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时间:2020-10-13 15:53

  冷库设计说明书范文_书信模板_表格/模板_实用文档。制冷工艺课程设计任务 根据《冷库建筑》课程设计中你所设计的平面图的基础上,进行制冷 工艺设计。 1、 设计 1、培养理论联系实际的正确设计思想,训练综合运用已经学过的 理论和实践知识去分析和解决工程实

  制冷工艺课程设计任务 根据《冷库建筑》课程设计中你所设计的平面图的基础上,进行制冷 工艺设计。 1、 设计 1、培养理论联系实际的正确设计思想,训练综合运用已经学过的 理论和实践知识去分析和解决工程实际问题的能力; 2、学习制冷工艺设计的一般方法,了解和掌握食品冷藏库的设计 过程和进行方式; 3、进行基本技能训练,例如设计计算,绘制施工图纸,编制工程 文件,运用设计资料、手册、标准和规范以及使用经验数据,进行经验 估算和数据处理等。 2、 程序: 1、设计准备,认真研究设计任务书,明确设计要求、条件、内容和 步骤;通过阅读专业资料、图纸、参观实习等,以了解设计对象; 复习课程有关内容,以熟悉有关的设计方法和设计过程;准备好设 计需要的图书、资料和用具;拟定设计计划等。 2、制冷系统的方案设计。决定制冷系统的方案,包括蒸发系统的划 分、冷却方式、供液方式、冷凝方式、运转方式、组合方式等的选 择。 3、制冷工艺设计计算。制冷负荷计算,制冷压缩机的选型计算,辅 助设备的选型计算,管径选择计算等 4、绘制制冷工艺设计图纸。制冷系统原理图。 5、整理和编写设计计算书及其它工程文件。 j 总结 3、 库址及水文条件: 1、库址:湛江 2、冷凝器进水温度≤30℃ 4、 生产能力: 1、 冻结能力:20吨/日 2、 预冷能力:10吨/日 3、 制冰能力:30吨/日 4、 冷藏容量:150吨/次 5、 贮冰能力:200吨/次 5、 冷间温度要求: 1、 冻结间:-23℃ 2、 冷藏间:-18℃ 3、 预冷间:-4℃ 4、 贮冰间:-4℃ 6、 制冷方式制冷剂: 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。 7、 冷库围护结构隔热构造: 1、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 j 2、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 (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 3、内墙 (1)20厚水泥沙浆抹面 (2)240厚预制混凝土砖墙 j (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 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)一毡二油 (8)240厚预制混凝土砖墙 (9)20厚水泥沙浆抹面 4、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 储冰间: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 j (10)60厚100号混凝土垫层 (11)素土夯实 8、 设计要求: 1、 编制制冷工艺设计计算书和设计说明书 2、 编制主要制冷工艺设计图纸 制冷系统原理图 3、 编制设备材料明细表 9、 设计参考资料: 1、 制冷专业教材(本校编) 2、 冷库制冷技术(商业部冷藏加工管理局编) 3、 冷藏库设计(湖北工业建筑设计院编) 4、 冷藏库制冷设计手册(商业部设计院编) 5、 制冷设备手册(国防工业出版社) 6、 500吨冷库图纸(商业部设计院) 7、 制冷设备产品样本(机械工业出版社) 10、 说明: 1、 各冷间净高取4.2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。 十一、十二、课程设计指导老师:叶彪。 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 一、冷库耗冷量的计算 (1) 各间的建筑面积 由设计说明书可知: 1、 预冷间的建筑面积:180+96=276㎡ 2、 冷藏间的建筑面积:192㎡ 3、 冻结间两间的建筑面积:2×48=96㎡ 4、 贮冰间的建筑面积:192㎡ (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 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 (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: K= ≈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) (4) 80厚钢筋混凝土面层 (5) 15厚水泥沙浆抹面 (6) 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= ≈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)=0.127*50.4*[-4-(-23)]*0.7=85大卡/小时 南:Q1=n·K·F·(tZP-tn)=0.127*50.4*[(30+3.1)-(-23)]*1.0= 359大 卡/小时 西:Q1=n·K·F·(tZP-tn)=0.127*33.6*[-4-(-23)]*0.7=57大卡/小时 东:Q1=n·K·F·(tZP-tn)=0.127*33.6*[-18-(-23)]*0.7=15大卡/小时 地坪:Q1=n·K·F·(tZP-tn)=0.214*96*[30-(-23)]*1.0=1089大卡/小 时 顶:Q1=n·K·F·(tZP-tn)=0.125*96*[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)=0.264*151.2*[0-(-23)]*0.7=643大卡/小 时 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 (1) 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 (2) 食品在储存时的耗冷量 冷藏间 Q2=+=+=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Q4a Q4a=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Q4b Q4b=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0.7 Z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0.9 Z为库房使用系数,取2 预冷间: Q4c=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0.7 Z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0.5 Z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=3*240*2=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Qj Qj=(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1 n2为食品热量的机械负荷折减系数,取1 n3为同期换气次数,取1 n4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 1. 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 压缩机型号 4AV12.5 4AV12.5 S8-12.5 S8-12.5 制冷量 (kcal/h) 主电 机 功率kW 工质 能量调节范 围% 电源 10.5×104 55 8.20×104 75 R717 50/100 3P, 380V, 50Hz R717 10-100 3P, 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26.4×104 kcal/h,大于254592 kcal/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=1391.6 kPa 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 参数点 查出图中各点参数如下: h1 h2 h3 h4 h5 h6 h7 参数值 (kj/㎏) 参数点 1428.4 1452 1615 1459 1802 371.41 215 V2 V3 参数值( m3/kg) 0.81 0.33 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/h 2)吸气后重量流量 kg/h 4)循环的理论排气量 m3/h 5)压缩机的功率校核 (1)指示功率 KW (2)轴功率 KW 2、- 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=1352.5 kPa 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, 图3 -25℃ 氨系统理论p-h图 参数点 参数值 (kj/㎏) 查出图中各点参数如下: h1 h2 h3 h4 h5 h6 h7 1428.4 1452 1615 1459 1802 371.41 215 参数点 V2 V3 参数值( m3/kg) 0.81 0.33 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/h 2)吸气后重量流量 kg/h 4)循环的理论排气量 m3/h 5)压缩机的功率校核 (1)指示功率 KW (2)轴功率 KW 3.-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2 4.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: d=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 =203.95 KW, 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 = 128 KW, 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 =1202.8 KW 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 = 1202.8 KW 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D45 b、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, (5)排液管、放油管:一般采用D32, (6)均压管、放空气管、降压管、6up。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