安徽建筑大学环境与能源工程学院课程设计计算说明书课题名称：小型冷库课程设计院系：环境与能源工程学院专业：热能与动力工程组号：1组组员：韦佳平，朱顺，芮小红，罗士莹，李哲申指导老师：***2014年12月8日至2014年12月21日共2周目录：一、课程设计题目 (1)二、课程设计程序和内容 (1)1、计算库体尺寸 (1)2、库内外计算温度的确定 (2)3、隔热板校核计算 (2)（1）防潮校核 (2)（2）凝露计算 (3)4、库体热负荷计算 (3)（1）渗入热计算 (3)（2）食品热计算 (4)（3）换气热 (5)（4）操作热计算 (5)5、冷却设备负荷和机械负荷的计算 (6)（1）冷却设备负荷计算 (6)（2）机械负荷计算 (6)6、制冷剂的选择 (7)7、冷却设备的选择 (7)8、压缩冷凝机组的选择 (7)9、空气分离器的选择 (8)10、集油器的选择 (8)11、低压循环桶的选择 (8)12、紧急泄氨阀的选择 (8)三、主要参考资料 (9)一、课程设计题目设合肥地区某批发市场需建造一个小型冷库，共有一库：为高温冷藏库，冷藏食品为篓装鲜蛋，库温5℃，库存量6吨；试为该批发市场设计满足上述要求的小型冷库。
二、课程设计程序和内容1、计算库体尺寸冷藏库容积按公式计算:G=V ρη式中，ρ——冷藏食品的密度，单位为kg/m 3；η——容积利用系数，土建冷库取0.4，装配式冷库取0.6，本设计为小型装配式冷库；G ——冷藏库的计算吨位，单位为kg ；V ——冷藏库容积，单位为kg/m 3；该库冷藏量为6t ，查表1-1得=ρ230kg/m 3＝0.23t/m 3，则48.436.023.06=⨯==ρηG V m 3 根据表1-2所示的规格，取冷库类型为ZL-48S,库容48m 3，库板厚度100mm ，库体尺寸为8.1m×2.7m×2.6m 。
2、库内外计算温度的确定库内计算温度t n（即库温）是由食品冷加工工艺条件、食品种类、储藏期限等确定的。
对于鲜蛋等食品，其库温一般在5℃左右。
库外计算温度t w应考虑当地最恶劣气候条件时的温度，但也要考虑选用制冷设备的经济性，在计算时，应以国家有关冷库规范中查取的数据作为库外计算温度。
该冷库所在地是合肥，库外温度取35℃。
3、隔热板校核计算我国生产的隔热板的厚度有50mm、75mm、80mm、100mm、125（或120）mm、150mm、200mm等多种规格。
对于小冷库一般采用100～150mm范围内的规格，在前面的库体选择中我们已经选择了100mm这种类型的库板，现在进行隔热和防潮的校核计算。
（1）防潮校核如前所述，隔热板两边都是防潮性能极好的钢板或喷塑铝板等，因此不需要进行防潮校核。
（2）凝露计算冷库库板凝露温度计算同电冰箱。
首先确定冷库所在地合肥的环境温度取35℃，并取库板外壁的对流换热系数w α为8w/（㎡·K ）。
库内因准备采用冷风机作蒸发器，取对流换热系数n α为23w/（㎡·K ）,板厚δ=100mm ，传热系数λ=0.028w/（m·K ），则库板综合传热系数K 为n w K αλδα111++==0.27W/（㎡·K ）则高温库外表面温度1120.27()35(355)33.998w w k t t t t a =--=-⨯-=℃ 若合肥地区空气的相对湿度最高取为76%，则可查得露点温度为30.049℃，则外表面温度确定高于露点温度。
4、库体热负荷计算（1）渗入热计算因为冷库准备顶上设凉棚，四周设遮阳，所以计算时可以不考虑太阳辐射热引起的渗入热量。
渗入热量仅为库内外温差渗入的热量。
冷藏库渗入热计算式：)(1m h t t KA Q -=式中，h t ——库外计算温度，对合肥地区，根据冷库设计规范取h t =35℃； m t ——库内设计温度，m t =5℃A ——冷藏库的总面积，因冷藏库有一内墙与蛋乳类高温冷藏库相邻，可略去它的传热量。
篓装鲜蛋冷藏库的传热计算分别见表1-3。
表1-3 蛋乳高温冷藏库的传热计算项目前板面积左侧面积右侧面积后板面积顶板面积底板面积总传热量板面积/㎡21.067.027.0221.0621.8721.87温差/℃303030303030传热系数/[W/(㎡·K)]0.270.270.270.270.270.27换热量/W 170.58656.86256.862170.586177.147177.147809.191.83027.0)(/11=⨯=-=='m h A t t K A Q q w/㎡总的渗入热为809.19w=0.81kw 。
（2）食品热计算食品热计算式：360024)(212⨯-=h h G Q式中，2Q ——食品热， kw ；G ——冷库存储量， kg/d ；1h ——食品进冷库时的比焓，kj/kg ；2h ——食品降温后的比焓，kj/kg 。
将相关数据代入计算式，24.9360024）252385（60002=⨯-⨯=Q kw结果如表1-4所示表1-4 食品热计算结果库名库存量/（kg/d）进库焓/（kj/kg)冷冻后焓/（kj/kg）食品热/kw蛋乳库60003852529.24（3）换气热对于篓装鲜蛋的冷藏库，需要定时换气，现认为每天换气次数为3次，则换气热3Q （单位为kw ）为)243600/()(3⨯-=n w m h h Vn Q ρ式中，V ——冷藏库的容积，单位为m³；n ——冷藏库每昼夜所需的换气次数，取3次；m ρ——冷藏库空气的密度，单位为kg/m³；w h ——库外新鲜空气比焓，单位为kj/kg ，按规定应采用合肥夏季通风温度、相对湿度时的比焓；n h ——冷藏库中空气的比焓，单位为kj/kg 。
将数据带入计算式，3483 1.15106.5115.44/(360024)0.18Q =⨯⨯⨯-⨯=（）kw结果如表1-5示。
表1-5 换气次数计算结果库名库内容积/m³空气密度/（kg/m³）库内空气质量/kg 换气次数室外空气焓/（kj/kg）冷却后空气焓/（kj/kg）换气热/kw蛋乳库48 1.1555.23106.5115.440.18总的换气次热3Q =0.18+0.21=0.39kw 。
（4）操作热计算对于操作热，包括动力热量、照明热、工人操作热量和开门渗入热，由于冷库系统还没有选配，因此很难确定其相关的数据，因此采用近似算法，即)()4.0~1.0(314Q Q Q +⨯=这里取396.0）18.081.0（4.0)(4.0314=+⨯=+⨯=Q Q Q kw 。
总的传热计算如表1-6所示表1-6 总的传热计算库名t m t 0Q 1Q 2Q 3Q 4ΣQ 蛋类冷藏库5350.819.240.180.39610.6265、冷却设备负荷和机械负荷的计算（1）冷却设备负荷计算冷藏库冷却设备负荷的计算式：)(4321Q Q Q Q P Q S +++=式中，P ——安全系数，P =1.1～1.5，这里确定安全系数为1.2。
代入数值，751.12626.102.1=⨯=S Q kw（2）机械负荷计算机械负荷计算式：R Q n Q n Q n Q n Q J )(44332211+++=式中，1n ——维护结构渗入热季节修正系数，取1；2n ——食品热折减系数，通常冷却物冷藏间取0.3～0.6，冻结物冷藏间取0.5～0.8，这里的3个冷库全部取0.6；3n ——同期换气系数，宜取0.5～1.0（一般每日换气次数越多取值越小），这里取0.8；4n ——冷间操作热折算系数，对于只有一个库房的取1,2～4个库房的取0.5,5个库房以上的取0.4，这里只有3个库房，取0.5；R ——制冷装置和管道等冷损耗补偿系数，直接冷却系统R =1.07，间接冷却系统R =1.12，这里取1.07。
代入数值，377.707.1)396.0118.08.024.96.081.01(=⨯⨯+⨯+⨯+⨯=J Q kw 冷却设备负荷计算结果将作为冷却设备（冷风机）的选择依据，机械负荷将作为压缩冷凝机组的选择依据，计算结果如表1-7所示。
表1-7 冷却设备负荷和机械负荷计算汇总表库名Q 1Q 2Q 3Q 4Q S Q J 蛋乳冷藏库0.819.240.180.39612.7517.3776、制冷剂的选择根据冷库制冷剂的选择规律，选择氨作为该冷库的制冷剂。
7、冷却设备的选择本冷库的库房选择冷风机为冷却设备。
前一部分已经技计算出一个冷库的冷却设备负荷S Q 为12.751kw 。
根据冷却设备负荷选择上海佳锋制冷设备有限公司生产的DD 系列风机。
选择DD-15.9/80（额定制冷量15.9kw ）。
冷风机全部采用电加热融霜方式。
8、压缩冷凝机组的选择前面已经计算得到冷库总的机械负荷为7.377kw 。
根据b Q Q J /='，并选择b =0.6，则压缩冷凝机组的制冷量应为b Q Q J /='=7.377/0.6=12.295kw 。
可以选择大连大冷冷冻机厂生产的LN2AZ10-1 型水冷压缩冷凝机组，其名义制冷量是26.7kw 。
9、空气分离器的选择根据制冷机组的型号和设计规范，选择大连大冷冷冻机厂配套生产的KF-32型空气分离器。
10、集油器的选择根据制冷机组的型号和设计规范，选择大连大冷冷冻机厂配套生产的JY-150型集油器。
11、低压循环桶的选择根据制冷机组的型号和设计规范，选择莱芜市图腾制冷设备有限公司的CDCA-3.0型低压循环桶。
12、紧急泄氨阀的选择根据制冷机组的型号和设计规范，选择大连大冷冷冻机厂配套生产的XA-100型紧急泄氨阀。
三、主要参考资料1.《冷库设计规范GB50072-2010》主编部门：中华人民共和国商业部2.《全国主要城市室外气象参数表》3.《冷库制冷工艺设计》李敏主编机械工业出版社4.《小型制冷装置设计指导》吴业正主编机械工业出版社9。