5000吨保鲜库制冷工艺设计计算书

'前言本设计为石家庄地区5000吨保鲜库制冷工艺设计,该库为分配性冷藏库，只储藏但不进行加工,故本库只设高温冷藏间。因本次为毕业设计，缺乏设计现场实际考察和甲方具体要求，故在此定其为新建独立冷藏库，初步设计将库房站台定在南边，制冷机房定在库房北边。库间联系通道设为常温，即常温穿堂，穿堂间作预冷间，货物采用机械堆垛，据叉车尺寸，为能使其顺利工作取穿堂宽6米。冷库墙体和屋顶隔热材料选为硬质聚氨酯泡沫塑料；地坪隔热材料选用泡沫混凝土。库内冷分配设备选用冷风机，较大容量冷间以均匀送风管道使气流分布均匀，小间采用吊顶式冷风机无风道分配。因为氨价格低廉且易于取得，对臭氧层无破坏作用，单位制冷量大，比较适用于大中型冷藏库制冷系统，故该冷藏库的制冷系统采用氨为制冷剂。系统采用氨泵供液，能保证供液稳定且效率较高。冷风机的供液形式采用下进上出式，融霜采用热氨-水融霜。制冷设备统一选择烟台冰轮公司生产的产品，其安装以厂家提供的安装图样为准。冷却水系统选用循环水系统，以自来水做补水。在本设计进行之前，进行了两周时间的参观实习，进一步对果品库及其制冷原理有了深刻了解，在此基础上对设计规范进行全面学习，为设计顺利进行做好了充分的准备。在本次设计过程中，得到了老师的大力支持和帮助，在此表示衷心的感谢。由于我的经验不足，故在本次设计中难免有不足和错误之处，恳请有关老师和专家给予批评指正，使我在今后的设计中不断改进和提高。学生：张双双2015-6-11摘要 本次设计为石家庄地区5000吨保鲜库制冷工艺设计，该库为分配性冷藏库。根据建筑和冷藏工艺流程的要求及冷藏库的功能，并结合冷藏库要求的存储容量及果品堆码方式，确定了冷藏间的间数及平面尺寸和房间高度。根据保温要求，对冷藏库围护结构保温材料进行了选择，通过比较最终确定选用硬质聚氨酯泡沫塑料和泡沫混凝土作为本次设计的冷藏库围护结构的保温材料,并计算保温层厚度，通过校核计算验证本设计确定的围护结构总热阻大于最小总热阻，围护结构的隔汽防潮层蒸气渗透阻满足要求。本次设计冷藏间设计为8间，库温为10℃，相对湿度90%，便于调节与灵活储存。整个库房的公称容积为6400m3,机械负荷为41kW。设置宽为6m的常温穿堂，兼作预冷间。考虑到经济和无污染，制冷剂采用氨制冷剂，为保证供液稳定，制冷系统采用氨泵供液。库内冷分配设备采用冷风机，为满足库内果品对空气流速的要求，通过气流组织计算，采用均匀风道送风方式。冷风机的融霜采用热氨融霜与水冲霜相结合的方式。冷却水系统选用循环水系统，以自来水作补水。关键词：保鲜库库，冷负荷，氨制冷系统，管道目录1设计基本资料11.1设计目的11.2设计题目1 1.3设计点室外气象参数11.3冷藏库室内设计参数12冷藏库热工计算22.1冷藏库吨位分配及分间22.2果品堆放形式的确定22.3冷藏库尺寸计算22.4冷藏库建筑平面设计32.4.1库址的选择32.4.2穿堂设置32.4.3公路站台设置32.4.4冷藏库总平面设计42.5库房围护结构的计算52.5.1隔热材料的选择要求及隔热层的施工方法52.5.2外墙结构材料的选择计算52.5.3库房地坪结构材料的选择计算82.5.4库房屋面料的选择计算92.5.5库房内隔墙料的选择计算112.6校核围护结构的蒸汽渗透组122.6.1外墙蒸汽渗透阻校核132.6.2屋面蒸汽渗透阻校核132.6.3地面蒸汽渗透阻校核132.6.4内隔墙蒸汽渗透阻校核143库房冷负荷计算143.1围护结构热流量计算143.1.1维护结构传热面积Aw应符合下列规定：143.1.2围护结构热流量计算表153.2货物热流量计算173.3通风换气热流量183.4操作热流量193.5电动机运转热流量203.5.1冷风机的选择计算203.5.2校核冷风机的冷却面积和风量233.5.3计算并校核通过冷风机的风速243.4冷间机械负荷计算254库房风系统的布置及水力计算254.1冷风机风道的布置254.2冷藏间均匀送风道流速和尺寸计算264.2.1气流组织计算264.2.2均匀送风管道的计算294.3设计静压箱304.4冷风系统的阻力计算314.4.1通过冷风机翅片管的空气阻力P1314.4.2风机到静压箱的阻力P2324.4.3均匀风道阻力P333 4.4.4风机风压的校核344.5新风344.6冷库门及冷风幕的选择345冷藏库制冷系统及制冷设备的选择355.1冷库制冷系统的选择355.1.1制冷剂工质选择355.1.2冷藏库制冷系统形式的选择365.1.3方案选择365.2冷风机融霜形式的确定385.3制冷系统主机的选择385.3.1确定制冷剂设计工况385.2.2制冷压缩机的选择计算405.2.3冷凝器的选择计算425.3制冷系统辅助设备的选择435.3.1氨油分离器435.3.2高压贮液器445.3.3集油器445.3.4空气分离器455.3.5紧急泄氨器455.3.6氨泵的流量计算455.3.7低压循环贮液器465.3.8事故通风机486制冷系统的设计486.1制冷机房的设备布置486.1.1冷冻站的设计要求486.1.2设备的布置原则496.2制冷系统管路的设计496.2.1制冷剂管道的布置原则496.2.2管道的材料及连接方式506.2.3制冷系统管道的管径计算506.2.4验证管段压力损失556.2.5制冷设备及管道的绝热606.2.6制冷管道的涂色636.3冷却水系统设计636.3.1冷却水系统的选择636.3.2冷却水的选择要求636.3.3冷却水塔的选择计算646.3.3冷却水池的设计656.3.5冷却水系统的水力计算656.3.5冷却水泵流量的计算686.3.6冷却水泵扬程的计算686.3.7水系统管道的材料及防腐707施工说明707.1氨压缩机70 7.2氨压缩辅助设备717.3冷风机717.4阀门727.5仪器仪表727.6管道的安装728制冷系统的吹污及气密性实验738.1系统吹污738.2气密性实验73总结75参考文献75致谢76 1设计基本资料1.1设计目的毕业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。通过毕业设计了解热能与动力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。参加冷库毕业设计的学生，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设计题目石家庄地区2000吨果品冷藏库制冷工艺设计1.3设计点室外气象参数夏季室外空气调节日平均温度：30℃；夏季通风室外计算温度：31℃；夏季空调室外计算湿球温度：27℃；室外最热月月平均相对湿度：75％；夏季室外通风计算相对湿度：54％；1.3冷藏库室内设计参数冷藏间：相对湿度为85%～90%；温度为10℃冷却间：温度为4℃2冷藏库热工计算2.1冷藏库吨位分配及分间设计总库容量为5000吨，分配成8个冷藏间，即1a1b1c1d1e1f1g1h冷藏间，2a+2b+2c+2d为冷却间。在货物流量变动的时候便于调节管理。本库不做专门的分检间，是中转型冷库。2.2果品堆放形式的确定此次果品冷藏库设计以苹果为例进行设计。果品的堆放形式有散堆、纸箱堆码、木箱堆码等，纸箱堆放不科学、不易管理且易坏；纸箱堆放高度有限，故选用木箱堆码，木箱尺寸长×宽×高=1m×1m×0.8m，重约50kg。 2.3冷藏库尺寸计算根据公式：（2-1）式中G—冷库计算吨位（t）；V1—冷藏间的公称体积（m3）；η—冷藏间的体积利用系数；ρs—食品的计算密度（kg/m3）根据《冷库设计》P50表3-3查得鲜水果的密度为=230kg/m3根据公式（2-1）得，5000吨的冷藏间根据《冷库设计》表3-4初步估计其η=0.6得到V=36231m3。货物堆高的确定：堆放7层，每层0.7m，则堆高h=7×0.7=4.9m，货物距顶不小于300mm，设计取400mm，货物与地面之间的垫板厚度取100mm，那么冷藏间的净高H=4.9+0.4+0.1=5.4m。建筑上规定墙间距以3为模数，所以5000吨容量的冷藏间尺寸可定为：长×宽×高=92m×60m×5.4m，，实际V=29808m3。2.4冷藏库建筑平面设计2.4.1库址的选择根据《冷库设计规范2010》P7第4.1.1条，冷库库址的选择应符合下列要求：1）库址不宜选在居住区集中的地区。经当地城市规划、环保部门批准，可建在城镇适当地点；2）库址应选择在城市居住区夏季最小频率风向的上风侧；3）库址周围应有良好的卫生条件，必须避开和远离有害气体、灰沙烟雾、粉尘及其他有污染源的地段；4）库址应选择在交通运输方便的地方；5）库址必须具备可靠的水源和电源；6）库址宜选在地势较高，干燥和地质条件良好的地方；2.4.2穿堂设置此果库为中型冷藏库，苹果可在冷却间内预冷，中间设穿堂，穿堂设计为常温穿堂，穿堂也可做大一点，本设计中，穿堂设为6米。2.4.3公路站台设置根据《冷库设计规范2010》P9，公路站台应符合下列规定： 1）公称体积大于4500m3的冷库，其站台宽度为6～8m，公称体积小于4500m3的冷库，其站台宽度为4～6m，本库设为7m；2）站台边缘顶面高出站台下地面0.9～1.4m，，根据需要可设高度调节板。本库设为1m;3）站台边缘顶侧面应涂有明显的黄、黑相间防撞标示色带。4）站台上应设罩棚，靠站台边缘一侧如有结构柱时，柱的边缘距站台边缘净距不得小于0.6m；罩棚顶板应挑出站台边缘的部分不得小于0.75m，罩棚净高应适应运输车辆的高度，且应设有组织排水。2.4.4冷藏库总平面设计根据资料[1]P16第4.3.1条规定，库房布置应符合下列要求：1）应满足生产工艺流程要求，运输线路要短，避免迂回和交叉；2）冷藏间平面柱网尺寸和层高应根据贮藏货物的包装规格、托盘大小、堆码方式以及堆码高度等使用功能确定，并应综合考虑建筑模数及结构选型的合理；3）冷间应按不同的设计温度分区、分层布置；4）冷间建筑的设计应尽量减少其隔热围护结构的外表面积5）库房工作人员需要的办公室，烘衣室，更衣室，休息室及卫生间等辅助房间宜布置于穿堂附近。此果库为中型果库，因此用铲车进出货品，穿堂宽度定为6m，站台高度定为1.2m，长为32m，宽为6m。具体布置如图2-1所示：2.5库房围护结构的计算2.5.1隔热材料的选择要求及隔热层的施工方法根据《冷库设计规范2010》P12，隔热材料的选择应符合下列要求：1）热导率小；2）不散发有毒或异味等对食品有污染的物质；3）难燃或不燃烧，且不易变质；4）块状材料应温度变形系数小，易于在施工现场分割加工，且便于与基层粘结；5）地面、楼面采用的隔热材料，其抗压强度不应小于0.25MPa；根据《冷藏库设计》P42隔热层施工方法有内贴法和外贴法两种：内贴法：当隔热层设在外围挡墙的内侧时，以外围挡墙作为铺设隔热层的基层，施工程序有外向内进行。内贴法缺点是建设周期长，而且在施工维修等方面很困难。外贴法：当隔热层设在内衬墙的外侧，以内衬墙作为铺设隔热层的基层，内衬墙砌筑好以后，施工程序由内向外进行，库内的制冷设备安装就可以与土建施工平行作业，从而缩短了建设周期；而且大大改善了粘贴沥青油毡防潮隔气层和隔热层的工作条件；施工和以后的检查维修都很方便，不会影响到冷间的工作。 除此之外，外贴法相当于是建筑外保温，而聚氨酯硬泡喷涂用于外墙外保温是一项新型建筑节能技术，经过在工程实例中的运用，这项技术的优势是很明显的。2.5.2外墙结构材料的选择计算（1）外墙结构外砖墙采用370mm厚，密实度强，隔蒸汽渗透能力强，热惰性好，延迟时间长。隔热层可采用硬质聚氨酯泡沫塑料，这种材料具有轻质、强度高、隔热性能好、成型工艺简单，可预制、现场灌注发泡成型或喷涂，阻燃性能好的特点。根据上面的比较：选择外贴法。图2-2外墙结构示意图根据资料[1]P117表11查得各层材料的导热率及蓄热系数：1---20厚1:20水泥砂浆抹面：λ1=0.93W/(m·℃),蓄热系数S1=10.35W/(m2·℃)；2---370厚砖墙：λ2=0.81W/(m·℃),S2=9.65W/(m2·℃)；3---20厚1:20水泥砂浆找平：λ3=0.93W/(m·℃),S3=10.35W/(m2·℃)；4---9mm厚二毡三油隔汽层：热阻R4=0.041W/（㎡.℃）；5---硬质聚氨酯泡沫塑料隔热层：λ5=0.031W/(m·℃),S5=0.28W/(m2·℃)；6---9mm厚二毡三油隔汽层：热阻R6=0.041W/（㎡.℃）；7---120厚砖内衬墙：λ7=0.81W/(m·℃),S7=9.65W/(m2·℃)；8---20厚1:20水泥砂浆抹面：λ3=0.93W/(m·℃),S3=10.35W/(m2·℃)。（2）确定外墙隔热材料的厚度（2-2）αw—库房围护结构外表面传热系数[W/(m2·℃)]；αn—库房围护结构内表面传热系数[W/(m2·℃)]；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[m2·℃/W]； R0—围护结构总热阻[m2·℃/W]；根据资料[1]表4.4.6查得αw=23W/(m2·℃)，αn=18W/(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。冷藏间的设计温度为0℃，一般热惰性指标D＞4，根据资料[1]表B.0.1-1查得温差修正系数a=1.10，则室内外温差a△t=1.1×（26.1-0）=28.71℃，查表B.0.1-2,面积热流量取10W/㎡,得热阻：R0=2.871m2·℃/W。将各个参数代入公式（2-2），得，绝热材料厚度d=0.063m，设计中考虑25%的富裕量，得到d=0.063×1.25=0.08m，取整得d=100mm。（3）计算外墙热惰性指标由资料[1]第4.4.8条：……（2-3）式中D—围护结构热惰性指标；R1,R2—各层材料的热阻[m2·℃/W]；S1,S2—各层材料的蓄热系数[W/(m2·℃)]。其中，将各个参数代入公式（2-3）得：D=7.41＞4（4）防止外墙结构表面结露的校核计算根据资料[1]第4.4.7条：围护结构的总热阻R必须大于下式计算出的最小总热阻Rmin：（2-4）式中Rmin—围护结构最小总热阻[m2·℃/W]；tg—围护结构高温侧的气温（℃）；（见资料[1]第3.0.6条）td——围护结构低温侧的气温（℃）；tl——围护结构高温侧空气露点温度(℃)；通过夏季室外空气调节日平均温度和计算相对温度查i-d图即可得露点温度。Rw——围护结构外表面换热热阻[m2·℃/W]；（见资料[1]第4.4.6条）b——热阻修正系数围护结构热惰性指标D≤4时：b=1.2其它围护结构：b=1.0tg=26.1℃,td=0℃，tl=21.1℃,Rw=0.043m2·℃/W,b=1.0。代入上式，得Rmin=0.23m2·℃/W3001m3时，取n2=0.3。冻结物冷藏间宜取0.5—0.8：公称容积V<7000m3,取n2=0.5；7001m320000m3,取n2=0.8。冷加工间和其他冷间应取1。本设计中公称体积为大于15000，所以冷却物冷藏间取0.3；冷却间取1.n3---同期换气系数，宜取0.5—1.0（“同时最大换气量与全库每日总换气量的比数”大时取大值）取0.8；n4---冷间内电动机同期运转系数，应按《冷库设计》表3-12规定采用0.4；n5---冷间内同期操作系数，应按表3-12规定采用0.4；R---制冷装置和管道等冷损耗补偿系数，一般直接冷却系统宜取1.07，间接冷却系统宜取1.12，本设计中取1.07；Qj=n1∑Q1+n2∑Q2+n3∑Q3+n4∑Q4+n5∑Q5R库名n1Q1n2Q2n3Q3n4Q4n5Q5R冷却间-6℃冷却间11619619681840.834177.61352000.401.07∑Qj1120206冷藏间-10℃冷藏间1647040.36136960.8136710.411408000.442155.361.07∑Qj416361.8925.3.1确定制冷剂设计工况（1）（可加）确定冷凝温度t1因为石家庄市干燥、多风地区，所以蒸发式冷凝器比较符合标准。根据资料[a]冷库设计P67 ,对于使用冷却水塔的循环水系统，冷却水进水温度可按下式计算：℃(5-1)式中---冷凝温度（℃）；ts—室外计算温度相对应的夏季湿球温度（℃）；查得：ts=22℃，取安全度为8；代入上式，得：冷凝温度t1=30℃。冷却水出冷凝器的温度t2，与冷却水进冷凝器的温度与冷凝器的型式有关。（2）确定蒸发温度te在直接冷却系统中，蒸发温度一般比库房温度低10℃左右。其中，冷却间温度为4℃，冷藏间温度为10℃。所以冷却间蒸发温度te=-6℃，冷藏间蒸发温度te=-10℃（3）压缩机的吸气温度t1压缩机的吸气温度根据管道中的传热情况，后根据标准中规定的过热度确定。通常对于一般氨压缩机，过热度Δtr=5~8℃。故取过热度=8℃冷却间：℃冷藏间：℃（4）绘制p-h图并确定压缩机的级数图5-1制冷系统单机压缩P-h图各点的有关状态参数值：（冷却间蒸发温度te=-6℃，te=-10℃冷却间：h1=1455kJ/kg,kJ/kg，h2=1484kJ/kg，=1635kJ/kg，kJ/kg，p0=0.37MPa，pc=1.3MPa，v’1=0.36m3/kg单位质量制冷量：q0=h1-h4=1455-350=1105kJ/kg； 单位容积制冷量：qv=q0/v’1=1105/0.36=3069.4kJ/m3。在制冷循环中，工质压缩比，即Pc/Pe≤8，可采用单级压缩式制冷循环，由于Pc/Pe=1.3/0.37=3.5＜8，因此，本高温库采用单级压缩即可。冷藏间：h1=1447.2kJ/kg,kJ/kg，h2=1484kJ/kg，=1684kJ/kg，kJ/kg，p0=0.3MPa，pc=1.3MPa，v’1=0.45m3/kg单位质量制冷量：q0=h1-h4=1447.2-350=1097.2kJ/kg；单位容积制冷量：qv=q0/v’1=1097.2/0.45=2438.2kJ/m3。在制冷循环中，工质压缩比，即Pc/Pe≤8，可采用单级压缩式制冷循环，由于Pc/Pe=1.3/0.3=4.3＜8，因此，本高温库采用单级压缩即可。5.2.2制冷压缩机的选择计算1、活塞式无油润滑空气压缩机 活塞式无油润滑空气压缩机由压缩机主机、冷却系统、调节系统、润滑系统、安全阀、电动机及控制设备等组成。压缩机及电动机用螺栓紧固在机座上，机座用地脚螺栓固定在基础上。工作时电动机通过连轴器直接驱动曲轴，带动连杆、十字头与活塞杆，使活塞在压缩机的气缸内作往复运动，完成吸入、压缩、排出等过程。该机为双作用压缩机，即活塞向上向下运动均有空气吸入、压缩和排出。 2、螺杆式空气压缩机 螺杆式空气压缩机由螺杆机头、电动机、油气分离桶、冷却系统、空气调节系统、润滑系统、安全阀及控制系统等组成。整机装在1个箱体内，自成一体，直接放在平整的水泥地面上即可，无需用地脚螺栓固定在基础上。螺杆机头是1种双轴容积式回转型压缩机头。1对高精密度主(阳)、副(阴)转子水平且平行地装于机壳内部，主(阳)转子有5个齿，而副（阴）转子有6个齿。主转子直径大，副转子直径小。齿形成螺旋状，两者相互啮合。主副转子两端分别由轴承支承定位。工作时电动机通过连轴器(或皮带)直接带主转子，由于2转子相互啮合，主转子直接带动副转子一同旋转。冷却液由压缩机机壳下部的喷嘴直接喷入转子啮合部分，并与空气混合，带走因压缩而产生的热量，达到冷却效果。同时形成液膜，防止转子间金属与金属直接接触及封闭转子间和机壳间的间隙。喷入的冷却液亦可减少高速压缩所产生的噪音。 螺杆式空压机的主要部件为螺杆机头、油气分离桶。螺杆机头通过吸气过滤器和进气控制阀吸气，同时油注入空气压缩室，对机头进行冷却、密封以及对螺杆及轴承进行润滑，压缩室产生压缩空气。压缩后生成的油气混合气体排放到油气分离桶内，由于机械离心力和重力的作用，绝大多数的油从油气混合体中分离出来。空气经过由硅酸硼玻璃纤维做成的油气分离筒芯，几乎所有的油雾都被分离出来。从油气分离筒芯分离出来的油通过回油管回到螺杆机头内。在回油管上装有油过滤器，回油经过油过滤器过滤后，洁净的油才流回至螺杆机头内。当油被分离出来后，压缩空气经过最小压力控制阀离开油气筒进入后冷却器。后冷却器把压缩空气冷却后排到贮气罐供各用气单位使用。冷凝出来的水集中在贮气罐内，通过自动排水器或手动排出。  特点 1、活塞式无油润滑空气压缩机 无油润滑空气压缩机气缸内的活塞环和填料装置内的填料均采用具自润滑特性的填充聚四氟乙烯作为密封元件。因此，气缸和填料装置无须注入润滑油润滑，正常情况下经过压缩后的气体基本纯净不含油污，无需增加除油装置。该机的缺点为电机功率偏大，排气压力不够稳定，排气温度高，噪音偏大，检修工作量大，维修费用偏高。 2、螺杆式空气压缩机 螺杆式空气压缩机阴、阳转子间以及转子与机体外壳的精密配合减小了气体回流泄漏，提高了效率；只有转子的相互啮合，无气缸的往复运动，减少了振动和噪音源。独特的润滑方式具有以下优点，凭借自身所产生的压力差，不断向压缩室和轴承注冷却液，简化了复杂的机械结构；注入冷却液可在转子之间形成液膜，副转子可直接由主转子带动，无需借助高精密度的同步齿轮；喷入的冷却液可以增加气密的作用，减低因高频压缩所产生的噪音，还可吸收大量的压缩热，因此，单级压缩比即使高达16也可使排气温度不致过高，转子与机壳之间不会因热膨胀系数不同而产生磨擦。因此，螺杆式空气压缩机具有振动小，无需用地脚螺栓固定在基础上，电机功率低、噪音低、效率高、排气压力稳定、且无易损件等优点。该机的缺点为所压缩出来的空气含油，其含油量为1～3×10-6，对 压缩气含油量要求严格的工序需增加除油装置。该厂的压缩空气系统就增加了两级除油装置。由于ADC工序的压缩空气直接与产品ADC发泡剂接触，因此对空气的质量要求更加高，ADC工序用气增加了三级除油装置。压缩机性能参数对照情况见表1。 主要故障 1、活塞式无油润滑空气压缩机 该机活塞环和填料装置均无需注油润滑。正常情况下经过压缩后的气体基本纯净不含油污，但由于刮油环经常刮油不彻底，密封不好，导致常常有油跑到填料装置甚至活塞环上，以致压缩气含油。另外，排气温度高，有时高达200℃；冷却器堵塞，以致冷却效果不好；活塞环沾到油污，特别容易磨损；阀拍漏气；缸套磨损等。 2、螺杆式空气压缩机 螺杆式空压机的故障很少，只要定期保养油气分离器、空气及油过滤器等，就能保证其正常运行。使用的2台10m3螺杆机保养外的检修为排污管堵塞、控制面板故障，2年来，主机系统运行一直正常压缩机的选择应符合下列要求：1)氨压缩机应根据各蒸发温度机械负荷的计算值分别选定，不另设备用机。2)选用的活塞式氨压缩机，挡冷凝压力与蒸发压力之比大于8时，应采用双级压缩；挡冷凝压力与蒸发压力之比小于或等于8时，应采用单级压缩。3)选配氨压缩机时，其制冷量宜大小搭配。4)氨压缩机房内压缩机的系列不宜超过两种。如仅有两台机器时，应选用同一 系列。5)选用压缩机时，应根据实际使用工况，对压缩机所需功率进行计算，由制造厂选配适宜的电机。根据《冷库设计》P70：压缩机理论输气量V=3.6Qjν2（h1"-h4)λ=3.6QjλqrV----压缩机理论输气量（m3/h）Φj--该蒸发温度系统机械负荷（W）ν2---吸入气体的比体积（m3/kg）h1"---吸入气体的比焓（kJ/kg）h4---进入蒸发器的液体的比焓（kJ/kg）qr---单位容积制冷量（kJ/m3），按冷库设计表4-3、4-4、4-5查取λ---压缩机输气系数，见《冷库设计》图4-4冷却间：V=3.6Qjν2（h1"-h4)λ=3.6Qjλqr=1800m3/h查得λ=0.8根据理论输气量，参考《制冷与空调设计手册》表1-1-30选择大冷的8AS17和武冷的6AW17型号：8AS17，主要性能参数：标准工况下的单台制冷量：960000Kcal/h气缸直径：170mm，主轴转速：720rpm，理论输气量：1100/h；吸气管径：Dg150，排气管径：Dg125；传动方式：直联，润滑方式：压力供油；电动机功率：标准工况下250kW型号：6AW17，主要性能参数：标准工况下的单台制冷量：700000Kcal/h气缸直径：170mm，主轴转速：720rpm，理论输气量：825/h；吸气管径：Dg125，排气管径：Dg100；传动方式：直联，润滑方式：压力供油；电动机功率：标准工况下180kW冷藏间V=3.6Qjν2（h1"-h4)λ=3.6Qjλqr=755m3/h 查得λ=0.75根据理论输气量，参考《制冷与空调设计手册》表1-1-30选择武冷的6AW17型号：6AW17，主要性能参数：标准工况下的单台制冷量：700000Kcal/h气缸直径：170mm，主轴转速：720rpm，理论输气量：825/h；吸气管径：Dg125，排气管径：Dg100；传动方式：直联，润滑方式：压力供油；电动机功率：标准工况下180kW（1）校核压缩机在设计工况下的制冷量压缩机在设计工况下的制冷量按下式计算：（5-3）式中Qog—压缩机在设计工况下的制冷量，（KW）；v—压缩机的理论输气量，（/h）；λ—压缩机的输气系数—单位容积制冷量，（kJ/m3）；将数据代入公式（5-3）冷却间单台压缩机在设计工况吓的制冷量Qog=960000KW和Qog=KW两台总共700000KW＞1100000KW，满足制冷量需要。冷藏间单台压缩机在设计工况吓的制冷量Qog=700000KW＞416361KW，满足制冷量需要。（2）校核电动机功率冷却间：（5-4）式中：λ—压缩机的输气系数；λ=0.8；V—压缩机的理论输气量（/h）；V=1800/h、—制冷剂进、出压缩机时的比焓（kJ/kg）；v′1—压缩机吸入蒸气的比体积（/kg）；（0.36/kg）ηi—压缩机的指示效率；ηm—压缩机的摩擦效率，取0.9；ηd—压缩机的传动效率，直联，取1。（5-5）Te—蒸发温度（K）；Tc—冷凝温度（K）； b—系数，氨压缩机取b=0.001。求解，ηi=0.88；代入公式，最终解得：p=380～420kW<430kW。因此，符合电动机功率满足要求。冷藏间：（5-4）式中：λ—压缩机的输气系数；λ=0.8；V—压缩机的理论输气量（/h）；V=755/h、—制冷剂进、出压缩机时的比焓（kJ/kg）；v′1—压缩机吸入蒸气的比体积（/kg）；（0.36/kg）ηi—压缩机的指示效率；ηm—压缩机的摩擦效率，取0.9；ηd—压缩机的传动效率，直联，取1。（5-5）Te—蒸发温度（K）；Tc—冷凝温度（K）；b—系数，氨压缩机取b=0.001。求解，ηi=0.88；代入公式，最终解得：p=380～420kW<430kW。因此，符合电动机功率满足要求。蒸发器的选型计算蒸发器是制冷装置中直接输出冷量，实现制冷目的的设备，重要而种类繁多，应根据使用目的和条件分别加以选用。对冷却液体载冷剂的蒸发器可以选择卧式、壳管式、立管式、V型管和螺旋管式。冷却空气的蒸发器即冷间冷却设备有各种形式的排管和冷风机。一般应符合下列要求：1)所选用的冷却设备的使用条件和技术条件应符合现行的氨制冷装置用冷却设备标准的要求。2)冷却间、冻结间和冷却物冷藏间的冷却设备应采用冷风机。3)可根据不同食品的冻结工艺要求，选用合适的冻结设备，例如冻结隧道、平板冻结设备、螺旋式冻结设备、流态式冻结设备等。4)冻结物冷藏间的冷却设备，宜选用空气冷却器。当食品无良好的包装时，也可采用顶排管、墙排管。 5)包装间的冷却设备当室温低于-5℃时应选用排管；当室温高于-5℃时宜采用空气冷却器。6)包装间、分割肉间等人员较多的冷间，当采用氨直接蒸发式冷却设备时，必须确保人身安全。冷藏间和冷冻间均采用冷风机。根据《冷库设计》传热面积的计算式为：式中—冷却设备负荷[W]；Ks—冷风机的传热系数[W/(m.℃)]；△tm—冷间温度与冷却设备蒸发温度的计算温度差（℃）；（根据冷库设计规范6.2.10第2条，空气冷却器的计算温度差，应按对数平均温差确定。可取7～10℃，冷却物冷藏间可采取更小温度差。本设计中对数平均温差取△tm=9℃。根据《冷库设计》表4-21查得翅片管冷风机的传热系数：冷却间：tz=-6℃，Ks=12.16[W/(m.℃)]，=13928W,A=127m2冷藏间：tz=-10℃,Ks=12.32[W/(m.℃)]，冷藏间=13186W，A=118m25.2冷风机的选择根据《制冷设备选用手册》，冷却间：每间选用大冷KLD—150型落地式冷风机1台，F=150>127;配用T40-116”-4-25通风机1台，每台通风量12900，合计12900;全风压202Pa;配用Y90s-4型电动机1台，每台功率1.1KW合计1.1KW。冷藏间（1a,1b,1c,1d,1e,1f）：每间选用大冷KLD—125型落地式冷风机1台，F=125>118;配用T40-116”-4-20通风机1台，每台通风量9990，合计9990;全风压200Pa;配用Y90S-4型电动机1台，每台功率1.1KW合计1.1KW。5.3.冷风机冷却面积和风量校核计算 冷间Φs（W）配风系数B风量qv（m3/h)K(W/㎡.℃)△tm(℃)实际面积A（m2）结论冷却间139280.601290012.169.00127冷风量满足要求，冷却面积均小于计算值，且富裕率均小于10%，符合要求冷藏间131860.60999012.329.001185.4.计算并校核通过冷风机的风速5.4.1对于KLD—150型落地式冷风机主要性能参数：蒸发面积（m2）：153；通风机（1台）：T40-116”-4-25型，总风量12900m3/h，全压202Pa；电机（1台）：Y90S-4型，总功率1.1kw；尺寸（mm）：2262×1990×1180A1=1630mm,B1=980mm校核通过冷风机的风速：迎风面积F迎=A1·B1=1.63×0.98=1.5974m2由《制冷设备选用手册》p420得空气冷却器的翅片采用套片，套片每米长冷却面积0.7m2。管组采取Φ25×2.0mm无缝管构成，翅片为149×64×0.8mm、片距为12.5mm，镀锌。则空气净通道面积S≈（A1×B1）-nA1f＇=1.63×0.98–1.63×0.85=1.13㎡通过冷风机的风速v=L/（3600·S）=12900/（3600×1.13）=3.17m/s(在3～5m/s内，满足要求)5.4.2对于KLD-125型吊顶式冷风机主要性能参数：蒸发面积（m2）：125；通风机（1台）：T40-116”-4-20型，总风量9990m3/h，全压20.4mmH2O；电机（1台）：Y90S-4型，总功率1.1kw；尺寸（mm）：2262×1690×1180A1=1390mm,B1=980mm校核通过冷风机的风速：迎风面积F迎=A1·B1=1.39×0.98=1.3622m2由《制冷设备选用手册》p420得空气冷却器的翅片采用套片，套片每米长冷却面积0.7m2。管组采取Φ25×2.0mm无缝管构成，翅片为149×64×0.8mm、片距为12.5mm，镀锌。则空气净通道面积S≈（A1×B1）-nA1f＇=1.39×0.98-1.39×0.7 =0.39㎡通过冷风机的风速v=L/（3600·S）=9990/（3600×0.39）=4.8m/s(在3～5m/s内，满足要求)5.5冷风机风道的布置冷风机风道的布置原则：1）冷风道宜布置在靠近库门一侧，便于操作管理与维修，又可缩短制冷系统的管道连接，对于吊顶式冷风机，可布置在门的上方，而落地式冷风机需要做支架，将冷风机支于门的而上方。2）一根带有许多喷风口的均匀送风道，设置在库房中央走道顶部，喷口设在风道两侧。3）喷口应均匀设置，但应避开柱子。均匀风道及圆锥形喷嘴：把均匀风道看成一个各断面上静压分布基本相等的静压箱，选主风道面积。1）首段风速不宜大于6m/s（资料[2]P311），末段风速为1～2m/s,用逐段降低流速方法，降低动压，以弥补由于总风道的沿程摩擦阻力损失而消耗的压头，使整段风道内的静压分布基本相等。2）风道采用矩形截面，为了制作安装方便，节省空间，高度方向应保持不变，改变风道的宽度来保持风道内静压相等。3）使喷风口出口流速大于主风道进口流速，使所有出风口截面积之和小于主风口进口截面积。4）采用圆锥形喷嘴方式送风时，货物应堆放在气流漩涡区，不宜放在射流区，要求货堆与墙面间应有300～400㎜的间距；错缝堆码，库房中央走道宽度不应小于1200㎜，货顶与顶棚间距不应小于300mm空间，才能保证气流正常循环。六、冷凝器的选型计算冷凝器的选择原则：冷凝器的选择原则取决于当地的水温、水质、水源、气候条件，以及压缩机房布置要求等因素。一般在冷却水水质较差、水温较高、水量比较充裕的地方，宜采用立式冷凝器；水质较好且水温较低的地区，宜采用卧式壳管式或组合式冷凝器；在缺乏水源或夏季室外空气湿球温度较低的地区，可采用蒸发式冷凝器。如果冷却水采用循环冷却供水方式，可根据制冷设备布置的要求进行合理选择。考虑到石家庄市夏季室外空气湿球温度较低，本设计选用蒸发式冷凝器。6.1冷凝器热负荷计算Φk=qm(h2‘-h3)3.6式中，Φk——冷凝器负荷，W；qm—--压缩机制冷剂质量流量，kg/h;h2‘、h3——制冷剂进出冷凝器的比焓，kJ/kg。对于冷却间的压缩机：qm=1013.76kg/h，h2‘=1635kJ/kg，h3=350kJ/kg，Φk=361856W 对于冷藏间的压缩机：qm=376kg/h，h2‘=1684kJ/kg，h3=350kJ/kg，Φk=139328.889W所以冷凝器总负荷为501184.89W6.2冷凝面积的计算A=ΦkK∆tm=Φkq1式中A——冷凝器面积，m2;Φk——冷凝器负荷，W；q1——冷凝器单位面积热负荷，W/m2。查《冷库设计》表4-25取q1为2000W/m2，所以冷凝器面积为250.592m26.3冷却水量计算qv=AqF式中qv——冷却水用量，m3/h；A——冷凝器面积，m2；qF——冷凝器单位面积用水量，m3/（m2h）,查《冷库设计》表3-30取0.18。所以总的冷却水量为45m3/h=12.53L/S根据雪山制冷样本，选用CZN-530型鼓风蒸发式冷凝器（雪山）一台。五、辅助设备的选型计算5.3.1油氨分离器油氨分离器的选型计算主要是确定油分离器的直径，以保证制冷剂在油氨分离器内的流速负荷分油的要求，达到良好的分油效果《冷库设计规范》第6.3.9条，油分离器直径按下式计算：（5-11）式中λ—压缩机的输气系数；v—氨压缩机的理论输气量；Wy----油分离器内的气体流速m/s；本设计选用洗涤式油分离器，它比填料式油分离器的阻力要小，比较适用于氨制冷系统，借气体经过氨液洗涤，降低气流速度和改变其方向以达到分离出氨气中夹带的润滑油。所以，取Wy=0.6m/s冷却间：λ=0.8V=1800m3/h 则由此，根据雪山制冷附属样本，选1台YF-200型油氨分离器尺寸：D=1000mm；H=2400mm冷藏间：λ=0.75V=755m3/h则由此，根据根据雪山制冷附属样本,选1台YF-125型洗涤式油氨分离器尺寸：D=600mm；H=2250mm5.3.2高压贮液器贮液器容积按制冷剂循环量进行计算，但最大贮存量应不超过每小时制冷剂总循环量的1/3～1/2。同时，应考虑当环境温度变化时，贮液器内的液体制冷剂因受热膨胀造成的危险，故其贮存量一般不超过整个容积的70%～80%。贮液器的容积可按下式计算：（5-12）式中V—贮液器的容积m3；qm—系统内制冷剂质量流量m3/kg；vR—冷凝温度下液体制冷剂的比体积，查压焓图；β—贮液器的氨液充满度，取70％。冷却间：=0.28kg/svR=0.00168m3/㎏代入公式，解得，V=2.41m3。根据雪山制冷附属样本，选1台ZA-2.5型高压贮液器。冷藏间：=0.1kg/s vR=0.00168m3/㎏代入公式，解得，V=0.864m3。根据雪山制冷附属样本，选1台ZA-1.0型高压贮液器。主要参数：容积0.99m3，外径600㎜，长度3786㎜。选型：选一台ZA-1型高压贮液器，（烟冷）。主要参数：容积1m3，外径720㎜，长度2938㎜。5.3.3集油器集油器的作用是收集从油分离器、冷凝器、贮液器、中间冷却器、蒸发器、排液桶等设备中放出的润滑油，并将润滑油中挟带的氨液分离出来。分离后的润滑油在低压下排向油处理系统。集油器只用于氨制冷系统。集油器的种类：顶部淋水式集油器；加热盘管式集油器。氨制冷系统中应该单独设置集油器，一般不进行计算，而是根据经验来选用。根据《制冷工程设计手册》，一般情况下，当制冷系统标准工况下的制冷量为230KW以下时，采用壳体直径为Φ159的集油器一台；制冷量为230~1160KW，采用壳体直径为Φ325的集油器一或两台；制冷量为1160KW以上时，采用壳体直径为Φ325的集油器两台；对于冷却间:总制冷量为1120KW,选用雪山制冷JY-300型集油器一台；对于冷藏间：总制冷量为416KW，选用雪山制冷JY-300型集油器一台。 根据雪山制冷附属样本，当标准工况下制冷量小于250KW时，选用159mm的集油器一台即可。5.3.4空气分离器由于制冷系统排空不彻底，充满制冷剂或补充润滑油，以及设备检修，更换零件等过程中，都会有空气残留或混入系统，因而氨制冷系统一般均应设置空气分离器。空气分离器一般不进行计算，而是根据经验选用。目前生产的空气分离器主要有108mm和219mm两种规格，由于制冷系统的制冷量比较小，所以选用一台小号的空气分离器即可。一般情况下，压缩机总的标准制冷量在1200KW以下时，可选用冷却面积为0.45m2的空气分离器一台；压缩机总的制冷量在1200KW以上时，采用冷却面积为1.82m2的空气分离器一台。根据雪山制冷附属样本,对于冻结间:总制冷量为1120.206KW,选用雪山制冷KF-32型空气分离器一台；对于冷藏间：总制冷量为416KW，选用雪山制冷KF-32型空气分离器一台。主要参数：换热面积0.45㎡；直径D=108mm；L=1593mm；接管口：进液DN10；出气DN25；放空气DN10；进气DN15。5.3.5紧急泄氨器为了防止制冷设备在遇到意外事故（如火灾）和不可抗拒的灾害（地震、战争）时引起爆炸，把制冷系统中贮存大量氨液的容器（如贮氨器）用管路与紧急泄氨器连接，当情况紧急时，通过紧急泄氨器将氨液放出。目前生产的紧急泄氨器品种较少，根据雪山制冷附属样本,本设计中选择JXA-100，筒体直径D=108mm，任何规模的氨制冷系统均可采用。 主要尺寸：直径D=108mm；总长L=1280mm。5.3.6低压循环桶及氨泵的选型低压循环桶是液泵供液系统的关键设备，其作用是保证充分供应液泵所需的低压制冷剂液体，同时又能对回气进行气液分离，保证压缩机的干行程。低压循环桶有立式、卧式之分。氨泵的选型氨泵用于大、中型及多层冷库的供液系统，其作用式将低压循环桶内的低温低压的氨液送往各冷间的蒸发器。氨泵的的选择应满足以下要求：1.氨泵的排出压力必须克服氨泵出口至蒸发器进液口的沿程及局部阻力损失、氨泵中心至最高的蒸发器进液口上升管段静压阻力损失、加速度阻力损失。蒸发器节流阀前应维持足够的压力，以克服蒸发器及回气管的沿程、局部、上升管段静压、加速度阻力损失，并有一定富裕量使多余氨液顺利流回低压循环贮液器；2.氨泵进液处压力应有不小于0.5m液柱的富裕度。循环桶直径的计算:为了保证良好的气液分离效果，应使桶内气体流速较小，一般不小于0.5m/s,并保证最高液位与出气口之间不小于600mm，进、出气管口之间的距离也不小于600mm，其计算式为D=4λν3600πωξn=0.0188Vλωξn其中，D——低压循环桶的直径(m)。V——压缩机的理论排气量，双级时为低压级理论输气量，m3/h根据前面计算所得，冷却间，V＝1800m3/ｈ，冷藏间，V＝755m3/ｈ。λ——压缩机的输气系数，双级时为低压级输气系数。根据以上计算，所取压缩机的输气系数为：冷却间，λ＝0.8。冷藏间，λ＝0.75。ω——低压循环桶内气体流速，立式取0.5m/s，卧式低压循环贮液器不应大于0.8m/s，本设计中取为0.6； ξ——低压循环桶面积利用系数,立式,ξ=1.0，卧式,ξ=0.3。n——低压循环桶气体进口数,立式取1，卧式取1或2，本设计取1。本设计选用卧式低压循环桶：对于冷却间:D=4λν3600πωξn=0.0188Vλωξn=1.68m对于冷藏间:D=4λν3600πωξn=0.0188Vλωξn=1.05m氨泵流量的计算应按下式计算：qb=βGvˊ其中，β——氨泵的供液倍率，冻结间取6，其余取4。G——该蒸发温度系统的制冷剂循环量，双级为低压级循环流量，Kg/h。vˊ——该蒸发温度下液体制冷剂的比容，m3/Kg。冷却间机械负荷Φj=1120206W质量流量qm=Φj/q0=0.28kg/s冷藏间机械负荷Φj=416361.892W质量流量qm=Φj/q0=0.1kg/s对于冷却间：qb=4×1008×1.5462×10-3=6.23m3/h；对于冷藏间：qb=4×360×1.5336×10-3=2.2m3/h。根据雪山制冷附属样本,所以，冷却间选用一组雪山制冷DXW-7.0型氨液循环泵组。冷藏间选用一组雪山制冷DXW-7.0型氨液循环泵组。 '