2500t冷库毕业设计

XXXXXXXXXXXXXXXXXX

XXXXXXXXXXXXX

课题名称 XX市果蔬公司2500吨XX冷藏库的设计

专业 XXXXXXXXX

班级 XXXXXXXXX

学号 XXXXXXX

姓名 XXX

指导教师 XX

毕业设计开题报告

一、课题设计（论文）目的及意义：

毕业设计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，是对本专业所学专业知识的加深理解和综合体现，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，树立严肃认真的科学态度，和严谨求实的工作作风。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，知识的创新，科学知识的研究奠定良好基础。

二、课题设计（论文）提纲

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、冷库平面平面图、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）；

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。

三、毕业设计（论文）思路方法及进度安排：

1、第一周：完成XX市某果蔬公司2500吨XX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、第二周：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、第三周：管道管径、设备，管道保温层厚度确定；

4、第四周：编写设计说明书，绘制图纸，包括系统原理图、冷库平面平面图、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；

5、第五周：完善图纸，修改设计内容。

四、课题设计（论文）参考文献：

《制冷原理》 机械工业出版社 雷霞 《制冷工艺设计》 中国商业出版社 张萍 《冷库设计规范》 中国计划出版社 《食品冷冻学》 中国商业出版社 刘学浩

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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，果蔬作为人们生活的必需品，他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

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第1章 工程概况及原始资料和气象条件 …………………………(5)

1.1工程概况 …………………………………………………………(5) 1.2 原始材料…………………………………………………………（5） 1.3气象条件 …………………………………………………………(5) 1.4冷库规模和保温层厚度的计算…………………………………（5） 第2章制冷系统方案的确定 …………………………………………（6）

第3章库房热量计算…………………………………………………(9)

3.1围护结构传热量计算 ……………………………………………（9） 3.2货物热量计………………………………………………………(12) 3.3通风换热量计算 ………………………………………………(12) 3.4电动机运转热量 ………………………………………………（13） 3.5操作热量 ………………………………………………………(14) 3.6系统机械负荷计算 ……………………………………………（15) 第4章制冷压缩机和辅助设备的选型 ……………………………(16) 第5章冷间制冷工艺设计 …………………………………………(20)

第6章制冷系统管道的确定 …………………………………(21)

第7章制冷系统的试压、排污、试漏、抽真空 ………………（23）

第8章系统管道及管道保温 ………………………………（24)

结束语 ………………………………………………………………(26) 参考文献 ……………………………………………………………(27)

第一章 工程概况及原始材料和气象条件

1、工程概况：此次毕业设计是XX市果蔬公司2500吨XX冷藏库的设计，其主要内容包括制冷机

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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，通过毕业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。 2、原始材料： XX

冷却物冷藏间

贮藏温度﹣0.5℃—0℃； 贮藏湿度90%-95%； 贮藏期天1-3（月） 3、气象条件：

市 北纬36°41′东经117°00′ 海拔51.6m

4、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)，XX取250kg/m3； ?——冷间容积利用系数，取0.55，XX为0.55×0.8。 计算得，?V=9090.9m3

则每间的容积为9090.9/2=4545m3。

根据冷库的长宽比例1.5：1，高取5m，计算得冷库的净长为38m，宽为25m

因为本库为2500吨冷藏库，故分五个冷间，每个冷间为500吨。 保温层厚度的确定:

d????R?1d1d2dn1????O??????w?????1?2?n???n?? 本工程冷库室内外温差为31℃

围护解构两侧温差修正系数:外墙为1.10屋面为1.30地坪为0.20

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。

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XX

第二章 制冷系统方案的确定

1、制冷剂的确定：本系统是一座贮藏2500吨XX的冷却物冷藏间选用制冷剂 (1)氨的标准沸点是－33.4℃临界温度是132.4℃ R22 的标准沸点是－40.7℃临界温度是96℃ (2)氨易购买，价格便宜。

(3) R717 ODP＝0 GWP＝0

R22 ODP＝0.04～0.06 GWP＝0.32～0.3

(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。

2、冷凝器类型的确定:本工程为贮藏2500吨XX的冷却物冷藏库,选用立式壳管式冷凝器 (1)XX地区夏季通风温度为26.7℃相对湿度为60% (2)水量丰富,水质较差;

(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.

3、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）XX的贮藏温度：0/+1℃ 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。

4、压缩机型号确定：本冷库贮藏2500吨XX，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

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5、参数确定

（1）蒸发温度 t0=t库-10℃

tl?ts2ts1?ts2?(4~6)c02?ts1??2~3?c0度由当地气象条件可知： (2)由公式:ts1,ts2:冷凝器冷却水进出口温ts1?30c0ts2?30?2?32c0所以冷凝温度tk=32+3=35℃；

t蒸发温度o=-10℃；

露点温度19.5℃；

6、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。 7、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。 8、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。

9、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。 10、冷凝器的确定

由于XX地区属于省城，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。

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11、冷却设备类型的确定

考虑到XX冷藏库库内的温湿度要求较高，温度为﹣0.5℃—0℃，湿度为90%-95%。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0.5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。 12、冷间的冷却方式采用直接冷却的方式。 13、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。 14 、油分离器的布置

氨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。 15.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s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。

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第三章 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： 1、围护结构传热量

Q1=KFa(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；

可根据围护结构外侧环境条件,热特性指标以及库房特性a ——围护结构两侧温差修正系数，查取；

tw，tn——室外（内）计算温度(℃)；

2R0——围护结构总热阻(m?K/W) ；

2aw，an——围护结构内外表面放热系数(W/(m?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)

序号 冷间 部位 东 西 长 38.56 25.56 宽 4.8 面积 185.88 122K a tw tn 0 Q1 2870.71 1902.89 0.47 1.10 31 冷 1 藏 间 南 4.8 .688 1224.8 .688 25.59850.47 1.10 31 0 北 25.56 38.0.47 1.10 31 0 1902.89 11039

房顶

0.281.30 31 0 56 6 .59 7 1.71 地坪 38.25.598556 6 .59 0.58 0.20 2 0 114.33 合计 17822.53 东 38.4.8 1850.47 1.10 31 0 287056 .88 .71 西 南 25.1224.8 .680.47 1.10 31 0 190256 8 .89 冷 1222 藏 北 25.4.8 .680.47 1.10 31 0 1902间 56 8 .89 房顶 38.25.59850.28110356 6 .59 7 1.30 31 0 1.71 地坪 38.225.98556 56 .59 0.58 0.20 2 0 114.33 合计 17822.53 东 西 38.4.8 185.88 0.47 1.10 31 0 287056 .71 冷 25.1224.8 .6819023 藏 南 56 0.47 1.10 31 0 8 .89 间 122北 25.56 4.8 .680.47 1.10 31 0 19028 .89 房顶 38.25.59850.281.30 31 0 110310

56 6 .59 7 1.71 地坪 38.25.598556 6 .59 0.58 0.20 2 0 114.33 合计 17822.53 东 西 38.0.47 1.10 31 0 287056 4.8 185.88 .71 南 25.1224.8 .680.47 1.10 31 0 190256 8 .89 冷 1224 藏 北 25.4.8 .681.10 31 0 1902间 56 0.47 8 .89 房顶 38.25.59850.28110356 6 .59 7 1.30 31 0 1.71 地坪 38.25.598556 6 .59 0.58 0.20 2 0 114.33 合计 17822.53 东 西 38.4.8 185.88 0.47 1.10 31 0 287056 .71 冷25.1224.8 .6819025 藏南 56 0.47 1.10 31 0 8 .89 间 122北 25.56 4.8 .680.47 1.10 31 0 19028 .89 房顶 38.25.59850.281.30 31 0 110311

56 地坪 38.56 6 25.56 .59 985.59 7 0.58 0.20 2 0 1.71 114.33 17822.53 合计

2.货物热量计算

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）

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——1 kJ/h 3.6换算成W的数值。

货物入库前按25℃，经过24小时之后冷却至0℃，CB=1.51(kJ/(kg?℃))，h1=366.2kJ/kg，

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h2=271.9kJ/kg，B=0.35，T=24h,q1=149w/kg,q2=19w/kg,每日进货量安8%计算，

即300×8%=24t/天=24000kg/天。

QG?h1?h2?1?366.2?271.9?2a?3.6T?3.6?24000?24 ?44629wQGB?t1?t2?CB24000?0.35??25?0??1.512b?3.6T?3.6?24?7728w

Q?G?q1?q2?2?24??149?19?2c2?4540w

Q2d??Gn?G?q2??300?24??19?15180w

Q2?44629+7728+4540+15180=72077w

五库均为72077 w 3．库内通风换气热量

其公式为:Q3?Q3a =1??hw?hn??V?n??n3.624

式中，Q3——通风换气热量（W)； Q3a——冷间换取热量（W)； 1/3.6——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?2964.8m3n?2,?3

n?1.293kg/mQ3?1?66.98?8.457??2?2964.8?1.3.6?29324=12064.3w 五库均为12064.3w。 4．电动机运转热量

Q4?1000?R????

式中，Q4——电动机运转热量（W）；

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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2964.8m3，估算冷风机冷却面积为478.5m2，因此，可初步选定两台每库KLL-250式冷风机。?R=2.2×2×2=6。6kw。

Q4?1000?1?6.6?1?6600w 五库均为6600w。 5.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：

Q5?Q5a?Q5b?Q5c?qd?F?1V?n?hw?hn??M??n3???nr?qr 3.62424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1.8—2.3W/m2，取2； F——冷间地板面积（m2）； 1/3.6——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0.5；

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?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250m3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=494.3m2

Q5a=qd×F=2×494.3=988.5w

Q1Vn?hw?hn??M??n12964.8?2??66.989?8.457??05b=

3.6?24?3.6?.5?1.29324?2597.22w Q332964.85c?24?nr?qr?24?250?280?415w

Q5=1916+3016+665=5597w 五库均为5597w。

总耗冷为五项冷量之和为114160.83 w (高温库冷藏间p=1) 6.系统机械负荷的计算

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0.8；

n4——冷间用的电动机同期运转系数，取0.5； n5——冷间同期操作系数，取0.5；

R——制冷装置和管道等冷损耗补偿系数，取1.07.

Qj??1?17822.53?1?148498.3?0.8?20776.08?0.5?35200?0.5?16002.88??1.07?70320w

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结束语

本工程设计历时五周，在这五周的毕业设计过程中，相培老师的耐心指导使我学到了很多知识，各同学的互相帮助，也使我的毕业设计更加完善，在此感谢相陪老师，感谢那些关心我，帮助我的同学们。

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。通过设计中与老师同学们的相互协作沟通，增强了我们团队协作精神。

由于本次设计时间仓促，我又是初次进行设计，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，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！

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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 【3】张萍 制冷工艺设计 【4】尉迟斌 实用制冷与空调工程手册【5】收集版本 冷库设计规范 【6】田国庆 制冷原理 【7】刘学浩 食品冷冻学 【8】付小平 空调技术 【9】李钰 果蔬贮藏生理及气调技术【10】商业部冷藏加工企业管理局编 北京 中国商业出版社

北京 中国商业出版社

北京 机械工业出版社

北京 中国计划出版社

北京 机械工业出版社

北京 中国商业出版社

北京 机械工业出版社

中国财经出版社

冷库制冷技术 中国财经出版社27

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/v932.html