小型冷库设计方案
小型装配式冷库设计方案
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一、工程概况
在柳州水果农贸市场的仓库里建造一个小型装配式冷库，为高温冷藏库，用来保鲜苹果(早熟)，库温为0～4℃，相对湿度是85%，经24h把温度从32℃降到0℃。该冷库的库存量为10t，每天进货量为0.5t。仓库层顶为通风阁楼，并无隔热层。库体材料采用100mm厚聚苯乙烯泡沫板；底部采用100mm厚高密度聚苯乙烯泡沫板，上覆高标号钢筋混凝土。
表1-3DL吊顶冷风机参数
型号
名义换热量
(Kw)
△t=7℃
冷却
面积
m2
管
容积
dm3
风机
融霜电热器
外型尺寸mm
风量
m3/h
直径
Фmm
射程
m
电机
功率
w
功率
KW
电压
V
DL-4.3/20
4.28
20
3.9
3400
330
10
2×90
2.4
220
1620*330*425
图1
2、制冷机组选型
本方案的制冷机组选用法国丹佛斯美优乐全封闭风冷压缩冷凝机组，丹佛斯美优乐原装高配置压缩冷凝机组符合现在和将来的关于性能、噪声、紧凑制造质量以及与生态标准一致的要求。为各种用途而特殊设计的整机，具有宽广的运转工况，为了保证产品具有长的寿命，所有零件都有高的品质且系精密加工。有点有：整机的特殊设计使压机内的电机100%由吸气冷却（外形图如图2所示）。根据机械负荷选择机组型号是GM(Z)-28的机组，机组的技术参数见表1-4。
二、计算库体尺寸
冷藏库容积按公式计算
G=
式中： ——冷藏食品的密度，单位为kg/m3；
——容积利用系数，土建冷库取0.4，装配式冷库取0.6；
G——冷藏库的储藏量，单位为kg；
V——冷藏库容积，单位为kg/m3；
冷藏食品为蔬菜，冷藏量为10吨，查表1-1得 230kg/m3＝0.23t/m3，则
V=G/（ ）=10/0.23×0.6=72m3
155
135
因此Q3=72×3×135×1/24×1/3.6=337.5W
五、设备负荷计算
1.冷却设备负荷QS计算
Qs= Q1+PQ2+Q3
式中：Q1——围护结构热流量1670.8W；
P——货物热流量系数，对于货物不经冷却直接进入冷藏间的冷却物冷藏间，P=1.3；
Q2——货物热流量997.4W；
Q3——通风换气热流量337.5W。
因此Qs=1670.8+1.3×997.4+337.5=3304.92W
2.机械负荷QJ计算
因为只有一个库，因此机械负荷能够用下面的公式计算：
QJ=1.2Qs
式中：1.2 ——安全系数；
Qs——设备负荷。
因此QJ=3304.92×1.2=3965.904 W
六、设备选型
1、冷却设备选型
本方案的冷却设备采用的是冷风机，因为是高温冷藏库因此选用DL吊顶冷风机。DL系列吊顶式冷风机产品特点：其蒸发器采用了薄壁钢管与冲孔二次翻边一次成形的高效铝翅片经机械胀管而成，具有高的传热效率，选用的风机防潮湿、风量大、噪声低、运转平稳可靠；壳体采用了优质钢板和喷塑工艺、耐腐蚀、外形平整、美观、大方。根据冷却设备负荷QS，因此选用DL-4.3/20（外形图如图1所示），DL吊顶冷风机技术参数见表1-3。该冷风机的进液管径为12mm，回气管径为19mm,排水管径为25mm。
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，见课本《制冷工艺设计》P13的表1-7，可得a=1.20
tw–tn——环境温度与库温的温差（℃）
K=1/R0
其中R0=1/aw+δ/λ+1/an
式中：aw、an——外、内表面的表面传热系数[W/(m2·℃)]，冷库围护结构表面传热系数见课本《制冷工艺设计》P14的表1-8，可得aw=12W/(m2·℃)an=18W/(m2·℃)；
λ——材料热导率[W/(m·℃)]见课本《制冷工艺设计》附表10得聚苯乙λ=0.047 W/(m·℃)；
δ——平壁结构层厚度（m）为0.1 m。
R0=1/12+0.1/0.047+1/18=2.2664m2·℃
K=1/2.2664=0.44W/(m2·℃)
因此Q1=0.44×117.2×1.20×（31-4）=1670.8W
h1——货物在库房内初始降温时的比焓，见课本《制冷工艺设计》附表12为403.9kJ/kg；
h2——货物在库房内终止降温时的比焓，见课本《制冷工艺设计》附表12为271.9kJ/kg；
t——对冷藏间取24h。
因此Q2=500×（403.9-271.9）/3.4×24 +500×(0.193+0.019)/2+(10000-500)×0.019=997.4W
3、通风换气热流量Q3
Q3=V×n×∆h×1/24×1/3.6
式中：V——库容量m3；
∆h——环境与库内空气的焓差kJ/ m3见表1-2；
n——24h换气次数能够采用2~3次。
表1-2环境与库内空气的焓差kJ/ m3
库温/°C
-20°C以下
-20~--2°C
-2~10°C
焓差∆h/（kJ/kg）
185
2、货物热流量Q2
Q2=m(h1-h2)/3.6t+m(Q′+ Q′′)/2+(m2-m) Q′′
式中：m——每天进货量为500kg；
m2——冷却物冷藏间的冷藏质量10000kg；
Q′——货物冷却初始温度时单位质量的呼吸热，见课本《制冷工艺设计》P17的表1-11为0.193W/kg；
Q′′—— 货物冷却终止温度时单位质量的呼吸热，见课本《制冷工艺设计》P17的表1-11为0.019W/kg；
库外计算温度tw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。该冷库所在地是柳州，库外温度取31℃。
四、热流量计算
1.围护ห้องสมุดไป่ตู้构热流量Q1
Q1=KAa（tw–tn）
式中：K——围护结构传热系数W/ (℃·m2)；
A——围护结构的传热面积（m2），由库房尺寸得是117.2 m2；
因此可得库体尺寸为6.0m×5.0m×2.6m。
表1-1 食品的平均密度表
名称
平均密度（kg/·m-3）
名称
平均密度（kg/·m-3）
冻猪肉
375
冻羊肉
300
冻牛肉
400
冻鱼
450
箱装新鲜水果
230
罐头食品
600
听装冰蛋
550
箱装冻家禽
350
三、设计参数
库内计算温度tn（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。对于苹果，其库温为0～4℃；相对湿度为85%。