冷库制冷工艺课程设计

目录

一、设计条件 .............................................................................................................................. - 1 -

(一)制冷工艺条件 ............................................................................................................... - 1 - (二)设计背景： ................................................................................................................... - 1 - 二、库容量计算 .......................................................................................................................... - 1 -

(一)急冻间 ........................................................................................................................... - 1 - (二)低温冷藏间 ................................................................................................................... - 2 - 三、围护结构传热系数计算 ...................................................................................................... - 2 -

(一)外墙 ............................................................................................................................... - 2 - (二)地坪 ............................................................................................................................... - 3 - (三)屋顶 ............................................................................................................................... - 3 - (三)冷藏间内墙 ................................................................................................................... - 4 - (四)急冻间内墙 ................................................................................................................... - 4 - (五)急冻间走道外墙 ........................................................................................................... - 5 - (六) 冷藏间走道外墙 ......................................................................................................... - 5 - 四、冷耗量的计算 ...................................................................................................................... - 6 -

(一)冷库围护结构传热面引起的冷耗量Q1 ...................................................................... - 6 - (二)食品冷加工的耗冷量Q2 .............................................................................................. - 7 - (三)库内通风换气热量Q3的计算 ..................................................................................... - 7 - (四)电动机运转热量Q4的计算 ......................................................................................... - 8 - (五)操作热量Q5的计算 ..................................................................................................... - 8 - (六)总耗冷量 ....................................................................................................................... - 9 - 五、冷却设备的选型计算 ........................................................................................................ - 10 -

(一)冻结物冷藏间 ............................................................................................................. - 10 - (二)冻结间 ......................................................................................................................... - 10 - (三)流化床 ......................................................................................................................... - 10 - 六、制冷压缩机的选择计算 .................................................................................................... - 11 -

(一)计算条件 ..................................................................................................................... - 11 - (二)制冷压缩机的选择 ..................................................................................................... - 11 - 七．辅助设备的选择计算 ........................................................................................................ - 12 -

(一)冷凝器 ......................................................................................................................... - 12 - (二)油分离器： ................................................................................................................. - 13 - (三)高压贮液器 ................................................................................................................. - 13 - (四)氟泵的选型计算 ......................................................................................................... - 14 - (五)低压循环桶的选型计算 ............................................................................................. - 14 - (六)热虹吸罐的选型计算 ................................................................................................. - 15 - 八．管径的确定 ........................................................................................................................ - 16 -

(一)回气管 ......................................................................................................................... - 16 - (二)吸入管 ......................................................................................................................... - 16 - (三)排气管 ......................................................................................................................... - 16 - (四)冷凝器至贮液桶 ......................................................................................................... - 16 - 六、制冷设备和管道的隔热厚度确定 .................................................................................... - 17 - 个人总结 .................................................................................................................................... - 17 - 参考文献 .................................................................................................................................... - 18 -

徐闻某小型食品加工厂制冷工艺设计计算说明书 一、设计条件

(一)制冷工艺条件

(1)拟在徐闻建设一小型食品加工厂，该工厂以加工菠萝为主，拟建设一个速冻间，以冻结盘装菠萝块，装菠萝的塑料盘尺寸为600*400*60，搁架每一层叠放2层塑料盘，以冻结块状菠萝为主 (2)对于颗粒状的菠萝丁，要求用流化床冻结设备，生产能力为2000KG/小时，该冻结设备在-35℃/+35℃工况条件下的制冷量为320KW，该设备放置在冷库外的加工车间内.

(3)冷库结构见附件图纸所示，要求采用排管作为冷却设备，要求温度为-18℃库温.

(二)设计背景：

因湛江市徐闻与海口临近，所以室外气象参数取海口作计算依据. (1) 地理位置：海南省 海口

(2) 台站位置：北纬 20.030 东经 110.350 (3) 夏季大气压：1002.40 kPa

(4) 夏季室外计算干球温度：34.50 ℃

夏季空调日平均：29.90 ℃ 夏季计算日较差：8.80℃ (5) 夏季室外湿球温度：27.90 ℃ (6) 夏季室外平均风速：2.80 m/s

(7) 该系统采用氟利昂作制冷剂，用作油冷却通过虹吸管系统完成，压缩机

吸气过热温度为10℃，过冷温度为10℃.

二、库容量计算

(一)急冻间

急冻间内设两排搁架，每排搁架12格，每格两层，每层两列，每列26个塑料盘，每个塑料盘能装菠萝块10kg.

急冻库容量GJ1=2×12×2×2×26×10/1000＝24.96吨 冻结时间为8h，进出货时间2h，一天加工两次，急冻间日生产能力为49.92吨.

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(二)低温冷藏间

1、1#冷藏间

库内净面积：A=25.26×7.27-1.1×0.18×8-0.18×0.18×4=181.93㎡ 库内净高：H=4.5㎡

公称容积：V=181.93×4.5=818.7m3

货物计算密度：?=230㎏/ m3 容积利用系数：?=0.4

冷藏吨位：GL1=818.7×230×0.4/1000=75.3吨 2、2#冷藏间

与1#冷藏间相同，冷藏吨位：GL2=18.7×230×0.4/1000=75.3吨 3、3#冷藏间

库内净面积：A=12.26×9.94-1.1×0.18×4-0.18×0.18×4=120.94㎡ 库内净高：H=4.5㎡

公称容积：V=120.94×4.5=544.23m3

货物计算密度：?=230㎏/ m3 容积利用系数：?=0.4

冷藏吨位：GL3=544.23×230×0.4/1000=50.1吨 冷藏间总容量G= GL1+ GL2+ GL3=75.3+75.3+50.1=200.7吨

三、围护结构传热系数计算

主要计算外墙、内墙、屋顶和地坪的传热系数.

(一)外墙

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 水泥砂浆抹面 重砂浆砌砖墙 水泥砂浆找平 冷底子油及二毡三油 硬质聚氨酯 水泥砂浆抹面 表面空气热阻(冻结间) 表面空气热阻(冷藏间) 表面空气热阻(外表面) 总热阻∑R(冻结间) 0.020 0.240 0.020 0.010 0.200 0.030 - 2 -

结构层次 厚度δ/m 导热系数 热阻R=δ/λ λ/(W/ m·℃) (㎡.℃/W) 0.931 0.814 0.931 0.175 0.031 0.931 23.000 8.000 29.000 0.021 0.295 0.021 0.057 6.545 0.032 0.043 0.125 0.034 7.051 11 12 13 总热阻∑R(冷藏间) 传热系数K=1/∑R(冻结间) 传热系数K=1/∑R(冷藏间) 7.007 0.142 0.143 (二)地坪

序号 1 2 3 4 5 6 7 9 10 11 12 13 14 结构层 200号钢筋混凝土层 水泥砂浆 一毡二油防水层 软木层 二毡三油隔气层 泥沙浆找平层 预制混凝土板 表面空气热阻(冻结间) 表面空气热阻(冷藏间) 表面空气热阻(外表面) 总热阻∑R(冻结间) 总热阻∑R(冷藏间) 传热系数K=1/∑R(冻结间) 传热系数K=1/∑R(冷藏间) 0.303 厚度δ(m) 0.150 0.020 0.005 0.200 0.010 0.020 0.050 导热系数λ(W/ m.℃) 1.547 0.930 — 0.070 — 0.930 1.512 an=29 an=8 an=23 热阻R=δ/λ(㎡.℃/W) 0.097 0.022 0.035 2.865 0.056 0.022 0.033 0.035 0.125 0.043 3.207 3.297 0.312 (三)屋顶

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 预制混凝土板 空气间层 二毡三油防水层 水泥砂浆找平层 200号钢筋混凝土层 水泥砂浆抹面 硬质聚氨酯 表面空气热阻(冻结间) 结构层 厚度δ(m) 0.04 0.200 0.010 0.020 0.250 0.020 0.200 aW 导热系数λm.℃) 1.5119 — — 0.930 1.547 0.930 0.031 23.000 热阻R=δ//W) 0.0264568 0.269 0.056 0.022 0.162 0.022 6.452 0.043 (W/ λ(㎡.℃- 3 -

an 9 表面空气热阻(冷藏间) aW an 10 11 12 13 总热阻∑R(冻结间) 总热阻∑R(冷藏间) 传热系数K=1/∑R(冻结间) 传热系数K=1/∑R(冷藏间) 29.000 23.000 8.000 0.034 0.043 0.125 7.086 7.176 0.141 0.139 (三)冷藏间内墙

序号 1 水泥砂浆抹面 2 硬质聚氨酯 3 冷底子油及二毡三油 4 水泥砂浆找平 5 重砂浆砌砖墙 6 水泥砂浆找平 7 冷底子油及二毡三油 8 硬质聚氨酯 9 水泥砂浆抹面 10 墙体外表面放热系数aw 11 墙体表内面放热系数an 12 总热阻∑R 13 传热系数K=1/∑R 结构层次 厚度δ/m 导热系数λ 热阻R=δ/λ (W/ m·℃) (㎡.℃/W) 0.030 0.200 0.010 0.020 0.240 0.020 0.010 0.200 0.030 0.931 0.031 0.175 0.931 0.814 0.931 0.175 0.031 0.931 8.000 8.000 0.032 6.545 0.057 0.021 0.295 0.021 0.057 6.545 0.032 0.125 0.125 13.858 0.072 (四)急冻间内墙

序号 1 水泥砂浆抹面 2 硬质聚氨酯 3 冷底子油及二毡三油 4 水泥砂浆找平 5 重砂浆砌砖墙 6 水泥砂浆找平 7 冷底子油及二毡三油 8 硬质聚氨酯 0.030 0.200 0.010 0.020 0.240 0.020 0.010 0.200 - 4 -

结构层次 厚度δ/m 导热系数 热阻R=δ/λ λ/(W/ m·℃) (㎡.℃/W) 0.931 0.031 0.175 0.931 0.814 0.931 0.175 0.031 0.032 6.545 0.057 0.021 0.295 0.021 0.057 6.545

9 水泥砂浆抹面 10 墙体外表面放热系数aw 11 墙体表内面放热系数an 12 总热阻∑R 13 传热系数K=1/∑R 0.030 0.931 8.000 29.000 0.032 0.125 0.034 13.767 0.073 (五)急冻间走道外墙

结构层次 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 水泥砂浆抹面 重砂浆砌砖墙 水泥砂浆找平 硬质聚氨酯 水泥砂浆抹面 墙体外表面放热系数aw 墙体表内面放热系数an 总热阻∑R 传热系数K=1/∑R 29.300 0.034 7.090 0.141 12.000 0.083 0.020 0.240 0.020 0.200 0.030 0.931 0.814 0.931 0.175 0.031 0.931 厚度δ/m 导热系数 热阻R=δ/λ/(W/ m·℃) λ (㎡.℃/W) 0.021 0.295 0.021 0.057 6.545 0.032 冷底子油及二毡三油 0.010 (六) 冷藏间走道外墙

结构层次 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 水泥砂浆抹面 重砂浆砌砖墙 水泥砂浆找平 冷底子油及二毡三油 硬质聚氨酯 水泥砂浆抹面 墙体外表面放热系数aw 墙体表内面放热系数an 总热阻∑R 传热系数K=1/∑R 厚度δ/m 0.020 0.240 0.020 0.010 0.200 0.030 导热系数 热阻R=δ/λ λ/(W/ m·℃) (㎡.℃/W) 0.931 0.814 0.931 0.175 0.031 0.931 12.000 8.000 0.021 0.295 0.021 0.057 6.545 0.032 0.083 0.125 7.181 0.139 - 5 -

四、冷耗量的计算

(一)冷库围护结构传热面引起的冷耗量Q1

按计算围护结构传热面积的原则计算各库房围护结构的传热面积，然后计算耗冷量.

计算公式：Q1=K.A.a.(tW－tn)

传热面积A的计算 计算部位 长度 高度面 积 计算部位 长度 高度 面 积 (m) (m) (㎡) (m) (m) (㎡) 1#冷藏间 2#冷藏间 东墙 8．01 4.5 36.045 东墙 8．01 4.5 36.045 西墙 8．01 4.5 36.045 西墙 8．01 4.5 36.045 南墙 26 4.5 117 南墙 26 4.5 117 北墙 26 4.5 117 北墙 26 4.5 117 屋顶、地坪 26 8.01 208.26 屋顶、地坪 26 8.01 208.26 3#冷藏间 急冻间 东墙 10.68 4.5 48.06 东墙 5.34 4.5 24.03 西墙 10.684.5 48.06 西墙 5.34 4.5 24.03 南墙 13 4.5 58.5 南墙 8.5 4.5 44.2 北墙 13 4.5 58.5 北墙 7.46 4.5 38.792 10.68 138.84 屋顶、地坪 13 屋顶、地坪 13 5.34 69.42 各库房围护结构传热量Q2的计算

根据围护结构热阻，计算外墙热惰性指标

D=∑RnSn=0.021×10.35+0.295×9.65+0.021×10.35+6.545×0.28+ 0.032×10.35=5.447>4

查围护结构两侧温差修正系数a: 计算部位 计算公式：Q1=K·A·a·(tW－tn) Q1(W) 1#冷藏间 东墙 0.143×36.045×1.05×(29.9＋18) 259.242 西墙 0.143×36.045×1.00×(29.9＋18) 246.897 南墙 北墙 0.143×117×1.05×(29.9＋18) 841.486 屋顶 0.139×208.26×1.2×(29.9＋18) 1663.939 地坪 0.303×208.26×0.6×(2＋18) 757.233 3768.798 2#冷藏间 东墙 0.143×36.045×1.05×(29.9＋18) 246.897 西墙 0.143×36.045×1.00×(29.9＋259.242 南墙 18)0.143×117×1.05×(29.9＋18) 841.486 北墙 屋顶 0.139×208.26×1.2×(29.9＋18) 1663.939 - 6 -

地坪 3#冷藏间 东墙 西墙 南墙 北墙 屋顶 地坪 急冻间 东墙 西墙 南墙 北墙 屋顶 地坪 0.303×208.26×0.6×(2＋18) 0.143×48.06×1.00×(29.9＋18) 0.143×48.06×1.05×(29.9＋18) 0.072×58.5×1.00×(18-10) 0.143×58.5×1.05×(29.9＋18) 0.139×138.84×1.2×(29.9＋18) 0.303×138.84×0.6×(2＋18) 0.141×24.03×1.00×(29.9＋23) 0.142×24.03×1.05×(29.9＋23) 0.142×44.2×1.05×(23-18) 0.073×38.792×1.00×(29.9＋23) 0.141×69.42×1.2×(29.9＋23) 0.312×69.42×0.6×(2＋23) 757.233 3768.798 329.1967 345.656 33.696 420.743 1109.2923 504.822 2743.407 179.237 189.534 31.382 157.293 621.356 324.886 1503.688 (二)食品冷加工的耗冷量Q2

冷藏间进货温度等于库温，所以冷藏间食品加工耗冷量为零.

冻结间冻结能力为29.12吨/次，每日两冻，日冻结能力为58.24吨.冻结食品为加工菠萝.

每间最大进货量为29.12吨/次，食品进库前的温度为29.9℃，经冷藏6小时后达－18℃.

G＝29120公斤/次，T＝6小时

食品在储存前后的含热量：h1=353.76kJ/kg,h2=6.7kJ/kg t1=32℃,t2=-18℃,B=0.25,Cb=1.59

QQ2a?G(h1?h2)3.6T?1?24960?(385.1?6.7)/8?327946.67W 3.6?1?29120?0.25?(29.9?18)?1.59/6?25669.08W3.62b?GB(t1?t2)Cb3.6T2a2b

Q?Q2?Q?467888.30?25669.08?353615.75W?353.626KW

(三)库内通风换气热量Q3的计算

1#冷藏间和2#冷藏间操作人数各为4人，3#冷藏间为3人.冷间空气焓值?n =1.384kg/m3，冷间空气焓值hn=-16.2kJ/kg,室外空气焓值hw=99.65 kJ/kg. 1、1#冷藏间：

hW=99.65kJ/kg,hW=-16.2kJ/kg,n=4,V=937.17m3,?n?1.384kg/m3

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Q3=Q3a=

G(hw?hn)nV?n3.6T?1×(99.65+16.2)×4×937.17× 3.61.384/24=6956.60W=6.96KW 2、2#冷藏间：

其Q3与1#冷藏间相同，为6.96KW.

3、3#冷藏间：

hW=99.65kJ/kg,hW=-16.2kJ/kg,n=4,V=624.78m3,?n?1.384kg/m3 Q3=Q3a=

G(hw?hn)nV?n3.6T?1×(99.65+16.2)×4×624.78× 3.61.384/24=4637.37W=4.64KW

4、急冻间不计算库内通风换气热量Q3.

(四)电动机运转热量Q4的计算

1、低温冷藏间采用光滑顶排管，故无电动机运转热量Q4.

2、冻结间采用搁架排管，按每吨配风1000m3/(T·h),选用FT35LN03.55-2型号轴流式风机5台,其中单台风量为6235m3/h，计算电动机功率为:∑P=1.1×5=5.5KW,ζ=1,ρ=1

Q4=1000∑Pζρ=1000×5.5×1×1=5500W=5.5KW

(五)操作热量Q5的计算

1、低温冷藏间 (1)1#冷藏库： A=208.26㎡，V=937.17m3，qd=2W/㎡, hW=99.65kJ/kg,hW=-16.2kJ/kg，M=0.5,

?n?1.384kg/m3,nr=2,qr=419W/人 ,n=2，nn=4.

Q5a= Aqd=208.26×2=416.52W

Q5b=Vn(hw-hn)Mρ/24/3600=937.17×2×(99.65+16.2)×0.5×

1.384/24/3.6=1739.15 W

Q5c=3 nnqr/24=3×4×419/24=209.5 W

Q5= Q5a＋Q5b ＋Q5c=416.52＋1739.15＋209.5=2365.17 W

(2)2#冷藏库同1#冷藏库，其Q5=2365.17 W (3)3#冷藏库: A=138.84㎡，V=624.78m3，qd=2W/㎡, hW=99.65kJ/kg,hW=-16.2kJ/kg，M=0.5,

?n?1.384kg/m3,qr=419W/人 ,n=2.4，nn=3.

Q5a= Aqd=138.84×2=277.68W

Q5b=Vn(hw-hn)Mρ/24/3600=624.78×2.4×(99.65+16.2)×0.5×

1.384/24/3.6=1391.32 W

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Q5c=3 nnqr/24=3×3×419/24=157.125 W

Q5= Q5a＋Q5b ＋Q5c=277.68＋1391.32＋157.125=1826.13W

2、冻结间

不计算Q5的热量.

(六)总耗冷量

1.库房冷却设备负荷计算

Qq=Q1＋PQ2＋Q3+Q4＋Q5 (1) 低温冷藏间：P=1 (2) 冻结间：P=1.3

(3) 高温冷藏间：P=1

Qq汇总表 Q1(W) PQ2(W) 库房名称 急冻间 1503.688 1．3×353615.75 1#冷藏库 3768.798 2#冷藏库 3768.798 3#冷藏库 2743.407 — — — Q3(W) Q4(W) 5500 — — — Q5(W) Qq(W) 466704.2 — 6956.60 6956.60 4637.37 — 2365.17 13090.568 2365.17 13090.568 1826.19206.907 3 2、冷间机械负荷计算

冷间机械负荷分别根据不同蒸发温度计算. (1) 急冻间自用一个－33℃蒸发温度.

Qj=(n1∑Q1＋n2∑Q2＋n3∑Q3＋n4∑Q4＋n5∑Q5)R n1=1,n2=0.6,n3=0,n4=0.5,n5=0,R=1.07

n1∑Q1 n2∑Q2 R Qj(W) 1×1503.688 1×493557.38 1.07 385862.8 (2) 冻结物冷藏间采用－28℃蒸发温度:

Qj=(n1∑Q1＋n2∑Q2＋n3∑Q3＋n4∑Q4＋n5∑Q5)R n1=1,n2=0,n3=0.8,n4=0,n5=0.5,R=1.07

Qj汇总表 n1∑Q1 n3∑Q3 n5∑Q5 R Qj(W) 1×10281.003 0.8×18550.570 0.5×6556.470 1.07 30387.673 Qj汇总表 n4∑Q4 1×5500 - 9 -

五、冷却设备的选型计算

(一)冻结物冷藏间

冻结物冷藏间制冷量比较小，负荷变化小，采用直接供液方式.采用光滑U型直式顶排管,管径采用D38无缝钢管.查资料得氨光滑U型顶排管K’为6.98，氟利昂按其85%计算，顶排管面积的计算:

A=Qq/(K△t) K=K’C1C2C3=5.933W/m2℃, △t =10℃ (1)1#冷藏库A=13090.568/5.933/10=220.64㎡ (2)2#冷藏库A=13090.568/5.933/10=220.64㎡ (3)3#冷藏库A=9206.907/5.933/10=155.18 2、无缝钢管长度L

采用φ38×2.5㎜无缝钢管,每米长的面积为0.119m2/m (1) 1#冷藏库需用钢管长度:L1=220.64/0.119=1854.117m (2) 2#冷藏库需用钢管长度:L2=98.69/0.119=1854.117m (3) 3#冷藏库需用钢管长度:L3=115.247/0.119=1304.045m 3、U型排管的制作详见顶排管制作图(略)

(二)冻结间

冻结间耗冷量较大，采用单一冷却方式难以达要求，采用搁架排管加冷风机的形式，吊顶两端留有300mm缝隙,两侧紧贴墙面,冷风从一端被风吹进,从另一端吹出,使库内冷风循环流动.

(1)采用无缝钢管排管，其所需要冷却面积A:

△t =10℃,K=23.3W/m2℃

排管取直径57mm，厚度为3.5mm的无缝钢管，中心距取80mm，每格排管数 N=1200/80=15

排管总面积A=0.17898×10.5×12×15×2=676.544m2

排管制冷量Qp=KA△t=23.3×676.544×10=126107.9W=157634.8KW 搁架排管的制作详见搁架排管制作图.

(2)选用DJ吊顶低温型冷风机，在冻结间工况下换热系数为21.375W/( m2℃). 风机所承担制冷量Qf=Qq-Qp=466704.2-157634.8=309069.3W 风机换热面积F=Qf/K/△t=309069.3/21.375/10=1445.938m2 选用KLJ-300型号冷风机5台.

(三)流化床

流化床总制冷量为320KW，冷风机换热系数为21.375W/( m2℃)，在隧道均布六台冷风机.

单台冷风换热面积F=Q/K△t=320000/21.375/17=880.63m2

选用KLJ-150型号冷风机6台.

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六、制冷压缩机的选择计算

整个库房的耗冷量计算完毕后,可按机器总负荷Qj进行制冷压缩机的选择，考虑系统的经济性，选用R22制冷剂.

(一)计算条件

该冷库为单层冷库，为提高制冷效率，节省经济费用，选用蒸发式冷凝器.徐闻的夏季室外湿球温度：27.90 ℃，所以可以确定冷凝温度为:tk=ts＋4=34.9℃ 冷库拟选用比泽尔公司的带经济器的螺杆压缩机，利用其压缩机选型软件进行选型，根据排气温度和制冷系数来校核选型.

(二)制冷压缩机的选择

1、冷藏间系统：选用比泽尔HSN5343-20-40P带经济器压缩机: 冷间冷负荷(KW) 蒸发温度(℃) 冷凝温度(℃) 30.39 输入功率(KW) 16.96 中冷负荷(KW) 8.02 排气量(m/h) 84 3吸气过热(℃) 10 525 油冷负载(KW) 6.52 最大运行电流(A) 274.0 冷凝容量(KW) 41.5 704 排气温度(℃) 117.3 运转电流(A) 729 -28 制冷量(KW) 31 0.86 吸气管尺寸 54mm 34.9 COP 1.83 64.2 排气管尺寸 42mm 质量流量LP(kg/h) 质量流量HP(kg/h) 油流量(m3/h) 油冷出口(℃) 可见，排气温度为117.3度，小于150度，压缩机选型负荷要求.

2、冻结间系统：选用比泽尔HSN8591-160-40P两台、HSN8571-125-40P一台，技术参数如下：

HSN8591-160-40P 冷间冷负荷(KW) 蒸发温度(℃) 冷凝温度(℃) 414.218 输入功率(KW) 2×93.0 中冷负荷(KW) 31.2 排气量(m/h) 535 3吸气过热(℃) 10 冷凝容量(KW) -33 制冷量(KW) 34.9 COP 2×205 质量流量LP(kg/h) 质量流量HP(kg/h) 2804 油冷负载(KW) 40.4 最大运行电流(A) 274.0 3478 排气温度(℃) 127.6 运转电流(A) 729 1.64 2×152.1 油流量(m3/h) 油冷出口(℃) 3.34 吸气管尺寸 DN100 54.6 排气管尺寸 76mm HSN8571-125-40P 冷间冷负荷(KW) 蒸发温度(℃) 冷凝温度(℃) 414.218 输入功率(KW) 69.0 -33 制冷量(KW) 123.8 34.9 COP 1.76 - 11 -

吸气过热(℃) 10 2178 冷凝容量(KW) 163.3 2759 质量流量LP(kg/h) 质量流量HP(kg/h) 中冷负荷(KW) 26.7 排气量(m/h) 535 3油流量(m3/h) 油冷出口(℃) 2.13 吸气管尺寸 DN100 53.4 排气管尺寸 76mm 油冷负载(KW) 28.2 最大运行电流(A) 216 排气温度(℃) 119.6 运转电流(A) 612 机组总制冷量Q=2×152.1+123.8=428KW，总冷凝容量Qq=2×205+163.3=573.3KW，同样，排气温度127.6℃<150℃，符合要求.

3、流化床冻结设备压缩机： 冷间冷负荷(KW) 蒸发温度(℃) 冷凝温度(℃) 320 输入功率(KW) 3×67.7 中冷负荷(KW) 25.6; kW 排气量(m/h) 410 3吸气过热(℃) 10 冷凝容量(KW) -35 制冷量(KW) 34.9 COP 3×152.1 质量流量LP(kg/h) 质量流量HP(kg/h) 1987 油冷负载(KW) 28.2 最大运行电流(A) 216 2548 排气温度(℃) 125.3 运转电流(A) 612 1.64 3×110.8 油流量(m3/h) 油冷出口(℃) 2.14 吸气管尺寸 DN100 52.2 排气管尺寸 76mm 机组总制冷量Q=3×110.8=332.4，大于设备冷负荷，总冷凝容量Qq=3×152.1=456.3KW，排气温度125.3℃<150℃，符合要求.

七．辅助设备的选择计算

(一)冷凝器

冷凝器拟选用江苏维克德利的ZNL系列蒸发式冷凝器.

1、冷藏间系统冷凝符合Q1=41.5KW,冷凝温度为34.9℃，湿球温度为27.9℃，

ZNL排热量修正系数表

标准排热量Q=41.5*2.11=87.565KW

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根据ZNL蒸发式冷凝器参数表，选型ZNL-130， 型号 排热量 风量(m3/h) 风机功率(KW) 流量(m3/h) 水泵功率(KW) 20000 ZNL-130 130KW 2.2 32.5 1.5 2、冻结间系统冷凝器负荷：Qq=573.3KW,冷凝温度为34.9℃，湿球温度为27.9℃ 标准排热量Q=573.3×2.11=1209.663KW

选择ZNL-1300蒸发式冷凝器，其参数如下：

型号 排热量 ZNL-1300 1300KW 风量(m3/h) 风机功率(KW) 流量(m3/h) 水泵功率(KW) 3×40000 3×3 130 5.5 3、流化床系统冷凝器总负荷：Qq=456.3KW，冷凝温度为34.9℃，湿球温度为

27.9℃，标准排热量Q=456.3×2.11=962.79KW

选择ZNL-1040蒸发式冷凝器，其参数如下： 型号 排热量 风量(m3/h) 风机功率(KW) 流量(m3/h) 水泵功率(KW) 3×3 116 4 ZNL-1040 1040KW 3×40000 (二)油分离器：

各系统均选用洗涤时油分离器，油分内气体流速去0.6m/s.

1、冻结物冷藏间系统：

压缩机排气量Qv=84m3/h

d?0.0188?Vw?0.018884?0.222m 0.6选用YF-40型油分离器1台 2、冻结间系统：

压缩机并联机组的总排气量Qv=2×535+410=1480 m3/h

d?0.0188?Vw?0.01881480?0.934m 0.6 选用YF-200型油分离器1台. 3、流化床系统：

压缩机并联机组的总排气量Qv=3×410=1230 m3/h d?0.0188?Vw?0.01881230?0.85m 0.6 选用YF-200型油分离器1台

(三)高压贮液器

1、冻结物冷藏间系统：

ν=0.86729 L/㎏,φ=1,β=0.7,?G?784.96kg/h

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Vza??Gv?/1000??0.872m3 选用PYA-1.0型高压贮液器1台 2、冻结间系统：

ν=0.86729 L/㎏,φ=1.2,β=0.7,?G?9715kg/h

Vza??Gv?/1000??14.44m3 选用PYA-5.0型高压贮液器3台. 3、流化床系统：

ν=0.86729 L/㎏,φ=1.2,β=0.7,?G?7644kg/h

Vza??Gv?/1000??11.36m3

选用PYA-5.0型高压贮液器2台，PYA-2.0型高压贮液器1台.

(四)氟泵的选型计算

1.冻结间系统

n=6,qz=2804×2+2178=7786kg/h,V/=0.000721 m3/kg. qv=nxqzvz=6×7786×0.000721=33.70m3/h

选用南京久涌泵阀的IHF65-50-125-35型氟泵1台，备用1台，共2台，其流量为35 m3/h，扬程16m，电机功率3KW. 2.流化床系统

n=6,qz=1987×3=5961kg/h,V/=0.000717m3/kg qv=nxqzvz=6×5961×0.000717=25.64m3/h

选用南京久涌泵阀的IHF65-50-125-25型氟泵1台，备用1台，共2台，其流量为25 m3/h，扬程20m，电机功率3KW.

(五)低压循环桶的选型计算

1、冻结间系统：

(1)低压循环直径桶的选型计算：

qvs= 1480,ω=0.5m/s, ??1, n=1 d=0.0188?v/??n= 1.02m

(2)低压循环桶容积的计算:

本设计采用立式低压循贮液桶,采用下进上出式供液.容积计算如下： ① 搁架排管容积:

Vg=3.14×(0.038-0.005) 2/4×15×12×2=3.23m3

② 冷风机容积：查找厂家资料得，单台冷风机管内容积为0.142 m3， 三台为:

Vg=3×0.142=0.426 m3

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③回气管容积:

回气管选φ133×4.0,共长约50米,每米容积为0.012266 m3 Vh=50×0.012266 =0.613281m3

冷藏间制冷量较大，负荷变化较大，取?b =0.2h ，Vb=33.7 m3 /h Vd=(0.2V+0.6Vh+?bVb)/0.7=11.2 m3 选用ZDX-10L-型低压循环桶一台. 2、流化床系统

(1)低压循环直径桶的选型计算： qvs= 1230,ω=0.5m/s, ??1, n=1 d=0.0188?v/??n=0.932m

(2)低压循环桶容积的计算: 采用下进上出式供液系统 ① 冷风机的容积：

KLJ-150系列冷风机冷风机管内容积为0.076 m3，六台为0.456 m3

② 回气管容积:

回气管φ108×4.0，共长约50米，每米容积为0.00785 m3 50×0.00785=0.3925 m3 ③?b=0.2h ， Vb=25.637m3 /h

Vd=(0.2V+0.6Vh+?bq)/0.7=7.79 m3 选用ZDX-10L型低压循环桶1台.

(六)热虹吸罐的选型计算

1、：冷藏间系统

由压缩机选型数据可知，冷藏间系统油冷负荷为6，,52KW，选用

φ203×1829（直径×高）型热虹吸罐一个。 2、冻结间系统

冻结间系统油冷负荷为2×40.4+28.2=109KW，选用φ508×1829（直径×

高）型热虹吸罐一个。 3、流化床系统

流化床系统油冷负荷为3×28.2=84.6KW，选用φ508×1829（直径×高）型热虹吸罐一个。

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八．管径的确定

(一)回气管

1. 冻结物冷藏间

1#冷藏间制冷量Qq=13.09Kw，按管长50米计算，查图得冷藏间的回 气管为Dg31，采用φ32×2.5.

2#冷藏间制冷量与1#冷藏间相同，同样采用φ32×2.5. 2. 冻结间

制冷设备总负荷Qq=414.2 ，按管长50米计算，查图得冻结间的回气管为 Dg110，采用φ133×4.0管子. 3. 流化床

制冷设备总负荷Qq=320KW，按管长50米计算，查图得冻结间的回气管Dg100，采用φ108×4.0管子.

(二)吸入管

吸入管尺寸取决于压缩机吸入口尺寸，根据压缩机选型得HSN5343-20-40P型压缩机吸入管为φ57×3.5；HSN8571-125-40P型压缩机吸入管为φ108×4.0；HSN8591-160-40P型压缩机吸入管为φ108×4.0.

(三)排气管

根据已选压缩机配管，确定HSN5343-20-40P排气管尺寸为42mm；HSN8571-125-40P排气管尺寸为76mm；HSN8591-160-40P排气管尺寸为76mm.

(四)冷凝器至贮液桶

1.冷藏间系统

根据冷凝器热负荷Qq=41.5Kw，L=50m，管径为Dg19，采用φ22×2.0管子. 2.冻结间

根据冷凝器热负荷Qq=573.3Kw，L=50m，管径为Dg58，采用φ76×3.5管子.

3.流化床

根据冷凝器热负荷Qq=456.3Kw，L=50m，管径为Dg52，采用φ57×3.5管子.

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六、制冷设备和管道的隔热厚度确定

凡管道和设备导致冷量损失的部位，将产生凝结水的部位和产生冷桥的部位，均应设置保温层.

（一） 经济器板换、油冷却板换 隔热材料采用聚氨酯，厚度为50㎜. （二） 低压循环桶

隔热材料采用聚氨酯，厚度为100㎜. （三） 低温管道 1、回气管

采用泡沫塑料，D57管子采用90㎜，D76管子采用95㎜，D89管子采用 100㎜，D108管子采用105㎜. 2、供液管

采用泡沫塑料，D38管子采用60㎜.

个人总结

两周多的制冷工艺设计，可以说是浓缩了大学期间制冷专业知识的精华，对理论知识的掌握程度，以及实践应用能力都是一个极大的考验.虽然时间比较短，但我已基本掌握了小型冷库的设计过程，设计原则，进一步了解了设计的计算步骤、有关系数的选择、设备的选型以及地理位置、社会需求、冷藏温度、冷藏物种类、冷库容量等因素对冷库设计的不同要求.在设计过程中，我能够将所学的课堂知识应用于实践.设计，就是从未知到已知的探索过程，很多问题，都没有一个相应的现成的答案，都需要自己根据所学的基础知识去作出判断，因此，查阅了相关资料，浏览了相关网站，还学到了很多书本上没有的东西.另外，在设计过程中，还锻炼了我认真谨慎，积极上进，的学习态度；同时，更加熟练了AtuoCAD、Word文档的基本操作.

本次设计，我受益非浅，不仅将所学知识学以致用，而且还学到了课本以外的知识，较大的拓展了知识范围.同时，在个人基本能力方面，也有较大的提高和促进.其中，所遇到的困难和发现的不足，为我以后的学习指明了方向；所学到的知识和所得到的经验，为以后的工作打下基础.

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参考文献

1. 张萍主编. 制冷工艺设计. 中国商业出版社.2002年

2. 孙秀清主编. 制冷工艺设计实训教程. 中国商业出版社. 2001年 3. 陆亚俊 马最良 庞志庆编著. 制冷技术与应用. 1992年

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/j6a3.html