果蔬肉類T冷庫(kù)設(shè)計(jì)

1、設(shè)計(jì)說(shuō)明書班級(jí)2014級(jí)制冷與空調(diào)技術(shù)班學(xué)號(hào):20140132049姓名：譚安鴻指導(dǎo)老師：鄧錦軍設(shè)計(jì)時(shí)間：果蔬、肉類45t冷庫(kù)設(shè)計(jì)一、工程概況根據(jù)市場(chǎng)的需求將在內(nèi)蒙古地區(qū)順發(fā)批發(fā)市場(chǎng)建造一個(gè)小型風(fēng)冷式冷庫(kù)，共有三庫(kù)：其中一庫(kù)為高溫冷藏庫(kù)，冷藏食品為蔬菜和水果類，庫(kù)溫5，庫(kù)存量20t；另一個(gè)也為高溫冷藏庫(kù)，冷藏食品為蛋和乳制品，庫(kù)溫-2，庫(kù)存量10噸；還有一個(gè)為低溫冷藏庫(kù)，冷藏食品為凍牛肉，庫(kù)溫-23，庫(kù)存量20噸。其貨源來(lái)自周邊各供應(yīng)商。 冷加工流程：接到貨物后將其分類冷藏，其中果蔬進(jìn)庫(kù)溫度為20，出庫(kù)溫度為4度；蛋類乳制品進(jìn)庫(kù)溫度為20，出庫(kù)溫度為5；凍牛肉進(jìn)庫(kù)溫度為5，出庫(kù)溫度為-15。所

2、有冷藏商品出庫(kù)后銷售給市場(chǎng)各個(gè)商戶。二、確定冷庫(kù)尺寸及平面布置G=式中，冷藏食品的密度，單位為kg/ m3；容積利用系數(shù)，土建冷庫(kù)取0.4，裝配式冷庫(kù)取0.6；G冷藏庫(kù)的儲(chǔ)藏量，單位為kg；V冷藏庫(kù)容積，單位為kg/ m3；根據(jù)上述公式可計(jì)算出冷庫(kù)庫(kù)容，詳見(jiàn)表2-1所示 。表2-1：庫(kù)容序號(hào)名稱平均密度（kg. m3）庫(kù)容m3庫(kù)存量/噸日進(jìn)貨量噸1凍牛肉400202新鮮果、蔬230103裝箱鮮奶及鮮蛋300-23015本冷庫(kù)采用常見(jiàn)的裝配式冷庫(kù)庫(kù)材庫(kù)板選用聚氨酯硬質(zhì)發(fā)泡，庫(kù)門選用平移的，其型號(hào)、規(guī)格、厚度詳見(jiàn)表2-2所示。表2-2：庫(kù)板材料型號(hào)庫(kù)體尺寸庫(kù)容/m3庫(kù)板厚度/mm庫(kù)門尺寸m數(shù)量ZL

3、65S651501間ZL-80S801002間 根據(jù)用戶用途情況和實(shí)際的使用情況其庫(kù)房的建造設(shè)計(jì)圖如2-1所示。圖1-1冷庫(kù)平面設(shè)計(jì)圖冷庫(kù)建筑不同于一般建筑由于庫(kù)內(nèi)外的溫差很大，它要求維護(hù)結(jié)構(gòu)有較好的隔熱性能，和嚴(yán)密的隔蒸汽性能，根據(jù)要求冷庫(kù)結(jié)構(gòu)氣密處理情況如圖2-2所示。圖2-1冷庫(kù)結(jié)構(gòu)氣密處理示意圖三、庫(kù)內(nèi)外計(jì)算溫度的確定庫(kù)內(nèi)計(jì)算溫度tn（即庫(kù)溫）是由食品冷加工工藝條件、食品種類、儲(chǔ)藏期限及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等確定的。對(duì)于生鮮水果、蔬菜、鮮蛋、魚、肉禽等食品庫(kù)溫個(gè)不相同，詳細(xì)參數(shù)詳見(jiàn)表2-1。表3-1庫(kù)內(nèi)溫度序號(hào)冷間名稱室溫/相對(duì)濕度（%）適用食品范圍設(shè)計(jì)溫度（庫(kù)溫）1冷卻物冷藏間-200-58

4、08590-95鮮蛋乳制品-22冷卻物冷藏間0+2-1+1+2+4909585908590蘋果、鴨梨等大白菜、蔥頭菠菜等土豆、橘子、荔枝等53凍結(jié)物冷藏間-15-20-18-2358909095凍肉、禽、兔、等凍魚、凍蝦等-23庫(kù)外計(jì)算溫度tw應(yīng)考慮當(dāng)?shù)刈類毫託夂驐l件時(shí)的溫度，但也要考慮選用制冷設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性，在計(jì)算時(shí)，應(yīng)以國(guó)家有關(guān)冷庫(kù)規(guī)范中查取的數(shù)據(jù)作為庫(kù)外計(jì)算溫度。該冷庫(kù)所在地是內(nèi)蒙古，庫(kù)外溫度取28。四、耗冷量計(jì)算首先確定冷庫(kù)所在地內(nèi)蒙古的環(huán)境溫度取28，并取庫(kù)板外壁的對(duì)流換熱系數(shù) 為8W/（K）。庫(kù)內(nèi)因準(zhǔn)備采用冷風(fēng)機(jī)作蒸發(fā)器，取對(duì)流換熱系數(shù) 為23W/（K）,高溫庫(kù)板厚=100mm，低溫

5、庫(kù)板厚150mm，傳熱系數(shù)=0.027W/（mK），則庫(kù)板綜合傳熱系數(shù)為=0.27W/（K）則低溫庫(kù)外表面溫度內(nèi)蒙古，則外表面溫度確定高于露點(diǎn)溫度。同樣計(jì)算高溫庫(kù)外表面溫度為同樣高于露點(diǎn)溫度。因?yàn)槔鋷?kù)準(zhǔn)備頂上設(shè)涼棚，四周設(shè)遮陽(yáng)，所以計(jì)算時(shí)可以不考慮太陽(yáng)輻射熱引起的滲入熱量。滲入熱量?jī)H為庫(kù)內(nèi)外溫差滲入的熱量。冷藏庫(kù)滲入熱計(jì)算式：式中， 庫(kù)外計(jì)算溫度，對(duì)呼和浩特地區(qū)，根據(jù)冷庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范取 =28；庫(kù)內(nèi)設(shè)計(jì)溫度， 5冷藏庫(kù)的總面積，因冷藏庫(kù)有一內(nèi)墻與蛋乳類高溫冷藏庫(kù)相鄰，可略去它的傳熱量。 果蔬、蛋乳和肉類的三個(gè)冷藏庫(kù)的傳熱計(jì)算分別見(jiàn)表4-1、4-2、4-3表4-1果蔬高溫冷藏的傳熱計(jì)算項(xiàng)目前板面積左

6、側(cè)面積右側(cè)面積后板面積頂板面積底板面積總傳熱量板面積/ m30溫差/232323232323傳熱系數(shù)/w/(.k)換熱量/w0表4-2蛋乳高溫冷藏庫(kù)的傳熱計(jì)算項(xiàng)目前板面積左側(cè)面積右側(cè)面積后板面積頂板面積底板面積總傳熱量板面積/ m3溫差/3030-24303030傳熱系數(shù)/w/(.k)換熱量/w表4-3肉類低溫冷藏庫(kù)的傳熱計(jì)算項(xiàng)目前板面積左側(cè)面積右側(cè)面積后板面積頂板面積底板面積總傳熱量板面積/ m3溫差/512451515151傳熱系數(shù)/w/(.k)換熱量/w3.0KW。傳熱計(jì)算式：/3600式中， 冷庫(kù)存儲(chǔ)量，單位為kg/d；食品進(jìn)冷庫(kù)時(shí)的比焓；食品降溫后的比焓。將相關(guān)數(shù)據(jù)代入計(jì)算式，結(jié)果如

7、表4-4。表4-4食品傳熱計(jì)算庫(kù)名日進(jìn)貨量(kg/d)進(jìn)庫(kù)焓（kj/kg）冷凍后焓（kj/kg）食品熱/kw果蔬庫(kù)1600400290蛋乳庫(kù)800385252肉類庫(kù)12003423. 食品呼吸熱計(jì)算食品呼吸熱公式：（mz-m)2式中： 1-貨物冷卻初始溫度2-貨物冷卻終止溫度m-冷卻物冷藏間的冷藏質(zhì)量Mz-冷藏物的日進(jìn)貨量 將相關(guān)數(shù)據(jù)代入計(jì)算式，得出結(jié)果如表4-5。果蔬名稱庫(kù)容/噸初始溫度終止溫度呼吸熱/kw蘋果20205馬鈴薯2054換氣熱對(duì)于蔬菜、水果和蛋類的冷藏庫(kù)，需要定時(shí)換氣，現(xiàn)認(rèn)為每天換氣次數(shù)為3次，則換氣熱（單位為KW）為式中， 冷藏庫(kù)的容積，單位為m；冷藏庫(kù)每晝夜所需的換氣次數(shù)，

8、取3次；冷藏庫(kù)空氣的密度，單位為kg/；庫(kù)外新鮮空氣比焓，單位為kj/kg，按規(guī)定應(yīng)采用夏季通風(fēng)溫度、相對(duì)濕度時(shí)的比焓；冷藏庫(kù)中空氣的比焓，單位為kj/kg。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4-6。表4-6換氣次數(shù)計(jì)算結(jié)果庫(kù)名庫(kù)內(nèi)容積/ m空氣密度/（kg/ m）庫(kù)內(nèi)空氣質(zhì)量/kg換氣次數(shù)室外空氣/焓（kj/jg）冷卻后空氣焓/(kj/kg)換氣熱/kw果蔬庫(kù)319蛋乳庫(kù)319總的換氣次熱對(duì)于操作熱，包括動(dòng)力熱量、照明熱、工人操作熱量和開(kāi)門滲入熱，由于冷庫(kù)系統(tǒng)還沒(méi)有選配，因此很難確定其相關(guān)的數(shù)據(jù)，因此采用近似算法，即（2.95+0.59）=3.54KW?？偟膫鳠嵊?jì)算見(jiàn)下表4-7表4-7總的熱流量計(jì)算庫(kù)名tmt0Q

9、1Q2Q3Q4Q5Q果蔬冷藏庫(kù)528蛋類冷藏庫(kù)-2281.27肉類冷藏庫(kù)-2328006 .冷卻設(shè)備負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷計(jì)算冷藏庫(kù)冷卻設(shè)備負(fù)荷的計(jì)算式：QS=P(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5)式中， 安全系數(shù)， =1.11.5。，這里確定安全系數(shù)為1.2。機(jī)械負(fù)荷計(jì)算式：式中， 維護(hù)結(jié)構(gòu)滲入熱季節(jié)修正系數(shù)，取1；食品熱折減系數(shù)，通常冷卻物冷藏間取0.30.6，凍結(jié)物冷藏間取0.50.8，這里的3個(gè)冷庫(kù)全部取0.6；同期換氣系數(shù)，宜取0.51.0（一般每日換氣次數(shù)越多取值越?。?，這里取0.8；冷間操作熱折算系數(shù)，對(duì)于只有一個(gè)庫(kù)房的取1,24個(gè)庫(kù)房的取0.5,5個(gè)庫(kù)房以上的取0.4，這里只有3個(gè)庫(kù)房，取

10、0.5；制冷裝置和管道等冷損耗補(bǔ)償系數(shù)，直接冷卻系統(tǒng) =1.07，間接冷卻系統(tǒng) =1.12，這里取1.07。冷卻設(shè)備負(fù)荷計(jì)算結(jié)果將作為冷卻設(shè)備（冷風(fēng)機(jī)）的心中依據(jù)，機(jī)械負(fù)荷將作為壓縮冷凝機(jī)組的選擇依據(jù)，計(jì)算結(jié)果如表4-8所示。表4-8冷卻負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷的計(jì)算匯總庫(kù)名Q1Q2Q3Q4Q5QSQJ匯總果蔬冷藏庫(kù)蛋乳冷藏庫(kù)1.27肉類冷藏庫(kù)00匯總五、制冷設(shè)備的選型本冷庫(kù)的三個(gè)庫(kù)房都選擇冷風(fēng)機(jī)為冷卻設(shè)備。現(xiàn)已計(jì)算出三個(gè)冷庫(kù)的冷卻設(shè)備負(fù)荷 分別為：果蔬庫(kù)5.8KW，蛋乳庫(kù)4.9KW，肉類庫(kù)8.4KW。根據(jù)冷卻設(shè)備負(fù)荷選擇長(zhǎng)沙冰利制冷設(shè)備有限公司生產(chǎn)的DL和DD系列風(fēng)機(jī)。果蔬庫(kù)選擇DL-3.2/15型號(hào)

11、的風(fēng)機(jī)一臺(tái)（額定制冷量3.2KW）,蛋乳庫(kù)選擇DL-3.2/15型號(hào)的風(fēng)機(jī)一臺(tái)（額定制冷量3.2KW），肉類庫(kù)選擇DD-型號(hào)的風(fēng)機(jī)一臺(tái)（額定制冷量7.44）三種冷風(fēng)機(jī)全部采用電加熱融霜方式。相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表4-1、風(fēng)機(jī)外形見(jiàn)下圖4-1，4-2。表5-1DD/DL型冷風(fēng)機(jī)技術(shù)參數(shù)型號(hào)制冷量冷卻面積m2排管容積dm3風(fēng)機(jī)融霜電熱器風(fēng)量m3/h直徑mm射程m電機(jī)功率w 功率w 電壓v3060004001222502204060004001222502206012000500172250220圖5-1DL型冷卻器外形 圖5-2DD型冷卻器外形前面已經(jīng)計(jì)算得到高溫冷藏庫(kù)的總的機(jī)械負(fù)荷為9.53KW，低溫冷藏

12、庫(kù)的總的機(jī)械負(fù)荷為7.95KW。根據(jù) （冷凝器傳熱系數(shù)），并選擇b =0.6，則高溫庫(kù)壓縮冷凝機(jī)組的制冷量應(yīng)為 =9.53/0.6=15.88KW，低溫庫(kù)壓縮冷凝機(jī)組的制冷量應(yīng)為 =7.59/0.6=12.65KW?？梢赃x擇某廠生產(chǎn)的HM-4PCS-15.2/FL、HM-4NCS-20.2/FL型風(fēng)冷機(jī)組，其名義制冷量是12KW、20KW。相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表5-2，冷凝機(jī)組見(jiàn)圖5-3。表5-2型風(fēng)冷機(jī)組技術(shù)參數(shù)機(jī)組型號(hào)壓縮機(jī)型號(hào)制冷量接管規(guī)格外形尺寸()風(fēng)機(jī)類型數(shù)量/臺(tái)KW排氣管回氣管4NCS-15.21211/8 (28)15/8 (42)631306385外轉(zhuǎn)子1L4VCS-20.22011/8

13、 (28)11/8 (42)1圖5-3HM-4NCS-15/FL型風(fēng)冷機(jī)組外形因?yàn)橐c風(fēng)機(jī)相配合，所以應(yīng)該按照冷風(fēng)機(jī)的制冷量選配膨脹閥，果蔬庫(kù)冷風(fēng)機(jī)制冷量3.14KW，蛋乳庫(kù)冷風(fēng)機(jī)制冷量2.07KW，肉類冷風(fēng)機(jī)制冷量7.09KW，該設(shè)計(jì)高溫冷藏庫(kù)采用T系列的膨脹閥，查T系列的熱力膨脹閥的型號(hào)、規(guī)格及主要參數(shù)，確定果蔬庫(kù)的膨脹閥采用外平衡TX 2型，蛋乳庫(kù)的采用外平衡TEX 2型，肉類庫(kù)膨脹閥采用外平衡X2型。相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表5-3，外形見(jiàn)圖5-4，5-5.。表5-3TEX 5-3、X2型技術(shù)參數(shù)型號(hào)壓力平衡方式毛細(xì)管接口尺寸N系列-40至+10m進(jìn)口in出口mm帶mopTX 2內(nèi)平衡式3/8*1/

14、210*12068Z3224TX 2內(nèi)平衡式3/8*1/210*12068Z3224TEX 2外平衡式3/8*1/210*12068Z3225圖5-4 TX 2型外形 圖5-5 TEX 2型外形4電磁閥選型因本系統(tǒng)選用的是風(fēng)冷系統(tǒng)，且用一個(gè)機(jī)組，故要選用電磁閥來(lái)控制制冷量，供液電磁閥3個(gè)和回液電磁閥2個(gè)詳細(xì)參數(shù)及外形詳見(jiàn)下表5 -4電磁閥參數(shù)及圖5-6電磁閥外形表5-4 電磁閥參數(shù)型號(hào)接口尺寸孔徑最高壓力差安全工作壓力KV因子名義制冷數(shù)量1064/33/8 Flare214021064/33/8 Flare214021064/33/8 Flare21401圖5-6電磁閥外形本冷庫(kù)是兩個(gè)高溫庫(kù)和

15、一個(gè)低溫庫(kù)，高溫庫(kù)選用一機(jī)兩庫(kù)溫控箱，低溫庫(kù)選用一機(jī)一庫(kù)溫控箱，溫控箱的技術(shù)參數(shù)和外形見(jiàn)下表5-5，圖5-7所示。表5-5溫度控制箱技術(shù)參數(shù)型號(hào)工作電壓溫度控制范圍溫度精度傳感器類型工作溫度控制化霜器最大容量（KW）：控制風(fēng)機(jī)最大容量（KW）：ECB-30220VAC-40+501-560、 7.5 114MTC-6000220VAC-5050NTC(10K/25，B值3435K)圖5-7一機(jī)兩庫(kù)控制箱 圖5-8一機(jī)一庫(kù)ECB-30控制箱（1）高溫庫(kù)電氣控制原理圖，（2）低溫庫(kù)電氣控制原理圖。表6-1設(shè)備材料表冷庫(kù)設(shè)備材料表(1)項(xiàng)目名稱裝配式冷庫(kù)規(guī)格尺寸冷藏溫度5/-2/-23外型材料雙面彩

16、鋼板保溫材料高密度聚氨脂(雙面彩鋼板)制冷劑R22庫(kù)數(shù)3個(gè)項(xiàng) 次品 名規(guī) 格數(shù) 量單 位單 價(jià)(元)小 計(jì)備 注一.庫(kù)體 1雙面彩鋼板(PU)S=100mm297平方按庫(kù)體外圍尺寸計(jì)算 S=150mm平方123.00 14656.69 3冷庫(kù)平移門800*18003扇1650.00 4950.00 冷庫(kù)門全套鋁合金鉸鏈4電線電纜及照明3套1500.00 4500.00 國(guó)標(biāo)多股銅芯線5密封件及密封材料3套800.00 2400.00 冷庫(kù)專用密封膠6庫(kù)燈5套50.00 250.00 冷庫(kù)專用防潮燈7保溫管扎帶，吊鉤3套500.00 1500.00 吊頂附件二.制冷系統(tǒng)0.00 1都靈風(fēng)冷機(jī)組1

17、臺(tái)7800.00 7800.00 都靈風(fēng)冷機(jī)組2制冷風(fēng)機(jī)1臺(tái)浙江凱迪DL-/152臺(tái)3500.00 7000.00 3系統(tǒng)連接管道3套1500.00 4500.00 銅管4制冷閥件3套600.00 1200.00 丹麥丹佛斯膨脹閥3制冷劑R221瓶700.00 700.00 F226制冷配件3套800.00 2400.00 冷庫(kù)截止閥及各銅質(zhì)連接三.電控系統(tǒng)2臺(tái)800.00 1600.00 微電腦數(shù)字溫控顯示合計(jì)￥:94987.69 七. 設(shè)計(jì)總結(jié)冷庫(kù)是食品冷凍加工、儲(chǔ)存與流通的重要設(shè)施，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。我國(guó)的冷凍冷藏行業(yè)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展已經(jīng)形成比較完整獨(dú)立的工業(yè)體系，并成為我國(guó)食品流通領(lǐng)域冷凍冷藏行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)支柱產(chǎn)業(yè)之一，對(duì)促進(jìn)畜牧業(yè)生產(chǎn)、出口創(chuàng)匯及繁榮市場(chǎng)等做出了重大的貢獻(xiàn)。特別是改革開(kāi)放以來(lái)，消化和吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備，促進(jìn)了我對(duì)冷凍冷藏行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。本次設(shè)計(jì)歷時(shí)一個(gè)多月，在組員的共同努力下，我們完成了45t的冷藏專用庫(kù)，。此次涉及分為資料整理、制冷方案的確定冷負(fù)荷計(jì)算和設(shè)備選型四個(gè)階段。由于專業(yè)教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)緣故，我們對(duì)于冷庫(kù)基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備存在一定的空缺，在設(shè)計(jì)過(guò)程中暴露了不少問(wèn)題。例如冷庫(kù)噸位的計(jì)算與理解以及設(shè)備選型等問(wèn)題。但通過(guò)與同學(xué)、指導(dǎo)老師的積極交流，問(wèn)題很快得到了解決，在此表示深切的感謝。隨著時(shí)間的推移，專業(yè)冷庫(kù)