冷库设计课程设计


    

    专业课程设计说明书















    课题名称:北京某单位型冷库设计
    指导教师:
    职 称: 教 授
    学生姓名:
    学 号:
    专 业: 热动力工程
    学 院: 机械工程学院






    课程设计北京区某单位够冷藏鱼肉禽类食品型组合式冷库设计中关冻结容积冷藏容积冷库类型选择库板传热系数计算库房冷耗量计算冷设备制冷压缩机选择等方面进行关计算选型
    通该冷库冷系统进行布置够满足课题关求时面布置进行优化设计计算该冷库设计够适应课题关求系列冷库设计提供价值参考

    关键词 冷库冷系统面布置



    目 录
    摘 II
    目 录… 1
    第 1 章 冻结库冷藏库容积确定 2
    设计务: 2
    11 冻结库容积确定 2
    12 冷藏库容积确定 3
    第 2 章 冷库类型选择 4
    第3章 库板传热系数计算 5
    第4章 库房耗冷量计算 6
    41 渗入热计算 6
    42食品热计算 7
    43操作热计算 8
    431动力热计算 8
    432开门渗入热计算 10
    第5章 冷设备制冷压缩机组选择 12
    51 冷设备选择 12
    52 制冷压缩机组选择 13
    总 结 17
    参考文献 18
    致 谢 19

    第 1 章 冻结库冷藏库容积确定
    设计务:
    北京区某单位需建造带冻结食品力型冷库冷藏食品鱼肉禽类规定冷藏量40t冻结量天4t冻结时间10h求冷藏温度18℃冻结温度24℃试该单位设计满足述求型冷库
    11 冻结库容积确定
    设计务知道该型冷库仅求冷藏食品求冷冻食品该型冷库应冻结库冷藏库组成
    考虑单位冷库进食品种类较冻结库容积设搁架公式计算
    (11)
    式中:
    4000kgd 10h
    ——搁架利系数 取09
    ——鱼肉盘面积 取
    ——盘食品净重 取
    总面积A(11)式代入数值:
    A
    取A46
    设搁架分设四层占面积464115考虑库需安装冷风机操作搬运空间取冻结库面积15高度搁架四层取25
    冻结库容积:15×25375

    12 冷藏库容积确定
    冷藏库容积式计算:
    (12)
    式中:
    冷藏食品密度假定冷藏食品冻牛肉查表11
    容积效利系数组合式冷藏库取06固定式冷藏库取04设计取
    ——冷库贮藏量设计中规定冷藏量40t冷藏库分设两间间冷藏库贮藏量20t
    ——冷藏库容积
    表11 部分食品均密度
    序号
    名称
    均密度()
    1
    冻猪肉
    375
    2
    冻牛肉
    400
    3
    冻羊肉
    300
    4
    冻鱼
    450
    查表:
    (12)式变形代入数值:
    冷藏库冻结库样高取25冷藏库面积:

    两间冷藏库总面积





    第 2 章 冷库类型选择
    根设计务求冷库设计成拥:建造速度快构件成套统标准生产等优点组合式冷库根表21关数

    表21 部分组合式冷库标准规格
    型号
    库型外形尺
    库容积
    ZL35S
    45×36×26
    35
    ZL37S
    63×27×26
    37
    ZL42S
    54×36×26
    42
    ZL72S
    90×36×26
    72
    ZL80S
    99×36×26
    80

    选ZL80S型组合式冷库两ZL42S型组合式冷库
    ZL80S型冷库外形尺寸:长(m)×宽(m)×高(m) :99×36×26
    库容积80库板厚度100mm
    ZL42S型冷库外形尺寸:长(m)×宽(m)×高(m) :54×36×26
    库容积42库板厚度100mm
    冷库面布置图21示两间冷藏库冷藏量40t冻结库冻结量4t24h冷藏温度18℃冻结温度24℃两间冷藏库总面积6666间冻结库面积15库房高度25m均满足设计求

    图21 冷库面布置图
    第3章 库板传热系数计算
    组合式冷库围壁结构表面层防潮力极锈钢板玻璃钢板透水汽需进行隔汽防潮计算
    组合式冷库标准规格知冷库库板隔热材料采硬质聚氨脂泡沫塑料库板面板采喷塑钢板隔热材料厚度100mm果计库板外喷塑钢板热阻式计算传热系数K单位w()
    (31)
    式中:
    ——库板外侧面板表面传热系数取
    ——库板侧面板表面传热系数取
    ——隔热材料热导率查表31

    表31 部分常隔热材料性质
    材料名称
    密度()
    热导率[w(m·K)]
    聚氨脂泡沫塑料
    40~50
    0028
    聚苯乙烯泡沫塑料
    30
    0038
    根表31
    已知:









    第4章 库房耗冷量计算
    41 渗入热计算
    冷库顶凉棚正面遮阳月台计算时考虑太阳辐射引入渗入热量渗入热量仅库外温差渗入热量
    冷藏库: (41)
    式中:
    ——库外计算温度北京区根冷库设计规范取℃
    ——库设计温度℃
    A——冷酷总面积冷藏库墙冻结库相邻忽略传热量:
    A(2×72×25+2×72×99+99×25+45×25)21456

    022×21456×[34(18)]W245457W2455kw
    022×[34(18)]1144
    冻结库:
    式中:
    ——库外计算温度北京区根冷库设计规范取℃
    ——库设计温度℃
    A——冻结库总面积忽略冷藏库间传热量
    :A(2×36×25+2×54×36+54×25)7038

    022×7038×[34(24)]W89805W0898kw
    022×[34(24)]1276
    国冷库设计标准规定应(116—140)设计基符合标准规定
    42食品热计算
    需进行冷冻加工食品进库前温度高库温度食品加工程中中水分会凝固食品加工前焓差计算食品冷冻程中发热量
    冷藏库认食品进库前已冻结食品进入冷藏库温度库温部分食品库放热外冻结食品运输途中受环境影响食品温度超冷藏库温度引起回热量
    根设计求食品先10h冻结15℃然搬运冷藏库贮藏食品冻透假设先冻15℃冻结库区取出进入冷藏库时温度回升10℃冷藏库贮藏冻18℃
    冻结库食品热计算:
    (42)
    式中:
    G——昼夜进入冻结库食品量 G4000kg
    n——昼夜冷加工次数 n2
    Z——食品冷加工时间 Z10h
    ——食品进入冻结库时焓查表41
    ——食品冻结焓取均值
    表41 部分食品焓 (单位)
    食品温度℃
    牛肉禽类
    羊肉
    猪肉

    18
    46
    46
    46
    5
    15
    13
    126
    121
    142
    10
    301
    297
    289
    335
    34
    3421
    3308
    3148
    3856

    t15℃时鱼肉禽类均焓值(查表41)12975
    t34℃时鱼肉禽类均焓值(查表41)
    :6607018350kw
    冷藏库食品热计算:
    (42)
    式中:
    G——昼夜进入冷藏库食品量 G20000kg
    n——昼夜冷加工次数 n1
    Z——食品冷加工时间 Z24h
    ——食品进入冷藏库时焓查表41
    ——食品冷藏焓取均值
    18℃时鱼肉禽类均焓值(查表41)47
    t10℃时鱼肉禽类均焓值

    21542598kw
    贮藏鱼肉禽类食品需换气冷藏库冻结库没换气热
    43操作热计算
    操作热动力热开门渗入热组成
    431动力热计算
    动力热:冷库中某工作机械冷风机搅拌机水泵等需电动机带动电动机耗终转变成热量构成冷库操作热
    组合式冷库冷设备冷风机设计冷藏库冻结库分采冷风机冷组合冷库冷风机电动机产生热量查表42:
    表42 DJDDDL系列冷风机技术参数
    型号
    名义制冷量W
    冷面积
    风机电动机功率W
    DJ171100
    17100
    100
    4×550
    DJ196115
    19600
    115
    4×550
    DD3722
    3700
    215
    3×90
    DD5630
    5600
    30
    2×250
    DL376185
    37600
    185
    4×550
    DL427210
    42700
    210
    4×550

    间冷藏库选两台DD5630冷风机电动机功率:2×2×025kw10kw冻结库选台DJ196115冷风机电动机功率:4×055kw22kw
    冷藏库:
    (43)
    式中:——工作机械时工作系数(04—1) 处取1
    2×2×025kw
    (43): 1×2×2×025kw10kw
    冻结库:
    式中:——工作机械时工作系数(04—1) 处取1
    4×055kw
    (43)式: 1×4×055kw22kw
    432开门渗入热计算
    开门渗入热:冷库开门时外界空气侵入冷库带进热量开门渗入热法进行精确计算利般验数计算冷库板开门渗入热数表43示
    冷藏库:
    (44)
    式中:
    ——米冷库板开门渗入热查表43:
    A——间冷藏库板面积A(99×36)3564
    表43 冷库板开门渗入热(单位W)
    冷库途
    冷库面积<50
    冷库面积<150
    冷库面积>150
    冷库冻结库
    185
    95
    70
    收发货间
    465
    230
    115
    冷物冷藏库
    175
    93
    70
    冻结物冷藏库
    130
    70
    45
    13
    (44)式:
    13×3564×kw0463kw
    冻结库:
    式中:
    ——米冷库板开门渗入热查表43185
    A——冻结库板面积A(54×36)1944
    (44)式:185×1944×kw0360kw
    库房耗冷量表44示:
    表44 库房耗冷量
    库号
    库名







    1
    冷藏
    18℃
    25
    1228
    5980
    0
    1463
    8671
    2
    冷藏
    18℃
    25
    1228
    5980
    0
    1463
    8671
    3
    冻结
    24℃
    34
    0898
    18350
    0
    2560
    21808

















    第5章 冷设备制冷压缩机组选择
    51 冷设备选择
    带速冻库型冷库冷加工食品程周期性工作食品热冷加工程中变化开始时热食品装进低温速冻库时食品库温温差食品热着食品冷冻结程进行间温差逐渐减食品热逐渐减进货冷库温度迅速升冷库正常工作时食品热适增30取食品热13必样速冻库基满足刚进货时食品热冷设备求冷藏库必增30食品热
    间冷藏库:
    (51)
    式中:
    P——安全系数P(1115) 次出取P12
    12×8671kw10405kw
    冻结库:
    (52)
    式中:
    P——安全系数P(11~15) 次出取P11
    11×(0898+13×1835+0+2560)kw30044kw
    冷藏库 :
    表42间冷藏库选两台DD5630冷风机R22时应修正系数CF表51:
    表51 DDDJ系列部分冷风机工况修正系数CF
    R22R502


    5
    10
    15
    18
    20
    25
    30




    5
    076
    076
    076
    076
    076
    075
    073
    6
    095
    094
    092
    091
    090
    089
    087
    7
    113
    111
    108
    107
    106
    103
    102
    8
    129
    127
    124
    122
    121
    117

    9
    144
    143
    138
    136
    125
    130

    10
    157
    156
    152
    149
    148
    143

    CF107
    两台DD5630冷风机R22时制冷量:
    2×107×56kw11984kw需10405kw满足求
    冻结库:
    表42冻结库选台DJ196115冷风机R502时应修正系数CF表51CF156DJ196115冷风机R502时制冷量:
    156×196kw30576kw需30044kw满足设计求
    52 制冷压缩机组选择
    型冷库制冷压缩机组般设计成连续工作选制冷压缩机组制冷量时应计算出冷负荷式计算:
    (53)
    式中:
    ——考虑工作时间系数制冷压缩机组制冷量单位kw
    ——考虑工作时间系数时制冷压缩机组制冷量单位kw
    (105~107)
    b——制冷压缩机工作时间系数般b05—07间
    型冷库选制冷压缩机类型较半封闭式制冷压缩机组表52列出部分沈阳第冷冻机厂生产产品


    制冷压缩机选表52:

    表52 沈阳第冷冻机厂生产冷库低温压缩机组





    机组型号

    半封闭压缩机
    制冷量kw
    型号
    功率kw
    15℃ 30℃ R12
    15℃ 30 ℃ R22
    30℃ 30℃ R502













    S32WL

    S31

    22

    349

    335

    262

    S42WL

    S41

    30

    430

    674

    360

    S52WL

    S51

    37

    558

    872

    465

    S82WL

    S81

    55

    84

    1244

    616

    S102WL

    S101

    75

    1105

    1744

    930

    S152WL
    S151

    105

    1580

    2530

    1440
    6L22WL
    6L22
    220
    3488
    5581
    3023
    间冷藏库:
    (105~107)(105~107)×10405kw10925~11133kw
    取11kw设冷藏库工作时间系数b07b1107kw15714kw
    次设计制冷机组均采水冷式冷凝温度考虑北京区气象条件设35℃25℃时查表52S102WL水冷机组较合适
    冻结库:
    (105~107)(105~107)×30044kw3155~3215kw
    取32kw设冻结库工作时间系数b07b3207kw45714kw
    次设计制冷机组均采水冷式冷凝温度考虑北京区气象条件设35℃25℃时查表526L22WL水冷机组较合适
    计算结果表53:

    表53 计算结果汇总
    库名库号
    冷藏量(td)
    冻结量(t12h)
    库容积
    库高度
    m
    库尺寸BLmm
    冷风机型号
    压缩机
    组型号
    制冷剂
    冷藏库1
    20

    8333
    25
    34×97
    DD5630
    S102WL
    R22
    冷藏库2
    20

    8333
    25
    34×97
    DD5630
    S102WL
    R22
    冻结库

    2
    375
    25
    34×52
    DJ196115
    6L22WL
    R502
    冷库制冷系统原理图图51示:



    图51 冷库制冷系统原理图

    1S102WL型制冷压缩机 26L22WL型制冷压缩机 3DD5630型冷风机
    4DJ196115型冷风机 5冷凝器 6油分离器 7干燥滤器

    冷库制冷系统图图52示:


    图52 型冷库制冷系统图

    1制冷压缩机 2冷凝器 3贮液器 4热力膨胀阀 5冷库 6背压阀 7单阀
















    总 结
    设计解决冻结库容积冷藏库容积冷库类型选择库板传热系数库房耗冷量冷设备压缩制冷机选择等方面部分工作关隔板防潮计算冷库围壁生产工艺等问题没解决设备选择够确切设计计算工作中需进步解决没解决问题































    参 考 文 献
    [1] 吴业正型制冷装置设计指导第版北京:机械工业出版社2004
    [2] 王春冷库制冷工艺第版北京:机械工业出版社2002
    [3] 吴业正韩宝琦等制冷原理设备第版西安:西安交通学出版社1987
    [4] 吴业正韩宝琦制冷器第版北京:机械工业出版社1990
    [5] 沈志光制冷工质热物理性质表图第版北京:机械工业出版社1983
    [6] 朱瑞琪制冷装置动化第版西安:西安交通学出版社1994
    [7] 张祉佑等制冷原理设备第版北京:机械工业出版社1987
    [8] 吴业正朱瑞琪等制冷低温技术原理第版北京:高等教育出版社2004
    [9] 蒋吴兆琳翁文兵新制冷工质热力性图表第版海:海交通学出版社1992
    [10] 制冷工程设计手册编写组制冷工程设计手册第版北京:中国建筑工业出版社1978


















    致 谢
    次设计选题设计程中XX学机械工程学院热动力工程教研室XX教授悉心指导XX教授日工作繁忙百忙中XX教授设计中足处提许宝贵修改建议:表格处理版面处理等问题悉心指导次吴教授指导受益匪浅渊博知识严谨工作态度极鼓舞
    次感谢次设计中予帮助XX教授专业课老师利完成次课程设计学期毕业设计做预











    学生:
    2010年X月X日
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    文***享

    贡献于2020-05-06

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