【2017年整理】800吨装配式冷库设计.docx

T51 设计基本资料1.1 设计目的课程设计设计是大学阶段最后一个环节，同时也是工科类专业教学的必不可少的重要环节之一，是对学生在校期间所学专业知识的全面总结和综合检验通过毕业设计了解建筑环境与设备工程专业的设计内容、程序和基本原则，熟悉设计计算的步骤和方法，培养学生的识图和制图能力，引导学生学会查找设计规范和设计手册，初步了解本专业的主要设备、附件及材料，全面提高学生进行实际工程设计的能力，为即将投入社会工作做好准备参加《制冷技术》毕业设计的学生，通过设计要求掌握有关冷藏库制冷工艺设计的内容、程序及基本原则和制冷工艺设计计算方法并提高绘制设计图纸的能力1.2 设计题目800 吨装配式冷库设计1.3 设计原始数据1）低温库总冷藏量 300 吨2）高温库总冷藏量 500 吨3）按照冷库设计规范，配置所需的冻结间和预冷间4）设计条件：参照相关的参考资料5）设计环境条件：参照本人生源地的气候条件 （安徽省六安市）夏季室外空气调节日平均温度：32℃；夏季室外通风室外计算温度：33℃；夏季空调室外计算湿球温度：27.9℃；夏季室外最热月平均温度：28.2℃；室外最热月月平均相对湿度：80％；夏季室外通风计算相对湿度：62％；大气压力：夏季：101.89kPa；冬季 997.25kPa。

1.4 设计内容和要求1.3.1 设计说明书1）制冷系统方案设计；2）冷库容积及结构尺寸的确定；3）冷库设计参数的确定；4）冷库负荷计算5）制冷设备的选型及校核计算；6）其他7）参考文献1.3.2 设计图纸1）制冷系统原理图；2）冷库平面布置图；3）冷库立面图；4）制冷系统管路透视图1.5 冷藏库室内设计参数库房名称 相对湿度 温度 水蒸气分压力冷却间 85%～90% 2 oC 5.2×102冻结物冷藏间 95% -18 oC 1.5×102冻结间 90% -23 oC 1.6×102常温穿堂 85% 32 oC冷却物冷藏间 90% 0 oC2 冷藏库热工计算2.1 冷藏库吨位分配及分间低温库总冻藏量 300 吨，分配成三个 100 吨冷藏间；高温库总冷藏量 500 吨，分配成二个冷藏间，每个冷藏间的库容为 250 吨2.2 冷藏库尺寸计算2.2.1 冷藏间面积的确定1）冻结间a．采用搁架式排管直角吹风式冻结方式取冻结间的生产能力 15 吨/天如以冻盘规格为 600×400×120 (mm) ,每盘装货按 20 公斤计，每平方米排管面积可冻结食品 60—80 公斤，搁架规格：每间冻结间有二个搁架，每个搁架每层宽 1200 mm，每层高 250~400mm , 分 9 层排管，共用 8 层装食品。

则有：（2-6）　40.2gnGL式中，　L----搁架长度,mm,G-----每次冻结能力，kg/次，g-----每盘装货量，在此按 20kg/每盘，2-----1200/600,每层横向装两个冻盘，2-----2 个搁架，400-----冻盘宽，mmn-----几层装货.则有：　　 ＝9375 mm,40.2gnGL402815取冻结间的长度为：L=10 mb.冻结间宽度计算：冻结间宽度计算＝　两个搁架宽度（2400）＋走道（1800）＋搁架离墙距离（400）＝4600mm，取冻结间的宽度为：L=5 m每间冻结间的净面积 F= 长×宽=10×5=50 m 2C.冻结间高度计算：顶排管距离库顶 1.2m,高度=0.4+0.4×8+1.2=4.8m,取 h=5m2）冻结物物冷藏间冻结物冷藏间设计吨位 100 吨/间，共 3 间根据公式（2-1）得，根据《冷库设计规范》表 3.0.3 初步估计其 η=0.4，得到401VV=625所以冻结物冷藏间的面积为 625/5=125， 鉴于建筑上对墙间距以 1为模数的规定将冷却间的公称体积定为长×宽×高=13×10×53）冷却物冷藏间冷藏间根据公式： （2-1） 10SVG 式中 G—冷库计算吨位（t） ；V1—冷藏间的公称体积（m 3） ；η—冷藏间的体积利用系数；ρ s—食品的计算密度（kg/m 3）根据《冷库设计规范》表 3.0.5 查得箱装水果（苹果）的密度为 ρ s=300 kg/m3根据公式（2-1）得，冷却物冷藏间 根据《冷库设计规范》表30251V3.0.3 初步估计其 η=0.5， V=1667。

所以冷却物冷藏间的面积为1667/5=333.4，取 334㎡鉴于建筑上对墙间距以 1 为模数的规定将冷却间的公称体积定为长×宽×高=23×15×54）预冷间a） 取预冷间的生产能力 25 吨/ 天，箱装新鲜水果(苹果)计算密度 ρ s=300kg/m³根据公式（2-1）得，，η=0.4，得 V=250，取其面积 250/5=50㎡30251V取冷却间长 10m,宽 6m，高 5m建筑公称体积 V=10×6×5=300m³冷却间理论储藏量 tvG301b)校核计算冷却间的冷风机的末端留有 1.8m 的机械搬运通道，货物沿冷却间气流流动方向堆垛，货堆长 5m,宽 1.6m，有三条货物堆，货堆之间和货堆与墙体之间的距离为 0.3m货堆顶部距离库顶 1.4m，货堆底部有 0.1m 的垫木，故货高为 3.5m. 冷却间实际储藏量 tG2.5103.6.5满足设计要求各冷藏间的具体尺寸：（长度单位：m）冷却间 冷却物冷藏间 冻结间 冻结物冷藏间长 10 23 10 13宽 5 15 5 10高 5 5 5 5面积 50 345 50 130体积 250 1725 250 6502.3 站台的设置 为便于装卸货物，冷库中必须设置月台。

根据《冷库设计规范》GB 50072—2001 规定：公称体积大于 4500m³ 的冷库，公路站台宽度为 6～8m；公称体积小于或等于 4500 的冷库，公路站台宽度为 4～6m—般设3m计取 5m站台边缘高出站台下地面 0.9～1.4m—般设计取 1.0m在本冷库设计中，总的公称体积 V=23×15×5×2+16×10×5×3=5940m³所以取公路站台宽度 7m2.4 库房围护结构的设计和计算2.4.1 本冷库为装配式冷库，围护结构均采用聚氨酯泡沫塑料只需要确定聚氨酯库板厚度 δ 即可以下是冷库地坪的设计说明：地坪采用地下埋设自然通风管道给地坪保温地坪结构及各层参数：聚氨酯泡沫塑料库板的导热系数 λ=0.031w/(㎡·℃)序号结构层（由上向下）厚度 δ （m）导热系数λ（W/ m.℃）热阻 R=δ/λ（㎡.℃/W）1 200 号钢筋混凝土层 0.08 1.5468 0.05172 1：3 水泥砂浆 0.02 0.93 0.02153 一毡二油防水层 0.005 — 0.03514 软木层 0.2 0.0698 2.8655 二毡三油隔气层 0.01 — 0.0566 1：3 水泥沙浆找平层0.02 0.93 0.02157 预制混凝土板 0.05 1.5119 0.0338 表面空气热阻冷藏间冻结间冷却间an=12an=12an=290.0830.1250.0349 总热阻∑R冷藏间冻结间冷却间3.16683.20883.117810 传热系数 K=1/∑R冷藏间冻结间0.3160.312冷却间 0.321初步估算：冷却间及冷却物冷藏间的聚氨酯库板厚度取为 δ=100mm；冻结间及冻结物冷藏间的聚氨酯库板厚度取为 δ= 150mm。

2.4.2 确定聚氨酯隔热材料的厚度1）首先确定温差最大的库板厚度（冻结间的外墙）（2-)]11([ 8764320 nw dRdRd  2）α w — 库房围护结构外表面传热系数 [W/(m 2·℃)]； α n — 库房围护结构内表面传热系数 [W/(m 2·℃)]；d—围护结构各层材料的厚度 （m） ；λ— 围护结构各层材料的热导率 [W/(m·℃)]；R— 围护结构各层材料的热阻 [m 2·℃/W]；R0—围护结构总热阻 [m 2·℃/W]；根据《冷库设计规范》表 4.4.6 查得 α w =23 W/(m2·℃)，α n=18 W/(m2·℃)根据资料[1]B.0.1 知：冷间外墙屋面或顶棚总热阻，可根据夏季空气调节日平均温度与室内温度的温差乘以修正系数 a 值进行修正冻结间的设计温度为-23℃，聚氨酯泡沫塑料 D1.6×(2949.56-86.9)=4580.256，即符合要求2.4.43 冷库热负荷计算冷库是一个低温体，其周围环境或进出货作业的热量要流入冷库，冷库内部也有热量的散流入冷库的热量可归纳为五种热流量：Ⅰ 围护结构热流量：由于室内外温差通过围护结构流入冷间的热量Ⅱ 货物热流量：由货物（包括包装材料和运载工具）在库内降温及其有呼吸作用的货物在库内冷却和贮存时释放出来的热量。

Ⅲ 通风换气热流量：贮存有呼吸作用的货物，其冷间需要通风换气，有操作人员长期停留的冷间需要送如新鲜空气，由这两方面因素带入冷间的热流量Ⅳ 电动机运转热流量：由于电动机或其他用电设备带入库房的热量Ⅴ 操作热流量：由于照明、开门和操作人员传入冷库的热流量这五种热流量组成了冷库的热负荷根据计算的目的不同，冷库热负荷有冷却设备热负荷和机械设备热负荷之分3.1 围护结构热流量计算通过维护结构的传热量是导热、对流和辐射换热的综合作用在维护结构内部各层中的传热主要是导热；在维护结构外表面是空气对流与辐射的综合作用；在维护结构内表面是空气对流换热维护结构的传热量可用下式表示：（4-1）)(1nwA式中 ——围护结构热流量（W） ； 1——围护结构的传热系数（W/ k） ；w 2m——围护结构的传热面积（m 2） ；A——围护结构外侧的计算温度，℃；w——围护结构内侧的计算温度，℃；n——围护结构两侧温差修正系数；3.1.1 冷库围护结构传热面积 计算wA冷库围护结构传热面积 计算表 表 4.1计算部位 长（m） 宽（m） 面积（㎡）北外墙 5.34 10.56 56.3904南内墙 5.34 10.56 56.3904西外墙 10.56 5.28 55.7568东内墙 10 5 50地坪 5.34 10.56 56.3904冻结间 NO.01屋面 5.34 10.56 56．3904北外墙 13.06 5.28 68.9568南内墙 13.06 5.28 68.9568西内墙 10 5 50东内墙 10 5 50地坪 13.06 10.56 137.9136冻结物冷藏间 NO.02屋面 13.06 10.56 137.9136北外墙 13.06 5.28 68.9568南内墙 13.06 5.28 68.9568西内墙 10 5 50东内墙 10 5 50地坪 13.06 10.56 137.9136冻结物冷藏间 NO.03屋面 13.06 10.56 137.9136北外墙 13.34 5.28 70.4352南内墙 13.34 5.28 70.4352西内墙 10 5 50东外墙 10.56 5.28 55.7568地坪 13.34 10.56 140.8704冻结物冻结间 NO.04屋面 13.34 10.56 140.8704北内墙 5.15 5.15 26.5225南外墙 5.15 5.15 26.5225西外墙 10.3 5.15 53.045东内墙 10 5 50地坪 5.15 10.3 53.045冷却间 NO.05屋面 5.15 10.3 53.045北内墙 15.18 5.15 78.177南外墙 15.18 5.15 78.177西内墙 1 10 5 50西内墙 2 13.15 5.15 67.7225东内墙 23 5 115地坪 23.3 15.15 352.995冷却物冷藏间 NO.。