小型冷库设计方案

小型装配式冷库设计方案姓名：学号：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 04， 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/m 3； 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/m30.23t/m 3，则V=G/ （3）=10/0.23 0.6=72m因此可得库体尺寸为6.0m5.0m2.6m。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 （ twtn）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=1.20tw tn 环境温度与库温的温差（）K=1/R 0其中 R 0=1/a w+ / +1/an式中： aw 、an 外、内表面的表面传热系数W/( m 2 ) ，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/( m 2 )an=18 W/( m 2 )；材料热导率W/(m ) 见课本 制冷工艺设计附表 10 得聚苯乙 =0.047W/(m ) ；平壁结构层厚度（m）为0.1 m。R 0=1/12+0.1/0.047+1/18=2.2664 m2K =1/2.2664=0.44 W/( m2 )因此 Q1=0.44 117.2 1.20 （ 31-4 ）=1670.8W2、货物热流量Q 2Q= m(h-h )/3.6t+m(Q + Q )/2+(m2-m) Q212式中： m 每天进货量为 500 kg；m2 冷却物冷藏间的冷藏质量10000kg；P17 的表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1-11 为 0.193W/kg ；制冷工艺设计P17 的表Q 货物冷却终止温度时单位质量的呼吸热，见课本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=997.4W3、通风换气热流量 Q3Q 3=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23 次。表 1-2 环境与库内空气的焓差kJ/ m 3库 温/C-20C 以下-20-2 C-210C焓差 ? h/（ kJ/kg）185155135因此Q3=72 3135 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= Q 1+PQ 2+Q 3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+1.3997.4+337.5=3304.92W2.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=1.2Q s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 1-3DL 吊顶冷风机参数名义换热风机融霜电热器量冷却管射电机外型尺寸 mm型号面积容积风量直径功率电压(Kw)m2dm3m3/h mm程功率KWV t=7mwDL-4.3/204.28203.93400330102902.42201620*330*425图 12、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压缩机型机组功率制冷量 W接管规格外型尺寸 (mm)机组型号号KW回气管液管ABCGM(Z)-28MT(Z)282.24700 12 10680610570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接口尺寸产品代码制阀压力平细进口 出口N 系列N 系列NL 系列冷型管-40 至+10-40-5-40 至-15衡 1）剂号mm mmin.in不带 mop带 mop带 mop带 mopmR22TE外平1.3/8*1/210*12068Z3209068Z3211068Z3225068Z3227X 2衡式5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 ()最高压安全工名义制冷量 (液体功率 )力 差作压 力R12R22R502R134a1070/41/2 Flare12.5214031.5039.6026.2037.101070/55/8 Flare12.5214037.2047.0031.0044.00图 45、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(2) 制冷系统原理图高低压保护继电器冷凝器压缩机冷风储机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L1L21BTL32QFSA1BPKM1压动保护KM1CPEH1CPM1M25压缩机风机BTHL16CPKM1N曲轴加热电气控制图(4) 冷库平面布置图