毕业设计签名:年月日2、答辩委员会综合评语:毕业设计内容计:封面张说明书(论文) 页表格张插图幅附设计图张完成日期年月日毕业设计评分标准09级空调工程专业毕业设计任务书一、设计课题名称:3000-3500吨生产性冷藏冷库设备选型设计(各设计小组选择冷藏吨位)二、设计指导老师:刘首希三、设计的目的和要求1、单级或双级压缩机的选型应先进合理2、辅助设备的计算和选型要科学规范,便于安装和维修3、冷库所有设备应设置安全报警及检测装置,运行可靠并具经济性4、设计任务用A4纸打印或手写四、设计依据1、冷库间贮藏吨位为1000—2000t,冷间设计温度为-18℃相对适度为95%2、冻结间生产能力为30t/24h,冷间设计温度为-23℃五、参考资料《冷库工程及冷库设备》龚崇实建筑工业出版社《通风空调工程安装手册》王福祥建筑工业出版社六、设计内容(一)气象水文条件1、室外空气温度、湿度查附录;2、冷却水温度根据当地调查情况确定(二)设计说明书1、设计说明书的作用2、设计说明书的内容1)设计依据冷库的规模:生产能力包括冷却、冻结、制冰能力20t/24h:储藏容量:各冷间的作用及使用使用要求:2)制冷系统简介及方案确定1、制冷系统是采用单击压缩形式或双击压缩形式;2、采用的压缩机、冷凝器以及何种制冷剂;3、低压系统的供液方式;4、冷间采用直冷或是间冷方式;5、冷间采用的冷却设备;6、冷却设备的融霜方式;7、各冷间的冷却设备负荷,各蒸发温度系统的机械负荷;8、系统的融霜周期;3)设计计算1、冷间冷却设备负荷计算(Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5)2、机械负荷计算。
3、冷压缩机和辅助设备、冷却设备的选型计算七、工作量1、设计计算 1份2、设备选型 1份3、设备材料清单 1份4、毕业设计说明书 1份设计进度八、说明书的格式和装订要求1、毕业设计封面(系统格式)2、毕业设计评阅书(系统格式)3、评分标准(系统格式)4、毕业设计任务书5、毕业设计明细表(系统格式)6、目录7、毕业设计正文8、毕业设计总结9、参考资料注:说明书用A4纸打印或书写,毕业设计正文字数不少于1.2万(含空格)九、毕业设计课题审批表目录第一章制冷工艺设计 (10)第二章制冷工艺设计说明书 (14)第三章制冷工艺系统设计方案确定 (16)第四章负荷计算 (27)第五章制冷机器设备的选型计算 (44)第六章注意事项说明 (65)第七章设备选型材料清单 (66)第八章设计总结 (68)第九章参考文献说明 (68)第一章制冷工艺设计1.1 前言制冷与人们的生活息息相关,人们的生活离不开制冷。
人类利用天然冰作为冷源使用,在中国、埃及、希腊等文明古国历史上都有记载。
19世纪的工业革命,是现代制冷技术的开始。
在人们的生活中,制冷技术为我们解决了许多生活上的问题。
例如:食品工业是应用制冷技术最早、最多、最广泛的领域。
肉类、水产品、水果、蔬菜、蛋禽等易腐食品的生产有较强的地区性和季节性,为了调剂淡旺季节、保障供给、就需要对食品进行冷加工、冷藏及冷藏运输,这样冷酷也就应运而生。
冷库建筑群通常由主库、制冷压缩机间、设备间、以及办公、生活用房等组成。
主库是冷库建筑群中的主体建筑,它包括冷却间、冻结间、冷却冷藏间、冻结物冷藏间、制冰间和冰库等。
制冷压缩机房和设备间包括制冷压缩机房、设备间以及变、配电间。
生产工艺用房包括屠宰车间、整理车间、加工车间以及其他车间。
办公生活用房包括办公楼、医务室、职工宿舍、厕所、浴室、食堂等。
唐人神是我国有名的肉类生产基地,对肉类生产指标要求非常之高,因此要建立相应的冷藏设施来确保质量,其冷库设计也是非常值得我们借鉴的。
冷库的相关规格及平面布置都需要进行合理的考量,下面我们将做进一步介绍制冷方案的确定、冷却设备的选型、系统管道的设计及库房的配置等。
1.2 设计任务书1.2.1冷库规格1.2.1.1冷藏间的容量为:3200t ,冷间设计温度为-18℃,相对湿度%95。
1.2.1.2冻结间生产能力为30t/24h,冷间设计温度为-23℃。
1.3库房平面布置1.3.1该冷库有5三个冻结间(库容相同),4个冷藏间(库容相同)和通过常温穿堂组合成整体。
1.3.2冻结间房内净长 33净宽 12、净高 6 。
1.3.3冷藏间房内净长15 、净宽 5 、净高 6 。
1.4各墙参数1.4.1外墙1.4.2内墙1.4.3地坪1.4.4屋顶第二章制冷工艺设计说明书2.1设计条件2.1.1原始资料2.1.1.1冷藏间贮藏吨位为3200t, 冷间设计温度为-18℃,相对湿度为95% 2.1.1.2冻结间生产能力为20t/24h,冷间设计温度为-23℃2.2气象水文条件2.2.1气象2.2.1.1室外计算温度根据《空气调节设计(第二版)》查的株洲室外设计参数地理位置:东经113.32,北纬27.01,海拔73.6m大气压力:夏季1019.9hpa 冬季995.5hpa室外计算干球温度:采用夏季空气调节日平均温度32℃室外计算相对湿度:60%室外风速:夏季2.8m/s,冬季2.6m/s室内计算参数冷藏间t=-18℃,冻结间t=-23℃2.2.2水温冷凝温度:立式、卧式、淋浇式和组合式冷凝器的冷凝温度较冷却水出水温度高4~6℃;蒸发式冷凝器的冷凝温度较夏季室外平均每年不保证50h的湿球温度高5~10℃.冷却水的进水温度按夏季室外平均每年不保证50h的湿球温度选用,冷却水进出温差对立式冷凝器去2~3℃,对卧式冷凝器取4~6℃。
按循环冷却水系统考虑,循环水进入冷凝器的温度为32℃,出水温度为39℃,可以确定冷凝温度为; 5.3523932t k =+=℃ 蒸发温度:按制冷系统考虑,冷藏间的温度为0℃,冻结间的温度为-23℃,设定蒸发温度与库房温度的温差10℃,可以确定蒸发温度为t1=-28℃和t2=-33℃第三章 制冷工艺系统设计方案确定冷库的制冷装置使用效果的好坏与所选择的制冷方案有着密切的关系。
若制冷方案确定不当会给冷库造成管理不便甚至极大的损失。
因此在确定方案时,应从先进,适用,发展经济等方面出发,同时考虑几个不同的方案进行比较,权衡利弊,选择最佳方案。
3.1制冷系统方案设计的依据1、制冷装置服务对象,如冷库,空调,工艺用水等。
2、建设规模和投资限额。
3、生产工艺要求。
4、当地水文气象条件,如冷却水温,水量,水质等。
5、制冷装置所处环境。
3.2制冷系统方案设计原则 1、满足生产工艺要求。
2、尽量选用新工艺,新技术,新设备。
3、制冷系统在运行安全可靠地前提下尽量简单,操作管理方便。
4、投资合理,不仅要考虑一次投资和经常运转费用,还要考虑道到技术,经济及发展问题。
总之,要所选方案安全可靠、方便灵活、技术先进、经济合理。
3.3制冷剂的确定正确选用制冷剂提高制冷系统的热力完善度,降低制冷装置的造价以及确保安全运转等。
确定制冷剂种类,一般从以下几个方面考虑:1、热力性质好工况相同时用同样的输入功率能产生较大的制冷量。
2、具有适宜的饱和压力和压力比在工作条件下,蒸发压力不宜大于大气压力,以免使空气进入系统造成制冷压力下降和功耗增加。
冷凝压力不宜过高,冷凝压力和蒸发压力比也不宜过大,否则会导致排气温度过高和输气系数降低。
3、安全性好特别对船舶制冷装置、空调制冷装置及人工密集场所的制冷装置应采用安全性能较好的制冷剂。
4、货源和成本我国陆上大、中型冷库制冷装置多用氨制冷剂,其价格低廉、容易获得,是运行管理费用较低。
国外原先用氟利昂制冷剂的冷库制冷装置,由于其破坏臭氧层故也有被氨取代的趋势。
5、蒸发温度和压缩级数在普通制冷范围内,单级系统用氨、R134a、R22、R123等;双级系统选用氨、R22等做制冷剂。
空调用溴化锂机组采用水为制冷剂。
结合中小型冷库的设计经验,并按照《冷库设计规范》的规定,从氨(R717)作为制冷剂所具有的优点(价格低廉,容易取得,单位容积制冷量大,不破坏臭氧层)综合考虑:本系统才用氨(R717)作为制冷工质3.4供液方式的确定制冷系统供液方式分为直接供液、重力供液、按本供液和气泵供液四种方式。
1、直接膨胀供液适用于小型氨制冷装置、负荷稳定的系统及氟制冷装置。
2、重力供液适用于中、小型氨制冷装置。
在盐水制冰制冷系统中,由于氨液分离器可设在制冰池赴近,不必另行加建阁楼放置氨液分离器;同时,盐水蒸发器内热负荷大,换热剧烈,靠自然对流就可获得较好的换热效果。
因此,盐水制冰仍以重力供液方式为主。
3、液泵供液比直接膨胀供液、重力供液优越,是国内大中型冷库制冷装置应用最为广泛的供液方式。
4、气泵供液有其独到的特点,在国内外已有成功的应用实例,但鉴于其对自控元件有较高的要求等原因,国内尚很少应用。
按制冷剂进入蒸发器的流向分为上进下出,下进上出两种,下进上出流向在蒸发并联使用时,能够做到供液均匀,充分发挥蒸发器的换热作用。
结合设计实际确定采用下进上出式3.5蒸发回路的划分3.5.1蒸发回路制冷剂循环所经历的路径叫做“回路”。
某种蒸发温度的制冷剂所对用的回路叫做这种蒸发温度回路,简称蒸发回路,如-15℃蒸发回路、-33℃蒸发回路等。
3.5.2蒸发回路的合并不同的用冷要求需选配各自需要的机器设备,形成自己的蒸发回路。
当用冷要求较多时,都按各自要求确定合适的蒸发回路会使制冷系统过于复杂。
此时,为简化系统,可将两个或几个不同蒸发回路用一台(组)机器升压,形成一个蒸发回路,这种做法叫做蒸发回路3.5.3蒸发回路的划分合并蒸发回路可简化系统、节省初投资,但会增加压缩机的运转费用。
因此,在设计方案时应进行综合技术经济分析,确定出合适的蒸发回路数。
下面介绍冷库制冷装置设计中常见的蒸发回路的划分方案。
1、制冰、贮冰:一般用同一蒸发回路。
2、冻结、冻藏:当冻结能力、冻藏量较大时,为了不影响冻藏食品的干耗及质量,分别设置蒸发回路。
当冻结量较小或不常工作时,可合并为一个蒸发回路,但应采用适当技术措施,防止冻结间工作时对冻藏间内蒸发压力产生影响。
3、冷却物冷藏:宜用一个蒸发回路。
4、冷却:可和制冰、贮冰合用蒸发回路,水果、蔬菜、鲜蛋冷却量小时也可与冷却物冷藏合用蒸发回路。
这样。
根据食品冷加工工艺要求,蒸发回路可分为:①冻结回路,-33℃或更低;②冻藏回路,-28∽-33℃;③制冰、贮冰、冷却回路,-15℃左右;④冷却物冷藏(冷却)回路,-8∽-12℃。
由于冻结间,冷藏间的内外温差较大,若采用相同的蒸发温度,则造成浪费,分别采用不同蒸发温度则相对经济。
但蒸发温度虽不同,冷凝温度却可以相同,冷凝温度取决于冷却水温度及冷凝器形式,所以两个不同的蒸发温度系统温度可以采用相同的冷凝温度,共用一套冷凝系统,这样可以简化系统,节约资金,更经济。
在保证食品冷加工,冷贮藏质量的前提下,兼顾系统合理性,结合设计实际,采用两个蒸发回路,即冷藏间采用-28℃蒸发回路,冻结间采用-33℃蒸发回路。