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1、山东建筑大学毕业设计说明书1 前 言1.1 国内冷库行业的发展过程国家对农业政策扶持力度不断地加大，居民生活水平不断地提高，食品冷冻冷藏行业也不断地发展壮大。从果蔬加工、畜牧水产、乳制品，再到药品贮藏，我国已经形成了较为成熟的冷藏物流。冷库是其中发展的关键组成部分。我国从事冷库行业的直接及间接人员已逾百万。冷库对保障国家食品安全和国民健康做出了很大贡献。1.1.1 主体结构二十世纪六十年代，冷库的主体结构一般以混合结构为主。这种冷库施工周期长，库内卫生条件差，由于冷库长期处于潮湿状态，对土建结构影响大，加大了维护成本。八十年代，钢结构组装式冷库开始在国内发展起来，冷库的结构由土建形式发展到金属
2、组装式。近十年来，冷库中网架钢结构的应用逐渐增多，网架钢结构具有空间受力均匀、刚度大、抗震性能高等优点，适合大柱距的冷库建筑。1.1.2 保温材料 早期冷库多采用软木、稻壳作为冷库保温材料。伴随我国经济的快速发展，泡沫塑料的使用不断加大。聚苯乙烯泡沫、聚醛泡沫、聚氨酯泡沫等在不同功能的冷库中使用。一些土建冷库，采用聚氨酯现场喷涂的保温方式。聚氨酯具有一定的毒性，因此在施工期间，会对施工人员的身体健康和施工环境造成一定程度的危害和污染。由于保温层长期裸露，库内空气湿润，细菌容易滋生。会对食品卫生造成影响，致使很多存放的货物达不到出口标准。有些保温材料磕碰后易损坏脱落。聚氨酯易燃，遇到明火，易引起
3、火灾。我国在八十年代引进了聚氨酯夹芯保温板生产线，这种保温板在工厂中进行标准化生产，之后进入施工现场安装。保温板之间采用插接形式，施工简单、时间短，保温性能好。同时冷库外表美观，卫生条件好，减少对食品的无污染，符合国家食品安全的相关标准。1.1.3 压缩机 早期的压缩机多为活塞式压缩机。活塞机易损件多，制冷量有限，因此近来年倾向采用螺杆式压缩机。有些特大型冷库依旧采用离心式压缩机。由于其价格昂贵，配用电机功率大，此时需进行变频控制，造成初期投资及维护费用较高，因此在国内市场受到局限。 螺杆式压缩机的油冷器分为水冷和冷液冷两种形式。当前，采用液冷的设计较多，油冷器与虹吸罐配用。库温在一18的低温
4、冷藏库和库温在一23的速冻库，选用带有经济器螺杆机进行制冷。为了保证肉类食品的口感和营养成分，大型超低温快速冻结成为行业的发展趋势。早期设计的压缩机组，由于机器在低温工况下运行，制冷效率低，难以满足生产和质量的要求，同时增加了运行费用。为满足工艺和节能的要求，对于大型低温速冻冷库，多采用大机头双级配搭螺杆机组，高压与低压比值为1:31:4。当蒸发温度在一35左右时，按1:3配置；当蒸发温度在-45左右时，需要增加低压级压缩机的吸气量，按1:4配置。国外现采用一种设计，对于高温系统、低温系统、速冻系统共存的综合性冷库。将低温系统、速冻系统的吸气管路与高温系统的吸气管路相连接，在连接管路上安装带电
5、磁导阀的压力调节阀。当低温系统、速冻系统的压缩机能量达708O时，压力调节阀开启，对高温系统进行适当抽气，降低低温系统、速冻系统压缩机的压缩比，该形式类似于从经济器抽气。这种制冷方式，国内可参考的资料和经验较少，尤其是对高温系统抽气量多少的控制、开启压力的控制，都需要进行更深一步的研究。1.1.4 冷凝器以往的冷库多采用立式冷凝器和卧式冷凝器，并配有水泵和冷却塔。耗水量和耗电量较大。对于立式冷凝器，由于传热温差小，所配套的水泵和冷却塔需加大，相对于卧式冷凝器能耗更大。冷凝器长期露天运行，易造成安全隐患。出于节水、节电、安全等多方面的考虑，现在多采用蒸发式冷凝器。南北方采用不同结构形式的蒸发式冷
6、凝器。 蒸发式冷凝器的选型与当地的湿球温度关系较大。相同冷量的制冷系统，湿球温度越低，冷凝器的型号越小，因此蒸发式冷凝器适用于干旱缺水的地区。 1.1.5 蒸发设备以往的高温库内蒸发设备普遍采用钢管钢片冷风机，低温冷藏库蒸发设备多采用38无缝钢管制成的顶排管，速冻库蒸发设备多采用38无缝钢管制成的搁架式排管。以上蒸发设备，由于库内湿度大，钢管极易产生锈蚀，致使氨液泄漏，因此需要定期进行维护，导致管理成本增加。对于顶排管和搁架式排管，系统的氨冲注量较大，易产生安全隐患。近年来，高温型冷库多采用铝管铝片型冷风机，低温冷藏库采用两齿型或三齿型铝排管，速冻库采用平板型铝排管。采用铝材制成的蒸发设备，可
7、有效地防止锈蚀，适用于高湿度冷库。与冷风机相比，铝排管更具节能性；与传统的顶排管和搁架式排管相比，铝排管具有更好传导性和轻巧性。铝排管主要有2l和巾32两种规格，前者主要用于氟利昂系统，后者主要用于氨系统，制冷剂冲注量少，能减少安全隐患。随着国家对节能减排的重视，近几年建成的一些冷库普遍将蒸发设备的面积加大，用提高蒸发温度的方法来提高压缩机的效率，进而减少机器运行时间，从而达到节电目的。1.1.6 桶泵组合控制方式 传统的桶泵组合采用浮球式液位控制器和电磁阀控制液位。液位过高时，电磁阀关闭，液位过低时，电磁阀开启。这种控制方式会使电磁阀开停频繁，造成损坏，影响系统正常运行。制冷行业的不断发展，
8、带动制冷控制元件质量的提高。现在通过液位传感器、液位控制器、电动调节阀和电磁阀相结合的方式来控制液位。液位传感器实时监测制冷剂液位，当液位过高或过低时，液位传感器向液位控制器发出强弱不同的电信号，液位控制器根据电信号的强弱，控制电动调节阀的开启度以控制供液量，保证液位处于正常工作状态。液位超高时，电磁阀会强制关闭。这种控制方式更有利于系统的正常运行。1.2 国内冷库行业存在的问题12.1 冷库从业人员的节能意识薄弱冷库管理人员的日常操作和管理不善，造成能源浪费。例如：操作人员没有根据库温要求适时开停机，开停机的不当导致压缩机电耗增大。工作人员出入冷库时，不注意库门开启的时间和次数，使库外的热空
9、气渗入库内，造成库温波动，耗冷量增加。1.2.2 冷库的利用率低，资源浪费一般的冷库以设计多层比较合理，传统冷库设计层高一般在5m左右。然而实际操作中，该种冷库利用率低，当货物堆叠的高度达到3.2m时就难以继续堆叠上去。多数冷库是经营性冷库，货物品种多，数量少，堆货高度低，占地面积大，给操作管理者带来诸多不便，同时降低了冷藏库的空间利用率。实际操作中为提高冷库的空间利用率，通常采取每层中间增设隔架层的处理办法。少数冷库周年使用率相对较低，每年只有一段时间在运行，其他时间处于闲置状态。为了解决这种问题，冷库管理者应该统筹安排，保证冷库的周年使用率。1.2.3 设施设备老化，维修措施不及时 我国8
10、0以上的冷库是上世纪九十年代以前设计建造。新型的装配式冷库不到20。多层土建库技术含量低，温控精度小，设备配置、装卸设施等不配套，有的已经陈旧老化，带病运行严重。制冷机正常维修周期是运转1000h进行小维修；运转30004000h应进行中维修；运转800010000h应进行大维修。适时对制冷系统进行维修和保养，能提早消除隐患。1.2.4 自动控制程度较低 我国冷库的制冷设备从原来的手动控制，或者仅对某些制冷部件采用了局部自动控制技术向自动控制转化。结合我国当前国情，采用半自动化控制的方式是可行的。随着经济的发展，冷库的配置将逐渐往环保、节能要求的方面发展。1.2.5 专业性冷藏库发展不成熟 上
11、世纪八十年代建造的冷库大多数为冷却物冷藏库，冻结物冷藏库。伴随居民生活水平的提高，人们对冷冻产品的不同需求，专业性冷藏库得到了发展。例如：变温库(多用途冷库)、气调库、粮食冷库和化工原料冷库等都有一定的发展。1.2.6 冷库的经营理念与管理方式不配套近年来，我国冷库在生产和管理上取得了一些进步，与国外相比，仍然存在差距。冷库仓储技术落后，工作人员有些未经专业培训，技术水平较低。这种形式下，我国的冷库行业要得到良好的发展，必须加强冷库安全生产培训工作，从总体上提高冷库管理和操作人员的素质，才能保证冷库的安全运行。冷库企业要配有受过专门培训，具有冷库专业知识和生产经验的管理和技术人员。1.2.7
12、制冷剂的安全性问题随着绿色环保制冷剂的发展和实际应用的要求，制冷剂的安全性问题逐渐得到人们的重视，尤其是地球臭氧层不断地被破坏，以及全球变暖等问题。制冷剂的替代研究迫在眉睫，无氟环保制冷剂的研究将是重点。1.3 国内冷库行业节能途径 冷库属于耗能大户，而能源又是国家经济发展的基本条件，节约能源是国家经济建设的长远政策，冷库中存在的诸多问题表明冷库的节能势在必行。如何做到节能减排，提高冷库效率是一个很重要的课题。 冷库能耗的因素主要包括制冷系统的性能，制冷剂的选择，压缩机、冷凝器和蒸发器的选型，冷库的大小及总体规划，保温层的材料和厚度，进出货物的次数，冷库外门的保温性能以及冷库的运行管理等各方面
13、。要提高冷库制冷效率，所有的因素都应该考虑进去。制冷设备中，螺杆式制冷压缩机、蒸发式冷凝器以及高效冷风机成为新一代节能设备。制冷系统的节能，最重要的是对蒸发压力(温度)、冷凝压力(温度)的调控以及系统维护。库房运营中，合理堆货，控制进入库房的热负荷，都是冷库节能的重要措施。1.3.1 变频调速 冷藏企业耗电量的80是制冷系统，制冷系统中压缩机的耗电量约占6O左右，所以压缩机的电动机节能意义重大。对压缩机的电动机采用变频调速控制。变频器控制制冷机，依据冷却负载的变化来改变压缩机转速，使其始终运行在最佳点。1.3.2 多台并联机运行调节 冷库制冷系统中以压缩机的台数为能量调节单元，尽量使每台压缩机
14、处于高能效比下运行，设计变频压缩机的组合方式。根据冷负荷变化的需求由自控装置投入相应的能量单元，从而达到冷库节能的目的，同时降低了设备损耗。1.3.3 变冷凝温度的调节根据冷凝温度和冷凝压力的对应关系，通常以冷凝压力作为冷凝温度的调节参数。运用自控元件和微电脑的控制功能，对冷凝压力实行动态控制，调节对象可以是冷凝器的运行状态和设备的台数。以蒸发式冷凝器为例，可对风机和水泵进行变频运行，也可根据负荷的变化调节冷凝器的台数。避免冷凝压力偏高或偏低，从而保证制冷系统在正常运行的基础上达到节能的效果。1.3.4 变蒸发温度的调节 某一运行状态下，如果蒸发温度能以库房热负荷或制冷系统制冷量为参数自行调节
15、，则既能达到节能的目的还能使能量调节合理。蒸发器和压缩机的配备一般都能满足最高负荷的需要。如果热负荷减少而制冷量不能及时作出相应调节，会使对应的蒸发温度相应降低，使压缩机的制冷量与热负荷达到一个新的平衡点。蒸发温度的降低反过来增加了蒸发器的制冷量，对减少的热负荷必然形成频繁开停的后果。一定范围内，蒸发温度每变化2.5，相应增减的电能约10。如果及时调高蒸发温度，可使系统在最经济的平衡点上，避免了浪费，还减少了制冷压缩机的频繁启停。1.4 国内冷库行业发展趋势冷库行业的发展将趋向于节能、简捷、安全的方向。因此，在设计冷库时，要根据实际情况，在满足使用功能的基础上，结合一些新颖实用的技术、产品，并
16、对投资成本、运行成本、实用性进行详细分析对比后，才能设计出性价比较高的工程，发挥出更好的经济效益。2 设计基本资料2.1 建筑概况济南地区肉类冷冻冷藏库的设计。本项目是屠宰量为200头牛/天（按屠宰车间面积约3 000归为B类、的包括屠宰加工、排酸、分割、冻结与鲜销及低温冻藏的食品加工项目。2.2 建筑规模 冷藏库库容为4 000t，冻结加工能力60t/d,以济南地区为气象参数计算，采用氨作为制冷剂。2.3 冷库生产流程冷藏库是在特定的温度和相对湿度的条件下，加工和贮藏食品、工业原料、生物制品以及医药等物资的专用建筑物。从活畜进场到成品出厂的大致流程是：活畜进厂-验收检疫-病畜隔离-急宰-处理
17、活畜进厂-验收检疫-健康畜饲养-侯宰-屠宰加工-排酸-分割-冻结-冷藏-出厂 肉牛屠宰的主要工艺流程见图2.1：活牛验收击晕，放血宰前管理 开 胸去头、蹄、皮上 挂 冲 洗 修 整宰后检验 胴体劈半去內脏 脏器加工处理金属探测 分 割冷却，成熟 包装，贴标签 销售最终产品冷藏图2.1 肉牛屠宰加工工艺示意图冷藏库建筑仅仅是食品联合加工企业的一个组成部分，肉类冷加工（包括冷却、冻结、冷藏）只是整个生产流程中的几个环节，因此冷藏库肉联厂的布置必须服从总体规划，与整个流程紧密地合理地衔接起来。2.4 设计依据2.4.1 室外气象参数按照采暖通风与空气调节设计规范山东济南地区取值。室外计算温度（取夏季
18、空调日平均温度）：31.3；夏季通风温度：31；室外计算湿球温度：26.7；夏季最热月室外平均相对湿度73% 。2.4.2 室内设计参数排酸间设计温度：0（冻品进库温度出冻温度按35，出库温度1）；冻结间设计温度：-30（冻品进库温度出冻温度按3，出库温度-15）；冻藏间设计温度：-20，相对湿度为95%；常温穿堂温度：31；相对湿度为85%。2.5 设计内容本次设计应包括以下等内容： （1）库房、机房的建筑平面布置方案。 （2）排酸间、冻结间、冻藏间面积计算、围护结构的设计及冷负荷的设计计算书。 （3）制冷系统方案的选择。 （4）制冷压缩机及虹吸罐、蒸发式冷凝器、高压贮液桶、低压循环桶、排液
19、桶、高压集油器、低压集油器、空气分离器等相关辅助制冷装置的选型及其在机房的布置方案。 （5）排酸间和冻结间冷风机的布置方式，冻藏间顶排管的布置方式方案。 （6）管道的设计。 （7）施工图的设计和绘制。3 冷藏库的热工计算3.1 冷藏库面积的计算 本冷藏库总库容量为4 000t，分配成四个冻藏间，每个冻藏间均为1 000t。根据公式： 式中： 冷库计算吨位（t）； 冻藏间的公称体积（m3）； 冻藏间的体积利用系数； 食品的计算密度（kg/m3）。 根据资料查得冻牛白条肉的密度为=400kg/m3，初步估计其=0.55。1 000t的冻藏间：冷库层高5m，所以每间冷藏库的面积为818。建筑上规定柱
20、间距以3为模数，长=6.65=33m,宽=6.94=27.6m。故900t容量的冻藏间尺寸可定为：长宽高=33m26.7m5m。3.2 冻结间面积的计算冻结间每天加工能力为60t/d，分配成三个冻结间，每个冻结间均为20t/d。使用落地式平吹冷风机，采用轨道吊笼式冻结装置。一天一冻，每次冻结时间约为16h，冻结间设一扇门进出。 计算吊笼轨道的有效长度： 式中： 吊笼轨道有效长度，m； 冻结间每次日的冻结能力，t； g吊笼轨道单位长度净载货量，。 每间需要46m轨道有效长度，每间设两根轨道，轨道距用1 000m。 冻结间宽度=冷风机离保温层的距离（300）+冷风机的宽度（1 500）+第一 （冻
21、结间1 根轨道与冷风机边缘的距离（1 500）+两根轨道的中距（1000）与冻结间3） +最后一根轨道中线与保温层的距离（2 000） =6 300（mm） 冻结间宽度=冷风机离保温层的距离（300）+冷风机的宽度（1500）+第一 （冻结间2） 根轨道与冷风机边缘的距离（2 000）+两根轨道的中距（1 000） +最后一根轨道中线与保温层的距离（2 000） =6 800（mm） 冻结间长度=轨端与保温层的距离（850）+横轨中线与保温层的距离（850） +轨道弯道半径（600）+吊笼轨道有效长度（46 000/2） =25 300（mm）建筑上规定柱间距以3为模数，长=6.64=26.4
22、m,宽=6.91=6.9m。故冻结间尺寸可定为：长宽高=26.4m6.9m5m。 3.3 排酸间面积的计算排酸间每天加工能力为60t/d，每天分配两间，每个排酸间均为30t/d。排酸时间约为2d。使用落地式顶吹冷风机，采用吊轨式冻结装置。排酸间设一扇门进出，共设计6间排酸间 计算吊轨的有效长度： 式中： 吊轨有效长度，m； 冻结间每日的冻结能力，t； g吊轨单位长度净载货量，。 每间需要150m轨道有效长度，每间设五根轨道，轨道距用800m。 冻结间宽度=冷风机离保温层的距离（300）+冷风机的宽度（1 200）+ （排酸间1 第一根轨道与冷风机边缘的距离（1 000）+五根轨道的中距 与排酸
23、间6）（3 200）+最后一根轨道中线与保温层的距离（650） =6 350（mm） 冻结间宽度=冷风机离保温层的距离（300）+冷风机的宽度（1 200）+ （排酸间2 第一根轨道与冷风机边缘的距离（1 000）+五根轨道的中距 至排酸间5）（3 600）+最后一根轨道中线与保温层的距离（700） = 6 800（mm）排酸间长度=轨端与保温层的距离（850）+横轨中线与保温层的距离（850） +轨道弯道半径（300）+吊笼轨道有效长度（150 000/5） = 32 000（mm）建筑上规定柱间距以3为模数，长=6.65=33m,宽=6.91=6.9m。故冻结间尺寸可定为：长宽高=33m6
24、.9m5m。3.4 冷藏库的总平面布置3.4.1 冷藏库在城市中的规划布置冷藏库正确与合理的布局需要从城市的整体出发。生产与生活兼顾，考虑其与城市的关系及其对城市的影响，并为企业之间的生产协作创造良好的条件。规划布置应符合下列要求：(1）中型的水产、商业生产性冷藏库，对环境有一定的污染，需要水运或铁路运输的，一般布置在城市的郊区。(2）小型或以分配性的冷藏库，运输量不大，污染比较轻，一般布置在城市的边缘。(3)小型或零售性商业的冷藏库，主要为居民生活服务，应设在城市中居民区内，形成一个完善的食品冷藏链。(4）肉类、禽类等加工企业应布置在城市居住区夏季风向最小频率的上风侧，如此可以使居住区受污染
25、的程度减小。(5）大型冷藏企业一般有铁路专线，因此它需要靠近铁路接轨点，这就决定大型冷藏库多布置在市郊。鱼类冷藏企业多沿河布置，鱼货多用水运，可以专设码头，库址选在下游，便于排污。3.4.2 冷藏库库址的选择 冷藏库库址的选择应符合下列要求： （1）库址选择要根据规划书的建库规模和生产纲领，选择相应的用地。注意解约用地，尽可能选用荒地或劣地，同时适当考虑以后发展的需要。 （2) 库址选择符合城市规划要求。 （3）库址周围卫生条件良好，避开烟雾、粉尘、有害气体等工业企业。 （4）考虑职工上下班的需要，远离市区的必须用专车接送。 （5）冷藏库的用水、用电量较大，库址的选择必须有充足的水源、热源和电
26、源。 （6）地形、地质需满足建库的要求，用地大小满足生产工艺的需求。3.4.3 冷藏库库房的布置 库房布置应符合下列要求： （1）应满足生产工艺流程要求，运输线路要短，避免迂回和交叉。 （2）冻藏间平面柱网尺寸和层高应根据贮藏货物的包装规格、托盘大小、堆码方式以及堆码高度等使用功能确定，并应综合考虑建筑模数及结构选型的合理。 （3）冷间应按不同的设计温度分区、分层布置 。 （4）冷间建筑的设计应尽量减少其隔热围护结构的外表面积。 （5）库房工作人员需要的办公室，烘衣室，更衣室，休息室及卫生间等辅助房间宜布置于穿堂附近。 （6）库址宜选在地势较高，干燥和地质条件良好的地方。3.4.4 冷藏库机房
27、的布置制冷装置的机房是控制制冷系统运行的场所，是冷库的重要组成部分。机房设计以保证冷库的生产要求、降低投资、布置合理为主。机房设计中，制冷工艺人员需要与土建、水、暖、电等专业的设计人员密切配合。提出准确的要求和条件，根据设计任务书和现场实际情况合理设计。机房是一个单层的独立建筑。机房的布置应靠近排酸间、冻结间等制冷负荷较大的库房，不易靠近冷藏库的主干道。机房布置在库区夏季主导风向的下方，锅炉房、煤场等散发尘埃场所的上方。3.4.5 穿堂设置本冷藏库为中型低温冷冻冷藏库，排酸间与分割间之间设计为常温穿堂。冻结间出货处设计为包装间，穿堂共用包装间。冻藏间之间设计为常温穿堂，与公路站台设计常温穿堂，
28、穿堂宽度均为6m。3.4.6 公路月台设置 为了便于货物装卸，冷库必须设置月台。根据库外运输工具的不同，月台可分为铁路月台和公路月台。 月台面至回车场地面距离应于运输车厢高度相适应，本设计为为1.1m。月台地面有1%外斜坡度，利于排水。月台边缘镶嵌角钢以防碰撞损坏。考虑装卸货物时，保证温度波动较小，设计成封闭式月台。平时定期开窗通风，提高月台内的卫生条件。月台宽度为6m，采用电瓶铲车装运。3.5 库房围护结构的计算3.5.1 隔热材料的选择要求及隔热层的施工方法隔热材料的选择应符合下列要求： （1）热导率小。 （2）不散发有毒或异味，不易变质。 （3）难燃或非燃的材料。 （4）块状材料应温度变
29、形系数小，易于切割加工，且便于与基层粘结。 （5）地面、楼面采用的隔热材料，其抗压强度不应小于。3.5.2 外墙结构材料的选择计算外墙采用370mm厚砖墙，密实度强，隔蒸汽渗透能力强，热惰性好，延迟时间长。保温层采用硬质聚氨酯泡沫塑料，这种材料具有轻质、强度高、隔热性能好、成型工艺简单，可预制、现场灌注发泡成型或喷涂，阻燃性能好的特点。根据上面的比较：选择外贴法。隔汽层采用3mm厚聚氨酯涂料两度。结构如图所示： 图3.1外墙结构示意图根据资料查得各层材料的导热率及蓄热系数：120mm厚1:20水泥砂浆抹面（面层，粉刷另选）：=0.93 W/（m）, 蓄热系数=10.35 W/（m2）。2370
30、mm厚砖墙：=0.81 W/（m）, =9.65 W/（m2）。320mm厚1:20水泥砂浆找平：=0.93 W/（m）, = 10.35 W/（m2）。43mm厚聚氨酯防潮汽层：=0.031 W/（m）, = 0.28 W/（m2）。5硬质聚氨酯泡沫塑料保温层（分次喷涂，每次喷涂50mm）： =0.031 W/（m）, =0.28 W/（m2）。650mm厚聚氨酯彩钢夹芯板：=0.031 W/（m）, = 0.28 W/（m2）。排酸间和冻藏间的保温层厚度为150mm,冻结间的保温层厚度为200mm。3.5.3 内衬墙结构材料的选择计算 冻结间内衬墙采用100mm厚聚氨酯彩钢夹芯板。结构如图
31、所示： 图3.2 内衬墙结构示意图1100mm厚聚氨酯彩钢夹芯板：=0.031 W/（m）, = 0.28 W/（m2）。3.5.4 库房地坪结构材料的选择计算本冷藏库由于库内温度是-20，地坪保温层不能防止地坪下土壤的冻结。因此需要采取经济合理的地坪防止冻融循环。本库采用地垄墙半架空地坪防冻法。此法吸收了架空地坪和通风地坪的优点，造价低，防冻效果好。注意保证排水设施通畅。保温层的材料必须有较大的承载能力，此处选取硬质聚氨酯泡沫塑料作为保温层。结构如图所示：图3.3 地坪结构示意图根据资料查得各层材料的导热率及蓄热系数：160mm厚钢筋混泥土面层，随捣随抹：=1.55 W/（m）, = 14.
32、94 W/（m2）。220mm厚1:20水泥砂浆找平：=0.93 W/（m）, =10.35 W/（m2）。 35.5mm厚一毡二油防潮层：热阻=0.026W/（）。4硬质聚氨酯泡沫塑料保温层（分次喷涂，每次喷涂50mm）： =0.031 W/（m）, =0.28 W/（m2）。55.5mm厚一毡二油防潮层：热阻=0.026W/（）。61mm厚冷底子油。720mm厚1:20水泥砂浆找平：=0.93 W/（m）, =10.35 W/(m2)。860mm厚钢筋混泥土预制板：=1.55 W/（m）, =14.94 W/(m2)。91 100mm厚架空层。10150mm厚混泥土基层。11100mm厚灰
33、土基层。排酸间和冻藏间的保温层厚度为200mm,冻结间的保温层厚度为250mm。3.5.5 库房屋面结构材料的选择计算库房屋面除了防止风、雨、雪、对库内的侵袭外，还要具备绝热的功能。屋面两侧温度差大于4时，应当设置保温层。屋面保温层的敷设有两种方式：一种是将保温材料铺设在楼板上面，另一种是将保温材料反贴在楼板下面，采用哪一种方式应根据保温材料的种类，结合温度情况来决定。本库采用保温层在楼板面上施工，使用硬质聚氨酯泡沫塑料多次喷涂。结构如图所示： 图3.4 屋面结构示意图 13mm厚聚氨酯防潮汽层：=0.031 W/（m）, =0.28 W/（m2）。 2硬质聚氨酯泡沫塑料保温层（分次喷涂，每次
34、喷涂50mm）： =0.031 W/（m）, =0.28 W/（m2）。 360mm厚钢筋混泥土面层，随捣随抹：=1.55 W/（m）, = 14.94 W/（m2）。排酸间和冻藏间的保温层厚度为200mm,冻结间的保温层厚度为250mm。4 库房制冷负荷的计算 制冷负荷的计算是指冷却设备负荷和制冷系统机械负荷的计算，其目的在于合理正确地确定冷却设备负荷和机械负荷，为制冷装置的设计提供依据。同时，还可以通过对构成冷负荷的各个部分热负荷的计算与分析，探讨各种因素对冷负荷的影响。以寻求减少制冷装置冷负荷的方法与途径。 制冷装置工作时，只有当制冷量与热负荷平衡时，冷间才能维持规定的空气温度和相对湿度
35、。通常，制冷装置的热负荷由以下几个部分组成： （1）围护结构传热量 由于冷间内外温差和太阳辐射热的作用，通过围护结构的传热量，包括两部分：由于室内外空气温差（）引起的传热量：冷间围护结构外表面吸收太阳辐射热（）引起的传热量，本设计只计算。 （2）货物热量 由于货物（食品）与冷间空气之间存在温度差，食品在冷却或冻结过程中放出的热量，或在冷加工过程中放出的热量，简称货物热量。包括：食品热量；包装材料和运载工具热量；食品冷却时的呼吸热量；食品冷藏时的呼吸热量。 （3）通风换气热流量 冷间需要通风换气，外界空气进入冷间而带进的热量，称为通风换气热量。包括：鲜活食品呼吸需要补充的新鲜空气热量；操作人员呼
36、吸需要补充的热量。 （4）电动机运转热流量 冷间内各种动力设备上的电动机散热量，称为电动机热量。包括：库房内风机电动机的热量；运输工具电动机产生的热量。 （5）操作管理热流量 由于冷间的照明、操作人员散热及开门引起的热量，称为操作热量。包括：照明；开门热量；操作人员热量。由于各种制冷装置的结构和功能各具特点，热负荷的组成与计算亦略有差异。本设计根据实际情况来计算。4.1 围护结构传热量4.1.1 围护结构传热量计算 围护结构传热量计算公式：式中： 围护结构传热量，W； 围护结构的传热面积，m2； 围护结构的传热系数，W/（m2）； 围护结构两侧温差修正系数； 围护结构外侧的计算温度，； 围护结
37、构内侧的计算温度，。4.1.2 围护结构的传热面积计算 围护结构的传热面积计算应符合下列规定： （1）屋面、地面和外墙的长、宽度应自外墙外表面至外墙外表面或外墙外表面至内墙中或内墙中至内墙中计算。 （2）楼板和内墙长、宽度应自外墙内表面至外墙内表面或外墙内表面至内墙中或内墙中至内墙中。 （3）外墙的高度：地下室或底层，应自地坪的保温层下表面至上层楼面计算；中间层应自该层楼面至上层楼面计算；顶层应自该层楼面至顶层保温层上表面计算。(4)内墙的高度：地下室、底层和中间层，应自该层地面、楼面至上层楼面计算；顶层应自该层楼面至顶部保温层下表面计算。4.1.3 围护结构外侧的计算温度 围护结构外侧的计算
38、温度 应按下列规定取值： （1）计算外墙、屋面时，围护结构外侧的计算温度应按夏季空气调节日平均温度计算。 （2）计算内墙和楼面时，围护结构外侧的计算温度应取其邻室的温度。当邻室为冷却间或冻结间时，应该取该类冷间空库保温温度。空库保温温度冷却间应按10，冻结间应按-10计算。 （3）冷间地面保温层下设有加热装置时，其外侧温度按12计算；如地面下部无加热装置或地面保温层下为自然通风架空层时，其外侧的计算温度应采用夏季空气调节日平均温度。4.1.4 围护结构传热量计算表围护结构两侧的温差修正系数a值由资料根据热惰性指标查得。表4.1 围护结构传热量计算序号库房名称围护结构名称传热系数/w/（m2）传
39、热面积/m2 围护结构外侧温度/计算温差/ /w1排酸间1 0北外墙0.140338.81.0531.331.3178.9东内墙0.3035177.21.001010537.8南内墙0.139138.81.003131167.4西外墙0.1391183.91.0531.331.3840.8地坪0.147232.90.73131743.0屋面0.149232.91.331311398.5合计3866.42排酸间2 0北外墙0.140338.21.0531.331.3176.2东内墙0.3035177.21.001010537.8南内墙0.139138.21.003131164.8西内墙0.303
40、5177.21.051010564.7地坪0.147229.20.73131731.2屋面0.149229.21.331311376.3合计3551.03冻结间1 -25北外墙0.11439.51.0531.356.3266.2东内墙0.3035142.71.00-1015649.6南内墙0.11439.51.003156252.2西内墙0.114151.31.051035603.7地坪0.119186.60.73156870.5屋面0.121186.61.231561513.3合计4159.5 续表4冻结间2 -25北外墙0.11438.91.0531.356.3262.2东内墙0.3035
41、142.71.00-1015649.6南内墙0.11438.91.003156248.4西内墙0.3035142.71.00-1015649.6地坪0.119183.70.73156856.9屋面0.121183.71.231561493.8合计4160.55冻藏间2 -20北外墙0.1387153.51.0531.351.31140.1南内墙0.1378153.51.0031511078.8西外墙0.1378184.01.0031.351.31300.8地坪0.1456920.60.731514785.3屋面0.1473920.61.231518299.0合计16604.04.2 货物热量4
42、.2.1 货物热量计算 货物热量计算公式：式中： 货物热量，W； 冷间食品热量，W； 冷间包装材料和运载工具热量，W； 冷间的每日进货量，； 货物进入冷间初始温度时的比焓，； 货物进入冷间终止温度时的比焓，； 货物冷加工时间，h； 货物包装材料或运载工具的质量系数； 货物包装材料或运载工具进入冷间时的温度，； 货物包装材料或运载工具在冷间内终止降温时的温度， 易取该冷间的设计温度，； 货物包装材料或运载工具的比热容，kJ/(kg)。4.2.2 冷间的每日进货量 冷间的每日进货量应按下列规定取值： （1）冷却间或冻结间应按设计冷加工能力计算。 （2）存放鲜蛋的冷却物冻藏间，不应大于该间计算吨位的5%。 （3）存放果蔬的冷却物冻藏间，不应大于该间计算吨位的10%。 （4）无外库调入货物的冷库，其冻结物冻藏间每间每日进货量，宜按该库每日冻结加工量计算。 （5）有
