【文章內(nèi)容簡介】 GB/T1595的規(guī)定。碳素結(jié)構(gòu)鋼易于冶煉和軋制，價(jià)格低廉，除了有適中的強(qiáng)度外，其具有良好的塑性和韌性，易于成型和焊接，常以熱軋態(tài)供貨，一般不進(jìn)行熱處理，能夠滿足一般工程構(gòu)件的要求，所以應(yīng)用廣泛。例如，工程中常見的各種型鋼、鋼筋 、鋼絲等。低合金結(jié)構(gòu)鋼也稱低合金高強(qiáng)度鋼，是在普通鋼中加入微量元素，具有較好的綜合力學(xué)性能。當(dāng)采用其他牌號(hào)的鋼材時(shí)，尚應(yīng)符合相應(yīng)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和要求。 因此綜上所述，本裝配式冷庫設(shè)計(jì)中庫體結(jié)構(gòu)選用自承重式。冷庫底部采用Q235 型鋼通風(fēng)結(jié)構(gòu)。 冷庫板的材料選擇 裝配式冷庫的庫板也即冷庫的隔熱層，其基本結(jié)構(gòu)有三部分組成，金屬或玻璃鋼層面與泡沫塑料芯層。 金屬層面為軋制瓦楞板，國內(nèi)有常用的下列四種。 （ 1） 鋁合金板 厚度 ~，表面可扎花或陽極氧化處理，也可以不處理，鋁合金不應(yīng)與食品長期直接接觸。 （ 2） 鍍鋅鋼板 厚度 ~，鍍鋅鋼板不允許與食品長期直接接觸。 （ 3） 涂料鋼板 基材是厚度為 ~ 的冷連軋低碳鋼板，經(jīng)鍍鋅后外涂聚酯塑料，這種板材可以與食品直接接觸，符合國際衛(wèi)生檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。 （ 4） 不銹鋼板 厚度為 ~，常用與要求較高的室內(nèi)用裝配式冷庫；這種板材表面可進(jìn)行扎花，外觀極好、無銹蝕、易清洗、可與食品直接接觸，符合國際衛(wèi)生檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。 芯層材料有硬質(zhì)聚苯乙烯泡沫塑料、硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料兩種。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 裝配式冷庫的相關(guān)資料 5 聚氨醋復(fù)合板是以阻燃型硬質(zhì)聚氨醋泡沫塑料作芯材 , 以彩色涂層鋼板或鋁板為面材 , 通過發(fā)泡 連續(xù)成型。它質(zhì)量輕、強(qiáng)度高 , 具有隔熱、防水、裝飾等功能于一體 , 是一種易于生產(chǎn)、施工、安裝的多功能新型建筑材料?？梢詰?yīng)用于工業(yè)廠房、倉庫、體育場(chǎng)館、民用住宅、別墅、活動(dòng)板房與組合式冷庫等建筑。 金屬面聚苯乙烯夾芯板是以阻燃型聚苯乙烯泡沫塑料作芯材 , 以彩色鋼板為面材 , 用粘結(jié)劑復(fù)合而成的金屬面夾芯板。它集輕質(zhì)、高強(qiáng)、隔熱、防水、裝飾于一體 , 是一種易于生產(chǎn)、施工、安裝的多功能新型建筑板材。主要用于工業(yè)廠房、商業(yè)性設(shè)施作屋面板與墻板、冷庫的墻面與吊頂板等。 綜上所述，本次設(shè)計(jì)隔熱板金屬面板選用 的涂 料鋼板，芯層材料選用硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料。 冷庫門 冷庫門是冷庫重要的組成部分之一，其主要的功能是在最大程度降低冷量損失的基礎(chǔ)上，允許貨物自由方便地儲(chǔ)存和進(jìn)出，同時(shí)保證工作人員的安全出入。 冷庫門的基本要求 (1) 具有良好的隔熱性能、氣密性能、減少冷量損失。門扇與門框的密封性要好，門扇與門框之間要用壓縮性大、隔熱性能好、密封性強(qiáng)的特制橡膠密封圈密封。 (2) 輕便、啟閉靈活有一定的強(qiáng)度。除門扇本身要用高強(qiáng)質(zhì)輕的材料制作外，其門鎖、門軸、鉸鏈等也要靈活輕便。 (3) 設(shè)有防凍結(jié)或防結(jié)露 設(shè)施。如在冷庫門，框與門封面接觸部位，設(shè)置電熱裝置等。 (4) 堅(jiān)固、耐用和防沖撞。有動(dòng)力裝卸設(shè)備的冷庫庫門，在門洞兩旁應(yīng)增設(shè) 高的金屬防護(hù)欄或防護(hù)板。 (5) 設(shè)置應(yīng)急安全燈及操作人員被誤鎖庫房的呼救信號(hào)設(shè)備。電動(dòng)、氣動(dòng)和液壓自動(dòng)門應(yīng)設(shè)閉關(guān)保護(hù)。 (6) 能有效地防止產(chǎn)生 “ 冷橋 ” 。其冷間進(jìn)出門口地坪除防止 “ 冷橋 ” 產(chǎn)生外，還應(yīng)能承受裝卸設(shè)備作業(yè)的重量。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 裝配式冷庫的相關(guān)資料 6 冷庫門的分類及特點(diǎn) 冷庫門可按冷間的性質(zhì)分類，分為高溫冷庫門、低溫冷庫門和氣調(diào)冷庫門等。常用的分類方式，是以冷庫門的結(jié)構(gòu)和開啟形式及冷庫 門的啟閉動(dòng)力等來分類。 嵌入式冷庫門密封性好，不易變形，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制作精度要求高，一旦變形容易結(jié)冰，不易維修，且只有平開一種開門形式。 外貼式冷庫門外形簡單，開啟形式多、使用范圍廣、防凍防露設(shè)施安裝簡單，且?guī)扉T本身操作維修方便，對(duì)于相同門洞的門扇尺寸，較嵌入式大。目前除了用于冰塊、冰淇淋等貨進(jìn)出的小型冷庫門仍采用嵌入式冷庫門外，外貼式冷庫門的應(yīng)用已十分廣泛。 關(guān)于電動(dòng)、氣動(dòng)和液壓三種形式的冷庫門，均作為自動(dòng)型冷庫門，各有其優(yōu)缺點(diǎn)，但相對(duì)而言，電動(dòng)冷庫門安裝更簡單方便。 冷庫門的選擇 本次 小型冷庫設(shè)計(jì)選擇手動(dòng)式冷庫門。 手 動(dòng)式冷庫就門扇的基本操作、門板板面及隔熱材料 非常簡單，容易操作 。電動(dòng)式 在結(jié)構(gòu)上，必須考慮門開關(guān)和卸鎖脫險(xiǎn)裝置，防止誤關(guān)門而引起事故，并設(shè)有安全運(yùn)行與操作設(shè)施。電動(dòng)式冷庫門，當(dāng)發(fā)生停電或故障時(shí)，可采用手動(dòng)啟、閉，又在門內(nèi)側(cè)裝有卸鎖脫險(xiǎn)裝置，門扇與門框密封處還裝有自限溫電熱絲帶，以防結(jié)霜或凍結(jié) ，但在安裝上比較麻煩 。 手 動(dòng)式冷庫門分為單扇和雙扇。本次設(shè)計(jì)即選擇 手 動(dòng)冷庫門 單扇 ，門洞尺寸為寬度是 900mm，高度是 2021mm。 同時(shí)為了減少庫內(nèi)、外熱濕交換，方便裝卸作業(yè)在門洞的上方設(shè) 置空氣幕。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第三章 冷庫的設(shè)計(jì)計(jì)算 7 第三章 冷庫的設(shè)計(jì)計(jì)算 庫體幾何參數(shù)計(jì)算 冷間設(shè)計(jì) 冷間設(shè)計(jì)溫度設(shè)定冷間內(nèi)貨物的冷藏設(shè)計(jì)溫度，應(yīng)根據(jù)保證該貨物質(zhì)量的冷藏工藝的最佳“ 三 T”指數(shù)范圍來合理地確定，因此原則上每個(gè)冷間的冷藏溫度是根據(jù)貨物的不同而變化的。根據(jù)冷庫適應(yīng)全球經(jīng)濟(jì)和改革開放后的市場(chǎng)，建議如下表的溫度區(qū)域（供參考），隨著專業(yè)化冷庫建設(shè)，冷庫內(nèi)每個(gè)冷間的溫度應(yīng)趨同。 表 冷間使用的溫度和相對(duì)濕度 冷間名稱 室溫 /℃ 相對(duì)濕度 /(%) 適用食品范圍 冷卻間 0 肉、蛋等 冷凍間 18~23 肉、禽、冰蛋、蔬菜、冰淇淋等 23~30 魚、蝦等 冷卻物 冷藏間 0 85~90 冷卻后的肉、禽 2~0 80~85 鮮蛋 1~1 90~95 冰鮮魚、大白菜、蒜臺(tái)、蔥頭、胡蘿卜、甘藍(lán)等 0~2 85~90 蘋果、梨等 2~4 85~90 土豆、桔子、荔枝等 1~8 85~95 柿子、菜豆、黃瓜、番茄、菠蘿、柑桔等 11~12 85~90 香蕉等 凍結(jié)物 冷藏間 15~20 85~90 凍肉、禽、兔、冰蛋、凍果蔬、冰淇淋等 18~23 90~95 凍魚、蝦等 貯冰間 4~10 塊冰 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第三章 冷庫的設(shè)計(jì)計(jì)算 8 表 冷庫設(shè)計(jì)溫度（參考值） 項(xiàng)目 冷庫設(shè)計(jì)溫度（℃） 儲(chǔ)存產(chǎn)品 超低溫冷庫 45~65 金槍魚 冷凍庫 25~38 冰激凌、大馬哈魚等經(jīng)濟(jì)貨品 18~25 凍結(jié)魚、肉、冷凍食品等大宗食品 冷藏庫 2~10 熏制品、奶油、奶酪、火腿、咸魚子 高溫冷庫 2~5 新鮮水果、蔬菜、米、茶、酒類、奶制品等 10~15 本設(shè)計(jì)題目為 200m3 — 15℃低溫冷庫，從表 、 可以看出，在 15℃ 時(shí)即可以儲(chǔ)存冰激凌又可以儲(chǔ)存凍肉、禽、兔 等食品，又冰激凌和肉類食品如果長期儲(chǔ)存在一起可能會(huì)影響冰激凌的口感等，所以需要設(shè)計(jì)冷庫分為兩個(gè)冷間。一個(gè)冷間用于儲(chǔ)存冰淇淋制品的冷凍冷藏間（下文中都用 1 號(hào)冷間），容積為 100m3；另一個(gè)冷間為儲(chǔ)存肉類食品的凍結(jié)冷藏間（下文中都用 2 號(hào)冷間），容積為 100m3。 冷凍冷藏庫儲(chǔ)量的計(jì)算 冷藏庫容積按公式計(jì)算： 1000= ηVρG 式中： G冷庫公稱噸位 ( 噸 )； V庫房公稱容積 ( m3)； η容積的利用系數(shù)； ρ貯藏食品的計(jì)算密度 (kg/m3)。 本設(shè)計(jì)中 1 號(hào)冷藏間的容積為 100 m3，查表 得 ρ=750 kg/m3，查表 ，容積利用系數(shù) η 取 ，所以 (t ) 1 ???? 同理對(duì)于 2 號(hào)冷藏庫，容積為 100 m3，查表可得 ρ=400 kg/m3， η 取 。所以可得 2 號(hào)冷藏庫的公稱噸位為 2 1 0 0 4 0 0 0 .5G 2 0 ( t)1000???? （ 31） 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第三章 冷庫的設(shè)計(jì)計(jì)算 9 表 常見食品計(jì)算密度 食品名稱 密度 /（ kg/m3） 食品名稱 密度 /（ kg/m3） 凍肉 400 鮮水果 230 凍魚 470 機(jī)制冰 750 鮮蛋 260 其他 按實(shí)際計(jì)算 鮮蔬菜 230 注：同一冷庫如同時(shí)存放豬、羊、牛肉（包括禽兔）時(shí)，其密度均按 400 kg/m3計(jì)；當(dāng)只存凍羊腔時(shí)，密度按250kg/m3計(jì)，只存羊、牛肉時(shí)，密度按 330kg/m3計(jì)。 表 小型裝配式冷庫容積利用系數(shù) 公稱容積 m179。 裝配式冷庫 η 公稱容積 m179。 裝配式冷庫 η 2021~3000 101~500 1001~2021 ≤ 100 501~1000 冷庫隔熱板計(jì)算 選擇材料為硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，由《冷庫設(shè)計(jì)與管理》 P85 可知隔熱材料表面不產(chǎn)生凝露現(xiàn)象的最小厚度： )11?20 +(= ∑ iiw ttλδ nwdw nwdrm i n 式中： tw— 庫外空氣干球溫度 (℃ )； twd— 空氣露點(diǎn)溫度 (℃ )； tn— 庫內(nèi)溫度 (℃ )； αw— 隔熱板外側(cè)空氣對(duì)流 換熱系數(shù) [W/(m2?℃ )]； αn— 隔熱板內(nèi)測(cè)空氣對(duì)流換熱系數(shù) [W/(m2?℃ )]； λr— 隔熱板材料導(dǎo)熱系數(shù) [W/(m2?℃ )]； δi— 除隔熱層外其余各構(gòu)造層的厚度 (m)； λi— 除隔熱層外其余各構(gòu)造層的導(dǎo)熱系數(shù) [W/(m2?℃ )]。 對(duì)于本設(shè)計(jì)：庫外空氣干球溫度 tw=32℃，露點(diǎn)溫度 twd=℃，庫內(nèi)溫度tn=15℃，隔熱板外側(cè)空氣對(duì)流換熱系數(shù) αw= W/(m2?℃ )，隔熱板內(nèi)測(cè)空氣對(duì)流（ 32） 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第三章 冷庫的設(shè)計(jì)計(jì)算 10 換熱系數(shù) αn=29 W/(m2?℃ )，隔熱板材料熱導(dǎo)率 λr=(m?℃ )，除隔熱層外其余各構(gòu)造層的厚度 δi很小 ≈0， λi為除隔熱層外其余各構(gòu)造層的導(dǎo)熱系數(shù)。 2 8 . 2 0 . 2 1 5 1 10 . 0 3 1 ( ) = 0 . 0 3 1 1 m3 2 2 8 . 2 0 . 2 1 1 . 6 2 9m i nδ ??? ? ? （ ） 限定圍護(hù)結(jié)構(gòu)單位面積傳熱所需隔熱層厚度： )11Δ(= ∑ niiwr rrh αλδαq tλδ 本設(shè)計(jì)中 Δtr=twtn=32+15=47℃，由《冷庫設(shè)計(jì)與管理》表 32，易取 qr=,將數(shù)據(jù)代入公式（ 3）得 4 7 1 10 . 0 3 1 ( ) 0 . 1 7 6 m8 . 1 1 1 . 6 2 9hδ ? ? ? 圓整， δr= m=180 mm 表 冷庫常用隔熱材料的性能 材料名稱 密度 (kg/m3) 熱導(dǎo)率 [W/(m?℃ )] 比熱容 [kJ/(kg?K)] 水蒸氣滲透系數(shù) [kg/(m2?s?Pa)] 抗壓強(qiáng)度 (MPa) 硬質(zhì)聚氨酯 泡沫塑料 40 ?? 聚苯乙烯 泡沫塑料 18 ?? 乳液聚苯 乙 烯泡沫塑料 37 1014 冷庫外形尺寸的設(shè)計(jì) 本冷庫為室內(nèi)用裝配式冷庫，總?cè)莘e為 200m3，兩個(gè)冷間的容積各占一半，所以 1 號(hào)、 2 號(hào)冷間的外形尺寸：長（ m） 寬（ m） 高（ m） 都為： 庫板厚度為 180 mm。 隔熱板傳熱系數(shù)計(jì)算 對(duì)于裝配式冷庫的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，由于它的表面層是防潮能力極好的不銹鋼或鍍鋅鋼板，因此它們是不透汽的。無需進(jìn)行隔汽防潮計(jì)算。 由于本 次設(shè)計(jì)采用冷庫板隔熱材料為硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，庫板內(nèi)外板采涂（ 33） 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第三章 冷庫的設(shè)計(jì)計(jì)算 11 料鋼板，隔熱材料厚度為 180 mm。不計(jì)庫板內(nèi)外涂料鋼板的熱阻，則可按下式計(jì)算傳熱系數(shù) K [W/m2?℃ ] nrrw αλδα1++11=K 所以本設(shè)計(jì)所用隔熱板的傳熱系數(shù)為 1K 71 1 29???? 冷間冷負(fù)荷計(jì)算 現(xiàn)階段，我國的《冷庫設(shè)計(jì)規(guī)范》的適用范圍，注明庫體的容積在 500 m3以上， 而中小型裝配式冷庫的庫體 容積多在 500 m3以下，絕大多數(shù)又都在 100 m3以下。其冷庫冷負(fù)荷的計(jì)算應(yīng)與規(guī)范冷庫的計(jì)算有所不同，因此我們可選用下列參數(shù)設(shè)計(jì)： 1) 環(huán)境溫度取 32℃，相對(duì)濕度為 85%； 2) 冷庫溫度： L 級(jí)： + 5～