1、設計題目設計題目 煙臺市某冷庫設計煙臺市某冷庫設計 姓名 院系食品工程學院食品工程學院 專業制冷與空調技術制冷與空調技術 年級 13011301 學號 指導教師 2015 年 10 月 22 日 目 錄 1 1設計條件設計條件1 2 2制冷壓縮機型號與數量的選擇制冷壓縮機型號與數量的選擇.1 2.1 確定機房總制冷量.1 2.2 確定制冷系統設計工況.1 2.2.1 蒸發溫度.1 2.2.2 冷凝溫度 .1 2.2.3 吸氣溫 度2 2.2.4 排氣溫 度2 2.3 將設計工況制冷循環表示在 lgph 圖.2 2.4 將設計工況制冷量換算成標準工況（或制冷工況）相應制冷量， 選擇確定制冷壓縮機

2、的類型、型號、臺 數 2 2.4.1 確定標準工況下的制冷 量3 2.4.2 壓縮機的選 型3 3 3冷凝器的選擇計算冷凝器的選擇計算.3 3.1確定冷凝器的熱負荷.3 3.2確定冷凝器的形式.3 3.3計算冷凝器所需換熱面積，選擇冷凝器臺數.4 4 4蒸發器的選擇計算蒸發器的選擇計算.5 4.1確定蒸發器的形式.5 4.2計算蒸發器的換熱面積，選定蒸發器臺數.5 5 5膨脹閥的選擇計算膨脹閥的選擇計算.5 5.1確定膨脹閥型 式5 5.1 .1 確定閥兩端的壓力 差6 5.1.2 確定膨脹閥的形式.6 5.2計算確定膨脹閥規格.6 6 6其他輔助設備的選擇其他輔助設備的選擇.6 6.1制冷劑

3、的凈化與安全設備.6 6.2制冷劑的分離.6 6.2.1潤滑油的分離與收集設備.6 參考文獻參考文獻 .7 1、設計條件 冷庫間主要儲存水果、蔬菜等， 冷藏間的溫度為 t0=0oc， 選用的制冷劑為 r717 設計地點:煙臺市某冷庫 采用煙臺市室外氣象資料：東經 3732，北緯 12124，海拔 46.7 米 室外計算溫度：夏季通風 27，夏季空氣調節日平均 29 室外計算相對濕度：最熱月月平均 81，夏季通風 74 2、制冷壓縮機型號與數量的選擇 2.1 確定機房總制冷量 已知冷庫間主要儲存水果、蔬菜等，冷藏間的溫度為t0=0 攝氏度，選用的制冷 劑為 r717，并且制冷負荷總計為 100+

4、10*6=160 kw 2.2 確定制冷系統設計工況 r717 制冷系統中冷凝壓力與蒸發壓力的比值 pk/po8，因此，為使壓縮機安全、可 靠和經濟的運行應采用單級壓縮。根據所儲存的物質，所需要的溫度范圍，選用全封 閉型活塞式壓縮機。 2.2.1 蒸發溫度 根據儲存物品的種類、冷藏工藝的需要和對冷間溫、濕度的要求，確定合理的計 算溫差，從而確定蒸發溫度。 對于直接冷卻系統， 則 t0=tn -（810） （申江 主編 制冷裝置設計 84 頁 3-2） 因此，蒸發溫度為t0=0-10=-10oc 根據 r717 的熱力性質查得 po=0.291mp 2.2.2 冷凝溫度 冷凝溫度與冷凝器的形式、

5、冷卻方式、冷卻介質的溫度等有關，采用水冷式 冷凝器時，冷凝溫度tk=（tz1+tz2）/2+（57） 式中tz1、tz2 為冷凝器 冷卻水的進口溫度和出口溫度。 立式冷凝器的溫差tz=1.53oc ，臥式殼管式冷凝器溫差tz=46oc . . 蒸發式冷凝器的冷凝溫度tk按下式計算 tk=ts+（510） 式中，ts為夏季室外平均每年不保證 50h 的濕球溫度。 由煙臺地區氣象條件查得ts=25.9 oc 即冷凝溫度tk=30oc 冷凝壓力 pk=1.169 mp pk/po8，因此選用單級壓縮機。 2.2.3 吸氣溫度 查（申江 主編 制冷裝置設計 85 頁 ）表 3-2 得在蒸發溫度為-10

6、 oc 時，吸氣溫度 為-7 oc。 2.2.4 排氣溫度 由工程熱力學可得，排氣溫度可有下式求得 trp =tx（pp/px）n-1/x 式中，tx、trp表示壓縮機吸、排氣絕對溫度（k） pp、px表示壓縮機吸、排氣壓力（kp） x 表示制冷劑的等熵指數。 而，在實際情況中可查氨壓縮機排氣溫度表，得在蒸發溫度為-10oc，冷凝溫度在 30 oc 時，排氣溫度為 98oc. 2.3 將設計工況制冷循環表示在 lgph 圖 已知盤管氨液出口處端溫度差t3=3oc 管路有害過熱t1=5oc， 氨允許的過熱度 3 oc 據工程熱力學讀出 r717 的壓-焓圖各點的設計工況參數為 h1=1445.2

7、2 kj/kg h1=1445.20 kj/kg s1=5.8125 kj/（kg.k） h2=1486.14 h3=341.769 kj/kg=h4 h3=327.284 kj/kg=h4 2.4 將設計工況制冷量換算成標準工況（或制冷工況）相應制冷量， 選擇確定制冷壓縮機的類型、型號、臺數，并校核壓縮機配套電機的 功率 2.4.1 確定標準工況下的制冷量 當已知活塞壓縮制冷機標準工況下的制冷量 q0可按下式換算：q=k1 q0 根據冷凝溫度和蒸發溫度 查（馬國遠 主編 制冷壓縮機及其應用 171 頁 表 7-1） 得 立式和 v 型氨壓縮機制冷量換算系數 k1=1.28 即，q0=q/ k

8、1=160kw/1.28=125kw 2.4.2 壓縮機的選型 根據冷藏間機械負荷 j= q0=125kw 制冷劑 r717 已知壓縮機標況下的制冷量，根據壓縮機產品樣本提供的技術數據，選配適用的 制冷壓縮機型號為 2av12.5 型，其單臺制冷量 61kw,單級壓縮機軸功率 18.2kw，氣 缸直徑 125 選用 3 臺煙臺冷凍機總廠 125 系列單級活塞式制冷壓縮機 3、 冷凝器的選擇計算 3.1 確定冷凝器的熱負荷 冷凝器的熱負荷等于壓縮機的功率加制冷量。 即，qk=18.2*3+125=179.6kw 3.2 確定冷凝器的型式 根據制冷工質及冷卻劑供應條件確定冷凝器的型式。在 r717

9、 制冷系統中，常采 用臥式殼管式冷凝器，它結構緊湊，占地面積小。 資料如下： 3.3 計算冷凝器所需換熱面積，選擇冷凝器臺數 冷凝器所需的換熱面積 依據 ak=qk/ktm 其中冷凝器的熱負荷 qk等于壓縮機 . 的功率加制冷量。tm取 4oc ，k 取 700w/（m2* oc） . 即 ak=qk/ktm=179.6*103/700*4=65 m2 . 按選定壓縮機的數目確定每臺冷凝器的實需冷凝面積 ak/n，n 為冷凝器的臺數。 即，選用 4 臺冷凝器。lna-70 型立式冷凝器 4 蒸發器的選擇計算 4.1 確定蒸發器的型式 蒸發器型式的選擇根據冷卻對象和冷卻方式的要求確定，保證運行安

10、全可靠性、 經濟高效節能和降低勞動強度。本設計中，采用臥式殼管式蒸發器。 4.2 計算蒸發器的換熱面積，選定蒸發器臺數 蒸發器傳熱面積的計算，a0=q0/ktm其中冷凝器的熱負荷 qo等于設計工況 . 下的制冷量。tm取 5oc ，k 取 450w/（m2* oc） . a0=q0/ktm=160*103/450*5=72 m2 . 按選定壓縮機的數目確定每臺蒸發器的實需蒸發面積 ao/n，n 為蒸發器的臺數。 即，選用 4 臺蒸發器。 5、 膨脹閥的選擇計算 5.1 確定膨脹閥型式 膨脹閥是制冷系統的四大組件之一，是調節和控制制冷劑流量和壓力進入蒸發器 的重要裝置，也是高低壓側的“分界線”

11、。 膨脹閥是節流裝置的一種，節流裝置的種類很多，根據他們的應用范圍，可分為 以下五種類型。 （1）手動膨脹閥，用于工業用的制冷裝置。 （2）熱力膨脹閥，用于工業、商業和空氣調節裝置。 （3）電子膨脹閥，用途與熱力膨脹閥相同。 （4）毛細管，用于家用制冷裝置。 （5）浮球調節閥，用于工業、商業和生活用調節裝置。 5.1 .1 確定閥兩端的壓力差 p=pk-pi-po(kpa) (1) 式中：pk冷凝壓力，kpa，pi為 p1p2p3p4（p1為液 體管路阻力損失；p2為彎頭、閥件等得阻力損失；p3為液體管升高得壓力損失， p3h；p4為分液頭及分液毛細管得阻力損失，通常各為 0.5bar）; p

12、o蒸發 壓力，kpa。 即 p=1.169-0.236=0.933mp 5.1.2 確定膨脹閥的形式 選擇內平衡還是外平衡，由蒸發器中的壓力降而定 對 r717 系統，當壓力降超過相應蒸發溫度 1，均宜采用外平衡式熱力膨脹閥。 5.2 計算確定膨脹閥的規格 蒸發器的蒸發溫度范圍：-8 oc -10oc 最大 制冷量：160kw 熱力膨脹閥進出口的壓力差：p=0.933mp 熱力膨脹閥采用外平衡式 因此，查得膨脹閥的規格為：bae2hac 6、其他輔助設備的選擇 6.1 制冷劑的凈化與安全設備 氨用過濾器一般由 23 層網孔為 0.4mm 的鋼絲網制成。在制冷設備中氨液過濾器 裝設在浮球閥、節流

13、閥和電磁閥前的輸液管道中。氨氣過濾器裝在壓縮機吸氣管道上， 防止氨中的機械雜質進入壓縮機氣缸。 安裝緊急泄氨器。制冷系統中充裝的氨較多時，一般應設置緊急泄氨器，以便在 緊急情況下，例如發生火災時，迅速將液氨放掉，以保護設備和人身安全。 6.2 制冷劑的分離 空氣分離器，空氣分離器的作用是把冷凝器中的不凝氣和儲氨器中的混合氣排出 系統并把潔凈的氨氣重新凈化回收到低壓系統，提高冷凝器的傳熱效果，避免壓縮 機出口壓力和溫度的升高，保證系統的平穩運行及減少電耗。 6.3 潤滑油的分離與收集設備 洗滌式油分離器是氨制冷系統中常用的油分離器，能分離出 80%85%左右的油量。 在洗滌式油分離器中，氨液的洗滌冷卻作用是主要的，因此設計施工和操作中必 須使氨液液面高出進氣口底部 125150mm，以保證氨油混合的過熱蒸汽與氨液有較好接 觸。安裝時冷凝器的出液管應高于分離器進液管 200300mm，其連接形式應從冷凝器出 液管的底部接出。 集油器是氨制冷系統中收集從油分離器、冷凝器、儲液器、中間冷卻器、蒸發器 和排液桶等設備放出的潤滑油的設備。 集油器在氨制冷系統中的設置應根據潤滑油排放安全、方便的原則。高壓部分的 集油器一般放置于放油頻繁的油分離器附近，低壓部分的集油器設置在設備間低壓循 環儲液器和排液桶附近。 參考