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时间:2020-10-07 00:07

  小型冷库设计方案_能源/化工_工程科技_专业资料。小型装配式冷库设计方案 姓 学 名: 号: 所在学院: 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 (

  小型装配式冷库设计方案 姓 学 名: 号: 所在学院: 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 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; 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 名称 冻猪肉 冻牛肉 箱装新鲜水果 听装冰蛋 食品的平均密度表 名称 冻羊肉 冻鱼 罐头食品 箱装冻家禽 平均密度(kg/·m-3) 300 450 600 350 平均密度(kg/·m-3) 375 400 230 550 三、设计参数 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。k66, 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 Q1 Q1=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 117.2 m2; 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=1.20 tw –tn——环境温度与库温的温差(℃) K=1/R 0 其中 R 0 =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=12 W/( m2· ℃)an=18 W/( m2· ℃) ; 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=0.047 W/(m· ℃) ; δ——平壁结构层厚度( m)为 0.1 m 。 R 0 =1/12+0.1/0.047+1/18=2.2664 m2· ℃ K=1/2.2664=0.44 W/( m2· ℃) 因此 Q1=0.44× 117.2× 1.20× (31-4)=1670.8W 2、货物热流量 Q2 Q2= m(h1-h2)/3.6t+m(Q′+ Q′′)/2+(m2-m) Q′′ 式中:m——每天进货量为 500 kg; m2——冷却物冷藏间的冷藏质量 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; 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)/2+(10000-500)× 0.019=997.4W 3、通风换气热流量 Q3 Q3=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 185 -20~--2° C 155 -2~10° C 135 焓差?h/(kJ/kg) 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=3304.92W 2.机械负荷 QJ 计算 因为只有一个库,所以机械负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=3965.904 W 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 1-3 名义换热 型 号 量 (Kw) △ t=7℃ DL-4.3/20 4.28 冷却 面积 m 2 DL 吊顶冷风机参数 风 机 融霜电热器 射 程 m 10 电机 功率 w 2× 90 功率 KW 2.4 电压 V 220 1620*330*425 外型尺寸 mm 管 容积 dm 3 风量 m /h 3400 3 直径 Фmm 330 20 3.9 图1 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 GM(Z)-28 压缩机型 号 MT(Z)28 机组功率 KW 2.2 接管规格 制冷量 W 回气管 4700 ф12 液管 ф10 A 680 B 610 C 570 外型尺寸(mm) 图2 3、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 TEX 2 外平衡式的膨胀阀。 表 1-5 丹佛斯膨胀阀型号参数代码 毛 制 冷 剂 阀 型 号 压力平 衡 1) 细 管 m 外平 衡式 1. 5 接口尺寸 进口× 出口 in.× in mm×m m 10*12 N 系列 -40 至+10℃ 不带 mop 带 mop 产品代码 N 系列 -40-5℃ 带 mop NL 系列 -40 至-15℃ 带 mop R22 TE X2 3/8*1/2 068Z3209 068Z3211 068Z3225 068Z3227 图3 4、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 型号 1070/4 1070/5 接口尺寸 1/2″Flare 5/8″Flare 孔径(㎜) 12.5 12.5 卡士托电磁阀技术参数 安全工 作压 力 40 40 R12 31.50 37.20 名义制冷量(液体功率) R22 39.60 47.00 R502 26.20 31.00 R134a 37.10 44.00 最高压 力 差 21 21 图4 5、电控箱 本设计方案的电控箱选用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。 图5 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 设备名称 冷风机 美优乐全封闭风冷压缩冷凝机组 外平衡式热力膨胀阀 电磁阀 精创高温保鲜库电控箱 铜管 铜管 排水管 保温材料 库板 库门 库灯 规格型号DN19 DN12 DN25 橡塑空调管 100mm 厚聚苯乙烯泡沫板 100mm 手动开启门 LT--112 数量 1台 1台 1个 1个 1个 5m 5m 3m 0.06m3 83m2 1扇 1个 (2)制冷系统原理图 高低压保护继电器 冷凝器 压缩机 冷 风 机 储 液 器 热力膨胀阀 电磁阀 截止阀 视液镜 干燥过滤器 制冷系统原理图 (3)电气控制原理图 L1 L2 L3 QF 1 BT 2 SA1 KM1 KM1 BP 压动保护 CP EH1 M1 压缩机 M2 5 风机 6 N 曲轴加热 BT HL1 CP CP KM1 电气控制图 (4)冷库平面布置图