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小型冷库设计方案概要
小型装配式冷库设计方案
姓 名:
学 号:
所在学院:
所在班级:
指导老师:
设计时间:
一、工程概况
在柳州水果农贸市场的仓库里建造一个小型装配式冷库,为高温冷藏库,用来保鲜苹果(早熟),库温为0~4℃,相对湿度是85%,经24h把温度从32℃降到0℃。该冷库的库存量为10t,每天进货量为0.5t。仓库层顶为通风阁楼,并无隔热层。库体材料采用100mm厚聚苯乙烯泡沫板;底部采用100mm厚高密度聚苯乙烯泡沫板,上覆高标号钢筋混凝土。
二、计算库体尺寸
冷藏库容积按公式计算G=
式中——冷藏食品的密度,单位为kg/m3;
——容积利用系数,土建冷库取0.4,装配式冷库取0.6;
G——冷藏库的储藏量,单位为kg;
V——冷藏库容积,单位为kg/m3;
冷藏食品为蔬菜,冷藏量为10吨,查表1-1得230kg/m3=0.23t/m3,则
V=G/()=10/0.23×0.6=72m3
因此可得库体尺寸为6.0m×5.0m×2.6m。1-1 食品的平均密度表
名称 平均密度(kg/·m-3) 名称 平均密度(kg/·m-3) 冻猪肉 375 冻羊肉 300 冻牛肉 400 冻鱼 450 箱装新鲜水果 230 罐头食品 600 听装冰蛋 550 箱装冻家禽 350 三、设计参数
库内计算温度tn(即库温)是由食品冷加工工艺条件、食品种类、储藏期限等确定的。对于苹果,其库温为0~4℃;相对湿度为85%。
库外计算温度tw应考虑当地最恶劣气候条件时的温度,但也要考虑选用制冷设备的经济性,在计算时,应以国家有关冷库规范中查取的数据作为库外计算温度。该冷库所在地是柳州,库外温度取31℃。
四、热流量计算
1.围护结构热流量Q1
Q1=KAa(tw–tn)
式中K——围护结构传热系数W/ (℃·m2);
A——围护结构的传热面积(m2),由库房尺寸得是117.2 m2;
a—— 围护结构两侧温差修正系数,按围护结构类别和所处位置而定,见课本《制冷工艺设计》P13的表1-7,可得a=1.20
tw –tn——环境温度与库温的温差(℃)
K=1/R0
其中 R0=1/aw+δ/λ+1/an
式中:aw、an——外、内表面的表面传热系数[W/( m2·℃)],冷库围护结构表面传热系数见课本《制冷工艺设计》P14的表1-8,可得aw=12 W/( m2·℃)an=18 W/( m2·℃);
λ——材料热导率[W/(m·℃)]见课本《制冷工艺设计》附表10得聚苯乙λ=0.047 W/(m·℃)
δ——平壁结构层厚度(m)为0.1 m。
R0=1/12+0.1/0.047+1/18=2.2664 m2·℃
K=1/2.2664=0.44 W/( m2·℃)
因此Q1=0.44×117.2×1.20×(31-4)=1670.8W2、货物热流量Q2
Q2= m(h1-h2)/3.6t+m(Q′+ Q′′)/2+(m2-m) Q′′
式中m——每天进货量为500 kg;
m2——冷却物冷藏间的冷藏质量10000kg;
Q′——货物冷却初始温度时单位质量的呼吸热,见课本《制冷工艺设计》P17的表1-11为0.193W/kg;
Q′′—— 货物冷却终止温度时单位质量的呼吸热,见课本《制冷工艺设计》P17的表1-11为0.019W/kg;
h1——货物在库房内初始降温时的比焓,见课本《制冷工艺设计》附表12为403.9kJ/kg;
h2——货物在库房内终止降温时的比焓,见课本《制冷工艺设计》附表12为271.9kJ/kg;
t——对冷藏间取24h。
因此Q2=500×(403.9-271.9)/3.4×24 +500×(0.193+0.019)/2+(10000-500)×0.019=997.4W
3、通风换气热流量Q3
Q3=V×n×?h×1/24×1/3.6
式中:V——库容量m3;
?h——环境与库内空气的焓差kJ/ m3见表1-2;
n——24h换气次数可以采用2~3次。
表1-2环境与库内空气的焓差kJ/ m3
库 温/°C -20°C以下 -20~--2°C -2~10°C 焓差?h/(kJ/kg) 185 155 135 因此 Q3=72×3×135×1/24×1/3.6=337.5W
五、设备负荷计算
1.冷却设备负荷QS计算
Qs= Q1+PQ2+Q3
式中Q1——围护结构热流量1670.8W;
P——货物热流量系数,对于货物不经冷却直接进入冷藏间的冷却物冷藏间,P=1.3;
Q2——货物热流量997.4W;
Q3——通风换气热流量337.5W。
因此Qs=1670.8+1.3×997.4+337.5=3304.92W
2.机械负荷QJ计算
因为只有一个库,所以机械负荷可以用下面
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