冷库设计项目计算书.docx
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冷库设计项目计算书
2010/2011学年第二学期
空调工程专业
冷库设计项目计算书
项目名称：
100吨低温装配式低温冷库
冷藏食品：
牛肉
设计库温：
-18 ℃ 项目地址：
杭州
班级：
空调0920
学号：
36
姓名：
陈繁
第一章冷库围护结构隔热材料厚度的计算
隔热材料的选择：
墙体与屋顶采用硬脂聚氨酯泡沫塑料预制隔热板；地面采用挤压性聚苯乙烯泡沫板。
隔热材料厚度计算公式：
（一）墙板与顶板厚度的计算
1．查附录C或生产企业的技术参数，得聚氨酯泡沫塑料设计计算热导率
λ＝0.031 W/（m·K）
或者
=0.022 W/（m·K），则
=0.022*1.4=0.0308W/（m·K）
2．确定限定总热阻R0
因为室外计算温度tw采用“夏季空气调节日平均温度”根据“各主要城市室外气象资料”，得本项目冷库所在地（杭州）夏季空气调节日平均温度为℃，所以然tw＝32℃
室内设计温度为tn＝ -18 ℃，则
aΔt＝32+18= 50℃
a为温差修正系数，查表B-1取a=1.00
根据表B-2，取最小总热阻R0＝ 5.0 （m2·K/W）
3．计算
围护结构总热阻
（m2·K/W）
由于本设计项目为拼装式隔热板，隔热材料两侧的金属薄板的热阻可忽略不计。
所以，除隔热材料外，围护结构的热阻为
（m2·K/W）
查表4-1，得αw＝ 12 （W/m2），αn＝ 12 （W/m2），则
＝ 1/12+1/12 ＝ 1/6 （m2·K/W）
4．计算隔热材料厚度
墙板和顶板的最小厚度为：
＝0.0308×（ 5 － 1/6 ）＝ 0.15 （m）
根据以上计算结果确定墙板和顶板的隔热层厚度为 150 mm。
（二）地面厚度计算
1．根据附录C或生产企业的技术参数，得到xps泡沫板的设计采用导热系数为：
λ＝0.0392 W/（m·K）
或者
=0.028 W/（m·K），则
=0.028*1.4=0.0392W/（m·K）
2．确定限定总热阻R0
由表B-6，得最小总热阻R0＝ 3.44 （m2·K/W）
3．计算
查表4-1，得αw＝ 8 （W/m2），αn＝ 12 （W/m2）
由于隔热层上有200mm的钢筋混凝土，查附录C，得
＝1.550W/（m·K）
所以
＝ 1/12+1/8+0.2/1.550 ＝ 0.0134 （m2·K/W）
4．计算隔热材料厚度
＝0.0392×（ 3.44 － 0.134 ）＝0.1295 （m）
根据以上计算结果确定地坪隔热层厚度为 129.5 mm。
第二章冷负荷计算
第一节冷库贮藏吨位的计算
计算公式：
（1）公称容积V＝净长×净宽×净高
＝21.48 × 10.14 × 3.2＝ 697 （m3）
（2）按表4-3确定冷藏间体积利用系数η＝0.4
（3）按表4-4规定采用食品计算密度ρ＝400（kg/m3）
（4）计算冷藏吨位
＝（697*400*0.4）/1000=1.115*10^5（kg）=111.5（吨）
第二节 库房热流量计算
一、围护结构热流量Q1
1．传热系数K值
（1）墙板和顶板传热系数K值计算
＝ 1/（1/12+1/12+0.15/0.031） ＝ 1/5 W/（m2·K）
（2）地坪的传热系数K值计算
＝ 1/（1/8+1/12+0.2/1.55+0.15/0.0392） ＝ 0.25 （W/（m2·K）
2．a值的确定
围护结构两侧的修正系数查附表B-1，得：
（1）墙板与项板两侧的修正系数a＝1.0：
（2）地面的修正系数a＝0.7。
3．传热面积F的确定
方位
东墙
西墙
南墙
北墙
项板
地坪
尺寸（m）
宽
高
宽
高
长
高
长
高
长
宽
长
宽
10.5
3.5
10.5
3.5
21.6
3.5
21.6
3.5
21.6
10.5
21.6
10.5
传热面积（m2）
36.75
36.75
75.6
75.6
226.8
226.8
a
1.0
0.7
4．室外计算温度tw和室内计算温度tn的确定
根据《冷库设计规范》的规定，取室外计算温度tw＝ 32 ℃；
本库冷间设计温度为tn＝ -18 ℃.
根据已知条件，计算本冷间围护结构传热量：
通过墙板与项板的传热量：
＝0.2*451.5*1.0*（32+18）
=4515（W）=4.5（kW）
通过地面的传热量：
＝0.25*226.8*0.7*（32+18）
=1985（W）=1.985（kW）
本冷间围护结构总传热量：
Q1＝ 4.5 ＋ 2.0
＝6500（W）=6.5（kW）
（二）货物热量Q2的计算
货物热量Q2计算公式：
＝
式中：
Q2a—食品热流量（W）；
Q2b—包装材料和运载工具热流量（W）；
Q2c—货物冷却时的呼吸热流量（W）；
Q2d—货物冷藏时的呼吸热流量（W）
1．冷库贮藏吨位的计算：
（1）公称容积V＝净长×净宽×净高
＝21.48 × 10.14 × 3.2＝ 697 （m3）
（2）按表4-3确定冷藏间体积利用系数η＝0.4
（3）按表4-4规定采用食品计算密度ρ＝400（kg/m3）
（4）计算冷藏吨位
＝（697*400*0.4）/1000=1.115*10^5（kg）=111.5（吨）
2．食品热流量Q2a计算
1）冷间每日进货量
的确定
冷间每日进货量，参考《冷库设计规范》6.1.10，取
＝G×5 %＝ 5.6 （吨）
2）货物进入冷间初始温度时的比焓h1和在冷间内终止降温时的比焓的确定h2
按照《冷库设计规范》6.1.13规定，取货物进入冷间时的温度t1＝ -8 ℃
查附表E，得h1=39.4（kJ/kg）,h2=4.6（kJ/kg）
3）食品热流量Q2a计算
＝1/3.6*5.6*（39.4-4.6）/24
＝2.24*10^4（W）＝2.24（kW）
3．包装材料和运载工具热流量Q2b
1）确定包装材料和运载工具质量系数B
查表4-5，取货物包装材料和运载工具质量系数B＝ 0.3
2）确定包装材料或运载工具的比热容Cb
查表4-6，得包装材料或运载工具的比热容Cb＝ 1.47 （kJ/kg·℃）
3）根据《冷库设计规范》6.1.12确定包装材料或运载工具进入冷间时的温度：
t1＝-8 ℃
4）包装材料和运载工具热流量：
＝1/3.6*5.6*0.3*1.47*（-8+18）/24
＝280（W）＝0.28（kW）
4．货物冷却和冷却时的呼吸热流量
Q2c＋Q2d＝
先确定货物冷却初始温度时单位质量的呼吸热流量q1和货物冷却终止温度时单位质量的呼吸热流量q2
q1对应进货温度按照《冷库设计规范》6.1.13条规定，按当地食品进入冷间生产旺月的月平均温度计算。
本库系以牛肉为冷藏对象，取杭州地区10月份的月平均温度，
货物货物热流量Q2为：
＝2.24+0.28
＝2520（W）＝2.52（kW）
（三）通风换气热量Q3
水果、蔬菜、鲜蛋等冷藏间的通风换气热流量计算式为：
1）确定冷间外空气的比焓hw和冷间内空气的比焓hn
确定此值时，应按夏季通风室外计算温度及夏季通风室外计算相对湿度取值。
查各主要城市室外气象资料（见附表D），杭州的夏季通风室外计算温度和夏季通风室外计算相对湿度分别为 32 ℃和 62 %。
再查空气的比焓表（表4-9），得hw＝ 82.898 （kJ/kg）
根据冷间设计温度为0 ℃和表4-2，可取冷间内相对湿度为 86 %。
查空气的比焓表，得hn＝ 7.6 （kJ/kg）。
2）取每日换气次数n
取每日换气次数可采用2～3次，取n＝ 2 次。
3）确定冷间内空气密度ρn
查干空气部分物理参数表（表4-9），得：
ρn＝1.293（kg/m3）
4）计算冷间通风换气热流量Q3（W）
＝1/3.6*[（82.898-7.6）*2*697*1.293/24]
＝1570.8（W）＝1.57（kW）
（四）电动机运转热流量Q4
计算公式：
取热转化系数ξ＝1；取电动机运转时间系数b＝1。
估算电动机额定功率：
ΣPd＝ 0.36 （kW）
所以
＝1000*（2*180）/1000*2*1*1
＝0.72（kW）
（五）操作热流量Q5
计算公式：
1．照明热流量Q5a
取每平方米地板面积照明热流量为2.3W/m2
计算冷间地面面积：
Fd＝ 21.2× 101= 214.12 m2
因此
＝2.3×214.12＝492.5（W）＝0.49（kW）
2．开门热流量Q5b
（1）门樘数nm＝1；
（2）每日开门换气次数nk，可按图4-2取nk＝3
（3）冷间净体积，Vh＝697（m3）
（4）确定冷间内外空气的比焓
确定冷间内外空气的比焓hw时，应按夏季通风室外计算温度及夏季通风室外计算相对湿度取值。
查各主要城市室外气象资料（见附表D），杭州的夏季通风室外计算温度和夏季通风室外计算相对湿度分别为 32 ℃和 62 %。
再查空气的比焓表（表4-9），得冷间外空气的比焓hw＝82.898kJ/kg。
根据冷间设计温度为 -18 ℃和表4-2，可取冷间内相对湿度为 90%。
查空气的比焓表，得冷间内空气的比焓hn＝-18.3kJ/kg。
M—空气幕修正系数，取M＝ 3
（5）冷间内空气密度ρn（kg/m3），
查干空气部分物理参数表（表4-9），得：
ρn＝1.293（kg/m3）
（6）计算出开门热量
＝1/3.6*1*3*697*（82.898+18.3）*3*1.293/24
＝9500（W）＝9.5（kW）
3．操作人员热流量Q5c
（1）操作人员数量nr＝ 2
（2）每个操作人员产生的热流量qr＝ 395（W）
（3）计算操作人员热流量Q5c
＝（3/24）× 2 × 395
＝98.75（W）＝9.875*10^-2（kW）
由以上计算，操作热流量Q5：
＝0.493+9.5+0.098
＝10.091（kW）
（六）电热化霜热量Qdh
冷风机一次化霜所需时间的设计值为：
th＝ 0.5 （h）
冷风机一次化霜前所累积运行的时间，设计值tj＝ 8 （h）
电热化霜计算热流量：
＝0.5/8*（3.6+1.8）*2
＝675（W）＝0.675（kW）
第二节负荷计算
一、冷却设备负荷计算
Qq＝Q1＋PQ2＋Q3＋Q4+Q5+Qdh
根据《冷库设计规范》6.1.2条规定，取货物热流量系数P＝ 1.3
冷却设备负荷：
Qq＝Q1＋PQ2＋Q3＋Q4+Q5+Qdh
＝6.5+2.52*1.3+1.57+0.72+0.675+10.1
＝22.84（kW）
二、机械负荷计算
取制冷装置和管道等冷损耗补偿系数R＝ 1.07
所以 Qj＝（Q1＋Q2＋Q3＋Q4+Q5+Qdh）R
=（6.5+2.52+1.57+0.72+10.1+0.675）*1.07＝23.63（kW）
第三章制冷压缩机和设备的选型
1．压缩机
已知设计蒸发温度t0＝ -28 ℃；
取冷凝温度：
tk＝（28.6+28.6+5）/2+6
＝ 37.1 ℃
由于机械负荷Qj＝ 13.02 （kW），采用浙江商业机械厂生产的BF系列半封闭制冷压缩机 2 台，型号为：
BF5Z-B ，设计工况下制冷量供合计为 14.63 （kW）。
2．冷凝器
冷凝器热负荷：
Qk=1.6*14.6=23.36
采用风冷冷凝器。
选大金公司生产的型号为：
FNH-18.2/49 ，共
.2台。
3．蒸发器
根据冷却设备负荷Qq＝ 12.34 kW,选用绍兴市银雪制冷电器有限公司生产的DL系列冷风机 2 台，型号为：
BD-8.0/40
4．热力膨胀阀电子膨胀阀
蒸发器的热负荷 16 KW来进行选ALCO公司生产的型号为：
ASTV（E）10X ，共2只。
5．其它设备
制冷设备汇总表
序号
设备名称
型号
台数
备注
1
压缩机
BF5Z-B
2
2
冷凝器
FNH-18.2/49
2
3
蒸发器
BD-8.0/40
2
4
热力膨胀阀电子膨胀阀
ASTV（E）10X
2
5
6
7
升级会员 