小型冷库设计方法

精心整理小型装配式冷库设计方案姓名：学号：所在学院：精心整理所在班级：指导老师：设计时间：一、工程概况在柳州水果农贸市场的仓库里建造一个小型装配式冷库，为高温冷藏库，用来保鲜苹果(早熟)，库温为0～4℃，相对湿度是85%，经24h把温精心整理度从32℃降到0℃。该冷库的库存量为10t，每天进货量为0.5t。仓库层顶为通风阁楼，并无隔热层。库体材料采用100mm厚聚苯乙烯泡沫板；底部采用100mm厚高密度聚苯乙烯泡沫板，上覆高标号钢筋混凝土。二、计算库体尺寸冷藏库容积按公式计算精心整理G=V式中：——冷藏食品的密度，单位为kg/m3；——容积利用系数，土建冷库取0.4，装配式冷库取0.6；G——冷藏库的储藏量，单位为kg；V——冷藏库容积，单位为kg/m3；精心整理冷藏食品为蔬菜，冷藏量为10吨，查表1-1得230kg/m3＝0.23t/m3，则V=G/（）=10/0.23×0.6=72m3因此可得库体尺寸为6.0m×5.0m×2.6m。表1-1食品的平均密度表名称平均密度（kg/·m-3）名称平均密度（kg/·m-3）冻猪肉375冻羊肉300冻牛肉400冻鱼450箱装新鲜水果230罐头食品600听装冰蛋550箱装冻家禽350三、设计参数精心整理库内计算温度tn（即库温）是由食品冷加工工艺条件、食品种类、储藏期限等确定的。对于苹果，其库温为0～4℃；相对湿度为85%。库外计算温度tw应考虑当地最恶劣气候条件时的温度，但也要考虑选用制冷设备的经济性，在计算时，应以国家有关冷库规范中查取的数据作为精心整理库外计算温度。该冷库所在地是柳州，库外温度取31℃。四、热流量计算1.围护结构热流量Q1Q1=KAa（tw–tn）式中：K——围护结构传热系数W/(℃·m2)；A——围护结构的传热面积（m2），由库房尺寸得是117.2m2；精心整理a——围护结构两侧温差修正系数，按围护结构类别和所处位置而定，见课本《制冷工艺设计》P13的表1-7，可得a=1.20tw–tn——环境温度与库温的温差（℃）K=1/R0精心整理其中R0=1/aw+δ/λ+1/an式中：aw、an——外、内表面的表面传热系数[W/(m2·℃)]，冷库围护结构表面传热系数见课本《制冷工艺设计》P14的表1-8，可得aw=12W/(m2·℃)an=18W/(m2·℃)；精心整理λ——材料热导率[W/(m·℃)]见课本《制冷工艺设计》附表10得聚苯乙λ=0.047W/(m·℃)；δ——平壁结构层厚度（m）为0.1m。R0=1/12+0.1/0.047+1/18=2.精心整理2664m2·℃K=1/2.2664=0.44W/(m2·℃)因此Q1=0.44×117.2×1.20×（31-4）=1670.8W2、货物热流量Q2Q2=m(h1-h2)/3.6t+m(Q′+Q′′)/2+(m2-m)Q′′式中：m——每天进货量为500kg；m2——冷却物冷藏间的精心整理冷藏质量10000kg；Q′——货物冷却初始温度时单位质量的呼吸热，见课本《制冷工艺设计》P17的表1-11为0.193W/kg；Q′′——货物冷却终止温度时单位质量的呼吸热，见课精心整理本《制冷工艺设计》P17的表1-11为0.019W/kg；h1——货物在库房内初始降温时的比焓，见课本《制冷工艺设计》附表12为403.9kJ/kg；精心整理h2——货物在库房内终止降温时的比焓，见课本《制冷工艺设计》附表12为271.9kJ/kg；t——对冷藏间取24h。因此Q2=500×（403.9-271.9）/3.4×24+500×(0.193+0.019)精心整理/2+(10000-500)×0.019=997.4W3、通风换气热流量Q3Q3=V×n×∆h×1/24×1/3.6式中：V——库容量m3；∆h——环境与库内空气的焓差kJ/m3见表1-2；n——24h换气次数可以采用2~3次。表1-2环境与库内空气的焓差kJ/m3库温/°C-20°C以下-20~--2°C-2~10°C焓差∆h/（kJ/kg）185155135精心整理因此Q3=72×3×135×1/24×1/3.6=337.5W五、设备负荷计算1.冷却设备负荷QS计算Qs=Q1+PQ2+Q3式中：Q1——围护结构热流量1670.8W；P——货物热流量系数，对于货物不经冷却直接进入冷精心整理藏间的冷却物冷藏间，P=1.3；Q2——货物热流量997.4W；Q3——通风换气热流量337.5W。因此Qs=1670.8+1.3×997.4+337.5=3304.92W2.机械负荷QJ计算因为只有一个库，所以机械负精心整理荷可以用下面的公式计算：QJ=1.2Qs式中：1.2——安全系数；Qs——设备负荷。因此QJ=3304.92×1.2=3965.904W六、设备选型1、冷却设备选型本方案的冷却设备采用的是冷风机，因为是高温冷藏库精心整理所以选用DL吊顶冷风机。DL系列吊顶式冷风机产品特点：其蒸发器采用了薄壁钢管与冲孔二次翻边一次成形的高效铝翅片经机械胀管而成，具有高的传热效率，选用的风机防潮湿、风量大、噪声低、运转平稳可靠；壳体采用了优质钢板和喷塑工艺、耐腐蚀、外形平整、美观、大方。根据冷却设精心整理备负荷QS，因此选用DL-4.3/20（外形图如图1所示），DL吊顶冷风机技术参数见表1-3。该冷风机的进液管径为12mm，回气管径为19mm,排水管径为25mm。表1-3DL吊顶冷风机参数型号名义换热量(Kw)△t=7℃冷却面积m2管容积dm3风机融霜电热器外型尺寸mm风量m3/h直径Фmm射程m电机功率w功率KW电压VDL-4.3/204.28203.93400330102×902.42201620*330*425图1精心整理2、制冷机组选型本方案的制冷机组选用法国丹佛斯美优乐全封闭风冷压缩冷凝机组，丹佛斯美优乐原装高配置压缩冷凝机组符合现在和将来的关于性能、噪声、紧凑制造质量以及与生态标准一致的要求。为各种用途而特殊设计的整机，具有宽广的运转工况，为了保证产品具有长精心整理的寿命，所有零件都有高的品质且系精密加工。有点有：整机的特殊设计使压机内的电机100%由吸气冷却（外形图如图2所示）。根据机械负荷选择机组型号是GM(Z)-28的机组，机组的技术参数见表1-4。表1-4美优乐全封闭风冷压缩冷凝机组技术参数机组型号压缩机型号机组功率KW制冷量W接管规格外型尺寸(mm)回气管液管ABCGM(Z)-28MT(Z)282.24700ф12ф10680610570精心整理图23、热力膨胀阀选型本方案采用的是能适用不同温度环境的通用感温充注，泄流孔自动清洗，过热度可调，紧凑结构及强密封性设计的，激光焊接的不锈钢感温元件，保证最佳调节能力，膜片寿命更长，耐压强度高的丹佛斯膨胀阀。该膨胀阀具有的特点：蒸发温度范围大,可互换的流精心整理口组件,可提供MOP（最大操作压力）限制功能保护压缩机电机，防止由于过高蒸发压力导致其损坏。其丹佛斯膨胀阀型号参数代码见表1-5，外形图如图3所示。根据冷风机的进出管径选用阀型号为TEX2外平衡式的膨胀阀。表1-5丹佛斯膨胀阀型号参数代码制冷剂阀型号压力平衡1）毛细管接口尺寸产品代码进口×出口N系列-40至+10℃N系列-40-5℃NL系列-40至-15℃min.×inmm×mm不带mop带mop带mop带mopR22TEX2外平衡式1.53/8*1/210*12068Z3209068Z3211068Z3225068Z3227精心整理图34、电磁阀选型本方案选用卡士托电磁阀，因为该电磁阀配全新固定系统100%保证，配有O型密封圈的螺帽系统确保防水，同时简化线圈一体化的边接。线圈经过精心设计，符合CE161-1标准，在极限条件下仍不停工精心整理作。该类电磁阀的技术参数见表1-6，因此本设计方案可选用型号是1070/4的电磁阀，其外形图如图4所示。表1-6卡士托电磁阀技术参数型号接口尺寸孔径(㎜)最高压力差安全工作压力名义制冷量(液体功率)R12R22R502R134a1070/41070/51/2″Flare5/8″Flare12.512.52121404031.5037.2039.6047.0026.2031.0037.1044.00图45、电控箱本设计方案的电控箱选用精心整理精创高温保鲜库电控箱，该电控箱的功能有：用户参数设置与管理者菜单设置，普通用户只需设置温度参数；压缩机综合保护功能；传感器故障时压缩机按比例开停机；自动及手动控制功能；传感器故障及超温报警功能；压缩机延时可调。该电控箱的外形图如图5所示。精心整理图5精心整理附表(1)设备材料明细表(2)制冷系统原理图(3)电气控制原理图(4)冷库平面布置图(1)设备材料明细表序号设备名称规格型号数量1冷风机DL-5.5/251台2美优乐全封闭风冷压缩冷凝机组GM(Z)-281台3外平衡式热力膨胀阀STO-0021个4电磁阀1064/31个5精创高温保鲜库电控箱1189.TV1个6铜管DN195m7铜管DN125m8排水管DN253m9保温材料橡塑空调管0.06m310库板100mm厚聚苯乙烯泡沫板83m211库门100mm手动开启门1扇12库灯LT--1121个精心整理精心整理(2)制冷系统原理图精心整理压缩机冷凝器干燥过滤器视液镜截止阀高低压保护继电器器液储电磁阀机风冷制冷系统原理图热力膨胀阀(3)电气控制原理图精心整理NL1L2L3M1QFKM1CP压缩机风机BTKM1EH1BT56BP压动保护CPCPKM121M2曲轴加热HL1SA1电气控制图(4)冷库平面布置图精心整理