冷库开题报告

精品文档 1欢迎下载1欢迎下载 大学 毕业设计 毕业论文 开题报告 学 院机械工程学院 专 业 班级学号 学 生 指导教师 精品文档 2欢迎下载2欢迎下载 题 目 精品文档 3欢迎下载3欢迎下载 一 课题来源及研究目的和意义一 课题来源及研究目的和意义 冷库是在一定的空间中 用人工制冷的方法 使空间中的温度达到 规定温度的建筑物 主要用于食品的冷加工和冷藏 冷库用途非常 广泛 可应用于果蔬仓库 制药厂 食品厂 化工厂 禽蛋仓库 乳品厂 超市 宾馆 酒店 医院 部队 血站 试验室等 冷库主 要用作对果蔬 药品 食品 化工原料 禽类 肉类 乳制品 花 卉 水产 绿植 茶叶 冷饮 电子仪表仪器等的恒温贮藏 冷库要 符合生产和流通的需要 它提供的冷冻 冷藏条件 使加工及贮存的易 腐食品保证质量 为人民生活及农牧业的生产服务 而制冷工艺设计就 是为各空间提供冷源 也就是为各冷间提供较为稳定的温度和湿度 不因室外空气参数和室内条件而变化 以达到延长易腐食品的贮存期限 最大限度地保持食品质量的目的 随着技术经济的发展和人民生活质量的提高 对食品冷加工和贮藏 的要求也相应提高 并由此提出了发展和完善食品冷藏链的要求 冷库 作为食品冷藏链中的一个重要组成部分 是必不可缺少的重要环节 而 随着世界能源的日益紧张 人们日益认识到能源问题的重要性 所以作 为一个制冷专业的学生 冷库的能量调节 减少能耗是我们所必须认真 考虑的问题 节能也是本课题要考虑的问题之一 总之 冷库设计要确 保技术先进 经济合理 节能优化 安全适用 质量保证 本次 设计为浙江地区 1200T 80T 吨渔业冷库工程 采用氨为制冷剂 氨泵强 制供液方式 其中冻结间分为两间 每间日冻结能力为 25 吨 采用冷风 机进行冻结 冷藏间分两间 每间冷藏能力为 400 吨 冷藏间亦采用冷 风机 精品文档 4欢迎下载4欢迎下载 二 国内外冷库研究现状及分析二 国内外冷库研究现状及分析 1 1 国际冷库发展现状 国际冷库发展现状 根据国际冷藏仓库协会 IARW 在华盛顿发布的全球冷库容量报告 2008 年全球总体冷藏库容量大约是 87 4997 亿立方英尺 报告显示 与 2006 年收集的数据比较来看 17 个国家和地区的冷库容量有所上升 而 在 6 个国家保持比较平稳水平 其中增长幅度最大的地区分别为法国 德国 荷兰 西班牙和巴西 国外冷库行业发展较快的国家主要有日本 美国 芬兰 加拿大等 日本是亚洲最大的速冻食品生产国 20 以下的低温库占冷库总数的 80 以上 20 世纪 70 年代以前国外冷库普遍采用以氨为制冷剂的集中式 制冷系统 20 世纪 80 年代以来 分散式制冷系统在国外发展很快 在 冷库建造方面 土建冷库正向预制装配化发展 自动化控制程度比较高 日本 意大利等发达国家已拥有 10 座世界级自动化冷库 1 2 2 国内冷库发展现状 国内冷库发展现状 1955 年 我国开始建造第一座冷库 总容量 4 万 t 1968 年开始 北京建造第一座水果机械冷库 1978 年由建造第一座气调库 截止 1991 年底 我国一间冷库容量达 41315 万 t 2 果品蔬菜保鲜一般采用最低 温度为 2 的高温库 水产 肉类保鲜采用温度在 18 以下的低温库 3 而我国的贮藏冷库大多数为高温库 大型冷库一般采用氨为制冷剂的集 中式制冷系统 冷却设备多为排管 系统复杂 实现自动化控制难度大 4 小型冷库一般采用以氟利昂为制冷剂的分散式或集中式制冷系统 5 国内专业生产制冷设备及建造冷库的厂家很多 如开封空分集团制冷工 程公司为国内第一家组装式冷库生产厂家 已形成从几立方米库容小型 室内库到几万立方米的大型室外库 从高温库 低温库 冻结库到综合 库 从全组装式冷库到土建结构内部贴板的混合式冷库 从普通冷库过 精品文档 5欢迎下载5欢迎下载 渡到的多品种 多规格的气调冷库系列产品 此外大连制冷设备厂 天 津森罗科技发展有限责任公司等 其制冷设备在冷库行业领域中所占比 重较大 天津森罗科技发展有限责任公司采用双面彩钢聚苯乙烯保温板 建造的装配式冷库 在国内发展较快 国家农产品保鲜工程技术研究中 心 天津 研制开发的微型节能冷库在国内农村各地已广泛推广 据统 计我国生产企业已生产建设大中小型装配库约 800 座 室内装配式冷库 约 2 5 万套 座 仅苏州市 2004 年全市新建保鲜冷库 38 座 占江苏省 的 40 于中国水产冷库的今后发展 还需要提高现代物流技术的应用 程度和水准 进一步降低各项指标 在市场导向下水产冷库将实现三个 转变 1 从贮藏型向物流型转变 2 从冷冻型向低温物流型转变 3 从数量增长向质量效益同步增长转变 6 三 冷库的发展趋势三 冷库的发展趋势 1 冷库的设计和建造 1 1 功能多样化 为确保冷库适应今后市场结构的不断变化 提高冷库的利用率 对 冷库进行多功能化设计成为必然的趋势 在美国和加拿大冷库中可以变 换温度的冷库占了很大比例 我国对此也日益重视如土建围护结构按低 温冷藏库设计 制冷工艺按高 低温制冷设备设计安装 发展变频技术 开发研究冻藏双效制冷装置等 1 2 层高增加 传统的冷库设计每层高度一般在 5m 左右近年来有不断增高的趋势 文献 7 经过投资 库房利用率 物品质量及安全性 冷库自重和劳动强度 的比较 证明了这一点 而在美国 50 70 的单层冷库层高不断增加 九十年代平均层高达到 10 8 米 8 1 3 维护结构更加简便 有效 精品文档 6欢迎下载6欢迎下载 隔热防潮设计 隔热层材料由软木 稻壳 聚苯乙烯发展为聚氨酯 而且对于地基土的冻胀问题 国内也采取了各种方法去减少这个问题带 来的影响 如架空地坪法 架空通风法 铺地坪法 通风管加热法 油 管或水管加热法 电阻丝加热法 通电加热法 2 制冷工艺 2 1 新型冷库发展迅速 2 1 1 湿空气保鲜冷库 湿空气保鲜冷库起初只在美国用于名贵花的保鲜 由于其在绿色节 能方面的突出表现 现在已经广泛用于欧美的各种蔬菜和瓜果的保鲜 如 比利时的 Mechelse Tuinboun Veiling 公司 荷兰的 NCB 公司 日内瓦 的 Jacquenoud 公司等 在中国的应用才刚起步 由于它与传统的干空气 冷藏法相比确有很多优点 值得我们进一步研究和利用 9 2 1 2 气调库 气调库通过制冷设备保持低温 以气调设备人工控制冷间内的气体 成分 使库内保持一定的低温 低氧 适宜的 CO2 浓度和一定的湿度 减少水分蒸发 抑制产品的呼吸强度 使得保鲜效果更好 保鲜期更长 2 1 3 装配式冷库 装配式冷库是一种工厂生产现场拼装的冷库 安装方便 建造工期 短 适应性强 10 2 1 4 微型节能冷库群 这是一种适于我国国情的现代化经济型冷藏体系 正越来越多的应 用于果蔬产地的贮藏保鲜 11 另外 有关文献提出的应用珀尔帖效应制冷的家用半导体冷热两用 热泵技术 在船舶高 低温冷库中用喷射器代替蒸发压力调节阀技术等 都值得借鉴 精品文档 7欢迎下载7欢迎下载 2 2 制冷技术不断更新 我国以氨为主 美国和加拿大的冷库 80 以上都使用 R717 但随着 CFC 淘汰进程的加快 氨优良的热力性质和循环效率将更加以引起人们 的重视 12 目前 国内许多学者开始低温冷库中压缩机的最佳选择以及 低温冷库的节能等相关问题 在低温冷库设计时 大多采用最大负荷来 进行压缩机的选型 13 实际上 究竟那种压缩机更适合低温冷库的特定 工况 目前的研究尚无定论 14 2 3 管理维护 计算机和自动控制的应用日益广泛 同时安全问题备受重视 如制 冷剂泄漏 压力安全 冷库门安全 蒸发器除霜冷凝器除垢 不凝性气 体的排除等等 而且冷库门的性能不良可能使能耗增加 15 或者更多 15 3 我国食品冷藏冷库安全生产管理有待改进的几个问题 针对上面的分析及我国食品冷藏业冷库安全生产的现状 为缩小我 们行业在安全生产管理方面同国内其他行业之间的差距特提出如下几方 面的改进的建议 3 1 健全和完善我国食品冷藏业冷库各级安全生产管理规章制度 目前从全国冷藏行业来看 还没有一份可供全行业共同执行的 冷 库安全生产管理的规范 因此当务之急 是在广泛调研的基础上 以我 国人大颁布的 安全生产法 为纲 紧密结合冷库安全生产这种特殊环 境 组织行业内的标准化工作者 尽快编写出食品冷藏业 冷库氨制冷 装置安全技术规程 而各食品冷藏企业可结合本企业的生产特点 制定 出本企业 冷库安全生产管理规程 制冷机安全操作规程 等 形成 国家 行业 企业三级完善的安全生产管理规章制度体系 3 2 在全国食品冷藏行业中广泛开展安全生产知识和相关法规的宣 贯工作 精品文档 8欢迎下载8欢迎下载 可以以一个省 自治区 为单位 由食品冷藏行业组织出面 在各 省安全生产主管部门的指导下 通过办培训班 搞知识竞赛等多种灵活 的形式 对全体职工进行安全生产知识及相关法规的教育 宣讲食品冷 藏行业特别是有关冷库安全生产管理的相关规程 有关压力容器 压力 管道的安全知识 车间火灾的防控安全捕救方法及遇险后逃生的方法 必要是要注意纠正其习惯性违章作业 当前有关国家及行业内安全生产 法规的宣贯 其重点对象应是非公有制食品冷藏企业的经营者及乡 镇 一级食品冷藏企业主 3 3 在食品冷藏业大中型冷库中 为落实我国 安全生产法 的要 求 应针对企业安全生产管理的需要设岗立责 我国 安全生产法 已对企业安全生产管理机构和人员设置做出了 规定 企业的安全生产除企业人为本企业安全生产第一责任外 还应设 有安全管理部门及专职人员 这一要求对我国为数众多小型乡 镇食品 冷藏企业来讲 一时还难以执行 但对大中型食品冷藏业冷库来讲 特 别是对采用氨制冷系统的冷库来说 还是十分必要的 应该设专职安全 生产管理人员 1 人 负责企业安全生产管理制度的制订 安全生产状况 的监督检查工作 以及安全生产知识和条令法规在企业内的宣贯工作 因为在这些大中型食品冷藏冷库的氨制冷系统中 氨的充注量都在几吨 到几十吨之多 一旦发生氨泄漏事故 不仅危及本企业职工的人身安全 对周围 500 米之内的人畜都会造成重大伤害 因此 大 中型冷库企业 的安危已为影响社区安全的重大问题 3 4 冷库的最优化设计与应用 目前 全国城镇居民和农村居民全年用于饮食的消费约为 16140 亿元 人民币 到 2000 年底我国仅禽畜产量一项就达 6000 万吨以上 而蔬菜 水果等的产量也在逐年递增 使与之相配的食品加工 储藏的食品冷链体 系 在全国范围内得到快速发展和完善 冷库作为冷链体系的关键设备之 精品文档 9欢迎下载9欢迎下载 一 自 90 年代以来 在全国各地兴建约 4000 余座 冷藏容量达 450 万吨 次 3 5 降低能耗 冷库围护结构 冷库通过围护结构的跑冷量与冷藏库围护结构单位 热流量成正比 因此 应多在减少冷库的冷藏库围护结构单位热流量指 标方面下功夫 要降低围护结构单位热流量 一是保温材料热导率要小 二是围护结构层要厚 但厚度一般不宜太厚 否则会出现增加建造成本 和浪费空间等问题 因此 要在合适的厚度范围内选取保温材料 通常 情况下要求保温材料热导率小 吸水率低 耐低温性能好 成本不能过 高等 常用的冷库保温材料有聚氨酯硬质泡沫塑料 聚苯乙烯泡沫塑料 等 聚氨酯硬质泡沫塑料热阻最大 保温性能最好 适用于低温冷库 聚苯乙烯泡沫塑料生产厂家众多 购取方便 热阻较大 建造安装方便 适用于高 中温冷库 冷库围护结构的防潮和隔汽 对冷库围护结构采取防潮隔汽措施也 是必要的 否则会使保温材料的保温性能变差 这也就是冷库库体刚开 始使用时保温性能不错 可是用一段时间以后保温效果变差的原因 由 于水蒸气是从高温侧向低温侧渗透 因此 防潮隔汽层应设在隔热层温 度高的一侧 冷库的蒸发压力和温度 蒸发温度与蒸发压力是相对应的 知道了 蒸发压力后 可通过查表得出蒸发温度 在冷库库房温度一定的条件下 将温差 蒸发温度与库房温度的差 缩小 蒸发温度可以相应地提高 冷 库制冷机的制冷量就会有所提高 也就是循环效率提高了 相应地也节 省了电能 冷库融霜操作 一般来说 当蒸发器表面上的霜层对空气的阻力尚 不显著 通过蒸发器空气的流量尚未减少之前 霜层的影响尚不严重 可不必融霜 当空气的流量明显减少时 应进行融霜 空气的湿度越大 精品文档 10欢迎下载10欢迎下载 蒸发器温度与冷库的库温差越大 越容易在蒸发器上结霜 结合保鲜工 艺 尽量采用包装化冷藏可以减少果蔬的干耗 减少蒸发器的融霜次数 实际也起到了冷库节能的作用 冷库储藏温度和冷库库房利用率 不同的产品储藏温度不同 每种 产品也都有适合其储藏的温度范围 在不影响产品品质的情况下 节能 冷库应选用较高的储藏温度 冷库库温高了 制冷系统的蒸发温度也相 应的提高 制冷机的制冷量就会有所提高 循环效率也当然的提高了 提高冷库库温更重要的是还可以减少通过库体向外的传热量 节能冷库库房利用率是产品实占容积与库房有效容积的比值 对于 微型冷库的容积利用率一般不低于 0 3 当然也不能太高 否则出现降温 困难 对于所要储藏的产品的容积变化较大时 应分隔成两个或更多的 冷库冷藏间 另外要选择合理的储藏周期 这对冷库的节能是不言而喻 的 鉴于冷库冷藏企业耗电量的 80 是制冷系统 而制冷系统中压缩机的 耗电量约占 60 左右 所以压缩机所匹配电动机的节能意义更为重大 4 发展趋势 从市场对冷库的需求趋势来看 我国现有的冷库容量还十分不足 今后冷库的发展趋势主要表现在以下几个方面 4 1 建设规模 果蔬产区应集中建设气调冷库 规模应以大 中 小型相结合 以 发展中型为宜 机械气调库的建设应择优推广预制生产 现场装配模式 冷库工程化工业产品 果蔬产地适于建单层冷库和中小型冷库 尽快推 广塑料薄膜 大棚 大帐 硅窗 塑料薄膜小包装等气调设施是我国近 期发展的重点 在经济较发达的城市 发展中型冷库 建立冷冻食品贮 藏批发市场 将中小型冷库向社会开放 提供有偿的仓库服务 信息服 务 经营后勤服务 4 2 冷链物流 精品文档 11欢迎下载11欢迎下载 我国完整独立的冷链系统尚未形成 市场化程度很低 冷冻冷藏企 业有条件的可改造成连锁超市的配送中心 形成冷冻冷藏企业 超市和 连锁经营企业联营经营模式 建立食品冷藏供应链 将易腐 生鲜食品 从产地收购 加工 贮藏 运输 销售 直到消费者的各个环节都处于 标准的低温环境之中 以保证食品的质量 减少不必要的损耗 防止食 品变质与污染 4 3 制冷设备 制冷设备业应着力开发国际市场先进通用的 60HP 以下各档次分体式 或一体化且配有电子技术的自动化机组 将计算机与自动化技术广泛地 应用于整个制冷系统的自动控制中 目的是为冷冻冷藏行业升级换代 延长产业链 降低工程造价 4 4 整体规划 冷库行业必须在有关部门的统一协调下 加强整体规划与协调 大 力发展冷链物流体系建设 同时 要防止盲目重复建设 以保证我国冷 冻冷藏行业持续健康稳定的发展 总之 从冷库的现状与发展趋势来看 果品恒温气调库发展迅速 低温库比例有所增加 适合农户建造使用的微型冷库异军突起 装配式 冷库及以氟里昂为制冷剂的分散式制冷系统推广力度正在加大 冷库设 计更加趋于优化 自动化控制程度逐步提高 政府安全生产和质量监督 等管理部门对冷库的监管力度大大加强 国内冷库行业正朝着采用发泡 聚氨酯或聚苯乙烯板隔热材料的轻便预制装配化 低温大型化 管理及 进出库货物装卸自动化 果蔬冷库恒温气调化 冷风机代替排管和广泛 使用氟里昂制冷剂的操作方便 灵活多样 高效安全 环保节能的方向 发展 可以预言 随着我国科学技术的进步 综合国力的提高 一批新 型的 科技含量较高的冷库制冷装置 空调制冷装置 冷藏运输制冷装 置 低温实验制冷装置等必将展现在祖国各地 我国制冷空调业必将迎 精品文档 12欢迎下载12欢迎下载 来一个繁荣的景象 四 研究思路 方法及安排四 研究思路 方法及安排 主要技术指标 或主要论点 本次设计为浙江地区 1200T 80T 吨渔业冷库工程 采用氨为制冷剂 氨泵强制供液方式 一 主要技术指标 1 冷间温度达到 18 1 2 冻结间温度 20 小时达到 23 3 冷藏量为 1200 50 吨 4 冻结量为 80 吨 二 论文进度计划 第 5 8 周 冻结间 冷藏间平面的拟订 冷库墙体维护结构的设计 隔热层厚度的计算 第 9 11 周 负荷计算等制冷工艺的设计 第 12 14 周 根据计算的冷负荷选择制冷压缩机和辅助设备 第 15 16 周 设计制冷管路 计算制冷制冷剂充注量 依照工艺要 求绘制系统原理图 参考文献 1 陈滋顶 刘东岭 李巨伟 国内外冷库的发展及自动化技术在冷库中运 用的前景 J 制冷技术 2001 4 14 17 2 李敏 冷库制冷工艺设计 M 北京 机械工业出版社