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时间:2020-08-27 22:06

  小型冷库设计方案_建筑/土木_工程科技_专业资料。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

  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 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,电投咪牌装配式冷库取 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 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 Q1 Q1=KAa(tw–tn) 精选 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/R0 其中 R0=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。 R0=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 精选 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 焓差?h/(kJ/kg) -20°C 以下 185 因此 Q3=72×3×135×1/24×1/3.6=337.5W 五、设备负荷计算 -20~--2°C 155 -2~10°C 135 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: 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 QJ=1.2Qs 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 精选 机的进液管径为 12mm,回气管径为 19mm,排水管径为 25mm。 表 1-3 DL 吊顶冷风机参数 名义换热 风机 融霜电热器 冷却 管 型号 量 面积 容积 风量 直径 射 电机 功率 电压 (Kw) △ t=7℃ m2 dm3 m3/h 程 功率 Фmm KW mw V DL-4.3/20 4.28 20 3.9 3400 330 10 2×90 2.4 220 外型尺寸 mm 1620*330*425 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。 机组型号 压缩机型 号 表 1-4 美优乐全封闭风冷压缩冷凝机组技术参数 机组功率 KW 制冷量 W 接管规格 回气管 液管 外型尺寸(mm) A BC GM(Z)-28 MT(Z)28 2.2 4700 ф12 ф10 680 610 570 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 精选 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 细 N 系列 压力平 进口×出口 冷型 管 -40 至+10℃ 衡 1) 剂号 mm×m m in.×in 不带 mop 带 mop m N 系列 -40-5℃ 带 mop NL 系列 -40 至-15℃ 带 mop TE R22 X2 外平 衡式 1. 3/8*1/2 5 10*12 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 卡士托电磁阀技术参数 型号 最高压 安全工 接口尺寸 孔径(㎜) 力 差 作压 力 R12 1070/4 1/2″Flare 12.5 21 1070/5 5/8″Flare 12.5 21 40 31.50 40 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 精选 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 精选 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 序号 设备名称 (1)设备材料明细表 规格型号 1 冷风机 DL-5.5/25 2 美优乐全封闭风冷压缩冷凝机组 GM(Z)-28 3 外平衡式热力膨胀阀 STO-002 4 电磁阀 1064/3 5 精创高温保鲜库电控箱6 铜管 DN19 7 铜管 DN12 8 排水管 DN25 9 保温材料 橡塑空调管 10 库板 100mm 厚聚苯乙烯泡沫板 11 库门 100mm 手动开启门 12 库灯 LT--112 数量 1台 1台 1个 1个 1个 5m 5m 3m 0.06m3 83m2 1扇 1个 精选 (2)制冷系统原理图 高低压保护继电器 冷 风 机 热力膨胀阀 压缩机 冷凝器 储 液 器 电磁阀 截止阀 视液镜 干燥过滤器 制冷系统原理图 L1 L2 L3 QF (3)电气控制原理图 1 BT 2 SA1 KM1 KM1 BP 压动保护 CP M1 压缩机 N M2 风机 CP EH1 5 BT HL1 6 CP KM1 曲轴加热 电气控制图 精选 (4)冷库平面布置图 精选