冷藏庫(冷庫)設(shè)計開題報告

1、畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告題目： 冷藏庫設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計 課 題 類 別： 設(shè)計 論文學 生 姓 名： 學 號： 班 級： 建環(huán)1203班專業(yè)（全稱）： 建筑環(huán)境與設(shè)備工程指 導 教 師： 2015年12月一、 本課題設(shè)計（研究）的目的：近年來，世界工業(yè)發(fā)達國家的冷藏技術(shù)發(fā)展很快。小型冷藏庫在數(shù)量上不斷增長同時食品冷鏈的建立、完善與發(fā)展，又與我國的社會環(huán)境、歷史條件、國家經(jīng)濟政策等有著千絲萬縷的聯(lián)系。全國因食品冷鏈不完善，加上食品經(jīng)營機制上的多種因素，每年有幾千萬食品有待從變質(zhì)中拯救出來，易腐貨物每年要損失十多億元。通過畢業(yè)設(shè)計鍛煉學生對所學知識的運用能力，為走上工作崗位后從事制冷與空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計、

2、運行管理等工作奠定必要的基礎(chǔ)；提高綜合利用所學知識、獨立思考、進行創(chuàng)造性思維活動的能力；通過利用計算機輔助設(shè)計、鍛煉計算機應用能力。熟練使用工具軟件的能力，為以后工作打下良好的基礎(chǔ)。二、 設(shè)計（研究）現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢（文獻綜述）：1.國際冷庫的發(fā)展現(xiàn)狀根據(jù)國際冷藏倉庫協(xié)會（IARW）在華盛頓發(fā)布的全球冷庫容量報告，2008年全球總體冷藏庫容量大約是87.4997億立方英尺。報告顯示，與2006年收集的數(shù)據(jù)比較來看，17個國家和地區(qū)的冷庫容量有所上升，而在6個國家保持比較平穩(wěn)水平。其中增長幅度最大的地區(qū)分別為法國、德國、荷蘭、西班牙和巴西。國外冷庫行業(yè)發(fā)展較快的國家主要有日本、美國、芬蘭、加拿大等

3、。日本是亞洲最大的速凍食品生產(chǎn)國，-20以下的低溫庫占冷庫總數(shù)的80%以上。20世紀70年代以前國外冷庫普遍采用以氨為制冷劑的集中式制冷系統(tǒng)，20世紀80年代以來，分散式制冷系統(tǒng)在國外發(fā)展很快。在冷庫建造方面，土建冷庫正向預制裝配化發(fā)展，自動化控制程度比較高，日本、意大利等發(fā)達國家已擁有10座世界級自動化冷庫1。2.國內(nèi)冷庫發(fā)張狀況1955年，我國開始建造第一座冷庫，總?cè)萘?萬t，1968年開始，北京建造第一座水果機械冷庫，1978年由建造第一座氣調(diào)庫，截止1991年底，我國一間冷庫容量達41315萬t2。果品蔬菜保鮮一般采用最低溫度為-2的高溫庫，水產(chǎn)、肉類保鮮采用溫度在-18以下的低溫庫3

4、，而我國的貯藏冷庫大多數(shù)為高溫庫。大型冷庫一般采用氨為制冷劑的集中式制冷系統(tǒng)，冷卻設(shè)備多為排管，系統(tǒng)復雜，實現(xiàn)自動化控制難度大4。小型冷庫一般采用以氟利昂為制冷劑的分散式或集中式制冷系統(tǒng)5。國內(nèi)專業(yè)生產(chǎn)制冷設(shè)備及建造冷庫的廠家很多，如開封空分集團制冷工程公司為國內(nèi)第一家組裝式冷庫生產(chǎn)廠家，已形成從幾立方米庫容小型室內(nèi)庫到幾萬立方米的大型室外庫；從高溫庫、低溫庫、凍結(jié)庫到綜合庫；從全組裝式冷庫到土建結(jié)構(gòu)內(nèi)部貼板的混合式冷庫；從普通冷庫過渡到的多品種、多規(guī)格的氣調(diào)冷庫系列產(chǎn)品。此外大連制冷設(shè)備廠、天津森羅科技發(fā)展有限責任公司等，其制冷設(shè)備在冷庫行業(yè)領(lǐng)域中所占比重較大，天津森羅科技發(fā)展有限責任公司采

5、用雙面彩鋼聚苯乙烯保溫板建造的裝配式冷庫，在國內(nèi)發(fā)展較快。國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心（天津）研制開發(fā)的微型節(jié)能冷庫在國內(nèi)農(nóng)村各地已廣泛推廣。據(jù)統(tǒng)計我國生產(chǎn)企業(yè)已生產(chǎn)建設(shè)大中小型裝配庫約800座，室內(nèi)裝配式冷庫約2.5萬套（座），僅蘇州市2004年全市新建保鮮冷庫38座，占江蘇省的40%。于中國水產(chǎn)冷庫的今后發(fā)展，還需要提高現(xiàn)代物流技術(shù)的應用程度和水準，進一步降低各項指標，在市場導向下水產(chǎn)冷庫將實現(xiàn)三個轉(zhuǎn)變：1、從貯藏型向物流型轉(zhuǎn)變。2、從冷凍型向低溫物流型轉(zhuǎn)變。3、從數(shù)量增長向質(zhì)量效益同步增長轉(zhuǎn)變63. 冷庫的發(fā)展趨勢1、冷庫的設(shè)計和建造1.1功能多樣化為確保冷庫適應今后市場結(jié)構(gòu)的不斷變化

6、，提高冷庫的利用率，對冷庫進行多功能化設(shè)計成為必然的趨勢。在美國和加拿大冷庫中可以變換溫度的冷庫占了很大比例，我國對此也日益重視如土建圍護結(jié)構(gòu)按低溫冷藏庫設(shè)計，制冷工藝按高，低溫制冷設(shè)備設(shè)計安裝發(fā)展變頻技術(shù)，開發(fā)研究凍藏雙效制冷裝置等。1.2層高增加傳統(tǒng)的冷庫設(shè)計每層高度一般在5m左右近年來有不斷增高的趨勢，文獻7經(jīng)過投資，庫房利用率,物品質(zhì)量及安全性,冷庫自重和勞動強度的比較，證明了這一點。而在美國50%-70%的單層冷庫層高不斷增加,九十年代平均層高達到10.8米8。1.3維護結(jié)構(gòu)更加簡便、有效隔熱防潮設(shè)計，隔熱層材料由軟木、稻殼、聚苯乙烯發(fā)展為聚氨酯。而且對于地基土的凍脹問題，國內(nèi)也采取

7、了各種方法去減少這個問題帶來的影響，如架空地坪法（架空通風法）、鋪地坪法（通風管加熱法、油管或水管加熱法、電阻絲加熱法、通電加熱法）。2、制冷工藝2.1新型冷庫發(fā)展迅速2.1.1濕空氣保鮮冷庫濕空氣保鮮冷庫起初只在美國用于名貴花的保鮮，由于其在綠色節(jié)能方面的突出表現(xiàn),現(xiàn)在已經(jīng)廣泛用于歐美的各種蔬菜和瓜果的保鮮，如比利時的MechelseTuinbounVeiling公司，荷蘭的NCB公司，日內(nèi)瓦的Jacquenoud公司等。在中國的應用才剛起步，由于它與傳統(tǒng)的干空氣冷藏法相比確有很多優(yōu)點，值得我們進一步研究和利用9。2.1.2氣調(diào)庫氣調(diào)庫通過制冷設(shè)備保持低溫，以氣調(diào)設(shè)備人工控制冷間內(nèi)的氣體成分

8、，使庫內(nèi)保持一定的低溫、低氧、適宜的CO2濃度和一定的濕度，減少水分蒸發(fā)，抑制產(chǎn)品的呼吸強度，使得保鮮效果更好，保鮮期更長。2.1.3裝配式冷庫裝配式冷庫是一種工廠生產(chǎn)現(xiàn)場拼裝的冷庫，安裝方便，建造工期短，適應強10。2.1.4微型節(jié)能冷庫群這是一種適于我國國情的現(xiàn)代化經(jīng)濟型冷藏體系，正越來越多的應用于果蔬產(chǎn)地的貯藏保鮮11。另外，有關(guān)文獻提出的應用珀爾帖效應制冷的家用半導體冷熱兩用熱泵技術(shù)，在船舶高、低溫冷庫中用噴射器代替蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥技術(shù)等都值得借鑒2.2制冷技術(shù)不斷更新我國以氨為主，美國和加拿大的冷庫80%以上都使用R717，但隨著CFC淘汰進程的加快，氨優(yōu)良的熱力性質(zhì)和循環(huán)效率將更加以

9、引起人們的重視12。目前，國內(nèi)許多學者開始低溫冷庫中壓縮機的最佳選擇以及低溫冷庫的節(jié)能等相關(guān)問題。在低溫冷庫設(shè)計時，大多采用最大負荷來進行壓縮機的選型13。實際上，究竟那種壓縮機更適合低溫冷庫的特定工況，目前的研究尚無定論14。2.3管理維護計算機和自動控制的應用日益廣泛，同時安全問題備受重視，如制冷劑泄漏，壓力安全，冷庫門安全，蒸發(fā)器除霜冷凝器除垢，不凝性氣體的排除等等。而且冷庫門的性能不良可能使能耗增加15%或者更多15。3我國食品冷藏冷庫安全生產(chǎn)管理有待改進的幾個問題針對上面的分析及我國食品冷藏業(yè)冷庫安全生產(chǎn)的現(xiàn)狀，為縮小我們行業(yè)在安全生產(chǎn)管理方面同國內(nèi)其他行業(yè)之間的差距特提出如下幾方面

10、的改進的建議。3.1健全和完善我國食品冷藏業(yè)冷庫各級安全生產(chǎn)管理規(guī)章制度目前從全國冷藏行業(yè)來看，還沒有一份可供全行業(yè)共同執(zhí)行的“冷庫安全生產(chǎn)管理的規(guī)范”。因此當務(wù)之急，是在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上，以我國人大頒布的“安全生產(chǎn)法”為綱，緊密結(jié)合冷庫安全生產(chǎn)這種特殊環(huán)境，組織行業(yè)內(nèi)的標準化工作者，盡快編寫出食品冷藏業(yè)“冷庫氨制冷裝置安全技術(shù)規(guī)程”，而各食品冷藏企業(yè)可結(jié)合本企業(yè)的生產(chǎn)特點，制定出本企業(yè)“冷庫安全生產(chǎn)管理規(guī)程”、“制冷機安全操作規(guī)程”等，形成國家、行業(yè)、企業(yè)三級完善的安全生產(chǎn)管理規(guī)章制度體系。3.2在全國食品冷藏行業(yè)中廣泛開展安全生產(chǎn)知識和相關(guān)法規(guī)的宣貫工作可以以一個省（自治區(qū)）為單位，由食品

11、冷藏行業(yè)組織出面，在各省安全生產(chǎn)主管部門的指導下，通過辦培訓班、搞知識競賽等多種靈活的形式，對全體職工進行安全生產(chǎn)知識及相關(guān)法規(guī)的教育。宣講食品冷藏行業(yè)特別是有關(guān)冷庫安全生產(chǎn)管理的相關(guān)規(guī)程，有關(guān)壓力容器、壓力管道的安全知識，車間火災的防控安全捕救方法及遇險后逃生的方法。必要是要注意糾正其習慣性違章作業(yè)。當前有關(guān)國家及行業(yè)內(nèi)安全生產(chǎn)法規(guī)的宣貫，其重點對象應是非公有制食品冷藏企業(yè)的經(jīng)營者及鄉(xiāng)、鎮(zhèn)一級食品冷藏企業(yè)主。3.3在食品冷藏業(yè)大中型冷庫中，為落實我國“安全生產(chǎn)法”的要求，應針對企業(yè)安全生產(chǎn)管理的需要設(shè)崗立責我國安全生產(chǎn)法已對企業(yè)安全生產(chǎn)管理機構(gòu)和人員設(shè)置做出了規(guī)定，企業(yè)的安全生產(chǎn)除企業(yè)人為本

12、企業(yè)安全生產(chǎn)第一責任外，還應設(shè)有安全管理部門及專職人員。這一要求對我國為數(shù)眾多小型鄉(xiāng)、鎮(zhèn)食品冷藏企業(yè)來講，一時還難以執(zhí)行，但對大中型食品冷藏業(yè)冷庫來講，特別是對采用氨制冷系統(tǒng)的冷庫來說，還是十分必要的。應該設(shè)專職安全生產(chǎn)管理人員1人，負責企業(yè)安全生產(chǎn)管理制度的制訂，安全生產(chǎn)狀況的監(jiān)督檢查工作，以及安全生產(chǎn)知識和條令法規(guī)在企業(yè)內(nèi)的宣貫工作。因為在這些大中型食品冷藏冷庫的氨制冷系統(tǒng)中，氨的充注量都在幾噸到幾十噸之多，一旦發(fā)生氨泄漏事故，不僅危及本企業(yè)職工的人身安全，對周圍500米之內(nèi)的人畜都會造成重大傷害，因此，大、中型冷庫企業(yè)的安危已為影響社區(qū)安全的重大問題。3.4冷庫的最優(yōu)化設(shè)計與應用目前,全

13、國城鎮(zhèn)居民和農(nóng)村居民全年用于飲食的消費約為16140億元人民幣,到2000年底我國僅禽畜產(chǎn)量一項就達6000萬噸以上,而蔬菜、水果等的產(chǎn)量也在逐年遞增,使與之相配的食品加工、儲藏的食品冷鏈體系,在全國范圍內(nèi)得到快速發(fā)展和完善。冷庫作為冷鏈體系的關(guān)鍵設(shè)備之一,自90年代以來,在全國各地興建約4000余座,冷藏容量達450萬噸/次。3.5降低能耗冷庫圍護結(jié)構(gòu)。冷庫通過圍護結(jié)構(gòu)的跑冷量與冷藏庫圍護結(jié)構(gòu)單位熱流量成正比。因此，應多在減少冷庫的冷藏庫圍護結(jié)構(gòu)單位熱流量指標方面下功夫。要降低圍護結(jié)構(gòu)單位熱流量，一是保溫材料熱導率要小，二是圍護結(jié)構(gòu)層要厚。但厚度一般不宜太厚，否則會出現(xiàn)增加建造成本和浪費空間

14、等問題。因此，要在合適的厚度范圍內(nèi)選取保溫材料。通常情況下要求保溫材料熱導率小、吸水率低、耐低溫性能好，成本不能過高等。常用的冷庫保溫材料有聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料等。聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料熱阻最大，保溫性能最好，適用于低溫冷庫。聚苯乙烯泡沫塑料生產(chǎn)廠家眾多，購取方便，熱阻較大，建造安裝方便，適用于高、中溫冷庫。冷庫圍護結(jié)構(gòu)的防潮和隔汽。對冷庫圍護結(jié)構(gòu)采取防潮隔汽措施也是必要的，否則會使保溫材料的保溫性能變差。這也就是冷庫庫體剛開始使用時保溫性能不錯，可是用一段時間以后保溫效果變差的原因。由于水蒸氣是從高溫側(cè)向低溫側(cè)滲透，因此，防潮隔汽層應設(shè)在隔熱層溫度高的一側(cè)。冷庫的蒸發(fā)壓力和溫度。

15、蒸發(fā)溫度與蒸發(fā)壓力是相對應的，知道了蒸發(fā)壓力后，可通過查表得出蒸發(fā)溫度。在冷庫庫房溫度一定的條件下，將溫差(蒸發(fā)溫度與庫房溫度的差)縮小，蒸發(fā)溫度可以相應地提高，冷庫制冷機的制冷量就會有所提高，也就是循環(huán)效率提高了，相應地也節(jié)省了電能。冷庫融霜操作。一般來說，當蒸發(fā)器表面上的霜層對空氣的阻力尚不顯著，通過蒸發(fā)器空氣的流量尚未減少之前，霜層的影響尚不嚴重，可不必融霜;當空氣的流量明顯減少時，應進行融霜?？諝獾臐穸仍酱蟆⒄舭l(fā)器溫度與冷庫的庫溫差越大，越容易在蒸發(fā)器上結(jié)霜，結(jié)合保鮮工藝，盡量采用包裝化冷藏可以減少果蔬的干耗，減少蒸發(fā)器的融霜次數(shù)，實際也起到了冷庫節(jié)能的作用。冷庫儲藏溫度和冷庫庫房利用

16、率。不同的產(chǎn)品儲藏溫度不同，每種產(chǎn)品也都有適合其儲藏的溫度范圍。在不影響產(chǎn)品品質(zhì)的情況下，節(jié)能冷庫應選用較高的儲藏溫度。冷庫庫溫高了，制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度也相應的提高，制冷機的制冷量就會有所提高，循環(huán)效率也當然的提高了。提高冷庫庫溫更重要的是還可以減少通過庫體向外的傳熱量。節(jié)能冷庫庫房利用率是產(chǎn)品實占容積與庫房有效容積的比值。對于微型冷庫的容積利用率一般不低于0.3,當然也不能太高，否則出現(xiàn)降溫困難。對于所要儲藏的產(chǎn)品的容積變化較大時，應分隔成兩個或更多的冷庫冷藏間。另外要選擇合理的儲藏周期，這對冷庫的節(jié)能是不言而喻的。鑒于冷庫冷藏企業(yè)耗電量的80%是制冷系統(tǒng),而制冷系統(tǒng)中壓縮機的耗電量約占60

17、%左右,所以壓縮機所匹配電動機的節(jié)能意義更為重大。4發(fā)展趨勢從市場對冷庫的需求趨勢來看，我國現(xiàn)有的冷庫容量還十分不足，今后冷庫的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面4.1建設(shè)規(guī)模果蔬產(chǎn)區(qū)應集中建設(shè)氣調(diào)冷庫，規(guī)模應以大、中、小型相結(jié)合，以發(fā)展中型為宜。機械氣調(diào)庫的建設(shè)應擇優(yōu)推廣預制生產(chǎn)，現(xiàn)場裝配模式冷庫工程化工業(yè)產(chǎn)品，果蔬產(chǎn)地適于建單層冷庫和中小型冷庫；盡快推廣塑料薄膜、大棚、大帳、硅窗、塑料薄膜小包裝等氣調(diào)設(shè)施是我國近期發(fā)展的重點。在經(jīng)濟較發(fā)達的城市，發(fā)展中型冷庫，建立冷凍食品貯藏批發(fā)市場。將中小型冷庫向社會開放，提供有償?shù)膫}庫服務(wù)、信息服務(wù)、經(jīng)營后勤服務(wù)。4.2冷鏈物流我國完整獨立的冷鏈系統(tǒng)尚未形

18、成，市場化程度很低，冷凍冷藏企業(yè)有條件的可改造成連鎖超市的配送中心，形成冷凍冷藏企業(yè)、超市和連鎖經(jīng)營企業(yè)聯(lián)營經(jīng)營模式。建立食品冷藏供應鏈，將易腐、生鮮食品從產(chǎn)地收購、加工、貯藏、運輸、銷售，直到消費者的各個環(huán)節(jié)都處于標準的低溫環(huán)境之中，以保證食品的質(zhì)量，減少不必要的損耗，防止食品變質(zhì)與污染。4.3制冷設(shè)備制冷設(shè)備業(yè)應著力開發(fā)國際市場先進通用的60HP以下各檔次分體式或一體化且配有電子技術(shù)的自動化機組，將計算機與自動化技術(shù)廣泛地應用于整個制冷系統(tǒng)的自動控制中，目的是為冷凍冷藏行業(yè)升級換代，延長產(chǎn)業(yè)鏈，降低工程造價。4.4整體規(guī)劃冷庫行業(yè)必須在有關(guān)部門的統(tǒng)一協(xié)調(diào)下，加強整體規(guī)劃與協(xié)調(diào)，大力發(fā)展冷鏈

19、物流體系建設(shè)。同時，要防止盲目重復建設(shè)，以保證我國冷凍冷藏行業(yè)持續(xù)健康穩(wěn)定的發(fā)展。總之，從冷庫的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢來看，果品恒溫氣調(diào)庫發(fā)展迅速，低溫庫比例有所增加，適合農(nóng)戶建造使用的微型冷庫異軍突起，裝配式冷庫及以氟里昂為制冷劑的分散式制冷系統(tǒng)推廣力度正在加大，冷庫設(shè)計更加趨于優(yōu)化，自動化控制程度逐步提高，政府安全生產(chǎn)和質(zhì)量監(jiān)督等管理部門對冷庫的監(jiān)管力度大大加強。國內(nèi)冷庫行業(yè)正朝著采用發(fā)泡聚氨酯或聚苯乙烯板隔熱材料的輕便預制裝配化、低溫大型化、管理及進出庫貨物裝卸自動化、果蔬冷庫恒溫氣調(diào)化、冷風機代替排管和廣泛使用氟里昂制冷劑的操作方便、靈活多樣、高效安全、環(huán)保節(jié)能的方向發(fā)展?？梢灶A言，隨著我國科

20、學技術(shù)的進步，綜合國力的提高，一批新型的，科技含量較高的冷庫制冷裝置、空調(diào)制冷裝置、冷藏運輸制冷裝置、低溫實驗制冷裝置等必將展現(xiàn)在祖國各地，我國制冷空調(diào)業(yè)必將迎來一個繁榮的景象。三、設(shè)計（研究）的重點與難點，擬采用的途徑（研究手段）：課題關(guān)鍵：冷藏庫總平面圖的合理布置、制冷系統(tǒng)原理圖。課題難點：氨系統(tǒng)制冷機房的設(shè)計；壓縮機的選型；冷間內(nèi)蒸發(fā)器的選型及布置，管道選型以及保溫層厚度的確定。擬采用途徑：1 準備階段：開始設(shè)計之前應該做好充分的準備工作，主要是冷藏庫設(shè)計的各個環(huán)節(jié)，了解冷藏庫的設(shè)計規(guī)范，從整體上把握設(shè)計的主要步驟和方法。2 制冷負荷的計算：根據(jù)查的的氣象資料和所給數(shù)據(jù)，以此計算出設(shè)備負

21、荷和機器負荷。3 制冷設(shè)備選型：（1） 比較幾種常用的制冷系統(tǒng)，并根據(jù)實際情況選擇合理的制冷統(tǒng)。（2） 制冷壓縮機的選型。（3） 蒸發(fā)器冷凝器的選型。（4） 輔助設(shè)備的選型。4 制冷機房及設(shè)備的布置：要嚴格按照冷藏庫設(shè)計規(guī)范的要求合理布置制冷設(shè)備，使其既滿足工藝需要，又便于維護管理，同時機房面積配置要經(jīng)濟合理。5 繪圖及編寫畢業(yè)設(shè)計說明書，完成圖紙，并寫出設(shè)計說明書及計算書。四、設(shè)計（研究）進度計劃：開題報告、論文翻譯 第13周制定設(shè)計方案 第4周畢業(yè)實習 第57周負荷、庫房面積計算 第89周設(shè)備選型 第10周水利計算 第1112繪圖 第1314周撰寫說明書 準備答辯 第1516周畢業(yè)答辯 第17周5、 參考文獻：1陳滋頂,劉東嶺,李巨偉,國內(nèi)外冷庫的發(fā)展及自動化技術(shù)在冷庫中運用的前景J。制冷技術(shù),2001（4）:14-17.2李敏.冷庫制冷