1、制冷工藝設計設計書班 級：安裝1001 學 號：20101841 姓 名： 孫 權 指導老師： 劉老師 設計時間： 2012 年 6 月 前言隨著科學技術的發展和人們生活水平的提高，人們對生活質量提出更高要求，對身體的健康格外重視，飲食觀念也日益趨向于“綠色”，因此，冷凍魚肉制品、反季蔬菜、保鮮水果頗受歡迎，冷庫的需求也隨之增加。為了適應社會的發展和人們的需求，同時為了鍛煉我們的動手能力，使所學知識應用于實踐，特此安排本次設計。本設計以某地區單層生產性冷庫為設計題目，進行冷庫制冷工藝的設計。設計課題如下：（一）冷庫的規格1、低溫冷藏間的容量為：22000m3（2000t）冷間設計溫度為-18，

2、相對濕度為95；2、凍結間生產能力為200t/24h，冷間設計溫度為-23。其中用冷風機凍結白條肉14T/日，用擱架排管凍結分割肉和其它小家禽6T/日。3、高溫冷藏間的容量為：4263 m3（470T），設計溫度為：04，相對濕度為：8595；如果冷藏蔬菜類，相對濕度為：85。（二）庫房的平面布置1、庫房的平面布置，該冷庫有三個凍結間和三個凍結物冷藏間和三個冷卻物冷藏間通過常溫穿堂組合成整體；2、房內凈長、凈寬在平面圖上都已標出；3、房內凈高：凍結間為4.5m，凍結物冷藏間為5m；4、凍結間的內隔墻采用軟木優質隔熱層；5、層頂為通風閣樓，地坪采用爐渣并埋設通風管道；6、冷庫冷藏間無隔熱層；7、

3、庫房圍護結構構造見表（三）水文條件1、室外空氣溫、濕度，根據查附錄；2、冷卻水溫度湘潭的可作調整，一般確定為20。A、制冷工藝設計說明書（一）設計條件1氣象夏季室外計算溫度：tw= +32相對溫度：w=58%2.水溫按循環冷卻水系統考慮，冷凝器進水溫度20,出水溫度+22.3.冷凝溫度:tk=+254.蒸發溫度: t0=-33, t0=-10(二生產能力1.凍結能力:20噸/日,采用一次凍結2.冷藏容量:低溫冷藏500噸,高溫冷藏500噸。B、庫容量計算（一）高溫冷藏間1. No7庫庫內凈面積：A=24.514.5355.25庫內凈高：H6m公稱容積：V355.2562131.5m3貨物計算密

4、度：250kg/ m3容積利用系數：0.80.550.44冷藏噸位：G12131.52500.44/1000234.5噸2、8庫同7庫，冷藏噸位：G2234.5噸3、高溫冷藏間冷藏噸位：G= G1+ G2=469噸（500469）/5006.2%符合要求。（二）低溫冷藏間1、 NO1庫庫內凈面積：A=19.47.43=144.14庫內凈高：H=5公稱容積：V=144.145=720.7m3貨物計算密度：=400/ m3容積利用系數：=0.55冷藏噸位：720.74000.55/1000=158.6噸2、 2庫庫內面積凈面積：A=19.47.76=150.5庫內凈高：H5m公稱容積：V150.5

5、5752.7m3貨物計算密度：400kg/ m3容積利用系數：0.55冷藏噸位：G2752.74000.55/1000165.6噸3、 3庫同3庫，G3=158.6噸低溫冷藏間冷藏噸位：G=G1G2G3=482.8噸（500-482.8）/500=3.4% 符合要求。C、圍護結構傳熱系數計算主要計算外墻、內墻、屋頂和地坪的傳熱系數。（一）高溫冷藏間1、外墻序號結構層（有外向內）厚度 （m）導熱系數（W/ m.）熱阻R=/（./W）11：2.5水泥砂漿抹面0.020.930.02152混合沙漿砌磚墻0.370.8140.45531：2.5水泥砂漿抹面0.020.930.02154硬質聚氨酯0.1

6、0.0313.22651：2.5水泥砂漿抹面0.030.930.03236墻體表面空氣熱阻aW=23an=18RW=0.044Rn=0.0567總熱阻R3.85638傳熱系數K=1/R0.2592、地坪序號結構層（有上向下）厚度 （m）導熱系數（W/ m.）熱阻R=/（./W）1鋼筋混凝土面層0.081.54680.051721：3水泥砂漿保護層0.0150.930.01613一氈二油防水層0.0050.03514軟木層0.10.06981.4335二氈三油隔氣層0.010.05661：3水泥砂漿找平層0.020.930.02157100號混凝土墊層0.11.51190.06618表面空氣熱阻

7、an=180.0569總熱阻R1.735510傳熱系數K=1/R0.57623、 屋頂序號結構層（有上向下）厚度 （m）導熱系數（W/ m.）熱阻R=/（./W）1預制混凝土板0.041.51190.02652空氣間層0.20.2693二氈三油防水層0.010.05641：3水泥砂漿找平層0.020.930.02155混凝土空心板層0.251.54680.16261：3水泥砂漿抹面0.020.930.02157硬質聚氨酯0.10.0313.2268表面空氣熱阻aW=23an=18RW=0.044Rn=0.0569總熱阻R3.882510傳熱系數K=1/R0.2576（二）低溫冷藏間、凍結間1、

8、外墻序號結構層（有外向內）厚度 （m）導熱系數（W/ m.）熱阻R=/（./W）11：2.5水泥沙漿抹面0.020.930.021521：2.5水泥沙漿抹面0.020.930.021531：3水泥沙漿抹面0.030.930.03234混合砂漿砌磚墻0.370.8140.4555硬質聚氨酯0.150.0314.83876墻體表面空氣熱阻冷藏間凍結間aW=23an=12aW=23an=29RW=0.044Rn=0.083RW=0.044Rn=0.0357總熱阻R冷藏間凍結間5.4965.4488傳熱系數K=1/R冷藏間凍結間0.1820.1842、地坪序號結構層（有上向下）厚度 （m）導熱系數（W

9、/ m.）熱阻R=/（./W）1200號鋼筋混凝土層0.081.54680.051721：3水泥砂漿0.020.930.02153一氈二油防水層0.0050.03514軟木層0.20.06982.8655二氈三油隔氣層0.010.05661：3水泥沙漿找平層0.020.930.02157預制混凝土板0.051.51190.0338粗砂墊層0.450.58150.7749表面空氣熱阻冷藏間凍結間an=12an=290.0830.03510總熱阻R冷藏間凍結間3.94083.892811傳熱系數K=1/R冷藏間凍結間0.2540.2573、屋頂序號結構層（有上向下）厚度 （m）導熱系數（W/ m.

10、）熱阻R=/（./W）1預制混凝土板0.041.51190.02652空氣間層0.20.2693二氈三油防水層0.010.05641：3水泥沙漿找平層0.020.930.02155混凝土空心板層0.251.54680.16261：3水泥沙漿抹面0.020.930.02157硬質聚氨酯0.10.0313.2268表面空氣熱阻冷藏間凍結間aW=23an=12aW=23an=29RW=0.044Rn=0.083RW=0.044Rn=0.0359總熱阻R冷藏間凍結間5.52225.474210傳熱系數K=1/R冷藏間凍結間0.1810.1834、凍結間內墻序號結構層厚度 （m）導熱系數（W/ m.）熱

11、阻R=/（./W）1水泥砂漿0.020.930.02152混合沙漿砌磚墻0.120.8140.14743水泥砂漿0.020.930.02154硬質聚氨酯0.10.0313.22651：2.5水泥砂漿抹面0.030.930.03236墻體表面空氣熱阻aW=23an=29RW=0.044Rn=0.0357總熱阻R3.51878傳熱系數K=1/R0.284D、冷耗量的計算（一）冷庫圍護結構傳熱面引起的冷耗量Q1按計算圍護結構傳熱面積的原則計算各庫房圍護結構的傳熱面積，然后計算耗冷量。傳熱面積A的計算5.25.25.25.26.11td 計算部位長度（m）高度（m）面 積（）計算部位長度（m）高度（m

12、）面 積（）1東墻西墻南墻北墻屋頂、地坪8.258.2520.519.4620.55.75.75.75.78.2547.02547.025116.85110.992169.1255東墻西墻南墻北墻屋頂、地坪667.467.468.55.25.25.25.2631.231.238.79238.792512東墻西墻南墻北墻屋頂、地坪8.008.0019.4619.4620.55.75.75.75.78.0045.645.6110.922110.9221646東墻西墻南墻北墻屋頂、地坪6.116.118.57.468.531.77231.77244.238.79251.9353東墻西墻南墻北墻屋頂、

13、地坪8.258.2519.4620.520.55.75.75.75.78.2547.02547.025110.922116.85169.1257東墻西墻南墻北墻屋頂、地坪15.2515.2524.5625.525.56.556.556.556.5515.2599.887599.8875160.868167.025388.8754東墻抽象函數的類型與解法抽象函數是指沒有明確給出具體的函數表達式，只是給出一些特殊條件的函數，它是中學數學函數部分的難點.因為抽象，學生難以理解，接受困難；其實，大量的抽象函數都是以中學階段所學的基本函數為背景抽象而得，解題時，若能從研究抽象函數的“背景”入手，根據題設

14、中抽象函數的性質，通過類比、猜想出它可能為某種基本函數，常可覓得解題思路6.397.468.508.505.25.25.25.2kx（k038.79244.254.3158東墻西墻南墻北墻f（x）f（y）例1已知函數f（x）對任意實數x、y均有各庫房圍護結構傳熱量Q2的計算計算部位計算公式：Q1=K.A.a.（tWtn）Q1（W）NO1東墻西墻南墻北墻屋頂地坪0.18247.0251.05（3218）0.18247.0251.05（3218）0.182116.851.05（3218）0.181169.1251.2（3218）0.254169.1250.6（218）449.34440.34111

15、6.51836.69515.49 4393.13NO2東墻西墻南墻北墻屋頂地坪0.18245.61.05（3218）0.18245.61.05（3218）0.1811641.2（3218）0.2541641.2（218）435.7426.991116.51781.04499.87 3177.30NO3東墻西墻南墻北墻屋頂地坪0.18247.0251.05（3218）0.18247.0251.05（3218）0.182116.851.05（3218）0.181169.1251.2（3218）0.254169.1250.6（218）449.34440.341116.51836.69515.49 4

16、393.13NO4東墻西墻南墻北墻屋頂地坪0.18433.2281.05（3223）0.18433.2281.05（3223）0.28438.7921.00（1023）0.18444.21.05（3223）0.18354.3151.2（3223）0.25754.3150.6（223）353.08353.08143.22461.13656.03209.38 2177.94NO5東墻西墻南墻北墻屋頂地坪0.18431.21.05（3223）0.18431.21.05（3223）0.28438.7921.00（1023）0.28438.7921.00（1023）0.183511.2（3223）0.2

17、57510.6（223）325.50325.50143.22143.22615.98196.61 1807.09NO6東墻西墻南墻北墻屋頂地坪0.18431.7721.05（3223）0.18431.7721.05（3223）0.18444.21.05（3223）0.28438.7921.00（1023）0.18351.9351.2（3223）0.25751.9350.6（223）337.6337.6469.67143.22627.27200.21 2115.59NO7東墻西墻南墻北墻屋頂地坪0.25999.88751.1（32-0）0.25999.88751.1（32-0）0.259167.

18、0251.1（32-0）0.5763388.8751.3（320）0.2576388.8750.20（320）910.66910.661522.7359322.92641.11 13308.09NO8東墻西墻南墻北墻屋頂地坪0.25999.88751.1（32-0）0.25999.88751.1（32-0）0.259167.0251.1（32-0）0.5763388.8751.3（320）0.2576388.8750.20（320）910.66910.661522.7359322.92641.11 13308.09（二）食品冷加工的耗冷量Q2該庫有三間凍結間，每間凍結能力為6.5噸/日，共19

19、.5噸/日。按每晝夜凍結能力比例攤入于各冷藏間內，三間冷藏間按比例攤分，每間進貨量為6.5噸/日，凍結食品為豬肉。1、低溫冷藏間每間最大進貨量為19.5噸/日，食品進庫前的溫度為15，經冷藏24小時后達18.G19500公斤/日，T24小時食品在儲存前后的含熱量：h1=12.2kj/kg,h2=4.6kj/kgt1=320.83,t2=-18,B=0.1,Cb=0.42 冷藏間1,2,3庫食品加工耗冷量各為：2137.69W2、凍結間食品在凍結前的溫度按32計算，經過20小時后的溫度為15。食品的凍結加工量：G=6.5噸/日，T20小時食品在凍結前后的含熱量：h1=309.2kJ/kg,h2=

20、12.2kJ/kgt1=320.83,t2=-15,B=0.3,Cb=0.42 凍結間4,5,6庫的食品冷加工耗冷量各為：Q227285.2453、高溫冷藏間高溫庫進貨量按冷藏噸位的8%計算，即：G2508%20噸/日20000公斤/日貨物入庫前溫度為28.5,經冷藏24小時后達0.食品在貯存前后的含熱量：h1=379.4kj/kg,h2=271.9kj/kgt1=25,t2=0,B=0.25,Cb=1.51,T=24h,q1=149W/t,q2=19 W/t高溫冷藏間7,8庫食品加工耗冷量各為：Q233424.71（三）庫內通風換氣熱量Q3的計算1、低溫庫、凍結間沒有通風換氣的耗冷量。2、高

21、溫庫，Q3b可不計(17庫hW=76.3kJ/kg,hn=8.457kJ/kg,n=2,V=2131.53,Q3=Q3a=（76.3-8.457）22131.51.293/24=4328.178W(2 8庫同7庫：Q3=Q3a=4328.178W（四）電動機運轉熱量Q4的計算1、低溫冷藏間采用光滑頂排管，故無電動機運轉熱量Q4。2、凍結間（1）4采用擱架排管，按每噸配風10000m3/T,選用FT35LN05.6-2型號軸流式風機6臺,計算電動機功率為:P=1.16=6.6KW,=1,=1Q4=1000P=10006.611=6600W（2）5庫采用冷風機,冷風機使用的電動機功率總計為: P=

22、4.4KW, =1,=1Q4=1000P=10004.411=4400W(3 6庫同5庫:Q4=4400W3、高溫間（1）7庫采用冷風機，冷風機使用的電動機功率總計為：P=1.16=6.6KW,=1,=1Q4=1000P=10006.611=6600W（2）8庫同7庫：Q4=6600W（五）操作熱量Q5的計算1、低溫冷藏間 （1）1庫：A=144.14，V=720.7 m3，qd=2W/,hw=736.3 KJ/kg, hn=-16.077 KJ/kg,M=0.5,n=1.39/ m3,nr=3,qr=410W/個 ,n=2Q5a= Aqd=144.142=288.28WQ5b=0.2778V

23、n（hw-hn）MP/24=0.2778720.72（76.316.077）0.51.39/24=1071.2 WQ5c=3 nrqr/24=33410/24=154 WQ5= Q5aQ5b Q5c=288.281071.2154=1513.44 W（2）2庫:A=150.5，V=752.7 m3Q5a= Aqd=150.52=301 WQ5b=0.2778Vn（hw-hn）MP/24=0.2778752.72（76.316.077）0.51.39/24=1118.72 WQ5c=3nrqr/24=33410/24=154 WQ5= Q5aQ5bQ5c=3011118.72154=1573.7

24、2 W（3）3庫同1庫：Q5=1513.44W2、凍結間不計算Q5的熱量。3、高溫庫（1）7：A=355.25m2,V=2131.5m3,qd=2W/m2,hw=76.3KJ/kg,hn=8.457KJ/kg,M=0.5,pn=1.293kg/m3,qr=280W/個 n=2Q5a= qdA=2355.25=710.5WQ5b=0.2778Vn(hw-hnMPn=0.27782131.52(76.38.4570.51.29324=2164.26WQ5c=38280/24=280WQ5=Q5cQ5bQ5c=710.52164.26280=3154.76W（2）8庫同7庫 Q5=3154.76W(

25、六總耗冷量1.庫房冷卻設備負荷計算Qq=Q1PQ2Q3+Q4Q5(1 低溫冷藏間：P=1(2 凍結間：P=1.3(3 高溫冷藏間：P=1Qq匯總表庫房名稱Q1PQ2Q3Q4Q5QqNO14393.1412137.691513.448044.27NO23177.312137.69 1573.726888.71NO34393.1412137.691513.448044.27NO42187.371.27285.24660044258.19NO51807.071.27285.24440041667.9NO62115.591.27285.24440041986.4NO713308.09133424.71

26、4328.1866003154.7660815.73NO813308.09133424.714328.1866003154.7660815.732、冷間機械負荷計算冷間機械負荷分別根據不同蒸發溫度計算.(1 低溫冷藏間,凍結間共用一個33蒸發溫度.Qj=(n1Q1n2Q2n3Q3n4Q4n5Q5Rn1=1,n2=1,n3=0,n4=0.5,n5=0.5,R=1.07Qj匯總表n1Q1n2Q2n4Q4n5Q5RQj118073.88188268.80.577000.54600.61.07124486.99(2 高溫冷藏間采用10蒸發溫度:Qj=(n1Q1n2Q2n3Q3n4Q4n5Q5Rn1=1

27、,n2=1,n3=0.8,n4=0.5,n5=0.5,R=1.07Qj匯總表n1Q1n2Q2n3Q3n4Q4n5Q5RQj1266161668490.886590.5132000.563091.07117855E、冷卻設備的選型計算（一）高溫冷藏間1、NO7庫采用冷風機,冷風機冷卻面積A的計算：Qq=60815.73W，K=18.6W/m2，t=10A= Qq/(kt=60815.73/(18.610=326.967m2選用KLL350型冷風機一臺。2、NO8庫同NO7庫,選用KLL350型冷風機一臺.(二低溫冷藏間1、冷卻面積A采用光滑U型直式頂排管,管徑采用D38無縫鋼管.頂排管面積的計算

28、:A=Qq/(Kt K=KC1C2C3=6.98W/m2, t =10(1 NO1庫 A=8044.27/6.98=115.247(2 NO2庫 A=6888.71/6.98=98.69(3 NO3庫 A=8044.5/6.98=115.2472、無縫鋼管長度L采用382.5無縫鋼管,每米長的面積為0.119m2/m(1 NO1庫需用鋼管長度:L1=115.247/0.119=968.46m(2 NO2庫需用鋼管長度:L2=98.69/0.119=829.33m(3 NO3庫需用鋼管長度:L3=115.247/0.119=968.46m3、U型排管的制作詳見頂排管制作圖(略(三凍結間1、 4庫

29、采用擱架排管,并采用有組織的吹風.庫風裝設吊頂,吊頂兩端留有300mm縫隙,兩側緊貼墻面,冷風從一端被風吹進,從另一端吹出,使庫內冷風循環流動.(1 需要冷卻面積A:t =10,K=12.8W/m2A=Qq/(Kt=44758.189128=349.67m2(2 擱架排管的尺寸:采用D382.5無縫鋼管,每米長的面積為0.119m2/m,需用鋼管長度:L=349.670.119=2938.43m(3 擱架排管的制作詳見擱架排管制作圖.(4 循環風量:按每噸配風10000m3/t風量計算,選用FT35LN05.62型號軸流風機6臺.2、 5庫采用干式冷風機,吊軌凍結,橫向吹風.需用冷風機面積A:

30、t =10,K=12.8W/m2A=Qq/(Kt=41667.9128=325.6m2選用KLJ200型冷風機2臺.3、 6庫采用干式冷風機,吊軌凍結,橫向吹風.需用冷風機面積A:t =10,K=12.8W/m2A=Qq/(Kt=41986.4128=528.07m2選用KLJ200型冷風機2臺.F、制冷壓縮機的選擇計算整個庫房的耗冷量計算完畢后,可按機器總負荷Qj進行制冷壓縮機的選擇.（一）計算條件1、冷凝溫度:考慮循環水進入冷凝器的溫度為20,出水溫度為22,所以可以確定冷凝溫度為:tk=(t進t出/24=262、氨液的再冷溫度:一是氨液經中冷器蛇型管進行冷卻,氨液再冷卻溫度較中間溫度高3

31、5;二是氨液流進高壓貯液器和供至膨脹閥的過程中,受環境溫度影響自然降溫比冷凝時溫度低35.3、制冷循環的壓縮級數:(1 低溫冷藏間的溫度為18,凍結間的溫度為23,設定蒸發溫度與庫房溫度的溫度差為10,則蒸發溫度為28和33.冷凝溫度為26,Pk=1.03434MPa蒸發溫度為28,P0=0.13154MPa蒸發溫度為33,P0=0.10302MPaPk/P0=1.03434MPa/0.13154=7.868, Pk/P0=10.3434MPa/0.10302=10.048壓縮比小于8,應采用單機壓縮制冷循環,確定采用組合式雙機壓縮循環,高低壓級容積比=1/3,根據已知條件查有關圖表得中間溫度

32、:tz=5.6,Pz=0.3417MPa,中冷器蛇型盤管出液溫度:tc=5.65.4=-0.2(2 高溫冷藏間溫度為0.冷凝溫度為26,Pk=1.03434MPa蒸發溫度為10,P0=0.29075MPaPk/p0=1.03434/0.29075=3.57197.2 符合要求。G輔助設備的選擇計算（一）冷凝器1、雙級機冷凝器熱負荷Q1：Vd=424m3/h q1=1073KJ/m3Q1=Vdqi/3.6=(2424.51056/3.6=249040W2、單級機冷凝器熱荷：Q1=Qc=2611.21000=146400W3、冷凝器面積qA=300w/m3A1=131.8m2選用LNA-80型冷凝

33、器2臺。（二）中間冷卻器1、冷卻器直徑計算：m3/h，D=0.01882、中間冷卻器蛇行管冷卻面積：Qzj=Gd(h6-h8=1539.1W K=500W/m2A=Qzj/(K選用ZLA-2型中冷器1臺。（三）油分離器：=0.8m/sd=0.0188選用YFA-125型油分離器1臺（四）空氣分離器：一般總制冷量在1163Kw以下選用KFA-32型空氣分離器1臺。（五）集油器壓縮機在標準工況下總制冷量在200Kw以上時選用桶身直徑325mm集油器。選用JYA-325型集油器1臺。（六）高壓貯液器=1.663 kJ/,=1,=0.7,Vza=/1000=1.86m3選用WCA-2250型高壓貯液器

34、1臺。（七）氨泵的選型計算1.-33系統n=6,Qq=150889.7W,V/=1.4674L/kg,r=1364.23KJ/kgVp=3.6nQqV/r=3.66149 1.4674/1364.23=3.49 m3/h選用32P-40型屏蔽氨泵1臺，備用1臺，共2臺。2.-10系統n=5,Qq=121.63kw,V/=1.5337L/kg,r=1295.17KJ/kgVp=3.6nQqV/r=3.65121.631.5337/1295.17=2.6 m3/h選用32P-40型屏蔽氨泵1臺，備用1臺，共2臺。（八）低壓循環桶的選型計算1、-33系統（1）低壓循環直徑桶的選型計算：=0.81,V

35、=2424.5=849m3/h,=0.5m/s, , n=1d=0.0188=0.693m（2）低壓循環桶容積的計算:本設計采用立式低壓循貯液桶,采用下進上出式供液。容積計算如下：1 頂排管的容積:V=172218.60.8553/1000=1.082 m32 回氣管容積:凍結間回氣管763.5,共長約50米,每米容積為0.00374 m3500.00374=0.187 m3冷藏間回氣管D57x3.5,共長約70米,每米容積為0.00196 m3 700.00196=0.1372 m3 V=0.1372+0.187=0.3242 m3 =0.2h ，q=4 m3 /hV=（0.2V=0.6Vh

36、+q）/0.7=1.73 m3 選用CDCA-2.5型低壓循環桶一臺。2、-10系統（1）低壓循環直徑桶的選型計算：=0.6 V=2141=282 m3 /h n=1d=0.0188=0.37m（2）低壓循環桶容積的計算:采用下進上出式供液系統1 冷風機的容積：冷風機采用D252.2翅片管，每米的面積為0.71 m2V=（350/0.71）0.00033=0.163 m32 回氣管容積:回氣管763.5，共長約100米，每米容積為0.00374 m31000.00374=0.374 m3=0.2h ， q=4 m3 /hV=（0.2V+0.6Vh+q）/0.7=1.51 m3選用CDCA-1.5型低壓循環桶1臺。H管徑的確定（一） 回氣管1. 低溫冷藏間No1庫的制冷設備總負荷Qq=7.8Kw，按管長50米計算，冷藏間的