冷库课程设计-小型氨系统制冷工艺设计

小型氨系统制冷工艺设计（第四组）院系：能源与环境学院班级：热能092学生姓名：指导教师：孙昆峰2013年1月小型氨系统制冷工艺设计一个单层500t生产性冷藏库，采用砖墙、钢筋混凝土梁、柱和板建成。隔热层外墙和阁楼采用聚氨酯现场发泡，冻结间内墙贴软木，地坪采用炉渣并装设水泥通风管。整个制冷系统设计计算如下：1.设计条件1.气象和水文资料设计地点杭州夏季室外计算温度+35℃太阳辐射北纬30相对湿度80%地下水温20℃冷藏容量500t冻结能力20t/日2.制冷系统采用氨直接蒸发制冷系统。冷藏间温度为-18℃，冻结间温度为-23℃。3.冷藏库的平面布置冷藏库的平面布置如下图所示。2.设计计算整个制冷系统的设计计算是在冷库的平面立面和具体的建筑结构和围护结构确定之后进行的。首先计算冷库的耗冷量，然后计算制冷机器和设计。计算出程序如下：1.冷库维护结构的传热系数计算主要计算外墙、内墙、阁楼层和地坪的传热系数，计算公式如下：热阻的计算公式为：,1iiisRRa传热系数的计算公式为1212111swK对于墙面的对流换热系数，外墙表面取；内墙表面取；冻结间的内墙表面取。各冷库维护结构及其传热系数的计算见表1-1。3.冷库耗冷量的计算（1）冷库围护结构传热引起耗冷量按计算围护结构传热面积原则计算各库房围护结构的传热面积，然后计算耗冷量。1）冷库围护结构的传热面积。冷库围护结构的传热面积计算见表1-2.表1-1冷库围护结构及其传热系数的计算外墙序号结构层次δ/mλ/[kal/(m·h·℃)]R=δ/λ[(m2·h·℃)/kal]1外墙外表面空气热阻1/αw25.0000.040220mm厚水泥砂浆抹面0.0200.8000.0253370mm厚预制混凝土砖墙0.3700.7000.529420mm厚水泥砂浆抹面0.0200.8000.0255冷底子油一道7130mm厚聚氨酯隔热层0.1300.0314.1948混合砂浆砖砌墙0.1200.7000.171920mm厚1:2.5水泥砂浆抹面0.0200.8000.02510外墙内表面空气热阻1/αn7.0000.143总热阻R05.151传热系数K0.194冻结间内墙序号结构层次δ/mλ/[kal/(m·h·℃)]R=δ/λ[(m2·h·℃)/kal]1内墙外表面空气热阻1/αw25.0000.040220mm厚水泥砂浆抹面0.0200.8000.0253120mm混合砂浆砖砌墙0.1200.7000.171420mm厚水泥砂浆抹面0.0200.8000.0255冷底子油一道7130mm聚氨酯隔热层0.1300.0313.871920mm厚1:2.5水泥砂浆抹面0.0200.8000.02510内墙内表面空气热阻1/αn7.0000.143总热阻R04.300传热系数K0.233屋顶阁楼层序号结构层次δ/mλ/[kal/(m·h·℃)]R=δ/λ[(m2·h·℃)/kal]1外表面空气热阻1/αw25.0000.040240mm厚预制混凝土板0.0401.1000.0363空气间层0.0200.230520mm厚水泥砂浆找平层0.0200.8000.025630mm厚钢筋混凝土屋盖0.0301.3500.0227空气间层1.5000.2408260mm厚聚氨酯隔热层0.2600.0318.3879250mm厚钢筋混凝土板0.2501.3500.18510内表面空气热阻冷藏间1/αn7.0000.143冻结间25.0000.040总热阻R0冷藏间9.309冻结间9.206传热系数K冷藏间0.107冻结间0.109地坪序号结构层次δ/mλ/[kal/(m·h·℃)]R=δ/λ[(m2·h·℃)/kal]160mm厚细石钢筋混凝土面层0.0601.3500.044215mm厚水泥砂浆抹面层0.0150.8000.019420mm厚水泥砂浆抹面层0.0200.8000.025550mm厚炉渣预制块0.0500.3500.1436540mm厚炉渣层0.5400.2801.929715mm厚水泥砂浆保护层0.0150.8000.019920mm厚水泥砂浆保护层0.0200.8000.02510530mm厚单层红砖干铺0.0530.7000.07611400mm厚干砂垫层0.4000.5000.80012150mm厚3:7灰土垫层0.1500.3450.43513100mm厚碎石灌50号水泥砂浆0.1000.6000.16714内表面空气热阻冷藏间1/αn7.0000.143冻结间25.0000.040总热阻R0冷藏间3.823冻结间3.721传热系数K冷藏间0.262冻结间0.269表1-2冷库维护结构的传热面积表计算部位传热面积计算部位传热面积长/m高/m面积/㎡长/m高/m面积/㎡no.1东墙南墙西墙北墙屋顶、阁楼、地坪9.18522.3709.18520.00020.0007.4907.4907.4907.4907.86068.796167.55168.796149.800157.200no.4东墙南墙西墙北墙屋顶、阁楼、地坪7.4208.0007.42010.3708.0006.2906.2906.2906.2906.06046.67250.32046.67265.22748.480no.2东墙西墙屋顶、阁楼、地坪8.0008.00020.0007.4907.4901.72059.92059.920154.400no.5东墙西墙北墙屋顶、阁楼、地坪6.0006.0008.0008.0006.2906.2906.2905.65037.74037.74050.32045.200no.3东墙西墙北墙屋顶、阁楼、地坪9.1859.18522.37020.0007.4907.4907.4907.86068.79568.795167.551157.200no.6东墙南墙西墙屋顶、阁楼、地坪6.95010.3706.9508.0006.2906.2906.2905.59043.71665.22743.71644.7202）冷库围护结构的耗冷量计算下表1-3.表1-3的计算表序号墙体方向Q1/WKAαTwTnNO.1东墙0.19468.796135-18707.809南墙0.194167.5511.0535-181810.056西墙0.19468.7961.0535-18743.199阁楼层0.107157.2001.235-181074.044地坪0.262157.2000.733-181467.838此间合计5802.947NO.2东墙0.19459.920135-18616.491西墙0.19459.9201.0535-18647.316阁楼层0.107154.4001.235-181054.914)(nwTTKAQ地坪0.262154.4000.733-181441.694此间合计3760.414NO.3东墙0.19468.796135-18707.809西墙0.19468.7961.0535-18743.199北墙0.194167.5511.0535-181810.056阁楼层0.107157.2001.235-181074.044地坪0.262157.2000.733-181467.838此间合计5802.947NO.4东墙0.19468.796135-18707.809南墙0.233167.551135-182065.073西墙0.19468.796135-18707.809北墙0.19465.2271.0535-18704.650阁楼层0.10948.4801.235-18334.931地坪0.26948.4800.733-18465.185此间合计4985.456NO.5东墙0.19437.740135-18388.291南墙0.23350.320135-18620.195西墙0.23337.740135-18465.146北墙0.23350.320135-18620.195阁楼层0.10945.2001.235-18312.270地坪0.26945.2000.733-18433.712此间合计2839.809NO.6东墙0.19443.716135-18449.770南墙0.19465.2271.0535-18704.650西墙0.19443.716135-18449.770北墙0.23350.320135-18620.195阁楼层0.10944.7201.235-18308.954地坪0.26944.7200.733-18429.106此间合计2962.445注：公式=wnQKATT中，K为传热系数2/WmC，A为传热面积2m，为温差修正系数，wT为室外温度C，nT为室内温度C。（2）食品冷加工的耗冷量冻结间进行食品冷加工的耗冷量按第三章的计算公式计算。由于冷藏间属于生产性冷库，进入冷藏间贮存时的耗冷量，要按每昼夜冻结能力比例摊入于各冷藏间内。该库有三间冻结间，每间冻结能力为6.5t/日，共19.5t/日。三间冷藏间按比例摊分，每间进货量为6.5t/日。假设冻结的食品为猪肉。（1）冻结间：冻结间的温度+39℃过20h后-15℃食品的冻结加工量6.5t/日即6500kg/日食品在冻结前后的焓值查附表可得kgkjh3301；kgkjh2.122，n=1，=20hT。kwnTGhhQ69.283600*20*1)2.12330(*6500)(2121（2）冻结物冷藏间：食品入库前的温度-15℃冷藏24h后-18℃食品的冷藏量进货量为19.5t/日=19500kg/G日,食品前后的焓值查附表3得：kgkjh2.121；kgkjh6.42，T=24h。kwnTGhhQ72.13600*24*1)6.42.12(*19500)(2121（3）通风换气的耗冷量这个冷库没有需要换气的库房，因而没有通风换气的耗冷量。所以3=0Q。（4）经营操作耗冷量计算公式为rrnnwndcbaqnmrhhVFqQQQQ24324)(5555由于冻结间不计经营操作耗冷量则只考虑冻结物冷藏间经营操作耗冷量。每平方米地板面积照明热量2m/w30.21）库房照明耗冷量每平方米地板面积照明热量dq冻结物冷藏间12m2.157A公式0.361kw冻结物冷藏间22m4.154AAqda5Q0.355kw2m/w30.2冻结物冷藏间32m2.157A0.361kw2)开门耗冷量：360024MrhhnvQnnwb5）（V—冷间内净容积（3m）；n—每日开门换气次数冻结物冷藏间1、3按2.2次计算；冻结物冷藏间2按2.3次算nwhh、—冷间外内空气的比焓（kg/kj）；室外空气的比焓，按温度35℃相对湿度80﹪下的比焓109.3kj/kg；室内空气的比焓，-18℃冷藏库相对湿度为95﹪的比焓为15.975kj/kg；M—有空气幕的修正系数，取0.5；nr—冷间空气的密度；-18℃冷藏库空气密度为1.4kg/m3冻结物冷藏间1、2、3的开门耗冷量为冻结物冷藏间1公式1.755kw冻结物冷藏间2360024MrhhvnQnnw15b）（1.802kw冻结物冷藏间31.755kw3)操作工人耗冷量：24Q5rcntq其中：n——操作间的人数，按4人计算；T—操作人员的工作时间，按每日3小时计算；rq—每个操作人员产生的耗冷量，取419w；w5.209w24419*3*424Q5rcntq冻结物冷藏间经营操作耗冷量冻结物冷藏间1经营操作耗冷量公式2.326kw冻结物冷藏间1经营操作耗冷量cba5555QQQQ2.367kw冻结物冷藏间1经营操作耗冷量2.326kw（5）电动机运转耗冷量4号、5号、6号冻结间电动机的运行耗冷量相同：冷风机使用的电动机有4台，每台功率为2.2kW，，电动机运转耗冷量为6.6kw，冻结物冷藏间没有风机，此项耗冷量40Q（6）总耗冷量1）库房冷却设