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上海市某食品冷藏庫(kù)制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)-在線瀏覽

2025-08-03 22:29本頁(yè)面
  

【正文】 根據(jù)《制冷技術(shù)及其應(yīng)用》可知冷庫(kù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量計(jì)算公式為: (22)其中 , 式中: ——圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù),單位; ——圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱面積,單位; ——圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)溫差修正系數(shù),可根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)環(huán)境條件,熱特性指標(biāo)以及庫(kù)房特性查取; ,——室外(內(nèi))計(jì)算溫度,℃; ——圍護(hù)結(jié)構(gòu)總熱阻, ; ,——圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)外表面放熱系數(shù), ; ——圍護(hù)結(jié)構(gòu)各層材料厚度,m; ——圍護(hù)結(jié)構(gòu)各層材料傳熱系數(shù), ?!?W); tg——圍護(hù)結(jié)構(gòu)高溫側(cè)的氣溫(℃); td——圍護(hù)結(jié)構(gòu)低溫側(cè)的氣溫(℃); t1——圍護(hù)結(jié)構(gòu)高溫側(cè)空氣的露點(diǎn)溫度(℃); b——熱阻的修正系數(shù),取b=?!?W) 各庫(kù)房?jī)?nèi)的溫度不同,將凍結(jié)間,凍結(jié)物冷藏間的庫(kù)內(nèi)溫度td:23℃,20℃依次帶入上式得到各庫(kù)房的最小熱阻:凍結(jié)間Rmin=(㎡℃/W)?!?W); 凍結(jié)間2:R02=R03=(㎡℃/W);凍結(jié)物冷藏間:R06=(㎡2) 各冷間圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量各冷間圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量用Excel列表編入公式算出,如表22所示:表22: 各冷間圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量冷間名稱維護(hù)結(jié)構(gòu)名稱長(zhǎng)(m)寬(高)(m)面積F(m2) 傳熱系數(shù)K(W/m2K)溫差修正系數(shù)a溫差twtn(℃)圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷Q1(W)冷間 編號(hào)凍結(jié)間北外墻 東外墻 南外墻 地坪 屋面 總計(jì) 北外墻10 南外墻10 地坪10 屋面10 總計(jì) 北外墻10 南外墻10 地坪10 屋面10 凍結(jié)間總計(jì) 北外墻 西外墻 南外墻 地坪 屋面 總計(jì) 凍結(jié)物冷藏間北外墻 東外墻 南外墻 地坪 屋面 總計(jì) 北外墻10 南外墻10 地坪10 屋面10 總計(jì) 北外墻 西外墻 南外墻 地坪 屋面 總計(jì) 注:根據(jù)《冷庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》,維護(hù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱面積Aw按照以下規(guī)定計(jì)算:⑴ 屋面、地面和外墻的長(zhǎng)、寬度應(yīng)自外墻外表面至外墻外表面或外墻外表面至內(nèi)墻中或內(nèi)墻中至內(nèi)墻中;⑵ 外墻的高度應(yīng)自地坪的隔熱層下表面往上計(jì)算,屋面應(yīng)自隔熱層上表面往下計(jì)算。 貨物放熱量 計(jì)算基礎(chǔ)資料一.計(jì)算公式由《制冷技術(shù)及其應(yīng)用》可知:貨物放熱量包括四項(xiàng)內(nèi)容,其計(jì)算公式為: (24) 式中:——貨物放熱量,(W); ——包裝材料和運(yùn)輸工具放熱量,(W); ——食品冷加工過(guò)程的呼吸熱,(W); ——食品冷藏過(guò)程的呼吸熱,(W)。則上述公式可以表示為: (25)式中:——每日進(jìn)貨量,按的5%計(jì)算,(kg); ——凍結(jié)物冷藏間的冷藏量(kg); ——貨物冷卻時(shí)間,(h); ——貨物包裝材料或運(yùn)輸工具的重量系數(shù); ——包裝材料或運(yùn)輸工具的比熱容,; ——包裝材料或運(yùn)輸工具進(jìn)入冷間的初始溫度、在冷間內(nèi)終止降溫時(shí)的溫度,(℃);——貨物進(jìn)入冷間初始溫度、終止溫度時(shí)的比焓,kJ/kg; ——1 kJ/h換算成W的數(shù)值。查表可知各溫度所對(duì)應(yīng)的焓值分別為= kJ/kg, = kJ/kg , = kJ/kg。同時(shí),冰鮮魚蝦整理后的溫度按15℃計(jì)算,所以包裝材料進(jìn)凍結(jié)間的溫度為15℃,而包裝材料進(jìn)入凍結(jié)物冷藏間的溫度為15℃。包裝材料運(yùn)輸工具出凍結(jié)間的溫度為15℃,出凍結(jié)物冷藏間的溫度為20℃。1(℃)包裝材料或運(yùn)輸工具出庫(kù)溫度t2(℃)15151520貨物熱流量Q2(W) 通風(fēng)換氣冷負(fù)荷因?yàn)楸編?kù)生產(chǎn)貨物為凍魚蝦,又無(wú)操作工人長(zhǎng)期停留操作的冷間,故忽略。凍結(jié)物冷藏間因采用頂冷卻排管,無(wú)電動(dòng)設(shè)備,故其該項(xiàng)負(fù)荷為0。估算:本冷庫(kù)采用吊頂式冷風(fēng)機(jī),凍結(jié)間4每間選12臺(tái)DJ25/300型冷風(fēng)機(jī),電動(dòng)機(jī)共36臺(tái),每臺(tái)冷風(fēng)機(jī)電機(jī)功率N=32200=6600W;所以每間凍結(jié)間電機(jī)總功率為660012=79200W;凍結(jié)間3選10臺(tái)DJ25/300型冷風(fēng)機(jī),電動(dòng)機(jī)共30臺(tái),每臺(tái)冷風(fēng)機(jī)電機(jī)功率N=32200=6600W;所以每間凍結(jié)間電機(jī)總功率為660010=66000W 各冷間電機(jī)運(yùn)行熱當(dāng)量將求電機(jī)運(yùn)行熱當(dāng)量的公式編入Excel表中計(jì)算得出值,如表24所示:表24:各冷間電機(jī)運(yùn)行熱當(dāng)量冷間名稱電機(jī)功率N(KW)熱能轉(zhuǎn)化系數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間系數(shù)電機(jī)運(yùn)行熱當(dāng)量Q4(W)冷間編號(hào)電機(jī)用途凍結(jié)間、冷風(fēng)機(jī)1179200冷風(fēng)機(jī)1166000總計(jì)284700 操作管理冷負(fù)荷 計(jì)算基礎(chǔ)資料凍結(jié)間該項(xiàng)負(fù)荷忽略不計(jì)。根據(jù)《制冷技術(shù)及其應(yīng)用》可知計(jì)算公式為: (W) (27)式中:——冷間每平方米地板面積照明熱量,~,本冷庫(kù)取=; ——冷間地板面積,本冷庫(kù)=300; ——每日開門引起的換氣次數(shù),與庫(kù)內(nèi)容積有關(guān),根據(jù)《冷庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》=; ——冷間凈容積,=1500; 、——冷間內(nèi)、外空氣含熱量,; ——空氣幕修正系數(shù),; ——空氣容重,按干空氣容重計(jì)算,=; ——操作人員數(shù)量,按每250增加1人計(jì)算,=6; ——每個(gè)操作人員每秒放熱量,庫(kù)溫高于或等于-5℃時(shí)?。?80w,庫(kù)溫低于-5℃時(shí)取=410w; ——每日操作時(shí)間系數(shù),按每日操作3小時(shí)計(jì)算。 冷庫(kù)的冷卻設(shè)備負(fù)荷必須進(jìn)行逐間計(jì)算,然后按不同的蒸發(fā)溫度分別進(jìn)行匯總,得出總耗冷量。制冷系統(tǒng)中,設(shè)備、管道的冷量損失包含在機(jī)械負(fù)荷中。其計(jì)算公式為: (28)式中:P——冷卻或凍結(jié)加工負(fù)荷系數(shù),對(duì)于冷卻間和凍結(jié)間,P=,其它冷間P=。計(jì)算負(fù)荷都是在庫(kù)房最不利的生產(chǎn)條件下求得的,而在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,各種不利因素同時(shí)出現(xiàn)的幾率很小,倘若以冷庫(kù)總耗冷量作為機(jī)械負(fù)荷,勢(shì)必造成經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)。匯總?cè)缦拢罕?11:各冷間機(jī)械負(fù)荷Qj匯總蒸發(fā)溫度(℃)冷間名稱Rn1Q1n2Q2n3Q3n4Q4n5Q5Qj(w)33凍結(jié)間14235030凍結(jié)物冷藏間第3章 制冷系統(tǒng)方案的確定和經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析制冷系統(tǒng)方案是設(shè)計(jì)單位依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書而提出的初步設(shè)想,是一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。若制冷方案確定不當(dāng),會(huì)給冷庫(kù)的建設(shè)造成損失和操作管理不便。制冷系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)包括制冷系統(tǒng)中制冷劑的選擇,蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、壓縮機(jī)吸氣溫度等的選擇計(jì)算。本設(shè)計(jì)中的凍結(jié)間用于凍結(jié)魚蝦,凍結(jié)物冷藏間用于冷藏凍結(jié)的魚蝦。:要符合食品冷加工工藝要求,確保凍結(jié)食品質(zhì)量。,室外空氣的溫度、濕度。 制冷系統(tǒng)方案的主要內(nèi)容;;;;;;。當(dāng)前能用作制冷劑的物質(zhì)有80多種,最常用的是氨、氟利昂類、水和少數(shù)碳?xì)浠衔锏取? 2.氨的臨界溫度較高(tkr=132℃)。 3.純氨對(duì)潤(rùn)滑油無(wú)不良影響,但有水分時(shí),會(huì)降低冷凍油的潤(rùn)滑作用。 5.氨的蒸氣無(wú)色,有強(qiáng)烈的刺激臭味。%~%時(shí)可引起爆炸。 b) 氟利昂的特性 1.氟利昂是一種透明、無(wú)味、無(wú)毒、不易燃燒、爆炸和化學(xué)性穩(wěn)定的制冷劑。 2.氟利昂對(duì)水的溶解度小,制冷裝置中進(jìn)入水分后會(huì)產(chǎn)生酸性物質(zhì),并容易造成低溫系統(tǒng)的“冰堵”,堵塞節(jié)流閥或管道。 3.常用的氟利昂制冷劑有R1R2R502及R134a。R12具有較好的熱力學(xué)性能,冷藏壓力較低,采用風(fēng)冷或自然冷卻,~。而對(duì)大型離心式壓縮機(jī)可獲得80℃的低溫。 5.氟利昂22(CHF2CL,R22):是氟利昂制冷劑中應(yīng)用較多的一種,主要在家用空調(diào)和低溫冰箱中采用?!?。R22的單位容積比R12約高60%,其低溫時(shí)單位容積制冷量和飽和壓力均高于R12和氨。 6.氟利昂502(R502):R502是由R1%%的百分比混合而成的共沸溶液?!?,正常工作壓力與R22相近。R502用于全封閉、半封閉或某些中、小制冷裝置,其蒸發(fā)溫度可低達(dá)55℃。 7.氟利昂134a(C2H2F4,R134a):是一種較新型的制冷劑,℃。是比較理想的R12替代制冷劑。從低溫側(cè)進(jìn)入裝置的水分呈水蒸氣狀態(tài),它和氟利昂蒸氣一起被壓縮而進(jìn)入冷凝器,再冷凝成液態(tài)水,水以液滴狀混于氟利昂液體中,在膨脹閥處因低溫而凍結(jié)成冰,堵塞閥門,使制冷裝置不能正常工作。 9.氟利昂與潤(rùn)滑油的關(guān)系:一般是易溶于冷凍油的,但在高溫時(shí),氟利昂就會(huì)從冷凍油內(nèi)分解出來(lái)。由于冷藏庫(kù)制冷系統(tǒng)制冷量較大,從經(jīng)濟(jì)上考慮,并結(jié)合國(guó)內(nèi)大中型冷庫(kù)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),應(yīng)該以氨(R717)作為工質(zhì)。再結(jié)合氨的特性考慮,本設(shè)計(jì)采用氨做制冷劑。如果庫(kù)房空氣溫度與制冷劑的蒸發(fā)溫度相差過(guò)大,庫(kù)內(nèi)相對(duì)濕度就可能偏低,食品的干縮消耗將增大,因而對(duì)食品的品質(zhì)指標(biāo)造成不良影響。在自動(dòng)控制設(shè)備日趨完善的今天,可以通過(guò)自動(dòng)控制元件對(duì)蒸發(fā)溫度進(jìn)行控制,在某種程度上能使得在同一制冷系統(tǒng)中有幾個(gè)不同的蒸發(fā)溫度同時(shí)工作,獲得不同的庫(kù)房溫度和相對(duì)濕度。對(duì)不同類型的冷庫(kù)的蒸發(fā)溫度應(yīng)遵循以下原則:(1) 1000噸以上的冷藏庫(kù):不超過(guò)三個(gè)蒸發(fā)溫度;(2) 1000噸以下的冷藏庫(kù):允許采用兩個(gè)蒸發(fā)溫度。33℃回路為凍結(jié)間,選用螺桿式壓縮機(jī)組,設(shè)計(jì)室溫為23℃,用冷風(fēng)機(jī)冷卻;30℃回路為凍結(jié)物冷藏間,選用螺桿式壓縮機(jī),用U型頂排管冷卻。而蒸發(fā)溫度的確定與所需制冷溫度、被冷卻介質(zhì)種類及蒸發(fā)器型式有關(guān)。同時(shí),受制冷壓縮機(jī)極限使用條件的限制,不能超過(guò)規(guī)定的最高冷凝溫度值。根據(jù)《實(shí)用制冷工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表32可知,冷凝溫度為: ℃ (32)式中:——冷卻水進(jìn)口溫度,℃,按當(dāng)?shù)乩鋮s水源溫度計(jì)算,但不能超過(guò)33℃; ——冷卻水出口溫度,℃;冷卻水溫升()對(duì)于立式殼管式冷凝器、淋激式冷凝器一般取2~3℃,對(duì)臥式殼管式冷凝器、套管式冷凝器、組合式冷凝器取3~5℃ ——冷凝器中平均傳熱溫差,℃。對(duì)于凍結(jié)間,蒸發(fā)溫度為33℃,據(jù)《制冷技術(shù)及其應(yīng)用》,冷凝溫度為36℃。對(duì)于凍結(jié)物冷藏間,蒸發(fā)溫度為30℃, kPa。雙級(jí)制冷壓縮循環(huán)的原理為:從蒸發(fā)器出來(lái)的蒸汽經(jīng)回?zé)崞骱蟊坏蛪簤嚎s機(jī)吸入,壓縮到中間壓力并與中間冷卻器出來(lái)的干飽和蒸汽在管路中進(jìn)行混合,使從低壓級(jí)壓縮機(jī)排出的過(guò)熱蒸汽被冷卻后再進(jìn)入高壓級(jí)壓縮機(jī),經(jīng)壓縮到冷凝壓力并進(jìn)入冷凝器,冷凝后的高壓制冷劑液體進(jìn)入了中間冷卻器的蛇形盤管進(jìn)行再冷卻,然后進(jìn)入回?zé)崞髋c從蒸發(fā)器出來(lái)的低溫低壓蒸汽進(jìn)行熱交換,使從中間冷卻器蛇形盤管中出來(lái)的過(guò)冷液體再一次得到冷卻,最后經(jīng)膨脹閥進(jìn)入蒸發(fā)器吸熱蒸發(fā)。本冷庫(kù)冷間的冷卻方式采用直接冷卻方式。(1)直接膨脹供液它是借冷凝壓力與蒸發(fā)壓力之差經(jīng)節(jié)流閥,直接向冷分配裝置供液。(2)重力供液系統(tǒng)它是借低壓氨液本身的重力進(jìn)行供液。為了滿足供液所需的靜液柱,~2米。②同一蒸發(fā)溫度的冷分配設(shè)備可以使用一個(gè)膨脹閥和氨液分離器,節(jié)省膨脹閥。重力供液制冷系統(tǒng)的缺點(diǎn):①氨液在較小壓差下流動(dòng),放熱系數(shù)小,蒸發(fā)器的換熱強(qiáng)度較低。③在熱負(fù)荷變化較大或供液距離較長(zhǎng)時(shí),還需要在機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)氨液分離器。(3)氨泵供液方式這種供液系統(tǒng)是利用氨泵向蒸發(fā)器輸送低溫(低壓)氨液。氨泵供液系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是:①依靠氨泵的機(jī)械作用輸液,進(jìn)液壓力較高,即使暫時(shí)配液不均,仍保證結(jié)霜均勻。③操作簡(jiǎn)單,便于集中控制實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化。 冷庫(kù)供冷方式的確定:冷庫(kù)的供冷方式一般有兩種形式:集中式供冷和分散式供冷。本冷庫(kù)則采用集中式供冷方式。當(dāng)霜層厚
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