冷库制冷量的计算

概述：库温0℃，库内容积324立方，筐装新鲜水果，容积系数0.44，贮藏吨位31.3吨，进货量8.0%，冷却加工时间24.0小时对容量为100吨以下的小型冷库，冷却加工时间X运转率（压缩机的每昼夜实际运行时间）可考虑采用12-16小时（即小于24小时X运转率的值）库一、冷库计算说明：1.此冷库为鲜果蔬类冷库，冷库负荷热量计算时应包括鲜果蔬呼吸热和鲜果蔬通风换气热！2.库外温度26.0℃，库外相对湿度71.0%，库外空气密度1.139kg/m3，库外露点温度20.3℃，库板防结露厚度23mm地点-陕西榆林3.库内温度0.0℃，库内相对湿度90.0%，库内冷空气密度1.288kg/m3，库内外传热温差26.0℃4.库体尺寸：长X宽X高=10.000X12.000X3.000米，库板厚度100毫米，库内容积324立方，库体外表面积372平方，净面积115.6平方，净高2.80米，地面无通风加热设备，无空气幕5.库板保温材料：聚氨酯泡沫，密度40.0公斤/立方，热传导率0.030w/m℃，传热系数0.300w/m2℃6.货物种类：筐装新鲜水果，容积系数0.44，货物密度220公斤/立方，贮藏吨位31.3吨，进货量8.0%=2.5吨，冷却加工时间24.0小时7.货物参数：苹果，冻前比热3.85kj/kg℃，冻后比热2.09kj/kg℃，含水率85.0%（实际冻结水分0.0%），冰点温度-2.0℃，冻结率0.0%货物入库温度14.0℃，终了温度2.0℃，入库焓热355.04kj/kg，终了焓热308.84kj/kg，货物放热量46.00kj/kg8.热量方面：①库体漏热=库体外表面积X传热温差X传热系数X库底面温度修正系数=372X26.0X0.300X0.74=2152W②货物热量=进货量X货物放热量/冷却加工时间=2.5X1000X46.00/24.0/3.6=1331W（X1000/3.6为单位转换常数以下同）③其它材料热=（包装工具瓦愣纸比热X进货量X工具占货比例+铝比热X铝重量+钢比热X钢重量+铜比热X铜重量）X（货入库温度-库内温度）/冷却加工时间=(1.47X2.5X1000X0.25+0.46X0.00+0.88X0.00+0.39X0.00)X(14.0-0.0)/24.0/3.6=149W④总操作热=开门热量+照明热量+人工操作热=1598+276+923=2797W其中开门热量=开门换气次数X库内容积X库内外的空气热量差/24小时=4.0X324X29.59/24=1598W照明热量=库内面积X单位面积照明=120X2.3=276W人工操作热=工作人数X工作时间/24小时X人均热量+新风热=1X3.0/24X280+888=923W注：新风热由原来的24小时平均计算改为每小时最大值(比原来算法要大)，加工间、包装间等有操作人员长期停留的需要新风，其余冷间可不计。⑤冷风机热=冷风机功率X冷风机台数+电加热除霜=1.50X1000X3+0=4500W排管间电机热=排管间功率=0.00X1000=0W★注意:冷风机的最终功率必须和计算得出的冷风机面积相匹配，否则需要不断调整功率以保持和面积一致排管间如果有风机功率，请注意是否为排管+风机形式（搁架排管有时配风机），一般情况下没有风机一般电动机的功率因数为0.86，即实际运行功率为额定装机功率的0.86，同时考虑到冷间的空气密度比常温状态下要大风机输送流体的功率也将增加，所以长期工作的冷风机可按装机功率计算，如有确定的实际工作功率的直接输入实际功率计算⑥鲜果蔬呼吸热=进货量X(入库呼吸热+出库呼吸热)/2+库存货物呼吸热=2.5X(53.0+14.0)/2+402=486W⑦和鲜果蔬通风换气热=鲜果蔬换气次数X库内容积X库内外的空气热量差/24小时=2.0X324X29.56/24=798W9.排管冷负荷=①+P×②+P×③+④+⑤+⑥+⑦=2152+1.3X1331+1.3X149+2797+0+486+798=8.157KW(平均冷负荷按吨位为261W/t，按内容积为25W/m3)采用光滑U形顶排管，φ38排管传热系数=8.61w/m2℃，设计计算温差8℃，单位面积传热量=68.88w/m2=59KCal/m2，排管面积=159m2(按霜层6mm时)一对一的小制冷系统压缩机选用负荷=排管冷负荷X1.07=8.157X1.07=8.728KW☆采用φ38光滑铝排管时传热系数=8.61w/m2℃，设计计算温差8℃，单位面积传热量=68.91w/m2=59KCal/m2，排管面积=159m2(按霜层6mm时)☆光滑钢管φ38壁厚2.2时光管壁传热系数=43.2*1000/2.2*38/50=14923.64w/m2℃，其余霜层和制冷剂蒸发的传热系数=14923.64*8.61/(14923.64-8.61)=8.61w/m2℃☆光滑铝管φ38壁厚2.2时光管壁传热系数=236*1000/2.2*38/50=81363.63w/m2℃，加上其余霜层和制冷剂蒸发的传热系数，总传热系数=81363.63*8.61/(81363.63+8.61)=8.61w/m2℃☆霜层6mm时，采用光滑排管时由于铝管和钢管不是主要热阻,主要热阻在于霜层和制冷剂蒸发传热，所以铝管和钢管的传热系数相差很小，实际中应按相同面积来估算。☆不像铝管翅片管中因为除了管壁外，还有翅片的径向大面积的传热，对应热阻比重会增加，比相应的钢管钢翅片传热系数会有所提高，一般冷风机参考增加10-20％左右。10.冷风机冷负荷=①+P×②+P×③+④+⑤+⑥+⑦=2152+1.3X1331+1.3X149+2797+4500+486+798=12.657KW(平均冷负荷按吨位为404W/t，按内容积为39W/m3)采用钢管冷风机，传热系数=13.90w/m2℃，冷风机设计计算温差8℃，单位面积传热量=111.20w/m2=96KCal/m2，冷风机面积=139m2一对一的小制冷系统压缩机选用负荷=冷风机冷负荷X1.07=12.657X1.07=13.543KW冷风机的传热系数和单位面积传热量应根据厂家提供的数据做最终确定!无相关资料时宜取设计计算温差8℃，材料：钢管，作保守估计以上公式中货物热流量系数P取值为：货物不经冷却进入冷藏--产量负荷系数P=1.3一般取值：冷却加工间-P=1.3，冻结间-P=1.3，货物不经冷却进入冷藏-P=1.3，速冻机-P=1.0，其它冷间-P=1.0，请校对！11.该库库内温度为0.0℃，参照下面的其它说明，应采用冷风机作为冷却设备12.若为单个小冷库时可考虑各冷负荷和压缩机选用负荷再乘系数1.1，最终排管面积=175m2(压缩机选用负荷=9.601KW)，钢管冷风机面积=153m2(压缩机选用负荷=14.897KW)13.考虑安全系数为1.10，运转率0.9时，各冷负荷和压缩机选用负荷再乘系数1.222，最终排管面积=194m2(压缩机选用负荷=9.698KW)，钢管冷风机面积=170m2(压缩机选用负荷=15.048KW)考虑安全系数为1.10，运转率0.8时，各冷负荷和压缩机选用负荷再乘系数1.375，最终排管面积=219m2(压缩机选用负荷=10.910KW)，钢管冷风机面积=191m2(压缩机选用负荷=16.929KW)此处数值：排管和冷风机在原来的面积上X安全系数/运转率，压缩机只除了运转率没考虑安全系数，压缩机选用负荷数值指一对一的制冷系统而言，大中型分散式制冷系统约80%左右，具体按机械负荷公式计算或参照经验数据，对负荷系数P在冷却加工和冻结间中同时也是考虑了实际存在的跑冷部份，所以在机械负荷中应计算在内比较合理。按公式QJ=(n1Q1+n2Q2+n3Q3+n4Q4+n5Q5+n6Q6+n7Q7)XR/RT(RT-压缩机运转时间系数)请确认已选中多冷间共用制冷系统等各参数选项并进行了机械负荷运算Q排管=(①+n2×P×②+n3×P×③+n4×④+n5×⑤+⑥+n7×⑦)×R/RT=(2152+0.60×1.3×1331+0.60×1.3×149+0.50×2797+1.00×0+486+1.00×798)×1.07/1.00/1000=10.7KWQ冷风机=(①+n2×P×②+n3×P×③+n4×④+n5×⑤+⑥+n7×⑦)×R/RT=(2152+0.60×1.3×1331+0.60×1.3×149+0.50×2797+1.00×4500+486+1.00×798)×1.07/1.00/1000=15.0KW二、其它说明：1.冷库负荷一般按四季库7-8月份的最大负荷计算，其它月份使用可再X月份修正系数（查相关资料）或改变库外的设计温度、湿度和夏季空调温度重新计算2.同理对包装工具其它月份使用可再X月份修正系数（查相关资料）或改变货物的入库温度重新计算3.货物放热量如与其它参考资料有较大出入的可通过改变含水率和冰点温度来做调整4.库体漏热方面只考虑了库底面温度修正系数，其它东西南北方方位未做修正，如在多层库等各冷间温度和负荷相差较大时应查相关资料修正，或者按库内各冷间设定不同的平均环境温度、湿度分别计算然后综合起来考虑5.频繁操作核算时应适当增加库门的开门换气次数/天（这里次数是指库内容积的倍数）和工作人数、工作时间，或者总冷负荷乘以一定系数估算，冷库容积＜30m3的可乘系数1.2，30~100m3的可乘系数1.16.一般来讲，冷藏容量在10000吨以上的为大型冷库，中型冷库的冷藏容量在1000-10000吨，小型冷库的冷藏容量在1000吨以下7.冷库容积小于100m3的小型库日进货量可考虑为其它库日进货量的1-2倍左右，容积系数从0.4提高到0.5以上，并相应增加冷库负荷以满足用户实际使用要求8.一般设计计算温差：①光滑排管-冷却间(-------)冻结间(10～12℃)冷却物冷藏间(-------)冻结物冷藏间(8～10℃)贮冰间(10℃)②翅片排管-冷却间(-------)冻结间(--------)冷却物冷藏间(-------)冻结物冷藏间(10～12℃)贮冰间(----)③光滑管冷风机-冷却间(8～10℃)冻结间(8～10℃)冷却物冷藏间(6～8℃)冻结物冷藏间(-------)贮冰间(----)④翅片管冷风机-冷却间(10～12℃)冻结间(8～10℃)冷却物冷藏间(8～10℃)冻结物冷藏间(8～10℃)贮冰间(10℃)⑤搁架排管-全部(12～15℃)冷藏间蒸发温度一般比冷藏间低10℃。（用中间载冷剂如盐水、乙二醇等温度取5℃）当冷藏间相对湿度要求较严时可按下列设计计算温差选用：相对湿度在90左右时，温差：5-6℃相对湿度在80左右时，温差：6-7℃相对湿度在75左右时，温差：7-9℃包装良好时可考虑温差：10℃冷风机当设计温差在8-10℃时湿度相对较小，容易引起干耗，多用于包装良好或湿度要求不高的地方冷却物冷藏间0℃相对湿度85-90适用：冷却后的肉、禽冷却物冷藏间-2～0℃相对湿度80-85适用：鲜蛋冷却物冷藏间-1～1℃相对湿度90-95适用：冰鲜鱼冷却物冷藏间0～2℃相对湿度85-90适用：苹果鸭犁等冷却物冷藏间-1～1℃相对湿度90-95适用：大白菜、蒜、葱头、菠菜、香菜、胡萝卜、橄榄、芹菜、莴苣等冷却物冷藏间2～4℃相对湿度85-90适用：土豆、橘子、荔枝等冷却物冷藏间7～13℃相对湿度85-95适用：柿子青椒、菜豆、黄瓜、番茄、菠萝、柑等冻结物物冷藏间-15～-20℃相对湿度85-90适用：冻肉、禽、兔、副产、冰蛋、冻蔬菜、冰棒等冻结物物冷藏间-18～-6℃相对湿度90-95适用：冻鱼、虾等9.冷却设备的选型应根据食品冷加工或冷藏的要求确定。一般应符合下列要求：①冷却间、冻结间和冷却物冷藏间的冷却设备应采用冷风机；②冻结盘装、箱装或听装食品时，可采用搁架式排管或平板冻结器等冻结设备；③冻结物冷藏间冷却设备宜选用墙排管、顶排管。当食品有良好的包装时，也可采用冷风机；④包装间的冷却设备当室温低于一5℃时应选用排管；当室温高于－5℃时宜采用