1000吨果品冷藏库库房冷负荷计算方案

1000吨果品冷藏库库房冷负荷计算方案1.1围护结构热流量计算根据资料[1]第6.1.6条：Φ1=KwAwα(tw-tn)（3-1）式中Φ1—围护结构热流量（W）；Kw—围护结构的传热系数[W/(m2·℃)]；Aw—围护结构的传热面积（m2）α—围护结构两侧温差修正系数，（根据资料[1]附录B表B.0.1-1采用）；tw—围护结构外侧的计算温度（℃）；tn—围护结构内侧的计算温度（℃）。1.1.1维护结构传热面积Aw应符合下列规定：1）屋面、地面和外墙的长、宽度应自外墙外表面至外墙外表面或外墙外表面至内墙中或内墙中计算，如图3-1中的l1、l2、l3、l4；2）内墙长、宽度应自外墙内表面至外墙内表面或外墙内表面至内墙中或内墙中至内墙中计算，如图3-1中的l5、l6、l7、l8；3）外墙的高度：自地坪的隔热层下表面至屋顶隔热层上表面计算，h1=7.038m；4）内墙的高度：自地面至屋顶隔热层下表面计算，h2=6.229m；图3-1屋面、地面、楼面、外墙和内墙长、宽度例图l1=18.37m，l2=15.37m，l3=12.37m，l4=15m，l5=17.074m，l6=17.537m，l7=11.537m，l1=15m；1.1.2围护结构热流量计算表围护结构两侧的温差修正系数a值由资料[1]表B.0.1-1根据热惰性指标查得。表3-1围护结构热流量计算表冷间序号结构名称tw（℃）tn（℃）A（㎡）KW/(m2•℃)）aΦ1（W）1南外墙26.10129.290.251.1927.97东外墙26.1087.060.251568.07西外墙26.1087.060.251.1624.87北内墙100106.350.461489.23地坪26.10227.240.30.2355.85屋顶26.10227.240.221.31696.23合计4662.222南外墙26.10129.290.251.1927.97东外墙26.1087.060.251.1624.87西外墙26.1087.060.251568.07北内墙100106.350.461489.23地坪26.10227.240.30.2355.85屋顶26.10227.240.221.31696.23合计4662.223北内墙100106.350.461489.23东外墙26.10105.570.251688.84西外墙26.10105.570.251.1757.73南内墙26.10106.350.251691.96地坪26.10275.550.30.2431.51屋顶26.10275.550.221.32056.87合计5118.144北内墙100106.350.461489.23东外墙26.10105.570.251.1757.73西外墙26.10105.570.251688.84南内墙26.10106.350.251691.96地坪26.10275.550.30.2431.51屋顶26.10275.550.221.32056.87合计5118.145南内墙100106.350.461489.23东外墙26.10105.570.251688.84西外墙26.10105.570.251.1757.73北外墙26.10129.290.251.1927.97地坪26.10282.350.30.2442.16屋顶26.10282.350.221.32107.61合计5411.536北内墙100106.350.461489.23东外墙26.10105.570.251688.84西外墙26.10105.570.251.1757.73南外墙26.10129.290.251.1927.97地坪26.10282.350.30.2442.16屋顶26.10282.350.221.32107.61合计5411.53总计30387.781.2货物热流量计算根椐资料[1]第6.1.9条：（3-2）Φ2—货物热流量（W）；Φ2a—食品热流量(W)；Φ2b—包装材料和运载工具热流量(W)；Φ2c—货物冷却时的呼吸热流量(W)；Φ2d—货物冷藏时的呼吸热流量(W)；m—冷间的每日进货质量(kg)；（根据资料[1]P32，存放果蔬的冷却物冷藏间，不应大于该间计算吨位的8%计算，本设计中按5%计算）h1—货物进入冷间初始温度时的比焓(kJ/kg)；h2—货物在冷间终止降温时的比焓(kJ/kg)；（h1、h2查资料[2]P151表5-2-5“食品含热量”）t—货物冷加工时间(h)；（24小时）Bb—货物包装材料或运载工具质量系数；（查资料[1]第6.1.11条）Cb—货物包装材料或运载工具的比热容[kJ/(kg·℃)]；（查资料[2]P149表5-2-4）t1—货物包装材料或运载工具进入冷间时的温度(℃)；（资料[1]第6.1.12条，延安地区苹果生产旺月为9月份，根据资料[1]P33表6.1.12查得温差修正系数为0.83，则t1=26.1×0.83=21.663℃）t2—货物包装材料或运载工具在冷间内终止降温时的温度(℃)；Φ＇—货物冷却初始温度时单位质量的呼吸热(W/kg)；Φ＇＇—货物冷却终止温度时单位质量的呼吸热流量(W/kg)；(资料[2]P147表5-2-3)mz—冷却物冷藏间的冷藏质量(kg)；1/1.6—1kJ/h换算成1/1.6W的数值。将所有数据代入公式（3-2），列表计算结果见表3-2表3-2货物热流量计算表冷间序号G/tm/tt1/℃h1kJ/kgt2h2(kJ/kgTBbCbΦ'Φ''Φ2（W）11005021.663351.300271.67240.252.510.1270.0116871.6321005021.663351.300271.67240.252.510.1270.0116871.63320010021.663351.300271.67240.252.510.1270.01113741.25420010021.663351.300271.67240.252.510.1270.01113741.25520010021.663351.300271.67240.252.510.1270.01113741.25620010021.663351.300271.67240.252.510.1270.01113741.25合计68716.261.3通风换气热流量根据资料[1]第6.1.14条：Φ3=Φ3a+Φ3b式中Φ3a—冷间换气热流量[W]；Φ3b—操作人员需要的新鲜空气热流量[W]；由资料[1]第6.1.14条的注，由于库内人员不长期停留，可知此设计中Φ3b可不计。则（3—3）式中hw—冷间外空气的比焓[kJ/kg]；（根据资料[1]第1.0.6条第2点“通风换气热流量计算的室外计算温度应采用夏季通风室外计算温度，即28.2℃；室外相对湿度应采用夏季通风室外计算相对湿度，即51％。”再由i-d图即可查得hw=60.0kJ/kg。hn—冷间内空气的比焓[kJ/kg]；（根据焓湿图查得hn=8.0kj/kg）n—每日换气次数，取2～3次；Vn—冷间内净体积（扣除柱子）[m3]；ρn—冷间内空气密度[kg/m3]；（根据资料[9]P6，湿空气的密度比干空气的小，在实际计算过程中可近似取ρ=1.2kg/m3）24—1d换算成24h的数值。将所有数据代入公式（3-3），列表计算结果见表3-3表3-3通风换气热流量计算表冷间序号hw(kJ/kg)hn(kJ/kg)n（次）Vn（m3）ρn（kg/m3）Φ3（W）160821198.111.291860.40260821198.111.291860.40360821541.521.292391.63460821541.521.292391.63560821515.691.292351.52660821515.691.292351.52合计13215.111.4操作热流量根据资料[1]第6.1.16条：（3—4）式中Φ5a——照明热流量（W）；Φ5b—每扇门的开门热流量（W）；Φ5c—操作人员热流量（W）；Φd—每平方米地板面积照明热流量2.3W/m2；Ad—冷间地面面积（m2）；nk＇—门数量nk—每日开门换气次数；（根据资料[1]图6.1.16）Vn—冷间内净体积（m3）；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0.5；ρn—冷间内空气密度（kg/m3）；3/24—每日操作时间系数；nr—操作人员数，中小型冷库一般取2人；Φr—每个操作人员产生的热流量（W）冷间设计温度≥-5℃时，Φr=279W冷间设计温度<-5℃时，Φr=395W将所有数据代入公式（3-4），列表计算结果见表3-4。表3-4操作热流量计算表冷间序号ΦdAd(㎡)n'knkVn（m3）hwhnMρnnrΦrΦ5（W）12.3227.24121198.116080.51.2922791522.5922.3227.24121198.116080.51.2922791522.5932.3275.55121541.526080.51.2922791900.3342.3275.55121541.526080.51.2922791900.3352.3282.35121515.696080.51.2922791895.9162.3282.35121515.696080.51.2922791895.91合计10637.671.5电动机运转热流量根椐资料[1]第6.1.15条：（3—5）式中Φ4—电动机运转热流量（W）；Pd—电动机额定功率（KW）；（包括冷间冷风机的电动机功率和装货时进入冷间的电瓶叉车的电动机功率）—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，对冷间其他设备用的电动机可按实际情况取值，如电瓶叉车，按每昼夜操作8h计，则。电动机额定功率Pd包括冷间冷风机的电动机功率和装货时进入冷间的电瓶叉车的电动机功率。根据资料[1]P114表10，，选择QDC—1型号的电瓶叉车，电动机的额定功率为4KW；冷风机的电动机额定功率则需要先估算出冷间的设备符合，算出冷风机的冷却面积和风量，主要根据冷却面积，选择风机，才能确定出电动机的额定功率，算出电动机的运转热流量Φ4.。1.5.1冷风机的选择计算根据资料[1P38的公式6.2.8计算冷风机的冷却面积：（3—6）式中Φs—冷间冷却设备负荷[W]；Ks—冷却设备（冷风机）的传热系数[W/(m.℃)]；（1）确定△tm和Ks△tm—冷间温度与冷却设备蒸发温度的计算温度差（℃）；（根据资料[1]6.2.11第2条，空气冷却器的计算温度差，应按对数平均温差确定。可去7～10℃，冷却物冷藏间可采取更小温度差。本设计中对数平均温差取△tm=8℃。根据资料[2]P260对数平均温度差△tm计算公式：（3—7）式中：△tm—冷间温度与冷却设备蒸发温度的计算温度差（℃）；（△tm=8℃）△tl—空气与制冷剂之间的最大温差（℃）；△ts—空气与制冷剂之间的最小温度差（℃）；△t—空气进出口温度差（℃）；（根据资料[2]P262知△t=2～3℃，本设计中取2℃）t2—冷风机的进风温度（℃）；（即冷间温度t2=0℃）t1—冷风机的出风温度（℃）；（t1=t2-△t=0-2=-2℃）te—制冷剂的蒸发温度（℃）。代入公式（3—7）求出制冷剂的蒸发温度：te=-9℃根据蒸发温度在资料[3]P730查得冷风机的传热系数：Ks=16W/㎡.℃。（2）估算冷间冷却设备负荷Φs和冷风量qv冷间设备负荷根据资料[1]6.1.1公式计算：(3—8)式中：P—货物热流量系数；（根据资料[1]P28货物不经冷却而直接进入冷却物冷藏间时取1.3）Φ1.、Φ2、Φ3、Φ4.、Φ5—为各项计算负荷（W）；由于Φ4未知，可先通过如下估算的方法求出Φs：（3—9）将所有数据代入公式（3-9），再将所得的估算设备负荷代入公式（3-6）计算出冷风机的冷却面积，列表计算结果见表3-5。冷风量根据资料[3]P730的计算公式计算：（3—10）式中B—配风系数，冷却物冷藏间取0.5～0.6m3/h.W。将数据代入公式（3-10）即可求得冷风量，计算结果见表3-5表3-5冷间负荷、冷却面积及风量估算表冷间序号Q1+P*Q2+Q3+Q5Qq(W)A(㎡)Bqv(m3/h)116978.3218676.16145.910.611205.69216978.3218676.16145.910.611205.69327278.3330006.16234.420.618001.70427278.3330006.16234.420.618001.70527529.1930282.11236.580.618169.26627529.1930282.11236.580.618169.26合计94757.31（3）冷风机的选择容量为100t的冷藏间1和2选择吊顶式冷风机，容量为200t的冷藏间3、4、5、6选择落地式冷风机。根据冷却面积和风量在资料[10]上选择烟台冰轮公司的冷风机，选择时，以冷却面积为主，风量作为参考。表3-6冷风机技术表冷间型号A(㎡)冲霜水量轴流风机电动机台数全压(Pa)型号功率(KW)风量m3/h每台共计1DBA56C/28-1751759.9(m3/h)222100196.01.12.22DBA56C/28-1751759.9(m3/h)222100196.01.12.23LL-30030112(t/h)324000550.0YT90L-22.26.64LL-30030112(t/h)324000550.0YT90L-22.26.65LL-30030112(t/h)324000550.0YT90L-22.26.66LL-30030112(t/h)324000550.0YT90L-22.26.6（LL-300型号的冷风机所采用的轴流风机型号是FT35LNO.4.5-1，DBA56C/28-175的射程可达18m）（4）计算电机运转热流量把风机和叉车的电动机功率代入公式（3-5），计算出电机运转热流量Φ4.（见表3-7）。表3-6电动机运转热流量计算表冷间序号电动机Pd（kW)ξbΦ4（W）1风机2.211.002200.00叉车410.331331.332风机2.211.002200.00叉车410.331331.333风机6.611.006600.00叉车410.331331.334风机6.611.006600.00叉车410.331331.335风机6.611.006600.00叉车410.331331.336风机6.611.006600.00叉车410.331331.33合计22931.333331.5.2校核冷风机的冷却面积和风量根据公式（3-8）计算出冷间设备负荷（见表3-8），代入公式（3-6）和（3-10），校核实际所需的冷却面积和冷风量，与所选风机冷却面积和风量比较，若风机的冷却面积富裕率大于0小于15%，则所选风机合适，校核结果见表3-9。表3-7冷间设备负荷计算表冷间序号Φ1（W）Φ2（W）PΦ3（W）Φ4（W）Φ5（W）Φs（W）14662.226871.631.31860.403531.331522.5920511.6624662.226871.631.31860.403531.331522.5920511.6635118.1413741.251.32391.637931.331900.3335211.6645118.1413741.251.32391.637931.331900.3335211.6655411.5313741.251.32351.527931.331895.9135462.5265411.5313741.251.32351.527931.331895.9135462.52合计182371.69表3-8冷风机冷却面积和风量校核计算表冷间序号Φs（W）配风系数B风量qv（m3/h)K(W/㎡.℃)△tm(℃)实际面积A（m2）结论120511.660.6012306.9916.008.00160冷风量满足要求，冷却面积小于175㎡\300㎡，且富裕率均小于10%，符合要求220511.660.6012306.9916.008.00160335211.660.6021127.0016.008.00275435211.660.6021127.0016.008.00275535462.520.6021277.5116.008.00277635462.520.6021277.5116.008.002771.5.3计算并校核通过冷风机的风速对于LL-300型落地式冷风机主