the art of heat transfer is constantly improving, use the most cost-effective heat exchanger to provide optimum heat transfer and pressure drop. Energy costs for pumping the secondary coolant must be considered when selecting the fluid to be used and the heat exchangers to be installed. Pumping Cost Pumping costs are a function of the secondary coolant selected, the load and temperature range where energy is transferred, the pump head required by the system pressure drop (including that of the chiller), the mechanical efficiencies of the pump and driver and the electrical efficiency and power factor where the driver is an electric motor. Small centrifugal pumps, operating in the range of approximately 50 gpm at 80 ft of head to 150 gpm at 70 ft of head, for 60 Hz applications, typically have 45 to 65% efficiency, respectively. Larger pumps, operating in the range of 500 gpm at 80 ft of head to 1500 gpm at 70 ft of head, for 60 Hz applications, typically have 75 to 85%efficiency, respectively. A pump should operate near its peak operating efficiency for the flow rate and head that usually exist. The secondary coolant temperature increased slightly from the energy expended at the pump shaft. If a semihermetic electric motor is used as the driver, the motor inefficiency is added as heat to the secondary coolant, and the total kilowatt input to the motor must be considered in establishing load and temperatures. Other Considerations Corrosion must be considered when selecting the coolant, an inhibitor, and the system components. The effect of secondary coolant and inhibitor toxicity on the health and safety of plant personnel or consumers of food and beverages must be considered. The flash point and explosive limits of secondary coolant vapors must also be evaluated. Examine the secondary coolant stability for anticipated moisture, air, and contaminants at the temperature limits of materials used in the system. The skin temperatures of the hottest elements determine the secondary coolant stability. If defoaming additives are necessary, their effect on the thermal stability and nts 重庆大学毕业设计（论文）用纸 第 15 页 toxic properties of the coolant must be considered for the application. DESIGN CONSIDERATIONS The secondary coolant vapor pressure at the lowest operating temperature determines whether a vacuum could exist in the secondary coolant system. To keep air and moisture out of the system, pressure-controlled dry nitrogen can be applied to the top level of secondary coolant (e.g., in the expansion tank or a storage tank). The gas pressure over the coolant plus the pressure created at the lowest point in the system by the maximum vertical height of coolant determine the minimum internal pressure for design purposes. The coincident highest pressure and lowest secondary coolant temperature dictate the design working pressure (DWP) and material specifications for the components. The select proper relief valve(s) with settings based on the system DWP, the highest temperatures to which the secondary coolant could be subjected should be considered.
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