速冻隧道技术文件2.docx

钧勿径冻隧也技术文件烟台市奥威制冷设备有限公司自动速冻隧道介绍一、 设计生产能力：外型尺寸：45.6米X8. 62米X5. 9米，聚氨脂库板厚度200mm,内部货 架101个，每个货架摆货10层，层高240mm,每层摆货8盘（盘，630mmX440mm X 120mm）按每盘货重16计算，库体内存货量为129T设计冻结时间为8小 时，即每小时出入货量为13T,平均速度为816盘/h二、 自动速冻隧道特点：1、 全自动运行，全部设备皆在数控编程PLC,伺服控制下自动运行2、 采用下进货、上出货方式，更利于库内冷热空气交换3、 进出货全部由传送带和液压装置来完成，无须人员操作4、 蒸发器热氨、水除霜分区冲霜，大大的提高了速冻效率，最终保证 库温怛定三、 自动速冻隧道运行原理：1、 分割肉食品在托盘内，通过传送带自动传送到隧道内，装盘推送装 置自动将托盘推到货架上，如果货架上有冻结完毕的货物，出盘推 送装置同时将冻结完毕的货物推到出料传送带上输送至包装区2、 货架装满待冻货物后，进料液压装置（1）推动货架向隧道内冻结货 物区，同时将隧道内另一端货架推行至升降装置（2）上，由升降装 置（2）将货架提升至上一层货物冻结区高度。

3、 另一套液压装置（2）推动货架进入上层冻结区，向货物进口方向前 进，同时将需出货货架推送至进货端提升装置（1）上4、 提升装置（1）分级降落，每降落一层货架，该层货物就被出盘（箱） 推送装置推到出货传送带，同时进货装盘装置则将进货传送带上的A?W桐w市园la制冷设畚有b艮公司 曾 8 货物推到该货架上的空货架层上5、 当该货架每层的货物全部出货，空货架每层又被装满货物后，液压装置（1）自动推动货架向隧道内前进，开始下一轮货物的冻结循环货物沿运行方向不断移动，每一货架在设定的时间内通过隧道的整个行程，如此做往返循环工作，货物在隧道内连续不断地移动，肉类食品冻 结均匀结构示意图如下：自动速冻隧道是一次小量入货，隧道内不会出现短时间大热量的现象，温度 波动很小，库内温度始终恒定在设定的温度，进来的货物能够快速在表面形成 冰膜，有效阻止了肉类食品的干耗制冷部分配置第一部份：设计依据1、建设规模：本设备为组合式速冻装置，建筑尺寸为45. 6米X8. 62米X5. 9米，速冻 存货量为129吨，冻结物为鸡产品，8〜10小时出货，按8小时计算，每小 时速冻量为13吨2、设计参数：(1) 室外计算温度：车间内空调温度15°C(2) 设计库内温度：-35°C,蒸发温度：-42°C(3) 食品入货温度：15°C(4) 食品出货温度：-15°C第二部分：末端制冷设备配置制冷剂：R717 (氨)一、耗冷量计算设备耗冷量包括货物热量、围护结构传热量、电机耗冷量、操作耗冷量 等，还包括出入货带来的室内外空气流通耗冷量。

1、 围护结构热量Qi：速冻隧道采用200mm厚聚氨酯夹芯板，地面保温采用200厚聚氨酯喷涂，则QlKXFX (To-T[)式中：K——库体材料传热系数W/ °C.m2F 冷库外表面积(m?)；To-Ti——环境温度与库温的温差(°C),按车间15°C计算经计算，考虑一定安全系数，200厚聚氨酯夹芯板和地面传热系数全部取 0.13 W/°C.m2总围护结构外墙及地面面积约1384平米耗冷量为 Q】=0.13X 1426X (15 +35) =9269w,按 10KW 计算2、货物热量Q2:货物热量包括食品本身热量和包装物热量1)食品热量：入货温度15°C,食品恰值为280. 7 kj/kg出货温度T5°C,食品恰值为4. 6 kj/kg可计算出货物热量为：13000X （280. 7-4. 6） 4-3600^997KW2）包装物热量：货物包装材料和运载工具重量系数取0.3 （铁皮类），每小 时入包装箱重量大约13X0. 3=3. 9吨比热容取0. 42kj/kg（铁皮类），温差取50°C耗冷量为 3900X0. 42X504-3600^23Kwo库内框架及围护结构因提前降温不考虑耗冷量。

本项小计Q2=1020Kw3、电机运转热量Q3：一套风冷式速冻装置，要想达到理想的速冻能力，必须有比较好的冷 空气与货物的换热效率和冷空气与翅片管蒸发器之间良好的热交换按速 冻间通常设计，冷风风速无货物时达到1. 5〜2m/s才能更好的进行热交换, 而蒸发器截面风速要大于3m/s以上换热效率更高，考虑风量损失，库内风 量配置以2m/s无货物截面风速为标准库体内部分为上下两个区域，每个区域用于货物冷冻截面积为37. 3米 X2. 8米，约104平米，则配风量为104X 2 X 3600-748800m3/ho在此截面 上均配48台轴流风机，则每台轴流风机风量应大于15600 m3/ho为既保证冷风能够在货物之间良好的热交换，又使风机功率不至于过 大浪费电力增加热负荷，根据速冻装置内设备布置及货物摆放方式，轴流 风机风压以200Pa左右为宜选择克莱特菲尔的JZL/SDN26. 3型轴流风机,每台标准风量16500m3/h, 标准风压195Pa,额定功率1. 5KW, 48台共792000m3/h风量，符合风量要 求上下两个区域共需要轴流风机96台，总功率144KWO这样，轴流风机耗冷量为144KW,加上提升电机、油泵电机和输送电机功率约35KW,电机耗冷量Q3=179KWo通过1〜3项计算得知，围护结构、货物、通风换气、电机耗冷量总共 为10+1020+179=1209KW,即速冻隧道理论总耗冷量为1209KW。

实际上，装置运行还存在着其他未计算的冷量损失，比如出入货空气交 换、传送带进出库体等，还要考虑货物温度可能高于设计温度、年长日久库 体保温性能的下降等因素的影响，则耗冷量配置加上15%安全系数，为 1390KWo二、冷风机蒸发器选型：因为钢质材料蒸发器强度明显高于其他材料的蒸发器，安全性较好，而 热浸锌处理后的蒸发器防腐性能大大提高，所以本装置配置钢管钢片翅片式 热浸锌冷风机，经试验室检测其换热系数为12. 7w/itf.笆（国家规范数值为 N12 w/m2. °C）o蒸发温度取-42°C,库内温度按-35°C计算，温差7°C,则总蒸发面积F=1000Q/KAT=1000X 13904-12. 74-7=15636 m2根据库体设备及货物摆放情况，为保证空间布置合理高效，共设计32 台冷风机蒸发器，则每台蒸发器设计蒸发面积约为488. 6平米，实际配置蒸 发面积为500平米/台，共16000平米本配置已经考虑霜层系数等影响 第三部分：库内布风设计库内布风是否合理直接关系到速冻速度和速冻均匀度根据速冻装置特点，采取蒸发器错开布置，风机分体安装的方法，力求 布风均匀合理，如下图所示：』***»»» iso—一nHn1SBBIB',lwsssaaasHssB.』_1»*«1***=IBliln»1*一MlilllJIBlgIB以装置上部区域为例，布风流程为下层轴流风机抽取货架中较高温度的 空气，送至上层蒸发器降温，冷风沿上面部分货架方向流动，与货物之间发 生热交换，温度升高后被上层轴流风机吸入，送至下层蒸发器降温，降温后 的冷风沿下层部分货架流动，与货物发生热交换后温度升高，被下层轴流风 机吸入，完成一个冷风循环。

另外，装置进出货方式为下部区域进货上部区域出货因为货物进入速 冻装置初始温度很高，热交换剧烈，极易可能造成进货区温度明显高于出货 区，传统的上进货下出货方式则起到了推波助澜的作用，上部进货温度高， 需要大量热负荷，空间限制又不可能增加很多蒸发面积，下部出货区域需要 热负荷较少，温度明显低于上部区域，但是因为冷空气不可能上升到上部进 货区域，造成部分冷量浪费我们改为下进货上出货方式，正可以利用上部 区域的冷空气自然下行的特点，对进货区域进行冷量补充，使布风更合理， 温度场更均匀第四部分：装置冲霜设置本速冻装置蒸发器较多，空间有限，如果采用一次性全部停运冲霜，势 必造成库体内短时间温度升高，影响装置速冻速度和产品质量，所以宜采用 分区冲霜方式，装置并不全部停止运行，保持库内温度相对稳定速冻装置制冷系统比较合理的管路设计是设置8路供液回气管路，这样 蒸发器冲霜按区域分为8个区域，上下各4个，如图所示：制冷管路设计为ABCD 4个区域，各设置一路供液回气管路，热氨融 霜时流程如下：A区4台蒸发器融霜时，AB两区轴流风机停止运转，A区 热氨融霜结束，转入B区热氨融霜，也可以AB两区同时热氨融霜，两区融 霜结束后转入运行状态，间隔一段时间后转入CD两区热氨融霜。

进货区域 和出货区域都采用这种方法要特别注意的是，每一路制冷管路末端蒸发器 都要在一个平面上，蒸发器高度不同极易造成热氨融霜不均匀如果采用水冲霜，同样A区4台蒸发器冲霜时，AB两区蒸发器都要停 止运行，A区冲霜完毕转入B区冲霜，全部完毕后经一定滴水时间转入正常 运行，间隔一段时间转入CD两区冲霜如果水量充足，也可以两个区域同 时冲霜供液回气管路设计路数越多，冲霜区域设置越多，库内温度越稳定第五部分：地坪防冻问题本速冻装置可能长期运行，虽然地面保温可以加厚，但是天长日久冷量 传递，如果地坪防冻设施设计不合理，极易可能造成地坪冻鼓地坪防冻可通常有两个途径解决：一是采用地坪加热设施，可以利用电加热方法，也可以采用热油管加热, 热油管加热可以将机房内增加排气热回收装置，回收的热量通过换热器将导 热油温度升高，通过输送泵打入速冻装置地下预埋的加热盘管中为地坪加热 这种方法有着不可克服的缺点，就是电加热损坏后无法维修，即使采用热油 管加热也有管道从外部腐蚀、管道内污物堵塞等不可维修的问题，热回收换 热器也有堵塞和结垢的弊病，所以我们不推荐地坪加热的方法二是传统的地坪通风方法，我们认为也是比较合理的。

厂区布置速冻装 置靠近冷藏库，冷藏库地面肯定采用了地坪通风方法，可以连通利用，冷库 通风管合理的布局应该是南北通透型自然通风型，与速冻区域发生关系的可 能性不大，所以建议采用机械强制通风方法电器部分配置1. 控制元件选型1) 可编程控制器采用德国西门子作为主控元件，完成系统控制任务；选用北京昆仑通态嵌入式一体化工控机作为人机界面，进行人机数据交换2) 控制系统的低压电气，选用瑞士 ABB；中间继电器采用日本欧姆龙产 品3) 伺服电机及控制器采用德国SEWo4) 传感器采用士研电器(台湾)2, 控制方案先进的伺服控制技术，可以实现货架的准确定位；变频器驱动传送带 实现软起软停，延长电机的寿命；每个动作点均有两只传感器并联组成， 做到一备一用，确保动作连贯性；HMI界面友好，易操控，实时温度、报 警，历史数据追溯方便查找；程序内置多种控制模式，便于在正常的速冻、 倒库切换以及维修时的单独控制设备安全运行措施设备安全操作是日常生产中特别需要注意的事情，制冷及电气操作要严 格按照操作规程进行，否则容易发生安全事故在电器设计中，我们已经考虑了周全的安全保护元件和程序，遇到不正 常状况自动保护，但是制冷系统完全依靠操作工人安全操作，大部分氨制冷 系统只有压力保护、液位保护等，对于末端设备仅有低压循环桶上的安全阀 进行低压力保护，这是远远不足的。

我们经常可以见到末端制冷设备或者管 道不正常爆裂现象，这种事故一旦发生就可能造成。