3  库房冷负荷计算

3.1围护结构热流量

   按照下式计算

式中  —维护结构热流量（W）；

   —维护结构传热系数[W/（m²·℃）]；

 —维护结构传热面积（m²）；

—维护结构两侧温差修正系数；

     —维护结构外侧的计算温度（℃）    

     —维护结构内侧的计算温度（℃）

3.1.1维护结构传热面积计算应该符合下列规定：

1. 屋面、地面和外墙的长、宽度应该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计算。

3. 外墙的高度：地下室或底层，应自地坪的隔热层下表面至上层楼面计算。

4. 内墙的高度：地下室或底层和中间层，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隔热层下表面计算。

     3.1.2维护结构热流量计算表如下：

3.2货物热流量

3.2.1货物热流量计算公式如下：

式中   Φ—货物热流量（W）；

—冷间的每日进货质量（kg）；

h₁—货物入冷间开始温度时的比焓（kJ/kg）；

h₂—货物在冷间终止降温时的比焓（kJ/kg）；

t—冷加工时间（h）。

3.2.2冷间每日进货质量m应按如下规定：

1. 冷却间或冻结间应按设计冷加工能力计算；

2. 有从外库调入货物的冷库，其冻结物冷藏间每间每日进货质量应按该间计算吨位的5﹪计算。

      3.2.3 货物热流量计算表如下

3.3电机运转热流量

3.3.1 电动机运转热流量计算公式如下：

  式中  Φ—电动机运转热流量（W）；

        P_d—电动机额定功率（KW）；

     —热转化系数，电动机在冷间内时取1；

     b—电动机运转时间系数，对空气冷却器陪用的电动机取1。

3.3.2 电动机运转热流量计算表

3.4冷藏间操作热流量

3.4.1操作热流量计算公式如下：

式中  Φ—操作热流量（W）；

        Φ_d—每平方米照明热流量，冷却间、冻结间、冷藏间和冷间内穿堂

可取2.3W/㎡；

          n_k—每日开门换气次数；

          V_n—冷间内净体积（m³）；

          h_w—冷间外空气的比焓（kJ/kg）；

          h_n—冷间内空气的比焓（kJ/kg）；

          M—空气幕效率修正系数，可取0.5；

         —冷间内空气密度（kg/m³）；

         —每日操作时间系数，按每日操作3小时计算；

          n_r—操作人员数量；

          Φ_r—每个操作人员产生的热流量（W）冷间设计温度高于或等与-5℃时，宜取279W；冷间设计温度低于-5℃时，宜取395W。

 3.4.2 冷间操作热流量见下表

3.5各个库房冷却设备冷负荷

3.5.1冷间冷却设备负荷计算公式为：

式中  —冷间冷却设备负荷（W）；

       —围护结构热流量（W）；

        Φ2—货物热流量（W）；

        Φ3—电动机运转热流量（W）；

        Φ4—操作热流量（W）；

          P—货物热流系数。

3.5.2各库房冷却设备负荷见下表

3.6冷间机械负荷

3.6.1 冷间机械负荷计算式如下：

  式中  —围护结构热流量（W）；

          Φ2—货物热流量（W）；

          Φ3—电动机运转热流量（W）；

Φ4—操作热流量（W）；

n₁—围护结构热流量修正系数；

n₂—货物流量折减系数；

n₃—冷间电动机同期运转系数;

n₄—冷间同期操作系数;

R—制冷装置和管道冷耗补偿系数，直接冷却取1.07。

3.6.2 货物热流量折减系数n₂应根据冷间的性质确定。

     冷却物冷藏间宜取0.3～0.6；冻结物冷藏间宜取0.5～0.8；冷加工间和其他冷间宜取1

3.6.3冷间机械负荷计算见下表：

4  设备选型

4.1 冷凝温度与蒸发温度的确定

4.1.1冷凝温度的确定:

根据《实用制冷工程设计手册》P₁₄₁ 表3-2选用立式管壳式冷凝器

t₁—冷却水进口温度℃

t₂—冷却水出口温度℃

θ_m－冷凝器中平均传热温差，取最小值

冷却水温升t₂-t₁,取2～3℃当t30℃时取下限

t_k=（27+29）/2+4=32℃    冷凝压力P_k=12.3788×10⁵Pa

4.1.2蒸发温度的确定

蒸发温度取－33℃    蒸发压力P₀=1.036×10⁵Pa

压缩比P_k/p₀=11.95>8

采用一级中间冷却双级压缩式制冷系统

4.1.3中间温度的确定

由《实用制冷工程手册》P₄₄查得

t_m=0.4t_k+0.6t₀+3=0.4×37＋0.6×（－33）+3=－2℃

4.2制冷原理的热工计算

4.2.1原理图如下

4.2.2根据原理图得到的压焓图如下

4.2.3通过R717的P—h图得到：

h₈=h₉=320kJ/kg     h₅=663 kJ/kg     h₄=1953 kJ/kg     h₀=1720 kJ/kg 

单位制冷量  q₀=h₀－h₉=1720－320=1400 kJ/kg

制冷剂的质量流量  kg/s

4.3压缩机的选择计算

根据冷间机械负荷φ_j=202KW

选用3台烟台冷冻机总厂125系列单机双级制冷压缩机

型号为S8SF8－12.5型，其单台制冷量78KW

低压气缸容积424m³/h  高压气缸容积141m³/h 

气缸直径 125㎜ 

4.3.1压缩机的输气系数

高压级输气系数： 查《实用供热手册》P₁₅₆

低压级输气系数

4.4冷凝器的选择计算

冷凝器的热负荷：Φ_k=M_R（h₄－h₅）=0.148×（1953－663）=190.9KW

冷凝器传热面积的确定：

㎡

根据《制冷辅助设备》P₁选用LNA－40型立式冷凝器2台

单台设计压力2.0Mp

4.5蒸发器冷风机的选择计算

4.5.1蒸发面积的确定

根据《实用制冷工程设计手册》P₇₃₀查得冷风机传热系数K取12.02W/㎡·℃

房间1:设备冷负荷为33.3KW

    蒸发面积㎡

房间2: 设备冷负荷为31.59KW

    蒸发面积㎡

房间3: 设备冷负荷为55.84KW

    蒸发面积㎡

房间4: 设备冷负荷为52.83KW

    蒸发面积㎡

房间5: 设备冷负荷为31.975KW

    蒸发面积㎡

房间6: 设备冷负荷为29.13KW

    蒸发面积㎡

房间7: 设备冷负荷为31.975KW

蒸发面积㎡

4.5.2冷风机风量的计算

各房间的风量按q_v=β·计算

q_v—冷风机的风量m³/h

—库房冷却设备负荷W

β—配风系数;冻结间采用β=0.9~1.1,冷却间、冷藏间采用β=0.5~0.6m³/w·h

各房间风机风量计算:

房间1  q_v=0.5×33.3×10³=16644.4m³/h

房间2  q_v=0.5×31.59×10³=15795m³/h

房间3  q_v=0.9×55.84×10³=50257.9.4m³/h

房间4  q_v=0.9×52.83×10³=47545.2.4m³/h

房间5  q_v=0.5×31.975×10³=15987.7m³/h

房间6  q_v=0.5×29.13×10³=14566.2m³/h

房间7  q_v=0.5×31.975×10³=15987.7m³/h

4.5.3风机的选择

根据《系列制冷设备》P₅

房间1、2均选用GFL70型吊顶式冷风机2台

参数:蒸发面积70㎡ 、冲霜水量4t/h

       轴流风机型号:LEF－7总风量10000m³/h、全压270Pa

        配套电动机型号:YLZ－4总功率2.2kw

房间3、4均选用GFJ170型吊顶式冷风机2台

参数:蒸发面积170㎡ 、冲霜水量4t/h

         轴流风机型号:LEF－6总风量30000m³/h、全压250Pa

         配套电动机型号:YLZ－4总功率4.4kw

房间5、6、7均选用GFD100型吊顶式冷风机2台    GFD70型1台

GFD100型参数:

蒸发面积100㎡ 、冲霜水量4t/h

        轴流风机型号:LEF－7总风量10000m³/h、全压420Pa

        配套电动机型号:YLZ－4总功率2.2kw

GFD70型参数:

蒸发面积70㎡ 、冲霜水量4t/h

        轴流风机型号:LEF－6总风量8400m³/h、全压270Pa

        配套电动机型号:YLZ－4总功率1.1kw

4.6中间冷却器的选择计算

4.6.1中间冷却器直径的确定

λ—氨压缩机高压级的输气系数

v—氨压缩机高压级的理论输气量

W_Z—中间冷却器内的气体速度不应大于0.5m/s

4.6.2中间冷却器蛇形管冷却面积

应按下式计算  《冷库设计规范》 P₄₂ 6.37

中间温度 t_m=－4℃

中间冷却器的热负荷

Φ_z=M_R·（h₅－h₈）=0.48×（640－320）=47.4kw

℃

式中  θ₁—冷凝温度

θ_z—中间冷却温度

θ_c—中间冷却器蛇形管的出液温度应比中间冷却器温度高3～5℃

4.6.3中间冷却器的选择

根据计算由《制冷辅助设备》查得选用ZZQ－700系列  

  其中 : 外径716mm

接管通径   d₁ 150㎜             L 1250 ㎜         D_o 700㎜

d₂ 25㎜              H 3300㎜          d₃ 32㎜             

h₁ 456㎜             d₄ 20㎜            a 130㎜

              d₅ 20㎜               b 140㎜           c 60㎜

4.7油分离器的选择计算   

选用YFA-65TL型填料式油分离器由《冷库设计规范》P₄₃  6.3.9查得

其主要尺寸及接通管径

d₁ 65mm   D_o 412mm   H 2365mm  h₁ 1440mm   h₂332mm

4.8高压贮液器的选择计算        

 由《冷库设计规范》P₄₄  6.3.12查得

  取1    取70﹪      v取0.00169 m³/kg

每小时氨液的总循环量

 kg/s

 m³/s

根据《冷冻空调设备大全》P₂₉₈选用ZA－1.5型 贮液器

壳休尺寸              氨管接口

D：800 mm              d₁ 40mm

S：12mm                d₂ 32mm

：3000mm               d₃ 20

L：3970mm

主要尺寸

l₁ 320mm       l₄ 250mm