冷库设计说明书,冷库设计说明书模板

('制冷工艺设计学院：班级：学号：姓名：指导老师：第1页2023-6-21冷库设计说明书一、设计概况本次课程设计的任务是设计一个小型冷库，其中冷冻20吨，冷藏60吨。选址地点是广州市，因此需要综合考虑到广州市的气候，水文等特点。同时，对于整个冷库的布置以及墙体材料的选择等都必须进行合理性选择，同时要考虑冷库的经济性要求。二、设计要求1、要考虑维护结构的散热问题，外墙中的结露点必须在防汽层以外。2、根据实际使用情况合理安排冷藏间，冷冻间的位置，面积。3、根据使用情况，计算系统的热负荷。4、对系统的具体情况，选择合适的制冷机组，包括四大设备以及辅助设备的选择。5、基于经济性和环保性，选择合适的制冷剂。三、主要设计数据1、广州地区室外基本气象参数夏季室外计算平均温度t31℃夏季大气压力101kPa最热月室外计算平均湿度80％夏季室外平均风速1.80m/s2、冷库冷间分类与生产能力：1)水果冷却间（冷却能力3t/d）2)蔬菜冷却间（冷却能力3t/d）3)肉类冻结间（冻结能力2t/d）4)水果冷却物冷藏间（冷藏容量27t/次）5)蔬菜冷却物冷藏间（冷藏容量27t/次）6)肉类冻结物冷藏间（冷藏容量18t/次）3、冷间温度与相对湿度要求：冷间温度相对湿度冷却间（水果和蔬菜）4℃——冻结间（肉类）-20℃——冷却物冷藏间（水果和蔬菜）0℃90%冻结物冷藏间（肉类）-28℃95%4制冷方式及制冷剂：冷却方式、供液方式、冷凝方式、蒸发系统划分等由设计者自定；采用氨制冷剂。四、冷库围护结构隔热构造（高温侧→低温侧）：1、屋盖（1）预制混凝土板（40mm）（2）空气间层（10mm）（3）一毡二油(10mm)第2页2023-6-21（4）冷底子油一道（5）水泥沙浆抹面(20mm)（6）钢筋混凝土屋盖(30mm)（7）空气间层(10mm)（8）聚氯乙烯农用薄膜（9）聚氯苯乙烯泡沫塑料(待求)（10）一毡二油(10mm)（11）冷底子油一道（12）水泥沙浆抹面(20mm)（13）预制钢筋混凝土板（40mm）2、外墙1)水泥砂浆抹面（20mm）2)砖墙（240mm）3)冷底子油一道4)二毡三油防汽层（20mm）5)聚苯乙烯泡沫塑料隔热层（待求）6)水泥砂浆抹面（20mm）7)钢筋混泥土（35mm）8)水泥砂浆抹面（20mm）3、内墙1)水泥砂浆抹面（20mm）2)砖墙（120mm）3)水泥砂浆抹面（20mm）4)一毡二油隔汽层（10mm）5)聚苯乙烯泡沫塑料隔热层（待求）6)一毡二油隔汽层（10mm）7)水泥砂浆抹面（20mm）8)砖墙（120mm）9)水泥砂浆抹面（20mm）4、地坪1)钢筋混凝土面层(80mm)2)水泥沙浆抹面(20mm)3)软木隔热层(待求)4）二毡三油(20mm)5）冷底子油一道6）水泥沙浆抹面(20mm)7）钢筋混泥土承重楼板层五、设计参考资料：六、说明：1．各冷间净高取4.5米。2．制冰耗冷量采用经验数据估算，取其制冷机器负荷为6500大卡/吨·小时。3．假定每天总开门次数为10次，每次进入冷库的操作人员为3人。七、课程设计指导老师：第3页2023-6-21目录一、冷库耗冷量的计算---------------------------------------------------------------6二、制冷压缩机和设备的选型计算-----------------------------------------------13三．小结--------------------------------------------------------------------------------18四、参考资料--------------------------------------------------------------------------18第4页2023-6-21一、冷库耗冷量的计算（一）各间的建筑面积（冷间长宽根据实际施工适当调整）有效面积F/m2建筑面积F建/m2有效容积V/m3长a/m宽b/m水果冷却间7.5515.1/63蔬菜冷却间10.521.0/64肉类冷冻间8.016.0/64水果冷藏间60.375.4211.199蔬菜冷藏间104.8131.0366.8136肉类冷藏间42.252.8168.896不同冷间的面积计算：参考国家标准《冷库设计规范》GB50072-2001，可得冷库或冰库的吨位计算公式：式中：——冷库或冰库的计算吨位（）；——冷藏间或冰库的公称容积（3）；——冷藏间或冰库的容积利用系数；——食品的计算密度（3）；在本设计实例中，容积利用率为0.40；各冷却物冷藏间的高度取为H=3.5m，肉类冻结物冷藏间的有效堆放高度H=4.0m。取水果冷藏间为例，计算其面积如下：水果冷藏间的吨位为27吨，水果的密度为320kg/m³。带入上述公式，可得：V==214.3m³高度为H=3.5m，则平面面积为第5页2023-6-21同理，可求出其他各冷藏间的面积，如下表所示体积（m³）面积（㎡）冷却物冷藏间（水果）214.359.5冷却物冷藏间（蔬菜）326.090.6冷却间1（水果）40冷却间2（蔬菜）59.5冻结间77.3冻结物冷藏间（肉类）12534.7在上述表格中，冷却间的面积确定方法：冷却间每日进货量为10吨，采用搁架式，堆积四层，由公式G=式中，G----冷却间每日的冷加工能力n----搁架利用系数F----搁架各层水平面积之和f---每件冷却食品容器所占面积g---每件食品净重由于冷却间冷加工对象是水果和蔬菜，假定它们是箱装食品，按规定，取n=0.7，采用集装箱，f=4㎡，g=60kg，带入上式，对于冷却水果的冷却间，有：F=对于冷却蔬菜的冷却间，有f=4㎡，g=40kg，带入上式，有：F=（二）室内外计算参数1、窒内计算温度冻结间：-23℃冷藏间：-18℃预冷间：-4℃贮冰间：-4℃2、窒外计算温度取夏季空气调节平均温度，查表有湛江夏季空气调节日平均温度为30℃（三）库房耗冷量的计算1.计算各房间围护结构传热耗冷量Q1第6页2023-6-21围护结构传热系数K的确定：屋顶：屋盖（上→下）（1）40厚预制混凝土板（2）180厚空气间层（3）二毡三油（4）冷底子油一道（5）20厚水泥沙浆抹面（6）30厚钢筋混凝土屋盖（7）1500厚空气间层（8）聚氯乙烯农用薄膜（9）250厚聚氯苯乙烯泡沫塑料（10）二毡三油（11）冷底子油一道（12）20厚水泥沙浆抹面（13）80厚预制钢筋混凝土板K1==≈2.1大卡/米2·时·℃K2==≈2.5大卡/米2·时·℃K3==≈0.14大卡/米2·时·℃屋顶总传热系数为：K==≈0.125大卡/米2·时·℃外墙：（1）20厚水泥沙浆抹面（2）240厚砖墙（3）20厚水泥沙浆抹面（4）冷底子油一道（5）隔汽层冻结间：二毡三油预冷间：一毡二油储冰间：一毡二油冷藏间：一毡二油第7页2023-6-21（6）隔热层冻结间：250厚聚苯乙烯泡沫塑料预冷间：100厚聚苯乙烯泡沫塑料储冰间：150厚聚苯乙烯泡沫塑料冷藏间：200厚聚苯乙烯泡沫塑料（7）防潮层冻结间：二毡三油预冷间：一毡二油储冰间：一毡二油冷藏间：一毡二油（8）240厚预制混凝土砖墙（9）20厚水泥沙浆抹面冻结间：K=≈0.127大卡/米2·时·℃预冷间：K=≈0.264大卡/米2·时·℃贮冰间：K=≈0.195大卡/米2·时·℃冷藏间：K=≈0.154大卡/米2·时·℃内墙：（1）20厚水泥沙浆抹面（2）240厚预制混凝土砖墙（3）20厚水泥沙浆抹面（4）冷底子油一道（5）一毡二油（6）隔热层冻结间：250厚聚苯乙烯泡沫塑料贮冰间：150厚聚苯乙烯泡沫塑料冷藏间：200厚聚苯乙烯泡沫塑料（7）一毡二油（8）240厚预制混凝土砖墙（9）20厚水泥沙浆抹面冻结间：第8页2023-6-21K=≈0.128大卡/米2·时·℃贮冰间：K=≈0.196大卡/米2·时·℃冷藏间：K=≈0.155大卡/米2·时·℃地坪：地坪（上→下）（1）80厚钢筋混凝土面层（2）15厚水泥沙浆抹面（3）一毡二油（4）隔热层冻结间：250厚软木预冷间：150厚软木贮冰间：200厚软木冷藏间：200厚软木（5）二毡三油（6）冷底子油一道（7）15厚水泥沙浆抹面（8）100厚预制钢筋混凝土板（9）架空层（10）60厚100号混凝土垫层（11）素土夯实冻结间：K=≈0.214大卡/米2·时·℃预冷间：K=≈0.319大卡/米2·时·℃贮冰间：K=第9页2023-6-21≈0.253大卡/米2·时·℃冷藏间：K=≈0.253大卡/米2·时·℃围护结构传热面积的确定1．预冷间的传热面积F北＝36×4.2=151.2㎡F西＝5×4.2=21㎡F西=F东F地=276㎡F顶=F地2．冻结间的传热面积F北＝12×4.2＝50.4㎡F北=F南F西＝8×4.2＝33.6㎡F西=F东F地=96㎡F顶=F地3.冷藏间的传热面积F北＝12×4.2＝50.4㎡F北=F南F东＝16×4.2＝67.2㎡F西=8×4.2=33.6㎡F地=192㎡F顶=F地4.贮冰间的传热面积F南＝12×4.2＝50.4㎡F西＝16×4.2＝67.2㎡F地=192㎡F顶=F地维护结构耗冷量Q1的计算:室外计算温度tw=30℃，冻结间的库房温度tn=-23℃，冷藏间的库房温度tn=-18℃贮冰间的库房温度tn=-4℃，预冷间的库房温度tn=-4℃理鱼间的温度tn=0℃温差修正系数：库房与房外大气之间取n=1.0，库房与川堂之间取n=0.7库房与库房之间取n＝0.7表有太阳辐射影响的昼夜平均当量温度td有：td北=2.4℃，td南=3.1℃，td东=5.0℃，td西=5.0℃各个房间的耗冷量有：冻结间：北：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.12750.4[-4-(-23)]0.7=85大卡/小时南：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.12750.4[(30+3.1)-(-23)]1.0=359大卡/小时西：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.12733.6[-4-(-23)]0.7=57大卡/小时东：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.12733.6[-18-(-23)]0.7=15大卡/小时地坪：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.21496[30-(-23)]1.0=1089大卡/小时顶：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.12596[30-(-23)]1.0=636大卡/小时总Q1=85+359+57+15+1089+636=2241大卡/小时预冷间：北：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.264151.2[0-(-23)]0.7=643大卡/小时第10页2023-6-21西：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.264×21×[（30+5）-(-4)]×1.0=216大卡/小时东：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.264×21×[（30+5）-(-4)]×1.0=216大卡/小时地坪：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.319×276×[30-(-4)]×1.0=2993大卡/小时屋顶：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.125×276×[30-(-4)]×1.0=1173大卡/小时总Q1=643+216+216+2993+1173=5241大卡/小时冷藏间：北：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.154×50.4×[（-4）-（-18）]×0.7=76大卡/小时南：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.154×50.4×[(30+3.1)-（-18）]×1.0=397大卡/小时西：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.154×33.6×[（-4）-（-18）]×0.7=51大卡/小时东：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.154×67.2×[（30+5）-（-18）]×1.0=548大卡/小时地坪：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.253×192×[30-（-18）]×1.0=2332大卡/小时屋顶：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.125×192×[30-（-18）]×1.0=1152大卡/小时总Q1=76+397+51+548+2332+1152=4556大卡/小时贮冰间：南：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.195×50.4×[（30+3.1）-（-4）]×1.0=365大卡/小时西：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.195×67.2×[（30+5）-（-4）]×1.0=511大卡/小时屋顶：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.125×192×[30-（-4）]×1.0=816大卡/小时地坪：Q1=n·K·F·（tZP-tn）=0.253×192×[30-（-4）]×1.0=1652大卡/小时总Q1=365+511+816+1652=3344大卡/小时食品冷加工或储存时的耗冷量Q2的计算食品冷加工或储存时的耗冷量Q2的计算公式为：Q2=Q2a+Q2b+Q2c+Q2d（一）食品在冷冻加工时的耗冷量：预冷间：Q2=+==128大卡/小时冻结间：Q2=+==180.8大卡/小时其中G——食品每日加工量（吨/24小时）h1，h2——加工前后的焓值τ——加工时间B——食品包装系数Cb——包装材料的比热容（二）食品在储存时的耗冷量冷藏间第11页2023-6-21Q2=+=+=1356大卡/小时Q2总=128+180.8+1356=1664大卡/小时冰库贮冰耗冷量Q2由任务书有30×6500＝195000大卡/吨·小时库房通风换气的耗冷量Q3的计算冷库的耗冷量Q3=Q3a+Q3=+30nirn(Hm-Hn)=+30×3×1.42×(77.875-6.573)=25171大卡/小时Hw——室外空气焓值Hn——室内空气焓值n——换气次数Vr——冷藏间净容积ni——操作人员数rn=空气重度电机运行耗冷量Q4的计算1.库房照明耗冷量Q4aQ4a=qa·F=4×（276+192+96+192）=3024大卡/小时其中qa为照明引起的耗冷量，取4大卡/米2·小时F为库房的面积2.电动机运行的耗冷量Q4bQ4b=860·N·η=860·6.6·0.75=4257大卡/小时其中η取0.75，N为电动机的功率，设计用3台，合计功率为6.6千瓦3.库门开启的耗冷量Q4c冻结间：Q4c=qm·Z·Ni=973·2·0.7=1311.8大卡/小时其中qm为库门每开启一小时的耗冷量，数值可以查表得出Ni为条件系数，取0.7Z为库房使用系数，取2冷藏间：Q4c=qm·Z·Ni=815·2·0.9=1467大卡/小时其中qm为库门每开启一小时的耗冷量，数值可以查表得出Ni为条件系数，取0.9Z为库房使用系数，取2预冷间：第12页2023-6-21Q4c=qm·Z·Ni=514·2·0.7=719.6大卡/小时其中qm为库门每开启一小时的耗冷量，数值可以查表得出Ni为条件系数，取0.7Z为库房使用系数，取2贮冰间：Q4c=qm·Z·Ni=598·1·0.5=299大卡/小时其中qm为库门每开启一小时的耗冷量，数值可以查表得出Ni为条件系数，取0.5Z为库房使用系数，取1综合以上计算有Q4c总=1311.8+1467+719.6+299=3797.4大卡/小时4.库房操作工人的耗冷量Q4d冻结间（2个）：Q4d=n·qr·2=3·355·2=2130大卡/小时其中n为操作人员数，qr为每个操作工人单位时间产生的热量，数值可以查表得出冷藏间：Q4d=n·qr=12·318=3816大卡/小时其中n为操作人员数，qr为每个操作工人单位时间产生的热量，数值可以查表得出预冷间（2个）：Q4d=n·qr·2=32402=1440大卡/小时其中n为操作人员数，qr为每个操作工人单位时间产生的热量，数值可以查表得出综合以上计算有Q4d总=2130+3816+1440=7386大卡/小时计算电机运行耗冷量Q4总=Q4a+Q4b+Q4c+Q4d=3024+4257+3797.4+7386=18384.4大卡/小时由以上的计算结果得出制冷压缩机的负荷QjQj=（n1ΣQ1+n2ΣQ2+n3ΣQ3+n4ΣQ4）·R=[(2241+5241+4556+3344)·1+(1575+195000)·1+25171·1+(2024+4257+3797.4+7386)·1]·1.12=254592大卡/小时=300千瓦其中n1为维护结构传热量的季节修正系数，取1n2为食品热量的机械负荷折减系数，取1n3为同期换气次数，取1n4为冷间内电动机同期运转系数，取1二、制冷压缩机和设备的选型计算一．压缩机的选型计算选用一台单级压缩机4AV12.5，两台双级的压缩机S8-12.5，三台都是大连冷冻机厂出品。各台的性能第数如下表：型号项目4AV12.5S8-12.5压缩机型号4AV12.5S8-12.5第13页2023-6-21制冷量(kcal/h)10.5×1048.20×104主电机功率kW5575工质R717R717能量调节范围%50/10010-100电源3P,380V,50Hz3P,380V,50Hz选的三台压缩机都为同一厂出，维修较方便，总制冷量为26.4×104kcal/h，大于254592kcal/h，足够使用。三台压缩机都用水冷却方式冷却。4AV12.5冷却水量为1.0~3.0m3/h，S8-12.5冷却水量为0.6m3/h.。1、-23℃系统拟采用一台S8-12.5单机双级压缩机组。查得以下参数：冷凝压力PK=1391.6kPa蒸发压力P0=151..6kPa根据经验公式求中间温度：kPa查得对应的中间温度：tm=1.8℃，t7=5.8℃作出该循环理论的p-h图，如图4，图3－25℃氨系统理论p-h图查出图中各点参数如下：参数点h1h2h3h4h5h6h7参数值(kj/㎏)1428.41452161514591802371.41215参数点V2V3参数值(m3/kg)0.810.33第14页2023-6-21注：h4’＝h4＋（h3－h4），查《制冷原理及设备》P107公式（4－18）作以下计算：1）吸气前重量流量：kg/h2）吸气后重量流量kg/h4）循环的理论排气量m3/h5）压缩机的功率校核（1）指示功率KW（2）轴功率KW2、-18℃系统拟采用一台S8-12.5单机双级压缩机组。查得以下参数：冷凝压力PK=1352.5kPa蒸发压力P0=207.67kPa根据经验公式求中间温度：kPa查得对应的中间温度：tm=7℃，t7=11℃作出该循环理论的p-h图，如图4，第15页2023-6-21图3－25℃氨系统理论p-h图查出图中各点参数如下：参数点h1h2h3h4h5h6h7参数值(kj/㎏)1428.41452161514591802371.41215参数点V2V3参数值(m3/kg)0.810.33注：h4’＝h4＋（h3－h4），查《制冷原理及设备》P107公式（4－18）作以下计算：1）吸气前重量流量：kg/h2）吸气后重量流量kg/h4）循环的理论排气量m3/h5）压缩机的功率校核（1）指示功率KW（2）轴功率KW第16页2023-6-213．-4℃系统采用一台4AV12.5来制冷。同样可以得到其轴功率为52KW。总结以上全部功率为178KW＜205KW，所以选用的压缩机够用。二、冷凝器的选型计算根据湛江的地理位置，水源丰富，选择立式冷凝器，冷凝温度t1=35℃，进水温度ts1=30℃，出水温度ts2=32℃1.冷凝负荷为：Ql=G（i3-i8）=310（434-193.7）=116543大卡/小时2.对数平均温差⊿tm===3.92℃3.传热系数采用K=650千卡/米2·℃·时Fl===50米24.冷却水量W===58米3/时根据以上的计算选取两台LN-30的冷凝器。冷风机选用：KJL—400膨胀阀的选择：选用热力膨胀阀三、制冷机的辅助设备的选型计算1.中冷器的选型：中冷器采用立式蛇型盘管式中冷器的直径：d=0.0188=0.0188=0.46m中冷器蛇型盘管的冷却面积：F==≈135㎡Qzj为中冷器蛇型盘管的热负荷。Qzj=Gd（h3-h7）=308（400.12-100）=92457大卡/小时选用两台ZL－3.5的中冷器。低压循环桶的选型：第17页2023-6-21d=0.0188=0.0188≈0.16m选用两个ZA－0.5贮液器两个，选用3台DXZ－1.5的立式低压循环桶。油分离器的选型：采用水冷式四、库房冷却设备的布置冷却间：冷却进的冷却设备采用冷风机，并配置集中送风型的大口径喷嘴，出口流速采用20~25米/秒，喷风口为圆形，口径为250毫米。冻结间：采用冷风机作为冷却设备，采用纵向送风冷藏间：采用墙排管，顶排管。五、氨系统管道的管径选取计算1）－23℃系统（1）排汽管QK=203.95KW，管长（包括局部阻力在内）的当量长度为50m，查表得D108（2）吸入管Qq=128KW，管长（包括局部阻力在内）的当量长度为50m，查表得D89（3）供液管A、高压供液管a、冷凝器至贮液桶压缩机排气冷凝后汇总QK=1202.8KW管长（包括局部阻力在内）的当量长度为20m，查表得D273。b、贮液桶至调节站QK=1202.8KW管长（包括局部阻力在内）的当量长度为20m，查表得D273。B、低压供液管a、氨泵出液管至分调节站的管段，一般采用D45b、分调节站至冷却设备的管段，一般采用D38通用管：（4）热氨管A、冲霜：一般采用D45，B、加压：一般采用D32，第18页2023-6-21（5）排液管、放油管：一般采用D32，（6）均压管、放空气管、降压管、抽汽管：一般采用D25。三．小结经过本次设计，巩固了课上所学的理论知识。对制冷工艺有进一步的了解及加深。同时也明确了自己还没有掌握的东西。其中制冷工艺是一项比较难且比较复杂的工序。设计过程中克服了许多困难，但是在不懈的努力下终于完成了本设计，参考了许多专业方面的书籍，从课外的书本中也学到了不少与本专业相关的知识。现在是一个起步时期，在今后的学习工作中，还得继续不断的学习与实践，把基础加固，再把专业知识扩展。成为一个更专业的人才。四、参考资料：《冷库建筑》天津商学院制冷工艺设计，冯运兴，湛江海洋大学，1998制冷压缩机讲义，叶彪，湛江海洋大学，2003中小型冷库技术，李明忠等，上海：上海交通大学出版社，1995实用制冷工程工程设计手册，郭庆堂主编，北京：中国建筑工业出版社，1994冷藏库设计，湖北工业建筑设计院，北京：中国建筑工业出版社，1980制冷与空调设备手册，制冷原理及设备（第二版），吴业正主编，西安：西安交通大学出版社，1997第19页2023-6-21',)