常州某冷库设计说明书要点

1、摘要 31. 设计基本资料1.1设计目的31.2设计要求 31.3设计题目31.4设计指标 31.5设计背景31.6设计地点室外气象参数 42. 冷库工况确定2.1冷库工况和吨位分配 52.3库房平面设计62.4围护结构换热系数的确定62.5确定围护结构绝热层厚度63. 库房冷负荷的计算3.1围护结构热流量63.2货物热流量83.3通风换气热量量93.4电机运转热流 103.5冷间操作热流量 123.6冷间机械负荷124. 设备选型4.1冷凝温度与蒸发温度的确定124.2制冷原理的热工计算 134.3压缩机的选择计算144.4冷凝器的选择计算 154.5冷风机选择计算154.6中间冷却器的选择

2、计算 164.7油分离器的选择计算 174.8高压贮液器的选择计算184.9低压循环贮液器的选择计算184.10集油器的选择计算 194.11氨泵的流量 194.12设备汇总 205. 参考文献 216. 设计小结 22摘要生产性冷藏库主要建设在大中城市、人口较多的水陆交通枢纽，专门贮藏经过冷加 工的食品，以工调节淡旺季节、保证市场供应、提供外贸出口和做长期贮备之用。其特 点是冷藏容量大并考虑多种食品的贮藏，其冻结能力小仅用于长距离调入冻结食品在运 输过程中软化部分的再冻及当地小批量生鲜食品的冻结。压缩式制冷是根据制冷原理将压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器，以及为了使制冷效能更高、运行更安全的辅

3、助设备（如油分离器、贮液器、气液分离器、循环储液桶、集油器、放空气器、阀件、仪表等） 用管道连接组成的一个闭合制冷循环。关键词：压缩 冷藏库 节流 中间完全冷却1.设计基本资料1.1设计目的：制冷技术课程设计是热能动力工程专业（制冷与空调方向）在学完 制冷原理与设备理论课后，所必须进行的实践性教学环节，通过制冷工程设计训 练，使学生巩固和加深制冷技术的理论教学内容，培养学生实践能力，提高学生 分析问题和解决为工程实际问题能力。1.2设计要求：要求综合应用多种专业技术知识完成制冷系统的工程设计。要求了 解和掌握一般的设计方法、步骤和技能。重点在设计方法、步骤、查阅资料等技 能的训练，以加强工程设

4、计能力的培养。1.3设计题目：常州地区某冷库制冷系统的设计1.4设计指标：中型生产型性冷藏库1.5设计背景：1）常州市某冷库是一个中型的生产性冷库，主要生产冻鱼虾。冷库主要包括冻结 间以及冻结物冷藏间两大部分。主要加工环节为：经过整理后的冰鲜鱼虾先放入冻 结间冷冻后，再放入冻结物冷藏间进行冷藏。2）冻结间（存放鱼虾）：相对湿度90%- 95%温度-23 C。冻结间1、2存放虾，每 间生产能力为97t/d ;冻结间3、4存放冻鱼，冻结间3的生产能力为78t/d，冻结 间4的生产能力为97t/d 003）冻结物冷藏间（存放冻结后的鱼虾）：相对湿度90%- 95%温度-20 C,其冻结物 冷藏间的每

5、间的冷藏吨位为 352.67t o4）每日进货量，按冷间的冷藏量的 5%+算。5）最大班工作人数：6人。1.6常州室外气象参数：1）地理位置：北纬31 46，东经119 57；海拔9.2m2）夏季室外空气调节日平均温度：32 C；3） 夏季室外通风日平均温度：32C；4）夏季室外平均每年不保证50小时的湿球温度：28.2 C；5） 室外最热月平均相对湿度：82%;6） 夏季室外通风计算相对湿度：66%;7）夏季室外风速：1.5 m/s ;2冷库工况确定2.1冷库工况和吨位分配库房名称相对湿度温度生产能力存放物冻结间1, 290 95%-23oC97t/d虾冻结间390 95%-23oC78t/

6、h 2冻鱼冻结间490 95%-23oC97t/h冻鱼冻结冷藏间5.6.790 95%-20oC352.67t/h冻结后的鱼虾2.2围护结构换热系数的确定2.2.1冷库外墙、屋顶、地面保温层结构外墙：由外到内依次为370mn外墙、聚氨酯氢凝防潮隔气层、150mm单面聚氨酯彩 板粘贴（聚氨脂容重不小于37mm。地基：由上到下依次为：125mm的620号钢筋混凝土粘结层、0.2mm厚聚氨乙烯薄 膜一层采用同质漆粘接满贴、250mm?聚苯板烯板分两层下层150厚上层100厚用聚氨 酯粘贴并灌缝离墙50mm留缝并用聚氨酯灌缝、0.2mm厚聚氯乙烯薄膜一层采用同质胶粘 接满贴、20mm水泥沙浆找平层、架

7、空层。顶层：有上到下依次为：3mm厚SBS防水卷材两道、刷基层处理一遍、20mm水泥 沙浆找平层、钢筋混凝土现场施工、刷素水泥沙浆一道、 250厚聚氨酯喷涂、20厚白水 泥沙浆抹面。2.2.2 计算各面传热层系数传热系数:w/ m2 0 C11 12 .126其中：aw 围护结构外侧表面传热系数 w/ m2 0 C耳一围护结构内侧表面传热系数 w/ m2 0 C。-各层隔热材料的导热率 w/m2 °C。2.2.3冻结间(1) 外墙传热系数：代入数据得外墙传热系数k=1心/23+0.37/0.8141+0.15/0.0314+1/29)=0.19W/(m2°C )(2) 地面

8、传热系数：代入数据得地面传热系数k=1/(1/8+0.125/1.5468+0.0002/0.0465+0.25/0.043+0.0002/0.047+0.02/0.9 304+1/29)=0.16 W/(m 2C)(3) 顶层传热系数：代入数据得顶层传热系数k=1/(1/23+0.02/0.9304+0.25/0.0314+0.02/0.9304+1/29)=0.12 W/(m 2C)2.2.4冻结物冷藏间(1) 外墙传热系数：代入数据得外墙传热系数k=1/(1/23+0.37/0.8141+0.15/0.0314+1/8)=0.19W/(m2C)(2) 地面传热系数：代入数据得地面传热系数

9、k=1/(1/8+0.125/1.5468+0.0002/0.0465+0.25/0.043+0.0002/0.047+0.02/0.9 304+1/8)=0.16 W/(m 2C)(3) 顶层传热系数：代入数据得顶层传热系数k=1/(1/23+0.02/0.9304+0.25/0.0314+0.02/0.9304+1/8)=0.12 W/(m 2C)3库房冷负荷计算3.1围护结构热流量按照下式计算匕二仏A a兀j式中匕一一维护结构热流量(W;Kw维护结构传热系数w/ (m c)；Aw维护结构传热面积(m)；a维护结构两侧温差修正系数；入维护结构外侧的计算温度(C)入维护结构内侧的计算温度(C

10、)维护结构热流量计算表如下:库房名称及库 温围护结 构名称室外计 算温度（C ）t w计算面积（mJK0 (w/ mc)库内外温差（C） tw-t nQ1 (W)北外墙12.0 -5.00 60.00 0.19689.7东外墙18.0 '5.0090.000.191034.55冻结间（01）南外墙32.0012.05.0060.000.1955.0068.723C地坪18.012.0216.00.161330.56屋顶18.012.0216.00.121710.72合计5455.23北外墙12.0 '560.000.24689.7南外墙12.0560.000.24689.7冻结

11、间（02）地坪32.0018.012.0216.00.2655.001330.5623C屋顶18.012.00216.00.301710.72合计4420.68北外墙12.05.00 ()0.00 0.19689.7冻结间（03）东外墙18.05.0090.000.191034.55南外墙32.0012.05.0060.000.1955.0068.723C地坪18.012.0216.00.161330.56屋顶18.012.0216.00.121710.72合计5455.23北外墙12.0560.000.24689.7冻结间（04）南外墙32.0012.0560.000.2455.00689.

12、723C地坪18.012.0216.00.261330.56屋顶18.012.0216.00.301710.72合计4420.68东外墙3051500.191556.1南外墙125600.19622.44冷藏间（05）北外墙32.00125600.1952.00622.4120C地坪30.012.0360.00.162096.64屋顶30.012.0360.00.122695.68合计7593.3南外墙12.0560.000.191556.1冷藏间（06）20C北外墙12.0560.000.19622.44地坪32.0030.012.0360.00.1652.002096.64屋顶30.012

13、.0360.00.122695.68合计6970.86冷藏间（07）东外墙32.003051500.1952.001556.120C南外墙125600.19622.44北外墙125600.19622.41地坪30.012.0360.00.162096.64屋顶30.012.0360.00.122695.68合计7593.3围护结构总负 荷41. 909 kw3.2货物热流量3.2.1货物热流量计算公式如下：:一 m A 小3.6 t式中一货物热流量（W;m 冷间的每日进货质量（kg）；hi 货物入冷间开始温度时的比焓（kJ/kg ）；h2货物在冷间终止降温时的比焓（kJ/kg ）；t 冷加工时

14、间（h）。3.2.2冷间每日进货质量 m应按如下规定：1冻结间应按设计冷加工能力计算；2有从外库调入货物的冷库，其冻结物冷藏间每间每日进货质量应按该间计算 吨位的5%计算。3.2.3货物热流量计算表如下房间装载能力（吨或吨/ 天）日进出 货量G（吨）进库温度t1 （C）食品比热Cp1 (kJ/(kg *k)终止温度t2C加工实 践 T（h）冷负荷Q2（kW）冷却间197.0016.1710.001.9-23.004.0027.736冷却间297.0016.1710.001.9-23.004.0027.736冷冻间378.001310.001.9-23.004.0022.2986冷冻间497.0

15、01810.001.9-23.002.0027.44冷藏间5352.67.0017.3-23.001.9-20.0024.00-3.4899冷藏间6352.67.0017.3-23.001.9-20.0024.00-3.4899冷藏间7352.67.0017.3-23.001.9-20.0024.00-3.4899合计94.74093.3通风换气热流量3.3.1通风换气热流量计算公式如下:心儿 3a f 二丄*hn nVn 儿.30nJn 九 - hn3.6 |L 24（6.1.14 ）式中3操作热流量（W；3a冷间换气热流量（W3b操作人员需要的新鲜空气热流量（Wn每日开门换气次数，可采用2

16、3次；Vn 冷间内净体积（m；hw冷间外空气的比焓（kJ/kg ）;hn冷间内空气的比焓（kJ/kg ）n 冷间内空气密度（kg/m3）nr操作人员数量；24-1d换算成24小时的数值30-每个操作人员每小时需要的新鲜空气量根据设计要求有：hw = 308kJ/kg , hn= 253.12kJ/kg, n=3,3.3.2冷冻间的通风换热量：J3a =1 *308 -253.1235216 4 1 1.323.6 H24= 19.3347(kw)3.3.3冷藏间的通风换热量3.6308 -253.1235360 3 】1.32I243亠处 3 =19.3347 24.168 =43.503（k

17、w）3.4电动机运转热流量计算公式如下：门=1000' Pdb式中 一电动机运转热流量（W;Pd电动机额定功率（KW；热转化系数，电动机在冷间内时取1；b 电动机运转时间系数，对空气冷却器陪用的电动机取1在这里直接取Q=16kw （经验值）3.5操作热流量3.5.1冷间操作热量计算公式为:甘宀；"討r式中一操作热流量（W;d每平方米照明热流量，冷却间、冻结间、冷藏间和冷间内穿堂，可取2.3W/ m2；nk每日开门换气次数，为3次Vn 冷间内净体积（用）；hw冷间外空气的比焓（kJ/kg ）；hn冷间内空气的比焓（kJ/kg ）；M空气幕效率修正系数，可取 0.5 ;几冷间内空

18、气密度（kg/m3）;33 每日操作时间系数，按每日操作 3小时计算；24nr操作人员数量，6人r每个操作人员产生的热流量（W）冷间设计温度等于-20 C时，宜取412W：5a =d Ad =2.3* 360* 3 = 2.484(kw)r'，J 5bLnjkVn hw - hn M 03.624=6.80625(kw)r33：5c*n r* r *6* 412 =309(w)24243 nr："=0.309(kw)24=: Ad nknkVn hw hn M n?nj：r =9.59925(kw)3.6 24243.6冷间机械负荷计算:：j = R（n, 1 门八2 门八.

19、3 n广4 5）式中 "j机械负荷（W;ni 维护结构热流量的季节修正系数，取1;n2货物热流量折减系数；n3 同期换气系数，宜取 0.51.0 ;n4 冷间用的电动机同期运转系数；n5 冷间同期操作系数；R 制冷装置和管道等冷损耗补偿系数，直接冷却系统宜取1.07，间接冷却系统宜取1.12 ;冷间机械负荷 Q= 220.155kw取制冷系统的工作时间系数为0.75得出制冷系统需要配置的制冷量为Q0 二 Qj /0.75 二 220.155/0.75 二 293.540(kw)4设备选型4.1冷凝温度与蒸发温度的确定4.1.1冷凝温度的确定：根据实用制冷工程设计手册P141表3-2选

20、用立式管壳式冷凝器11 冷却水进口温度Ct2 冷却水出口温度C9 m-冷凝器中平均传热温差，取最小值冷却水温升t2-t 1,取23C当t -30C时取下限tk= （20+24） /2+7=29 C 冷凝压力 Pk=12.3788 X 105Pa4.1.2蒸发温度的确定蒸发温度取33 C蒸发压力P°=1.036 X 105Pa压缩比 H/po=11.95>8采用一级中间完全冷却双级压缩式制冷系统4.1.3中间温度的确定由实用制冷工程手册P44查得t m=0.4t k+0.6t 0+3=0.4 X 29+ 0.6 X( 33) +3二一5.2 °C4.2制冷原理的热工计算

21、4.2.1原理图如下4.2.2根据原理图得到的压焓图如下4.2.3通过氨的P h图得到:kJ/kghi=1427.8kJ/kgh? =1615.6kJ/kg 佗=1460.8kJ/kghu =1635.8h5=321.7kJ/kgh8=h7=301.6kJ/kg单位制冷量 q 0=hi h8=1106.1 kJ/kg制冷剂的质量流量M R = 293.54 = o.26538(kg/s)q01106.14.3压缩机的选择计算根据冷间机械负荷A=293.54KW选用4台S8-12.5型单机双级制冷压缩机所配电动机功率为6.6kw其单台制冷量78KW低压气缸容积424riVh 高压气缸容积141n

22、Vh气缸直径125 mm4.3.1高压级输气系数：-ip21 1Z = 0. 94 - 0.085-1)查实用供热手册P156=0. 94 0.0854.3.2低压级输气系数-10.8047= 0.94 0.085 -1.238卜0.1036-0.01 丿-1 =0.7854.4冷凝器的选择计算冷凝器的热负荷： k=M ( h4- h5)=0.148 X( 1953-663) =190.9KW冷凝器传热面积的确定:418.26766 1033000=139.42 m2根据制冷辅助设备P1选用LN- 150型立式冷凝器2台单台设计压力2.0Mp冷却水用量209.13m/h4.5蒸发器冷风机的选择

23、计算4.5.1蒸发面积的确定根据实用制冷工程设计手册P730查得冷风机传热系数K取13.9W/ mc总设备冷负荷为220.155KW蒸发面积220.155 10313.9 8_=1979 m24.5.2冷风机风量的计算各房间的风量按qv=B q计算qv冷风机的风量mVh库房冷却设备负荷W配风系数；冻结间采用B =0.91.1,冷却间、冷藏间采用B =0.50.6m3/w h各房间风机风量计算：略4.5.3风机的选择根据系列制冷设备P5冻结间1、2、3、4均选用 大连雪山DD71-350/3 12 L参数:蒸发面积350 m?、冲霜水量4t/h轴流风机型号：LEF 7总风量10000riVh、全

24、压270Pa配套电动机型号:YLZ 4总功率2.2kw房间5、6、7均选用光滑U形直式顶排管：排管直径D38，液体集管D57,气体集管D76,角钢250*54.6中间冷却器的选择计算4.6.1中间冷却器直径的确定°.8。4 °.348 = 0.526m0.54 VV 0.0188 = 0.01883600Wz:，Wz入一氨压缩机高压级的输气系数v氨压缩机高压级的理论输气量W中间冷却器内的气体速度不应大于0.5m/s4.6.2中间冷却器蛇形管冷却面积应按下式计算冷库设计规范P42 6.37Azkz中间温度t m=- 5.2 C中间冷却器的热负荷 z=MR- (h5- h8)=

25、0.26538* (321.7-301.6 ) =5.334(kw)2.3lg29-(-0.2)2.3 lg29 - 0.2二 6.6 C-0.2-：；-5.2式中 9 1冷凝温度9 z中间冷却温度9 c中间冷却器蛇形管的出液温度应比中间冷却器温度高35C35.334 102Az5.82 m500 6.64.6.3中间冷却器的选择根据计算由制冷辅助设备查得选用 ZL-3.0系列其中：外径600mm4.7油分离器的选择计算dy4V3600 二Wy-0.01880.435 1410.3选用YFA-65TL型填料式油分离器由冷库设计规范P43 6.3.9其主要尺寸及接通管径=0.27m查得d1 65

26、mm D。412mm H 2365mm h1 1440mm h 2332mm4.8咼压贮液器的选择计算<PVz = = v、qm由冷库设计规范已6.3.12查得取 1:取 70%v每小时氨液的总循环量取 0.00169 m3/kg qm =3600 0.148=532 kg/s壳休尺寸氨管接口D: 800 mmd1 40mmS: 12mmd2 32mml : 3000mmd3 20L: 3970mm主要尺寸l 1 320mml4 250mm12800mml5 1400mm1 x5323,Vz0.00169 =1.28 m/s0.7根据冷冻空调设备大全P298选用ZA- 3.5型贮液器4.9低压循环贮液器的选择计算dd4 V=0.01883600二Wd dndVW