冷库设计说明书

1、 制 冷 工 艺 设 计学 院：班 级：学 号：姓 名：指导老师：冷库设计说明书一、设计概况 本次课程设计的任务是设计一个小型冷库，其中冷冻20吨，冷藏60吨。选址地点是广州市，因此需要综合考虑到广州市的气候，水文等特点。同时，对于整个冷库的布置以及墙体材料的选择等都必须进行合理性选择，同时要考虑冷库的经济性要求。二、设计要求1、 要考虑维护结构的散热问题，外墙中的结露点必须在防汽层以外。2、 根据实际使用情况合理安排冷藏间，冷冻间的位置，面积。3、 根据使用情况，计算系统的热负荷。4、 对系统的具体情况，选择合适的制冷机组，包括四大设备以及辅助设备的选择。5、 基于经济性和环保性，选择合适的

2、制冷剂。三、主要设计数据1 、广州地区室外基本气象参数夏季室外计算平均温度t 31夏季大气压力 101kPa最热月室外计算平均湿度 80夏季室外平均风速 1.80m/s2、冷库冷间分类与生产能力：1) 水果冷却间（冷却能力3t/d）2) 蔬菜冷却间（冷却能力3t/d）3) 肉类冻结间（冻结能力2t/d）4) 水果冷却物冷藏间（冷藏容量27 t/次）5) 蔬菜冷却物冷藏间（冷藏容量27t/次）6) 肉类冻结物冷藏间（冷藏容量18t/次）3、冷间温度与相对湿度要求：冷间温度相对湿度冷却间（水果和蔬菜）4冻结间（肉类）-20冷却物冷藏间（水果和蔬菜）090%冻结物冷藏间（肉类）-2895%4制冷方式

3、及制冷剂： 冷却方式、供液方式、冷凝方式、蒸发系统划分等由设计者自定；采用氨制冷剂。四、冷库围护结构隔热构造（高温侧低温侧）：1、屋盖（1）预制混凝土板（40mm）（2）空气间层（10mm）（3）一毡二油(10mm)（4）冷底子油一道（5）水泥沙浆抹面(20mm)（6）钢筋混凝土屋盖(30mm)（7）空气间层(10mm)（8）聚氯乙烯农用薄膜（9）聚氯苯乙烯泡沫塑料(待求)（10）一毡二油(10mm)（11）冷底子油一道（12）水泥沙浆抹面(20mm)（13）预制钢筋混凝土板（40mm）2、外墙1) 水泥砂浆抹面（20mm）2) 砖墙（240mm）3) 冷底子油一道4) 二毡三油防汽层（20m

4、m）5) 聚苯乙烯泡沫塑料隔热层（待求）6) 水泥砂浆抹面（20mm）7) 钢筋混泥土（35mm）8) 水泥砂浆抹面（20mm）3、内墙1) 水泥砂浆抹面（20mm）2) 砖墙（120mm）3) 水泥砂浆抹面（20mm）4) 一毡二油隔汽层（10mm）5) 聚苯乙烯泡沫塑料隔热层（待求）6) 一毡二油隔汽层（10mm）7) 水泥砂浆抹面（20mm）8) 砖墙（120mm）9) 水泥砂浆抹面（20mm）4、地坪1) 钢筋混凝土面层(80mm)2) 水泥沙浆抹面(20mm)3) 软木隔热层(待求)4） 二毡三油(20mm)5） 冷底子油一道6） 水泥沙浆抹面(20mm)7） 钢筋混泥土承重楼板层五

5、、设计参考资料：六、说明：1各冷间净高取4.5米。2制冰耗冷量采用经验数据估算，取其制冷机器负荷为6500大卡/吨·小时。3假定每天总开门次数为10次，每次进入冷库的操作人员为3人。七、课程设计指导老师： 目录一、冷库耗冷量的计算-6二、制冷压缩机和设备的选型计算-13三小结-18四、参考资料-18一、冷库耗冷量的计算（一） 各间的建筑面积（冷间长宽根据实际施工适当调整）有效面积F/m2建筑面积F建/m2有效容积V/m3长a/m宽b/m水果冷却间7.5515.1/63蔬菜冷却间10.521.0/64肉类冷冻间8.016.0/64水果冷藏间60.375.4211.199蔬菜冷藏间104

6、.8131.0366.8136肉类冷藏间42.252.8168.896不同冷间的面积计算：参考国家标准冷库设计规范GB 50072-2001，可得冷库或冰库的吨位计算公式：式中：冷库或冰库的计算吨位（）； 冷藏间或冰库的公称容积（3）； 冷藏间或冰库的容积利用系数； 食品的计算密度（3）；在本设计实例中，容积利用率为0.40；各冷却物冷藏间的高度取为H=3.5m，肉类冻结物冷藏间的有效堆放高度H=4.0m。取水果冷藏间为例，计算其面积如下： 水果冷藏间的吨位为27吨，水果的密度为320kg/m³。带入上述公式，可得：V=G×1000×=30×100035

7、0×0.4=214.3m³高度为H=3.5m，则平面面积为F1=VH=214.33.6=59.5同理，可求出其他各冷藏间的面积，如下表所示体积（m³）面积（）冷却物冷藏间（水果）214.359.5冷却物冷藏间（蔬菜）326.090.6冷却间1（水果）40冷却间2（蔬菜）59.5冻结间77.3冻结物冷藏间（肉类）12534.7在上述表格中， 冷却间的面积确定方法：冷却间每日进货量为10吨，采用搁架式，堆积四层，由公式G=F×g×n×241000×f式中，G-冷却间每日的冷加工能力 n-搁架利用系数 F-搁架各层水平面积之和 f

8、-每件冷却食品容器所占面积 g-每件食品净重由于冷却间冷加工对象是水果和蔬菜，假定它们是箱装食品，按规定，取n=0.7，采用集装箱，f=4，g=60kg，带入上式，对于冷却水果的冷却间，有：F=10×1000×460×0.7×24=40对于冷却蔬菜的冷却间，有f=4，g=40kg，带入上式，有：F=10×1000×440×0.7×24=59.5（二）室内外计算参数1、窒内计算温度冻结间：-23冷藏间：-18预冷间：-4贮冰间：-42、窒外计算温度取夏季空气调节平均温度，查表有湛江夏季空气调节日平均温度为30（三）库

9、房耗冷量的计算1.计算各房间围护结构传热耗冷量Q1围护结构传热系数K的确定：屋顶：屋盖（上下 ）（1）40厚预制混凝土板（2）180厚空气间层（3）二毡三油（4）冷底子油一道（5）20厚水泥沙浆抹面（6）30厚钢筋混凝土屋盖（7）1500厚空气间层（8）聚氯乙烯农用薄膜（9）250厚聚氯苯乙烯泡沫塑料（10）二毡三油（11）冷底子油一道（12）20厚水泥沙浆抹面（13）80厚预制钢筋混凝土板K1=2.1大卡/米2·时·K2=2.5大卡/米2·时·K3=0.14大卡/米2·时·屋顶总传热系数为：K=0.125大卡/米2·时&#

10、183;外墙：（1）20厚水泥沙浆抹面（2）240厚砖墙（3）20厚水泥沙浆抹面（4）冷底子油一道（5）隔汽层 冻结间：二毡三油预冷间：一毡二油储冰间：一毡二油冷藏间：一毡二油（6）隔热层 冻结间：250厚聚苯乙烯泡沫塑料预冷间：100厚聚苯乙烯泡沫塑料储冰间：150厚聚苯乙烯泡沫塑料冷藏间：200厚聚苯乙烯泡沫塑料（7）防潮层 冻结间：二毡三油预冷间：一毡二油储冰间：一毡二油冷藏间：一毡二油（8）240厚预制混凝土砖墙（9）20厚水泥沙浆抹面冻结间：K=0.127大卡/米2·时·预冷间：K=0.264大卡/米2·时·贮冰间：K=0.195大卡/米2&#

11、183;时·冷藏间：K=0.154大卡/米2·时·内墙：（1）20厚水泥沙浆抹面（2）240厚预制混凝土砖墙（3）20厚水泥沙浆抹面（4）冷底子油一道（5）一毡二油（6）隔热层 冻结间：250厚聚苯乙烯泡沫塑料贮冰间：150厚聚苯乙烯泡沫塑料冷藏间：200厚聚苯乙烯泡沫塑料（7）一毡二油（8）240厚预制混凝土砖墙（9）20厚水泥沙浆抹面冻结间：K=0.128大卡/米2·时·贮冰间：K=0.196大卡/米2·时·冷藏间：K=0.155大卡/米2·时·地坪：地坪（上下）（1） 80厚钢筋混凝土面层（2） 1

12、5厚水泥沙浆抹面（3） 一毡二油（4） 隔热层 冻结间：250厚软木预冷间：150厚软木贮冰间：200厚软木冷藏间：200厚软木（5）二毡三油（6）冷底子油一道（7）15厚水泥沙浆抹面（8）100厚预制钢筋混凝土板（9）架空层（10）60厚100号混凝土垫层（11）素土夯实冻结间：K=0.214大卡/米2·时·预冷间：K=0.319大卡/米2·时·贮冰间：K=0.253大卡/米2·时·冷藏间：K=0.253大卡/米2·时·围护结构传热面积的确定1 预冷间的传热面积F北36 × 4.2=151.2 F 西5

13、×4.2=21 F西=F东F地=276 F顶=F地2 冻结间的传热面积 F北12×4.250.4F北=F南F 西8×4.233.6 F西=F东 F地=96 F顶=F地 3.冷藏间的传热面积 F北12×4.250.4F北=F南 F东16×4.267.2 F西=8×4.2=33.6 F地=192 F顶=F地 4.贮冰间的传热面积 F南12×4.250.4F 西16×4.267.2 F地=192 F顶=F地维护结构耗冷量Q1的计算:室外计算温度tw=30，冻结间的库房温度tn= -23，冷藏间的库房温度tn= -18贮冰

14、间的库房温度tn= -4，预冷间的库房温度tn= -4理鱼间的温度tn= 0温差修正系数：库房与房外大气之间取n=1.0，库房与川堂之间取n=0.7库房与库房之间取n0.7表有太阳辐射影响的昼夜平均当量温度td有：td北=2.4，td南=3.1，td东=5.0，td西=5.0各个房间的耗冷量有：冻结间：北：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.127*50.4*-4-(-23)*0.7=85大卡/小时 南：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.127*50.4*(30+3.1)-(-23)*1.0= 359大卡/小时西：Q1=n&

15、#183;K·F·（tZP-tn）=0.127*33.6*-4-(-23)*0.7=57大卡/小时东：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.127*33.6*-18-(-23)*0.7=15大卡/小时地坪：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.214*96*30-(-23)*1.0=1089大卡/小时顶：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.125*96*30-(-23)*1.0=636大卡/小时总Q1=85+359+57+15+1089+636=2241大卡/小时预冷间：北：Q

16、1=n·K·F·（tZP-tn）=0.264*151.2*0-(-23)*0.7=643大卡/小时西：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.264×21×（30+5）-(-4) ×1.0=216大卡/小时东：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.264×21×（30+5）-(-4) ×1.0=216大卡/小时地坪：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.319×276×30-(-4) 

17、5;1.0=2993大卡/小时屋顶：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.125×276×30-(-4) ×1.0=1173大卡/小时总Q1=643+216+216+2993+1173=5241大卡/小时冷藏间：北：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.154×50.4×（-4）-（-18） ×0.7=76大卡/小时南：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.154×50.4×(30+3.1)-（-18） ×1.

18、0=397大卡/小时西：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.154×33.6×（-4）-（-18） ×0.7=51大卡/小时东：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.154×67.2×（30+5）-（-18） ×1.0=548大卡/小时地坪：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.253×192×30-（-18） ×1.0=2332大卡/小时屋顶：Q1=n·K·F·（tZP-tn）

19、=0.125×192×30-（-18） ×1.0=1152大卡/小时总Q1=76+397+51+548+2332+1152=4556大卡/小时贮冰间：南：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.195×50.4×（30+3.1）-（-4） ×1.0=365大卡/小时西：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.195×67.2×（30+5）-（-4） ×1.0=511大卡/小时屋顶：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=

20、0.125×192×30-（-4） ×1.0=816大卡/小时地坪：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.253×192×30-（-4） ×1.0=1652大卡/小时总Q1=365+511+816+1652=3344大卡/小时食品冷加工或储存时的耗冷量Q2的计算食品冷加工或储存时的耗冷量Q2的计算公式为：Q2=Q2a+Q2b+Q2c+Q2d（一） 食品在冷冻加工时的耗冷量：预冷间：Q2=+= =128大卡/小时冻结间：Q2=+=180.8大卡/小时其中G食品每日加工量（吨/24小时）h1，h2加工前后的

21、焓值加工时间B食品包装系数Cb包装材料的比热容（二） 食品在储存时的耗冷量冷藏间Q2=+=+=1356大卡/小时Q2总=128+180.8+1356=1664大卡/小时冰库贮冰耗冷量Q2由任务书有30×6500195000大卡/吨·小时库房通风换气的耗冷量Q3的计算冷库的耗冷量Q3=Q3a+Q3=+30nirn(Hm-Hn)=+30×3×1.42×(77.875-6.573)=25171大卡/小时Hw室外空气焓值Hn室内空气焓值n换气次数Vr冷藏间净容积ni操作人员数rn=空气重度电机运行耗冷量Q4的计算1.库房照明耗冷量Q4aQ4a=qa&#

22、183;F=4×（276+192+96+192）=3024大卡/小时其中qa为照明引起的耗冷量，取4大卡/米2·小时F为库房的面积2.电动机运行的耗冷量Q4bQ4b=860·N·=860·6.6·0.75=4257大卡/小时其中取0.75，N为电动机的功率，设计用3台，合计功率为6.6千瓦3.库门开启的耗冷量Q4c冻结间：Q4c=qm·Z·Ni=973·2·0.7=1311.8大卡/小时其中qm为库门每开启一小时的耗冷量，数值可以查表得出Ni为条件系数，取0.7Z为库房使用系数，取2冷藏间：Q4

23、c=qm·Z·Ni=815·2·0.9=1467大卡/小时其中qm为库门每开启一小时的耗冷量，数值可以查表得出Ni为条件系数，取0.9Z为库房使用系数，取2预冷间：Q4c=qm·Z·Ni=514·2·0.7=719.6大卡/小时其中qm为库门每开启一小时的耗冷量，数值可以查表得出Ni为条件系数，取0.7Z为库房使用系数，取2贮冰间：Q4c=qm·Z·Ni=598·1·0.5=299大卡/小时其中qm为库门每开启一小时的耗冷量，数值可以查表得出Ni为条件系数，取0.5Z为库房使

24、用系数，取1综合以上计算有Q4c总=1311.8+1467+719.6+299=3797.4大卡/小时4.库房操作工人的耗冷量Q4d冻结间（2个）：Q4d=n·qr·2=3·355·2=2130大卡/小时其中n为操作人员数，qr为每个操作工人单位时间产生的热量，数值可以查表得出冷藏间：Q4d=n·qr=12·318=3816大卡/小时其中n为操作人员数，qr为每个操作工人单位时间产生的热量，数值可以查表得出预冷间（2个）：Q4d=n·qr·2=3*240*2=1440大卡/小时其中n为操作人员数，qr为每个操作工人

25、单位时间产生的热量，数值可以查表得出综合以上计算有Q4d总=2130+3816+1440=7386大卡/小时计算电机运行耗冷量Q4总=Q4a+Q4b+Q4c+Q4d=3024+4257+3797.4+7386 =18384.4大卡/小时由以上的计算结果得出制冷压缩机的负荷QjQj=（n1Q1+ n2Q2+ n3Q3+ n4Q4）·R=(2241+5241+4556+3344) ·1+(1575+195000) ·1+25171·1+(2024+4257+3797.4+7386) ·1 ·1.12=254592大卡/小时=300千瓦其中

26、n1为维护结构传热量的季节修正系数，取1n2为食品热量的机械负荷折减系数，取1n3为同期换气次数，取1n4为冷间内电动机同期运转系数，取1二、制冷压缩机和设备的选型计算一 压缩机的选型计算选用一台单级压缩机4AV12.5，两台双级的压缩机S8-12.5，三台都是大连冷冻机厂出品。各台的性能第数如下表：         型号 项目4AV12.5S8-12.5压缩机型号4AV12.5S8-12.5制冷量(kcal/h)10.5×1048.20×104主电机功率kW5575 工质 R717R717能量

27、调节范围% 50/10010-100电源3P, 380V, 50Hz3P, 380V, 50Hz选的三台压缩机都为同一厂出，维修较方便，总制冷量为26.4×104 kcal/h，大于254592 kcal/h，足够使用。三台压缩机都用水冷却方式冷却。4AV12.5冷却水量为1.03.0m3/h，S8-12.5冷却水量为0.6m3/h.。1、- 23系统 拟采用一台S8-12.5单机双级压缩机组。 查得以下参数： 冷凝压力PK=1391.6 kPa 蒸发压力P0=151.6kPa 根据经验公式求中间温度： kPa 查得对应的中间温度：tm= 1.8，t7 =5.8 作出该循环理论的p-

28、h图，如图4， 图3 25 氨系统理论p-h图查出图中各点参数如下：参数点h1h2h3h4h5h6h7参数值(kj/)1428.4145216151459 1802 371.41215参数点V2V3参数值( m3/kg)0.810.33注： h4 h4 （h3h4），查制冷原理及设备P107公式（418）作以下计算： 1）吸气前重量流量： kg/h 2）吸气后重量流量 kg/h4）循环的理论排气量 m3/h5）压缩机的功率校核 （1）指示功率 KW （2）轴功率 KW 2、- 18系统 拟采用一台S8-12.5单机双级压缩机组。 查得以下参数： 冷凝压力PK=1352.5 kPa 蒸发压力P0

29、=207.67kPa 根据经验公式求中间温度： kPa 查得对应的中间温度：tm= 7，t7 =11 作出该循环理论的p-h图，如图4， 图3 25 氨系统理论p-h图查出图中各点参数如下：参数点h1h2h3h4h5h6h7参数值(kj/)1428.4145216151459 1802 371.41215参数点V2V3参数值( m3/kg)0.810.33注： h4 h4 （h3h4），查制冷原理及设备P107公式（418）作以下计算： 1）吸气前重量流量： kg/h 2）吸气后重量流量 kg/h4）循环的理论排气量 m3/h5）压缩机的功率校核 （1）指示功率 KW （2）轴功率 KW 3-

30、4系统采用一台4AV12.5来制冷。同样可以得到其轴功率为52KW。总结以上全部功率为178KW205KW，所以选用的压缩机够用。二、冷凝器的选型计算根据湛江的地理位置，水源丰富，选择立式冷凝器，冷凝温度t1=35，进水温度ts1=30，出水温度ts2=321. 冷凝负荷为：Ql=G（i3-i8）=310 （434-193.7）=116543大卡/小时2. 对数平均温差tm=3.923.传热系数采用K=650千卡/米2··时Fl=50米24.冷却水量W=58米3/时根据以上的计算选取两台LN-30的冷凝器。冷风机选用：KJL400膨胀阀的选择：选用热力膨胀阀三、制冷机的辅助设备的选型计算1. 中冷器的选型：中冷器采用立式蛇型盘管式中冷器的直径：d=0.0188=0.0188=0.46m 中冷器蛇型盘管的冷却面积：F=135Qzj为中冷器蛇型盘管的热负荷。Qzj=Gd（h3-h7）=308（400.12-100）=92457大卡/小时选用两台ZL3.5的