小型气调冷库设计完整版.doc

重庆能源职业学院毕业设计（论文）论文（设计）题目： 小型冷库设计 班 级： 20112331 姓 名： 唐开莉 学 号： 20112331049 指导教师： 曹清华 时间： 年 月 日重庆能源职业学院毕业设计(论文)成绩表 系 专业 班 评审意见：指导教师对学生 所完成的课题为 的毕业设计(论文)进行的情况，完成情况的意见： 评分：平时成绩（百分制） 论文成绩（百分制） 指导教师 年 月 日 答辩：毕业设计(论文)答辩组对学生 所完成的课题为 的毕业设计(论文)经过答辩,成绩为 毕业设计(论文)答辩组负责人 答辩组成员 年 月 日 总成绩（平时成绩20%+论文成绩30%+答辩成绩50%）： 签字： 年 月 日重庆能源职业学院毕业设计(论文)任务书 能源工程 系 制冷与冷藏技术 班 学生 唐开莉 学号 20112331049 毕业设计(论文)课题 小型冷库设计 毕业设计(论文)工作自 2013 年 11 月 22 日起至 2014 年 6 月 6 日止毕业设计(论文)进行地点： 重庆市爱思诺制冷设备有限公司 课题的背景、意义及培养目标学生根据所学基础理论和专业知识，结合实际工程，按照工程规范、标准和有关参考资料，独立完成毕业设计，并通过此过程，使学生系统地掌握小型气调冷藏库设计，培养学生分析问题和解决问题的能力，为将来从事制冷与冷藏专业施工、验收调试、运行管理等工作，奠定可靠的基础。 设计(论文)的原始数据与资料 网上收集、课本知识、工程实例、实习单位等电子资料和文字资料 课题的基本要求（含技能技术指标） 1：制冷冷量计算 2：选型及配件的确定 3：气调冷藏库安装维护保养 完成任务后提交的书面材料要求(图纸规格、数量，论文字数等)设计说明书 说明书应有封面、前言、目录、外文摘要（不少于150词）；计算内容应给出其来源；内容应分章节，参考资料应列出；说明书应不少于5000字。要求设计说明书文理通顺、书写工整、叙述清晰、内容完整、计算正确，应将设计内容交待清楚。 主要参考资料1.制冷工艺设计ISBN 978-7-000-22500-3. 北京：机械工业出版社2.冷藏库设计规范GB50072-2001 北京:中国计划出版社3.食品（果蔬）冷藏技术与冷库设计及冷库工程安装施工图集ISBN978-7-62584-315-1 北京：中国机械工业出社4.有关产品样本、说明书等. 指导教师 曹清华 接受设计(论文)任务日期 2013.11.22 （注：由指导教师填写） 学生签名： 唐开莉 毕业设计（论文）进度计划表起止日期工作内容完成情况备注2012.11.22-2013.2.12013.2.2-2013.3.12013.3.2-2013.5.8上网查看论文的格式并且收集资料整合资料、完成论文大纲按大纲书写论文、修改论文 完成 完成 完成指导教师： 年 月 日系： 年 月 日摘 要本次设计为重庆某水果市场进行水果储藏。冷藏吨位100t，冷间温度为-25，采用氟利昂为制冷剂，采用冷风机进行冷藏，采用装配式冷库。设计的主要任务是气调冷库间的平面拟定，气调冷库墙体维护结构的设计，气调冷库气体气密设计，隔热层的厚度计算，负荷计算，管道等工艺设计。最后根据负荷选择压缩机和辅助设备，并依照工艺要求绘制施工图。关键词：气调冷库；设计计算；设备；管道目 录一、前 言11.1设计题目的选题意义、原理及缘由11.2 本课题的主要研究内容11.3气调冷库现状及应用范围2二、原始资料32.1建筑概况32.2建筑规模32.3设计依据3三、设计方案论证43.1气调贮藏43.2冲霜排液方案设计43.3 采用压缩机的形式43.4气调冷藏间的冷却设备的形式5四、设计计算64.1冷库尺寸计算64.2 确定装配式冷库库板厚度64.3 围护结构热流量74.4货物热流量84.5通风换气热流量94.6电动机运转热流量104.7操作热流量104.9机械负荷11五、制冷机器设备的选型125.1蒸发温度的确定125.2冷凝温度的确定125.3蒸发压力的确定125.4冷凝压力的确定12六、管道设备的保温14七、气密处理14八、主要材料及设备汇总15小 结17参考文献18附录119附录220附录321致 谢221一、前 言1.1设计题目的选题意义、原理及缘由气调贮藏是指在通过技术措施形成的特定气体环境中贮存食品的一种冷藏方法，目前主要用于果蔬的保鲜。果蔬的气调贮藏具有保鲜效果好，贮藏损失小，无污染等特点。果蔬的贮藏是活体贮藏，果蔬采摘后进行的各种生理活动，只能消耗自身的营养物质，从而引起果蔬品质、质量和形状的变化，使其逐渐由成熟走向后熟和衰老。造成这些变化的主要因素是果蔬的呼吸作用、蒸发作用和微生物作用。低温贮藏可以减弱果蔬的呼吸作用，减少水分的蒸发，抑制微生物的生长繁殖，有利于果蔬的贮藏保鲜。但若辅以贮藏环境中气体环境的调节，则会有更好的效果。气调贮藏就是在低温贮藏的基础上，调节贮藏环境氧、二氧化碳及一些特殊气体（如乙烯、一氧化碳）的含量，以达到更好的贮藏果蔬的目的。如降低贮藏环境中氧的含量，可以有效地抑制果蔬的呼吸作用和微生物的生长繁殖，也间接影响其蒸发，并且可以延缓叶绿素的分解，对水果还有保硬效果。适当高的二氧化碳含量可以减缓呼吸，同时可使水果的內源乙烯合成速度减缓。乙烯是一种果蔬催熟剂，能激发呼吸强度上升，加快果蔬成熟过程。控制或减少乙烯含量，对推迟果蔬后熟是有利的。果蔬的气调贮藏是当代果蔬贮藏方式中被认为是效果最好的贮藏技术，是目前果蔬贮藏最先进的方法之一。气调库用于商业贮藏在国外已有近70年的发展史，在某些发达国家已基本普及应用。世界上的气调库用于果蔬贮藏的占1/3，在美国占75%，法国占40%，英国约占30%。我国气调贮藏技术起步较晚，在商业上应用仅是近几年的事情。随着全球经济一体化和我国国民经济的发展需要，人们对果蔬保鲜的质量要求越来越高，果蔬保鲜气调贮藏将会在我国有较快的发展。1.2 本课题的主要研究内容 气调保鲜是人为控制气体中氮气、氧气、二氧化碳、乙烯等成分比例、湿度、温度（冰冻临界点以上）及气压，通过抑制储藏物细胞的呼吸量来延缓其新陈代谢过程，使之处于近休眠状态，而不是细胞死亡状态，从而能够较长时间的保持被储藏物的质地、色泽、口感、营养等的基本不变，进而达到长期保鲜的效果。即使被保鲜储藏物脱离开气调保鲜环境后，其细胞生命活动仍将保持自然环境中的正常新陈代谢率，不会很快成熟腐败。 气调贮藏实质上就是研究在保鲜基础上增加气体成分调节，通过对贮藏环境中温度、湿度、二氧化碳、氧浓度和乙烯浓度等条件的控制，抑制果蔬呼吸作用，延缓新陈代谢过程，较之普通冷藏能更好地保持果蔬的鲜度和商品性，延长贮藏期和销售货架期。1.3气调冷库现状及应用范围目前，我国提供整体解决方案的企业多集中在IT和电子行业，其他行业还不多见，而果蔬贮藏行业的整体解决方案提供商更为凤毛麟角。随着我国果蔬产业化发展的步伐，对果蔬贮藏保鲜方面的需求逐步扩大，果蔬贮藏工程也如雨后春笋般快速崛起。果蔬气调工程成为近年炙手可热的一大类贮藏工程，但因为我国气调贮藏库技术起步较晚，新兴的市场尚未培育起成熟的用户使用群，行业发展的局限性和行业内企业的良莠不齐，导致了气调贮藏工程目前存在一些问题： 1.盲目跟风，库型选择不合理。近年来市场上“蒜你狠”“豆你玩”等囤积果蔬投机牟利的行为掀起很大波澜。有些用户不考虑当地市场情况、当年产量情况，盲目建库跟风贮藏，导致库型选择和库型配置不合理，增大运营成本。 2. 缺乏统一的标准。气调保鲜贮藏技术在国内发展的时间较短，目前还缺乏一个相应的标准。重局部，轻规划。将项目建设中局部功能强势化，误认为制冷设备、气调设备的组合就可以实现水果蔬菜的保鲜，而忽略了对气调保鲜库建设的整体规划。 3.重硬件，轻软件。随着农产品产业链的发展，人们对果蔬贮藏的重视程度有了很大的提高，但在项目建设过程中，重硬件、轻软件的意识比较严重。只重视库体、结构、设备的选择，却忽略了保鲜技术、贮藏期间的管理，导致使用一流的硬件却不能取得理想的贮藏效果。 4.重采后，轻采前。很多人误认为只要有了好的库房和设备就百分之百保证能够取得贮藏的成功，却忽视了采前因素对贮藏效果的影响。其实，贮藏是一项多环节的系统性工程，从田间种植、采收、运输到贮藏、出库的每个环节都会影响到贮藏效果。而田间生长情况和采收环节对贮藏结果尤为重要。仓储只是贮藏工程中的一个环节，只有同时保证了可靠的硬件技术、科学的管理和高品质果蔬入库，才能实现理想的贮藏效果。气调保鲜整体解决方案应用范围极为广阔，不仅果蔬、鲜花、茶叶、中草药材、苗木、种子、粮食等可以采用气调保鲜贮藏。随着气调保鲜技术认知度不断提高，国家对农业扶持政策的出台，其应用前景和发展空间存在巨大的市场潜力。二、原始资料2.1建筑概况本工程服务于重庆某水果市场进行水果储藏，月台高1.2m、宽3m，要求用装配式冷库。气调冷库库容100吨，采用氟利昂作为制冷剂。2.2建筑规模气调冷库库容量为100吨，所以按规模来说只是小型气调库。2.3设计依据按照采暖同风与空调设计规范重庆地区取值。室外计算温度（取夏季空调日平均温度）：33；夏季空气调节室外计算湿球温度：27；夏季最热月室外空气平均相对湿度75% 。气调冷藏间设计温度：0。三、设计方案论证3.1气调贮藏 气调贮藏必须气密性好，这是保鲜气调库建筑结构区别于普通果蔬保鲜冷库的一个最大特点。要在气调库内形成一定的气体成分，并在果蔬贮藏期间较长时间地维持特定的指标，避免库内外气体的渗气交换，气调库就必须具有良好的气密性。3.2冲霜排液方案设计气调冷藏间设有电加热融霜，平时电加热融霜前应停止压缩机及冷风机。冲霜时，蒸发器内的霜经排水管全部排入下水沟。3.3 采用压缩机的形式 压缩机 压缩机对比项优点缺点结论螺杆式压缩机转速较高、又有质量轻、体积小，动力平衡性能好，结构简单紧凑，易损件少，维修简单，对液击不敏感，单级压力比高，输气量几乎不受排气压力的影响。在较宽的工况范围内，仍可保持较高的效率。噪声大，需要有专用设备和刀具来加工转子，辅助设备庞大，而且价格高，不经济。本工程需冷量小，要求机房占地面积小，管理方便，节能等要求，因此选择涡旋式缩机组。活塞式压缩机从低压到超高压，适应压力范围广。工作稳定性好，压力与流量的关系不大。效率高，适应性强，材料要求低，加工容易，造价低。结构复杂、易损件多；吸入排出气体易引起设备及管路振动；惯性力造成转速不能太高，因而不适于大排量的场合；活塞润滑会造成压缩介质的污染。涡旋式压缩机适应压力范围广，体积小、噪音低、重量轻、振动小、能耗小、寿命长、输气连续平稳、运行可靠、气源清洁，安装简便省电。其运动机件表面多是呈曲面形状，这些曲面的加工及其检验均较复杂，制造需高精度的加工设备及精确的调心装配技术3.4气调冷藏间的冷却设备的形式对比项设备形式优点缺点结论冷风机换热量大、方便简洁，高度防腐，外形美观，风量大、风速高、使用寿命长。防生锈，洁净度要求高。冷风机风量大，降温快，外形美观，融霜方便且便于管理，因此选用冷风机。铝排管换热系数高、重量轻、不生锈、使用寿命长、安装方便难于冲霜，只能人工扫霜。四、设计计算4.1冷库尺寸计算式中 冷库计算吨位t； 冷藏间的公称体积m3； 冷藏间的体积利用系数； 食品的计算密度kg/m3。鲜果蔬的密度为=230kg/m3；冷藏间体积利用系数为；则库长为21m，库宽为13m，高为4m。4.2 确定装配式冷库库板厚度库体的库板采用彩钢PU夹芯预制板，其性能参数可按工程使用的实际情况选定如下：隔热材料热导率：钢板厚度选取0.426mm，其热导率：库房围护结构内表面和外表面换热系数:对于内表面换热系数:对于外表面换热系数:围护结构隔热层的校核计算可以按夹芯板的传热系数K考虑，按照JB/T9061-1999，从下表可知，该冷库属于中温Z系列库温分类高温中温低温冻结代号GZDJ库温范围冷冻、冷藏-212-10-2-20-10-30-20气调81508-20各系列的传热系数取值列于下表：库温代号GZDJ传热系数W/（m2）冷冻、冷藏0.480.380.260.23气调0.510.40.38由上表可知其传热系数，设计的隔热层厚度为：选用100mm厚的硬质聚氨酯泡沫塑料彩钢夹芯板库板或裸板加防潮隔气层加钢筋混凝土结构（库底部分），此时库板选型设计的传热系数为： 4.3 围护结构热流量式中 围护结构热流量W； 围护结构传热系数W/（m2）； 围护结构传热面积m2； 围护结构两侧温差修正系数； 围护结构外侧的计算温度； 围护结构内侧的计算温度。传热面积；温差修正系数；气调冷藏间；重庆夏季空气调节日平均温度。4.4货物热流量 式中 货物热流量W； 食品热流量W； 包装材料和运载工具热流量W； 货物冷却时的呼吸热流量W； 货物冷藏时的呼吸热流量W； 冷间的每日进货质量kg； 货物进入冷间初始温度时的比焓kJ/kg； 货物在冷间内终止降温时的比焓kJ/kg； 货物冷加工时间h，对冷藏间取24h；对冷却间、冻结间取设计冷加工时间； 货物包装材料或运载工具质量系数； 包装材料或运载工具的比热容； 包装材料或运载工具进入冷间时的温度； 包装材料或运载工具在冷间内终止降温时的温度，宜为该冷间的设计温度； 货物冷却初始温度时单位质量的呼吸热流量W/kg； 货物冷却终止温度时单位质量的呼吸热流量W/kg； 冷却物冷藏间的冷藏质量kg； 1kJ/h换算成的数值。气调冷藏间每日进货量按8冷藏量计算：；货物进货温度：；库内温度；食品的焓值，；。4.5通风换气热流量 式中 通风换气热流量W； 冷间换气热流量W； 操作人员需要的新鲜空气热流量W； 冷间外空气的比焓kJ/kg； 冷间内空气的比焓kJ/kg； 每日换气次数，可以采用23次； 冷间内净体积m； 冷间内空气密度kg/m（24为1天换算成24小时的数值）； 30每个操作小时需要的新鲜空气量m/h； 操作人工的人数。 4.6电动机运转热流量 式中 电动机运转热流量W； 电动机额定功率W； 热转化系数，电动机在冷间内时应取1；电动机在冷间外时应取0.75； 电动机运转时间系数，对空气冷却器配用的电动机取1，对冷间内其他设备配用的电动机可按实际情况取值，如按每昼夜操作8h计，则。根据经验电机取3.6kW。 4.7操作热流量 式中 操作热流量W； 照明热流量W； 每扇门的开门热流量W； 操作人员热流量W； 每平方米地板面积照明热流量，冷却间、冻结间、冷藏间、冰库和冷间内穿堂可取2.3W/m2；操作人员长时间停留的加工间、包装间等可取4.7 W/m2； 冷间地面面积m2； 门樘楼； 每日开门换气次数，可按冷库设计规范图6.1.16取值，对需经常开门的冷间，每日开门换气次数可按实际情况采用； 冷间内净体积m3； 冷间外空气的比焓kJ/kg； 冷间内空气的比焓kJ/kg； 空气幕效率修正系数，可取0.5；如不设空气幕时，应取1； 冷间内空气密度kJ/m3； 每日操作时间系数，按每日操作3h计； 操作人员数量； 每个操作人员产生的热流量W，冷间设计温度高于或等于-5时宜取279W；冷间设计温度低于-5时，宜取395W。每平方米面积照明热流量；冷间地面面积；门樘数；每日开门换气次数；空气幕效率修正系数；操作工人的人数；每个操作人员的热流量；4.8冷却设备负荷 P货物热流量系数，对于冷却间、冻结间和货物不经冷却而直接进入冷藏间的冷却物冷藏间，P=1.3，对于其他冷间（包括冻结物冷藏间、冰库和部分冷却物冷藏间），P=1.04.9机械负荷五、制冷机器设备的选型5.1蒸发温度的确定5.2冷凝温度的确定本系统采用风冷式冷凝器；重庆夏季通风室外温度为33，风冷式冷凝器的冷凝器温度一般比夏季通风室外计算温度高812；所以冷凝温度为43。5.3蒸发压力的确定蒸发温度7 蒸发压力P0=421.35kPa5.4冷凝压力的确定冷凝温度43 冷凝压力Pk=1648.7kPa压缩比Pk/P0410采用单级压缩式制冷系统根据以上计算及产品说明书上所标明的参数，故选用2台日立风冷式KX161AHS机组；制冷量风量冷媒入口冷媒出口24.58kW300m/min38.0mm19.05mm冷风机选用4台西克9000系列BMT158HNC；制冷量风机总功率电热丝总功率吸气管供液管13.72kW0.54W4.8kW12.7mm25.4mm膨胀阀选用4只艾默生外平衡式TIEHW004，制冷量为13.9kW；电磁阀选用2只个艾默生200RB5T5T，制冷量为29kW；单向阀选用4只艾默生ACK-18，制冷量为21kW。注：所有的设备的选型都是根据产品说明书上的参数所选型的，日立机组中包含冷凝器、储液器、干燥过滤器等。六、管道设备的保温由于制冷剂管道与空气直接接触，导致冷损耗，因此需对制冷剂管道进行保温处理。制冷系统管道和设备经排污、严密试验合格后，均采用PVC难燃橡塑保温材料（难燃B1级）进行保温。七、气密处理1、装配式气调库，不需对其维护结构的全部内表面进行整体式气密处理，因为保温板自身就有良好的气密性。所以装配式气调库的气密施工，通常只需对所有接缝处进行气密处理。一般处理方法是，采用无纺布两面涂刷聚丙烯涂料进行粘贴。气密处理的关键部位是库板与地坪交接处，墙板与顶板交接处。2、气调库内需通入数量不等的管线，如制冷、气调、加湿、冲霜、配电、控制等线管，这些线管必须进行密封处理。常在围护结构处通过对带法兰的钢制套管或硬质聚氯乙烯套管进行气密处理来实现。为便于施工，减少漏点，也可以将所有进出气调库间的管道，集中到围护结构的一个地方，利用一个专门用于管道连接的、埋入到维护结构内的连接件，可实现多根管道进出气调库，同事保证气密间的气密性。八、主要材料及设备汇总名称数量单位电控柜2个空气开关60A2个交流接触器50A2个交流接触器18A2个相序热继电器2个热过载继电器50A2个温控器2个三防灯18盏库灯开关2个电线1mm26圈电线2.5mm21圈电线6mm22圈聚氨酯 PU 100mm557m2XPS 50mm2273m2铝角15m铜管16mm32m铜管20mm32m保温管20mm32mU型弯管22mm4个排水管25mm8m外包角75m发泡剂10件清洗剂2件密封胶1件承重铝材22m气调库门2樘吸附式制氮机1台乙烯脱除机1台无油活塞空压机1台二氧化碳脱出机1台循环检测控制系统1台库气平衡袋2个库气平衡阀2个气体调节站1组超声波加湿器2个软水器1台储气罐1台小 结毕业设计是对我大学三年学习成果的一次全面检验和提升，将专业学习期间的知识进行了综合运用，把学习到的理论知识应用于实践当中，是一个理论联系实际的很好的机会。不仅如此，毕业设计同时还锻炼了自己灵活运用知识的能力、解决实际问题的能力，同时，因为在设计工程中需要综合运用各种工具，包括索取信息、计算机绘图、计算机各种软件的应用等，在这次设计中这些方面的能力均得到显著的提高，为不久后踏上工作岗位更好更快地进入工作状态打下了坚实的基础。在重庆100吨气调冷库制冷工程设计中，我们遇到许多问题。在解决问题的过程中，我们通过请教老师，查阅资料，集体讨论等方法，学到许多教科书上没有的东西。随着时间的推移，毕业设计已接近尾声。它为我们的大学生活画上了圆满的句号。通过这次设计，我确实提高了各方面的能力，增长了许多知识，积累了丰富的经验，也增强了我对以后工作的信心和决心。参考文献1李建华.制冷工艺设计.北京:机械工业出版社,2007.2原国家国内贸易局编.冷藏库设计规范.北京:中国计划出版社,2001.3 赵玉国.食品（果蔬）冷藏技术与冷库设计及冷库工程安装施工图集.中国机械工业出社，2009.4 有关产品样本、说明书等.附录1附录2附录3致 谢本次设计已圆满结束，在设计过程中我对于专业知识有了进一步得了解和掌握，发现并解决了许多实际工程中的细节问题学到了许多书本上没有的知识。在此非常感谢曹清华老师的细心指导，最后要感谢各位同学的团结协作和热心帮助。20实习报告实习是大学进入社会前理论与实际结合的最好的锻炼机会，也是大学生到从业者一个非常好的过度阶段，更是大学生培养自身工作能力的磨刀石，作为一名刚刚从学校出社会的大学生，能否在实习过程中掌握好实习内容，培养好工作能力，显的尤为重要。在重庆市爱思诺制冷设备有限公司实习，是我一个重要的实践性教学环节。在思想行动上，努力做到“想实习，会实习，实好习”，把培养工作能力，提高自身素质作为己任，圆满的完成本阶段实习任务。 经过这段时间的实习，我主要有以下感想：一、要确立明确的目标，并端正自己的态度。平时，我们不管做什么事，都要明确自己的目标，就像我们到公司工作以后，要知道自己能否胜任这份工作，关键是看你自己对待工作的态度，态度对了，即使自己以前没学过的知识也可以在工作中逐渐的掌握。因此，要树立正确的目标，在实现目标的过程中一定要多看别人怎样做，多听别人怎样说，多想自己应该怎样做，然后自