《制冷装置》电子教案-第4章

第四章库房制冷工艺设计/ebook/openEBook2.action?bookId=1167959600397&pageNo=5整体冷库p3-4冷却间库房冷加工间冻结间冷藏间冷却物冷藏间（高温冷藏间）冻结物冷藏间（低温冷藏间）§4.1 库房工艺设计的基础知识一、冷却间(一)目的：食品冻结前or冷藏前的预冷(二)特点：食品热负荷大，速降温但不冻－严格控制温度(三)设计要求：设计参数：库温0～2℃，相对湿度90％，肉间风速1～2m/s，冷却时间20～24h1、肉类肉温变化：进库35℃，终温4℃冷却设备：冷风机落地式：采用射流纵向吹风：适用于狭长冷间，内设自动吊轨挂肉横向吹风吊顶式：有配风挡板－均匀分配送风下设凝水盘2、蛋类设计参数：库温0℃，相对湿度75～85％，货间风速0.5～1.5m/s，冷却时间24h冷却设备：冷风机3、果蔬类设计参数：不同果蔬要求不同，查手册冷却设备：冷风机+均匀送风管道二、冻结间（一）目的：食品冻结（一般冻肉）（二）特点：库温要低于食品的冻结点（库温-23～-30℃，to＝-33～40℃，冻结时间16～20h，食品中心温度-15℃）沉浸式：食品浸没在制冷剂or载冷剂中直接冻结喷淋式：用制冷剂or载冷剂淋浇在食品上接触式：平板冻结器（三）冻结方式间接冻结半接触式：搁架式排管非接触式：强风吊轨速冻装置（四）强风吊轨冻结间特点食品装载方式：吊挂：体积大食品盘装吊笼：小包装分割肉、水产等 （五）搁架排管冻结间设计材料：圆or 方形无缝钢管1、 搁架设计 搁架尺寸：搁架宽＝740or1300mm ，搁架高＝1.8～2m安装尺寸：管间水平距离＝8～12mm ，层高＝50～400mm ，一般设6～8层，底层距地300～400mm布置尺寸 冻结能力<5T/日：走道能单行手推车冻结能力<5T/日：走道能双行手推车2、 搁架排管供液方式 一通路供液：用于小型系统分层供液：用于管长超出要求的大系统，并联供液顺流吹风型：风机设于排管一侧，沿制冷剂流向平行吹过排管（长而不匀） 3、 附加吹风加强冷冻效果 直角吹风型：风机设于走道上方，水平沿制冷剂流向垂直方向吹过排管（均匀） 混合吹风型：风机设于走道上方，垂直下吹，分流到两侧排管，沿墙上回三、冷却物冷藏间（一）目的：贮存新鲜果蔬，鲜蛋（二）特点：库温波动小，保持一定相对湿度减少干耗，通风换气保证呼吸 （三）设备：冷风机+均匀送风管道 （五）通风方式 设新风管道 设排风管道（六）加湿方法：设加湿设备 ·水加湿·蒸汽加湿四、冻结物冷藏间(一)目的：贮存冻肉、禽、水产、冰淇淋等冻结食品，是长期贮存冻结食品的冷间 (二)特点： 库温＝-18～-20℃，相对湿度＝85～95％库温＝-18～-23℃，相对湿度＝90～95％·冷风机+均匀送风管道：结构原理同前，但要加包装or 冰衣防干耗(三)设备： ·墙顶排管：设计见§4.2蒸发器，采用最普遍·夹套式冷库 原理：冷库外围护结构内设空心衬套，冷风在此间循环→方法同空调，进出口安保温门or 阀，且不可同侧→方法同空调→一般相对湿度>95％以减少干耗§4.2 各类蒸发器设计计算卧式壳管式冷却液体的蒸发器冷水箱冷风机――冷却间、冷冻间、冷却物冷藏间一、蒸发器类型及选用原则冷却空气的蒸发器墙排管+顶排管――冻结物冷藏间、储冰间搁架排管――盘装、箱装、罐装食品的冻结新型速冻装置螺旋式隧道式二、冷却液体蒸发器面积Q o：蒸发负荷（前已计算）冷却液体的蒸发面积fomoqQtKQA=∆⋅=K：传热系数Δt m：制冷剂与载冷剂的对数平均温差－查手册q f：单位蒸发面积负荷/ebook/openEBook2.action?bookId=1176773756555&pageNo=12冷水箱p10图p14技术参数三、冷却排管Q o：蒸发负荷（前已计算）①排管传热面积tKQA o∆⋅=321CCCKK⋅'=K’：设计条件下传热系数查P107表4-1~3C1、C2、C3：各类换算系数查P108表4-4on ttt-=∆t n：冷间室温t o：蒸发温度可查P108表4-5回气满液式非满液式（干式）喷淋式②只有墙排管or 顶排管，传热面积按其传热面积，选择冷却排管的规格。

认识冷却排管结构：见P110图4-1~4-6 熟悉规格表，见表4-6~4-11③墙排管+顶排管：先确定顶排管，分配定排管承担的负荷，选择规格，计算其面积及换热量；再将剩余换热量（负荷）分配给墙排管，计算其面积和尺寸。

④冷却排管每一通路总长：冷却排管总长是有限定的，见P115表4-12，若该长度达不到要求，可并行管路。

四、搁架排管①所需货架的总有效面积 n1f g G A ⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅= 查P118说明②确定搁架每层的有效面积 BL A a ⋅= ③计算每层搁架入货量 n g fA G aa ⋅⋅=④搁架层数aG G Z =⑤计算搁架高度 h Z H ⋅=Q o ：蒸发负荷（前已计算）五、冷风机·换热面积：tK Q A o ∆⋅=K ：传热系数－查P117表4-17Δt ：传热温差－查P117说明·风量：o Q V ⋅β= 配风系数β－查P117说明 o ：t o 时的空气密度 ·全风压：()Z P P 2.11P m c o ∆+∆+∆ρ⋅=ΔP ：风过翅片管的阻力－查手册ΔP m ：风过风道阻力 Z ：风过管件阻力 ·功率：离心风机：n3600K P V N η⋅η⋅⋅=轴流风机：η3600KP V N ⋅⋅=·融霜水量：τ⋅=ωA 035.0V τ：融霜时间/ebook/openEBook2.action?bookId=1190693842740&pageNo=3 冷风机系列/ebook/openEBook2.action?bookId=1176773756555&pageNo=12六、均匀送风管道设计1、 设计原则：每个送风口“风量相等，风向相同，送风风向尽量垂直于管道轴线。

·各送风口静压相等→两送风口间压力降＝其间风道阻力 ·送风口出流系数μ＝0.6（锐边孔口）·送风方向a ≥60º→3v v tga dj ≥=·风管等径→送风口径沿流渐小；送风口等径→风管截面减缩 送风口形式2、 设计内容： 送风管径变化均匀送风管道总阻力 3、 均匀送风管道的布置：冷风机设在走道一端，均匀送风管道设于走道上方 冷间宽>12m ，走道设中央 冷间宽<12m ，走道设一侧 4、 带圆形喷口的均匀送风管道①送风口设计 风量Lo ：库房需风量/送风口数量,一般送风口风量＝400m 3/h风速v o ：一般送风口风速＝12～19m/s②送风口安装：轴线与楼板平面夹角17º，与风管轴线垂直 ③送风管道尺寸v dv jv o12345·风道高H ＝450～500mm·风道宽B ＝风道断面尺寸A/风道高度H ·风道断面尺寸A ＝风量L/风速v d·风量L ：沿流递减L→（L-Lo ）→（L-2Lo ）→（L-3Lo ）→……→Lo→0 ·风速v d ：起始段8～12m/s→末端1～2m/s·断面1：μ=o j v v 2v P 2j j ρ⋅=s/m 12~8v 73.1v v 73.160tg v v 601d j 1d dj =≤→=≥→≥α且出流角2v P 21d 1d ρ⋅=d1v L A =·断面2：()()21m 1d 2d 21m 2d 1d P P P P P P P P -ζ-ζ∆-∆-=→∆-∆=-2v g 807.92v P P 2o 21d Z m ρ⋅⋅ξ⋅=ρ⋅⋅ζ=∆→∆线算图2d 022d 2d v L L A P 2v -=ρ=·断面3：()()32m 2d 3d 32m 3d 2d P P P P P P P P -ζ-ζ∆-∆-=→∆-∆=-2v g 807.92v P P 2o22d Z m ρ⋅⋅ξ⋅=ρ⋅⋅ζ=∆→∆线算图3d 033d 3d v L L A P 2v -=ρ=·以此类推求出各断面尺寸→出流风速12～19/m/s →出流系数0.6④风道总阻力：1d j P P P +=∆⑤送风口水平射程：：库内回流平均风速送风口紊流系数；m m oo v :A 145.0v v 226.0A d y '→⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⋅'= 5、 带条缝送风口的均匀送风管道①送风口取等高条缝，风道为减缩管 ②送风口风速vo ＝2～说明查151P Dy 2v dxdv p o o →⋅λ-=③风道内风量lxV V V x ⋅-=6、 带百叶窗送风口的均匀送风管道 ①送风口个数：()13-6P153x x BH x /ax BHn 2图相对射程查射程＝房间长，房间宽高，→=②送风口面积：已知和送风速度送风量确定冷风机后，冷风机o o o v L nv 95.03600Lf →⋅⋅⨯=③送风口当量直径：oo f 128.1d =④送风口风速：)F (v 16154P d n/BH d F f n /L v o oooo 每个风口管辖房间面积是否允许在此自由度下表查＝计算射流自由度＝＝假设-→→⑤贴附长度：要求的贴附长度即可计算射程＝得相对射程图查氏库温阿基米德数>→→→-→⋅⋅⋅∆=x x d xx 146154P )K T (Tv g d t A o2o o o r⑥校核房间高度：3.0x 07.0s h H +++＝§4.3 气流组织：横向吹风1、冷风机安装 落地式：侧送风，用大口径圆形喷头强烈吹风，类型 纵向吹风吊顶式：下送风，设吊顶配风挡板，类型 通过挡板与墙地均匀分配送风，一端吸风，一端吹出 通过孔板送风横向吹风：冷风机多（系统复杂，供液难均），吹风距离短，风速及温度均匀，冻结速度快2、气流组织 纵向吹风：冷风机少（一般1～2台），吹风距离长，风速及温度不均匀（定时移动挂肉轨道）吊顶式下送风：风速及温度均匀，冻结时间短，耗电少，由于迎风面积大，融霜周期增长纵向吹风气流组织（条缝式）下吹风式气流组织顺流吹风型：风机设于排管一侧，沿制冷剂流向平行吹过排管（长而不匀）3、排管气流组织直角吹风型：风机设于走道上方，水平沿制冷剂流向垂直方向吹过排管（均匀）混合吹风型：风机设于走道上方，垂直下吹，分流到两侧排管，沿墙上回§4.4 节流阀1、 手动节流阀：按接管管径选型/ebook/openEBook2.action?bookId=1131415314815&pageNo=6 p181) 用于直接膨胀供液系统的节流阀，可以根据“每一通路”供液管径确定节流阀规格2) 用于安装在中间冷却器、氨液分离器、低压循环桶等设备上的节流阀，应根据各设备进液管接头公称直径Dg 确定节流阀的规格。