1600吨果品冷藏库制冷工艺毕业设计Word下载.docx
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989.1hpa。
1.3冷藏库室内设计参数
冷藏间:
相对湿度为85%~90%;
温度为0℃;
水蒸气分压力为520Pa;
常温穿堂:
相对湿度为85%;
温度为30.1℃;
水蒸气分压力为2450Pa;
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1600吨,分配成八个冷藏间,每个冷藏间库容均为200吨,中小型冷库,不做专门的分检间,果品在站台上分检、包装,因此,站台可做得稍大些,且应有遮阳设施。
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、铁框堆码等,纸箱堆放不科学、不易管理且易坏,故选用铁框堆码,铁框尺寸长×
宽×
高=1m×
1m×
0.8m,重约50kg。
装货时由电瓶叉车由里向外装。
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)
根据资料[1]P294表17-2查得框装鲜水果的密度为ρ=220kg/m3。
根据公式(2-1)得,
200吨的冷藏间
根据资料[1]P294表17-3初步估计其η=0.5得到V=1818.18m3。
货物堆高的确定:
堆放8层,每层0.8m,则堆高h=8×
0.8=6.4m,货物距定不小于300mm,设计取500mm,货物与地面之间的垫板厚度取100mm,那么冷藏间的净高H=6.4+0.5+0.1=7m。
建筑上规定墙间距以3为模数,所以200吨容量的冷藏间尺寸可定为:
长×
高=18m×
15m×
7m。
2.4冷藏库建筑平面设计
2.4.1库址的选择
根据资料[2]P10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方;
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,中小型冷库一般不做预冷间,中间设穿堂,穿堂设计为常温穿堂,用叉车进出货品,苹果可在穿堂内预冷、预热,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
根据资料[2]P12,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8m;
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冷藏库的结构
冷库主要由围护结构和承重结构组成。
围护结构应有良好的隔热、防潮作用,还能承受库外风雨的侵袭。
承重结构则起抗震、支撑外界风力、积雪、自重、货物及装卸设备重量。
根据资料[2]P16第4.1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,因此用叉车进出货品,穿堂宽度定为6m,站台高度定为1m,长为34m,宽为8m。
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
根据资料[1]P17,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;
根据资料[2]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:
℃)。
(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·
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×
(30.1-0)=33.11℃,查表B.0.1-2,面积热流量取10W/㎡,得热阻:
R0=3.311m2·
℃/W。
将各个参数代入公式(2-2),得,绝热材料厚度d=0.077m,设计中考虑25%的富裕量,得到
d=0.077×
1.25=0.0963m,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·
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·
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·
(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=1.0
tg=30.1℃,td=0℃,tl=20.5℃,Rw=0.043m2·
℃/W,b=1.0。
代入上式,得Rmin=0.13m2·
℃/W<
R0符合不结露要求。
(5)计算外墙传热系数
(2-5)
式中K0—围护结构的传热系数[W/㎡.℃];
—围护结构总热阻[m2·
℃/W]。
(2-6)
将各个参数代入公式(2-6),得
m2·
℃/W,代入公式(2-5),得外墙的传热系数:
=0.25W/㎡.℃。
2.5.3库房地坪结构材料的选择计算
(1)地坪结构
高温冷藏库由于由于库内温度较高(0℃),根本不存在地基冻胀的问题,因此可按一般建筑物处理,但仍需设置隔热和防潮层,根据资料[2]确定出地坪的构造,如图2-3所示。
图2-3地坪结构示意图
根据资料[1]4.4.1第5条规定:
地面、楼面采用隔热材料,其抗压强度应不小于0.25MPa。
再从导热率和经济角度考虑,采用导热率小,价格相对便宜且承压能力足够的隔热材料,故地面可采用泡沫混凝土(沥青铺砌)。
1---80厚钢筋混凝土粘结层随捣随抹平:
λ1=0.1.55W/(m·
℃),蓄热系数S1=14.94W/(m2·
2---20厚1:
20水泥砂浆护毡层:
λ2=0.93W/(m·
℃),S2=10.35W/(m2·
3---9mm厚二毡三油防潮隔汽层:
热阻R3=0.041W/(㎡.℃);
4---泡沫混凝土隔热层:
λ4=0.128W/(m·
℃),S5=1.33W/(m2·
℃)
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