水果冷藏库冷库课程设计

设计题目烟台300t装配式水果冷藏库1、冷库的概况…………3、设计计算书…………23.1、设计依据……………3.2、制冷负荷计算………………………3.2.1、设计参数…………3.2.2、冷间内各项冷负荷计算…………3.2.3、库房冷却设备负荷Qα……………3.2.4、机械负荷Q………………………3.3、制冷机器设备的选型计算…………3.3.1、制冷循环参数的确定……………3.3.2、制冷压缩机的选型计算…………3.3.3、冷却水系统的选型计算…………3.3.4、冷却设备的选型计算……………3.3.5、节流阀的选型计算………………3.3.6、辅助设备的选型计算……………3.4制冷管道设计计算……………………3.4.1、管径的选择………………………3.4.2、管材的选用………………………3.4.3、管道的伸缩和补偿………………3.4.4、管道的隔热……………………...1.1、冷库的用途、规模情况该冷库位于烟台市，冷库仅有冷却物冷藏间，容量分别为300t,主要用于冷藏苹果。库址站台位置夏季空调室外计算干球温度室外计算相对湿度室外计算焓值室外风速大气压力东经北纬烟台1.3、冷库的平面布置图该冷库的冷藏吨位为300吨，则冷却物冷藏间就有1间，则每间的冷藏量为3(1)冷间的面积计算V₁—各冷藏间的公称体积(m²);n—冷藏间的容积利用系数；其中η=0.8。根据上式得，净高为4.8m,堆码高度为3.5m。则冷却物冷藏间有效使用面积为1250/3.5=357.2m²,)则净长和净宽分别为20m和17.86m:(2)、冷库的平面布置图4(1)满足食品冷加工工艺要求；(2)系统要运行可靠，操作管理方便，有安全保障；(3)系统应优先采用新设备、新工艺及新技术；(4)要考虑经济性。级油分离器→中间冷却器→高压级压缩机→油分离器→冷凝器→贮液桶→中冷器→高压液体调节站→节流阀→低循桶→氨泵→低压液体调节站→蒸发器进口→蒸发器出口缩机→油分离器→冷凝器→高压贮液器→高压液体调节站→节流阀→低压循环桶→氨泵→低压液体调节站→蒸发器进口→蒸发器出口(1)采用制冷系统：单级氨制冷系统；(2)蒸发温度回路：冷藏间采用—10℃回路，(3)供液方式：氨泵供液；(4)融霜方式：冷藏间采用干式冷风机，故采用热氨融霜方式；(6)冷间冷却方式：直接冷却方式。5(1)库房温湿度条件：冷藏间温度为0℃,相对湿度为85%;(2)冷却设备及气流组织：冷藏间采用干式冷风机配均匀送风道，送风道由依据《冷库制冷设计手册》和依据《冷库设计规范》,按照设计要求(基础资料、设计参数、各库房冷藏容量、冷加工能力、平面布置图等)对整个制冷系设计参数冷间室外计算温度夏季通风室外设计计算温度冷间设计温度冷间设计相对湿度冷间进库温度冷间出库温度冷间冷加工时间T冷藏间3.2.2、冷间内各项冷负荷计算(1)维护结构传入热Q₁Q=K●F·a(t-t,)a—维护结构两侧温差修正系数，查《制冷装置设计》表2-2-2可得；tw—维护结构外侧计算温度℃,当计算外墙、顶棚时，按规定值取；当计6国护结构出称端各构造层的绝缓系数RD(m2*K/W)冷却物冷藏间4.44围护结构名称外墙构造后的传热冷却物冷藏间0.225225225系数K(W/m2屋顶0.184501845地面地面0.581395549围护结构名称外墙发性聚羊乙烯泡冲塑料(入=0冷却物冷藏间0.20268屋顶0.26474地面0.08084单护结构传入热1合计合计西外墙地面面和m2传热系数K(W/m;计算温度℃车内外温基△修正系故。979.689685.7874.57707的270.680685.7的874.57707357.2好357.20,.1829同3426,772088231.18542G′—冷间每天进货量(kg);G′=1200*1000*8%=9600h₁、h₂—货物进出冷间的焓值kJ/kg;t₁—包装材料或运载工具进入冷间时的温度，℃;t₂—包装材料或运载工具在冷间内降温终止时的温度一般为库房设计温G′=1200*1000*8%=96000kg冷间货物放热量Q₂冷间h₂TB冷藏间01507(3)通风换气冷负荷Q₃n—每日换气次数，取2次；pn—冷间内空气密度，kg/m通风换气冷负荷Q3冷间nVQ₃冷藏间32(4)电机运行热当量Q₄Q₄=ZN,·5·p₁×10³ξ—各热转化系数，取1;p;—各电机运转时间系数，取1。假设冷间的单位制冷负荷为115W/t,则单个冷间Qq假设=115Gn=115×选用大连冷冻机生产的KLL-250型落地式氨空气冷却器，蒸发面积为256平方米，该风机配用两台电动机，每台机功率为2.2KW,共4.4kW,那么冷间电电机运行热当量Q冷间N;(kW)冷藏间118各冷间冷却设备负荷Q。汇总表冷间Q₂Q₃Q₅Q假设冷藏间Q₀的误差为2%<10%,说明选用的冷风机合理。(5)操作管理冷负荷Qs操作管理冷负荷Q冷间qdFVnMnQ₅冷藏间22055330Q。=1.1Q₁+PQ₂+Q₃+Q₄+Qs9冷间Q₂Q₃Q₅Q假设冷藏间式中：R—制冷装置管道和设备等冷量损耗补偿系数，取1.07nk—维护结构传热量的季节修正系数，取1.00;nzk—机械负荷折减系数，冷却物冷藏间取0.6;n₄k—冷间电动设备的同期运转系数，冷却物冷藏间和取1;nsk—冷间同期操作系数，冷却物冷藏间取1;机械负荷Q冷间n₂Q₂n₃Q₃n₅Q₅R冷藏间(1)蒸发温度tz的确定由于蒸发器是直接布置在库房的，一般比库温低8～10℃,故冷却物冷藏(2)冷凝温度t₁的确定根据烟台地区的水文地质条件及气象条件，采用冷却水循环冷却。冷凝器的进水温度t=t,+△=25.9+3=28.9℃(其中t,为室外空气湿球温度，△为冷却塔的冷幅高),冷凝器的出水温度为t=ts+2=28.9+2=30.9℃(立式冷凝器式中△tm—对数平均温差，取值范围为4～6℃,取4℃。由此计算出冷凝温度(3)吸入温度t.的确定(4)过冷温度t的确定冷却物冷藏间的过冷度t,为3℃;(5)制冷循环压缩机的级数确定这个冷库要求冷却物冷藏间的温度为0℃,蒸发温度为-10℃;当冷凝温度为34℃时，相应的冷凝压力为P1=13121Kpa,当冷却物冷藏间蒸发温度为-10℃时，相应的蒸发压力为Pz=2908Kpa;按照冷凝压力和蒸(a)单级压缩机的选型：如图1,取过冷度3℃,节流前氨液的温度tg=31℃。h1=1456.849kJ/kg;v1=0.4237m3/kg;h2=1678.042kJ/kg;h3=h4=343.757kJ/kg;h2′=362.91kJ/kg,λ=0.74图单位制冷量：90=h-h₃=1456.849-343.757=1113.1kJ/kg=0.015(m³/s)=53.6(m³/h)S(b)查看压缩机产品目录，选用一台烟台冷冻机厂生产的2AV-10单级活塞式制压缩机的型号蒸发温度(℃)冷凝温度(℃)标准工况制冷量转速理论排气量(m³/h)功率(kW)(c)校核(1)冷凝器的选型计算①冷凝器的热负荷计算单级压缩循环(见图1)②冷凝器面积计算△t—对数平均温差，取值范围为4～6℃qr—冷凝器单位面积热负荷，kW/m²,取3.4kW/m²。③选用大连冷冻机厂的冷凝器WN-20一台，其技术参数如下：型号换热面积(m²)壳体直径(mm)高(mm)重量(kg)WN-203.3.4、节流阀的选型计算(1)流量计算(2)通道截面积计算得有式中G—流经节流阀的制冷剂流量，kg/s;p₁—节流阀前液体的密度，取594kg/m²;C₀—流量系数，取0.35。冷藏间选用1型号为DL21W-40TP节流阀，其技术参数如下：型号公称通径mm适用温度公称压力重量(kg)DL21W-40T2-240-804(1)油分离器的选型计算w—油分离器内气体流速，取0.15m/s。选用YF-40(大冷)一台，其技术参数如下：型号容器类别外形尺寸(mm)重量(kg)壳体直径高(2)贮液器的选型计算选用大冷ZA-1.5一台，其技术参数如下：型号容积(m³)容器类别外形尺寸(mm)重量(kg)长通体直径高(3)汽液分离器的选型计算w—气体制冷剂流速，取w=0.5m/s。气液分离器桶身高度一般为桶身直径的3-4倍，即：H₀=3-4D₄回路型号筒体尺寸D主要尺寸重量kgLHAF-50(4)低压循环桶的选型计算①低压循环桶桶径计算 式中V。—压缩机(双级压缩时指低压机)的理论输气量，m²/s;λ—压缩机(双级压缩时指低压机)的输气系数；w—低压循环桶内气体流速，取0.5m/s;ξ—低压循环桶的面积系数，取1;n—低压循环桶气体进口个数，取1。Va=(0.2V+0.6V+rq₆)/0.7;9=0.68m³/h=0.00019m³/sVa=(0.2V+0.6V+rqs)10.7=(0.2×0+0.6×0.016+540·0.00019)/0.7=0.16m³采用540～720s。型号容器类别外形尺寸(mm)重量(kg)壳体直径高(5)氨泵的选型计算u′—该蒸发温度下液体制冷剂的比容，m²/kg;β—氨泵的供液倍率，取3～4。由于选用1个低压循环桶，故氨泵也选用1台。冷藏间、冻藏间均选用型号流量扬程转速效率%轴功率电机功重量率(kW)(6)排液桶的选型计算型号容积(m³)D重量PYA-11(7)空气分离器的选型依据冷库的规模，冻藏回路选择大冷生产的KF-32空气分离器，参数如下表：型号mm换热面积重量kg(8)集油器的选型型号容器类别外形尺寸(mm)重量(kg)壳体直径高(9)干燥器和过滤器的选型①氨干燥器的选型型号公称口径(mm)外形尺寸(mm)宽高②氨气过滤器的选型选用QG-65的氨气过滤器一个，其技术参数如下：型号外形尺寸(mm)重量(kg)宽高3.4制冷管道设计计算(1)回汽管管径的计算p—氨气的密度，取2.69kg/m²;[w]—制冷剂限定流速，取14m/s。(2)管子的总阻力校核略(1)材料②冷凝器的冷却水采用镀锌钢管；③润滑油管采用A10碳素钢管。(2)壁厚一般取试验压力的2/3或3/4,试验压力取1.2MPa;At>31℃,所以需要热补偿。由于管道直管段不超过100m,故采用L形自然管道隔热层的最小厚度可按公计算。λ2—隔热材料的导热系数，取0.047W/m·K;α₂—管外侧隔热层外表面空气的放热系数，取8.141W/m²·K;qv—冷风机的风量m²/hφ,—库房冷却设备负荷Wβ—配风系数；冻结间采用β=0.9~1.1,冷却间、冷藏间采用β=0.5~0.6m³/w·h冷藏间q=0.5×35.193×10³=17597m³/h1风管的管道计算库房实际总风量为17597m³/h,冷风机额定风量19560m³/h1.拟定风口平均流速6m/s,取n=26个每两个风口间距为1.5m,则风道总长度为19.5m,孔口流量系数取μ=0.6每个出风口的面积大约为侧孔静压流速没断面1处的空气流速v贝断面1气压P=60+18.15=78.15PaP=P₂-(Rl+Z)-₂=P₁+P,-(RI+Z),-₂管段1—2的摩擦阻力：已知风量L=17597m²/h,D₁=1.08m查表得取近似的D=1.08作为平均直径查得R=0.20管段号风量Q管道尺