40T水果冷藏库冷库设计方案.docx

《40T水果冷藏库冷库设计方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《40T水果冷藏库冷库设计方案.docx（102页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、1 设计依据与基础资料1.1 设计依据冷库设计规范 GB5007220011.2 设计的基础资料1） 原始数据（1）冷库库温按 0oC 进行设计（温度要求自控），相对湿度 90计算（湿度不要求自控）。变工况库温不小于 0oC，楼层之间温度差不大于 5 oC。（2）每天按 8 小时计，新鲜水果进库量 40 吨。夏季进库水果以苹果，梨为主，苹果占 70，梨占 30（春季为杏，桃子，冬季为桔子）。（3）水果包装方式：包装以木箱，纸箱为主。其中木箱占 30（木箱自重 4Kg，货重 25 Kg），纸箱占 70%(纸箱自重 2 Kg，货重 40 Kg)。（4）最大班工作人数，30 人（平均每层 10 人）

2、。（5）要求冷库门设置风幕。（6）库内货物运输：各层库房用电动叉车进行运输，叉车功率为 N=5.5KW（7）冷却时间按 24 小时冷却到 0 oC 计算。（8）照明，通风换气按水果冷库常规进行设计选取。2）.建筑资料，见冷库总体布置及主库和机房的有关建筑图。3）.气象资料：采用广州市室外气象资料。广州：23008N,113019E。海拔：6.6 米。大气压力：冬季 1019.5 hbar,夏季 1004.5hbar年平均温度：21.8 oC室外计算干球温度：冬季空调 5 oC，夏季空调30.1 oC。夏季空气调节室外湿球温度：27.7 oC。最热月平均温度：28.4 oC冬季日照率：40。12

3、 .方案设计2.1 估算耗冷量1）冷藏库公称容积 V1按照冷库设计规范3.0.1 条，V1SH其中：S冷藏间或冰库的净面积（不扣除柱，门斗和制冷设备所占的面2H房间净高，。V1101(25.09220.250.28)19.592(4.20.4755)876.8m3V1102(25.09220.25)19.592(4.20.4755)120115.95225.092（4.20.4755）130125.09219.592（4.20.5365）933.718311801m3m3m3V1= 876.8 + 933.7 + 1831 + 1801 = 5442.5m 32） 冷藏间贮藏吨位（或冷库计算吨

4、位）GG = V1 S / 1000t式中：G 冷库计算吨位，t;3冷藏间或冰库的体积利用系数;查冷库设计规范中表.， V1 = 5442.5m 3 = 0.55s 食品计算密度，Kg/m3;查冷库设计规范表.得到水果或者蔬菜的 s = 230Kg / m 3说明：冷藏间公称容积应该按库温进行加和，即库温，食品相同或者相近的冷藏间的公称体积加在一块，进行计算。G101=876.82300.55/1000=111 t2积）m ;1冷藏间或冰库的公称容积, m ;G102=933.72300.55/1000=118 tG201=18312300.55/1000=232 tG301=18012300

5、.55/1000=227 t Gi111+118+232+227 688 t3) 标准工况下耗冷量的估算根据对现场冷库的调查，求得标准工况下耗冷量指标 q0。现场冷库调查结果综合考虑，水果库的冷指标 q0可以在 100150Kcal/h*T 之间选择。考虑到广州地区的地理位置及气候的影响，取耗冷量指标 q0120Kcal/h。从而，可以计算出冷库的耗冷量 Q 。Qq0GKcal/h式中，q0水果或者蔬菜的耗冷量指标，Kcal/h*T；G库的库存吨位，吨。Q10111112013320 Kcal/hQ10211812014160 Kcal/hQ20123212027840 Kcal/hQ3012

6、2712027240 Kcal/hQ=Qi=688120 = 82560Kcal/h =96.32KW3冷库名称库温o（ C）日进货量（吨）库存吨位（吨）压缩机标准制冷量（万 Kcal/h）耗冷量指标 q0（Kcal/h*T）曹阳菜库0150250036.8147.2龙华果库02100010000115.5116驷马果库02700600060100上桥果库021000100001221224) 各房间汇总表各房间汇总表. 冷库制冷系统的选择1）由于冷藏库制冷系统制冷量较大，从经济上来考虑，并结合国内大中型冷库的设计经验，应该以氨 NH3做为工质。同时，NH3还有其他一些优点如：不破坏臭氧层，单

7、位容积制冷量大等。而且 NH3的价格低廉，容易取得。并且，按照冷库设计规范的规定，大中型冷库应该采用氨做制冷剂。因此，本冷库采用 NH3为制冷剂。2）制冷压缩级数的选择（1）确定设计工况按照采暖通风与空气调节设计规范6.2.1 条，冷凝温度 tK为：tk=（ts1+ts2）/2+(57)oC其中，ts1= t +stsst安全值, 机械通风冷却塔st =34 oC。ts 湿球温度。查采暖通风与空气调节设计规范广州市的 ts=27.7 oC.ts2= t +s1toC4冷间编号3公称容积（m ）贮藏吨位（T）标况下耗冷量（Kcal/h）101876.811113320102933.7118141

8、60201183123227840301180122727240合计5442.568882530t 所选冷凝器形式的进出口水温差。对于立式冷凝器，t=1.53 oC。ts1=27.7+3.3=31 oCts2=31+2=33oCtk=（31+33）/2+6=38oC冷间的冷却设备的蒸发温度 t0为:t0= ttoC式中： t 库房温度 ,oC;t冷间冷却设备计算温差,冷风机t =710oC.t0= tt =08= -8oC经查空气调节用制冷技术中氨的 LgPh 图，得到t0对应蒸发压力 P0=14.989 BartK对应冷凝压力 PK=3.2147 BarLgPBar主要参数：P0=14.98

9、9 BarH2=2010 KJ/KgPK32PK=3.2147 Bart0= -8 oCP0411tK=38oCH1=1780 KJ/KgQv=630 Kcal/m3H1 H2HKJ/Kg制冷循环的 LgPh 图在制冷循环系统中，工质的压缩比 PK/ P0=14.989/3.2147=4.668，根据冷库设计规范，可以采用单级蒸汽压缩式制冷循环。因此，高温库采用单级压缩即可以满足要求。（2）高温冷库的各种库温相同，其制冷系统一般采用并联式系统，以便5某些设备可以互为备用。3）制冷主机及辅助设备的选择（1）方案一压缩机的选择目前，国内冷库制冷系统，主机形式有：活塞式压缩机和螺杆式压缩机。根据冷库

10、设计规范6.3.2 条，采暖通风与空气调节设计规范6.1.2条，规定：a. 根据各冷间蒸发温度机械负荷的计算值，分别选择压缩机。台数不宜过多，一般不设备用机；较大制冷装置压缩机不少于 2 台，多台压缩机易大小搭配。b. 当 PK/ P08 时，应该选择单级压缩机（活塞式压缩机，螺杆式压缩机均可）。c. 压缩机系列不宜超过 2 种，若仅有 2 台，易选同一系列。d. 压缩机所需的功率，应该进行校核计算。计算选择压缩机的台数及确定型号：选择确定单台压缩机的型号，查出标准工况制冷量 Q0。台数 n 为：然后，列出制冷压缩机参数表并校核其功率。选择 2 台 4AV10 型活塞式制冷压缩机。大连冷冻机股

11、份有限公司: 冰山集团生产;标准工况制冷量：54 KW ;标准工况下轴功率：16KW ;重量： 553Kg;工质： 氨 NH3 ;形式： V;汽缸直径： 100 mm ; 活塞行程：70mm.;汽缸数： 4 个;主轴转速： 960r/min; 活塞行程容积：126.6m36n = Q / Q0 2能量调节范围：0，1/2，1;进气管径：50 mm;排气管径：50 mm;曲轴箱装油量：12 Kg;冷却水耗水量：500 Kg/h;L1915B845;校核其所配电动机的功率： v h2 h1v1 i d m式中，v 一一活塞压缩机的容积效率；1 p 2 m p1一一 t0对应蒸发压力 P=14.98

12、9 Bar;p2一一 tk对应冷凝压力 Pk=3.2147 Bar;m 一一多变指数。对于氨，m=1.28;d一一传动效率，直联为.;1. 101.15 一一余量附加值;2. i一一指示效率取.；m一一摩擦功率。取.。代入数据，得到 v = 74.2%p=25.6KW30KW因此，所配电动机功率可以满足要求，功率校核完毕。冷凝器的选择a. 确定冷凝器的形式一般冷库，均采用水冷式的冷凝器，干旱地区，水源缺乏，也可以用蒸发式冷器。一般大中型冷库很少用风冷式，只有小型冷库才用风冷。冷凝器有：立式冷凝器，水进出口温差 1.53 oC。卧式冷凝器，水进出口温差 46oC.7p = (1.10 1.15)

13、 v h 1 p1 b. 确定冷凝器的冷却面积 FK由广州地区的气候条件及冷库设计经验来看，使用立式壳管冷凝器。在设计工况下，压缩机的制冷量Q为： Q= K i Q式中：Q 一一压缩机设计状况下的制冷量；KWQ 一一压缩机标准状况下的制冷量； KWKi 一一换算系数；查冷藏库制冷设计手册P197,表一 10 得到，Ki=1.27. Q= K i Q =KiQ=1.27542=137KW单级压缩机的冷凝负荷:Qk=Q式中： 一一 压缩机负荷系数查制冷工程设计手册P280,图一 15(b) 得到，=1.2。Qk=Q1.2137=165冷凝器的冷凝面积 Fk为：KWFk=Qk/qk m2式中： qk

14、 一一冷凝器单位面积的热负荷， Kcal/m2.h。查冷库制冷设计手册P260,表一 11 ，对于立式冷凝器得到，qk=35004000Kcal/m2.h。Fk=Qk/qk=1653600/4.23750=37.5由 Fk选择冷凝器的型号与生产厂家。选择 2 台 LN 一 30 型立式壳管式冷凝器。大连冷冻机股份有限公司 : 冰山集团生产。m2型号：LN 一 30 型;冷凝面积： 29 m2;容器类别：EM一;壳体直径：450mm;接管公称尺寸：d65(进气)d32(出液);安全阀: d215 mm; 平衡管 d3258mm;底座尺寸：526526 mmmm;重量：1135kg.附件规格及数量

15、：放空气角阀g10,一个;安全阀 18.5 kgfcmg15,一个；安全阀前角阀g15,一个；放油，混合气角阀g15，两个；出氨液截止阀g32，一个；螺栓1660，四组；进氨气g65，截止阀一个；安全阀接管18250，一个；地脚螺栓x, 四组。冷风机的选择由于水果，蔬菜库，有包装的冷冻食品的冷库，要求库温均匀。因此，冷库设计规范.条规定，冷却物冷藏间应该采用空气冷却器。根据冷库采用空气冷却器的经验数据，对于高温库，有冷风机传热面积：冷藏间净面积：所以，求得各冷藏间所需的冷风机传热面积，列表如下：各房间冷风机传热面积列表由冷风机的传热面积，查冷库制冷设计手册P313,表一 34,可以得到冷风机的

16、型号及性能。目前，国内生产的干式空气冷却器（即冷风机）中，KLL 型用于冷却物冷藏间，KLD 型是用于冻结物的。选择时应该注意。选择完冷风机以后，列表如下：9冷间编号2冷藏间净面积 (m )2冷风机传热面积 (m )101235.4235.4102250.7250.7201491.6491.6301491.6491.6各房间冷风机选择列表其他辅助设备的选择a.高压贮液器按照冷库设计规范6.3.12 条的规定，高压贮液器体积按V z =v q m m 3式中：一一高压贮液器的氨充满度，应该取 70%;一一 冷凝温度下氨饱和液体比容,m3/Kg;qm一一制冷装置里，每小时氨液总循环量，Kg；值应该

17、按照冷库设计规范的规定，冷藏库公称体积为200110000m3时，=1；若冷库有部分蒸发器因为生产淡季或者检修而需要抽空时，体积系数可以酌情取大。qm的求法可以按照制冷系统内质量流量求法来计算。对于工质氨， sht=5 oC, 立式壳管式冷凝器rct =0 oC ;参考前边的Lgp 一 h 图，PK/ P08 的单级压缩，将数据代入公式，得到V z = qv =10.7137 10 3 36003= 1.12m 3选择高压贮液器： 型号ZA 一 1.5B;3容器类别：Em 一;桶体尺寸：L3000 D800;接管公称尺寸：d140d232d320mm;10冷间编号冷风机型号冷却面积2（m ）台

18、数性能指标101LDLc 一2802801名义制冷量：55.97 KW；轴流风机型号：FT35Lno4.5-3 型 2台/台；风量单台 12000,合计324000m /h;风压 550Pa;电机YT100-2,3KW 。 冲 霜 水 量 ：8T/h;供液57，回气57，出口 D452 备注：单路供液。中奥合资烟台埃克米制冷设102LDLc 一2802801201LDLc 一2802802301LDLc 一2802802630 10 4.2容积：1.632 m ;主要尺寸：H1260,L3733mm;底座尺寸：640560mmmm ; 重量：915 kg附件规格及数量：放空气角阀g10,一个;

19、安全阀 18.5 kgfcmg15,一个； 安全阀前角阀g15,一个；放油角阀g15，一个；出氨液截止阀g32，一个；螺栓1660，四组； 进氨气g65，截止阀一个；直通式压力表阀 Dg4，一个；1.5 级压力表 02.5Mpa,一个；液位计；L-1000,一个；安全阀接管252.5，一个；地脚螺栓20300, 四组。b.氨油分离器的选择按照冷库设计规范P43,6.3.9 条的规定，氨油分离器的直径应该按下式计算：d y =43600 y= 0.0188 y式中：dy 一一氨油分离器的直径(m); 一一氨压缩机的输气系数;3wy 一 一 氨 油 分 离 器 气 体 速 度 , 填 料 式 氨

20、油 分 离 器 易 采 用0.30.5m/s;代入数据得到:d y = 0.0188 y= 0.288m选择 2 台 YF 一 65T 型号的氨油分离器d165,d265;3接管主要尺寸：H1130 ;支座：A200,B140;11重量：107Kg.一一氨压缩机的理论输气量(m /h);容积：0.061m ; 容器类别：SM 一； 壳体尺寸：H0662,D0325;附件规格数量：角阀 Dg15 一个；地脚螺栓:M16300,4 组。c集油器当标准工况下的制冷量小于 250350 KW 时，采用 D150mm 的集油器。选择台，一台为高压集油器，一台为低压集油器型号 JY 一 150 型集油器壳

21、体尺寸：H0409,D0159；重量：30Kg.附件规格数量：主要尺寸：H647 ;支座：A150,B106;角阀 Dg15 三个；1.5 级压力表 00.25Mpa, 一个；压力表角阀Dg4 一个；液面计，L 一 300,一个；地脚螺栓 M16300,4 组。d空气分离器（不凝气体分离器）当标准工况下的制冷量小于 100 万 KW 时，采用小号空气分离器（不凝气体分离器）选择台型号 KF 一 32 空气分离器（不凝气体分离器）公称直径：32mm；换 热 面 积 ： 0.45m2 ；接 管 :d132,d232; 支 座 ： H2240,H365; 主 要 尺寸:L1593,D108 ; 支座

22、：H2240,B140 ;重量：50Kg.附件规格数量：角阀 Dg15，Dg10 各一个，进放空气；截止阀 Dg10，Dg25 各一个，供应液氨，排除氨气e紧急泄氨器型号较少，任选择一种：XA 一 100 型进氨：383.5，进水：383.5，1084，H1280f氨泵从我们的调研材料可知，由于氨泵强制制冷剂循环可以提高传热，降低（减少）冷却时间。简化操作。便于集中控制因此，目前冷库多采用12氨泵强制制冷剂循环按照冷库设计规范P43 页 6.3.18 条的规定, 氨泵流量负荷波动较大的冷却设备应该采用蒸发量的倍或者倍V泵 = n Q V z / rm 3 / h1式中：V 泵一一氨泵的体积流量

23、 (mh)；n 一一氨泵的循环倍率，取;Vz一一 t下氨液的比容（饱和状态），(mKg)；r 一一 t下氨液的比潜热，(KCal/Kg);氨泵目前型号较少，国内生产的有齿轮氨泵，叶轮氨泵和屏蔽氨泵种方案设计里，可以暂时按照流量选择。施工图设计里，再按照扬程校核氨泵应该选择一台备用，特别是屏蔽氨泵。更应该如此本次的毕业设计的底层，库房的冷风机将低于低压循环贮液器因此因此只能采用下进上出的形式从排油，冲霜的角度来考虑，底层可以用一个氨泵回路，二，三层可以用一个氨泵回路查冷藏库设计手册，n， Vz1.5410-3 mKg,KCal/Kg;r=308.34代入数据求得， Q= 137 3600 / 4

24、.2Kcal / hV 泵1373600/4.21.5410-3/308.34=2.9mh.选择台 AB 一型氨泵：流量：mh;速：1410r.p.m压力：1.5Kgf/cm2 ；转电动机功率：1.1KW;进出液口直径：40mm； L680B385g低压循环贮液器方案设计里，低压循环贮液器的容积可以按照冷库制冷技术商业13部冷库加工企业管理局编），P213 页的经验公式进行选择计算。V（0.4V1+0.6V2+V3）/0.7m31式中： V 一一低压循环贮液器的体积（m3）；V1 一一冷却设备即冷风机的内容积，由产品介绍得到，（m3）；57DN325低冷风机3x2回气调压站回气管压循环8x21

25、3x257供液调压站405氨泵DN323贮液器V2一一吸入管路容积，（m3）；V一一供液管路容积，（m3）V2，V可以按照初步的管路布置来进行计算。管径按照设备的接管直径来选择回气调压站到低压循环贮液器的管径，可以按照制冷量查冷藏库设计P357页图 11 一 1 一 17 确定调压站的集管尺寸可以参考建筑设备安装图册三分册 P92 一 940.7 一一低压循环贮液器内贮液的容许量。2冷却管总长度：L=F 总f1680/0.71=2366.2m;V1=/40.0222366.2=0.7434m3；5=0.004m3.V2=/40.0322V3=/4(0.03223+0.0425+0.05248)

26、=0.0.10314m3.代入数冷却设备总面积：2806=1680 m ;据：V(0.40.7434+0.60.004+0.103)/0.7=0.5754选择台 DXZ 一 1.5 型低压循环贮液器容积：1.5m3; 容器类别：CM一； 壳体尺寸：H3702,D0800;m3接管 d023,d1d2125,d380;重量：710Kg附件规格数量：安全阀 1.23Mpa,Dg20 一个； 螺栓 M1225,8 组； 截止阀 Dg25，一个；1.5 级压力表，01.6Mpa, 一个；，一个h冷却塔压力表角阀 Dg4，一个； 截止阀 Dg2冷却水循环量：Mk=k/Cp(tw2-tw1)m3/h。式中

27、：Mk 一一冷却水流量，m3/h；KW;p 一一水的比热，KJ/Kg.oC；度差，o；k 一一冷凝器热负荷，tw2-tw1 一一进出口水温Mk1651033600/42002=70.7 m3/h.耗水量=2500=1 m3/hm3/hMw+Mk=71.7选择台 HTL 一 50 型的冷却塔W=2w0wo 一一压缩机冷却水量：50 m3/h；外形尺寸：L2800B1450H2250;风机风量：3.3 万 m3/h；直径：1000 mm;功率：1.1KW，直联传动；进水g80，补水 Dg20，溢水 Dg50，排污 Dg50；量：660 Kg；运行重量：1600 Kg15噪音51dB(A)；重i冷却

28、水泵根据冷却水流量，选择台 65 一 200(I)B 型管道离心泵。流量：m3/h；扬程：38 m；效率 63%；转速：2900 r.p.m；轴功率：6.57KW；容许气蚀余量：3 m；主要尺寸：L450, B410, H745,D185.j.事故通风机按照冷库设计规范的规定, 事故通风机的流量应该按照次换气990=7920 m3/h.选择台 B30K4一 11 一 5 防爆型事故通风机直径；500 mm；当量面积：0.196 m2;周速：36.8 m/s；主轴转速：1410 r.p.m；叶片角度：15o；流量：4150 m3/h;全压：11.6Pa；效率；67%；轴功率：0.197 KW；容

29、许功率：0.23KW；电动机：JL31 型；功率：0.6 KWk冲霜水泵台冷风机冲霜水量有 48 T/h考虑到冲霜可以单独进行，所以选择台 50 一 160(I)水泵作为冲霜水泵流量：25m3/h； 扬程：32 m； 效率：59；转速：2900 r.p.m 轴功率：3.69 KW；电动机功率：；容许气蚀余量：2.5 m；主要尺寸：L380D165B310H5654). 关于固定资产投资的估算进行设计项目的技术经济分析时，一般都是采用指标法进行方案设计的技术经济比较。我们这里按照外商投资企业务实348的比例法进行。我们的计算步骤如下：（该方法适用于新建项目）。16取流量，仅仅设在机房机房的体积为

30、 990 m ，事故通风机的流量8V=8a. 以现行的设备价格（不包含运输费，保修费）为 x，其计算列表如下：b设备购置，安装费 y=axa=1.121.25y=1.225.556=30.68 万元c工艺管路投资T=dyd=0.20.4T=0.3530.68= 10.7377 万元d外部管线投资b=00.0517设备名称设备型号单价（元）数量（台）成本（元）备注活塞压缩机4AV1018000236000冷凝器LN 一 3010150220300冷风机LDLc280205006123000贮氨器ZA 一 1.5440014400油分离器YF 一 65265025300集油器JY 一 150680

31、21360分空器KF 一 326501650泄氨器X 一 1005001500氨泵AB 一75021500低压罐DXZ 一 1.512100112100冷却塔HLT 一 5010000220000冷水泵65 一200(I)B80032400通风机B30K4-11-5110022200冲霜泵50 一160(I)6001600调压站一一一一一100033000氨过滤器一一一一一100033000冷库门一一一一一3600414400空气幕一一一一一160046400氨泵控制箱一一一一一250012500液位控制箱一一一一一105011050电控制柜一一一一一140022800合计（元）255660R

32、=0.0230.68= 0.61 万元e仪表，控制系统投资A=cyc=0.120.2A=30.680.10= 3.1 万元f附属设施投资 u,按照实际记入U=15002+12004+80010= 1.16 万元g实物部分投资V=y+T+R+A+u=45.1 万元h施工费W=gVg=0.30.5W=45.10.5=22.6 万元i规模因素费 k=iVi=0.050.15k=0.145.1=4.51 万元j 总的固定资产投入（除土建）L=V+W+kL=72.2 万元方案一系统原理图冷却塔冷却水泵冷风冷凝器 节流阀高压罐低压罐油分离器压缩机氨泵机方案一系统特点：活塞式制冷压缩机，立式冷凝器，氨泵供液

33、循环系统，负荷可以调节，冷却速度快，运行调节灵活，投资少，管理经验成熟18（2）方案二：. 冷库制冷系统的选择压缩工质：氨（NH3） 压缩级数为单级。 制冷系统为并联式. 由估算的耗冷量，来选择：a. 压缩机：台 LG10A 型开启式螺杆制冷压缩机转子直径：150mm；转子; 长度：150 mm； 阳转子转速：2960 r.p.m。理论排量：133 m3/h；21.6 KW；标准状况下的制冷量：64.9 KW；轴功率：噪音80 dB(A)；振动10 um；进气管径：DN50 mm；排气管径：DN45 mm；武汉新世界制冷工业有限公司查其性能曲线得到在设计工况下的制冷量为 81 KW。注意：该机不可以进行能量调节，在设计工况下运行的制冷量比整个冷藏库的耗冷量大的多，故可以不进行校核计算。b冷凝器的选择i)ii)选择卧式