T51 设计基本资料1.1设计目的课程设计设计是大学阶段最后一个环节，同时也是工科类专业教学的必不可少的重要环节之一，是对学生在校期间所学专业知识的全面总结和综合检验。

通过毕业设计了解建筑环境与设备工程专业的设计内容、程序和基本原则，熟悉设计计算的步骤和方法，培养学生的识图和制图能力，引导学生学会查找设计规范和设计手册，初步了解本专业的主要设备、附件及材料，全面提高学生进行实际工程设计的能力，为即将投入社会工作做好准备。

参加《制冷技术》毕业设计的学生，通过设计要求掌握有关冷藏库制冷工艺设计的内容、程序及基本原则和制冷工艺设计计算方法并提高绘制设计图纸的能力。

1.2 设计题目800吨装配式冷库设计1.3 设计原始数据1）低温库总冷藏量300吨。

2）高温库总冷藏量500吨。

3）按照冷库设计规范，配置所需的冻结间和预冷间。

4）设计条件：参照相关的参考资料。

5）设计环境条件：参照本人生源地的气候条件。

（安徽省六安市）夏季室外空气调节日平均温度：32℃；夏季室外通风室外计算温度：33℃；夏季空调室外计算湿球温度：27.9℃；夏季室外最热月平均温度：28.2℃；室外最热月月平均相对湿度：80％；夏季室外通风计算相对湿度：62％；大气压力：夏季：101.89kPa；冬季997.25kPa。

1.4 设计内容和要求1.3.1 设计说明书1）制冷系统方案设计；2）冷库容积及结构尺寸的确定；3）冷库设计参数的确定；4）冷库负荷计算5）制冷设备的选型及校核计算；6）其他7）参考文献1.3.2 设计图纸1）制冷系统原理图；2）冷库平面布置图；3）冷库立面图；4）制冷系统管路透视图。

1.5 冷藏库室内设计参数2 冷藏库热工计算2.1 冷藏库吨位分配及分间低温库总冻藏量300吨，分配成三个100吨冷藏间；高温库总冷藏量500吨，分配成二个冷藏间，每个冷藏间的库容为250吨。

2.2冷藏库尺寸计算2.2.1冷藏间面积的确定 1）冻结间a ．采用搁架式排管直角吹风式冻结方式。

取冻结间的生产能力15吨/天。

如以冻盘规格为600×400×120 (mm) ,每盘装货按20公斤计，每平方米排管面积可冻结食品60—80公斤，搁架规格：每间冻结间有二个搁架，每个搁架每层宽1200 mm ，每层高250~400mm , 分9层排管，共用8层装食品。

则有：400.22gn GL ⨯⨯⨯=（2-6）式中， L----搁架长度,mm,G-----每次冻结能力，kg/次，g-----每盘装货量，在此按20kg/每盘， 2-----1200/600,每层横向装两个冻盘， 2-----2个搁架， 400-----冻盘宽，mm n-----几层装货.则有： 400.22g n GL ⨯⨯⨯=4002082215000⨯⨯⨯⨯=＝9375 mm, 取冻结间的长度为：L=10 mb.冻结间宽度计算：冻结间宽度计算＝ 两个搁架宽度（2400）＋走道（1800）＋搁架离墙距离（400）＝4600mm ，取冻结间的宽度为：L=5 m 每间冻结间的净面积F= 长×宽=10×5=50 m 2C.冻结间高度计算：顶排管距离库顶1.2m,高度=0.4+0.4×8+1.2=4.8m,取h=5m 。

2）冻结物物冷藏间冻结物冷藏间设计吨位100吨/间，共3间 根据公式（2-1）得，η⋅⨯=4001001000V 根据《冷库设计规范》表3.0.3初步估计其η=0.4，得到V=625。

所以冻结物冷藏间的面积为625/5=125，。

鉴于建筑上对墙间距以1为模数的规定将冷却间的公称体积定为长×宽×高=13×10×53）冷却物冷藏间冷藏间根据公式：10001∑=ηρSV G （2-1）式中G —冷库计算吨位（t ）；V 1—冷藏间的公称体积（m 3）； η—冷藏间的体积利用系数； ρs —食品的计算密度（kg/m 3）根据《冷库设计规范》表3.0.5查得箱装水果（苹果）的密度为ρs =300 kg/m 3根据公式（2-1）得，冷却物冷藏间η⋅⨯=3002501000V 根据《冷库设计规范》表3.0.3初步估计其η=0.5， V=1667。

所以冷却物冷藏间的面积为1667/5=333.4，取334㎡鉴于建筑上对墙间距以1为模数的规定将冷却间的公称体积定为长×宽×高=23×15×54）预冷间a ） 取预冷间的生产能力25吨/天，箱装新鲜水果(苹果)计算密度ρs=300kg/m ³。

根据公式（2-1）得，η⋅⨯=300251000V ，η=0.4，得V=250，取其面积250/5=50㎡。

取冷却间长10m,宽6m ，高5m 。

建筑公称体积V=10×6×5=300m ³。

冷却间理论储藏量t v G 301000=⨯⨯=ηρb)校核计算冷却间的冷风机的末端留有1.8m 的机械搬运通道，货物沿冷却间气流流动方向堆垛，货堆长5m,宽1.6m ，有三条货物堆，货堆之间和货堆与墙体之间的距离为0.3m 。

货堆顶部距离库顶1.4m ，货堆底部有0.1m 的垫木，故货高为3.5m.冷却间实际储藏量tG 2.2510003005.336.15=⨯⨯⨯⨯=满足设计要求。

各冷藏间的具体尺寸：（长度单位：m ）2.3站台的设置为便于装卸货物，冷库中必须设置月台。

根据《冷库设计规范》GB 50072—2001规定：公称体积大于4500m ³的冷库，公路站台宽度为6～8m ；公称体积小于或等于45003m 的冷库，公路站台宽度为4～6m 。

—般设计取5m 。

站台边缘高出站台下地面0.9～1.4m 。

—般设计取1.0m 。

在本冷库设计中，总的公称体积V=23×15×5×2+16×10×5×3=5940m ³。

所以取公路站台宽度7m 。

2.4库房围护结构的设计和计算2.4.1本冷库为装配式冷库，围护结构均采用聚氨酯泡沫塑料。

只需要确定聚氨酯库板厚度δ即可。

以下是冷库地坪的设计说明： 地坪采用地下埋设自然通风管道给地坪保温。

地坪结构及各层参数：聚氨酯泡沫塑料库板的导热系数λ=0.031w/(㎡·℃)初步估算：冷却间及冷却物冷藏间的聚氨酯库板厚度取为δ=100mm ；冻结间及冻结物冷藏间的聚氨酯库板厚度取为δ= 150mm 。

2.4.2确定聚氨酯隔热材料的厚度1）首先确定温差最大的库板厚度（冻结间的外墙）)]11([8877643322110nw d d R R d d d R d ∂++++++++∂-=λλλλλλ （2-2） αw — 库房围护结构外表面传热系数 [W/(m 2·℃)]； αn — 库房围护结构内表面传热系数 [W/(m 2·℃)]； d —围护结构各层材料的厚度 （m ）；λ— 围护结构各层材料的热导率 [W/(m ·℃)]； R — 围护结构各层材料的热阻 [m 2·℃/W]； R 0—围护结构总热阻 [m 2·℃/W]；根据《冷库设计规范》表4.4.6查得αw =23 W/(m 2·℃)，αn =18 W/(m 2·℃)。

根据资料[1]B.0.1知：冷间外墙屋面或顶棚总热阻，可根据夏季空气调节日平均温度与室内温度的温差乘以修正系数a 值进行修正。

冻结间的设计温度为-23℃，聚氨酯泡沫塑料D<4，根据资料[1]表B.0.1-1查得温差修正系数a=1.30，则室内外温差a △t=1.3×[32-(-23）]=71.5℃，查表B.0.1-2,面积热流量取10W/㎡,得热阻：R 0=7.15 m 2·℃/W 。

将各个参数代入公式（2-2），得，绝热材料厚度d=0.217m ，设计中考虑25%的富裕量，得到d=0.217×1.25=0.27125m ，取整得d=280mm 。

同样利用此方法计算出冷却间外墙的聚氨酯厚度d=118mm,设计中考虑25%的富裕量，得到d=0.118×1.25=0.1475m ，取整得d=150mm ；冷却物冷藏间和冷却物冷藏间的内墙聚氨酯厚度确定：由冷库设计规范的=2.00m2·℃/W，计算出聚氨酯厚度d=60mmp69表B.0.2得出总热阻R其他位置的聚氨酯厚度可以照此选择。

结构层聚氨酯隔热材料厚度计算表表3.6（4）防止外墙结构表面结露的校核计算根据资料[1]第4.4.7条：针对温差最大的冻结间进行校核。

围护结构的总热阻R 必须大于下式计算出的最小总热阻R min ：wlg d g R b t t t t R ⋅⋅--=min （2-4）式中 R min — 围护结构最小总热阻 [m 2·℃/W]；t g — 围护结构高温侧的气温 （℃）；（见资料[1]第3.0.6条） t d —— 围护结构低温侧的气温 （℃）； t l —— 围护结构高温侧空气露点温度 (℃)；通过夏季室外空气调节日平均温度和计算相对温度查i-d 图即可得露点温度。

R w —— 围护结构外表面换热热阻 [m 2·℃/W]；（见资料[1]第4.4.6条） b —— 热阻修正系数围护结构热惰性指标D ≤4时： b= 1.2 其它围护结构： b= 1.0t g =32℃, t d =-23℃， t l =26℃, R w =0.043 m 2·℃/W, b=1.2。

代入上式，得R min =0.473 m 2·℃/W <R 0符合不结露要求。

2.4.3校核围护结构的蒸汽渗透阻根据资料[1]4.5.1条：围护结构两侧设计温差大于或等于5℃时，应在温度较高一侧设置隔汽层。

本冷库是聚氨酯泡沫塑料库板，具有隔汽的作用，根据资料[1]4.5.2条，冻结间围护结构结构蒸汽渗透阻可按下式验算：)(6.10sn sw P P H -⨯≥ （2-7） 式中 H 0—围护结构隔热层高温侧各层材料（隔热层以外）的蒸汽渗透阻之和（m 2·h ·Pa/g ）；P sw —围护结构高温侧空气的水蒸气压力 （Pa ）； P sn —围护结构低温侧空气的水蒸气压力 （Pa ）。

i iiH d H +=∑μ0 （2-8）μi —材料的蒸汽渗透系数 [g/(m ·h ·Pa)]；聚氨酯泡沫塑料µ= g/(m·h ·Pa) d i —各层材料的厚度 [m]，此处d i =0.28mH i —围护结构隔热层高温侧各层材料（隔热层以外）的蒸汽渗透阻（m 2·h ·Pa/g ）。