1 冷库建筑平面设计1.1工程概况本次设计是在郑州建一个装配式冷库，该冷库主要是对猪白条肉的冻结，待其降至要求的温度时放进冷藏间进行冷藏。

每天的冻结能力为30吨，冻结时间为20小时，猪肉的冷藏量为100吨。

1.2冷库容积及尺寸的设计根据冷库每天的冷加工能力和冷藏能力计算冷库的容积以及对尺寸进行设计。

1.2.1冻结间容积及尺寸的设计设计两个冻结间，每个冻结间的冻结能力为15吨。

用吊轨方式使屠宰后猪肉冻结。

每天的冷加工能力tlm m d d 241000'⋅= （1-1）式中d m ——设有吊轨的冷却间、冻结间每日冷加工能力，单位为t ；l ——吊轨总有效长度，单位为m ；t ——货物冷加工时间，单位为h ，食品进出库时间为2h ；'d m ——吊轨单位长度净载货质量，单位为kg/m 。

于：《制冷工艺设计》——设有吊轨的冷却间、冻结间冷加工能力计算（1—1） 冻结间每天的冷加工能力d m 为15t ，货物冷加工时间为20h ，吊轨单位长度净载货质量'd m 取230kg/m经计算吊轨长度L=54m ，因此每个冻结间布置6条吊轨，每条吊轨长9m,间距1m.所以每个冻结间长10m ，宽7m. 1.2.2冷藏间容积及尺寸设计设计两个冻结物冷藏间，每个冷藏间的冷藏量为50t. 根据冻结物冷藏间、冷却物冷藏间、冰库计算吨位计算公式1000s V G ρη∑= （1-2） 式中G ——冷库计算吨位，单位为t ；V ——冷藏间或冰库的公称体积，单位为m ³，其值应按冷藏间、冰库的净 面积乘以房间净高确定；s ρ——食品计算密度，单位为kg/m ³；η——冷藏间或冰库的体积利用系数。

于：《制冷工艺设计》——冷藏间、冰库计算吨位计算公式 （1—3）冷藏间的计算吨位为50t ，查《制冷工艺设计》表1-3冻肉的计算密度s ρ为400kg/m ³，查《制冷工艺设计》表1-6装配式冷库的体积利用系数为0.45，经计算冷的 公称体积V=277m ³.冷库的高取3.2m ，面积为86.56m ²,取90m ²。

因此布置的两个低温冷藏间的长为10m ，宽为9m 。

1.3库房平面图设计根据上面冷库实际冷加工能力和冷藏间贮藏吨位所决定的各个冷间的面积，初步决定冷库平面图,单位为米。

图1-1 库房平面图1.4设计基础资料1.4.1气象资料郑州地区气象资料如下：地理位置：北纬'︒,东经'344311939︒,海拔110.4m 夏季通风室外计算温度32℃夏季空气调节日平均室外计算温度31℃夏季空气调节室外湿球温度27℃最热月月平均室外计算相对湿度76%夏季通风室外计算相对湿度45%最大冻土深度27cm冬季大气压力101.325kpa夏季大气压力99.192kpa1.4.2室内设计参数室内参数设计如下：表1-1 室内设计参数2 制冷系统方案的设计制冷系统方案是设计单位依据设计任务书而提出的初步设想，是一个关键的环节。

冷库或其他制冷装置，使用效果的好坏都与所选择的制冷方案有着密切的关系。

若制冷方案确定的不当，会给冷库的建设造成不应有的损失和操作管理不便。

因此在确定方案时，应从先进、实用、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，选择最佳的设计方案。

2.1制冷剂的确定氨的标准蒸发温度为-33.4℃,凝固温度为-77.7℃。

氨有较好的热力性和热物理性质。

它在常温和普通低温范围内压力比较适中。

单位容积制冷量大,制冷效率高，粘性小,流动阻力小,比重小,传热性能好。

并且ODP和GWP都为0.此外,氨的价格低廉,又易于获得,所以它是应用最早而且目前仍广为使用的制冷剂。

鉴于以上原因本设计我采用氨做制冷剂。

2.2制冷系统供液方式的确定制冷系统的供液方式分为直接膨胀供液，重力供液，液泵供液，和气泵供液。

相对而言，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；重力供液需另外加建阁楼放置氨液分离器，加大投资成本；气泵供液对于自控原件有较高的要求，且国内尚少实用，实施不方便初投资大；液泵供液比直接膨胀供液、重力供液优越，稳定，在排管内循环速度高有利于提高蒸发器传热系数，并可以充分利用冷却面积，同时回气管为两相流体，压缩机吸气过热度较小，从而提高整个制冷循环的制冷系数；其融霜装置和除霜操作都比较简单，易于实现自动化。

因此，本次设计采用液泵供液方式。

2.3制冷系统供冷方式的确定供冷方式分集中供冷和分散供冷两种。

我国的氨制冷装置大都采用集中供冷方式，并且集中供冷制冷设备能统筹考虑，因而制冷装机总容量较低，投资费用稍低；集中供冷日常运行管理方便，且冷负荷大时冷冻机可以互相切换帮助降温，故而选择集中供冷为本系统的供冷方式。

2.4冷却间冷却方式的确定冷却间的冷却方式分为直接冷却和间接冷却。

直接冷却方式是制冷剂直接通过蒸发器吸收被冷却物体热量。

直接冷却的制冷剂在蒸发器内直接吸热蒸发，传热温差只有一次，能量损失小，换热效率高，并且系统简单，操作管理方便，初次投资和运转费用较低。

而间接冷却的初投资和经常运转费用较高，而且两次换热，能量损失较大，间接冷却方式在冷库制冷装置中较少使用。

综合以上原因，本次设计采用直接冷却方式。

2.5除霜.排液方案的确定2.5.1除霜方案的确定系统的除霜方案有人工扫霜，水冲霜，热气融霜，电热融霜，组合式除霜。

本次设计采用组合式除霜。

冻结物冷藏间以及低温穿堂的顶排管采用人工结合热气的方式，平时人工扫霜，定期进行热气融霜，以彻底清除人工扫霜不易除尽的霜并排出管内集油。

冻结间的冷风机采用水冲霜与热氨融霜相结合的方法。

因为本次设计采用的是制冷设备采用的是冷风机，因此，选用的融霜方式为热气融霜。

2.5.2排液方案的确定由于该冷库为中小型冷库，采用的是液泵供液，不单独设置排液桶，所以将采用冷凝液排入低压循环桶的方案，将冷凝液降压后引入到低压循环桶。

3 制冷负荷的计算3.1冷库围护结构的设计装配式冷库的库体为钢框架轻质预制隔热板装配结构，一般是以涂塑钢板等金属材料为面层，以聚氨酯或聚苯乙烯泡沫塑料为夹心。

本次设计库体结构的面层为涂塑钢板，保温材料为聚氨酯泡沫塑料。

3.1.1围护结构隔热层厚度的计算围护结构隔热层厚度按下列公式计算()00R R g g '-''=λδ （3-1） 式中， g δ——隔热层厚度，单位为m; g λ—— 隔热材料的热导率,单位为W/（m ·℃)；R '——围护结构除隔热层外所有热阻之和，单位为m ².℃/w; 0R '' ——围护结构所需总热阻，单位为m ².℃/w;于：《冷库设计》——隔热层厚度（2-9）取面积热流量q=10w/m ²,查《制冷工艺设计》表1-7，温差修正系数ɑ=1.05,表2-3得 0R ''=5.67m ².℃/w ；查《制冷工艺设计》附表10，聚氨酯的热导g λ=0.031W/（m ·℃)；因为不计库板内外涂塑钢板的热阻，则0R '=0因此，()00R R g g '-''=λδ=0.031×(5.67-0）m=0.175m,取冷库库板的规格为180mm. 为了防止水蒸气在冷库围护结构表面凝结所必须的热阻，即低限热阻 ()w dw n w Rb t t t t R ··1min--= （3-2）式中， min R —围护结构最小总热阻，单位为㎡·℃/W ； w t —围护结构高温侧的气温，单位为℃； n t —围护结构低温侧的气温，单位为℃ld t —围护结构高温侧空气的露点温度，单位为℃；b －热阻的修正系数，取b=1.0。

w R -围护结构高温侧表面的放热阻，单位为㎡·℃/W于：《冷库设计》——低限热阻（2-8）查《冷库设计》表2-2，得露点温度ld t =25.75℃；查《制冷工艺设计》表1-8，得w R =0.043㎡·℃/W将以上各值代入公式计算得min R =0,44㎡·℃/W冷库围护结构的总热阻为5.67㎡·℃/W>0.44㎡·℃/W ，因此本次设计符合要求，所以隔热层厚度为0.18m. 3.1.2围护结构的设计冷库的墙体和顶层均为180mm 厚的聚氨酯预制库板；地板从上到下分别为厚120mm 的普通钢筋混凝土和厚180mm 的聚氨酯预制板。

3.2冷间热流量的计算冷间热流量通常由围护结构热流量1Φ、货物热流量2Φ、通风换气热流量3Φ、电动热备运转引起的热流量4Φ和经营操作热流量5Φ五部分组成。

在此设计中，由于冷间内贮存食品为猪白条肉，并不需要新鲜空气且该冷间亦无操作人员在内作业，故而也不需要进行通风换气，所以在此工程中由通风换气热流量3Φ可以不计算。

同时，根据《制冷工艺设计》要求：冻结间、冷却间负荷计算中不计经营操作热流量5Φ这项热量，实际发生的热量在冷却设备负荷货物热流量系数P 中考虑，所以经营操作热流量5Φ只需在冷藏库中计算。

3.2.1围护结构热流量的计算围护结构热流量通常是由于库内外存在温差和外墙受太阳辐射热作用，通过冷间的墙体，地面，屋顶传入的热量进入冷间后消耗的冷量。

根据围护结构传热引起的热流量1Φ计算公式1()w n KAa t t Φ=- （3-3） 式中：1Φ——围护结构热流量，单位为W ；K ——围护结构的传热系数，单位为W/（㎡·℃）； A ——围护结构的传热面积，单位为㎡；a ——围护结构两侧温差修正系数，按围护结构类别和所处位置而定； w t ——围护结构外侧的计算温度，单位为℃； n t ——围护结构内侧的计算温度，单位为℃。

于：《制冷工艺设计》——围护结构传热引起的热流量1Φ （1—4） 以一号冻结间的西外墙为例进行计算 （1）确定传热系数K 根据传热系数的计算公式11111mi i w i nK R a ξλα===++∑ （3—4） 式中w a 、n α——外、内表面的表面传热系数，单位为)W/（㎡·℃）；i ξ——平壁各结构层厚度，单位为m ； i λ——材料的热导率，单位为W/（m ·℃)；0R ——各结构层总传热阻。

于：《制冷工艺设计》——冷间围护结构的传热系数K （1—5）查《制冷工艺设计》 表1-8得w a =23 W/（㎡·℃），n α=8W/（㎡·℃）；查《制冷工艺设计》附表10，得聚氨酯的热导率 i λ=0.031W/（m ·℃) 将以上各值代入公式计算得K=0.172W/（㎡·℃） （2）确定传热面积A西外墙长7.35m ，高3,375m ，则传热面积A=7.35×3.375=24.81m ² （3）确定温差修正系数ɑ查《制冷工艺设计》表1-7得温差修正系数ɑ=1.05 本次设计的室外计算温度w t =31℃，室内计算温度n t =-23℃将以上各值代入公式（3-3）计算得1 =241.96W 用相同的方法计算其他冷间，并将结果填入下表表3-1 围护结构热流量计算表3.2.2货物热流量的计算货物热流量是指食品在冷加工过程中的冷却热流量和鲜活食品的呼吸放出的热量和。