毕业设计33冷库毕业设计机房库房制冷设备的选择计算.doc
毕业设计33冷库毕业设计机房库房制冷设备的选择计算
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毕业设计33冷库毕业设计机房库房制冷设备的选择计算,毕业设计论文
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4.库房制冷设备的选择计算 4.1 冷风机冷却面积的校核 按照冷库设计规范 P38 页 6.2.8 条的规定，冷却设备传热面积应该按照下式进行计算： ssss kA 式中： As 一一，冷却设备传热面积， m2； s 一一冷间冷却设备负荷， W ； ks 一一冷却设备的传热系数， W/m2.oC； 对于冷风机，根据冷藏库设计，表 8-4-16P259 页，对于下进上出的氨泵强制供液， ks 查表求得。如果冷风机为上进下出，表中的系数乘以 0.9。 根据制冷技术问答（上海水产学院，厦门水产学院编） P349页 ,分析了“上进下出”以及“下进上出”的比较： 在氨泵供液的制冷系统中，来自泵的低压氨液从蒸发器的上部进入，吸收热量蒸发后，从蒸发器下部回气，就叫做氨液的“上进下出”流向。如果从蒸发器的下部进入，吸收热量蒸发后，从蒸发器顶部回气，就叫做氨液的“下进上出”流向。 a.“下进上出”流向中的氨液，在管道中自始至终时受迫运动，对于低压循环桶的安装位置没有特殊要求。只要满足氨泵对进氨液端液柱的要求就可以， “上进下出”流向的氨液 ，在进入蒸发器以后时靠液体的重力自然下流。所以，低压循环桶的安装高度，必须低于冷库的最底一组蒸发器，才可使蒸发器中的液体自流到低压循环桶。然后，经过氨泵对蒸发器进行在循环。这样，就对机房设备提出了要求，基建费用势必增加。 b. “下进上出”流向，当库房的温度达到设定值，停止供液以后，蒸发器里的液体不可以自行流出，残留的氨液要继续蒸发吸热，使得库温继续下降，这样给准确的控制库温带来一定的困难，特别是使库房的温度招待会复杂化。 “上进下出”流向，在停止供液以后，蒸发器里的残留液体可以自行流到 低压循环桶，不存在残留液体继续吸热的问题。因此，可以比较准确的控制库温，便于实现自动化控制，并且自动化设备也可以简化。 c. “下进上出”流向在进行热氨冲霜时，必须先行排液，操作费时，麻烦；“上进下出”流向省略排液过程，一旦停止供液，即可以立刻开始融霜操作，省时省力。但是，必须设置较“下进上出”流向更大容积的低压贮液桶，以容纳氨泵停止运转后从蒸发器回流的全部制冷剂液体。 d. “上进下出”流向比“下进上出”流向更容易把蒸发器内的润滑油冲刷出nts来，减轻润滑油对蒸发管内表面的污染 程度，降低了管壁传热阻。 e. “下进上出”流向的氨液，始终时压力输送，就是在并联支路较多的情况下，也容易作到均匀配液。“上进下出”流向则不然，特别是并联支路总断面面积大大超过供液管道的面积时，不太容易作到均匀配液，有时要在各支路上装上控制阀门进行调整。 f.在蒸发管排数多，纵向高度大的情况，“下进上出”流向会使蒸发管组下部排管承受较大的静液压力，这样就造成蒸发压力的升高；而“上进下出”流向的蒸发排管，其各处所承受的压力大致相等。因此，蒸发压力上下一致。 g“上进下出”流向的制 冷剂充液量比“下进上出”流向要少的多。“上进下出”流向的制冷剂充液量为蒸发排管容积的 25-30%。“下进上出” 充液量为蒸发排管容积的 60%左右。 通过以上比较可以看出，“上进下出”流向较“下进上出”流向具有较多的优点。但是由于均匀配液的困难，以及对低压循环桶安装位置的特殊要求等因素，防碍了对它的推广使用。因此，在目前我国的冷库系统中，基本都是采用“下进上出”流向。 根据冷藏库设计 P259 页表 8-4-16 推荐的通过冷风机中气流速度， V=35 m/s ，必须校核通过冷却设备的风速。 正面视图 侧面视图迎风面积： A1 B1 一般为翅片管， 12 X 排 计算空气通道面积 A1 B1 nA 投影 通过冷风机风速： V=L/3600S, m/s。 s 一一冷间温度与冷却设备蒸发面积的计算温度差， 0C。按照冷库设计规范 6.2.11 条第二款的规定，空气冷却器的计算温度差，应该取对数平均温度差，可以取 7 100C。冷却物冷藏间也可以采用更大的温度差。 注意：冷风机面积富裕率 10。 参考热浸锌冷风机样本， B1=0.906 m A1=1.747 m A 投 影 0.0285 m2/m S=(A1B1一 nA 投影 ) L=24000 m3/h smV /7.6285.0747.112747.1906.03600/2400 nts风速不在到米范围之内，故重新选择冷风机。 101 室及 102 室 :选择 LFL 一 300 型冷风机。 蒸发面积： 300.5 制冷量： 42840 Kcal/h 轴流风机型号： LFF 一 7；每台风量： 13000 m3/h 总风量： 26000 m3/h； 全压： 450 Pa；台数： 2 台；配套电机： YLZ 一型； 每台功率： 3.0 KW; 总功率： 6.0 KW; 冲霜水量： 10 t/h； 重量： 1.8 主要尺寸： A12920 A3200 B1250 B1925 H2180 H11403 38 57 378 710。 201 室及 301 室 :选择 LFL 一 500 型冷风机。 蒸发面积： 501 制冷量： 71400 Kcal/h 轴流风机型号： LFF 一 7；每台风量： 13000 m3/h 总风量： 39000 m3/h； 全压： 450 Pa；台数： 3 台；配套电机： YLZ 一型； 每台功率： 3.0 KW; 总功率： 9.0 KW; 冲霜水量 ： 18 t/h； 重量： 1.8 主要尺寸： A13760 B1956 H2350 57 76 378 710。 该产品的特点：变片组合阻力小，冲霜次数少，专业大学专研究，冷却效率高，风机专用防爆好，大量节省能耗。 通过冷风机的风速校核：对于 LFL 一 300 型冷风机： 净 A1 B1 nA 投影 =2.92x0.956-12x0.0286x2.92=1.79 m2 V=L/3600 净 =26000/3600x1.789=4 m/s 速度在到米的范围内，冷风机选择合适。 对于 LFL 一 300 型 冷风机： 净 A1 B1 nA 投影 =3.76x0.956-12x0.0286x3.76=2.3 m2 V=L/3600 净 =39000/3600x2.3=4.71 m/s 速度在到米的范围内，冷风机选择合适。 冷风机面积的校核：ssss kA Ks 查冷藏库设计 260表 8 一 4 一 16 得到， Ks 13.5 千卡 /m2.h.oC s根据 冷库设计规范，取 oC. 6.26085.132.4 360084.321 0 11 0 1 ssss kA m2 富裕率： （ 300.5-260.6） /300.5 13 15 所选择风机合适。 42.27285.132.4 3 6 0 0325.34102102 ssss kA m2 nts富裕率：（ 300.5-272.42） /300.5 9.3 15 所选择风机合适。 46875.132.4 360053.50201201 ssss kA m2 富裕率：（ 501-468） /501 13 15 所选择风机合适。 45085.132.4 360066.563 0 13 0 1 ssss kA m2 富裕率：（ 501-450） /501 10 15 所选择风机合适。 4.2 冷风机风量的校核 按照黑龙江商 学院编写的制冷工艺设计 P141指出，对于冷却物冷藏间， Kcal/h的冷量，应该配备 0.7 0.9 m3/h 的风量。只有尽量接近时，库房动力温度场，速度场才会均匀。 取 Kcal/h 的冷量应该配备的冷风指标为 Q0=0.8 m3/h, 对于 101 室： 26000225182.4/8.0360084.322.4/3600 01 011 01 QQ s 风量满足要求。 对于 102 室： 2 6 0 0 02 3 5 7 32.4/8.03600325.342.4/3600 0102102 QQ s 风量满足要求。 对于 201 室： 39000346492.4/8.0360053.502.4/3600 02 012 01 QQ s 风量 满足要求。 对于 301 室： 39000388522.4/8.0360066.562.4/3600 03 013 01 QQ s 4.3 冷风机的压力校核 对于高温库的冷风机，按照冷库设计规范 P39页 6.2.13 条及 6.2.15 条的规定，应该采用均匀送风道。在选择空气布置形式时，应该着重注意以下几点： 1）送风系统应该采用均匀送风系统，空气分布器以采用圆锥型喷口较为简单实用。 2.送风管道应该布置在库房中央走道的正上方，其好处是： （ 1）使风管二侧送风射程基本相当，可以简化喷嘴设计； （）新鲜水果进库带进来的水气，遇到风管被冷却可能凝结下滴，中央走道上 不nts会存放货物，即使有水也不会滴到货物上。 （）可以利用中央走道作为回风道。 3.送风喷嘴应该均匀分布，但是应该避开柱子。 4.冷风机应该布置在靠近库门的一侧，便于操作管理与维修，又可节省制冷系统供液与回气管道，融霜水的给排水管和自动化控制系统及风机动力系统的管线。 安装喷嘴的水平送风主管，可以视为喷口的集管，把集管看成为一个各断面上静压分布基本相当的静压箱。根据这样的要求来选择送风主管的截面积，即： 使喷嘴出风口的流速大于空气在总风管流速，使所有出风口的截面积之和小于总风管进口的截面积， 1. 总风 管进口截面上的空气流速不高于 /s，总风管末端截面上的空气流速不高于 2 /s，用逐段降低流速法，降低动压，以弥补总风管的沿程摩擦阻力的损失而消耗的静压，使整个风管静压分布基本相等。 2. 风管应该采用矩形截面，沿长度方向的高度不变，宜采用统一尺寸，只改变宽度尺寸，这样不论加工，制作和安装都比较方便。 3. 一台以上轴流风机的连接风管与总管的汇合处，每台轴流风机的出风接管上要安装起止逆作用的活动叶片，防治一台风机损坏时形成气流的短路循环。任何一台风机都应该有独立的继电保护，能够随时监督其运行状况是否正常。 4. 计算送风系统阻力损失时，空气冷却器的阻力损失按照无霜时的阻力损失加一倍进行计算，以保证空气冷却器结霜后阻力加大的需要。同时，在管理上应该及时冲霜。 5. 出口应该采用圆锥型喷口，对于库房为无梁楼盖结构时，喷嘴轴心与水平面呈17oC的仰角。 6. 喷口各部位的尺寸，喷嘴射程及阻力损失可以参考冷藏库制冷工艺安装通用图 P76的标注。 根据以上原则，取 首 6 m/s V 末 1.8 m/s 则 首 /3600 首 26000/3600 6 1.2 m2 对于 101， 102室选择炮型风口，管径为 3000 400 mm,见底层平面布置图，风口总数为 30个，采用双侧送风系统。 首 /3600 首 26000/36000 1.2 6 6 m/s 校核结果冷风机合适。 采用双侧送风系统， 末 2 / 2 26000/30 1733.3 m3/h 末 末 /V 末 3600 1733.3/3600 1.8 0.267 m2 B 末 末 / 0.267/0.4 0.667 圆整成为标准型号： 400 630 mm 底层平面布置图如下： nts底层风管、风口布置平面图3 0 0 0X4 0 06 3 0X4 0 03 0 0 0X4 0 0X6 3 0 4 0 0对于 301， 201 室风口总数为 38 个，也选择炮型风口。 首 /3600 首 39000/3600 6 1.8 m2 选择 4500 400 的方型风管。 首 /3600 首 39000/36000 1.8 6 6 m/s 校核结果冷风机合适。 采用双侧送风系统， 末 2 / 2 39000/38 2052 m3/h 末 末 /V 末 3600 2050/3600 1.8 0.31674 m2 B 末 末 / 0.31674/0.4 0.79 圆整成为标准型号： 400 800 mm。 二三层风口，风道布置图如下 ： 二三层风管、风口布置平面图X4500400400800Xnts2） .设计静压箱 对于 101， 102室，接管详图及静压箱的设计如下图： 冷风机 冷风机静压箱冷风机软接头静压箱软接头对于 201， 301室设计的静压箱如下图所示： 软接头冷风机 冷风机 冷风机静压箱软接头 软接头冷风机静压箱12003） .风口 风口选择炮口型。关于炮口型的规格，参见冷库工艺制作安装通用图（上海民用建筑设计院编） P76页。 对于 101， 102 库房，选择 4 号 A150 B300 风口。喷口风量： 888 3/；射程： 9 到 15 米；流速： 14 /；过喷嘴的空气阻力： 13.7 2。 nts对于 201， 301 库房，选择 5 号 A175 B350 风口。喷口风量： 1035 3/；射程： 10.5 到 17.5 米；流速： 13 /；过喷嘴的空气阻力： 10.1 2。 ）冷风系统的宗阻力 系统的简化图如下： 静压箱冷风机风管A：通过翅片管的阻力 P 根据冷藏库设计手册 P316 页图 12，查得无霜的情况，增加 1.5 倍来计算。（取排管），对于 LFL 300 型冷风机 ， V=4 /，查得 P10 0.8 2。 P1=1.5x8x0.8=9.6 2。 对于 LFL 500 型冷风机， V=4.71 /，查得 P10 1.0 2。 P1=1.5x8x1=12 2。 B.冷风机到静压箱的阻力 P2 当有方型的风管时候，折合成为流量当量直径。 D 2 /（ +） 。沿程阻力： LkRpmm 式中：摩擦阻力温度系数修正； 参照冷藏库设计 P262 页。“ 设计表面式空气冷却器时，空气进出口温度的差值一般采用到度。当库内空气要求维持的湿度较高，空气的进出口温度差一个采用到度。” 据此，取温度差为度。由通风工程得到： 07.13273 20273273 20273 8 2 5.08 2 5.0 tk t。局部阻力 管道的局部阻力系数可以查工业通风附录 7 得到。其局部阻力加上沿程阻nts力，就可以得到冷风机到静压箱的阻力损失。 参考前面的计算简图，经过计算得知：对于 LFL 300 型冷风机 ， P25.62mmh2o.对于 LFL 500 型冷风机 ， P2 6.63mmh2o. C.均匀送风管道的阻力 P3 参照冷库工艺制作安装通用图（上海民用建筑设计院编） P74 页，第二钟计算方法，送风口的全压，即为其阻力。对于 LFL 300 型冷风机 首段空气流速： 首 6m/s 出口平均风速： 0 14m/s 0/ 式中： 孔口流量系数，查冷库工艺制作安装通用图（上海民用建筑设计院编） P75页， 0.7； 送风口名义出口速度，即静压流速。 0/ 14/0.7 20m/s。 首段静压：04.268.92/294.1202 222 m m hg rup jj 首段动压：038.92/294.162 222 m m hg rup jj P3 + 28.4mmh20. 对于 LFL 500 型冷风机 ，经过一样的计算得到 P3 25.24mmh20. E总阻力 P 对于 LFL 300 型冷风机， 062.434.2862.56.9 231m mhpPi i 对于 LFL 500 型冷风机 ， 087.4324.2563.612 23 1 m m hpP i i ） 冷风机 压力的校核 标准状况下所需要的压力 : P=1.2/ P 式中：工作状态下空气的密度， K / 3； 则 P300 1.2 43.62 9.8/1.3 395P P500 1.2 43.87 9.8/1.3 400P 冷风机的压头： = P nts 风压附加安全系数。查工业通风 137 页，得到 1.1； 最大 400 1.1 440 P 450P 二种冷风机所配的风机均合理。 4.4 新风系统的配置 按照冷库设计规范 P40 页 6.2.18 条的规定，冷却物冷藏间的通风换气应该满足以下要求： ) 冷却物冷藏间应该按照货物的品种设置通风换气换气次数不少于次 /日。 ）面积对于 150 2 的冷却物冷藏间，应该采用机械通风换气装置。进入冷间的新鲜空气应该预先冷却（或加热处理）。 ）新鲜空气的进风口，应该设置便于操作的保温启闭装置。 ）冷间内的废气应该直接排向室外，出风口应该设置便于操作的保温启闭装置。 ）新鲜空气入口和废气出口不应该在同一侧开，如果在同侧开时，排气口应该在新鲜空气的下侧。二者垂直距离不小于 2，水平距离不小于 4。 通风方式 ：每日换气次，在黎明时进行，由轴流风机引进室外新风，同时适当开启冷库门，排出废气。 通风简图如下： 保温风口轴流风机保温蝶阀静压箱冷风机对于 201， 301 室，选择 30K4 11/3.5 型的轴流通风机可以满足要求，具体尺寸见耗冷量计算里的选择。 对于 101， 102 室，选择 30K4 11/2.5 型的轴流通风机，直径 250 毫米，当量面积，0.049m2。主轴转速： 2790 p.r.m。流量： 2140 立方米 /小时。所需功率： 0.2KW. 每房间一台。合计 2 台。 4.4 空气幕的选择 按照冷藏库设计 P359 页表 11-12 的空气幕规格表，选择 SSY-200 型的空气幕。喷口长度： 200Cm。空气幕总长度： 2656Cm。门洞净宽： 1800Cm。电动机： 0.37x2 KW。 380V,2800r.p.m。总重量： 39.84 公斤。 nts5机房制冷设备的选择 5 1 冷间的机械负荷 按照冷库设计规范 P2
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