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畢業(yè)設計 論文 用紙 第 頁 方 案 設 計 1 設計依據(jù)與基礎資料 1 1 設計依據(jù) 1 冷庫設計規(guī)范 GB50072 2001 2 采曖通風與空調設計規(guī)范 GBJ19 87 2001 年版 3 冷庫建筑施工圖 1 2 基礎資料 1 2 1 原始數(shù)據(jù) 1 冷庫庫溫按一層 0 二層 23 三層 0 進行設計 溫度要求自控 相對濕度按 90 計算 濕度不要求自控 一層 三層變工況庫溫不小于 0 2 一 三層冷庫貯鮮蛋 二層冷庫貯藏冰淇淋 重度這 535 公斤 立方米 每天按 8 小 時計各層冷庫進貨量按各層冷庫冷藏噸位的 5 計算 冰淇淋入庫溫度為 15 3 鮮蛋 冰淇淋均用紙箱包裝 4 最大班工作人數(shù) 30 人 平均每層 10 人 5 要求冷庫門設置風幕 6 庫內貨物運輸 各層庫房用電并叉車進行運輸 叉車功率 N 5 5KW 7 冷卻時間按 24 小時冷卻到庫溫計算 8 照明 通風換氣按冷庫常規(guī)進行設計選取 1 2 2 建筑資料 見冷庫總體布置及主庫和機房的有關建筑圖 以及圍護結構的組成 構造等說明 1 2 3 氣象資料 采用重慶市室外氣象資料 夏季室外空氣調節(jié)日平均溫度 32 夏季室外通風日平均溫度 32 夏季室外平均每年不保證 50 小時的濕球溫度 26 7 畢業(yè)設計 論文 用紙 第 頁 室外最熱月平均相對濕度 74 夏季室外通風計算相對濕度 57 夏季室外風速 1 6 m s 2 初步方案設計 2 1 估算耗冷量 2 1 1 冷藏間的公稱容積 V 1 m3 按 冷庫設計規(guī)范 1 第 3 0 1 條 冷藏間或冰庫的公稱容積按冷藏間或冰庫的凈面 積 不扣除柱 門斗和制冷設備所占的面積 乘以房間凈高確定 即 V1 S 凈 h 凈 其中 S 凈 冷藏庫的凈面積 h 凈 房間凈高 m 表 1 冷庫的公稱容積 2 1 2 冷藏間貯藏噸位 G t 根據(jù)資料 1 第 3 0 2 條 10 sV 其中 G 冷藏間貯藏噸位 或冷庫計算噸位 t V1 冷藏間或冰庫的公稱容積 m3 冷藏間或冰庫的體積利用系數(shù) s 食品的計算密度 kg m3 見資料 1 表 3 0 5 鮮蛋 260 kg m 3 冰淇淋 535 kg m 3 房間編號 凈面積 S 凈 m2 凈高 h 凈 m 公稱容積 m 3 101 240 05 3 73 895 387 102 254 597 3 73 949 647 201 485 722 3 73 1811 743 301 494 646 3 8 1879 655 畢業(yè)設計 論文 用紙 第 頁 注 值可由資料 1 表 3 0 3 冷藏庫的 不應小于下表的規(guī)定值 表 2 冷藏庫的 值 公稱體積 m3 500 1000 1001 2000 2001 10000 10001 15000 15000 體積利用系數(shù) 0 40 0 5 0 55 0 60 0 62 注 1 對于僅儲存凍結食品的或冷卻食品的冷庫 表內公稱體積為全部冷藏間公稱體積之和 對于同時 儲存凍結食品和冷卻食品的冷庫 表內公稱體積分別為凍結食品冷藏間或冷卻食品冷藏間各自的 公稱體積之和 2 蔬菜冷庫的體積利用系數(shù)應按表中數(shù)值乘以 0 8 的修正系數(shù)確定 表 3 冷庫的計算噸位 房間編號 公稱容積 V1 m3 食品的計算密 度 s kg m3 冷庫體積利用 系數(shù) 冷庫貯藏噸位 G t 101 895 387 260 0 55 128 04 102 949 647 260 0 55 135 799 201 1811 743 535 0 50 484 641 301 1879 655 260 0 55 268 791 注 對于存貯鮮蛋的高溫庫 101 102 301 總的公稱體積為 895 387 949 647 1879 655 3724 689 m3 所以由上表可知 101 102 301 庫的 0 55 2 1 3 耗冷量估算 2 1 3 1 冷指標 q0 kcal ht 據(jù)市場調研 重慶上橋冷庫貯存水果 10000t 配有 4 臺 4AV 12 5 型和 2 臺 6AW 12 5 型壓縮機 標況下總制冷量為 720000 kcal h 冷指標為 qo 720000 10000 72 kcal ht 根據(jù)資料 冷庫制冷設計手冊 2 P 202表 3 35 250t 以下的凍結物冷藏間 當庫溫為 20 時 單位制冷機械負荷為 qo 70 W h 則對庫溫為 23 的 冷指標 qo 70 1 15 80 5 w t 按庫溫每降低 1 冷指標增加 3 計算 畢業(yè)設計 論文 用紙 第 頁 因此 對于貯藏鮮蛋的高溫庫 本設計取冷指標 qo 100 kcal ht 116 67 w t 標準工況下 對于貯藏冰淇淋的低溫庫 由于日進貨量大 貨物進庫溫度高 所以本設計取冷指標 qo 99 17 w t 設計工況下 2 1 3 2 耗冷量 Q 的估算 Gq GqQ 設設標標 即 高溫庫 q 標 100 kcal ht 低溫庫 q 設 85 kcal ht 表 4 冷庫耗冷量 房間編號 公稱容積 m3 貯藏噸位 t 標準工況或設計工況下的冷量 kcal h 101 895 387 128 04 12804 標 102 949 647 135 799 13579 9 標 201 1811 743 484 641 41194 485 設 301 1879 655 268 791 26879 1 標 高溫庫 53263 標 77763 98 設 合 計 5536 432 1017 271 低溫庫 124454 64 標 41194 485 設 附 標準工況與設計工況的換算關系及過程 AQ 標設 其中 A 產(chǎn)冷量換算系數(shù) 見資料 4 P197 表 4 10C 要求 A 值就得先確定制冷工況 以下就計算蒸發(fā)溫度 t0及冷凝溫度 tk確定 t o t k計 算公式及取值范圍的確定見資料 2 6 2 1 條及 課程設計任務書 10 濕球溫度 ts 26 7 冷凝器進水溫度 ts1 ts ts ts 安全值 選擇機械通風冷卻塔 則 ts 3 4 本設計取 3 則 ts1 26 3 3 29 7 冷凝器出水溫度 ts2 ts1 t t 冷凝器的進出水溫差 選立式殼管式冷凝器 則 t 2 3 本設計取 3 則 ts2 29 7 3 32 7 冷凝溫度 5 7 21sktt 畢業(yè)設計 論文 用紙 第 頁 2 3762 7 9 蒸發(fā)溫度 tt 0 t 庫溫 高溫庫 t 0 低溫庫 t 23 t 冷間冷卻設備計算溫差 根據(jù)資料 1 高溫庫 采用冷風機 t 7 10 本設計取 8 低溫庫 采用冷風機 t 7 10 本設計取 10 因此 高溫庫 蒸發(fā)溫度為 to 0 8 8 低溫庫 蒸發(fā)溫度為 to 23 10 33 所以 由資料 4 P197 表 4 10C 可知 當 to 33 tk 37 2 時 A 0 331 當 to 8 tk 37 2 時 A 1 460 3 冷庫制冷系統(tǒng)選擇 3 1 工質選擇 由于冷藏庫制冷系統(tǒng)制冷量較大 從經(jīng)濟的角度考慮 國內大中型冷庫都采用 NH3為 工質 同時 NH3還具有其它一些優(yōu)點 如不破壞臭氧層 單位容積制冷量大等 而且 NH3的價格低 容易取得 因此廣泛采用 本設計中也采用氨為制冷劑 3 2 制冷系統(tǒng)型式選擇 根據(jù)管路與設備連接的方式 制冷系統(tǒng)一般可分為單元式 并聯(lián)式和混合式三種型 式 由于本設計采用的制冷工質為氨 且規(guī)模較小 故采用混聯(lián)式的系統(tǒng)較好 而且這 種系統(tǒng)各設備可以互相倒換使用 系統(tǒng)簡單 便于管理 運行調節(jié)和檢修均靈活方便 3 3 制冷壓縮機級數(shù)選擇 在制冷循環(huán)中 工質壓縮比 即 Pk Po 8 可采用單級壓縮式制冷循環(huán) 因此 高 溫庫采用單級壓縮即可 但對于冷食品 如冰淇淋 庫溫為 23 蒸發(fā)溫度較低 Pk Po 8 采用活塞式壓縮機 則要雙級壓縮式 若采用螺桿式仍可以是單級壓縮式 3 4 方案選擇 經(jīng)由以上的簡要分析 現(xiàn)確定了以下三個方案以供分析 比較和選擇 方案一 兩臺螺桿式壓縮機的氨泵供液系統(tǒng) 每臺壓縮機帶一個蒸發(fā)溫度系統(tǒng) 或一個 壓縮機帶兩個蒸發(fā)溫度系統(tǒng) 畢業(yè)設計 論文 用紙 第 頁 方案二 兩臺活塞式單機雙級壓縮機氨泵供液系統(tǒng) 一臺壓縮機帶兩個蒸發(fā)溫度系統(tǒng) 或一臺帶低蒸發(fā)溫度 另一臺用低壓級帶高蒸發(fā)溫度系統(tǒng) 方案三 兩臺螺桿式壓縮機重力供液系統(tǒng) 每臺壓縮機帶一個蒸發(fā)溫度系統(tǒng) 或一臺壓 縮機帶兩個蒸發(fā)溫度系統(tǒng) 3 4 1 制冷主機及輔助設備的選擇 3 4 1 1 方案一 3 4 1 1 1 壓縮機的選擇 圖 1 螺桿機帶兩個 to 的流程圖 圖 2 螺桿機帶兩個 to 的壓焓圖 已知 to1 8 to2 33 tk 37 2 可得 Po1 3 154bar Po2 1 031bar Pk 14 301bar 5 點 h5 1752 11 KJ kg 8 點 h6 1718 46 KJ kg 3 點 h3 672 18 KJ kg 高溫庫冷量 Qo1 77763 98 kcal h 90 72 kw 低溫庫冷量 Qo2 41194 485 kcal h 48 06 kw 由上圖得 qo1 h5 h4 1752 11 672 18 1079 93 KJ kg qo2 h8 h7 1718 46 672 18 1046 28 KJ kg 則 高溫庫制冷劑質量流量 MR1 Qo1 qo1 90 72 1079 93 0 084 kg s 低溫庫制冷劑質量流量 MR2 Qo2 qo2 48 06 1046 28 0 046 kg s 列熱平衡方程式 1218261 hMhRRR 蒸 發(fā) 器 2 壓 縮 機2 3 4 5 67 8 1 冷 凝 器 蒸 發(fā) 器 1 LgP 2 134 56781 T PkkT Po1o1 To 2 Po2 畢業(yè)設計 論文 用紙 第 頁 得 kgKJh 20 174046 8 8175204 1 t1 17 t1 t1 tsh 17 7 10 ts 有害過度 7 則 v1 1 201 m 3 kg h1 1749 72 KJ kg 實際排氣量 smMVRR 156 02 046 8 3121 由樣本 大連冷凍機股分有限公司 設計選型手冊 螺桿制冷壓縮機組 中選擇 一臺 JZKA12 5 型 一臺 JZKA16 型單級螺桿制冷壓縮機 主要性能參數(shù) 制冷量 kw t o 33 t k 37 2 50 kw 95 3 kw to 8 t k 37 2 155 kw 234 6 kw 標準工況下 137 2 kw 288 4 kw 軸功率 kw 41 81 8 標況 電動機功率 kw 55 100 標況 耗油量 g h 80 120 理論排氣量 m 3 h 263 552 壓縮機油冷卻器耗水量 m 3 h 7 13 外形尺寸 mm 2550 936 1930 3050 946 2245 因此 壓縮機的實際排氣量 smhQVR 167 02 18674 1509 378 可見 VR VR 所以可以用一臺螺桿機帶兩個蒸發(fā)溫度 負荷大時 兩臺壓縮機同時啟動 JZKA16 型用于高溫庫 JZKA12 5 型用于低溫庫 負荷 減小時 只啟動 JZKA16 型壓縮機同時用于高低溫庫 負荷較小時 只啟動 JZKA12 5 型 壓縮機同時用于高低溫庫 這樣可以達到節(jié)能的目的 3 4 1 1 2 冷凝器的選擇 1 選擇立式殼管式冷凝器 原因 這種冷凝器占地面積小 可以安裝在室外 可以在系統(tǒng)運行中清洗水管 對冷卻 水水質的要求較寬 適用于水量充足 水質較差 水溫較高的地方 而臥式冷凝 器必須停止運行才能清洗水管 對水質要求較高 適用于水質較好 水溫較低 水量充足的地區(qū) 因此 本設計選用立式殼管式冷凝器 2 冷凝器的熱負荷 Qk kw 畢業(yè)設計 論文 用紙 第 頁 3278hQk kw6 018 672 198 41 5 9 3 冷凝器單位面積熱負荷 q F kw 由資料 4 P232表 4 14 冷凝器 再冷卻器及中間冷卻器蛇形盤管單位面積熱負荷 qF值 得 q F 3000 3500 kcal h 本設計中取 q F 3200 kcal h 3 733 kw 冷凝器的傳熱面積 Fk Fk QK qF 207 36 3 733 55 55 Fk 1 10 Fk 1 1 55 55 61 105 10 安全裕量 4 選型 由資料 5 P 1031 選 3 臺 LN 20 型立式殼管式冷凝器 重冷 主要性能參數(shù) 冷卻面積 20 8 尺寸 mm D 450 H 5400 3 4 1 1 3 冷風機的選擇 1 高 低溫冷庫均采用下進上出式冷風機 原因 1 由于鮮蛋庫 有包裝的冷凍食品冷藏庫 要求庫溫均勻 因此 冷庫設計規(guī) 范 第 6 2 6 條規(guī)定 冷卻物冷藏間應采用空氣冷卻器 凍結物冷藏間宜采用 空氣冷卻器 另外 若采用排管 在其設計布置上 就要多加考慮如何才能便 于清除排管上的霜 如何保證安全生產(chǎn) 排管型式怎樣才能便于加工制作和安 裝 如何簡化布置才能便于施工配合 而采用冷風機 則可以節(jié)省鋼材 便于 安裝 簡化操作管理 易于實現(xiàn)自動化 它的主要問題在于如何防止食品發(fā)生 過大的干耗 但本設計中 冰淇淋 鮮蛋都是用箱子包裝了的 這可以有效地 減少干耗 因此 本設計中 高 低溫庫均采用冷風機作為冷藏間的冷分配設 備 2 下進上出供液方式對各冷卻設備供液較均勻 傳熱性能較好 故本設計中采用 下進上出供液方式的冷風機 2 高溫庫冷風機的選擇 根據(jù) 冷庫制冷技術 9 冷風機的傳熱面積 F 冷藏間凈面積 S 1 1 見 冷庫制冷技術 畢業(yè)設計 論文 用紙 第 頁 101 庫 F S 240 05 選一臺 LPLC 280 型落地頂平吹風式冷風機 由樣本 熱浸鋅式冷風機 煙臺冰輪集 團有限公司 主要性能參數(shù) 冷卻面積 280 名義制冷量 kw 55 97 軸流風機 2 臺 FT35LNO4 5 3 型 電機 YT100L1 2 型 功率 3kw 沖霜水量 8t h 供液 回氣管 57 尺寸 mm 2047 1290 2315 102 庫 F S 254 597 選型與 101 庫相同 301 庫 F S 494 646 選一臺 LPLC 220 型 一臺 LPLC 280 型落地頂平吹風式冷風機 在相同樣本中 主要性能參數(shù) 冷卻面積 220 280 沖霜水量 t h 7 8 軸流風機 2 臺 FT35LNO4 5 3 型 2 臺 FT35LNO4 5 3 型 電機 YT100L1 2 型 功率 3kw YT100L1 2 型 功率 3kw 尺寸 mm 1697 1290 2315 2047 1290 2315 3 低溫庫冷風機的選型 201 庫 冷風機的傳熱面積 冷藏間凈面積 1 5 1 根據(jù)資料 9 S 485 732 F 1 5 S 485 72 1 5 728 58 因此 選 2 臺 LPDC 380 型落地頂平吹風式冷風機 在相同樣本中 主要性能參數(shù) 冷卻面積 380 名義制冷量 kw 65 77 軸流風機 2 臺 FT35LNO8 B 型 電機 YJ112M 4 型 功率 2 4kw 供液 回氣管 mm 57 沖霜水量 t h 16 5 尺寸 mm 2817 1954 2315 3 4 1 1 4 其他輔助設備的選擇 1 高壓貯液器 資料 1 第 6 3 12 條 貯液器體積 m3 zqV 式中 貯液器的體積系數(shù) 由資料 1 第 6 3 13 條可知 1 畢業(yè)設計 論文 用紙 第 頁 貯液器的氨液充滿度 取 70 冷凝溫度下氨飽和液體的比體積 由資料 2 P232 氨熱力性質表 得 1 7115 l kg 0 001712 m3 kg 制冷裝置中每小時氨液的總循環(huán)量 mqhkgskgMR 6 489 13 021 得 Vz 0 001712 489 6 0 7 1 20 m 3 因此 選 1 臺 ZA 1 5 型高壓貯液器 煙冷 由資料 6 P536 主要參數(shù) 容積 1 48 m 3 尺寸 D 700mm L 4190mm 2 油氨分離器 由資料 1 第 6 3 9 條 油分離器直徑 m yyWd 018 式中 實際排氣量 由前面的計算可得 0 167 m 3 s Wy 油分離器內的氣體流速 m s 本設計選用洗滌式油分離器 因為它比較適用于氨制冷系統(tǒng) 借氣體經(jīng)過氨液洗滌 降低氣流速度和改變其方向以達到分離出氨氣中夾帶的潤滑油 所以 取 Wy 0 7 m s 則 mdy 5 07 36108 由此 選 1 臺 YF 600 型洗滌式油分離器 北冷 見資料 6 P616 尺寸 D 600 mm H 2310 mm 3 集油器 根據(jù)資料 10 目前國內生產(chǎn)人集油器有三種規(guī)格 其直徑為 150 200 300mm 當冷凍站標況下的制 冷量不大于 250 350kw 時 采用直徑 150mm 所以 取 D 150mm 由此 選 2 臺 A 型 JY 150 型集油器 大冷 高 低壓分開設集油器 尺寸 D 159 mm H 625 mm 4 空氣分離器 根據(jù)資料 10 目前生產(chǎn)的空氣分離器只有兩種規(guī)格 當冷凍制冷量標準工況下小于 100 萬 kcal h 時 用小號空氣分離器 畢業(yè)設計 論文 用紙 第 頁 由此 選 1 臺 KF 32 型空氣分離器 大冷 見資料 6 P631 冷卻面積 0 45 尺寸 D 108 mm L 1550 mm 5 緊急泄氨器 選 1 臺 XA 100 型緊急泄氨器 煙冷 見資料 6 P637 尺寸 D 108 mm L 1100 mm 6 氨泵 本設計中采用兩個低壓貯液罐 一個供高溫庫 一個供低溫庫 每個貯液罐配兩個 氨泵 其中一臺備用 氨泵的流量 m3 s zQnV 泵 式中 n 氨液循環(huán)倍數(shù) 由資料 1 第 6 3 18 條 對負荷有波動 蒸發(fā)器阻數(shù)較 多 容易積油的蒸發(fā)器的下進上出供液系統(tǒng) 采用 5 6 倍 取 n 5 vz 蒸發(fā)溫度下氨飽和液體的比體積 m 3 kg 高溫庫 to 8 vz 0 00154 m 3 kg 低溫庫 to 33 vz 0 001467 m 3 kg to 下氨液的比潛熱 kcal kg 高溫庫 1288 49 KJ kg 306 78 kcal kg 低溫庫 1364 23 KJ kg 324 82 kcal kg Q 氨泵所供同一蒸發(fā)溫度的冷間負荷 kw 高溫庫 一層 44 94 kw 三層 45 78kw 低溫庫 二層 48 06 kw 則 高溫庫 hmV 952 136049 128157 5 3 泵 低溫庫 360泵 因此 選 4 臺 32P140A 212 型屏蔽泵 煙冷 見資料 8 P741 主要性能參數(shù) 流量 m 3 h 2 8 揚程 mH 2O 32 功率 kw 3 尺寸 mm 680 295 385 7 氨液過濾器 高壓貯液器 低壓桶 低壓桶 氨泵 選 4 臺 YG 40 型氨液過濾器 大冷 見資料 6 P641 畢業(yè)設計 論文 用紙 第 頁 8 冷卻塔 冷凝器冷卻用水量 由資料 1 第 8 1 4 條 m3 h tCQ 106 31 式中 1 冷凝器的熱負荷 W C 冷卻水比熱容 C 4 1868 KJ kg t 冷凝器冷卻水進出水溫度差 取 3 則 h 43 59186 400327 壓縮機耗水量 13 7 20 m 3 h Q 總 59 43 20 79 43 m 3 h 由此 選一臺 LBC M 20 型 一臺 LBC M 50 型冷卻塔 見樣本 良機逆流式冷卻塔 主要性能參數(shù) 標準水量 m 3 h 22 58 尺寸 mm D 1580 H 2205 D 2175 H 2565 9 冷卻水泵 Q 79 43 m3 h 冷卻水泵揚程估算 根據(jù)資料 10 H 1 1 1 2 h 1 H2 H3 h 式中 H 水泵揚程 mH 2O 1 1 1 2 安全裕量 取 1 2 h1 冷凝器的阻力 立式冷凝器沒有阻力 H2 水泵的中心到冷卻塔配水管的水位差 H 2 15m H3 冷卻塔噴淋管所需自由水頭 查樣本 H 3 2 1 2 5 4 6 m h 管路沿程與局部阻力之和 約 60 80 mmH 2O 管子總長約 20m h 60 10 3 20 1 8 mH2O 則 H 1 2 0 15 4 6 1 8 25 68 mH 2O 選 2 臺 80 200 I B 型離心泵 見樣本 管道離心泵 東方泵業(yè) 主要性能參數(shù) 流量 m 3 h 80 揚程 mH 2O 38 功率 kw 15 尺寸 mm 500 440 872 10 冷卻水池 按 6 分鐘的冷卻水循環(huán)流量計算 畢業(yè)設計 論文 用紙 第 頁 則 W 6 79 43 60 7 943 m 3 水池尺寸 3500 1500 1500 mm 11 沖霜水泵 沖霜水量 一層 8 8 16 t 二層 2 16 5 33 t 三層 7 8 15 t 總沖霜水量 W 16 33 15 64 t 由此 選 1 臺 80 160 型離心泵 見樣本 管道離心泵 東方泵業(yè) 主要性能參數(shù) 流量 m 3 h 65 揚程 mH 2O 27 5 功率 kw 7 5 尺寸 mm 400 331 660 12 低壓貯液罐 A 回氣管 由資料 4 P357 圖 11 1 17 從蒸發(fā)器回到低壓貯液桶兩相流體管管徑計算圖 得 管徑為 57 3 5 d 50 mm 長度約為 至高溫庫 1250 mm 至低溫庫 1350 mm B 低壓桶出液管 管徑按氨泵吸入管徑 取管徑 32 2 5 d 27 mm 長度 2500mm C 管徑按氨泵出口管徑 45 2 5 d 50mm 長度約為 4200 mm 圖 3 低壓貯液器接管圖 D 冷風機回氣管 冷 風 機 回 氣 調 節(jié) 站 供 液 調 節(jié) 站 氨 泵 低壓循環(huán)貯液 器回 氣 管 A BC D E 畢業(yè)設計 論文 用紙 第 頁 按冷風機回氣管管徑 57 3 5 d 50 mm 長度 101 庫 8500mm 102 庫 7600mm 301 庫 16900mm 16000mm 兩臺冷風 機 201 庫 12700 mm 11800 mm 兩臺冷風機 E 冷風機供液管 按冷風機供液管管徑 57 3 5 d 50 mm 長度 101 庫 7600mm 102 庫 8500mm 301 庫 16000mm 16900mm 兩臺冷風 機 201 庫 11800 mm 12700 mm 兩臺冷風機 計算 按 冷庫制冷技術 推薦的經(jīng)驗公式 m3 7 064 321VV 式中 V1 冷卻設備的容積 m 3 V2 吸入管路的容積 m 3 V3 供液管路的容積 m 3 V1 由資料 7 P229 表 8 2 1 氨冷風機空氣冷卻器用繞片式翅片管規(guī)格表 得 對光滑管 25 2 0 翅片管內容積為 0 50 l V1 冷卻面積 翅片管內容積 高溫庫 V1 280 280 760 0 5 1000 0 66 m 3 低溫庫 V1 500 0 5 1000 0 25 m 3 V2 高溫庫 管路總長 L 50 25 m V2 d 2L 4 3 14 0 052 50 25 0 10 m3 低溫庫 管路總長 L 25 85 m V2 d 2L 4 3 14 0 052 25 85 0 05 m3 V3 V3 d 2L 4 供液管路管徑不完全相同 故分別計算出容積后再求和 高溫庫 LB 2 5m Lc 4 2m LE 8 5 7 6 16 9 16 49m V3 3 14 0 272 2 5 3 14 0 042 4 2 3 14 0 052 49 0 103 m3 低溫庫 LB 2 5m Lc 4 2 m L E 12 7 11 8 24 5 m V3 3 14 0 272 2 5 3 14 0 042 4 2 3 14 0 052 24 5 0 055 m3 所以 高溫庫 3 3216 07 010 6 4 m 畢業(yè)設計 論文 用紙 第 頁 由此 選 1 臺 DXZ 1 5 型立式低壓循環(huán)貯液罐 煙冷 見資料 6 P558 主要參數(shù) 容積 1 54 m 3 尺寸 D 800 mm H 3205 mm 低溫庫 3 3216 07 05 5 46 0 mVV 選型與高溫庫相同 即一臺 DXA 1 5 型立式低壓循環(huán)貯液罐 13 空氣幕 根據(jù) 冷藏庫設計 河北水產(chǎn)學校編 11 P 359 102 201 301 的庫門需設置冷風幕 冷庫凈門寬為 1 8 m 因此取 SSY 200 型空氣幕 主要性能參數(shù) 噴口長度 200 cm 空氣幕總長 2656 mm 門洞凈寬 1800 mm 電動機功率 0 37 2 kw 3 4 1 1 5 機房通風 由資料 1 第 9 0 2 條 氨壓縮機房應設事故排風裝置 換氣次數(shù)不應小于 8 次 小 時 排風機應選用防爆型 壓縮機房凈體積為 V 3 9 5 4 3 2 7 6 819 m 3 換氣次數(shù) N 8 次 小時 事故通風量 L V N 819 8 6552 m 3 h 1 82 m3 s 由此 選 2 臺 B30K4 11 04 型防爆軸流風機 見資料 5 P 314 主要性能參數(shù) 機號 N0 4 流量 m 3 h 3340 全壓 mmH 2O 8 9 電機 JCL 22 型 功率 0 25kw 尺寸 mm 430 250 460 3 4 1 2 方案二 3 4 1 2 1 壓縮機的選擇 1234 5678910112 高 壓 級 壓 縮 機 低 壓 級 壓 縮 機冷凝器 蒸發(fā)器 蒸發(fā)器中冷器 LgP H123 45678 901121 T PkkT Po101T o 2o 2T zjzj 畢業(yè)設計 論文 用紙 第 頁 圖 4 雙級活塞機帶兩個 to 的流程圖 圖 5 雙級活塞機帶兩個 to 的壓焓 圖 已知 to1 8 to2 33 tk 37 2 可得 Po1 3 154bar Po2 1 031bar Pk 14 301bar 9 點 h9 1752 11 KJ kg 12 點 h12 1718 46 KJ kg 5 點 h5 672 18 KJ kg 由資料 2 P248 高壓氣缸和低壓氣缸理論排氣時之比 值與制冷劑的性質和蒸發(fā)溫 度有關 對氨來說 宜在下列范圍內選用 tz 25 35 1 2 1 3 tz 25 50 7 3 tz VR 所以可以用一臺活塞機帶兩個蒸發(fā)溫度 3 4 1 2 2 冷凝器的選擇 1 選擇立式殼管式冷凝器 2 冷凝器的熱負荷 Qk kw 由資料 4 P219 圖 4 8 氨雙級壓縮機冷凝器移熱量 得 ql 241 5 kcal m3 Qk Vdp ql 2 318 241 5 153594 kcal h 179 2 kw 式中 ql 雙級壓縮機單位容積冷凝負荷 kcal m 3 Vdp 低壓級理論排氣量 m 3 h 3 冷凝器單位面積熱負荷 q F kw 由資料 4 P232 表 4 14 冷凝器 再冷卻器及中間冷卻器蛇形盤管單位面積熱負荷 qF值 得 q F 3000 3500 kcal h 本設計中取 q F 3200 kcal h 3 733 kw 冷凝器的傳熱面積 Fk Fk QK qF 179 2 3 733 48 00 Fk 1 10 Fk 1 1 48 00 52 8 10 安全裕量 4 選型 畢業(yè)設計 論文 用紙 第 頁 由資料 5 P1029 選 2 臺 LN 30 型立式殼管式冷凝器 煙冷 主要性能參數(shù) 冷卻面積 29 尺寸 mm D 450 H 5180 3 4 1 2 3 冷風機的選擇 與方案完全相同 3 4 1 2 4 其它輔助設備的選擇 1 高壓貯液器 資料 1 第 6 3 12 條 貯液器體積 m3 zqV 式中 貯液器的體積系數(shù) 由資料 1 第 6 3 13 條可知 1 貯液器的氨液充滿度 取 70 冷凝溫度下氨飽和液體的比體積 由資料 2 P232 氨熱力性質表 得 1 7115 l kg 0 001712 m3 kg 制冷裝置中每小時氨液的總循環(huán)量 mq hkgskgMR 0 41 021 得 Vz 0 001712 411 0 0 7 1 01 m 3 因此 選 1 臺 ZA 1 0 型高壓貯液器 煙冷 由資料 6 P536 主要參數(shù) 容積 1 03 m 3 尺寸 D 700mm L 2990mm 2 油氨分離器 由資料 1 第 6 3 9 條 油分離器直徑 m yyWVd 018 式中 氨壓縮機高壓級的輸氣系數(shù) 由資料 5 P215 圖 4 13 得 0 74 V 氨壓縮機高壓級的理論排氣量 V 106 m 3 h Wy 油分離器內的氣體流速 m s 本設計選用洗滌式油分離器 所以 取 Wy 0 7 m s 畢業(yè)設計 論文 用紙 第 頁 則 mdy 281 07 416208 由此 選 1 臺 A 型 YF 40 型洗滌式油分離器 煙冷 見資料 6 P613 尺寸 D 273 mm H 1350 mm 3 冷卻塔 冷凝器冷卻用水量 由資料 1 第 8 1 4 條 m3 h tCQ 106 31 式中 1 冷凝器的熱負荷 W C 冷卻水比熱容 C 4 1868 KJ kg t 冷凝器冷卻水進出水溫度差 取 3 則 h 36 518 41002796 3 壓縮機耗水量 1 5 2 3 m 3 h Q 總 51 36 3 54 36 m 3 h 由此 選一臺 LBC M 20 型 一臺 LBC M 30 型冷卻塔 見樣本 良機逆流式冷卻塔 主要性能參數(shù) 標準水量 m 3 h 22 35 尺寸 mm D 1580 H 2205 D 2000 H 2410 4 冷卻水泵 Q 54 36 m3 h 冷卻水泵揚程估算 根據(jù)資料 10 H 1 1 1 2 h 1 H2 H3 h 式中 H 水泵揚程 mH 2O 1 1 1 2 安全裕量 取 1 2 h1 冷凝器的阻力 立式冷凝器沒有阻力 H2 水泵的中心到冷卻塔配水管的水位差 H 2 15m H3 冷卻塔噴淋管所需自由水頭 查樣本 H 3 2 1 2 5 4 6 m h 管路沿程與局部阻力之和 約 60 80 mmH 2O 管子總長約 20m h 60 10 3 20 1 8 mH2O 則 H 1 2 0 15 4 6 1 8 25 68 mH 2O 選 2 臺 80 160A 型離心泵 見樣本 管道離心泵 東方泵業(yè) 畢業(yè)設計 論文 用紙 第 頁 主要性能參數(shù) 流量 m 3 h 56 揚程 mH 2O 29 功率 kw 15 尺寸 mm 500 440 872 5 冷卻水池 按 6 分鐘的冷卻水循環(huán)流量計算 則 W 6 54 86 60 5 486 m 3 水池尺寸 2500 1500 1500 mm 6 中間冷卻器 根據(jù)資料 1 第 6 3 6 條 第 6 3 7 條 第 6 3 8 條 中冷器的直徑 m ZZZ WVVd 018 3604 式中 氨壓縮機高壓級的輸氣系數(shù) 由資料 5 P215 圖 4 13 得 0 74 V 氨壓縮機高壓級的理論排氣量 V 106 m 3 h WZ 中冷器內的氣體流速 m s 不應大于 0 5 m s 取 WZ 0 4 m s 則 mdZ 372 04 16208 中冷器蛇形管冷卻面積 ZZKA 式中 Z 中冷器蛇形管的熱流量 W KZ 中冷器蛇形管的傳熱系數(shù) 宜采用 465 580 W 取 KZ 520 W Z 中冷器蛇形管的對數(shù)平均溫差 中冷器蛇形管內的單位熱負荷 qZ h5 h7 672 18 518 33 153 85 KJ kg 中冷器蛇形管內的質量流量 MRZ MR1 MR2 0 0735 0 04 0 1135 kg s 則 Z qZ MRZ 153 85 0 1135 17 46 kw CZc 4 152 37lg1 lg31 2 畢業(yè)設計 論文 用紙 第 頁 式中 1 冷凝溫度 37 2 z 中冷溫度 2 c 中冷器蛇形管的出液溫度 比中冷溫度高 3 5 c 2 4 2 則 Az 17 46 1000 520 15 4 2 18 由此 選一臺 XQA 2 5 型中間冷卻器 見資料 6 P581 主要參數(shù) 面積 2 5 尺寸 D 516mm H 1900mm 7 注 其它輔助設備 集油器 空氣分離器 緊急泄氨器 低壓循環(huán)貯液器 氨泵 氨 液過濾器 沖霜水泵 的計算選擇與方案完全一樣 在此就不過多的敘述 3 4 1 3 方案 中各設備的選擇 方案與方案相比 少了低壓循環(huán)貯液器和氨泵 包括它們之間的氨液過濾 器 在冷庫各層多了氨液分離器 每層的氨液分離器都安裝在它上面一層的川堂內 第 三層的布置在樓上的機修房內 因此 在這個方案中 只對氨液分離器進行選擇計算 其它設備的選擇依據(jù)方案 氨液分離器 由資料 2 P272 m mmm qqqd 026 14 35063604 式中 d 氨液分離器直徑 m qm 通過氨液分離器的氨液量 kg h v 蒸發(fā)壓力下氨飽和蒸氣的比容 m 3 kg w 氨液分離器內氣體流速 一般采用 0 5m s 每層設一個氨液分離器 便于調節(jié) 第一層 冷間的冷量 Q 標 12804 13579 9 26382 9 kcal h Q 設 38520 49 kcal h 44 94 KJ s 則 qm Q 設 qo 44 94 1079 93 0 042 kg s 151 2 kg h to 8 v 0 38712 m 3 kg 將數(shù)值代入公式得 d 0 204 m 由此 選一臺 AF 50 型氨液分離器 洛冷 見資料 6 P590 尺寸 D 325mm H 1405mm 第二層 冷間的冷量 Q 設 48 06 KJ s 則 qm Q 設 qo MR 0 046 kg s 165 6 kg h to 33 v 1 10553 m 3 kg 將數(shù)值代入公式得 d 0 360 m 畢業(yè)設計 論文 用紙 第 頁 由此 選一臺 AF 100 型氨液分離器 見資料 6 P590 尺寸 D 400mm H 1615mm 第三層 冷間的冷量 Q 設 90 72 44 94 45 78 KJ s 則 qm Q 設 qo 45 78 1079 93 0 0424 kg s 152 64 kg h to 8 v 0 38712 m 3 kg 將數(shù)值代入公式得 d 0 2045 m 由此 選一臺 AF 50 型氨液分離器 洛冷 見資料 6 P590 尺寸 D 325mm H 1405mm 3 4 2 固定資產(chǎn)投資的估算 3 4 2 1 分別將三個方案的冷庫庫房及制冷機房的技術參數(shù) 設備及運行費用列表 見下頁 表 5 方案一 冷庫庫房技術參數(shù)及冷卻設備明細表 庫 號 101 102 201 301 庫 型 高溫庫 高溫庫 低溫庫 高溫庫 貯藏物類別 鮮蛋 鮮蛋 冰淇淋 鮮蛋 庫容量 m 3 895 387 949 647 1811 743 1879 655 噸位 t 128 04 135 799 484 641 268 791 冷指標 w t 116 67 標 116 67 標 99 17 設 116 67 標 冷負荷 kw 14 94 標 15 84 標 48 06 設 31 36 標 冷卻設備型號 LPLC 280 LPLC 280 LPDC 380 LPLC 220 LPLC 280 數(shù)量 臺 1 1 2 2 功率小計 kw 6 6 4 8 12 設備金額 元 19000 19000 52000 35500 占地面積 13 2 13 2 14 7 25 4 空氣幕型號 SSY 200 SSY 200 SSY 200 價格 元 1400 1400 1400 畢業(yè)設計 論文 用紙 第 頁 功 率 kw 0 74 0 74 0 74 3 4 2 2 固定資產(chǎn)投資的估算 按 外商投資企業(yè)實務 P 348 的 比例法 現(xiàn)行設備的價格 x 方案一 x 399 180 元 方案二 x 299 680 元 方雜三 x 371 780 元 購置安裝費 y a x 式中 a 系數(shù) 按有無技術轉讓定 有技術轉讓 a 1 25 1 40 無技術轉讓 a 1 12 1 25 選用 取 a 1 2 工藝管路費 T d y 式中 d 系數(shù) 按投資項目所用管路類型定 固體企業(yè) d 0 0 1 固體 流體企業(yè) d 0 1 0 2 流體企業(yè) d 0 2 0 4 選用 取 d 0 3 外部管線費 R b y 式中 b 系數(shù) 按管線長短定 短距離 b 0 0 05 選用 取 b 0 03 中距離 b 0 05 0 15 長距離 0 15 0 25 儀表控制系統(tǒng)費 A c y 式中 c 系數(shù) 按有無自控等定 無自控 c 0 0 05 有部分自控 c 0 05 0 12 選用 取 c 0 08 廣泛自控 c 0 12 0 2 附屬設施費 U 按實際計入 方案一 U 22 454 元 方案二 U 18 029 元 方案三 U 19 454 元 實物部分小計 V 畢業(yè)設計 論文 用紙 第 頁 V y T R A U 施工費 W g V 式中 g 系數(shù) 簡單的 g 0 2 0 3 復雜的 g 0 3 0 5 選用 取 g 0 4 規(guī)模因素費 K f V 式中 f 系數(shù) 對大型項目 f 0 0 05 對中小型項目 f 0 05 0 15 選用 取 f 0 1 總計 除土建外的 L L V W K 列表 見下頁 3 5 方案比較與確定 1 經(jīng)濟方面 方案一中所選螺桿式壓縮機的價格要高于方案二中選用的活塞式壓縮機 所以在初投資方面 方案一要高些 表上顯示出方案一的年運行費要比方案 二的高出近十萬元 主要是因為我們的計算按螺桿機的在額定功率運行的情 況下進行的 然而在實際運行過程中 不可能總是在額定功率下運行 由于 螺桿機可以實現(xiàn)無級能量調節(jié) 就可根據(jù)不同時期負荷的變化情況來決定其 運行工況 因此在實際運行中 方案一的年運行費會比表上所列的小得多 方案三與方案一所用設備基本相似 它們的年運行費相差不多 2 技術方面 方案一的特點 制冷裝置效率高 螺桿機可實現(xiàn)無級能量調節(jié) 安全性高 管理方便 易于實現(xiàn)自動化 便于集中管理 融霜裝置以及融霜操作比較簡單方便 融 霜效率也高 方案二的特點 在高壓級壓縮機和低壓級壓縮機之間用了一個中間冷卻器 因而可以 使高壓液態(tài)制冷劑過冷 減少節(jié)流損失 提高系統(tǒng)的制冷效能 但是系統(tǒng)較 為復雜 能量調節(jié)不方便 假若低壓級的負荷很穩(wěn)定 或者中間負荷很穩(wěn)定 時 勢必相互影響 方案三的特點 節(jié)省機房占地面積 系統(tǒng)比較簡單 但是不便于集中管理 當氨液分 離器的液位自動控制裝置故障時 難以隨時根據(jù)系統(tǒng)負荷變化而穩(wěn)定氨液分 離器的正常液位 系統(tǒng)的融霜 排液 放油等也比較麻煩 根據(jù)以上的分析比較 本設計最終決定采用方案一 畢業(yè)設計 論文 用紙 第 頁 參考資料 1 冷庫設計規(guī)范 GB50072 2001 中國計劃出版社 2 冷庫制冷設計手冊 商業(yè)部設計院 農業(yè)出版社 3 采曖通風與空調設計手冊 GBJ19 87 2001 年版 中國計劃出版社 4 冷藏庫制冷設計手冊 商業(yè)部設計院 農業(yè)出版社 5 采曖通風 空氣調節(jié) 制冷凈化 設備材料表 農業(yè)機械部第二設計院 6 制冷與空調設備手冊 7 冷藏庫設計 湖北工業(yè)建筑設計院 中國建筑工業(yè)出版社 8 實用制冷工程設計手冊 郭慶堂 中國建筑工業(yè)出版社 9 冷庫制冷技術 商業(yè)部冷藏加工企業(yè)管理局 中國財政經(jīng)濟出版社 10 課程設計指導書 重慶大學曖通空調教研室