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第七章 冷藏库,第一节 隔热与防潮 第二节 冷库热负荷计算 第三节 氟制冷系统 第四节 氨制冷系统的设计 第五节 载冷剂系统设计 第六节 装配式冷库 第七节 气调冷库 第八节 冷库配套设施 第九节 冷库的管理,第一节 隔热与防潮,冷库应有合理的结构、良好的隔热，以保证食品贮存的质量 冷库隔热结构的防潮及地坪防冻，可以保证冷库长期可靠地使用 库内的清洁、杀菌及通风换气，保证了食品贮存的卫生品质,冷库的结构 冷库主要由围护结构和承重结构组成 围护结构应有良好的隔热、防潮作用。还能承受库外风雨的侵袭 承重结构则起抗震、支承外界风力、积雪、自重、货物及装卸设备重量,冷库的结构区别于一般建筑结构 恒荷载和活荷载都较大 机械化运输和装卸的动荷载 隔热、密封，强度要求高 要承受较大的温度应力 隔热结构应避免产生“冷桥” 地坪更应做好防冻胀处理,冷库的隔热、防潮 土建冷库的隔热、防潮 冷库隔热、防潮结构，是指冷库外部围护结构的建筑部分和隔热、防潮层的组合 冷库隔热防潮结构的基本要求 隔热层有足够的厚度和连续性 隔热层应有良好的防潮和隔热性能 隔热层与围护结构应牢固地结合 隔热防潮结构应防止虫害、鼠害，并符合消防要求,Ps：隔热防潮层应有良好的连续性，即冷库外墙内壁隔热层与库顶，地面或多层冷库地板的隔热层连成一体，防止产生“冷桥”。 为了防止隔热层受潮，应将防潮层做在隔热层的高温侧,装配式冷库的隔热、防潮 装配式冷库一般均为单层结构，其隔热材料是由专业工厂制造的预制隔热板 冷库围护结构隔热、防潮性能，直接影响到冷库内温度的稳定和食品冷却、冻结贮藏质量 良好的隔热和防潮材料选择和合理的配置，可以有效地降低冷库内温度的波动和冷库使用时间 新建冷库围护结构材料的选择与合理配置，可以降低建造投资，提高冷库的经济性,Ps：预制隔热板：由单层或多层隔热材料粘贴组合或浇制（发泡）而成。地墙隔热层应选用密度较大、能承重的硬质泡沫塑料芯材,冷库围护结构用隔热、防潮的材料及选择,冷库围护结构用隔热材料及选择 冷库常用隔热材料 传统冷库多用软木板、聚氨酯泡沫塑料及聚苯乙烯泡沫塑料等 近年新型冷库已较广泛使用硬质聚氨酯泡沫塑料、聚乙烯(PEF)发泡体，泡沫玻璃及挤压型聚苯乙烯泡沫塑料等 选择冷库隔热材料 应考虑冷库建筑方案、隔热要求、隔热材料性能和来源，以及经济指标等因素 要求隔热材料具热导率小、轻质价廉、抗湿抗冻、安全无毒、环保、坚固耐压、消防耐用等性能,冷库围护结构用防潮材料及选择 隔绝水蒸气的渗入非常重要 隔汽防潮材料要求蒸气渗透系数低，并有足够的粘结性 冷库工程中常用的隔汽防潮材料，有沥青隔汽防潮材料和聚乙烯或聚氯乙烯薄膜隔汽防潮材料两大类,冷藏库制冷设备和管道的隔热,制冷设备和管道隔热的目的：减少冷量损失和回气过热，同时也为了防止设备和管路表面凝露、结霜 在冷库制冷工程中，某些设备和管道的常用隔热方法：在其外表面覆盖一层隔热材料，并以适当的构造和型式构成隔热结构 合理的隔热结构，可以获得良好的隔热效果、减少冷量损失,制冷设备和管道隔热层厚度的确定 冷库制冷设备和管道隔热层厚度（m）可按下式计算（图78）： m （71） 式中：t1管路或设备内氨液或载冷剂的温度，； t2一一周围空气温度，可取夏季空气调节日平均温度； t3 隔热层外表面温度，一般可按露点温度加12； 一隔热材料的热导率，W(mK)， D1管路或设备包保温层后的外径，m； D2一管路或设备外径（m）； w隔热层外表面传热系数，W(m2K)，,制冷设备和管道隔热设施,常用的隔热结构，一般有5层：防锈层、隔热层、防潮层、防蚀层及识别层等,防锈层：一般在管道隔热施工前，先清除管外的铁锈污垢，擦拭干净，然后用红丹防西锈漆涂l2层，或用冷底子油涂刷12遍 隔热层：在防锈层后施工，根据管道或设备结构尺寸、形状不同，可采用多种施工方法 防潮层：应在隔热层的高温侧 保护层：常用的保护层材料有石棉、石膏保护层，玻璃布外刷油漆保护，覆铝箔玻璃钢或成形的金属薄板保护层等 识别层：则根据使用管理的需要或有关规范要求，刷不同颜色的油漆或箭头标志,图 7-9管道隔热的典型结构 1管道外表面防锈层2防潮沥青涂层32020铁丝网4油漆层5石棉石膏保护层6隔热层41.2 mm镀锌铁丝捆扎,第二节 制冷热负荷计算,室内、外计算参数的确定 室外计算参数的确定,计算冷库热负荷所用的室外气象参数应采用“采暖通风和空气调节设计参数” 。此外，还需注意一些选用原则： 冷间围护结构传入热量计算所用的室外计算温度，应采用夏季空气调节日平均温度。 计算冷间围护结构最小总热绝缘系数时的室外空气相对湿度，应采用最热月月平均相对湿度。,开门热量和冷间换气热量计算的室外温度，应采用夏季通风温度，室外相对湿度应采用夏季通风室外计算相对湿度。 蒸发式冷凝器计算的湿球温度应采用夏季室外温度,平均每年不保证50小时的湿球温度。 鲜蛋、水果、蔬菜及其包装材料的进货温度以及计算水果、蔬菜冷却时的呼吸热量的初始温度，均按当地进货旺月的月平均温度计算。若无确切的生产旺月的月平均温度时，可按夏季空气调节日平均温度乘以季节修正系数n1采用。,室内设计参数的确定,表 7-6冷间设计温度和相对湿度,注：冷却物冷藏间设计温度一般取0，食品实际贮藏的温度应按照其产地、品种、成熟度和降温时间等设定温度及相对湿度，具体食品冷藏条件可参见第五单元第一节。,冷库容量的计算,冷库的冷却物冷藏间和冻结物冷藏间的容量总和，称为该冷库的总容量。冷库的容量有三种表示方法：,公称体积：为冷藏间或冰库的净面积（不扣除柱、门斗和制冷设备所占的面积）乘以房间净高而得； 冷库计算吨位：以代表性食品的计算密度、冷间的公称体积及其体积利用系数计算而得； 冷库实际吨位：按实际堆货的情况计算而得。,Ps：公称体积是较为科学的描述，与国际接轨的方法；计算吨位是国内常见的方法；实际吨位是具体贮藏的计算方法。,冷库计算吨位 冷却物冷藏间、冻结物冷藏间及贮冰间的容量（计算吨位）可按下式计算：,（7 2）,式中：G 冷库贮藏吨位，t； V 冷藏间、冰库的公称体积，m3； 冷藏间、冰库的体积利用系数，见表7-7； 食品的计算密度，kg/ m3，见表7-8； 1000 一吨换算成千克的数值，kg/t 。,按实际堆货体积计算冷库实际吨位,（7 3）,式中：G 冷库实际吨位，t； V 冷藏间、贮冰间的实际堆货体积，m3； 食品的计算密度，kg/ m3； 冷藏间、贮冰间的体积利用系数，见表7-7。,冷却设备负荷和机械负荷的计算 冷间冷却设备负荷应按下式计算：,（7 4）,式中： 5 冷间冷却设备负荷，W； 1 围护结构热流量，W； 2 货物热流量，W； 3 通风换气热流量，W； 4 电动机运转热流量，W； 5 操作热流量，W； P 货物热流量系数 。,冷却间、冻结间和货物不经冷却而进入冷却物冷藏间的货物热流量系数P应取1.3，其他冷间取1。,冷间机械负荷应分别根据不同蒸发温度按下式计算：,（7 5）,式中：j 机械负荷，W； n1 围护结构热流量的季节修正系数，宜取1； n2 货物热流量折减系数； n3 同期换气系数，宜取0.5-1.0（“同时最大换气量与全库每日总换气量的比数”大时取大值）； n4 冷间用的电动机同期运转系数； n5 冷间同期操作系数； R 制冷装置和管道等冷损耗补偿系数，直接冷却系统宜取1.07，间接冷却系统宜取1.12。,各个冷间热负荷的计算 围护结构热流量应按下式计算：,（7 6）,式中：1 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； a 围护结构两侧温差修正系数，可按表7-10采用。 w 围护结构外侧的计算温度，； n 围护结构内侧的计算温度，；,围护结构的传热面积计算应符合下列规定：,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至内墙中计算（如图7-10中的l1、l2、l3、l4）。 楼板和内墙长、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7-10中的l5、l6、l7、l8）。 外墙的高度：地下室或地层，应自地坪的隔热层下表面至上层楼面计算；中间层应自该层楼面至上层楼面计算（如图7-11中的h4、h5）；顶层应自该层楼面至顶部隔热层上表面计算（如图7-11中的h6、h7）。 内墙的高度：地下室、地层和中间层，应自该层地面、楼面至上层楼面计算；顶层应自该层楼面至顶部隔热层下表面计算（如图7-11中的h10、h11）。,图 7-10屋面、地面、楼面、外墙和内墙长、宽度例图,围护结构外侧的计算温度应按下列规定取值：,计算外墙、屋面和顶棚时，围护结构外侧的计算温度应按本节第一部分规定采用。 计算内墙和楼面时，围护结构外侧的计算温度应取其邻室的室温。当邻室为冷却间或冻结间事，应取该类冷间空库保温温度。空库保温温度，冷却间应按10，冻结间按-10计算。 冷间地面隔热层下设有加热装置时，其外侧温度按12计算；如地面下部无加热装置或地面隔热层下为自然通风架空层时，其外侧的计算温度应采用夏季空气调节日平均温度。,图 7-11外墙和内墙高度的例图,货物热流量应按下式计算：,（7 7）,注：1仅鲜水果、鲜蔬菜冷藏间计算。 2如冻结过程中需加水时，应把水的热流量加入式（77）内。,冷间的每日进货质量m应按下列规定取值：,冷却间或冻结间应按设计冷加工能力计算； 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； 存放鲜蛋的冷却物冷藏间，不应大于该间计算吨位的5%计算； 有从外库调入货物的冷库，其冻结物冷藏间每间每日进货质量应该按该间计算吨位的5计算； 无外库调入货物的冷库，其冻结物冷藏间每间每日进货质量一般宜按该库每日冻结质量计算；如该进货的热流量大于该冷藏间计算吨位5汁算的进货热流量时，则可按上一条规定的进货质量计算； 冻结质量大的水产冷库，其冻结物冷藏间的每日进货质量可按具体情况确定。,货物包装材料和运载工具质量系数Bb应按表7-11规定取值,包装材料或运载工具进入冷间时的温度应按下列规定取值：,在本库进行包装的货物，其包装材料或运载工具温度的取值应按夏季空气调节日平均温度乘以生产旺月的温度修正系数，该系数按表7-12取值； 自外库调入已包装的货物，其包装材料温度应为该货物进入冷间时的温度，其运载工具温度应按本条1款“运载工具温度”计算。,货物进入冷间时的温度应按下列规定计算：,未经冷却的鲜肉温度应按35计算，已经冷却的鲜肉温度应按4计算； 从外库调入的冻结货物温度按-8-10计算； 无外库调入的冷库，进入冻结物冷藏间的货物温度按该冷库冻结间终止降温时或包冰衣后或包装后的货物温度计算； 冰鲜鱼虾整理后的温度按15计算； 鲜鱼虾整理后进入冷加工间的温度，按整理鱼虾用水的水温计算； 鲜蛋、水果、蔬菜的进货温度，按当地食品进入冷间生产旺月的月平均温度计算。,通风换气热流量应按下式计算：,(7 8),注：1本热量只存在于贮存有呼吸的食品的冷间 2有操作人员长期停留的冷间如加工间、包装间等，应计算操作人员需要新鲜空气的热流量,其余冷间可不计算。,电动机运转热流量应按下式计算：,（7 9）,式中：4 电动机运转热流量，W； Pd 电动机额定功率，kW； 热转化系数，电动机在冷间内时应取1；电动机在冷间外时应取0.75； b 电动机运转时间系数，对空气冷却器配用的电动机取1，对冷间内其他设备配用的电动机可按实际情况取值，如按每昼夜操作8h计，则等于8/24。,操作热流量应按下式计算：,（7 10）,注：冷却间、冻结间不计这项热流量,各类冷间热负荷的经验数据表 小型冷间热负荷的经验数据,以下的冷藏库负荷的估算适合于公称容积在3000m3以下的小型冷藏库而言的。,表 7-13小型冷藏库单位制冷负荷估算表,大、中型冷间热负荷的经验数据,肉类冷冻加工单位制冷负荷（表7-14） 冷藏间、制冰等单位制冷负荷（表7-15）,表 7-14肉类冷冻加工单位制冷负荷估算表,表 7-15冷藏间、制冰等单位制冷负荷估算表,第三节 氟制冷系统的设计,制冷系统的分类方法有很多 按制冷剂种类分：有氨制冷系统、氟制冷系统、空气等为工质的制冷系统； 按其用途分：有空气调节制冷系统、商业制冷系统、工业制冷系统； 按制冷剂的供液方式：有直接膨胀供液、重力供液和液泵供液制冷系统等 制冷系统的选定是设计制冷系统时，极为重要的一项工作,制冷系统管道设计的要求 制冷系统设计的成功与否，在相当大的程度上决定于制冷剂管道系统的设计是否合理，以及对该系统中的制冷设备的认识水平。,制冷剂管道系统设计应当遵守如下的一些原则：,必须使制冷系统的所有管道，做到工艺系统流程合理，操作、维修、管理方便，运行安全可靠，确保生产； 设备与设备、管道与设备、管道与管道之间，必须保持合理的位置关系；,必须保证供给蒸发器适量的制冷剂，使对各个蒸发器能均匀供液，并且能够顺利地在制冷系统内循环； 管道的尺寸要合理，尽可能短而直，弯曲的曲率半径尽量大些，不允许产生有过大的压力降，以防止系统的效率和制冷能力不必要的降低； 根据制冷系统的不同特点和不同管段，必须设计有定的坡度和坡向； 输送液体的管段，除特殊要求外，不允许设计成倒“U”字型管段。输送气体的管段，除特殊要求外，不允许设计成“U”字型管段； 必须防止润滑油积集在制冷系统的其它无关部分； 制冷系统开始运行后， 如遇有部分停机或全部停机时，必须防止液体倒流回制冷压缩机； 必须按照制冷系统所用制冷剂的特点，选用管材、阀门、仪表和密封材料等。,冷系统管道管材的确定 氨制冷系统的管道一律采用无缝钢管（GB8163-87）输送流体。 氟制冷系统的管道，对于小直径管道（直径在20mm以下），一般均采用紫铜管（YB44770）；对于较大直径的管道，一般均采用采用无缝钢管（GB8163-87）输送流体。 水系统的管道，一般镀锌焊接钢管（GB3091-82），也可采用焊接钢管（GB3092-82）、螺旋电焊接钢管或铸铁管。 载冷剂制冷系统管道，则应根据载冷剂的物理化学性质，来确定应该采用何种管道材料合适。,氟制冷系统设计,在系统的设计中必须保证在开车、停车、满负荷和轻负荷时均能使系统中的润滑油返回压缩机 当多台制冷压缩机并联运行时，润滑油能否良好地循环，均匀地回至每台制冷压缩机，将直接关系到制冷站能否正常地运转,制冷压缩机吸气管道设计 制冷压缩机吸气管道设计原则为：保证压力降不超过允许的限度；上升立管中应保证必要的带油速度；防止未蒸发的液体制冷剂进入压缩机。,制冷压缩机的吸气管道应设有大于或等于0.02的坡度，且必须使其坡向制冷压缩机 蒸发器和制冷压缩机布置在同一水平位置时，其管道连接可设计成如图7-13所示的型式。每一吸气支管道在顶部与主管道连接如图7-14所示。 蒸发器布置在制冷压缩机之上时，其管道连接形式如图7-15、图7-16和图7-17所示。,表示双吸气竖管的两种连接形式，如图7-18 蒸发器布置在制冷压缩机之下时，管道设计可分为三种情况。 制冷系统采用单台制冷压缩机时， 在制冷压缩机的吸气管道入口处不装设 “U”形集油弯管。 制冷系统小采用两台制冷压缩机并联接背时，设计其吸气管道应予以对称布置。 制冷系统小采用三台或多台制冷压缩机并联连接时，如图7-24所示，应设置有个集管，且须使吸入气体能够顺利地流入集管里。 为了解决制冷系统中需要采用压缩机并联的问题，国内已有专用的气液分离器。,图 7-13 蒸发器与制冷压缩机在相同标高的管道连接形式,图 7-14 三台相同标高的蒸发器管道连接形式,图 7-15 单台蒸发器管道连接形式,图 7-16 两台不同标高的蒸发器管道连接形式,图 7-17 三台相同标高的蒸发器管道连接形式,图 7-18 双吸气竖管的两种连接形式,制冷压缩机排气管道设计 为了确保排气管道设计的正确，设计时必须注意以下问题： 制冷压缩机的排气管道应设计成大于或等于0.01的坡度，且必须使其坡度坡向油分离器或冷凝器; 对于不设油分离器的制冷压缩机，当制冷压缩机低于冷凝器时，应将排气管道靠近制冷压缩机先向下弯至地面处 ，然后再向上接往冷凝器形成U形弯，其管道连接参见图7-24; 制冷压缩机排气管道的竖向长度超过3m时，应根据其排气管道的竖向长度，如图7-26。,当两台制冷压缩机合用一台冷凝器且当冷凝器设计在制冷压缩机下面时，则从制冷压缩机接出的排气管道，往下去冷凝器时，应把水平管段做成向下的坡度，同时在汇合处将管道做成45Y形三通连接，如图7-27所示。 当制冷压缩机和冷凝器都在两台以上，而制冷压缩机设在冷凝器上面时，其排气管道连接方法如图7-28所示。排气管道的直径应与制冷压缩机的排气管上的阀门口径相同。 双排气竖管，对有能量调节的制冷压缩机，在设计中亦应考虑排气竖管在制冷系统的低负荷运行时，能将润滑油从竖管中带出的问题。,冷凝器和贮液器之间的管道设计 冷凝器和贮液器之间的管道设计，主要考虑到要保持冷凝面积，以获得最高的效率 冷凝器与贮液器之间应保持有定的高差，且须使管道保持一定的坡度。,蒸发式冷凝器至贮液器之间的管道设计（氨、氟系统通用）,蒸发式冷凝器至贮液器之间的管道设计，应当考虑到蒸发式冷凝器没有贮存液体的容积，所以必须设置贮液器，以调节由于冷负荷变动而引起的波动。,冷凝器或贮液器至蒸发器之间的管道设计,从冷凝器或贮液器至蒸发器之间的管道设计主要是指液体管道的设计问题。一般情况下，除了选择适当的管道直径要保证合理的压力降外，液体管道在设汁中的问题是比较少的。,直接蒸发表面式空气冷却器的管道设计,第四节 氨制冷系统的设计,氨制冷系统的管道设计 对于氨制冷系统的管道设计，必须重视其物理化学性质 设备之间须设置阀门 设计管道时，应注意解决润滑油的排放和回收,氨制冷系统的管道设计时的注意事项 制冷压缩机吸气管道设汁 防止停车时管道中的液体制冷剂返流回制冷压缩机而造成液击 自蒸发器至制冷压缩机的吸气管道如图7-40所示，应设有大于或等于0.003的坡度，且必须使其坡度坡向蒸发器 为了防止干管中的液体吸入制冷压缩机，应将吸气支管由主管顶部或侧部向上呈45角接出，如图7-40所示。,制冷压缩机排气管道设计 自制冷压缩机至冷凝器的排气管道，应设有大于或等于0.01的坡度，且必须使其坡度坡向油分离器或冷凝器 了防止润滑抽进入不工作的制冷压缩机，应将排气支管由主管顶部或向上呈45角接出，如图7-41 设计多台的制冷压缩机排气管道时，应将支管错开接至排气主管，并且须考虑排气管道的伸缩余地和防止产生过分的振动，如图7-41,冷凝器至贮液器间的管道设计,采用卧式冷凝器时，当冷凝器与贮液器之间的管道不长，未设均压管时，管道内液体流速应按0.5ms设计。,冷凝器或贮液器至洗涤式氨油分离器之间的管道设计 采用洗涤式氨油分离器时，其进液管道应从冷凝器出液管（多台时为总管）的底部接出 洗涤式氨油分离器规定的液位高度应比冷凝器的出液口低200300mm（蒸发式冷凝器除外），其管道连接参见图7-45,不凝性气体分离器的管道设计,浮球调节阀的管道设计 必须考虑当浮球阀投入运转时，使液体制冷剂流经过滤器和浮球阀而进入蒸发器 还应考虑当浮球阀需要检修时，而液体制冷剂能够经由旁通管道进入蒸发器,贮液器与蒸发器之间的管道设计 贮液器至蒸发器的液体管道可以经调节阀自接接入蒸发器中，也可先接至分配总管，然后再分几条支管接至各蒸发器中（即设调节站） 贮液器与蒸发器之间若设置调节站时，其分配总管的截面积应大于各支管截面和之和,安全阀的管道设计 氨制冷站的冷凝器、贮液器、中间冷却器、氨液分离器和管壳卧式蒸发器等设备上应设置安全阀及压力表 如在安全管上装设阀门时，必须装在安全阀之前，并须呈开启状态和加以铅封 安全阀管道的直径不应小于安全阀的公称通径 排至大气的安全管道，其排放管口应高于周围50m内最高建筑物的屋脊5m，并须设防雨罩,排油管道设计 集聚在冷凝器、贮液器和蒸发器等设备中的润滑油，均宜由其底部接管放出 在氨制冷系统中，一般情况下均应经由集油器处放油 在设计其排油管道时，应取较大的管道直径，使排油时流速低些,第五节 载冷剂系统设计,载冷剂系统的作用及采用原则,载冷剂系统的类型及其特点 敞开式载冷剂系统,图 7-50敞开式载冷剂系统 1壳管式蒸发器2载冷剂循环泵3贮液箱,敞开式载冷剂系统的特点：,系统中有一处或几处敞开于大气之中，系统在大气压下工作； 采用敞开式的沉浸式蒸发器，不再另设贮液箱 有的敞开式载冷剂系统，仅在贮液箱处敞开与大气相通，而在用户处为封闭 用溶液作载冷剂时，可在贮液箱进行浓度检查及浓度调节 当采用价格较贵的载冷剂时，要考虑系统检修及清洗时载冷剂的临时排出方法及贮存处所 需要连续运行的载冷剂系统，应当有备用的泵组和备用的贮液箱以及向系统补充载冷剂的辅助设施,敞开式载冷剂系统的优点： 系统简单，稳定性好，适应能力强,运行时易于达到设计要求 系统工作压力为大气压力,敞开式载冷剂系统的不足之处： 有的载冷剂(如：CaCl2溶液)，会对金属的腐蚀较封闭式系统为大。 由于敞开在大气之中，空气中的水分可能进入载冷剂,封闭式载冷剂系统,图 7-51典型的封闭式载冷剂系统 1蒸发器2泵3用户4膨胀箱5地下贮液箱,封闭式载冷剂系统的特点：,整个系统为载冷剂所充满。系统封闭，除膨胀箱上部通大气以外，其他部分均不与大气接触 系统的工作压力由膨胀箱液位形成的液柱高度确定 当采用溶液为载冷剂时，在载冷剂管道上装设带有取样阀的支管，从中放出溶液 从膨胀箱或从泵吸入端（需用泵）装入载冷剂，直至规定的液位,封闭式载冷剂系统的优点： 系统与空气接触的部分仅限于膨胀容器 可以利用膨胀箱的安装高度所形成的液柱，防止沸点较低的载冷剂在泵内产生气蚀。 在系统的最高点装有膨胀箱，循环泵的功率消耗较少。,封闭式载冷剂系统的缺点： 系统的工作压力决定于膨胀箱的液位高度；而膨胀箱液位必须高于载冷剂系统的最高点。 对于系统大、分支多，系统中高点与低点的高差大，各分支系统的摩擦阻力不等， 蒸发器中的载冷剂较易冻结导致损坏设备。,气体定压封闭式载冷剂系统,图 7-52 典型的气体定压封闭式系统 1泵2蒸发器3定压容器4用户5减压阀6高压气瓶装7干燥过滤器,气体定压式封闭系统与普通封闭式系统原理相同 在普通封闭式系统的恒压点处设置一载冷剂定压容器 定压容器运行时，其下部为载冷剂，上部为气体，气体空间由高压氮气瓶（15MPa）经减压后的氮气充满 定压容器气体空间的压力，根据设计所需的压力选定，选定后，可调整氮气系统中减压阀的压力来保证,气体定压封闭式系统的适用范围 当采用低沸点工质作载冷剂时，系统所处的环境温度可高于该工质的沸点，为了防止工质在系统内气化必须提高系统的压力。 在某些生产设施中，需要交替加热和冷却，因而在用户设备中。同时装有加热和冷却系统。,气体定压封闭式系统压力的确定,气体定压的压力应高于所选定的载冷剂在所设计的载冷剂系统中可能达到的最高温度所对应的饱和压力。并且还需加上考虑防止泵气蚀所应增加的富裕数值。,第六节 装配式冷库,装配式冷库：又称组合式冷藏库，是由预制的夹芯隔热板拼装而成的冷藏库。,装配式冷库的特点和结构型式 特点： 组合灵活，方便 抗震性能好 可拆装搬迁、长途运输 可成套供应,结构型式 根据安装场地，可分为室内型和室外型两种 室内型冷库容量较小，一般为220t，安装条件要求不高室外型冷库容量一般大于20t，为一独立建筑结构，库内净高在3.5m以上，各部分之间一般不用偏心钩连接。 根据结构承重方式，可分为内承重结构、外承重结构和自承重结构三种 自承重结构多用于室内型 室外型大多用外承重结构,装配式冷库的平面布置 平面布置分室内型和室外型，两种布置各有其要求,室内型冷库的布置： 冷库的布置应注意下列问题： 应有合适的安装间隙 应有良好的通讯、采光条件 安装场地及附近场所应清洁,冷库门的布置应便于冷藏货物的进出 库内地面应放置垫仓板、货物应堆放在垫仓板上 制冷设备的布置应考虑振动、噪声对周围场所的影响，也应考虑设备的操作维修、接管长度等 冷库的平面布置需根据预制扳的宽度、高度模数、根据安装场地的实际允许，进行综合考虑,室外型冷库的布置 布置时除了食品卫生要求、安全要求、制冷设备布置要求与室内型冷库相同外，还应满足土建式冷库平面布置的一些要求。此外，还有以下几点要求： 只设常温川堂，不设高、低温川堂； 门口设防撞柱，沿墙边设600一800mm高的防护栏； 冻结间、冻结物冷藏间应设平衡窗； 朝阳的墙面应采取遮阳措施，避免阳光直射；,轻型防雨棚下应设防热辐射措施，井应考虑顶棚通风； 机房、设备间也可采用预制板装配而成，与冷库成为一体； 冷库的平面布置造型基本上与室内型相同。,装配式冷库的安装方法 室内型 采用偏心钩和螺栓连接的冷库，不论是室内型，还是室外型，均可按下列步骤进行安装： 先做好冷库的垫座地坪（要求用水平仪校平）； 根据冷库外形尺寸，划好安装线，然后装配底板； 安装墙板时需先装好一个转角板，然后依次安装； 安装顶板时，从一边依次安装； 安装门和空气幕； 安装制冷设备、照明灯、控制元件等。,室外型 如果预制板是采用偏心钩和螺栓连接，其安装程序与室内型相同。如果预制板采用其他方法连接，安装程序如下： 先做好冷库的基础和地坪； 按冷库平面尺寸放线，做好外框架，做好隔热墙板的固定用撑板； 安装墙板预制板。先安装一个转角板，然后依次进行； 做好顶扳吊架、安装顶板；,用聚氨酯现场发泡，浇注顶板的预留浇注缝； 安装地坪隔热板，用聚氨酯现场发泡浇注底板的预留浇注缝； 安装隔墙板； 用钢筋混凝土浇注库内地坪； 安装冷库门框、门、空气幕； 安装库内制冷设备、照明灯、控制元件等,板缝密封 板缝密封做得好与坏，对冷库的质量影响很大 板缝的密封材料应无毒、无臭、耐老化、耐低温、有良好的弹性和隔热、防潮性能 装配时还要用到一些构件，如角铝，工字铝、连接板、螺栓等,现场接缝的浇注 在垂直板缝的情况下，浇注的接缝要受很大的压力，沿接缝增加浇注孔可控制聚氨酯的浇注，一般1.2m设置一个浇注孔，浇注后用一个塑料塞塞住，加固件与预制板面的连接一股采用拉铆钉，中距为200mm。,管道设备隔热层的现场浇注 制冷管道和设备的隔热大部分是用聚氨酯现场浇注。管道隔热前先涂防锈漆，在铝合金外壳与管子间放扇形聚氨酯隔热块以保持间距，在外壳上每隔一定距离留有浇注孔，浇毕后用塑料塞塞住。,对冷库装配的整体要求 库体连接要牢固，连接机构不得有漏连、虚连现象，其拉力不得低于1471.5N。 库体板涂层要均匀、光滑、色调一致、无流痕、无泡孔、无皱裂和剥落现象。 库体要平整、接缝处板间错位不大于2mm。板与板之间的接缝应均匀、严密、可靠。,装配式冷库热负荷的计算 冷间冷却设备负荷 装配式冷库冷却设备负荷的计算原理同土建式冷库基本相同，但其中某些项应根据装配式冷库的特点进行修正。,（711）,机械负荷 制冷压缩机的负荷可按下式进行计算：,（715）,室内型装配式冷库冷负荷的估算 库房冷却设备所需的传热面积按冷库建筑净面积进行估算。 采用光管式蒸发排管时，冷库建筑面积与蒸发器传热面积之比可取为1:1.11.3；采用冷风机时，其比值为l:1.52.0。 制冷压缩机的冷负荷可按冷库公称容积进行计算，其变化曲线见图7-55(a)、(b)。 另一种估算方法是将表7-13的冷负荷再乘以1.2的修正系数。,第七节 气调冷库,果蔬气调贮藏就是调整果蔬贮藏环境中气体成分的冷藏方法。它是由冷藏、降低贮藏环境中氧气的含量、增加二氧化碳浓度的综合贮藏方法。,气调冷库建筑特点 气密性是气调冷库在建筑要求上有别于冷藏库的一个最主要的特点。,库体的密封技术措施主要包括下列几个方面： 土建式气调冷库的库体密封处理 墙体板和顶板的处理 墙与地板交接处的处理,装配式气调冷库的库体密封处理 关键在于处理好夹芯板接缝处的密封，具体也可以参照如下方法施工： 墙板与地板交接处的处理 墙板与顶板交接处的处理，见图7-60 板与板之间的拼缝处理，见图7-61,Ps：夹芯板的连接也可采用：在夹芯板接缝处现场压注发泡剂填充密实，然后在库房内侧的接缝表面涂上密封胶，平整地铺设一层无纺布，再涂上密封胶。,图 7-60墙板与顶板交接处的处理,图 7-6板与板之间的拼缝处理之一,气调库门 气调库门是整间库房气密性的薄弱点 早期气密门多为铰链转开式，目前则多为滑移门 该小门上一般设观察窗 沿门框和人孔门扇周边贴有一圈可充气的橡胶圈或软性橡胶圈,观察窗 观察窗可以用来观察贮藏的食品情况、冷风机的运行情况。 观察窗一般为500cm500cm双层玻璃真空透明窗，也有便于扩大视野的直径500cm半球形窗，边缘应有防结雾电热丝 我国通常将其设置在靠技术走廊的气调库外墙上，另外也有在气调库门上设置观察窗或可开启式观察门的做法， 欧洲有些气调库的观察窗设置在天花板上。,压力安全装置 压力安全装置的作用：可以防止库内产生过大的正压和负压，使建筑结构及其气密层免遭破坏。 水封型压力安全装置（安全阀） 在使用中要防止水的冻结和蒸发，必须定期加水。 为了减少通过安全阀的气体窜流次数，国内将拟保持的库内外压差定为20mmH2O，即196Pa（国外为25mmH2O，245Pa）,弹簧式加载止回阀 也可以作为压力保护装置，该阀在25mm水柱压差下动作，不需要像水封那样经常调整、维护 选用压力安全装置时要与库房容积成比例 气调库在运行期间会出现微量压力失衡,气调帐 由气密性好、具有一定抗拉强度的柔性材料（如橡胶布或塑料复合布）制作而成 其容积不应小于库内净容积的1.5 当库内温度在设计库温上下波动尚未达到0.5时，可以通过气调帐缓解压差对围护结构的作用力 气调帐吊装在邻近气调库房的过道上或库房的顶上 一般将气调帐的进出气口设置在冷风机出风口之前 气调帐可以降低气调库出现的微量压力失衡，如图7-65,图 7-65连接气调库的气囊,管道穿透洞的处理,管道进出库房时，除了应做好隔热处理，还应做好气密处理。通常是先预置好穿墙塑料套管，套管与墙洞用聚氨酯发泡密封，穿透件与塑料套管之间应有6mm以上空隙，套管内用硅树脂充填密封。见图7-66。,图 7-66气调库管道穿透洞的处理,压力测试要求 气调库的气密性，可由气调贮藏货物的要求来确定 在GB50274-98制冷机、空气分离设备安装工程施工及检验规范中，有关组合（气调）冷库一节中规定：“气调冷库在库体安装后，应进行库体气密性试验，试验应符合下列要求：启动鼓风机，当库内压力达到100Pa（10mmH2O）后停机，并开始计时，当试验到10min时库内压力应大于50Pa（5mmH2O）”，即半压降时间为10min。砌筑式土建库的密封试验也应按此标准执行。,气凋库的气密性也可以用气密系数表示：,（716）,式中：P t 分钟后库内压力，Pa； P 库内的压力即库内限压，Pa； t 时间，min； 气密系数。,将式（716）变形为对数表达式，则：,（717）,气凋库的压力测试：,试验前封住所有的敞口 将库房加压到一定值（l00Pa） 然后注意压力随时间的变化，每隔一定时间读一次压力表上的数值，根据读数绘出时间压力曲线，线的斜率表示压力降的速度，也代表了库房的气密程度。 气密较好的库房，压力降的速度比较缓慢。,气调库的方案设计,当计划兴建一个气调库时，确定其建筑规模，即确定库容量是至关重要的。确定时应考虑的因素：,除了根据货源、市场需要、投资效益和今后发展确定库容量外 在决策时还必须考虑到果蔬生产的特点和气调贮藏的要求 总贮藏量确定后，下一步就是在总贮藏量和实际情况的基础上，确定气调间的大小和间数 气调间的大小要适中,气调库的操作管理 气调库不仅在贮藏条件、建筑结构和设备配置等方面不同于果蔬冷却物冷藏间，而且在操作管理上，也有自己的特殊要求。 果蔬贮藏的生产管理 果蔬贮前的生产管理 入库果蔬质量好坏，直接影响到气调贮藏的效果 在保证入库果蔬质量的前提下，入库速度越快越好,Ps：气调库中湿度控制也是相当重要的，始终做好果蔬的质量监测是十分重要的,果蔬贮中的生产管理 贮藏条件的调节和控制（包括库房预冷和果蔬预冷） 气调状态稳定期的管理（从降氧结束到出库前的管理）,果蔬贮后的生产管理 在出库前要提早24小时解除气密状态； 停止气调设备的运行后，通过自然换气，使气调库内气体恢复到大气成分； 当库门开启后，在确定库内空气为安全值前，不允许工作人员进入； 出库后的挑选、分级、包装、发运过程，注意快、轻，尽量避免延误和损失； 上货架后要跟踪质量监测。,设备和库房管理 每年果蔬入库前，都要对所有气调库进行气密性检测和维护 果蔬贮藏中要对制冷、气调设备、气体测量仪等进行检查与试运行 果蔬全部出库后，停止所有设备运行，对库房结构、制冷、气调设备进行全面检查和维护,气调库的安全运行 库房围护结构的安全管理 人身安全管理 要求气调库的操作，管理人员，一定要掌握安全知识。气调库内气体不能维持人的生命，不可象出入冷藏库那样贸然进入气调库；必须熟练掌握呼吸装置的使用。,气调冷库,气调冷库内部及制冷设备,第八节 冷库配套设施,冷库的配套设施主要有冷库门、门帘及货物装卸设施等。,冷库门 其主要功能是在最大程度降低冷量损失的基础上，允许货物自由方便地贮存和进出，同时保证工作人员的安全出入。,冷库门的基本要求 具有良好的隔热性能、气密性能，减少冷量损失 轻便、启闭灵活、有一定的强度 设有防冻结或防结露设施 坚固、耐用和防冲撞 设置应急安全灯及操作人员被误锁库房内的呼救信号设备和自开设备 门洞尺寸应满足使用要求，方便装卸作业，同时又减少开门时外界热量和湿气的侵入 能有效地防止产生“冷桥”,冷库门的分类及特点 按冷间的性质分类，分为高温库冷库门、低温库冷库门和气调库冷库门等 常用的分类方式，是以冷库门的结构和开启型式及冷库门的启闭动力等来分类，见表7-17,冷库门的典型结构 平开手动冷库门 平移式手动冷库门 滑升式冷库门 电动式冷库门 冷库自由门,快速卷帘门,防撞门封和滑升门,电动平移门,冷库开门防冷量损失的设施 减少冷库开门冷量损失，防止外界热湿负荷进入的基本措施是：,在冷库门内侧设门斗和门帘； 在冷库门上方设置空气幕； 设置定温穿堂和封闭式站台，并在站台装卸口设置保温滑开门、站台高度调节板、密闭软接头等。,门帘和门斗 冷库门帘 一般挂在库门内侧紧贴冷库门 早期多使用棉门帘，近年多用PVC软塑料透明门帘 冷库门斗 设在冷库门斗的内侧，其宽度和深度约3m 门斗的尺寸既要方便作业，又要少占库容 门斗的制作材料以简易、轻质和容易更换为宜 门斗地坪应设电热设施，以防止结冰,空气幕 空气幕的作用：减少库内、外热湿交换，方便装卸作业； 空气幕的基本型式：轴流式空气幕和贯流式空气幕两种，贯流式应用较广泛。,货物进出货装卸口设施 冷库进出货作业时，要保持冷藏链不会“断链，在装卸口设置保温滑升门、月台高度调节板、车辆限制器和密闭接头等是必要的。图7-79是这些设施的组合示意图。,图 7-79装卸口设施组合示意图 1保温滑升门2冷库月台3充气套式密封设施4冷藏车5月台高度调节板,图 7-80 结合式密封的装卸货口,机械式门封,充气式门封,站台高度调节板 站台高度调节板的主要作用：将封闭式站台和冷藏车连成一个整体，方便叉车的机械化门对门作业 现在常见的调节板有：机械式、液压式和气袋式等，见图7-81。,机械式高度调节板,液压式高度调节板,气袋式高度调节板,库内运输和贮存设施 库内运输和贮存设施的选择必须要考虑最大的空间利用率和最小的操作费用。 手推车和输送机 手推车： 冷库或配进中心常用的搬运工具之一 装卸方便、承载量大、灵活轻便 常用的手推车有尼龙轮手推车、小轮胎手推车、家禽冻结手推车和液压托盘搬运车等,输送机： 辊子式输送机，货物由人力推动 电动带式输送机，货物由传动带自动传送,冷库搬运机械 随着“物流”概念的形成和应用，现代化的物流仓库已受到重视 国内外先进冷库的贮存，已有固定货架贮存、活动货架贮存和高货架立体自动贮存等多种型式，机械化运输和计算机管理得以应用 表7-22列出了七种现代化冷库贮存中常用的搬运机械,表 7-22现代化冷库贮存中常用的几种搬运机械,1平衡重式叉车,结构、应用特点：采用大轮胎，稳定性好，可适用于室外和适当斜坡上作业，其作业通道的宽度为4 m。,前移式起重叉车,结构、应用特点：设有举重门架、货叉，能进入货架中进行作业，所需通道宽度仅为平衡重式叉车的2/3，能灵活地在平坦的窄道中操作。,伸臂式起重叉车,结构、应用特点：由具有伸缩功能的货叉，上下滑动的门架及撑脚组成，其货架可深入深贮式货架中存取货物，并具有良好的稳定性。,巷道特高起重铲车,结构、应用特点：一般称为“塔楼”式叉车。因搬运托盘不需在通道中转向，故通道比托盘宽度稍宽即可。通常提升高度可达14m，沿导轨存取货物极为迅速，货物流动量大。,电控堆垛型起重机,结构、应用特点：当货架高度超过14 m时尤为适用。它是在移动货架的塔架上装配伸缩性和货叉，通常每一条通道配置一台起重机，但当货物流量较低时，也可转轨而用于多条通道。其控制方式手动、半自动和全自动操作。,升降拣货型铲车,结构、应用特点：该铲车有一升降平台，能将操作人员提升到所有的货架面，在一个托盘或一个货格中，对某一商品小批量选取。其移动方式同巷道特高起重铲车。,轻便拣货型起重车,结构、应用特点：是一种轻便型电动堆垛起重机，可人工操作达10 m高度。它一般固定装置在构架上，故运行操作安全，方便“拣寻”时间。,冷库托盘货架贮存系统 标准型托盘货架 双重深贮型货架 巷道型货架 自动存取型货架 叉车驶入型货架 电控移动型货架 托盘自滑动型货架 后推型货架,a）标准型托盘货架,结构及使用特点：结构简单、安装方便、投资少，适用于不同的搬运机械。该货架每块托盘可单独存入、移动、货物流通量大，装卸迅速、货架强度大、能有效利用库房上层空间，但货架通道面积大，贮存密度较低。,双重深贮型货架,结构及使用特点：贮存深度双倍于标准型、贮存密度较大、库房利用率较高，但需用特殊搬运叉车进行作业。贮存高度一般不超过68 m。,b）巷道型货架,结构及使用特点：一般货架较高。巷道铲车可在高达14 m的高度下作业，其贮存密度大。因货架较高，要求有较高强度的货架，并有严格的结构安装，以保证正常作业和货架本身的安全、稳定。新型货架可采用电脑自动定位控制对高层货架托盘作用。,自动存取型货架,结构及使用特点：货架高度可达30 m，可手动、半自动和全自动控制进行作业。适用于不同品种的货物，应用电脑控制受理进出货，有长期效益，但一次性投资较大，设计策划要求高。,c）叉车驶入型货架,结构及使用特点：叉车可以在整体货架中作业，作业效率高、库房贮存密度大。货架高达10 m，生产成本较低，适用于品种单一、数量较大的货物存取。,电控移动型货架,结构及使用特点：每组货架均可电力驱动，单独在轨道上移动，一条通道可解决多组货架作业，货架高达12 m。该货架库房利用率高，不需要专门搬运机械，生产成本较低，要求配备遥控装置。,d）托盘自滑动型货架,结构及使用特点：存货时托盘从货架斜坡高端进入滑道，通过导向轮向下滑逐个存放。取货时从货架斜坡低端取出，其后托盘逐一下滑待取。适用大批量单一品种贮存，库房利用率较高，但设计安装技术要求高。,后推型货架,结构及使用特点：结构类同托盘自滑动型货架，设有倾斜可伸缩的轨道货架，托盘均在同方向存取，适用于自动存取系统，库房空间利用率很高、货损少。但要求操作人员谨慎小心操作。,第九节 冷库的管理,冷库是保证新鲜易腐食品长期供应市场、调节食品供应随季节变化而产生的不平衡、提高人民生活水平所不可缺少的，搞好库房的管理工作，对保证冷藏食品的质量和提高企业的经济效益非常重要。,冷库的操作管理 冷库的操作管理 冷库是用隔热材料建筑的低温密闭库房，结构复杂、造价高，具有怕潮、怕水、怕热气、怕跑冷的特点。,在使用库房时，要注意以下问题： 防止水、汽渗入隔热层 防止因冻融循环把冷库建筑结构冻酥 防止地坪（楼板）冻臌和损坏 库房内货位的间距要求，详见表7-24 冷库门要经常进行检查 冷库门口是冷热气流交换最剧烈的地方 库内排管扫霜时，严禁用钢件等硬物敲击排管,表 7-24商品货位的堆垛与墙、顶、排管和通道的距离要求,加强管理工作，确保商品质量 提高和改进冷加工工艺，保证合理的冷藏温度，是确保商品质量的重要一环 在正常生产情况下，冻结物冷藏库的温度应控制在设计温度土1的范围内 商品在贮藏时，要按品种、等级和用途情况，分批分垛位贮藏，并按垛位编号，填制卡片悬挂于货位的明显地方 定期或不定期地进行商品质量检查,冷库库房的卫生管理 冷库的卫生和消毒 冷库的环境卫生 库房和工具设施的卫生与消毒,消毒剂和消毒方法 抗霉剂 消毒剂 漂白粉消毒 次氯酸钠消毒 乳酸消毒 消毒和粉刷方法 紫外线消毒,冷库工作人员的个人卫生 冷库工作人员经常接触多种食品，如不注意卫生，本身患有传染病，就会成为微生物和病原菌的传播者。对冷库工作人员的个人卫生应有严格的要求。,食品冷加工过程中的卫生管理 食品冷加工的卫生要求 具有强烈气味的食品，如鱼、葱、蒜、乳酪等和贮藏温度不一致的食品，严格禁止混存在一个冷藏间内 对冷藏中的食品，应经常进行质量检查 正温库的食品全部取出后，库房应通风换气,除异味 库房中发生异味一般是由于贮藏了具有强烈气味或腐烂变质的食品所致 臭氧具有清除异味的性能 用甲醛水溶液（即福尔马林溶液）或510的醋酸与520的漂白粉水溶液，也具有良好的除异味和消毒作用,灭鼠 冷库的灭鼠工作应着重放在预防鼠类进入 消灭鼠类的方法很多，可用机械捕捉、毒性饵料诱捕、气体灭鼠等方法，用二氧化碳气体灭鼠效果较好,