一.小型冷庫作用：

冷凍冷藏裝置是保證易腐蝕變質(zhì)的食品在低溫環(huán)境下進行加工和貯運的設(shè)備和運輸工具，其任務是為食品的生產(chǎn)、貯藏、運輸提供必要的溫度和濕度等環(huán)境條件。設(shè)計裝置選用分配性冷庫，因為一般在大中城市、水陸交通樞紐和人口較多的工礦區(qū)，作為市場供應需要、出口計劃的完成和長期儲備中轉(zhuǎn)運輸之用。其特點是凍結(jié)量小，冷藏量大，而且要考慮多種食品的儲藏，由于冷藏量大，進出貨比較集中，零進整出，因此要求庫內(nèi)運輸通暢，吞吐迅速，其具有冷藏能力大，吞吐量大，長期儲藏等優(yōu)點。

二.設(shè)計目標：

建成一個噸位為400t，低溫為-25℃，高溫為30℃(即庫內(nèi)為-25℃，庫外為30℃)的室內(nèi)裝配式小型冷庫，地址在北緯30°的杭州。

三.計算說明書

1.冷庫結(jié)構(gòu)

經(jīng)計算冷庫的尺寸設(shè)計為長×寬×高=26×14×5，分為容積相同的兩個小間，其設(shè)計平面圖如下，坐北朝南放置冷庫。

2.庫址選擇及庫區(qū)布置

此冷庫主要是冷藏肉類，為防止異味擴散，冷庫應布置在杭州夏季主風向的下風側(cè)，但為確保冷藏食品干凈衛(wèi)生，冷庫布置在廠內(nèi)牲畜、家禽、魚類等原料區(qū)和鍋爐房、煤場、污水處理站的上風側(cè)。杭州夏季多吹東南風，相對某一建筑物，東南方向為上風側(cè)，西北方向為下風側(cè)。庫址選擇在交通運輸方便的地方，并保證周圍有良好的衛(wèi)生條件，避開產(chǎn)生有害氣體、煙霧、粉塵等物質(zhì)的工業(yè)企業(yè)及傳染病等。庫房屋面及外墻粉刷成白色減少吸熱，庫房屋面隔熱層上宜設(shè)通風層保證肉類通風換氣 。

3.確定裝配式冷庫庫板厚度

庫體的庫板采用彩鋼PU夾芯預制板，其性能參數(shù)可按工程使用的實際情況選定如下：

(1).隔熱材料導熱系數(shù)：

(2).鋼板厚度選取0.6mm，其導熱系數(shù)：

(3).庫房圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面和外表面換熱系數(shù):

(4).圍護結(jié)構(gòu)隔熱層的校核計算可以按夾芯板的傳熱系數(shù)K考慮，按照J B/T9061-1999，從下表可知，該冷庫屬于低溫J系列，選用150mm厚的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料彩鋼夾芯板庫板或裸板加防潮隔氣層加鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)(庫底部分)，此時庫板選型設(shè)計的傳熱系數(shù)為：

(5).放置冷庫庫房的地坪處用普通水泥地籠或磚砌地籠水泥砂漿抹平或槽鋼地籠找平即可，地籠的方向與庫板的方向垂直，但要平整并墊實，避免庫體地面受力不均或大面積懸空而使庫房產(chǎn)生塑性變形。

(6).冷庫庫房一間設(shè)置一個外開鉸鏈門，一間設(shè)置一個移動門，鉸鏈門為右開門。

(7).庫內(nèi)除設(shè)置制冷機械設(shè)備外，應考慮照明設(shè)施，防撞護板和防滑通風地板及泄水地漏等。

(8).庫體整體放置在地籠上，庫體地板外表面為通風層。

4.庫房負荷及系統(tǒng)冷量的計算：

根據(jù)熱量進入冷間的不同途徑，可將冷負荷分為5個部分：圍護結(jié)構(gòu)傳熱量、貨物熱量、庫房內(nèi)通風換氣熱量、電機運行熱量、操作熱量，包括庫內(nèi)照明用電、操作設(shè)備(叉式堆垛機)，操作工人等所散發(fā)的熱量以及開門損失。

(1)圍護結(jié)構(gòu)傳熱量

通過圍護結(jié)構(gòu)的傳熱量包括兩部分：通過墻壁、樓板、屋頂及地坪的熱量、太陽輻射產(chǎn)生的熱量 。

其中圍護結(jié)構(gòu)面積(即冷庫表面積)

圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)

圍護結(jié)構(gòu)外側(cè)計算溫度

圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)計算溫度

所以其中墻壁或屋頂?shù)谋砻鎮(zhèn)鳠嵯禂?shù)F為太陽輻射的圍護結(jié)構(gòu)面積，為受太陽輻射影響的晝夜平均當量溫差，將北緯30°下不同方位的的F和 列表如下(墻面材料選為混凝土砌磚，屋頂材料選為深色油氈類，瀝青)：

方位 F

東 4.4 80 56.7

南 2.5 130 52.4

西 4.4 80 56.7

北 2.0 130 41.9

屋頂 10.5 414 703.7

所以

(2)貨物熱量

貨物進入冷庫之前的溫度按-10℃計算，進出貨的溫差；

貨物及其包裝材料的平均比熱容；

冷庫每日進貨量m按該冷藏間噸位的30計算：

(3)庫房內(nèi)通風換氣熱量

對于室內(nèi)裝配式冷庫，食品均為短期貯藏，通風換氣熱量可以忽略，故不做計算。

(4)電機運行熱量

按照經(jīng)驗值取

(5)操作熱量

操作熱量由操作熱量，庫門開啟熱量，操作人員產(chǎn)生熱量 三部分組成。

5.制冷劑選取

(1)選用的R134a制冷劑簡介：

R134a作為R12的替代制冷劑，它的許多特性與R12很相像

R134a的毒性非常低，在空氣中不可燃，類別為A1，是制冷劑。

R134a的化學穩(wěn)定性很好，然而由于它的溶水性比R22高，所以對制冷系統(tǒng)不利，即使有少量水分存在，在潤滑油等的作用下，將會產(chǎn)生酸、二氧化碳或一氧化碳，將對金屬產(chǎn)生腐蝕作用，或產(chǎn)生“鍍銅”作用，所以R134a對系統(tǒng)的干燥和清潔要求更高。R134a對鋼、鐵、銅、鋁等金屬未發(fā)現(xiàn)有相互化學反應的現(xiàn)象，僅對鋅有輕微的作用。

(2)R134a循環(huán)計算：

6.壓縮機選型計算

根據(jù)《制冷技術(shù)與裝置設(shè)計》表5.1選取溶劑型回轉(zhuǎn)式旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機，其容量范圍在0.6~5.5k W，符合設(shè)計負荷。

7.冷凝器的選型計算

因杭州水量充足，水溫較低，水質(zhì)較好，所以選用臥式水冷卻冷凝器。

(1)冷凝器的負荷

(2)冷凝器面積計算

(3)冷卻水用量

(4)肋管特性參數(shù)的計算

(5)概算所需傳熱面積 ：

(6)初步規(guī)劃冷凝器結(jié)構(gòu)：

設(shè)計綜述如下：低翅片管總數(shù)為28根，每根傳熱管的有 效長度為2100mm，管板厚度取30mm，考慮傳熱與管板之間的脹管加工時兩端各伸出3mm，傳熱管實際下料長度為2146mm。殼體長度為2100mm。冷卻水流動的流程數(shù)為2，傳熱管總根數(shù)為28根。

8.蒸發(fā)器選型計算

蒸發(fā)器分為冷卻空氣型和冷卻液體型。本設(shè)計冷庫的冷藏間應選用冷風機(空氣冷卻器)。

(1)傳熱面積：

冷卻空氣型蒸發(fā)器的傳熱面積

A.蒸發(fā)器的傳熱溫差 ：

B.蒸發(fā)器傳熱系數(shù)K：

C.蒸發(fā)器熱負荷 ：

則選取沈陽大華制冷設(shè)備有限公司的冷卻物冷藏用DL系列吊頂式冷風機的型號DL-185型冷風機6臺，其額定傳熱面積為每臺185 ，兩間共12臺。

9.熱力膨脹閥的選擇

在冷風機為蒸發(fā)器的制冷系統(tǒng)中，為了提高整個系統(tǒng)的效率，一般選用外平衡型式的熱力膨脹閥，且熱力膨脹閥容量的選擇可按同工況下計算所需的冷量大25左右確定，由此得到每個獨立的制冷系統(tǒng)其熱力膨脹閥的容量為：

選取EMERSON(ALCO)公司TRAE系列的TRAE-30N熱力膨脹閥2個，其額定制冷量為29.1k W

10.融霜選擇

因?qū)儆谥行⌒拖到y(tǒng)，所以選取以電融霜或熱力直接排入冷風機融霜，同時應對庫內(nèi)溫度予以控制。

11.電氣控制

氟系統(tǒng)制冷劑的控制可用溫控自動控制開停。

12.安全設(shè)施

庫內(nèi)的防撞設(shè)施和反鎖報警系統(tǒng)應按照相關(guān)標準予以統(tǒng)一設(shè)計施工。