第3章 冷库设计 制冷负荷计算(课件)

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第3章,制冷负荷计算,目的：为正确选择制冷机器、设备、管道提供依据。,方法：计算库房耗冷量修正确定制冷负荷,(冷却设备负荷和压缩机负荷),冷库的耗冷量即冷库的冷负荷，指为了使冷间内的温度达到所要求的值而需要的冷量。,冷库耗冷量计算,冷库耗冷量计算,当地气象条件,建筑隔热构造,制冷对象特点,各项工艺要求,各项冷负荷,设备,负荷,机械,负荷,蒸发设备选配,压缩机选配,辅助设备选配,3.1 计算的基础资料和一般规定,一基础资料,1、地区气象资料,2、库房平面图和剖面图,3、冷间的进货量,4、冷间的设计温度和相对湿度,表2-1-1,二设计参数的确定,(一)室外计算温度,1、计算围护结构传热量时，t,外,为夏季空气调节室外计算日平均温度；,2、计算通风换气耗冷量时，t,外,为夏季通风室外计算温度。,（二）邻室计算温度t,邻,两库房相邻，,1、邻间为冷藏间，按冷藏间的设计库温计；,2为冷却间或冻结间，取其空库保温温度。,冷却间为10；冻结间为-10。,3冷间地坪下设有通风加热装置，按12计；,4两用间，作为本房间热量计算时，按低温度计；作为邻室时，按高温度计。,（三）室外计算相对湿度,1、校核围护结构是否结霜，用最热月月平均相对湿度；,2、计算通风换气和开门热量时，取夏季通风室外计算相对湿度。,（四）货物进出库的温度,1、进货,未经冷却的鲜肉按,+35,计，已冷却的鲜肉按,+4,计；,从外库调入的冻结物按,-8,-10,计；,运来的冰鲜鱼虾按,+15,计，经整理后的鱼虾按用水温度计；,鲜蛋、果蔬按进库旺月的月平均温度，或按室外计算温度乘以季节修正系数；,2,、出库,肉类从冷却间出按,+4,；,肉类、鱼品从冻结间出按,15,；,冷却物冷藏间为,0,；,冻藏间为,-18,。,（五）加工时间 按表2-1-2,三冷库的的设计规模,1）以冷藏间或贮冰间的公称容积为计算标准。,2）公称容积=净面积净高,3）贮藏吨位G=V,i,i,i,/1000 吨,V,i,：公称容积m,3,i,：食品计算密度,i,：容积利用系数,冷库容量如何确定,冷库容量包括,冻结量,、,冷却量,和,冷藏量（含贮冰量）,。,它由计划任务书或设计委托书作出明确的规定，是冷库建设的一项重要经济指标，根据冷库的容量能确定冷库的,建筑结构形式、面积、高度,和,设计方案,。,1.冷却间、冻结间的生产能力（t/d），（根据冷加工的形式和时间来确定 ）。,（1）设有吊轨的冷加工间，,（2）设有排管搁架的冷加工间，,（3）用箱，筐装直接堆码的冷加工间。,2.冷藏库的贮藏吨位,冷藏库内所有冷藏间、冻藏间、贮冰间的容量总和。,冷库容量如何确定,Lg,d,1000,n,Lg,d,1000,24,t,G,d,=,=,设有吊轨的冷加工间,G,d,-每日冷加工能力,t/d,L-吊轨有效装载总长度，m,g,d,- 吊轨单位长度装载量，kg,n-冷加工周转次数,t- 冷加工一次周转的时间，h,24-每日小时数h/d,MF,g,j,24,f 1000 t,G,d,=,设有排管搁架冷加工间,M-搁架利用系数,F-搁架各层水平面积之和，m,2,f- 每件装载冷加工食品的容器 所占面积,m,2,g,j,-每件冷加工食品的净重,kg,G,d,=,用箱，筐装直接堆码的冷加工间,F,H,24,1000 t,F,冷加工间的净面积,，,H,冷加工间的,净,高,冷加工间的容积利用系数, 食品的计算密度,3.2 冷间各项冷负荷的确定,库房耗冷量,围护结构传入热, w,通风换气耗冷量，w,操作管理耗冷量，w,货物放热量，w,电机运转热当量，w,根据热量进入冷间的不同途径，可将冷负荷分为五部分,4.2 冷间各项冷负荷的确定,库房耗冷量 Q=Q,1,+ Q,2,+ Q,3,+ Q,4,+ Q,5,Q,1,：围护结构传入热；,Q,2,：货物放热量；,Q,3,：通风换气耗冷量,Q,4,：电机运转年热当量,Q,5,：操作管理耗冷量,一、围护结构传入热,1计算公式,Q,1,=KF（t,w,t,n,）,K=1/R=1/（1/,w,+i/i+1/,n,）,K：查表计算；,：查表；,t,w,：外墙、顶棚、屋面按室外计算温度计；内墙、楼面、地坪按邻室温度计；,t,n,：库内设计温度。,一、围护结构传入热,F：外墙、屋面、地面按外轮廓计，邻墙以中心线为界；楼板和内墙按内轮廓计，邻墙以中心线为界。,高度,外墙高度,：,顶层：由该层楼板面到屋盖上表面或到阁楼隔热层的上表面。,中间层,：,该层楼板面到上层的楼板面,。,首层：,1）下有非冷藏间的地下室：该层楼板底面到上层的楼板面；,2）下有冷藏间的地下室：该层楼板面到上层的楼板面；,3）无隔热层的地坪：地坪表面到上层的楼板面；,4）有隔热层的地坪：由隔热层下表面到上层的楼板面；,5）架空通风地坪：架空层板的下表面到上层的楼板面；,6）埋设通风管地坪：通风管顶平面到上层的楼板面。,内墙高度：底层和中间层：由该层楼板面到上层的上表面,顶层：,由该层楼板面到屋盖上表面或到阁楼隔热层的上表面。,2最小传热阻R,0,1）确定围护结构时，其传热阻R,0,2）已知设计温度和隔热材料，不知围护结构时，查表确定R。,单位面积传入热量q=t,t相同时，q小，造价高，围护结构厚，占地面积多。,我国：稻壳和聚苯乙烯泡沫塑料为 10.4W/m,2,软木和聚氨酯泡沫塑料为12.8 W/m,2,最小传热阻R,0,二、货物放热量,含Q,2a,-食品放热量,Q,2,b-,-食品包装材料和承载工具的热量,Q,2,c,-食品冷加工的呼吸热,Q,2d,-食品冷藏过程中的呼吸热,二、货物放热量,G,/,的取值按教材规定,1。冷却间和冻结间,2冷却物冷藏间8%（果蔬），5%（鲜蛋）,3冻藏间： 外库调入时5%；无外库调入时，量小、大。,冻结间：Q,2,=Q,2a,+ Q,2b,果蔬冷却间：Q,2,=Q,2a,+ Q,2b,+Q,2c,果蔬冷却物冷藏间：Q,2,=Q,2a,+ Q,2b,+Q,2c,+Q,2d,冻藏间：Q,2,=Q,2a,+ Q,2b,贮冰间：,三通风换气冷负荷Q,3,果蔬冷藏间需定期通风换气，有人操作的低温车间，要补充新鲜空气。,含两项耗冷量：,（一）货物换气冷负荷,Q,3a,=（h,w,h,n,）nVr,n,10,3,/（243600）,n：换气次数，23次/日,（二）操作人员呼吸换气冷负荷-操作人员长期停留的冷间(,加工间、包装间,),Q,3b,=8.3（h,w,h,n,）n,r,r,n,四 电机运行热当量,Q,4,=N10,3,=1 电机在库内 =0.75 电机不在库内,=1冷风机配用电机，其它设备配用电机=8/24=0.33,因冷风机电功率未知,可先假设,再校核,或按经验确定.如,冻结间：电机功率为0.21.6kW/吨,冷却物冷藏间：0.01 0.02 kW/吨货物,五 操作管理冷负荷,含:库房内照明热量、出入库房开启门冷负荷、操作人员散热量等。,Q,5,=Q,5a,+ Q,5b,+Q,5c,冷却间和冻结间不计操作管理冷负荷。,3.4 冷却设备负荷和机械负荷的计算,冷却设备负荷和机械负荷不等于库房耗冷量,一库房冷却设备负荷Q,q,库房冷却设备负荷即蒸发器负荷在库房各不利因素同时出现，仍保证冷量供给。,Q,q,=Q,1,+ PQ,2,+ Q,3,+ Q,4,+Q,5,冷却间和冻结间P=1.3 其余为1,逐个冷间计算，如表2-4-1。,库房冷却设备负荷,二机械负荷Q,j,压缩机选型的依据，要满足冷库高峰负荷要求和经济性、合理性。,因耗冷量是按最不利条件下确定的，实际工作时，不利因素同时出现的几率少。,Q,j,=R（n,1,Q,1,+ n,2,Q,2,+ n,3,Q,3,+ n,4,Q,4,+n,5,Q,5,）,R=1.07-直冷式系统,R=1.12-间冷式系统,按不同蒸发回路汇总，如表2-4-4,二机械负荷Q,j,3.5小型冷库制冷负荷估算图表,快捷计算冷却设备负荷和机械负荷的方法,作业,1、在青岛建一座500t的水果冷库，库温为0，采用木箱盛装苹果，生产旺季在,10月份，每天按贮藏量的8%进未预冷的水果，水果冷加工时间按24小时计，试计算该冷库的货物热流量.,2、有一肉类冷库,由两间冷冻间，两间冻结物冷藏间组成，加工羊白条肉。各冷间热负荷计算结果如下表所示，若采用直接冷却系统，试计算各库房冷却设备负荷和不同蒸发温度系统的机械负荷。,各冷间冷负荷计算表 kW,库号库名 库温 Q,1,Q,2,Q,4,Q,5,1冻结物冷藏间-205315,2冻结物冷藏间-205315,3冻结间 -253310,4冻结间 -2533010,机械负荷汇计算表,Q/k W,库名,Q,1,n,2,Q,2,n,4,Q,4,n,5,Q,5,-30系统,冻结物冷藏间,5,3,-,-,1.5,冻结物冷藏间,5,3,-,-,1.5,-35系统,冻结间,1,30,10,-,-,冻结间,1,30,10,-,-,