冷库制冷工艺设计
冷库制冷工艺设计教学配套课件李敏第九章冷库制冷工艺设计
冷库制冷工艺设计
第九章
机械工业出版社
第9章 制冰与贮冰设冷计库制冷工艺设计 主编：李敏 9.1 冻结过程分析与制冰冷负荷的计算 9.1.1 冰的物理性质 冰的融点（或水的冰点），在标准大气压下
为0℃，当压力增大时，其融点则下降，如 1标准大气压时为0℃ 490大气压时—4℃ 1100大气压时为—10.11℃ 但当压力高于20000大气压时，其融点则高
9.1.3 冻结过程分析及制冰冷负荷的计算
水变成冰是一个相变过程，当未饱和水与低于其饱和温度的冷 却介质接解时，首先放出显热变成饱和水，饱和水继续放 出热量凝结成同样温度下的冰块，相态发生变化，由液态 向固态转变
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9.2 盐水制冰
9.2.1 盐水制冰的制冷工艺流程 制冰池示意图如图9-1所示
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3、搅拌器 布置在制冰池与融冰池相对应的另一端，避免起吊冰桶经
过滴落盐水而腐蚀电机 立式、卧式
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4、冰桶
冷库制冷工艺设计 主编：李敏
上部截面比下部稍大，便于脱冰
防锈：内外涂红漆两道
5、冰桶架（上有两个起吊环）
6、起重机（起冰吊车）
(1)库温：冰库温度与冰的种类和原料水有关。盐水制冰所 制的淡水冰块，库温为－4～一6℃；快速制冰的淡水冰 块，库温为－8℃；淡水片冰，库温为－12℃以下；海水 片冰，库温则为－20℃左右
(2)冷却设备：冰库一般采用光滑顶排管作冷却设备，不宜
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冷库制冷工艺设计 主编：李敏
(3)建筑要求：冰库的墙壁要设护壁。 (4)堆冰高度：人工堆装，以不超过2.0~2.4m为宜 。 (5)冰库的地面标高：冰库与制冰间同层相邻布置时，进
冷库制冷工艺设计课程设计
冷库制冷工艺设计课程设计一、课程设计目的本课程旨在培养学生对冷库制冷工艺设计的理解和从实践中获取相关经验，提高学生的制冷方面的能力和专业技能，为未来的制冷工程设计和实施工作奠定基础。
二、课程设计大纲1. 冷库的概述介绍冷库的各种类型、应用范围及其基本结构、特点，以及常见问题的解决方法。
2. 制冷机组的选型与设计通过介绍不同的制冷系统的基本工作原理和特点，讲解制冷机组的选型和设计，并详细阐述制冷机组 working cycle 及其特点。
3. 制冷系统的热力计算通过介绍制冷系统的物理原理和基本参数，讲解制冷系统的热力计算方法，包括热量平衡公式的推导及其应用。
4. 制冷系统的安装及检查介绍制冷系统的安装、调试和检查的流程和方法，以及常见问题的解决方法。
5. 冷库空气条件控制详细讲解控制冷库内部温度、湿度、空气流通率等条件的方法及其实现原理，以及常见问题的解决方法。
6. 制冷系统的维护与保养介绍制冷系统日常维护及保养工作的方法和注意事项。
三、课程设计要求1.学生需要阅读相关资料才能进行课程设计；2.学生需要按照课程设计大纲进行课程实施，并完成实验报告；3.学生需要在指导教师的指导下，进行实验操作；4.学生需要根据实践操作，并对操作结果进行分析；5.最后，学生需要按照课程设计要求提交实验报告。
四、课程设计评分标准•学生按照课程设计大纲进行实验操作，能够顺利完成实验操作，并能够自主解决部分实验中出现的问题；•学生实验报告规范、内容齐全、结构清晰，能够反映实验结果，并能够对实验结果进行有效的解释和分析；•学生能够在实验报告中体现出对相应知识的掌握能力和创新思维。
五、课程设计内容分析在课程设计中，学生通过实践操作与理论探讨相结合的学习方式，加深了对冷库制冷工艺设计的理解。
通过对制冷机组、制冷系统的基本工作原理和特点进行讲解，让学生具备了选型和设计制冷机组的能力。
在课程设计中，学生还需要对制冷系统的热力计算与空气条件控制等方面有一定的了解。
冷库的制冷工艺设计
冷库的制冷工艺设计冷库是用来存储与保鲜各类食品、药品等易腐坏物品的特殊设施，其中关键的部分就是保持冷库内温度低于环境温度的制冷系统。
冷库的制冷工艺设计主要包括制冷剂选择、制冷循环系统设计、冷库结构设计以及制冷控制系统设计等。
下面将对冷库的制冷工艺设计进行详细介绍。
一、制冷剂选择制冷剂在冷库的制冷循环中起着重要的作用，直接影响到冷库的制冷效果和运行性能。
常见的制冷剂有氨（NH3）、氟利昂（Freon）、丁烷（C4H10）等。
制冷剂的选择要考虑到以下几个因素：1.制冷剂的冷凝温度和蒸发温度要适宜，能够满足冷库的要求。
2.制冷剂的导热性能要好，能够快速传热。
3.制冷剂的毒性和燃烧性要低，以保证冷库的安全性。
综合考虑以上因素，常用的制冷剂选择是氟利昂。
二、制冷循环系统设计制冷循环系统是冷库制冷的核心部分，包括压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀等组件。
其设计要考虑以下几个方面：1.压缩机的选择要根据冷库的规模和制冷需求进行确定，能够满足制冷量的要求。
2.冷凝器的设计要优化换热面积和换热效果，使制冷剂能够顺利冷凝。
3.蒸发器的设计也要考虑换热面积和换热效果，使制冷剂能够充分蒸发。
4.节流阀的选择要根据制冷剂的性质确定，能够实现恰当的节流。
三、冷库结构设计冷库的结构设计也是冷库制冷工艺的重要方面，要考虑以下几个因素：1.冷库的保温性能要好，避免冷空气外泄和热空气进入，保持冷库内的低温状态。
2.冷库的密封性要好，以减少冷空气的流失和外界热空气的进入。
3.冷库的空间利用率要高，能够存储更多的物品，并且易于管理和操作。
4.冷库的结构要稳固，能够承受制冷系统和物品的重量，并且经久耐用。
四、制冷控制系统设计制冷控制系统是冷库制冷工艺的关键部分，要保证制冷系统的正常运行和稳定工作。
其设计要考虑以下几个方面：1.温度控制要精确，能够根据实际需求自动调节制冷系统的运行状态。
2.压力控制要恰当，能够保证制冷系统在正常的温度和压力范围内工作。
冷库制冷工艺设计知识点
冷库制冷工艺设计知识点冷库制冷工艺设计是指通过合理的设计和选择制冷设备、采用适当的制冷技术，使得冷库的温度、湿度和空气流通等参数能够满足储藏物品的要求。
在冷库制冷工艺设计过程中，有一些重要的知识点需要我们了解和掌握。
本文将介绍冷库制冷工艺设计的几个关键知识点。
一、冷库储藏物品的特性分析在进行冷库制冷工艺设计时，首先需要对冷库储藏的物品特性进行分析。
不同的物品对环境温度、湿度和空气流通的要求是不同的。
例如，某些食品需要在低温下存储，而某些化学药品则需要在恒温条件下保存。
因此，我们需要根据储藏物品的特性来确定冷库的制冷温度范围和湿度控制要求。
二、制冷设备的选择与配置制冷设备是冷库制冷工艺设计中的关键环节。
在选择制冷设备时，需要考虑到冷库的尺寸、储藏物品的特性以及制冷系统的能效等因素。
制冷设备的配置包括主机、压缩机、蒸发器、冷凝器等组件的选择和布置。
合理的设备选择和配置可以有效地降低能耗，提高冷库的制冷效果。
三、制冷剂的选择与循环系统设计制冷剂是冷库制冷循环系统中的核心组成部分。
在选择制冷剂时，需要考虑到其制冷性能、环境友好性以及安全性等方面的因素。
制冷循环系统的设计包括制冷剂的流程布置和管路设计等。
合理的制冷剂选择和循环系统设计可以提高系统的运行效率和稳定性。
四、空气流通系统设计冷库的空气流通系统设计对于保持储藏物品的新鲜度和质量至关重要。
空气流通系统包括通风系统和空气分布系统。
通风系统用于排出冷库内部产生的热量和湿气，确保冷库内部的温度和湿度稳定。
空气分布系统则用于保持冷库内的温度和湿度均匀分布，防止不同区域的温度差异过大。
五、节能措施的应用冷库制冷工艺设计中的节能措施对于提高能源利用效率、降低运行成本非常重要。
一些常见的节能措施包括优化制冷系统的工作参数、采用高效的制冷设备和节能控制系统、选择节能型建筑材料和优化冷库的绝热设计等。
通过合理应用这些节能措施，可以有效地减少制冷能耗，降低冷库运营成本。
小型冷库制冷工艺设计
位的5%计算； 4）无外地调入货物的冷藏库，其冻结物冷藏间每间每日进货量一般宜按该库每日
冻结量计算；如该进货量大于按该冷藏间吨位5%计算的进货量时，则应按冷间 冷藏吨位的5%计算。
—Байду номын сангаас
29
1）冻结间、冷却间设有强力鼓风装置时
—
18
2）冷却物冷藏间设有强力鼓风装置时
—
12
3）冻结物冷藏间设有鼓风的冷却设备时
—
8
4）冷间无机械鼓风装置时
地面下为通风架空层
8
—
注：地面下为通风加热管道和直接铺设于土壤上的地面以及半地下室外墙埋入地下的部 位，外表面传热系数均可不计。
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第二节 冷藏库耗冷量计算
计手册。
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第二节 冷藏库耗冷量计算
表7-3 冷藏库围护结构外表面和内表面放热系数
围护结构部位及环境条件
αW/ [W/（m2·℃）
]
αn/ [W/（m2·℃）
]
无防风设施的屋面、外墙的外表面
23
顶棚上为阁楼或有房屋和外墙外部紧邻其它建筑物的外表面
12
外墙和顶棚的内表面、内墙和楼板的表面、地面的上表面：
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第二节 冷藏库耗冷量计算
4、货物进入冷间时的温度，应按下列规定来计算 1）未经冷却的鲜肉温度应按35℃计算，已冷却的鲜肉温度按4℃计算。 2）从外地调入的冻肉温度按-8～-10℃计算。 3）无外地调入货物的冷库，进入冻结物冷藏间的货物温度按该冷库冻结间终止降温时
的货物温度计算。 4）鲜蛋、水果、蔬菜的进货温度按当地货物进入冷间生产旺月的月平均温度计算。 5、包装材料或运载工具进出库房的温度按下列规定取值 1）包装材料或运载工具进入库房温度的取值应按夏季空调日平均温度乘以生产旺月的
冷库制冷工艺设计介绍
冷库制冷工艺设计介绍冷库制冷工艺的定义及其设计的基本内容制冷工艺是制冷系统中的一个具体概念，是制冷循环系统中各个组成部分有机联合工艺技术。
所有的制冷装置无论大小均需要进行制冷工艺的设计。
冷库制冷工艺设计时大型制冷工程设计的重要组成部分。
本书主要研究食品冷藏供液的制冷装置中制冷工艺的设计，也就是冷库制冷工艺设计。
“冷库”是对易腐败食品进行冷加工或冷藏的建筑物，它既要负荷生产的需要，又要负荷流通的需要。
冷库提供的冷冻、冷藏条件，使加工及贮存的易腐败食品保质保量，为农牧也生产服务，为人民生活服务。
而制冷工艺设计就是为各空间提供冷源，也就是为各冷间提供不因室外空气参数和室内条件而变化的较为稳定的“温湿度”，以达到延长易腐败食品的贮存期限、最大限度地保持食品质量的目的，这就是制冷工艺课程的主要任务。
冷库设计要确保技术先进、经济合理、节能优化、安全适用、质量保证。
完整的冷库设计包括制冷工艺设计、土建设计、电器设计、采暖于通风设计，以及给排水设计等五个方面。
其中制冷工艺是先行，是主导，其他设计要根据制冷工艺设计提出的条件、数据来进行设计。
各个专业的设计要密切配合，协同一致，共同完成冷库设计。
冷库制冷工冷库制冷工艺设计即根据制冷机工作的原理，根据易腐败食品冷加工或冷藏的技术要求、卫生要求，参照有关设计规范或标准，合理地选择和装设全部制冷机器与设备（包括管道、阀门、管件、仪表等）。
设计前，应进行可行性研究、调查，了解建库的确自然、社会情况以及各种物质、技术条件。
设计时，吸取同类冷库设计、生产建设经验；参考国内外科学技术新成就；在总结实践经验和科学实验的基础上，积极慎重地采用新技术、新设备、新工艺和新材料；使冷库系统投入使用时生产流程合理，节约能源，操作维修方便。
国内冷库建设近几年发展非常迅速，新建的食品冷库越来越多，而且新增的冷库都在不断应用新技术，自动化程度也越来越高，在设计、使用、维护和保养等方面都包含越来越多的技术含量，使冷库在使用中真正做到安全、节能、好用。
冷库制冷工艺课程设计
目录一、设计条件.............................................................................................................................. - 1 -(一)制冷工艺条件............................................................................................................... - 1 -(二)设计背景：................................................................................................................... - 1 - 二、库容量计算.......................................................................................................................... - 1 -(一)急冻间........................................................................................................................... - 1 -(二)低温冷藏间................................................................................................................... - 2 -三、围护结构传热系数计算...................................................................................................... - 2 -(一)外墙............................................................................................................................... - 2 -(二)地坪............................................................................................................................... - 3 -(三)屋顶............................................................................................................................... - 3 -(三)冷藏间内墙................................................................................................................... - 4 -(四)急冻间内墙................................................................................................................... - 4 -(五)急冻间走道外墙 ........................................................................................................... - 5 -(六) 冷藏间走道外墙 ......................................................................................................... - 5 - 四、冷耗量的计算...................................................................................................................... - 6 -(一)冷库围护结构传热面引起的冷耗量Q1...................................................................... - 6 -(二)食品冷加工的耗冷量Q2.............................................................................................. - 7 -(三)库内通风换气热量Q3的计算 ..................................................................................... - 7 -(四)电动机运转热量Q4的计算 ......................................................................................... - 8 -(五)操作热量Q5的计算 ..................................................................................................... - 8 -(六)总耗冷量....................................................................................................................... - 9 - 五、冷却设备的选型计算........................................................................................................ - 10 -(一)冻结物冷藏间............................................................................................................. - 10 -(二)冻结间......................................................................................................................... - 10 -(三)流化床......................................................................................................................... - 10 - 六、制冷压缩机的选择计算.................................................................................................... - 11 -(一)计算条件..................................................................................................................... - 11 -(二)制冷压缩机的选择 ..................................................................................................... - 11 - 七．辅助设备的选择计算........................................................................................................ - 12 -(一)冷凝器......................................................................................................................... - 12 -(二)油分离器：................................................................................................................. - 13 -(三)高压贮液器................................................................................................................. - 13 -(四)氟泵的选型计算 ......................................................................................................... - 14 -(五)低压循环桶的选型计算 ............................................................................................. - 14 -(六)热虹吸罐的选型计算 ................................................................................................. - 15 - 八．管径的确定........................................................................................................................ - 16 -(一)回气管......................................................................................................................... - 16 -(二)吸入管......................................................................................................................... - 16 -(三)排气管......................................................................................................................... - 16 -(四)冷凝器至贮液桶 ......................................................................................................... - 16 - 六、制冷设备和管道的隔热厚度确定.................................................................................... - 17 - 个人总结.................................................................................................................................... - 17 - 参考文献.................................................................................................................................... - 18 -徐闻某小型食品加工厂制冷工艺设计计算说明书一、设计条件(一)制冷工艺条件(1)拟在徐闻建设一小型食品加工厂，该工厂以加工菠萝为主，拟建设一个速冻间，以冻结盘装菠萝块，装菠萝的塑料盘尺寸为600*400*60，搁架每一层叠放2层塑料盘，以冻结块状菠萝为主(2)对于颗粒状的菠萝丁，要求用流化床冻结设备，生产能力为2000KG/小时，该冻结设备在-35℃/+35℃工况条件下的制冷量为320KW，该设备放置在冷库外的加工车间内.(3)冷库结构见附件图纸所示，要求采用排管作为冷却设备，要求温度为-18℃库温.(二)设计背景：因湛江市徐闻与海口临近，所以室外气象参数取海口作计算依据.(1)地理位置：海南省海口(2)台站位置：北纬20.030 东经110.350(3)夏季大气压：1002.40 kPa(4)夏季室外计算干球温度：34.50 ℃夏季空调日平均：29.90 ℃夏季计算日较差：8.80℃(5)夏季室外湿球温度：27.90 ℃(6)夏季室外平均风速：2.80 m/s(7)该系统采用氟利昂作制冷剂，用作油冷却通过虹吸管系统完成，压缩机吸气过热温度为10℃，过冷温度为10℃.二、库容量计算(一)急冻间急冻间内设两排搁架，每排搁架12格，每格两层，每层两列，每列26个塑料盘，每个塑料盘能装菠萝块10kg.=2×12×2×2×26×10/1000＝24.96吨急冻库容量GJ1冻结时间为8h，进出货时间2h，一天加工两次，急冻间日生产能力为49.92吨.(二)低温冷藏间1、1#冷藏间库内净面积：A=25.26×7.27-1.1×0.18×8-0.18×0.18×4=181.93㎡库内净高：H=4.5㎡公称容积：V=181.93×4.5=818.7m3货物计算密度：ρ=230㎏/ m3容积利用系数：η=0.4冷藏吨位：GL1=818.7×230×0.4/1000=75.3吨2、2#冷藏间与1#冷藏间相同，冷藏吨位：GL2=18.7×230×0.4/1000=75.3吨3、3#冷藏间库内净面积：A=12.26×9.94-1.1×0.18×4-0.18×0.18×4=120.94㎡库内净高：H=4.5㎡公称容积：V=120.94×4.5=544.23m3货物计算密度：ρ=230㎏/ m3容积利用系数：η=0.4冷藏吨位：GL3=544.23×230×0.4/1000=50.1吨冷藏间总容量G= GL1+ GL2+ GL3=75.3+75.3+50.1=200.7吨三、围护结构传热系数计算主要计算外墙、内墙、屋顶和地坪的传热系数.(一)外墙(二)地坪(三)屋顶(三)冷藏间内墙(四)急冻间内墙(五)急冻间走道外墙(六) 冷藏间走道外墙四、冷耗量的计算(一)冷库围护结构传热面引起的冷耗量Q 1按计算围护结构传热面积的原则计算各库房围护结构的传热面积，然后计算耗冷量.计算公式：Q 1=K.A.a.(t W －t n )各库房围护结构传热量Q 2的计算根据围护结构热阻，计算外墙热惰性指标D=∑R n S n =0.021×10.35+0.295×9.65+0.021×10.35+6.545×0.28+ 0.032×10.35=5.447>4(二)食品冷加工的耗冷量Q2冷藏间进货温度等于库温，所以冷藏间食品加工耗冷量为零.冻结间冻结能力为29.12吨/次，每日两冻，日冻结能力为58.24吨.冻结食品为加工菠萝.每间最大进货量为29.12吨/次，食品进库前的温度为29.9℃，经冷藏6小时后达－18℃.G＝29120公斤/次，T＝6小时食品在储存前后的含热量：h1=353.76kJ/kg,h2=6.7kJ/kgt1=32℃,t2=-18℃,B=0.25,Cb=1.59122()124960(385.1 6.7)/8327946.673.6 3.6aGWTh hQ-==⨯⨯-=122()1291200.25(29.918) 1.59/625669.083.6 3.6bbGBW Tt t CQ-==⨯⨯⨯+⨯= 222467888.3025669.08353615.75353.626a bW KWQ Q Q=+=+==(三)库内通风换气热量Q3的计算1#冷藏间和2#冷藏间操作人数各为4人，3#冷藏间为3人.冷间空气焓值ρn=1.384kg/m3，冷间空气焓值hn=-16.2kJ/kg,室外空气焓值hw=99.65 kJ/kg.1、1#冷藏间：h W =99.65kJ/kg,hW=-16.2kJ/kg,n=4,V=937.173m,31.384/nkg mρ=Q 3=Q 3a =6.316.3)(=-TnV G nn w h h ρ×(99.65+16.2)×4×937.17× 1.384/24=6956.60W=6.96KW 2、2#冷藏间：其Q 3与1#冷藏间相同，为6.96KW.3、3#冷藏间：h W =99.65kJ/kg,h W =-16.2kJ/kg,n=4,V=624.783m ,31.384/n kg m ρ= Q 3=Q 3a =6.316.3)(=-TnV G nn w h h ρ×(99.65+16.2)×4×624.78× 1.384/24=4637.37W=4.64KW4、急冻间不计算库内通风换气热量Q 3.(四)电动机运转热量Q 4的计算1、低温冷藏间采用光滑顶排管，故无电动机运转热量Q 4.2、冻结间采用搁架排管，按每吨配风1000m 3/(T ·h),选用FT35LN03.55-2型号轴流式风机5台,其中单台风量为6235m 3/h ，计算电动机功率为:∑P=1.1×5=5.5KW,ζ=1,ρ=1Q 4=1000∑P ζρ=1000×5.5×1×1=5500W=5.5KW(五)操作热量Q 5的计算1、低温冷藏间 (1)1#冷藏库： A=208.26㎡，V=937.17m 3，q d =2W/㎡, h W =99.65kJ/kg,h W =-16.2kJ/kg ，M=0.5,31.384/n kg m ρ=,n r =2,q r =419W/人 ,n=2，n n =4.Q 5a = Aq d =208.26×2=416.52WQ 5b =Vn(h w -h n )M ρ/24/3600=937.17×2×(99.65+16.2)×0.5×1.384/24/3.6=1739.15 WQ 5c =3 n n q r /24=3×4×419/24=209.5 WQ 5= Q 5a ＋Q 5b ＋Q 5c =416.52＋1739.15＋209.5=2365.17 W(2)2#冷藏库同1#冷藏库，其Q 5=2365.17 W (3)3#冷藏库: A=138.84㎡，V=624.78m 3，q d =2W/㎡, h W =99.65kJ/kg,h W =-16.2kJ/kg ，M=0.5,31.384/n kg m ρ=,q r =419W/人 ,n=2.4，n n =3.Q 5a = Aq d =138.84×2=277.68WQ 5b =Vn(h w -h n )M ρ/24/3600=624.78×2.4×(99.65+16.2)×0.5×1.384/24/3.6=1391.32 WQ5c =3 nnqr/24=3×3×419/24=157.125 WQ5= Q5a＋Q5b＋Q5c=277.68＋1391.32＋157.125=1826.13W2、冻结间不计算Q5的热量.(六)总耗冷量1.库房冷却设备负荷计算Q q=Q1＋PQ2＋Q3+Q4＋Q5(1)低温冷藏间：P=1(2)冻结间：P=1.3(3)高温冷藏间：P=12、冷间机械负荷计算冷间机械负荷分别根据不同蒸发温度计算.(1)急冻间自用一个－33℃蒸发温度.Q j =(n1∑Q1＋n2∑Q2＋n3∑Q3＋n4∑Q4＋n5∑Q5)Rn 1=1,n2=0.6,n3=0,n4=0.5,n5=0,R=1.07(2)冻结物冷藏间采用－28℃蒸发温度:Q j =(n1∑Q1＋n2∑Q2＋n3∑Q3＋n4∑Q4＋n5∑Q5)Rn 1=1,n2=0,n3=0.8,n4=0,n5=0.5,R=1.07五、冷却设备的选型计算(一)冻结物冷藏间冻结物冷藏间制冷量比较小，负荷变化小，采用直接供液方式.采用光滑U型直式顶排管,管径采用D38无缝钢管.查资料得氨光滑U型顶排管K’为6.98，氟利昂按其85%计算，顶排管面积的计算:A=Qq /(K△t) K=K’C1C2C3=5.933W/m2℃, △t =10℃(1)1#冷藏库A=13090.568/5.933/10=220.64㎡(2)2#冷藏库A=13090.568/5.933/10=220.64㎡(3)3#冷藏库A=9206.907/5.933/10=155.182、无缝钢管长度L采用φ38×2.5㎜无缝钢管,每米长的面积为0.119m2/m(1)1#冷藏库需用钢管长度:L1=220.64/0.119=1854.117m(2)2#冷藏库需用钢管长度:L2=98.69/0.119=1854.117m(3)3#冷藏库需用钢管长度:L3=115.247/0.119=1304.045m3、U型排管的制作详见顶排管制作图(略)(二)冻结间冻结间耗冷量较大，采用单一冷却方式难以达要求，采用搁架排管加冷风机的形式，吊顶两端留有300mm缝隙,两侧紧贴墙面,冷风从一端被风吹进,从另一端吹出,使库内冷风循环流动.(1)采用无缝钢管排管，其所需要冷却面积A:△t =10℃,K=23.3W/m2℃排管取直径57mm，厚度为3.5mm的无缝钢管，中心距取80mm，每格排管数 N=1200/80=15排管总面积A=0.17898×10.5×12×15×2=676.544m2排管制冷量Qp=KA△t=23.3×676.544×10=126107.9W=157634.8KW搁架排管的制作详见搁架排管制作图.(2)选用DJ吊顶低温型冷风机，在冻结间工况下换热系数为21.375W/( m2℃).风机所承担制冷量Qf=Qq-Qp=466704.2-157634.8=309069.3W风机换热面积F=Qf/K/△t=309069.3/21.375/10=1445.938m2选用KLJ-300型号冷风机5台.(三)流化床流化床总制冷量为320KW，冷风机换热系数为21.375W/( m2℃)，在隧道均布六台冷风机.单台冷风换热面积F=Q/K△t=320000/21.375/17=880.63m2 选用KLJ-150型号冷风机6台.六、制冷压缩机的选择计算整个库房的耗冷量计算完毕后,可按机器总负荷Q j进行制冷压缩机的选择，考虑系统的经济性，选用R22制冷剂.(一)计算条件该冷库为单层冷库，为提高制冷效率，节省经济费用，选用蒸发式冷凝器.徐=ts＋4=34.9℃闻的夏季室外湿球温度：27.90 ℃，所以可以确定冷凝温度为:tk 冷库拟选用比泽尔公司的带经济器的螺杆压缩机，利用其压缩机选型软件进行选型，根据排气温度和制冷系数来校核选型.(二)制冷压缩机的选择2、冻结间系统：选用比泽尔HSN8591-160-40P两台、HSN8571-125-40P一台，技术参数如下：中冷负荷(KW) 油流量(m3/h) 油冷出口(℃)油冷负载(KW) 排气温度(℃)26.7 2.13 53.4 28.2 119.6排气量(m3/h)吸气管尺寸排气管尺寸最大运行电流(A) 运转电流(A) 535 DN100 76mm 216 612机组总制冷量Q=2×152.1+123.8=428KW，总冷凝容量Qq=2×205+163.3=573.3KW，同样，排气温度127.6℃<150℃，符合要求.3、流化床冻结设备压缩机：冷间冷负荷(KW) 蒸发温度(℃)冷凝温度(℃)吸气过热(℃)冷凝容量(KW) 320 -35 34.9 10 3×152.1输入功率(KW) 制冷量(KW) COP 质量流量LP(kg/h) 质量流量HP(kg/h) 3×67.7 3×110.8 1.64 1987 2548中冷负荷(KW) 油流量(m3/h) 油冷出口(℃)油冷负载(KW) 排气温度(℃)25.6; kW 2.14 52.2 28.2 125.3排气量(m3/h)吸气管尺寸排气管尺寸最大运行电流(A) 运转电流(A) 410 DN100 76mm 216 612机组总制冷量Q=3×110.8=332.4，大于设备冷负荷，总冷凝容量Qq=3×152.1=456.3KW，排气温度125.3℃<150℃，符合要求.七．辅助设备的选择计算(一)冷凝器冷凝器拟选用江苏维克德利的ZNL系列蒸发式冷凝器.1、冷藏间系统冷凝符合Q=41.5KW,冷凝温度为34.9℃，湿球温度为27.9℃，1ZNL排热量修正系数表标准排热量Q=41.5*2.11=87.565KW2、冻结间系统冷凝器负荷：Q q =573.3KW,冷凝温度为34.9℃，湿球温度为27.9℃ 标准排热量Q=573.3×2.11=1209.663KW选择ZNL-1300蒸发式冷凝器，其参数如下：3、流化床系统冷凝器总负荷：Q q =456.3KW ，冷凝温度为34.9℃，湿球温度为27.9℃，标准排热量Q=456.3×2.11=962.79KW(二)油分离器：各系统均选用洗涤时油分离器，油分内气体流速去0.6m/s.1、冻结物冷藏间系统：压缩机排气量Qv=84m 3/hd 0.222m === 选用YF-40型油分离器1台 2、冻结间系统：压缩机并联机组的总排气量Qv=2×535+410=1480 m 3/hd 0.934m === 选用YF-200型油分离器1台. 3、流化床系统：压缩机并联机组的总排气量Qv=3×410=1230 m 3/hd 0.85m === 选用YF-200型油分离器1台(三)高压贮液器1、冻结物冷藏间系统：ν=0.86729 L/㎏,φ=1,β=0.7,∑=h kg G /96.7843za V /10000.872m Gv ϕβ==∑ 选用PYA-1.0型高压贮液器1台 2、冻结间系统：ν=0.86729 L/㎏,φ=1.2,β=0.7,9715/G kg h =∑3za V /100014.44m Gv ϕβ==∑ 选用PYA-5.0型高压贮液器3台. 3、流化床系统：ν=0.86729 L/㎏,φ=1.2,β=0.7,7644/G kg h =∑3za V /100011.36m Gv ϕβ==∑选用PYA-5.0型高压贮液器2台，PYA-2.0型高压贮液器1台.(四)氟泵的选型计算1.冻结间系统n=6,q z =2804×2+2178=7786kg/h,V /=0.000721 m 3/kg. q v =n x q z v z =6×7786×0.000721=33.70m 3/h选用南京久涌泵阀的IHF65-50-125-35型氟泵1台，备用1台，共2台，其流量为35 m 3/h ，扬程16m ，电机功率3KW. 2.流化床系统n=6,q z =1987×3=5961kg/h,V /=0.000717m 3/kg q v =n x q z v z =6×5961×0.000717=25.64m 3/h选用南京久涌泵阀的IHF65-50-125-25型氟泵1台，备用1台，共2台，其流量为25 m 3/h ，扬程20m ，电机功率3KW.(五)低压循环桶的选型计算1、冻结间系统：(1)低压循环直径桶的选型计算：q vs = 1480,ω=0.5m/s, 1=ξ, n=1 d=0.0188n v ωξλ/= 1.02m(2)低压循环桶容积的计算:本设计采用立式低压循贮液桶,采用下进上出式供液.容积计算如下： ① 搁架排管容积:Vg=3.14×(0.038-0.005) 2/4×15×12×2=3.23m 3② 冷风机容积：查找厂家资料得，单台冷风机管内容积为0.142 m 3， 三台为:Vg=3×0.142=0.426 m 3③回气管容积:回气管选φ133×4.0,共长约50米,每米容积为0.012266 m3 Vh=50×0.012266 =0.613281m3冷藏间制冷量较大，负荷变化较大，取bτ=0.2h ，V b=33.7 m3 /hVd =(0.2V+0.6Vh+bτV b)/0.7=11.2 m3选用ZDX-10L-型低压循环桶一台.2、流化床系统(1)低压循环直径桶的选型计算：qvs =1230,ω=0.5m/s, 1=ξ, n=1d=0.0188nvωξλ/=0.932m(2)低压循环桶容积的计算:采用下进上出式供液系统①冷风机的容积：KLJ-150系列冷风机冷风机管内容积为0.076 m3，六台为0.456 m3②回气管容积:回气管φ108×4.0，共长约50米，每米容积为0.00785 m350×0.00785=0.3925 m3③bτ=0.2h ，V b=25.637m3 /hVd =(0.2V+0.6Vh+bτq)/0.7=7.79 m3选用ZDX-10L型低压循环桶1台.(六)热虹吸罐的选型计算1、：冷藏间系统由压缩机选型数据可知，冷藏间系统油冷负荷为6，,52KW，选用φ203×1829（直径×高）型热虹吸罐一个。
冷库的制冷工艺设计（1）
冷库的制冷工艺设计（1）2、冷库制冷系统的分类3.冷库制冷系统的组成→液体分配站→蒸发器→气体分配站。
冷库制冷工艺②设置好隔汽防潮层。
⑵．防止热湿交换引起的各种破坏作用。
气的热湿交换；冻融循环—进入冷库结构体的水分冻结、膨胀，遇开门的热气后融化，关门降温，水再次冻结、膨胀，不断循环。
防止措施：用防水性好的建材；设风幕、空冷器、常温穿堂等。
②要防止“冷桥”。
有导热系数大的物体贯穿冷藏库的围护结构，这种情况称之为“冷桥”。
防止措施：按标准大样图设计、施工。
⑶．防止地下土壤冻结引起的破坏作用。
防止措施：加热防冻。
⑷．防止存在降温后难以补救的隐患。
防止关键：隔汽层和绝热层设计、施工，必须严格遵守设计规范和施工操作规程。
二、冷藏库建筑的组成由冷加工及冷藏部分、冷加工辅助部分、交通运输部分、管理及生活部分和机房制冰间组成。
1.冷加工及冷藏部分冷加工及冷藏部分用房统称“冷间”。
分为：冷却间—0～4℃，作为冻结间前预冷用，排除食品过多水汽；冻结间（急结间）—－23～－30℃，无生命食品快速冻结；冻结物冷藏间—－12～－25℃，贮存冻结食品（低温库）；冷却物冷藏间—0℃左右，贮存有生命的食品（高温库）；贮冰间—－4～－10℃，贮存人造水冰。
2.冷加工辅助用房部分3.交通运输设施部分4.管理及生活用房部分5.机房、制冰间部分冷藏库按使用性质可分为：生产性冷库—建在食品产地，食品加工冷藏后外调其他地区。
一般制冷量较大，冻结能力较大，冷加工车间较多；分配性冷库—建在大中城市。
冻结能力较小，冷藏能力较大。
冷库围护结构的隔热于防潮①用于冷库的隔汽油毡应采用不低于350号的石油沥青油毡。
在地下及围护结构隔汽层和铺设板状保温层的屋面隔汽层等重点部位，宜尽量采用玻璃布油毡、沥青矿棉纸油毡等耐腐蚀卷材。
②新型的对基层伸缩或开裂适应性较强的各种弹塑性或高弹性高分子防水卷材、涂料等，选用时必须注意低温建筑的特性及对材质的特殊要求。
用于食品冷藏库的，还应满足无毒、无异味、不得污染食品的要求。
制冷工艺设计
制冷工艺设计计算书班级：制冷与空调0401班学号： 12 *名：***指导老师：**设计时间： 2006 年 12 月前言随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，人们对生活质量提出更高要求，对身体的健康格外重视，饮食观念也日益趋向于“绿色”，因此，冷冻鱼肉制品、反季蔬菜、保鲜水果颇受欢迎，冷库的需求也随之增加。
为了适应社会的发展和人们的需求，同时为了锻炼同学们的动手能力，使所学知识应用于实践，特此安排本次设计。
本设计以湘潭地区单层生产性冷库为设计题目，进行冷库制冷工艺的设计。
设计课题如下：（一）冷库的规格1、低温冷藏间的容量为：2200m3（500t）冷间设计温度为-18℃，相对湿度为95﹪；2、冻结间生产能力为20t/24h，冷间设计温度为-23℃。
其中用冷风机冻结白条肉14T/日，用搁架排管冻结分割肉和其它小家禽6T/日。
3、高温冷藏间的容量为：4263 m3（470T），设计温度为：0~4℃，相对湿度为：85~95﹪；如果冷藏蔬菜类，相对湿度为：85﹪。
（二）库房的平面布置1、库房的平面布置见图1，该冷库有三个冻结间和三个冻结物冷藏间和三个冷却物冷藏间通过常温穿堂组合成整体；2、房内净长、净宽在平面图上都已标出；3、房内净高：冻结间为4.5m，冻结物冷藏间为5m；4、冻结间的内隔墙采用软木优质隔热层；5、层顶为通风阁楼，地坪采用炉渣并埋设通风管道；6、冷库冷藏间无隔热层；7、库房围护结构构造见表（三）水文条件1、室外空气温、湿度，根据湘潭查附录Ⅳ；2、冷却水温度湘潭的可作调整，一般确定为20℃。
A、制冷工艺设计说明书（一）设计条件1．气象夏季室外计算温度：t w= +32℃相对温度： w=58%2.水温按循环冷却水系统考虑，冷凝器进水温度＋20℃,出水温度+22℃.3.冷凝温度:tk=+25℃4.蒸发温度: t0=-33℃, t=-10℃(二)生产能力1.冻结能力:20吨/日,采用一次冻结2.冷藏容量:低温冷藏500吨,高温冷藏500吨。
冷库制冷工艺设计教学配套课件李敏第十三章冷库制冷工艺设计
本设计采用立式低压循环贮液桶，进液方式为下进 上出 ，应选用D800mm低压贮液桶两台,每只容积1.6 m3。每个低压循环桶前配一个手动节流阀,并低压循环 贮液桶上管接口的规格选用。
（八）氨泵的选用计算
计算氨泵的流量：选用AB-3型氨泵一台,流量3 m3/h; 考虑备用一台,共选两台。
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冷库制冷工艺设计 主编：李敏
图13-6 乙库的平面布置图
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2．压缩机和冷分配设备的配备： (1)压缩机的配备 甲库耗冷量汇总表，Qj＝19930kcal／h(23.17kw)，选配了四
组2F10型压缩冷凝机组 。 乙库采用了2／6FS10型压缩冷凝机组二组和1／3F10型机组一
图13－2 制冷压缩循环图
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1. 制冷压缩机的选用计算
冷库制冷工艺设计 主编：李敏
本算例中制冷压缩机的选用计算如表13-7所示。选用S812.5型双级制冷压缩机 。并计算相应的电动机的功率.
2、制冷压缩机配用设备的计算：
1）冷凝器的选择：应选用F=50m2的立式产器两台 。
2)中间冷却器的选用：应选用D500mm,冷却面积为2.5 m2 的中间冷却器一台 。
（五）冷藏间冷却设备的设计
该库为生产性冷库，贮存冻肉的时间较短，考虑采用光 滑管制的双层顶排管，有利于保持库内较高的相对湿 度，管径采用D38mm，管距为150mm，在库内集中布 置。平时用人工扫霜，清库时采用人工扫霜和热氨冲 霜相结合的除霜方法。
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冷库制冷工艺设计
1、需用冷却面积：按计算公式分别计算出
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图13-7 甲库制冷系统原理图
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第一章 概述
食品冷藏链的组成
我国食品冷藏链概况 食品冷藏库
冷藏运输
冷藏柜和冰箱
食品冷藏链的组成
食品冷藏链(Cold Chain)是指易腐食品在 生产、贮藏、运输、销售、直至消费前的 各个环节中始终处于规定的低温环境下， 以保证食品质量，减少食品损耗的一项系 统工程。 食品冷藏链的分类 1.按食品从加工到消费所经过的时间顺序 分类 冷冻加工、冷冻贮藏、冷藏运输和冷冻 销售四个方面构成。 2.按冷藏链中各环节的装置分类 可分为固定的装置和流动的装置。 食品冷藏链的结构
冷藏库生产能力 • 决定冷间容量的因素 • 冷却间、冻结间生产能力计算 (1)设有吊轨的冷却间和冻结间
G L gL n
(2)设有搁架的冷却间、冻结间 G Fg n
• 冷藏库的贮藏吨位
Vi V G 1000 1000
式中：G’——冷库贮藏吨位（t） V——冷藏间、贮冰间的公称容积（t） ρ——食品的计算密度（kg/m3） η ——冷藏间、贮冰间的容积利用系数
食品冷藏链的结构
食 品 原 料 冷 冻 加 工 冷 冻 贮 藏 冷 冻 运 输 冷 冻 贮 藏 冷 冻 运 货 冷 冻 贮 藏 冷 冻 销 售 冷 冻 贮 藏 食
用
我国食品冷藏链概况
食品的冷冻加工 冷冻冷藏运输 销售环节
食品冷藏库
o o o o o o o o 概述 冷藏库的组成与布置 冷藏库的隔热与防潮 冷藏库容量的计算 冷藏库冷负荷的计算 冷负荷的估算方法 冷藏库库房的制冷工艺设计 装配式冷藏库
• 通过围护结构的传热量包括两部分： 通过墙壁、楼板、屋顶及地坪的热 量；太阳辐射引起的热量。因此
Q1 Qq Q y
(1)墙壁、楼板及屋顶的传热量
Qq A K (Tw Tn ) n
(2)太阳辐射引起的耗冷量
Q y k F Ty
2.货物热量(The Product Load)
•
G ( h 1 h 2 ) g(T1 T2 )C G (q 1 q 2 ) Q2 nz nz 2n
3.库房内通风换气的热量 (Air Change Load)
Q3 V a a (h w h n ) / m Vr n a (h w h n )
冷藏库冷负荷计算
根据热量进入冷间的不同途径，可 将耗冷量分为四个部分：通过围护 结构散失的冷量；食品冷加工或冷 藏的耗冷量；库房内通风、换气耗 冷量；操作耗冷量，包括库内照明 用电、电动机、操作设备(叉式堆垛 机等)，操作工人等所散发的热量以 及开门损失。
1.围护结构传热量(The Wall Gain Load)
• •
穿 堂
站 台 平面布置示意图
冷藏库的绝热和防潮
冷库隔热防潮的意义 为了减少外界热量侵入冷藏库，保证库 内温度均衡，减少冷量损失，冷藏库外围的 建筑结构必须敷设一定厚度的隔热材料。 隔热防潮的方法 1. 合理布置围护结构的各层材料。 2. 合理布置隔汽层(Vapor Barrier)。 3. 要保持隔汽层的完整性，处理好接头。 4. 做好相应的防水处理。
冷藏间、冻藏间容积利用系数
容积 /m3 500 1000 1001 2000 2001 10000 10001 15000 >15000 容积利用系数 0.40 0.50 0.55 0.60 0.62
储冰间容积利用系数
储冰间净高 /m 4.2 4.21 5.00 5.01 6.00 >6.00 容积利用系数 0.40 0.50 0.60 0.65
• • • • •
冷却间 冻结间 冷却物冷藏间 冻结物冷藏间 冰库 附：冷间的使用温度和相对湿度
冷加工间及冷藏间
冷藏库的布置
• • 冷藏库库房的平面布置 低温冷藏间和冻结间 冻结物冷藏间和冷却物冷藏间 冷藏库的垂直布置 单层冷藏库和多层冷藏库 小型冷藏库一般采用单层建筑，大、 中型冷藏库则采用多层建筑。多层冷 藏库的层数一般为46层 冷藏库的层高 单层冷藏库的净高一般为4.85m ； 多层冷藏库的冷藏间层高应4.8m。
概
述
冷藏库的类型
按冷藏库容量分类 按冷藏库设计温度分类:
高温 >–2º C; (1)生产性冷藏库 (2)分配性冷藏库 (3)零售性冷藏库 低温< –15º C
按使用性质分类
冷藏库的组成与布置
冷藏库的组成 冷藏库是一建筑群，主要由主体建 筑和辅助建筑两大部分组成。按照 构成建筑物的用途不同，主要分为 冷加工间及冷藏间、生产辅助用房、 生活辅助用房和生产附属用房四大 部分。
(4)操作人员热量
Q4d q r n
第二章 冷库制冷系统方案设计
1. 制冷方案设计的意义和内容 方案设计是根据设计任务书上的要求提 出的初步设想。所以确定制冷方案阶段是 一个关键的环节，如果确定的方案欠佳， 不仅会给冷库建设造成不应有的经济损失， 还会给冷库投产后的运行操作等留下难以 克服的后患。在确定方案时，要通过分析 对比，权衡利弊，选择出最佳设计方案。
外
内
冷库一般维护结构的做法
常用的绝热材料与防潮材料
• 通常对低温绝热材料有以下要求：导 热系数小；吸湿性和含湿量少；比重 小，且含有均匀的微小气泡；不易腐 烂变质；耐火性、耐冻性好；无臭、 无毒；在一定的温度范围内具有良好 的热稳定性；价格低廉，资源丰富。 • 常见低温隔热材料的物性
冷藏库容量计算
4.操作热量
• Q4 Q4 a Q4 b Q4 c Q4 d (1)照明热量 Q4a q a F (2)电动机运转热量 • 电动机安装在库房内时
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• 电动机设置在库房外面的高温、低温 穿堂时 Q N
4bLeabharlann 4.操作热量(3)库门开启热量
Q4c q m F
• 制冷方案设计的内容主要包括：制冷剂的 选择、压缩级数的确定、蒸发温度回路的 划分、系统的供液方式和冷却方式以及蒸 发器的冲霜方式等。
2.制冷工艺方案设计的基本原则 1）要满足食品冷加工要求，降低食品的干耗， 保证食品的质量。 2）应尽量采用先进的制冷方法和制冷系统。 3）既要考虑冷库的建设造价，又要考虑冷库 运行管理费用，同时还要考虑技术经济发 展的趋势。 4）要充分利用制冷系统的各种能源，降低能 耗，减少制冷成本。