小型冷库课程设计学院：环境与能源工程学院专业：热能与动力工程姓名：张智勇崔东方方姚刘静虞剑指导老师：王庚2014年12月目录一、课程设计题目 (3)二、课程设计程序和内容 ................................................ 错误！未定义书签。

1、计算库体尺寸 ........................................................ 错误！未定义书签。

2、库内外计算温度的确定 ........................................ 错误！未定义书签。

3、隔热板校核计算 .................................................... 错误！未定义书签。

4、库体热负荷计算 (5)5、冷却设备负荷和机械负荷的计算 (7)6、制冷剂的选择 (8)7、冷却设备的选择 (8)8、压缩冷凝机组的选择 (8)三、主要参考资料 (9)一、课程设计题目设长沙地区某批发市场需建造一个小型冷库，冷藏食品为篓装大白菜，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1）篓装大白菜冷藏库库容计算 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； 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；冷藏食品为篓装大白菜，冷藏量为6t ，查表1-1得=ρ230kg/m 3＝0.23t/m 3，则48.436.023.06=⨯==ρηGV 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（即库温）是由食品冷加工工艺条件、食品种类、储藏期限库内计算温度tn等确定的。

对于生鲜水果、蔬菜及鲜蛋等食品，其库温一般在-2～0℃；对于鱼、肉禽类等食品，库温一般在-18℃；对于冻结库，库温一般在-25℃。

库外计算温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，度tw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。

该冷库所在地是长沙，库外温度取36℃。

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长沙的环境温度取36℃，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nw K αλδα111++==0.27W/（㎡·K ）则冷库外表面温度1120.27()36(361)34.758w w k t t t t a =--=-⨯+=℃ 若福州地区空气的相对湿度最高取为85%，则可查得露点温度为33.1℃，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，对长沙地区，根据冷库设计规范取h t =36℃； m t ——库内设计温度，m t =5℃ A ——冷藏库的总面积。

表1-3 果蔬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/㎡21.067.02021.0621.8721.87温差/℃292929292929传热系数/[W/(㎡·K)]0.270.270.270.270.270.27换热量/W 164.954.970164.9171.24171.24727.18我国冷库设计标准规定)(/11m h A t t K A Q q -==应在11.6～14.0W/㎡之内，该设计的A q 1基本符合标准的规定。

2）食品热计算食品热计算式：24)(212h h G Q -=式中，G ——冷库存储量，单位为kg/d ； 1h ——食品进冷库时的比焓； 2h ——食品降温后的比焓。

将相关数据代入计算式，结果如表1-6所示 表1-6 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 果蔬库 60004002907.643）换气热对于蔬菜、水果和蛋类的冷藏库，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m ³；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/m ³；w h ——库外新鲜空气比焓，单位为kj/kg ，按规定应采用夏季通风温度、相对湿度时的比焓；n h ——冷藏库中空气的比焓，单位为kj/kg 。

计算结果如表1-7所示。

表1-7 换气次数计算结果 库名 库内容积/m 3 空气密度/(kg/m 3) 库内空气质量/kg 换气次数 室内空气焓(kj/kg) 冷却后空气焓(kj/kg)换气热/kW 果蔬库 48 1.15 55.2 3 112.7 19 0.184)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)(4.0314Q Q Q +⨯==0.4×（0.73+0.18）=0.36KW 。

总的传热计算如表1-8所示表1-8 总的传热计算 库名 t m t 0 Q 1 Q 2 Q 3 Q 4 Q 总 鲜蛋冷藏库5360.737.640.180.368.915、冷却设备负荷和机械负荷的计算冷藏库冷却设备负荷的计算式：1234()S Q P Q Q Q Q =+++式中，P ——安全系数，P =1.1～1.5。

，这里确定安全系数为1.2。

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1个库房，取1；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。

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1-9所示。

表1-9 冷却设备负荷和机械负荷计算汇总表库名 Q 1 Q 2 Q 3 Q 4 Q S Q J鲜蛋冷藏库 0.73 7.64 0.18 0.36 10.696.22536、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。

氨作为制冷剂价格低廉，来源充足。

对大气臭氧层无破坏作用。

7、冷却设备的选择本冷库选择冷风机为冷却设备。

前一部分已经技计算出冷库的冷却设备负荷S Q 为 果蔬库10.69KW 。

根据冷却设备负荷选择深圳某公司生产的DL 系列风机。

本库选择DL-11.2/55型号的风机一台（额定制冷量11.2KW ），冷风机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的机械负荷为 6.23KW 。

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 /='=6.23/0.6=10.38KW 。

可以选择某厂生产的SCY-05A 型水冷机组，其名义制冷量是13.95KW 。

该机组的参数实在冷却水入口温度为30℃出口温度为35℃条件下测定的。

而现在工作环境有所变化，可根据企业的资料进行修正。

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5.《制冷与低温装置》吴业正主编高等教育出版社6.《制冷技术与应用》贺俊杰主编中国建筑工业出版社7.《冷库技术》余华明主编人民邮电出版社。