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.
急冻库容量GJ1=2×12×2×2×26×10/1000＝24.96吨 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.
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(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：?=230㎏/ m3 容积利用系数：?=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：?=230㎏/ m3 容积利用系数：?=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
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 水泥砂浆抹面 重砂浆砌砖墙 水泥砂浆找平 冷底子油及二毡三油 硬质聚氨酯 水泥砂浆抹面 表面空气热阻(冻结间) 表面空气热阻(冷藏间) 表面空气热阻(外表面) 总热阻∑R(冻结间) 0.020 0.240 0.020 0.010 0.200 0.030 - 2 -
结构层次 厚度δ/m 导热系数 热阻R=δ/λ λ/(W/ m·℃) (㎡.℃/W) 0.931 0.814 0.931 0.175 0.031 0.931 23.000 8.000 29.000 0.021 0.295 0.021 0.057 6.545 0.032 0.043 0.125 0.034 7.051 11 12 13 总热阻∑R(冷藏间) 传热系数K=1/∑R(冻结间) 传热系数K=1/∑R(冷藏间) 7.007 0.142 0.143 (二)地坪
序号 1 2 3 4 5 6 7 9 10 11 12 13 14 结构层 200号钢筋混凝土层 水泥砂浆 一毡二油防水层 软木层 二毡三油隔气层 泥沙浆找平层 预制混凝土板 表面空气热阻(冻结间) 表面空气热阻(冷藏间) 表面空气热阻(外表面) 总热阻∑R(冻结间) 总热阻∑R(冷藏间) 传热系数K=1/∑R(冻结间) 传热系数K=1/∑R(冷藏间) 0.303 厚度δ(m) 0.150 0.020 0.005 0.200 0.010 0.020 0.050 导热系数λ(W/ m.℃) 1.547 0.930 — 0.070 — 0.930 1.512 an=29 an=8 an=23 热阻R=δ/λ(㎡.℃/W) 0.097 0.022 0.035 2.865 0.056 0.022 0.033 0.035 0.125 0.043 3.207 3.297 0.312 (三)屋顶
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 预制混凝土板 空气间层 二毡三油防水层 水泥砂浆找平层 200号钢筋混凝土层 水泥砂浆抹面 硬质聚氨酯 表面空气热阻(冻结间) 结构层 厚度δ(m) 0.04 0.200 0.010 0.020 0.250 0.020 0.200 aW 导热系数λm.℃) 1.5119 — — 0.930 1.547 0.930 0.031 23.000 热阻R=δ//W) 0.0264568 0.269 0.056 0.022 0.162 0.022 6.452 0.043 (W/ λ(㎡.℃- 3 -
an 9 表面空气热阻(冷藏间) aW an 10 11 12 13 总热阻∑R(冻结间) 总热阻∑R(冷藏间) 传热系数K=1/∑R(冻结间) 传热系数K=1/∑R(冷藏间) 29.000 23.000 8.000 0.034 0.043 0.125 7.086 7.176 0.141 0.139 (三)冷藏间内墙
序号 1 水泥砂浆抹面 2 硬质聚氨酯 3 冷底子油及二毡三油 4 水泥砂浆找平 5 重砂浆砌砖墙 6 水泥砂浆找平 7 冷底子油及二毡三油 8 硬质聚氨酯 9 水泥砂浆抹面 10 墙体外表面放热系数aw 11 墙体表内面放热系数an 12 总热阻∑R 13 传热系数K=1/∑R 结构层次 厚度δ/m 导热系数λ 热阻R=δ/λ (W/ m·℃) (㎡.℃/W) 0.030 0.200 0.010 0.020 0.240 0.020 0.010 0.200 0.030 0.931 0.031 0.175 0.931 0.814 0.931 0.175 0.031 0.931 8.000 8.000 0.032 6.545 0.057 0.021 0.295 0.021 0.057 6.545 0.032 0.125 0.125 13.858 0.072 (四)急冻间内墙
序号 1 水泥砂浆抹面 2 硬质聚氨酯 3 冷底子油及二毡三油 4 水泥砂浆找平 5 重砂浆砌砖墙 6 水泥砂浆找平 7 冷底子油及二毡三油 8 硬质聚氨酯 0.030 0.200 0.010 0.020 0.240 0.020 0.010 0.200 - 4 -
结构层次 厚度δ/m 导热系数 热阻R=δ/λ λ/(W/ m·℃) (㎡.℃/W) 0.931 0.031 0.175 0.931 0.814 0.931 0.175 0.031 0.032 6.545 0.057 0.021 0.295 0.021 0.057 6.545