200 噸土建果蔬冷藏庫(kù)課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　課 程 設(shè) 計(jì)</p><p>　　設(shè)計(jì)題目 200 噸土建果蔬冷藏庫(kù) </p><p>　　姓 名 </p><p>　　院（系） 機(jī)電工程學(xué)院熱能與動(dòng)力工程系</p><p>　　專業(yè)班級(jí) </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p&

2、gt;<p><b>　　指導(dǎo)教師 </b></p><p>　　時(shí) 間 2012.11.25</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1目錄………………………………………………………………………………………………2</p><p>　　2原

3、始資料………………………………………………………………………………………4</p><p>　　2.1建筑概況…………………………………………………………………………………4</p><p>　　2.2設(shè)計(jì)依據(jù)…………………………………………………………………………………4</p><p>　　2.2.1氣象參數(shù)………………………………………………………………………

4、………4</p><p>　　2.2.2設(shè)計(jì)參數(shù)………………………………………………………………………………4</p><p>　　2.3 主要符號(hào)、單位說(shuō)明……………………………………………………………………4</p><p>　　3 制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案概述………………………………………………………………………12</p><p>　　3.1

5、制冷系統(tǒng)流程…………………………………………………………………………</p><p>　　3.2蒸發(fā)溫度回路的劃分…………………………………………………………………….12</p><p>　　3.3系統(tǒng)的供液方式………………………………………………………………………….12</p><p>　　3.4冷卻水方式………………………………………………………………………

6、…………12</p><p>　　3.5 融霜方式…………………………………………………………………………13</p><p>　　3.6自動(dòng)控制方法………………………………………………………….</p><p>　　4 機(jī)房的機(jī)器、設(shè)備的布置情況………………………………………………………………</p><p>　　5 庫(kù)房特征…………………

7、……………………………………………………………</p><p>　　6 設(shè)計(jì)計(jì)算書………………………………………………………………………</p><p>　　6.1 設(shè)計(jì)依據(jù)…………………………………………………………………………</p><p>　　6.2制冷負(fù)荷計(jì)算…………………………………………………………………</p><p>　　6

8、.3庫(kù)房冷卻設(shè)備負(fù)荷Qq…………………………………………………………………………</p><p>　　6.4機(jī)械負(fù)荷Qj…………………………………………………………………………</p><p>　　7 機(jī)器設(shè)備的選型計(jì)算………………………………………………………………………</p><p>　　7．1制冷循環(huán)參數(shù)的確定……………………………………………………………

9、……</p><p>　　7.2制冷壓縮機(jī)的選型計(jì)算…………………………………………………………………</p><p>　　7.3冷卻水系統(tǒng)的選型計(jì)算…………………………………………………………………</p><p>　　7.4冷卻設(shè)備的選型計(jì)算…………………………………………………………………</p><p>　　7.5節(jié)流閥的選型計(jì)算……

10、……………………………………………………………</p><p>　　7.6輔助設(shè)備的選型計(jì)算…………………………………………………………………</p><p>　　8系統(tǒng)管道設(shè)計(jì)…………………………………………………………………</p><p>　　8.1管徑的選擇…………………………………………………………………</p><p>　　8.2

11、管材的選用…………………………………………………………………</p><p>　　8.3管道的伸縮和補(bǔ)償…………………………………………………………………</p><p>　　8.4管道的隔熱…………………………………………………………………</p><p>　　9 設(shè)計(jì)總結(jié)…………………………………………………………………</p><p>

12、　　10 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………</p><p><b>　　2原始資料</b></p><p><b>　　2.1建筑概況</b></p><p>　　土建庫(kù)的主體一般為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或混合結(jié)構(gòu)。其維護(hù)結(jié)構(gòu)屬于重體性結(jié)構(gòu)，熱惰性大，易于穩(wěn)定。</p><p>　

13、　地點(diǎn)在廣州市，冷庫(kù)僅含冷卻物冷藏間，用于冷藏水果和蔬菜，設(shè)計(jì)室溫要求為+3℃。冷間要求設(shè)置均勻送風(fēng)管。貨物紙箱包裝。所以只需設(shè)計(jì)冷藏庫(kù)，相對(duì)較簡(jiǎn)單。</p><p>　　在設(shè)計(jì)中有確定冷庫(kù)容積及尺寸；確定各圍護(hù)結(jié)構(gòu)層；冷負(fù)荷計(jì)算；制冷系統(tǒng)各設(shè)備選型；以及庫(kù)房平面圖及制冷系統(tǒng)原理圖。</p><p>　　設(shè)計(jì)中采用的是壓縮式制冷，它是根據(jù)制冷原理將壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器，以及為了使

14、制冷效能更高、運(yùn)行更安全的輔助設(shè)備（如油分離器、貯液器、氣液分離器、集油器、放空氣器、閥件、儀表等）用管道連接組成的一個(gè)閉合制冷循環(huán)。</p><p><b>　　2.2設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p><b>　　2.2.1氣象參數(shù)</b></p><p><b>　　2.2.2設(shè)計(jì)參數(shù)</b>&l

15、t;/p><p>　　冷藏間設(shè)計(jì)溫度：+3℃</p><p>　　2.3 主要符號(hào)、單位說(shuō)明</p><p>　　符號(hào) 名稱 國(guó)際單位 常用單位</p><p>　　冷（熱）負(fù)荷 W </p><p>　　

16、K 傳熱系數(shù) </p><p>　　N 功率 w</p><p>　　壓差 Pa</p><p>　　流量 </p><p>　　t 溫

17、度 </p><p>　　流速 </p><p>　　動(dòng)力粘滯系數(shù) </p><p>　　導(dǎo)熱率 </p><p>　　密度 </p><p>　　d 直

18、徑 m</p><p>　　L 長(zhǎng)度 m</p><p>　　g 重力加速度 </p><p>　　C 比熱 </p><p>　　相對(duì)濕度

19、 %</p><p>　　A 面積 </p><p><b>　　效率</b></p><p>　　焓值 </p><p>　　厚度 m</p><p>

20、;　　圍護(hù)結(jié)構(gòu)溫度修正系數(shù)</p><p>　　比容 </p><p>　　3 制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案概述</p><p>　　3.1 制冷系統(tǒng)流程</p><p>　　由空氣分離器出來(lái)的低壓蒸汽被低壓制冷劑壓縮機(jī)吸入后壓縮至中間壓力，被壓縮后的過(guò)熱蒸汽進(jìn)入中間冷卻器，被來(lái)自膨脹閥的液態(tài)制冷劑冷卻至飽和狀態(tài)，在經(jīng)過(guò)

21、高壓制冷劑壓縮機(jī)繼續(xù)壓縮。經(jīng)高壓壓縮機(jī)出來(lái)的氨氣經(jīng)過(guò)油分離器，分離出氨氣和油。其中油就進(jìn)入到集油箱里面。氨氣則進(jìn)入到冷凝器中，兩個(gè)冷凝器與高壓貯液器中設(shè)置了均壓管（平衡管）使兩個(gè)設(shè)備壓力平衡利用液位差將冷凝器的液體流入貯液器。放空管和放油管分別與空氣分離器和集油器相連通。一部分壓縮至低壓壓縮機(jī)壓縮。一部分進(jìn)入到回液器中，經(jīng)過(guò)回液器中的熱氨沖霜供氣管在進(jìn)入到冷凝器中形成一個(gè)循環(huán)。</p><p>　　經(jīng)過(guò)冷凝器出來(lái)

22、的高壓的氨液利用液位差將液體壓入高壓貯液器中，其中高壓貯液器中設(shè)置了有壓力表、安全閥、泄氨口等。</p><p>　　其中來(lái)自冷凝器的混合氣體就進(jìn)入到了空氣分離器中，經(jīng)過(guò)中間冷卻器出來(lái)氨液經(jīng)過(guò)節(jié)流閥進(jìn)入空氣分離器。經(jīng)分離的氨氣通過(guò)低壓貯液器循環(huán)桶進(jìn)入到低壓壓縮機(jī)。其中低壓貯液循環(huán)桶中設(shè)置了出氣管、出液管（它與集油箱連通）、安全閥、壓力表。其中一部分經(jīng)回氣管進(jìn)入到氨泵中，從中間冷卻器中出來(lái)的氨液經(jīng)過(guò)過(guò)濾器進(jìn)入到低壓

23、貯液循環(huán)桶中，其中的氨液通過(guò)熱氨沖霜回氣管進(jìn)入到分液器中。而從低壓貯液循環(huán)器中排液的經(jīng)過(guò)濾器進(jìn)入到氨泵中，最后在進(jìn)入到分液器中。 </p><p>　　3.2蒸發(fā)溫度回路的劃分 </p><p>　　庫(kù)房為單一的冷卻物冷藏間，系統(tǒng)就只有一個(gè)溫度回路，不用劃分。</p><p>　　3.3系統(tǒng)的供液方式</p><p>　　氨泵供液系統(tǒng)的特點(diǎn)

24、：</p><p>　?。?）由于蒸發(fā)器內(nèi)氨液流量遠(yuǎn)大于蒸發(fā)量。制冷劑有較高的流速和更大的濕周，在蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑　大體上呈“霧環(huán)流”，這樣既加強(qiáng)了蒸發(fā)器內(nèi)表面的熱交換強(qiáng)度又減輕了潤(rùn)滑油對(duì)管壁的污染程度，從而使蒸發(fā)器全部換熱面積得以比較充分的發(fā)揮作用。提高了蒸發(fā)器的實(shí)際換熱量。</p><p>　?。?）氨泵強(qiáng)制輸送氨液，蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑流量大，進(jìn)液壓力高，對(duì)蒸發(fā)回路復(fù)雜、　流程長(zhǎng)、蒸發(fā)器高差

25、大的情況仍能夠確保蒸發(fā)器有比較均勻的供液。</p><p>　?。?）循環(huán)桶的體積大，提供了充分的氣液分離條件，雖然進(jìn)氣管有數(shù)倍于蒸發(fā)量的二次液體進(jìn)入，壓縮機(jī)仍然能夠吸入干飽和蒸汽，在確保循環(huán)桶正常工作液面的情況下不會(huì)出現(xiàn)濕壓縮。</p><p>　?。?）循環(huán)桶可以兼做排液桶，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)和融霜操作程序，通過(guò)融霜過(guò)程自蒸發(fā)器沖霜回的潤(rùn)滑油與由供液管中的氨液帶入的潤(rùn)滑油大部分在循環(huán)桶中沉積下

26、來(lái)，由循環(huán)桶下部的放油管放出，減少了進(jìn)入蒸發(fā)器的機(jī)會(huì)。</p><p>　?。?）設(shè)備和調(diào)節(jié)站均集中于制冷機(jī)房?jī)?nèi)，便于操作和集中管理。由于循環(huán)桶直徑大、液面穩(wěn)定，加之氨泵啟閉和保護(hù)簡(jiǎn)單很容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。</p><p>　　直接膨脹式供液的特點(diǎn)：</p><p>　　1.利用了高壓液體能量，減少了無(wú)功損耗。</p><p>　　2.由于設(shè)備

27、少，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，一次投資低于其他系統(tǒng)。</p><p>　　3.高壓液體節(jié)流過(guò)程中的閃發(fā)氣體被送入蒸發(fā)器內(nèi)影響傳熱效果。</p><p><b>　　重力供液的特點(diǎn)：</b></p><p>　　1.高壓氨液節(jié)流后產(chǎn)生的閃發(fā)氣體被徹底分離，進(jìn)入蒸發(fā)器的是完全的液體，避免了閃發(fā)氣體對(duì)傳熱的影響。</p><p>　　2.液柱

28、高度影響蒸發(fā)溫度。</p><p>　　由以上的分析可知，氨泵供液制冷系統(tǒng)比直接膨脹供液或重力供液系統(tǒng)要優(yōu)越的多，所以，選用這種供液方式。</p><p>　　3.4冷卻水方式 </p><p>　　采用一般生活用水并進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)，節(jié)約用水。</p><p>　　3.5 融霜方式 </p><p>　　凍結(jié)間和冷藏

29、間設(shè)有熱氨融霜，平時(shí)采用人工掃霜。熱氨融霜前應(yīng)停止向融霜冷間供液，以減少蒸發(fā)器的排液量。</p><p>　　沖霜時(shí)，蒸發(fā)器內(nèi)的氨液全部排入排液桶，沖霜完畢后液體可通過(guò)加壓，使氨液進(jìn)入低壓循環(huán)桶繼續(xù)向冷間供液。</p><p>　　3.6　自動(dòng)控制方法</p><p><b>　　（1）液位控制</b></p><p>

30、　　每個(gè)低壓循環(huán)桶裝設(shè)兩套UQK-40型遙控液位計(jì)，如下圖所示，其中一套UQK-40與供液電磁閥ZCL-25YB配套，以維持低壓循環(huán)桶的正常液面（30％～35％）。另一套UQK-40起安全保護(hù)作用，當(dāng)桶內(nèi)液位內(nèi)超過(guò)高液位（70％）時(shí)報(bào)警，并與壓縮機(jī)電機(jī)線路連鎖，經(jīng)延時(shí)切斷電源，做事故停車。</p><p><b>　　圖3-1</b></p><p><b>

31、;　　（2）流量旁通</b></p><p>　　氨泵排出管道上裝設(shè)ZZRP-32旁通閥，以旁通多余的流量，避免出現(xiàn)蒸發(fā)器中液面升高，庫(kù)房溫度反而難以降溫，又增加動(dòng)力消耗的不正?，F(xiàn)象的出現(xiàn)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般把旁通閥調(diào)至泵的排出管壓力表讀數(shù)與低壓循環(huán)桶的壓力表讀數(shù)的差值為0.24～0.27MPa，當(dāng)泵的排除壓力超高時(shí)，旁通閥開啟。</p><p><b>　　（3）氨泵保

32、護(hù)</b></p><p>　　屏蔽泵不能斷液，并且對(duì)氣體特別敏感，液位波動(dòng)或壓力剝奪能引起氣蝕而導(dǎo)致斷液。因此，須設(shè)置壓差保護(hù)器（CWK-11），用以控制進(jìn)出口壓差，壓差（壓差取50～60kPa）低于某一調(diào)定值時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，停止氨泵運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p>　　4 機(jī)房的機(jī)器、設(shè)備的布置情況</p><p>　　機(jī)房分成機(jī)器間和設(shè)備間兩部分。 <

33、;/p><p>　　1.制冷壓縮機(jī)安裝在機(jī)房?jī)?nèi)，儀表盤應(yīng)面向主要操作通道；</p><p>　　2.油分離器可隨壓縮機(jī)安裝；</p><p>　　3.冷凝器安裝在室外離機(jī)房出入門較近的地方；</p><p>　　4.高壓貯液器布置在室外靠近冷凝器，且安裝高度應(yīng)與冷凝器配合，保證液體自流進(jìn)入；</p><p>　　5.油分離

34、器應(yīng)根據(jù)冷凝器和高壓貯液器的標(biāo)高來(lái)布置；</p><p>　　6.總調(diào)節(jié)站設(shè)在機(jī)器間便于觀察、操作的地方；</p><p>　　7.液氨分離器設(shè)在機(jī)房之上；</p><p>　　8.低壓循環(huán)桶設(shè)在設(shè)備間利用金屬固定的平臺(tái)上；</p><p>　　9.氨泵布置在低壓循環(huán)桶的下面近處；</p><p>　　10.其余設(shè)備均

35、按照有關(guān)資料的要求布置。</p><p><b>　　5 庫(kù)房特征</b></p><p>　　5.1.庫(kù)房溫濕度條件 </p><p>　　室外計(jì)算溫度tw=30℃，夏季通風(fēng)室外設(shè)計(jì)計(jì)算溫度31℃，冷間設(shè)計(jì)溫度nt=+3℃，冷間設(shè)計(jì)相對(duì)濕度85%. </p><p>　　5.2冷卻設(shè)備形式 冷藏間采用干式冷風(fēng)機(jī)

36、配均勻送風(fēng)道，送風(fēng)道由水平送風(fēng)主管和噴嘴組成。</p><p>　　表3-2自然對(duì)流與有組織的冷風(fēng)循環(huán)的對(duì)比</p><p>　　5.3氣流組織形式 采用送風(fēng)管上的噴咀往兩邊噴射，由下部回到中間通道，然后回風(fēng)至門口的回風(fēng)口。</p><p><b>　　6 設(shè)計(jì)計(jì)算書</b></p><p><b>　　6.1

37、 設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>　　6.1.1冷庫(kù)的平面布置</p><p>　　該冷庫(kù)的冷藏噸位為200噸，冷藏間的容量不宜太小，一般取400噸左右，且布置近似為方形，所以只需一間冷藏間即可。</p><p>　　據(jù)公式： </p><p>　

38、　式中： G—各冷庫(kù)計(jì)算噸位（t）；</p><p>　　V1—各冷藏間的公稱體積（m3）；</p><p>　　η—冷藏間的容積利用系數(shù)；</p><p>　　s—食品的計(jì)算密度（kg/m3）</p><p>　　根據(jù)《制冷裝置設(shè)計(jì)》表2-1-4查得水果的密度（箱裝）為s =300 kg/m3，其中η=0.55。根據(jù)上式得，</p&

39、gt;<p><b>　　公稱容積：</b></p><p><b>　　冷庫(kù)高度的確定：</b></p><p>　　凈高為4.8m，堆碼高度為3.5m。冷間的堆貨有效容積為1212*60%=727.2m3，則有效使用面積為727.2/3.5=207.77㎡，則冷卻物冷藏間使用面積為207.77/0.8=259.71㎡（式中0.8

40、為修正系數(shù)）則凈長(zhǎng)和凈寬分別為20m和13m。</p><p><b>　　6.1.2設(shè)計(jì)參數(shù)</b></p><p><b>　　6.2制冷負(fù)荷計(jì)算</b></p><p>　　6.2.1維護(hù)結(jié)構(gòu)傳入熱Q1</p><p><b>　　根據(jù)公式： </b></p>

41、;<p>　　式中 K—維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)，單位W/㎡·K；</p><p>　　F—維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱面積，㎡；</p><p>　　a—維護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)溫差修正系數(shù)，查《制冷裝置設(shè)計(jì)》表2-2-2可得；</p><p>　　tw—維護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)計(jì)算溫度℃，當(dāng)計(jì)算外墻、頂棚時(shí)，按規(guī)定值??；當(dāng)計(jì)算內(nèi)墻地坪時(shí)，按鄰室溫度規(guī)定值??；</p>&l

42、t;p>　　tn—冷間設(shè)計(jì)溫度℃。</p><p>　　表1各構(gòu)造層的傳熱系數(shù)K W/(m2·C)</p><p>　　表2 各冷間圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入熱Q1計(jì)算表</p><p>　　6.2.2貨物放熱量Q2</p><p>　　式中 Q2a—食品放熱量；</p><p>　　Q2b—食品包裝材

43、料和承載工具的熱量；</p><p>　　Q2c—食品冷加工過(guò)程的呼吸熱；</p><p>　　Q2d—食品冷藏過(guò)程中的呼吸熱；</p><p>　　G′—冷間每天進(jìn)貨量（kg）；</p><p>　　h1、h2—貨物進(jìn)出冷間的焓值kJ/kg；</p><p>　　τ—貨物冷加工時(shí)間，s；</p><

44、;p>　　B—貨物包裝材料和運(yùn)載工具的重量系數(shù)；</p><p>　　Cb—包裝材料或運(yùn)載工具的比熱，kJ/kg·K；</p><p>　　t1—包裝材料或運(yùn)載工具進(jìn)入冷間時(shí)的溫度，℃；</p><p>　　t2—包裝材料或運(yùn)載工具在冷間內(nèi)降溫終止時(shí)的溫度一般為庫(kù)房設(shè)計(jì)溫度，℃；</p><p>　　q1、q2—鮮果冷卻初始、

45、終止溫度時(shí)的呼吸熱，W/ kg；</p><p>　　Gn—冷卻物冷藏間的冷藏量，kg。</p><p>　　6.2.3通風(fēng)換氣冷負(fù)荷Q3</p><p>　　式中：hn，hw—室內(nèi)外空氣的焓值，kJ/kg；</p><p>　　n—每日換氣次數(shù)，取3次；</p><p>　　V—冷間內(nèi)的凈容積，m3；</p&g

46、t;<p>　　ρn—冷間內(nèi)空氣密度，kg/ m3。</p><p>　　6.2.4電機(jī)運(yùn)行熱當(dāng)量Q4</p><p>　　式中：Ni—各電動(dòng)機(jī)的額定功率，kW；</p><p>　　ξi—各熱轉(zhuǎn)化系數(shù)，取1；</p><p>　　ρi—各電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間系數(shù)，取1。</p><p>　　6.2.5操作管理冷

47、負(fù)荷Q5</p><p>　　式中：qd—冷間每平方米地板面積照明熱量，W/㎡；</p><p>　　F—冷間地板面積，㎡；</p><p>　　V—冷間內(nèi)凈容積，m3；</p><p>　　n—每日開門時(shí)引起換氣次數(shù)；</p><p>　　hn，hw—室內(nèi)外空氣的焓值，kJ/kg；</p><p&

48、gt;　　M—空氣幕修正系數(shù)；</p><p>　　rn—冷間內(nèi)空氣容重,kg/ m3。</p><p>　　nr—操作人員數(shù)量；</p><p>　　qr—每個(gè)操作人員每秒的放熱量。</p><p>　　6.3庫(kù)房冷卻設(shè)備負(fù)荷Qq</p><p>　　式中，P—冷卻或凍結(jié)加工負(fù)荷系數(shù)，取1。</p>&

49、lt;p>　　假設(shè)冷間的單位制冷負(fù)荷為200W/t，則單個(gè)冷間Qq假設(shè)=200Gn=200×200=40000W，冷風(fēng)機(jī)的蒸發(fā)面積為：</p><p>　　選用欣業(yè)食品機(jī)械有限公司的GJL(LFJ)-250落地頂吹風(fēng)式冷風(fēng)機(jī)，蒸發(fā)面積為250平方米，該風(fēng)機(jī)配用兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，每臺(tái)機(jī)功率為2.2KW，共4.4kW，那么冷間電動(dòng)機(jī)耗冷量的計(jì)算結(jié)果見表：</p><p>　　經(jīng)校驗(yàn)，

50、各冷間假設(shè)的冷卻設(shè)備負(fù)荷Qq假設(shè)與實(shí)際計(jì)算得出的冷卻設(shè)備負(fù)荷Qq的誤差約為10%，說(shuō)明選用的冷風(fēng)機(jī)合理。</p><p><b>　　6.4機(jī)械負(fù)荷Qj</b></p><p>　　式中：R—制冷裝置管道和設(shè)備等冷量損耗補(bǔ)償系數(shù)，取1.12；</p><p>　　n1k—維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量的季節(jié)修正系數(shù)，取1.00；</p><

51、p>　　n2k—機(jī)械負(fù)荷折減系數(shù)，冷卻物冷藏間取0.5；</p><p>　　n3k—同期換氣次數(shù)，取1；</p><p>　　n4k—冷間電動(dòng)設(shè)備的同期運(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù)，冷卻物冷藏間取1；</p><p>　　n5k—冷間同期操作系數(shù)，冷卻物冷藏間取1；</p><p>　　7 機(jī)器設(shè)備的選型計(jì)算</p><p>　　

52、整個(gè)冷庫(kù)的耗冷量計(jì)算以后，便可按機(jī)器總負(fù)荷進(jìn)行選擇制冷壓縮機(jī)及所配用的設(shè)備。按這個(gè)冷庫(kù)的設(shè)計(jì)條件，確定冷凝溫度，氨液冷凝后的再冷溫度以及制冷壓縮機(jī)循環(huán)的級(jí)數(shù)，然后進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　7．1制冷循環(huán)參數(shù)的確定</p><p>　　7.1.1蒸發(fā)溫度tz的確定</p><p>　　由于蒸發(fā)器是直接布置在庫(kù)房的，一般比庫(kù)溫低8～10℃，故冷藏間取-7℃。<

53、;/p><p>　　7 .1.2冷凝溫度tl的確定</p><p>　　根據(jù)廣州地區(qū)的水文地質(zhì)條件及氣象條件，采用冷卻水循環(huán)冷卻。冷凝器的進(jìn)水溫度ts1=ts+△=28+3=31℃（其中ts為室外空氣濕球溫度，△為冷卻塔的冷幅高），冷凝器的出水溫度為ts2= ts1+2=31+2=33℃（立式冷凝器）</p><p>　　式中 △tm—對(duì)數(shù)平均溫差，取值范圍為4～6℃，

54、取4℃。由此計(jì)算出冷凝溫度為36℃。</p><p>　　7.1.3吸入溫度tx的確定</p><p>　　對(duì)氨泵供液系統(tǒng)，設(shè)計(jì)工況的吸入溫度冷藏間tx為-7℃。</p><p>　　7.1.4過(guò)冷溫度tg的確定</p><p>　　冷卻物冷藏間的過(guò)冷度tg為3℃。</p><p>　　7.1.5制冷循環(huán)壓縮機(jī)的級(jí)數(shù)確

55、定</p><p>　　這個(gè)冷庫(kù)要求冷卻物冷藏間的溫度為3℃，蒸發(fā)溫度為-10℃。</p><p>　　當(dāng)冷凝溫度為36℃時(shí)，相應(yīng)的冷凝壓力為Pl=1391.6Kpa，當(dāng)冷卻物冷藏間蒸發(fā)溫度為-10℃時(shí)，相應(yīng)的蒸發(fā)壓力為Pz=291.06Kpa。</p><p>　　按照冷凝壓力和蒸發(fā)壓力的比值考慮:</p><p>　　冷卻物冷藏間：==4

56、.78＜8，故宜采用單級(jí)壓縮制冷循環(huán)。 </p><p>　　7.2制冷壓縮機(jī)的選型計(jì)算</p><p>　　如圖1，取過(guò)冷度3℃，節(jié)流前氨液的溫度tg=33℃。根據(jù)《制冷原理與設(shè)備》附圖3查得有關(guān)參數(shù)：h0=1436.81kJ/kg；h1=1465.47kJ/kg ；h2=1748.94kJ/kg；h3=h4=283.29kJ/kg；v1=0.59664m3/kg；h2′=366.41k

57、J/kg，λ=0.74</p><p>　　查看壓縮機(jī)產(chǎn)品目錄，選用3臺(tái)4AS-10單級(jí)壓縮機(jī)，均為大連冷凍機(jī)廠出品，其性能參數(shù)如下：</p><p><b>　　校核</b></p><p><b>　　a、制冷量的校核</b></p><p><b>　　實(shí)際制冷量：</b>

58、;</p><p>　　式中∑Gc—制冷劑實(shí)際總流量，kg/s；；</p><p>　　其中，∑Vp—選用壓縮機(jī)理論總輸氣量，m3/s。</p><p>　　b、電動(dòng)機(jī)功率的校核</p><p>　　單臺(tái)壓縮機(jī)的理論功率：</p><p>　　式中h2，h1—進(jìn)排出氣體的焓值，kJ/kg。</p><

59、;p><b>　　指示功率：</b></p><p>　　式中，ηzs—指示效率，對(duì)開啟式壓縮機(jī)，按下式計(jì)算：</p><p>　　，其中：Tz、Tl—絕對(duì)蒸發(fā)溫度和冷凝溫度，K；b—系數(shù)，取0.001。</p><p><b>　　摩擦功率</b></p><p>　　式中Pm—平均摩擦壓力

60、kPa，75kPa。</p><p><b>　　有效功率</b></p><p><b>　　電機(jī)軸功率</b></p><p>　　式中ηc—傳動(dòng)效率，取0.96。</p><p><b>　　配用電動(dòng)機(jī)功率</b></p><p>　　7.3冷卻水

61、系統(tǒng)的選型計(jì)算 </p><p><b>　　冷凝器的選型計(jì)算</b></p><p>　　①冷凝器的熱負(fù)荷計(jì)算</p><p>　　Ql=0.03×（1748.94-283.29）=43.97kw</p><p>　　式中：G—制冷劑質(zhì)量流量</p><p>　　h2，h3—單級(jí)循環(huán)冷

62、凝器進(jìn)出口制冷劑的焓值，kJ/kg；</p><p><b>　?、诶淠髅娣e計(jì)算</b></p><p>　　式中：F—冷凝器傳熱面積，㎡；</p><p>　　K—冷凝器傳熱系數(shù)，kW/㎡；</p><p>　　△tm—對(duì)數(shù)平均溫差，取值范圍為4～6℃；</p><p>　　qf—冷凝器單位面

63、積熱負(fù)荷，kW/㎡，取3.3kW/㎡。</p><p>　?、圻x用大連冷凍設(shè)備有限公司的冷凝器LN-30一臺(tái)，其技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　7.4冷卻設(shè)備的選型計(jì)算</p><p>　?。?）冷卻設(shè)備傳熱面積計(jì)算</p><p>　　式中：F—冷卻設(shè)備的傳熱面積，㎡；</p><p>　　K—冷卻設(shè)備的傳熱系數(shù)

64、，凍藏間取17.5，冷藏間取15.8，W/㎡·K；</p><p>　　△t—冷卻設(shè)備的計(jì)算溫差，凍藏間取10℃，冷藏間取9℃；</p><p>　　Qq—冷卻設(shè)備負(fù)荷，W。</p><p><b>　　計(jì)算結(jié)果見表</b></p><p>　?、诶洳亻g選用欣業(yè)食品機(jī)械有限公司的GJL(LFL)落地頂吹風(fēng)式冷風(fēng)

65、機(jī)3臺(tái)，其技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　7.5節(jié)流閥的選型計(jì)算</p><p><b>　?。?）流量計(jì)算</b></p><p>　　（2）通道截面積計(jì)算</p><p><b>　　代入公式，有</b></p><p>　　式中 G—流經(jīng)節(jié)流閥的制冷劑流量，kg/s

66、；</p><p>　　A—通道截面積，㎡；</p><p>　　ρl—節(jié)流閥前液體的密度，取604.5kg/ m3；</p><p>　　△Pv—節(jié)流前后的壓差，Pa；</p><p>　　CD—流量系數(shù)，取0.35。</p><p>　?。?）節(jié)流閥的的選型</p><p>　　冷藏間選用3

67、個(gè)型號(hào)為DL61W-40P節(jié)流閥，其技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　7.6輔助設(shè)備的選型計(jì)算</p><p>　?。?）油分離器的選型計(jì)算</p><p>　　式中 ｖp，ｖpg—壓縮機(jī)排氣口制冷劑蒸汽的比容，m3/kg；</p><p>　　G，Gg—制冷劑流量，Kg/s；</p><p>　　ω—油分離器內(nèi)氣體

68、流速，取0.2 m/s。</p><p>　?。?）高壓貯液器的選型計(jì)算</p><p>　　式中 υ′—冷凝溫度下液態(tài)制冷劑的比容，m3/ kg；</p><p>　　∑G —制冷系統(tǒng)制冷劑總循環(huán)量，kg/s；</p><p>　　0.7 —貯液器的允許液體充滿度；</p><p>　　ψ —貯液器的容量系數(shù)，取1

69、。</p><p>　　選用大冷ZA-1.0一臺(tái)，其技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　?。?）低壓循環(huán)桶的選型計(jì)算</p><p>　?、俚蛪貉h(huán)桶桶徑計(jì)算</p><p>　　式中 Vp —壓縮機(jī)（雙級(jí)壓縮時(shí)指低壓機(jī)）的理論輸氣量，m3/s；</p><p>　　λ —壓縮機(jī)（雙級(jí)壓縮時(shí)指低壓機(jī)）的輸氣系數(shù)；<

70、/p><p>　　ω —低壓循環(huán)桶內(nèi)氣體流速，取0.5m/s；</p><p>　　ξ —低壓循環(huán)桶的面積系數(shù)，取1；</p><p>　　n —低壓循環(huán)桶氣體進(jìn)口個(gè)數(shù)，取1。</p><p>　?、诘蛪貉h(huán)桶容積計(jì)算</p><p>　　低壓循環(huán)桶的容積需要考濾三部分內(nèi)容：即</p><p>　

71、　式中：——低壓循環(huán)桶的內(nèi)凈體積；</p><p>　　——保證泵能正常進(jìn)液所需的體積；</p><p>　　——停泵后從蒸發(fā)器的回汽管返回的制冷劑液體所占體積；</p><p>　　——汽液分離所需的最小安全體積。</p><p>　　《冷庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》按蒸發(fā)器的進(jìn)液形式把低循環(huán)桶容積計(jì)算如下：</p><p><

72、;b>　　下進(jìn)上出液系統(tǒng)：</b></p><p>　　式中：——各冷間中，冷卻設(shè)備注氨量最多一間蒸發(fā)器總凈容積，，不兼做作液桶時(shí)右以不計(jì)；</p><p>　　—— 1臺(tái)氨泵的流量，</p><p>　　——氨泵由啟動(dòng)到液體制冷劑自蒸發(fā)器返回低壓循環(huán)桶的時(shí)間，一般采用540-720秒。</p><p>　　——回汽管內(nèi)凈容

73、積，。</p><p>　　在選用循環(huán)桶選型時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)選擇一種規(guī)格的桶徑，但其容積卻不能滿足不了需要，這時(shí)桶徑可加大一檔，再校核容積，若桶徑超過(guò)產(chǎn)品規(guī)格時(shí)，可選用幾個(gè)低壓循環(huán)桶并聯(lián)使用。</p><p>　　選用型號(hào)為DXZ-1.5的低壓循環(huán)桶一臺(tái)，其技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　?。?）氨泵的選型計(jì)算</p><p>　　根據(jù)氨泵的

74、流量進(jìn)行氨泵的型號(hào)選擇。</p><p>　　式中 Qq —氨泵回路蒸發(fā)器負(fù)荷，kW；</p><p>　　υ′—該蒸發(fā)溫度下液體制冷劑的比容，m3/ kg；</p><p>　　qo —制冷劑單位質(zhì)量制冷量，kJ/kg；</p><p>　　β—氨泵的供液倍率，取3～4。</p><p>　?。?）排液桶的選型計(jì)算&

75、lt;/p><p>　　式中 Gz —注氨量最多的一間庫(kù)房蒸發(fā)器的注氨量，kg；</p><p>　　υ′—在該蒸發(fā)溫度下，液體制冷劑的比容，m3/ kg；</p><p>　　0.7 —排液桶允許充滿度。</p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可選用PYA-5型的排液桶一臺(tái)，其中工作容積為32m3，可滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p

76、>　?。?）空氣分離器的選型</p><p>　　依據(jù)冷庫(kù)的規(guī)模，冷藏回路選擇大冷生產(chǎn)的KF-50空氣分離器，參數(shù)如下表：</p><p><b>　?。?）集油器的選型</b></p><p>　　選用JY-300的集油器兩臺(tái)，其技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　?。?0）干燥器和過(guò)濾器的選型</p>

77、<p><b>　?、侔币哼^(guò)濾器的選型</b></p><p>　　選用YG-32的氨液過(guò)濾器兩個(gè)，其技術(shù)參數(shù)如下：</p><p><b>　?、诎睔膺^(guò)濾器的選型</b></p><p>　　選用QG-65的氨氣過(guò)濾器兩個(gè)，其技術(shù)參數(shù)如下：</p><p><b>　　8系

78、統(tǒng)管道設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　8.1管徑的選擇</b></p><p>　　（1）回汽管管徑的計(jì)算</p><p>　　式中 dn —管子內(nèi)徑，m；</p><p>　　G —制冷劑流量，kg/s；</p><p>　　ρ—氨氣的密度，取2.69kg/m3；</

79、p><p>　　[ω]—制冷劑限定流速，取14m/s。</p><p>　　選用管徑為70mm的碳素鋼管</p><p>　?。?）管子的總阻力校核</p><p>　　式中 △Pm —摩擦阻力，Pa；</p><p>　　△Pξ —局部阻力，Pa；</p><p>　　f —摩擦阻力系數(shù)；<

80、/p><p>　　L—管子的長(zhǎng)度，m。</p><p>　　Le —當(dāng)量長(zhǎng)度，Le =ndn；</p><p>　　ω—制冷劑流速，m/s。</p><p>　　式中f可根據(jù)克納柯夫公式算得，其中：，而動(dòng)力粘度μ按公式進(jìn)行計(jì)算，ρ取2.69kg/ m3。</p><p><b>　　則，</b><

81、;/p><p><b>　　8.2管材的選用</b></p><p><b>　　（1）材料</b></p><p>　?、侔惫懿捎肁10碳素鋼管；</p><p>　?、诶淠鞯睦鋮s水采用鍍鋅鋼管；</p><p>　?、蹪?rùn)滑油管采用A10碳素鋼管。</p>&l

82、t;p><b>　?。?）壁厚</b></p><p>　　式中 P —計(jì)算壓力，一般取試驗(yàn)壓力的2/3或3/4，試驗(yàn)壓力取1.2MPa；</p><p>　　dn —管子內(nèi)徑，mm；</p><p>　　[σ]—管子材料的許用應(yīng)力，MPa；</p><p>　　C —附加度，取1.5mm。</p>

83、<p>　　回氣管選用133mm×4.0mm的A10碳素鋼管。</p><p>　　8.3管道的伸縮和補(bǔ)償</p><p><b>　　1）管道的伸縮</b></p><p><b>　?、俟艿赖纳炜s量</b></p><p>　　式中 △L—管道長(zhǎng)度的變化值，m；</p&

84、gt;<p>　　α —管道材料的線膨脹系數(shù)，取12×10-6m/m；</p><p>　　L —管道長(zhǎng)度，m；</p><p>　　t1—管道的安裝溫度，℃；</p><p>　　t2—管道的工作溫度，℃。</p><p><b>　?、诠艿赖臒釕?yīng)力</b></p><p&g

85、t;　　式中 E —管材的彈性模數(shù)，取2.1×105m/m；</p><p>　　[σ]—管材的許用拉伸或壓縮應(yīng)力，取80 Mpa。</p><p>　　（2）管道的熱補(bǔ)償方法</p><p>　　由于管道直管段不超過(guò)100m，故采用L形自然補(bǔ)償方法。</p><p><b>　　8.4管道的隔熱</b><

86、;/p><p>　　管道隔熱層的最小厚度可按公式計(jì)算。</p><p>　　式中 t內(nèi) —管道內(nèi)制冷劑的溫度，℃；</p><p>　　t外 —隔熱層外表面周圍空氣的溫度，℃；</p><p>　　t表 —隔熱層表面溫度，℃；</p><p>　　λ2 —隔熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)，取0.016W/m·K；</p&

87、gt;<p>　　α2 —管外側(cè)隔熱層外表面空氣的放熱系數(shù)，取8.141W / m2·K；</p><p>　　d外 —管子外徑，m；</p><p>　　D —包隔熱層后的外徑（D= d外+2δ），m；</p><p>　　于是，隔熱層的厚度為</p><p><b>　　。</b></p

88、><p>　　其他需要保溫的設(shè)備有低壓循環(huán)桶、排液桶及其他低溫管道。</p><p><b>　　9設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)，基本上達(dá)到了設(shè)計(jì)的目的，完成了任務(wù)書上的任務(wù)，運(yùn)用自己學(xué)過(guò)的知識(shí)去解決工程實(shí)際問(wèn)題，訓(xùn)練了冷庫(kù)工藝設(shè)計(jì)的一般方法和設(shè)計(jì)步驟。還有就是對(duì)CAD繪圖軟件更加熟悉，以及怎樣查工程文件，設(shè)計(jì)用的參考資料。&

89、lt;/p><p>　　設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到了許多困難，但是在不懈的努力下終于完成了設(shè)計(jì)，從課外的書本中也學(xué)到了不少與本專業(yè)相關(guān)的知識(shí)。 但我知道這起步時(shí)期，對(duì)于完整地設(shè)計(jì)，完成一個(gè)工程只是一個(gè)初步的實(shí)踐，在今后的學(xué)習(xí)工作中，還得繼續(xù)不斷的學(xué)習(xí)與實(shí)踐，把基礎(chǔ)加固，再把專業(yè)知識(shí)擴(kuò)展，成為一個(gè)更專業(yè)的人才。</p><p><b>　　10參考文獻(xiàn)</b></p>&

90、lt;p>　　原國(guó)家國(guó)內(nèi)貿(mào)易局主編.《冷庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50072-2001）》，中國(guó)計(jì)劃 出版社.2001年 </p><p>　　（2）吳業(yè)正主編《制冷原理與設(shè)備》，西安交通大學(xué)出版社. 2005年</p><p>　?。?）商業(yè)部設(shè)計(jì)院編《冷藏庫(kù)制冷設(shè)計(jì)手冊(cè)》，農(nóng)業(yè)出版社. 1976年</p><p>