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时间:2020-09-03 05:04

  冷库设计说明书(毕业设计)_设计/艺术_人文社科_专业资料。山东华宇职业技术学院 制冷工艺毕业设计说明书 课题名称烟台某 1000 吨柑橘冷加工设计 专业 制冷与冷藏技术 班级 制冷 2 班 学号 姓名 指导教师 制冷工艺课程设计开题报告

  山东华宇职业技术学院 制冷工艺毕业设计说明书 课题名称烟台某 1000 吨柑橘冷加工设计 专业 制冷与冷藏技术 班级 制冷 2 班 学号 姓名 指导教师 制冷工艺课程设计开题报告 一、课题设计(论文)目的及意义: 课程设计是工科类专业教学的必不可少的重要环节之一,是专业知识的综 合体现,是制冷工艺设计知识基础上的系统深化,是对学生在校期间所学专业知 识的全面总结和综合检验。通过课程设计了解建筑环境与设备工程专业的设计内 容、程序和基本原则,以培养我们以后综合运用知识技能的能力,运用所学知识 提高分解问题的能力,初步了解本专业的主要设备、附件及材料,全面提高学生 进行实际工程设计的能力,为即将投入社会工作做好准备。完成基本的设计训练 和冷库系统的初步设计,为以后冷库工程的设计安装技术能力的培养奠定了坚实 的基础。参加课程设计的学生,通过设计要求,掌握有关冷库制冷工艺设计的内 容、程序及基本原则,制冷工艺设计计算方法及制冷工艺绘制设计图纸的能力。 二、 课题设计(论文)提纲 1.搜依据原始资料做出 能用于施工安装的制冷工艺施工图纸。 集冷库相关资料,见习相关企业确定方案(制冷剂的种类、制冷系统的供液方式); 2.确定冷藏库库房和机房的建筑面积和围护结构; 3.确定计算设计参数,计算系统负荷; 4.设备选型(压缩机、冷凝器等冷却设备); 5.管道管径设备管道保温层确定; 6.绘制图纸详图(系统原理图、冷库平面剖面图、冷凝器平面剖面图、设 备间平剖面图、高温库平剖面图、风道详图、管道阀门绝热层详图); 三、 课程设计(论文)思路方法及进度安排: 1.第一天:完成烟台市蔬菜公司 1000 吨柑橘冷藏库设计的开题报告,搜集 参数,确定冷藏库库房和机房的建筑面积和围护结构,并参考相关资料,进行相 应计算; 2.第二天:确定设计参数,计算系统负荷,完成压缩机、冷凝器等冷却设 备的选型; 3.第三天:管道管径、设备,管道保温层厚度确定; 4.第四天:编写设计说明书,绘制图纸,包括系统原理图、冷库平面剖面 图、冷凝器平面剖面图、设备间平剖面图、风道详图、管道阀门绝热层详图; 5.第五天:完善图纸,修改设计内容。 摘要 伴随着 21 世纪的到来,人民生活水平的提高,也要求生活质量有所增强, 水果作为人们生活的必需品,它的新鲜度质量成为人们关注的焦点。同时为了解 决季节分配不均的现象,要求我们寻求一个解决的方法。冷藏技术走进了我们的 生活,从而使冷库的设计成为必需环节。 冷库设计是结合食品冷藏的知识及当地气象条件人文环境,进行系统工程 的完善化设计,对冷库制冷系统的设计,安装,操作和运行管理技术进行全面 深入的解析,使冷库的各项运行指标在符合要求的前提下尽量做到节能环保。 随着技术现代化的发展以及人民生活水平的不断提高,制冷在工业、农业、国 防、建筑、科学等国民经济各个部门中的作用和地位日益重要。制冷行业的快 速发展带来了对制冷专业人才需求的持续增长,同时也对制冷空调专业人员提 出了更高的要求。 关键词: 制冷量 冷藏技术 设备负荷 机械负荷 目录 第一章 工程概况及原始资料和气象条件 ……………… ………(4) 工程概况 … ……………………………………………(4) 原始材料 … …………………………(4) 气象条件 ……………………………………(4) 冷库规模的计算 …… ………………………………………(4) 第二章制冷系统方案的确定 ……………………………………(5) 第三章库房热量计算 …………………………………………… (12) 围护结构传热量计算 ……………………………………(11) 货物热量计 … …………………………………………………(14) 通风换热量计算 …… ………………………………………(15) 电动机运转热量 …………………………………………(16) 操作热量 ……… …………………………………………(16) 系统机械负荷计算 ………………………………………(18) 第四章制冷压缩机及辅助设备的选型计算 ……………………………(19) 第五章管道选型和保温层计算 ………… ……………………………… (27) 管道选型 … … … … … … … … … … … … … … (27) 抵押循环桶保温厚度 … … … … … … … … … … … …(28) 第六章冷间制冷工艺设计 …………………… ……………………………(29) 机器间的布置方式 … … … … … … … … … … … … …(29) 冷间的配风方式及气流组织 … … … … … … … … … … (29) 冷间的制冷工艺 … … … … … … … … … … … … … (29) 第七章制冷系统的试压、排污、试漏、抽线) 系统试压 … … … … … … … …… … … … … … … (30) 系统排污 … … … … … … … … … … … … … … … (30) 系统抽真空试验 … … … … … … … … … … … … … (31) 系统氨试漏 … … … … … … … … … … … … … … (31) 结束语 …………………………………………… …………………(34) 参考文献 ………………………………………… …………………(35) 第一章 工程概况及原始材料和气象条件 工程概况 此次课程设计是烟台某果蔬公司 1000 吨柑橘冷藏库的设计,其主要内容包括 制冷机房、库房及休息室,采用-10℃蒸发系统,此设计题目是我们专业的主要 发展方向,通过课程设计可以对我们以前所学知识有个系统的总结,为以后的工 作打下基础。 原始材料 柑橘冷却物冷藏间贮藏温度±5℃; 贮藏湿度 85%-90%;贮藏期天 2-7(月) 气象条件 烟台市 东经 37° 32′′北纬 121°24′′海拔米 室外计算温度:夏季通风 27℃,夏季空气调节日平均 29℃ 室外计算相对湿度: 最热月月平均 81%,夏季通风 74% 冷库的规模 G V 1000 式中,G——冷库贮藏吨位(t); V——冷间的公称容积( m3 ); ——食品计算密度(kg/ m3 ),苹果取 250kg/ m3 ; ——冷间容积利用系数,取,苹果为×。 计算得, V = m3 则每间的容积为 根据冷库的长宽比例:1,高取 5m,计算得冷库的净长为 48,宽为 32m 因为本库为吨冷藏库,故分两个冷间,每个冷间为 500 吨。 保温层厚度的确定: d RO 1 w d1 1 d2 2 dn n 1 n 本工程冷库室内外温差为 28℃ 围护解构两侧温差修正系数:外墙为屋面为地坪为 经计算得:外墙保温层厚度为 76mm,屋顶保温层厚度为 85mm,地坪保温层厚度 为 46mm。 1)外墙维护结构 保温层厚度如下表; 序号 结构层(由外向内) 厚度§(m) 1 1:水泥沙浆抹墙 2 混泥沙浆砌砖墙 导热系数 w/(m*℃) 热阻 R=§ / (m? .℃ /W) 3 1:水泥砂浆找平 4 三毡三油隔气层 0. 009 5 硬质聚氨酯 6 钢筋混凝土插板 查表 2-6 取外墙总绝缘系数 R03.18 m 2 ? ℃/ w 维护结构 w n mn mn 外墙体表面 23 18 2)屋顶维护结构 保温层厚如下表; 序号 结构层(由上 厚度§(m) 导热系数 至下) w/(m*℃) 1 预制混凝土 板 2 空气间层 - 3 二毡三油防 - 水层 4 1:3 水泥砂 浆找平 5 钢筋混凝土 空心板 6 1:3 水泥砂 浆抹面 7 硬质聚氨酯 查表 2-6 屋顶总绝缘系数 R03.18 m 2 ? ℃/ w 热阻 R=§ / (m? .℃ /W) 维护结构及 w n 环境 无妨风设施 23 18 mn mn 的屋面 3)地坪维护结构 保温层厚度如下表: 序号 结构层(由上 厚度§(m) 导热系数 至下) w/(m.℃) 1 钢筋混凝土 层 2 1:3 水泥砂 浆保护层 3 二毡三油防 - 水层 4 软木层 5 二毡三油隔 - 气层 6 1:3 水泥砂 浆找平层 7 硬质聚氨酯 热阻 R=§ / (m? .℃ /W) 4)地面总绝缘系数 R01.72 m 2 ? ℃/ w 维护结构及 n mn 环境 地坪 18 5)内墙传热量 由于该冷库的所有分间温湿条件相同,故此不发生热湿交换。则内墙间不 需要要计算其传热量 内墙材质为 240mm 砖墙, 1:3 水泥砂浆找平层,二毡三油 隔气层, 硬质聚氨酯 第 2 章 制冷系统方案的确定 制冷剂的确定 本系统是一座贮藏 1000 吨柑橘的冷却物冷藏间选用制冷剂 vv 氨的标准沸点是-℃临界温度是℃ R22 的标准沸点是-℃临界温度是 96℃ (2)氨易购买,价格便宜。 (3) R717 ODP=0 GWP=0 R22 ODP=~ GWP=~ (4)R717 的热功性能好,单位体积单位质量制冷量均比 R22 大,具有良好的 热力性能,润滑性比 R22 强,R717 的粘性小;R717 能以任意比与水互溶,不会 形成冰堵,减少了干燥过滤器等设备的安装和故障出现;R717 与润滑油的溶解 度很小,易放油。R717 对钢铁及合金不起腐蚀作用;R717 导热系数大,气汽化 潜热大,节流损失大;R717 与 R22 相比漏气性小且漏气易发现。通过以上论证, 本系统选用氨做制冷剂。 冷凝器类型的确定 本工程为贮藏 1000 吨柑橘的冷却物冷藏库,选用立式壳管式冷凝器 1.烟台地区夏季通风温度为 27℃相对湿度为 79% 2.水量丰富,水质较好; 3.冷凝效果好,对水质要求不高,清洗方便,安装于室外,占地面积小.综上所述, 选立式壳管式冷凝器. 冷却设备的确定 本工程选用落地式冷风机配置的均匀送风管道 1.苹果的贮藏温度:±5℃ 贮藏湿度:85%~90% 2.冷风机和冷却盘管比较:冷却盘管传热系数故小,制冷剂流量大,管材消耗 多,不利于自动控制,冷风机结构紧凑,安装方便,融霜水易排出,操作维护简 便,降温快而均匀,并易实现自动化。 3.均匀送风管道能达到使库内管道均匀送风的目的。 压缩机型号确定 本冷库贮藏 1000 吨柑橘,选用活塞式制冷压缩机 1.活塞式制冷压缩机热工性能好,工艺成熟可靠 2.活塞式制冷压缩机制冷效率高,技术成熟,适用多种制冷剂 3.活塞式制冷压缩机要比螺杆式制冷压缩机噪声低,对人体损害少 4.活塞式制冷压缩机比螺杆式制冷压缩机便宜 参数确定 tl t s1 ts2 2 (4 ~ 6)c 0 1.蒸发温度ts2t0=tts1 库 -21~0℃3c0 2.由公式: ts1,ts2 : 冷凝器冷却水进出口温度 由当地气象条件可知:冷凝温度 tk =27+4=31℃;蒸发温度 to =-10℃; 供液方式的确定 本工程选用氨泵供液方式 1.供液均匀 制冷剂强制送入蒸发器,在蒸发器内有一定的流速,提高了传热 系数,缩短了降温时间,冷却效果好; 2.适用场所 流动阻力大,温度稳定性要求大的大型制冷系统 流向确定 本工程叶泵供液选下进上出流向。 1.充液量多; 2.供液均匀,充分发挥蒸发器的换热作用; 3.安装时低压循环贮液器安装位置不受严格限制。 融霜方式确定 本工程选用水—热氨相结合的融霜方式 1.融霜速度快,对库温影响不大,融霜水易排出,不污染货物; 2.当冷风机内排管有沉积的润滑油时,会使热效率变低,库房降温困难,当 冷风机传热降低时,采用热氨把冷风机内的润滑油冲出。 冷间的冷却方式的确定 本冷库选用直接冷却方式 1.采用间接冷却方式时有较大的热损失,并且间接冷却时效率不高; 2.直接冷却温差小,热损失小,初投资及运行费用都较低,系统 简单操作管理方便。 冷凝器的确定 由于烟台地区属于二级城市,土地面积紧张,而且考虑到立式壳管式冷凝器 具有冷凝效果好,对水质要求不高,清洗方便,用于水量充足,水质较差的地区。 安装与室外,以及占地面积小等优点,因而采用该类型冷凝器。 冷却设备类型的确定 考虑到柑橘属于由生命的食品,库内的温湿度要求较高,温度为 0℃,湿度 为 85%-90%。因而选用冷风机作为冷却设备并配置均匀送风道,使库内能够达到 均匀送风的目的。且冷风机具有制造定性化,节省刚材,安装简单,容易实现操 作和管理的自动控制,库温比较均匀以及没有排管冲霜融水污染食品等弊病,采 用冷风机时,货堆间的空气流速应限制在米每秒以下,冷风机出口的结构除满足 货堆间流速外,还应满足送风均匀的要求。 冷间的冷却方式的确定 本冷库选用直接冷却方式 (1)采用间接冷却方式时有较大的热损失,并且间接冷却时效率不高; (2)直接冷却温差小,热损失小,初投资及运行费用都较低,系统 操作简单管理方便。 系统融霜 由于冷间内的蒸发器为冷风机,经过考虑应采用水融霜来除霜,除霜过程通 过淋水装置向发器蒸表面淋水,使霜层被水流带来的热量融化 ,从排水管排走, 水融霜比单用热氨融霜效率高的多,操作过程也比较简单,已被广泛采用。 融霜用水的温度以 25 度左右较为合适,但水融霜只解决蒸发器外表面霜层对 传热的不良现象,但没有解决蒸发器内部积油对传热的不良现象,因此对冷风机 的融霜装置,除水融霜以外同时应接通热氨融霜系统定期用热氨加压,排除管内 积油。 油分离器的布置 油分离器应尽可能布置的离压缩机远一些,以便使排气在进入氨油分离器前 得到额外的冷却,减少氨气比容,提高分离效果。 冷库自动调节控制系统 1.温度继电器与电磁阀联合使用对库温进行控制,温度继电器的感温包置于 冷库中 2. 蒸发压力调节阀安装在库房蒸发器出口,以保持蒸发压力的稳定 3. 热力膨胀阀一方面使制冷剂节流降压降温,另一方面通过感温包感受蒸发 器制冷剂 出口过热量的变化,自动调节热力膨胀阀的开启度,使进入蒸发器的制冷剂 流量与蒸发器负荷匹配。 4.水量调节阀的作用是保证冷凝压力的稳定。 5. 高低压继电器是起安全保护作用,当排气压力超过允许的最高值时高压继 电器自动切断电源,使压缩机停止运行,当吸气压力低于允许的调定值时低压继 电器自动切断电源,使压缩机停止运行。 6.节流阀前液体过冷度的确定 ,由于本系统为单级压缩制冷系统,故不再 专设液体过冷器,单级压缩制冷系统在节流阀前均无过冷。 第 3 章 库房热量计算 库房耗冷量计算的目的是为选型制冷机器,设备以及管道等提供必需的数 据,库房耗冷量不是一个恒定不变的值,其大小随环境温度,进货量的大小以及 经营管理方式等因素而变化,归纳为库房的冷却设备负荷和机械负荷。库房耗冷 量由以下五部分组成: 围护结构传热量 Q1=KF a (tw-tn) K ——围护结构传热系数,单位W /(m2 K) ; F——围护结构传热面积,单位 m2 ; a ——围护结构两侧温差修正系数,可根据围护结构外侧环境条件, 热特性指标以及库房特性查取; tw , tn ——室外(内)计算温度(℃); R0 ——围护结构总热阻( m2 K /W ) ; aw , an ——围护结构内外表面放热系数(W /(m2 K) ) ; i ——围护结构各层材料厚度(m)。 i ——围护结构各层材料传热系数(W /(m K ) 240mm砖墙 水泥砂浆 20mm1:2.5 水泥砂浆 钢筋混凝土 20mm1:2.5水泥砂浆找平 二毡三油防潮层 250mm钢筋混凝土屋顶 18mm聚氨酯保护层 二毡三油防水层 两层白水胶漆 钢筋混凝土 20mm1:2.5水泥砂浆找平 二毡三油防水层 二毡三油防潮层 250mm钢筋混凝土屋顶 18mm聚氨酯保护层 v 100mm混凝土 20mm1:2.5水泥砂浆找平 6mm二毡三油防水层 83mm聚氨酯保温层 9mm二毡三油防潮层 夯实土壤 Q1 汇总表 序号 冷间 部位 长 m 宽/m 面积/ m2 K 1 冷 西 32 藏间 北 24 a Tw/℃ tn/℃ Q1/W 27 0 27 0 1279 南 32 房顶 32 24 768 地坪 32 24 768 合计 2 冷 东 32 藏 北 24 间 南 32 27 0 27 0 7141 27 0 2405 0 27 0 27 0 1279 27 0 房顶 32 24 768 地坪 32 24 768 合计 27 00 7141 27 00 2405 货物热量计算 1. Q2 Q2a Q2b Q2c Q2d 式中: Q2a ——货物放热量(W); Q2b ——包装材料和运输工具放热量(W); Q2c ——食品冷加工过程的呼吸热(W); Q2d ——食品冷藏过程的呼吸热(W)。 Q2 Q2a Q2b Q2c Q2d 1 3.6 G h1 T h2 GB t1 t2 CB T G q1 2 q2 (Gn G)q2 式中, G——每日进货量,按 Gn 的 8%计算(kg); Gn ——冻结物冷藏间的冷藏量(kg); T ——货物冷却时间(h); B ——货物包装材料或运输工具的重量系数, CB ——包装材料或运输工具的比热容 (kJ /(kg ℃ )) t1、t2 ——包装材料或运输工具进入冷间的初始温度、在冷间内终止降温时 的温度(℃); h1、h2 ——货物进入冷间初始温度、终止温度时的比焓(kJ/kg), q1、q2 ——货物冷却初始、终止温度时的呼吸热量(W/kg), 1 3.6 ——1 kJ/h 换 算 成 W 的数值。 货物入库前按 24℃,经过 24 小时之后冷却至 0℃, CB = (kJ /(kg ℃ )) , h1 =kg, h2 =kg, B=, T=24h, q1 =67w/kg, q2 =10w/kg,每 日 进 货 量 按 冷 间 贮 藏 吨 位 的 8%计 算 , 即 500×8%=40t/天=40000kg/天。 2. Q2a Gh1 h2 3.6T 1 3.6 40000 399.8 271.9 24 21829w Q2b GBt1 t2 CB 3.6T 40000 0.25 18 01.47 3127w 3.6 24 Q2c Gq1 2 q2 40 109.4 19 2560w 2 Q2d Gn Gq2 500 40 19 8740 w Q2 五库均为 库内通风换气热量 1.其公式为: Q3 Q3a = 1 hw hn V n n 3.6 24 式中, Q3 ——通风换气热量(W); Q3a ——冷间换取热量(W); 1/——1KJ/h 换算成 W 的数值; hw ——室外空气的含热量(KJ/kg), hn ——室内空气的含热量(KJ/kg), n——每日换气次数,一般可取 2——3 次; n ——冷藏间内空气密度( kg / m3 ), 24——每日小时数。 hw 66.98KJ / kg, hn 8.457KJ / kg,V 5937m3 n 2, n 1.293kg / m3 Q3 1 3.6 66.98 8.457 259371.293 = 24 五库均为。 电动机运转热量 1 Q4 1000 R 式中, Q4 ——电动机运转热量(W); 1000——1kW 换算成 W 的数值; P——电动机额定功率(kW); ——热转化系数,电动机在冷间内时应取 1; ——电机运转时间系数。对冷风机配用的电动机取 1,对冷间内其他设 备配用的电动机可按实用情况取值,一般可按每昼夜操作 8 小时计, 8 24 0.33 。 根据制冷工艺,每个库房的容积为 m3 ,估算冷风机冷却面积为 m2 ,因此, 可初步选定一台每库 KLL-250 式冷风机。 R =×2=。 Q4 1000 1 2.2 1 2200 w 二库均为 2200w。 操作热量 Q5 库房操作热量是由库内电灯照明热量,食品及操作人员的进、出库门,外界 侵入热量及操作人员在库内操作,散发的热量几部分构成。 计算式为: 1. Q5 Q5a Q5b Q5c qd F 1 V 3.6 nhw hn M 24 n 3 24 nr qr 式中, Q5 ——操作热量(W); Q5a ——照明热量(W); Q5b ——开门热量(W); Q5c ——操作人员热量(W); qd ——每平方米地板面积照明热量, 冷藏间可取— m2 ,取 2; F——冷间地板面积( m 2 ); 1/——1KJ/h 换算成 W 的数值; V——冷间内公称容积( m3 ); n——每日开门换气次数 hn、hw ——冷间内、空气的含热量(KJ/kg), M——空气幕修正系数如设有空气幕时,则取; n ——冷间空气密度( kg / m3 ), 24——每日小时数(h); 3/24——每日操作时间系数,按每日操作 3 小时计; nr ——操作人员数,可按冷间内公称容积每 250 m3 增加 1 人; qr ——每个操作人员产生的热量(W/人),冷间设计温度高于或等于-5℃时, 取 280W/人。 F= m2 Q5a = qd ×F=2×= Q5b = 1 Vnhw hn M n 1 3787.88 2 69.328 8.457 0.51.293 3450.57w 3.6 24 3.6 24 3 3 Q5c 24 nr qr 15 280 525w 24 Q5 =++525= 两库均为。 总耗冷为两项冷量之和为(高温库冷藏间 p=1) 系统机械负荷的计算 1. Qj (n1 Q1 n2 Q2 n3 Q3 n4Q4 n5 Q5)R 式中, Qj ——机械负荷(w); n1 ——围护结构传热量的季节修正系数,取 1; n2 ——货物热量的机械负荷折减系数,取 1; n3 ——同期换气系数,取; n4 ——冷间用的电动机同期运转系数,取; n5 ——冷间同期操作系数,取; R——制冷装置和管道等冷损耗补偿系数,取. 库房冷却设备负荷计算 汇总表 Qq NO 1 Q1(W) PQ2(W) Q3(W) Q4(W) Q5(W) 2200 (W) Qq NO 2 Q1(W) PQ2(W) Q3(W) Q4(W) Q5(W) 2200 系统机械负荷的计算 1. Qj (n1 Q1 n2 Q2 n3 Q3 n4Q4 n5 Q5)R 式中, Qj ——机械负荷(w); n1 ——围护结构传热量的季节修正系数,取 1; n2 ——货物热量的机械负荷折减系数,取 1; n3 ——同期换气系数,取; n4 ——冷间用的电动机同期运转系数,取; n5 ——冷间同期操作系数,取; R——制冷装置和管道等冷损耗补偿系数,取. Qj (n1 Q1 n2 Q2 n3 Q3 n4Q4 n5 Q5)R =(+++4400+) = (W) Qq 第 4 章 制冷压缩机及辅助设备的选型计算 氨制冷压缩机的选型 活塞最大压力差 最大压力比 冷凝温度 pl pz 1373 kpa pl / pz 8 40c0 蒸发温度 排气温度 油温 5 至-30℃ 不高于 150℃ 不高于 70℃ 单级活塞式制冷压缩机的极限工作条件为: 活塞最大压力差 最大压力比 冷凝温度 pl pz 1373 kpa pl / pz 8 40c0 蒸发温度 5 至-30℃ 排气温度 不高于 150℃ 油温 1.Vp Qj qqr / 3.6 不高于 70℃ Q j ——压缩机在设计工况下的机械负荷(w); qr ——为设计工况下的氨单位容积制冷量( KJ / m3 ); q ——设计工况下压缩机的输气系数, Vp Qc标 Q qr标 / 3 6 119.96m3 /h 由压缩机选型表得,可选用一台 4AV-10 型压缩机和一台 2AV-10 型压缩机, 实际制冷量. 冷却设备选型计算 1. F Qq K △t 式中, Qq ——冷间冷却设备负荷(w); K——冷风机传热系数(W / m3 ℃), △t ——冷间空气温度与制冷剂温度差。 F 1054.56m2 风量计算 q Qq ——配风系数,取 m3 /W h ; 1 库: q = m3 / h 2 库: q = m3 / h 2.融霜水量计算 V=*T F=冷风机冷却面积 T=融霜延续时间 1/3 冷风机每平方米冷却面积所融霜水量(m? /m? .h) V1=? V2=? 由冷风机选型表得,可选用 KLL-350 型冷风机 3 台,因而满足要求。 2 个冷间均采用 3 台该类型冷风机。 冷凝器选型 1. A= Q Q1 Ktd q A-冷凝器传热面积,单位为㎡ Q1 -冷凝器负荷,单位为 W K-冷凝器传热系数,单位为 W/(㎡.℃) q1 -冷凝器热流密度,单位为 W/㎡ td =对数平均温差,单位为℃ Q1 A= q =㎡ Q1 -冷凝器负荷 Q1 = Qc * l = Qc 单级压缩机制冷量 Qc = l -单级压缩机冷凝负荷数 l = qa -冷凝单位的热负荷 qa =3700W/㎡ 因此选用 LNA-40 型立式壳管式冷凝器一台,满足要求。 油分离器选型 1. D 0.0188 Vp D——油分离器的直径(m); ——氨压缩机的输气系数, Vp ——压缩机的理论吸气量( m3 / h ); ——油分离器内气体流速,取; D=× 0.77 *190.2 = 0.8 故选 YFA-65 型油分离器一台(其外径为 325mm),可满足要求。 空气分离器选型 1. 由于其总制冷量在 1100kw 以上,可采用 KFA-50 型空气分离器一台。 集油器选型 1.可采用壳体直径为 219mm 集油器一台。 高压贮液器选型 1.VZA G 式中, G ——制冷装置中每小时氨液的总循环量(kg/h); ——贮液器的容积系数, ——氨液充满度,一般宜取 70%; ——冷凝温度下液氨的比容( m3 / kg ), G Qq h 146583 .75 36.64 4000 kg / h V-冷凝器温度下比体积 0.8 71% V=*103 m? /㎏ 选一台.ZA-5 一台总容量 m? 氨泵计算 1.V泵 n 3.6Q j qo = m3 / h 式中,V——氨泵供液蒸发系统的氨液蒸发量( m3 / h ); n——流量系数,取 Qj ——机械热负荷(w); qo ——单位重量制冷量(KJ/kg); v——低压氨液的比容( m3 / kg ); V泵 3 / h N=5 Qj =96132w qo = KJ/kg V泵 n 3.6Q j qo =5* 96132 ? 0.0015 ? 1084.14 3.6 2.4 根据需要,选 AB-3 型(叶轮泵)一台可满足要求, 低压循环桶选型计算 1.桶径的计算 D 0.0188 Vp n 式中, ——氨压缩机的输气系数, ——低压循环桶内气体流速,采用立式低压循环桶,宜采用 m/s; ——低压循环桶截面积系数,立式低压循环桶取 1; n——立式低压循环桶取 1; Vp ——压缩机理论吸气量( m3 / s ); m3 / s D 0.32 m3 h 选立式低压循环桶容积㎡桶径 816mm.满足要求 容积的计算 因为采用下进上出式供液,故其计算公式为 Vd 1 0.7 0.2Vq 0.6Vh bV泵 式中,Vq ——各冷间中冷却设备注氨量最大一间的蒸发器总容积( m3 ) Vh ——回气管的容积( m3 ) V泵 ——一台氨泵的流量( m3 / h ) b ——氨泵由启动到液体制冷剂自系统返回低压循环桶时间,一般取 小时。 1)确定有关数据 (1)计算Vq 每台冷风机表面积 F=344 ㎡和冷风机所采用的翅片管 =25*无缝钢管每米 长翅片管的冷却面积㎡/m,每米翅片管的容积*104 m? /m 冷风机冷却管的净容积: Vq =Vq 344 **104 *3=? 0.71 (2)计算回气管的容积 Vh =( d12 4 )L 1 +( d12 4 )L 2 =***+***=? (3)氨泵的流量 3m? /h (4) = 2)计算低压循环桶容积 Vd 1 0.7 0.2Vq 0.6Vh bV泵 =? 查制冷工艺可知应采用型低压循环桶一台。 低压循环桶容积为立方米,桶径 816mm 节流阀选型 1.对于安装在中间冷却器,氨液分离器,低压循环桶等设备上的节流阀,应 根据制冷量 Qc =,选 FQ-20 型号的浮球阀一个。 第五章管道选型和保温层计算 管道选型 GV 1.回气管. d n = W G-制冷剂质量流量表,单位为 m? /s d n -管道内径,单位为 m V-计算状态下制冷剂比体积,单位为 kg/h -制冷剂允许流速,单位为 m/s,油表 4-1.表 4-2 确定。 G=488 kg / s V= W=16 m / s 488 * 0.4177 dn = 16 = 依据 d n 可选择 D76*型号的管道.放气管同回气管相同所以取管径相同。2. 吸气管 冷库制冷设备总负荷 Qq = 按管道长 247m 计算.查图 4-7 可知回气管 Dg 68 查表确定用 D76*型号管道 选 D76*型号管道 3.(1)根据压缩机 2AV-10 型选用管道 D45*支管 (2)根据压缩机 4AV-10 型选用管道 D70*支管 (3)根据压缩机 4AV-10 和 2AV-10 选用压缩机主排气管为 D76*型号 4.冷凝器 至高贮 根据冷凝器热负荷。L=.管径为 24mm 所以用 D32*管道 5.其他管道 (1)其他设备之间的连管道取决于所选设备具体尺寸 放油管采用 D25* 放空气管采用 D22* 平衡管采用 D22* 安全管采用 D22* 低压循环桶保温层厚度 1.根据 t0 =-10℃ t k =35℃ = 查表选用聚苯乙烯泡沫塑料厚度 65mm. 2.高温回气管保温层厚度 根据 t0 =-10℃ t k =35℃ = D=76mm 查表选用聚苯乙烯泡沫塑料厚度 95mm. 第六章 冷间制冷工艺设计 机器间的布置方式 1.由于该系统机器设备比较少,压缩机可采用单列式布置,其他设备则靠墙布 置,该布置方式的优点是操作管理方便,管道走向整齐。 冷间的配风方式及气流组织 1.柑橘在冷间冷藏效果或储藏质量的好坏,不仅与蒸发器的配置和蒸发温度的 高低有关系,而且还与冷间的风速的大小和速度场的均匀程度又有极为密切的关 系。关于冷间空气流速的大小。可有选配的风机风量来确定,而冷间内气流的均 匀程度是由气流组织所要解决的问题,本系统通过计算可知,每间冷间可采用两 台冷风机。 冷间的制冷工艺 1.对冷间的制冷工艺设计是冷藏工艺设计的重要组成部分,它不仅关系到食品 冷加工质量和干耗,而且对冷藏企业的经营效益有很大影响。工艺设计是依据冷 间设备负荷大小及冷间性质,进行设计选型计算的,要搞好库房制冷工艺设计, 必须了解冷间的使用性质及食品的冷加工工艺要求进行合理的气流组织,6up本系统 采用横向吹风的送风方式,库内各区域的温度差小于正负度,湿度差小于正负百 分之四 第七章系统试压、排污、试漏、抽线. 系统管道安装完毕后,应以压缩机空气或氮气试压。试压前除机器本身阀 门关闭外,所有手动阀门均开启,电磁阀及逆止阀等阀芯组体应取出保存,以保 证管道畅通和避免水气锈蚀。 2. 高压部分,从氨压缩机排出口起经冷凝器到分配站,试压压力采用 1800kpa (表压力),低压部分,从分配站起经蒸发器到氨压缩机吸入口,试压压力采用 1200kpa(表压力)。试压开始 6h 内,气体冷却的压力降不大于 30kpa,以后 18h 内,当室内温度恒定不变时压力不再下降为合格。当室内温度是根据气温在变化 时,其压力下降值不应超过计算的计算值。如超过计算值,应进行检漏,查明后 消除泄漏,并应重新试验,直至合格。要防止草率从事,避免投产后产生一系列 不良后果。 3. 氨泵、浮球液位控制器等试压时可暂时隔开。 4. 玻璃液位指示器应采用板式,中、低压容器如果采用管式,其玻璃管必须用 1800kpa(表压力)高压玻璃管。系统开始试压时须将玻璃液位指示器两端阀门 关闭,待压力稳定后再逐步打开两端阀门。 系统排污 1. 氨系统排污,应用不超过 600kpa(表压力)压缩空气吹污,次数一般不少 于 3 次,直到排出气体不带水蒸汽、油污、铁锈等杂物为止。 2. 氨系统试压排污完毕后,应将系统中所有阀门(除安全阀外)的阀芯拆卸 清洗。 系统抽线. 氨系统排污后才能进行抽线. 系统中所有阀门都开启。 3. 抽真空最好分数次进行,以使系统内压力均衡。 4. 抽真空计量应采用 U 型水银压力计,从压力表阀接入,以使读数准确。 5. 采用真空泵将系统抽至剩余压力小于(40mmHg),保持 24h,系统升压不应 超过(5mmHg)。各地区海拔高度不同,应参照当地大气压力实际值制定系统抽真 空应达到的真空度数值。 系统氨试漏 1. 系统经试压和抽真空合格后方可用少量氨试漏。 2. 氨试漏应分段、分间进行,以 200kpa(表压力)氨气试漏,不得向系统灌 人大量氨液。 3. 氨试漏可用酚酞试纸检漏。 4. 如发现系统有泄露现象,必须将系统氨抽净并与大气连通后方能补焊,严 禁在系统含氨情况下补焊。 结束语 在毕业设计过程中,王燕老师耐心的指导使我学到了很多知识,也使我的毕 业设计更加完善,在此感谢王燕老师,感谢那些关心我,帮助我的同学们。 本设计涉及到的主要内容有: 在此设计中,我体会很多,并掌握了冷库设计中的方法,思路等过程,对 冷库设计中一些应该注意的问题也深深的印在脑海中,这给我以后的工作打下了 良好的基础。 由于本次毕业设计时间仓促,设计中难免有不足之处,诚望各位老师给我 加以指正,使我在以后的设计中更加完善,如有错的地方,还请给位老师谅解。 致谢 这次毕业设计我选择了冷库制冷系统这一课题主要是出于我对制冷这方面 的兴趣。在设计过程中,我借阅了很多的参考资料,通过仔细阅读参考资料,按 照步骤来完成我们的设计。 当然,设计过程中,我也遇到了很多的困难使得我们难以前进。经过仔细 地钻研和老师同学们的热心帮助,这些问题大都得到了解决。我还从这次设计中 深深地感觉到,任何设计都不像想象中的那么容易,工作要认真细心,要有耐心。 实际工程中的设计更是如此。这就需要我继续丰富我的知识。 在此对曾经帮助过我的指导老师和同学们表示感谢! 参考文献 【1】孙秀请 制冷工艺设计实训教程 北京 中国商业出版社 【2】郭庆堂 实用制冷工程手册 北京 中国商业出版社 【3】张萍 制冷工艺设计 北京 中国商业出版社 【4】尉迟斌 实用制冷与空调工程手册 北京 机械工业出版社 【5】收集版本 冷库设计规范 北京 中国计划出版社 【6】田国庆 制冷原理 北京 机械工业出版社 【7】刘学浩 食品冷冻学 北京 中国商业出版社 【8】付小平 空调技术 北京 机械工业出版社 【9】李钰 蔬菜贮藏生理及气调技术 中国财经出版社