制冷工艺设计指导书.docx

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制冷工艺设计指导书

制冷工艺设计指导书

为了更好的将所学知识用于实践，本学期开设毕业设计，以提高同学们的运用所学知识分析问题、解决问题的能力。

毕业设计是综合性练习，须在掌握本专业基本内容的基础上方能独立完成，为规范要求，特作此指导书。

一　冷库规模

（一）冷库容量

2000t冷库，要求低温冷藏量1200吨,冻结20t/d，高温冷藏量800吨。

（二）气象条件

库外计算温度tW=32℃，相对湿度ΦW=73%

低温冷藏间温度tn=-18℃，相对湿度Φn=95%，高温冷藏间tn=0℃，相对湿度Φn=90%。

二　库房的设计步骤

（一）根据设计要求，首先计算冷藏间所需面积，并根据建筑模数的要求确定冷藏间建筑面积，根据公式：

（二）根据已知和计算的各单项工程的面积，画总平面图。

1根据图例表明厂区的范围、建筑物、构筑物、道路和绿化布置情况及建筑物的层数。

2根据总平面布置的要求，确定各单项工程的具体位置和相对关系，并标注出定位尺寸。

3标出建筑物低层地面和室外地坪的标高。

4画出指北针和风向频率玫瑰图。

5根据生产工艺流程和总平面布置的原则以及各单项工程的面积，合理布置厂区内各建筑物、构筑物和其它设施。

6合理选择厂区内外交通运输系统。

7进行厂区绿化设计。

（三）画出冷库（包括机房）的平面图

1画出定位轴线及编号（水平轴线以阿拉伯数字为序，垂直轴线以汉语拼音字母为序，其中I、O、Z三个字母不用。

2各房间的组合分隔，墙体厚度，柱的断面尺寸，门窗位置、大小等。

3门窗的布置及其型号。

4其它配件的布置位置和必要的尺寸。

5标准尺寸及标高（尺寸一般注三道：

第一道为细部尺寸，第二道为轴线尺寸，第三道为外包尺寸）。

6表明剖面图的剖切位置线和剖视方向及编号。

7表示朝向的指北针。

8详图索引符号。

9房间的名称、编号、温度。

10其它

（四）画出冷库剖面图（冷库主要剖面）

1画出外墙或柱的定位轴线及间距尺寸。

2剖切到的室内地面、阁楼、屋顶、内外墙以及其它剖切到的构件的位置，形状及图例。

3未剖切到的可见构件的位置和形状。

4垂直方向的尺寸及标高（尺寸一般分为三道：

第一道为细部尺寸，第二道为层间尺寸，第三道为总尺寸）。

5详图索引符号。

6某些用料说明。

7其它。

（五）画出围护结构构造简图及做法说明

1根据所学原理计算墙体、地面、屋顶的热阻，与冷库设计规范对比，是否符合要求，不符合要求，应予调整，直至符合要求为止。

2画出墙体、屋顶、地面的构造简图，并写出构造作法简图。

三　冷库制冷方案的确定

（一）确定制冷方案的依据

1冷库的使用性质。

2冷库的规模和投资限额。

3食品冷加工工艺要求。

4冷却水水质、水温和水量。

5制冷装置所处环境，室外空气温湿度。

（二）确定制冷方案的原则

1满足食品冷加工工艺要求，保证质量，降低干耗。

2制冷系统应尽量简单，运转可靠和操作管理方便，又要有安全保证。

3制冷系统应尽量采用新机器，新设备，新技术，新工艺，应优先选用自动控制方案。

4应降低费用指标，全面比较初置费用和运转费用，还要考虑技术经济发展趋势。

根据设计要求，确定制冷系统供液方式，机器设备配置方案，水系统冷却方式，以及确定所用制冷剂。

（三）确定制冷方案的内容

1制冷系统压缩级数及压缩机类型的确定。

2制冷剂种类及冷凝器类型的确定。

3自动化方案的确定。

4制冷系统供液方式的确定。

5冷间冷却方式的确定。

6冷间冷却设备和融霜方式的确定

四　制冷工艺设计计算

（一）冷负荷计算　

1库房热量计算

（1）围护结构传入热量计算

（2）货物热量计算

（3）通风换气热量计算

（4）电动机运转热量计算

（5）操作热量计算

2冷间冷却设备负荷计算

3机械负荷计算

（二）制冷压缩机和辅助设备、冷却设备的选型计算　　

1氨制冷机的选型计算

（1）注意选型原则

（2）汇总各蒸发系统的机器负荷

（3）确定工作参数（蒸发温度，冷凝温度，中间冷却温度，过冷温度，吸气温度）

（4）将设计工况下的机器负荷换算成标准产冷量，或计算出所需要的理论排气量，再根据产品样本，确定制冷压缩机的型号、台数。

　　根据计算结果和制冷压缩机、设备的选择原则查找产品样本确定型号、规格和数量。

（三）制冷系统管道直径确定

管道直径确定是在制冷压缩机、设备定型后，根据管道承担的负荷量进行确定。

对于制冷系统中管道和设备保温层厚度和保温材料数量也要进行计算。

（四）制冷系统制冷剂注入量计算

应根据系统辅助设备、冷间冷却设备的型号和数量以及连接管道的规格、数量，计算出系统加入制冷剂的数量。

五　设计说明书的编写

（一）设计依据

１冷库的规模

（1）生产能力

（2）贮藏容量

（3）各冷间的作用及使用要求

２建库地区气象、水文条件，包括室外大气温度、湿度的采用，冷却水温度的确定等，以利于使用单位根据气温、水温条件的变化，核对制冷装置的运行情况。

（二）制冷方案的确定

制冷系统方案的选择包括：

（1）制冷系统是采用单级压缩形式还是双级压缩形式。

（2）采用哪种类型的压缩机、冷凝器。

（3）低压系统采用什么供液方式。

（4）冷间采用直接冷却方式还是间接冷却方式。

（5）冷间采用哪种冷却设备。

（6）制冷系统采用哪种制冷剂。

（7）冷间冷却设备采用哪种融霜方式。

（三）制冷系统简介

１制冷系统分几种蒸发温度，各包括哪些冷间。

２蒸发温度与冷间设计温度差规定为多少度

３各冷间的冷却设备负荷为多少，各冷间温度系统机械负荷为多少。

４制冷系统配备几台压缩机，制冷能力与各蒸发系统机械负荷是怎样匹配的。

５制冷系统一次充灌制冷剂为多少吨

（四）对安装施工要求

１制冷压缩机安装施工要求

（1）制冷压缩机机座的施工要求

（2）制冷压缩机的安装要求。

２制冷辅助设备的安装施工要求

（1）安装前的一般要求

（2）安装过程中的规定要求

３冷间冷却设备的安装施工要求

（1）冷却排管的安装施工要求

（2）冷风机的安装施工要求。

４系统测量仪表及阀门的安装要求

（1）测量仪表安装前的检查要求。

（2）测量仪表的安装方法与要求。

（3）阀门的安装前检查要求。

（4）阀门的安装要求。

５系统管道的安装要求

（1）安装前的检查要求。

（2）对管道的焊接要求。

（3）弯管的方法及弯曲、半径的要求。

（4）对管道的连接及倾斜度的要求。

（五）制冷系统投产前的准备

１试漏、试压规定

２系统排污规定

３系统抽真空实验规定

４对设备和管道隔热层厚度、质量的规定和要求。

５对管道油漆的规定。

６系统充制冷剂的规定。

７制冷压缩机试运转的规定。

８对冷库降温过程的规定等。

六　制冷工艺施工图的绘制

（一）掌握制冷工艺常用管线图例，阀门及小件设备图例。

（二）画出制冷系统原理图　

在原理图上能准确地表达出制冷系统的工作原理、供液方式、压缩级数以及机器设备阀件数量等。

但表示不出机器、设备等确切位置、设备管道标高关系以及管道的长度、转弯和直径等。

绘图时画出机器设备的基本外形，可不按比例，无尺寸大小的约束。

系统原理图应按制冷剂的流向自制冷压缩机至制冷设备、冷却设备、主要阀件等进行编号，并在图中适当位置编制设备明细表，用以说明整个制冷系统的机器设备阀件的名称、规格、型号、数量、单位、生产厂家等。

系统原理图还应在适当位置表明所采用的管线、阀件图例、文字说明、标题栏等。

（三）施工平面图　

施工平面图是按正投影原理，采用水平剖面的方式来表示机器设备管道布置的工程图样。

在平面图上可以看出建筑物内外制冷系统的机器设备管道的安装位置、朝向和管道阀门的确切位置，管道支架的位置等。

但体现不出机器设备管道的安装高度。

一般冷库平面可分为机房的平面图和库房的平面图。

库房有几层就画几张平面图，如果其中几层的冷却设备和管道布置完全相同，可以画一张标准平面图。

机房的平面图可根据冷库规模、机器设备的多少绘制。

小型制冷设备，机房部分可绘制成一张图，大型制冷装置，可分机器间及设备间分别进行绘制。

但图幅及比例应一致。

1设备平面图的画法

（1）选定符合建筑制图标准规定的绘图比例，一般为1：

20，1：

50。

1：

100等。

（2）根据比例和建筑面积，确定图纸的幅面尺寸，机器设备较多的机器设备间一般为1号图纸。

（3）在图面上合理布置视图、标题栏以及设备明细表和技术说明的相对位置。

绘图步骤：

（1）画出建筑物的定位轴线，标注轴线标号和轴线距离尺寸。

（2）画出建筑物的平面图，为了突出制冷压缩机，设备，在绘制房位图时采用较细的图线。

（3）画出制冷压缩机、设备定位中心线，标注定位轴线间的尺寸。

（4）确定制冷压缩机、设备的安装位置，形象地画出制冷压缩机、设备的平面轮廓线，若设备保有隔热层，应按比例用虚线绘出或文字说明。

（5）如果几台压缩机、设备型号相同，安装朝向又一致，可以只画出其中一台压缩机、设备的轮廓线，其余只画出基础底座轮廓线和管接头位置即可。

（6）标注制冷压缩机、设备间的中心距或制冷压缩机、设备与建筑物墙面、定位轴线间的尺寸，画出剖面切线或索引标志。

管道平面图的画法：

（1）管道平面图包括直线管段、控制阀门、阀件等几部分。

（2）管道平面图的比例应与设备平面图一致，管道隔热层可省略不画，以列表或用文字说明。

（3）管道的安装尺寸以管中心为准进行标注。

（4）管道安装吊点，一般可分为单吊点和双吊点两种。

单吊点在图纸上的符号为-×-，双吊点在管线两侧标上×-×符号，并应标注距离尺寸。

（5）为了便于查阅，一般将冷间的内管道和冷却设备的吊点位置，单独绘制在一张图纸上。

（四）施工剖面图　

施工剖面图是用来表示制冷压缩机、设备、管道的立面布置情况和安装尺寸。

在施工剖面图上可以看出制冷压缩机、设备与管道的连接方法，各种管道在空间的安装位置及固定方法，管架与建筑物的固定方法，还可以看出制冷压缩机、设备基础底座的高度以及各种管道阀门的标高等。

剖面图一般按平面图注明的剖切线来定名，如I-I、A-A剖面等。

施工剖面图的画法：

（1）确定尺寸比例，一般采用1：

50，管线集中又比较复杂的部分剖面图，可将比例放大到1：

20。

（2）在平面图上合理确定剖切位置，并标上剖切位置符号和朝向。

（3）在图面上合理布置剖面图的位置，在一张图纸上可以画出几个剖面图。

绘图步骤：

（1）画出建筑物的剖面图，与制冷设备管道安装关系不大的部位可以简单表示或省略不画，标注建筑物的轴线代号。

（2）形象地画出制冷压缩机、设备的外形轮廓线，并标注编号，定位中心线。

（3）画出各种管道的安装标高和互相排列位置，标注各种管道的相对位置尺寸、直径和用途。

（4）画出管道的固定形式和方法。

（5）在剖面图下方标注剖面位置符号，如果在一张图上几个剖面图的尺寸比例不一致时，应分别在各个剖面图下方标注比例。

（五）施工详图和大样图　

施工详图或大样图是用来进一步说明施工平面图、剖面图中某些复杂部件、结构的详细做法和尺寸及使用的材料。

在制冷工艺设计中，冷却排管、分配站、管架以及管道设备隔热层制作等，需要设计者提供加工制作详图。

施工详图或大样图的比例要根据具体情况确定，当采用1：

2、1：

5、1：

10、1：

20比例绘制加工详图时，其管线应尽量采用双线绘制，对于详图中尚需进一步说明的部位，另画节点详图，并标注索引标志。

施工图上的详图索引标志，用单圆圈表示。

详图是标志用双圆圈表示，外细内粗。

（六）制冷系统透视图

制冷系统透视图是用来表示全系统的机器、设备、管道、阀件的外形和相对位置、朝向。

是以施工平面图、剖面图为依据，按轴测投影原理绘制的。

制冷系统透视图的绘制方法：

1图形采用正等测法。

2根据机器设备管道选定图幅。

对于小型冷库，整个制冷系统可以绘制在一张图纸上，对于大、中型冷库，可以分机器间、设备间、库房进行绘制，绘制的张数根据制冷系统的复杂程度确定，力求把整个设备管道及有关部分表达清楚，几张图的比例应一致，管道断开处应对应标记编号，以便查对。

3整个视图既按一定比例尺寸绘制，对于设备、管道、阀门等，又可以不绝对按尺寸比例绘制。

4对于设备管道集中部位，可以采用将管道断开或拉长管道的方法绘制，以保持图面清晰，管道断开处也应标记符号。

对于局部表示不清楚时，可以单独引出放大绘制。

5对于外形比较复杂的压缩机，泵类等，可以只画出其中一台或者不绘制其外形形状，只画出安装位置并标记编号，按比例画出管道连接位置。

6系统管道采用单线绘制，阀门手轮可以不画。

7整个制冷系统透视图中的机器设备的编号，应与、系统原理图、施工平面图、剖面图中机器设备的编号一致。

绘图步骤；

（1）根据整个系统确定尺寸比例。

（2）根据机器设备管道确定图幅。

（3）在图面上合理的布置视图，说明，材料表的位置。

（4）在视图上，首先按比例绘制安装设备管道空间的立体轮廓线。

（5）在立体空间的平面上，通过纵横交叉线找设备的中心线。

（6）再按比例绘制设备管道等在空间的位置。

（7）对整个图面进行细致校对。

（8）统计设备、材料规格，数量。

（9）注明技术说明，标题栏和会签栏

标注尺寸：

（1）标注管道的规格和制冷剂的流向。

（2）标注机器、设备编号，阀件等规格。

（3）标注冷却排管，冷风机的编号，并表明所在冷间的编号。

（4）施工完后，应根据实际情况，绘制竣工图。

七参考资料：

1教材《制冷工艺设计》

2教材《制冷工艺设计实训教程》

3《冷库制冷设计手册》原商业部设计院