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小型冷库工艺及结构设计

小型冷库工艺及结构设计课程设计任务书根据《冷库建筑》课程设计中你所设计的平面图的基础上,进行制冷工艺设计。

一、设计1、培养理论联系实际的正确设计思想,训练综合运用已经学过的理论和实践知识去分析和解决工程实际问题的能力;2、学习制冷工艺设计的一般方法,了解和掌握食品冷藏库的设计过程和进行方式;3、进行基本技能训练,例如设计计算,绘制施工图纸,编制工程文件,运用设计资料、手册、标准和规范以及使用经验数据,进行经验估算和数据处理等。

二、程序1、设计准备,认真研究设计任务书,明确设计要求、条件、内容和步骤;通过阅读专业资料、图纸、参观实习等,以了解设计对象;复习课程有关内容,以熟悉有关的设计方法和设计过程;准备好设计需要的图书、资料和用具;拟定设计计划等。

2、制冷系统的方案设计。

决定制冷系统的方案,包括蒸发系统的划分、冷却方式、供液方式、冷凝方式、运转方式、组合方式等的选择。

3、制冷工艺设计计算。

制冷负荷计算,制冷压缩机的选型计算,辅助设备的选型计算,管径选择计算等4、绘制制冷工艺设计图纸。

制冷系统原理图。

5、整理和编写设计计算书及其它工程文件。

三、总结设计课题如下:(一)冷库的规格1、低温冷藏间的容量为:2200m3(500t)冷间设计温度为-18℃,相对湿度为95﹪;2、冻结间生产能力为20t/24h,冷间设计温度为-23℃。

其中用冷风机冻结白条肉14T/日,用搁架排管冻结分割肉和其它小家禽6T/日。

3、高温冷藏间的容量为:4263 m3(470T),设计温度为:0~4℃,相对湿度为:85~95﹪;如果冷藏蔬菜类,相对湿度为:85﹪。

(二)库房的平面布置1、库房的平面布置见图1,该冷库有三个冻结间和三个冻结物冷藏间和三个冷却物冷藏间通过常温穿堂组合成整体;2、房内净长、净宽在平面图上都已标出;3、房内净高:冻结间为4.5m,冻结物冷藏间为5m;4、冻结间的内隔墙采用软木优质隔热层;5、层顶为通风阁楼,地坪采用炉渣并埋设通风管道;6、冷库冷藏间无隔热层;7、库房围护结构构造见表(三)水文条件1、室外空气温、湿度,根据湘潭查附录Ⅳ;2、冷却水温度湘潭的可作调整,一般确定为20℃。

A、制冷工艺设计说明书(一)设计条件1.气象夏季室外计算温度:tw= +32℃相对温度:φw=58%2.水温按循环冷却水系统考虑,冷凝器进水温度+20℃,出水温度+22℃.3.冷凝温度:tk=+25℃4.蒸发温度: t0=-33℃, t=-10℃(二)生产能力1.冻结能力:20吨/日,采用一次冻结2.冷藏容量:低温冷藏500吨,高温冷藏500吨。

B、库容量计算(一)高温冷藏间1. No7库库内净面积:A=24.5×14.5=355.25㎡库内净高:H=6m公称容积:V=355.25×6=2131.5m3货物计算密度:ρ=250kg/ m3容积利用系数:η=0.8×0.55=0.44冷藏吨位:G1=2131.5×250×0.44/1000=234.5吨2、№8库同№7库,冷藏吨位:G2=234.5吨3、高温冷藏间冷藏吨位:G= G1+ G2=469吨(500-469)/500=6.2%符合要求。

(二)低温冷藏间1、NO1库库内净面积:A=19.4×7.43=144.14㎡库内净高:H=5㎡公称容积:V=144.14×5=720.7m3货物计算密度:ρ=400㎏/ m3容积利用系数:η=0.55冷藏吨位:720.7×400×0.55/1000=158.6吨2、№2库库内面积净面积:A=19.4×7.76=150.5㎡库内净高:H=5m公称容积:V=150.5×5=752.7m3货物计算密度:ρ=400kg/ m3容积利用系数:η=0.55冷藏吨位:G2=752.7×400×0.55/1000=165.6吨3、№3库同№3库,G3=158.6吨低温冷藏间冷藏吨位:G=G1+G2+G3=482.8吨(500-482.8)/500=3.4% 符合要求。

C、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)高温冷藏间(二)低温冷藏间、冻结间D、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)各库房围护结构传热量Q2的计算(二)食品冷加工的耗冷量Q2该库有三间冻结间,每间冻结能力为6.5吨/日,共19.5吨/日。

按每昼夜冻结能力比例摊入于各冷藏间内,三间冷藏间按比例摊分,每间进货量为 6.5吨/日,冻结食品为猪肉。

1、低温冷藏间每间最大进货量为19.5吨/日,食品进库前的温度为-15℃,经冷藏24小时后达-18℃.G=19500公斤/日,T=24小时食品在储存前后的含热量:h1=12.2kj/kg,h2=4.6kj/kgt1=32×0.83℃,t2=-18℃,B=0.1,Cb=0.42WTG hhQa3.171524/)6.42.12(195006.316.3)(212=-⨯⨯=-=W TGB CttQ bb39.42224/42.0)1883.031(1.0195006.316.3)(212=⨯+⨯⨯⨯⨯=-=WQQQba69.213739.4223.1715222=+=+=冷藏间№1,№2,№3库食品加工耗冷量各为:2137.69W2、冻结间食品在冻结前的温度按+32℃计算,经过20小时后的温度为-15℃。

食品的冻结加工量:G=6.5吨/日,T=20小时食品在冻结前后的含热量:h1=309.2kJ/kg,h2=12.2kJ/kgt 1=32×0.83℃,t2=-15℃,B=0.3,Cb=0.42W TG hhQa5.2681220/)2.122.309(65006.316.3)(212=-⨯⨯=-=W TGB CttQ b b745.42720/42.0)1583.032(3.065006.316.3)(212=⨯+⨯⨯⨯⨯=-=W Q Q Q ba245.27285745.4275.16812222=+=+=冻结间№4,№5,№6库的食品冷加工耗冷量各为:Q 2=27285.2453、高温冷藏间高温库进货量按冷藏吨位的8%计算,即:G =250×8%=20吨/日=20000公斤/日货物入库前温度为+28.5℃,经冷藏24小时后达0℃.食品在贮存前后的含热量:h1=379.4kj/kg,h2=271.9kj/kg t 1=25℃,t 2=0℃,B=0.25,C b =1.51,T=24h,q 1=149W/t,q 2=19 W/tW TG h h Q a26.2488424/)9.2712.366(200006.316.3)(212=-⨯⨯=-=W TGB C t t Qbb45.249024/51.1)05.28(25.0200006.316.3)(212=⨯-⨯⨯⨯=-=W G q q Qc16802/)19149(202)(212=+⨯=-=W q G G Qn d437019)20250()(22=⨯-=-=W Q Q Q Q Q d c b A 71.3342722222=+++=高温冷藏间№7,№8库食品加工耗冷量各为:Q 2=33424.71 (三)库内通风换气热量Q 3的计算1、低温库、冻结间没有通风换气的耗冷量。

2、高温库,Q 3b 可不计 (1)№7库h W =76.3kJ/kg,hn=8.457kJ/kg,n=2,V=2131.53,3/293.1m kg n =ρ Q 3=Q 3a =6.316.3)(=-TnV G nn w h h ρ×(76.3-8.457)×2×2131.5× 1.293/24=4328.178W (2) №8库同№7库:Q 3=Q 3a =4328.178W(四)电动机运转热量Q 4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Q 4。

2、冻结间(1)№4采用搁架排管,按每吨配风10000m 3/T,选用FT35LN05.6-2型号轴流式风机6台,计算电动机功率为:∑P=1.1×6=6.6KW,ζ=1,ρ=1Q 4=1000∑P ζρ=1000×6.6×1×1=6600W(2)№5库采用冷风机,冷风机使用的电动机功率总计为: ∑P=4.4KW, ζ=1,ρ=1Q 4=1000∑P ζρ=1000×4.4×1×1=4400W(3) №6库同№5库:Q4=4400W3、高温间(1)№7库采用冷风机,冷风机使用的电动机功率总计为:∑P=1.1×6=6.6KW,ζ=1,ρ=1Q4=1000∑Pζρ=1000×6.6×1×1=6600W(2)№8库同№7库:Q4=6600W(五)操作热量Q5的计算1、低温冷藏间(1)№1库:A=144.14㎡,V=720.7 m3,qd =2W/㎡,hw=736.3 KJ/kg, hn=-16.077KJ/kg,M=0.5,ρn =1.39㎏/ m3,nr=3,qr=410W/个 ,n=2Q5a = Aqd=144.14×2=288.28WQ5b =0.2778Vn(hw-hn)MP/24=0.2778×720.7×2×(76.3+16.077)×0.5×1.39/24=1071.2 WQ5c =3 nrqr/24=3×3×410/24=154 WQ5= Q5a+Q5b+Q5c=288.28+1071.2+154=1513.44 W(2)№2库:A=150.5㎡,V=752.7 m3Q5a = Aqd=150.5×2=301 WQ5b =0.2778Vn(hw-hn)MP/24=0.2778×752.7×2×(76.3+16.077)×0.5×1.39/24=1118.72 WQ5c =3nrqr/24=3×3×410/24=154 WQ5= Q5a+Q5b+Q5c=301+1118.72+154=1573.72 W(3)№3库同№1库:Q5=1513.44W 2、冻结间不计算Q5的热量。

3、高温库(1)№7:A=355.25m2,V=2131.5m3,qd =2W/m2,,hw=76.3KJ/kg,hn=8.457KJ/kg,M=0.5,pn=1.293kg/m3,qr=280W/个 n=2Q 5a = qd×A=2×355.25=710.5WQ 5b =0.2778×Vn(hw-hn)MPn=0.2778×2131.5×2×(76.3-8.457)×0.5×1.293÷24=2164.26WQ5c=3×8×280/24=280WQ 5=Q5c+Q5b+Q5c=710.5+2164.26+280=3154.76W(2)№8库同№7库Q5=3154.76W(六)总耗冷量1.库房冷却设备负荷计算Q q =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=12、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)低温冷藏间,冻结间共用一个-33℃蒸发温度.Q j =(n1∑Q1+n2∑Q2+n3∑Q3+n4∑Q4+n5∑Q5)Rn 1=1,n2=1,n3=0,n4=0.5,n5=0.5,R=1.07(2)高温冷藏间采用-10℃蒸发温度:Q j =(n1∑Q1+n2∑Q2+n3∑Q3+n4∑Q4+n5∑Q5)Rn 1=1,n2=1,n3=0.8,n4=0.5,n5=0.5,R=1.07E、冷却设备的选型计算(一)高温冷藏间1、NO7库采用冷风机,冷风机冷却面积A的计算:Qq=60815.73W,K=18.6W/m2℃,△t=10℃A= Qq/(k△t)=60815.73/(18.6×10)=326.967m2选用KLL-350型冷风机一台。

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