某3000吨果蔬冷库的制冷工艺设计Word文档格式.docx
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design;
coldstorage;
refrigerationsystem蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。
1、工程概况
1.1概述
冷库主要用于食品的冷冻加工和冷藏,需要利用降温设施创造并维持一定的温度和湿度条件,从而延长食品的贮藏的时间,保证食品的质量,以供应市场。
買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。
随着人们生活水平的提高,人们迫切需要增加食品种类,改善食品结构,提高营养成分,所以对水果蔬菜的需求量与日俱增,因此在大力发展水果蔬菜生产基地,提高产量质量的同时,采用合理的采获、储藏、运销措施,延长新鲜果蔬的供应期,以满足人们生活与经济发展的要求,这就是果蔬贮藏保险的意义所在,因此,冷藏行业在果蔬行业迅速发展。
綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。
果蔬冷库的发展,将向果蔬产地转移和设备配套现代化前进。
在果蔬产地建库,有利于产品的保鲜,确保产品质量,茂名市就是果蔬生产基地。
设备配套化、现代化,多采用节能螺杆制冷机或并联机组、蒸发式冷凝器,配备铲车等机械设备,提高工作效率。
驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。
1.2工程名称
茂名某3000吨果蔬冷库设计
1.3室外设计参数
1)地点
广东省茂名市
2)气象和水文资料
室外计算温度(℃)
夏季室外平均每年不保证50小时的湿球温度(℃)
室外计算相对湿度(%)
大气压力(kPa)
夏季通风
夏季空气调节日平均
最热月平均
冬季
夏季
32
29
27.2
82
65
101.59
100.25
1.4设计参数及加工能力
加工对象:
水果、蔬菜
预冷间:
室温为5℃;
预冷能力:
100吨/日
高温冷藏间容量3000吨/次,室内设计温度0℃;
1.5果蔬加工
果蔬的呼吸潜热很大,果蔬内的泥沙比较多,要经过清洗和预冷再放进冷藏间冷藏。
其生产流程大体如下:
果蔬挑选、分级——清洗果蔬、风干——装箩、包装——冷却——冷藏——过磅、出库。
2、库房平面布置设计
建筑平面布置主要是根据生产工艺拟定的加工程序,将冷藏库建筑的各组成部分,作出详细的组合安排,使之能满足生产和建筑设计的一般准则。
满足以下基本要求:
1.工艺流程顺,不交叉;
生产工具和进出库运输线通畅,路线短。
猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。
2.总平面布置应与厂区的地形、工程地质、水文地质等条件密切配合,以求技术上的合理和工程上的经济。
3.满足卫生、防火、安全的要求。
4.合理分区,紧凑布置。
5.总平面布置应做到近、远结合,以近期为主,适当考虑扩建和维修的可能。
2.1冷却间的设计
2.1.1冷却间的设计特点
1)冷却间是果蔬在冷藏前进行冷却用的房间。
果蔬需先在冷却间降温冷
却,使果蔬的温度降低到接近果蔬所含液汁的冻结点温度,以除去田间热,
防止某些生理病害。
冷却间的特点是水分大、热量大、食品多为活体。
2)冷却间多采用矩形,但不宜太长太短,多采用15—20m长,也不宜过
宽一般采用6m,高度取决与货物堆垛的方式。
堆垛方式采用交叉堆垛方式,以保证冷空气流通,加速果蔬的冷却。
锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。
2.1.2冷却间设计计算
冷却间为单层建筑,采用梁板式结构,柱子采用400×
400(mm)方形柱子,冷却间柱距为6m,跨度为9m。
構氽頑黉碩饨荠龈话骛。
1)冷却间长18m,宽6m,高5m,果蔬箱装密度ρ=250kg/m3,建筑面积利
用系数为a=0.4,分2间库房。
建筑公称容积
V=18×
6×
5=540m3(2-1)
冷却间理论贮藏量
G=
=54(t)(2-2)輒峄陽檉簖疖網儂號泶。
G——冷却间贮藏量
2)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,货堆长为13m,宽为1.6m,有3条货物堆(下图黑色区域为货物堆),货堆之间和货堆与墙体之间的距离为0.3m。
货堆顶部距梁板为1.4m,货堆底部有0.1m的垫木,故货高为3.5m。
尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。
冷却间实际贮藏量
=54.6(t)(2-3)识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。
满足设计要求。
2.2高温冷藏间的设计
2.2.1高温冷藏间的设计特点
1)高温冷藏间主要用于冷藏水果、蔬菜鲜蛋。
在贮存时,必须严格遵守食品要求的温湿度要求,温湿度要求不相同的食品不能共存在一起,异味食品也应分开贮存。
库房的温度应稍高与食品的冰点。
由于所贮存的大都是生鲜食品,故要求保持大面积的恒温恒湿,以免食品冻坏或干萎霉变。
凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。
2)高温冷藏间采用方形,面积不宜太大,因为各种食品额冷藏温度要求不同,库内各区域的温差不能太大,故采用冷风机并设均匀送风道。
为排除水果、蔬菜贮存时析出的水分和各种气体成分,需要供给新鲜空气,故设通风换气装置。
恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。
2.2.2高温冷藏间设计计算
冷藏间为单层建筑,采用梁板式结构,柱子采用400×
400(mm)形柱子。
冷藏间柱距为6m,跨度为12m。
鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。
1)高温冷藏间1长30m,宽26m,高7m,果蔬箱装密度ρ=250kg/m建筑面积利用系数为a=0.55,分4间库房。
硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。
V=30×
26×
7=5460m3(2-4)
冷藏间理论贮藏量G=
=750(t)(2-5)阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。
G——冷藏间贮藏量
2)校核计算
高温冷藏间留有3条1.8m机械搬运通道,货物交叉堆垛,货物堆(下图黑色区域为货物堆)之间和货物与墙体间距为0.3m。
货物堆长24m,宽3m的有7条,宽2m的有1条,货堆顶部距梁板为1.4m,货堆底部有0.1m的垫木,故货高为5.5m。
氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。
高温冷藏间库内柱子面积
(2-6)
高温冷藏间实际贮藏量
=755(t)(2-7)釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。
2.3原料整理加工间的设计
原料整理加工间是果蔬加工前存放的地方,并在整理间对果蔬原料进行挑选、分级整理,整理间要有良好的通风和采光,每小时1~2次的通风换气,地面要便于清洗,排水要流畅。
原料整理加工间的面积按10~15㎡/t操作面积计算,故原料整理间的面积为1500左右㎡。
怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。
2.4包装间的设计
包装间是加工好的果蔬进行装筐装箱包装的地方,包装间要邻近原料整理加工间,以方便果蔬产品的加工,面积为1000左右㎡。
谚辞調担鈧谄动禪泻類。
2.5制冷压缩机房的设计
制冷压缩机房是冷库的主要动力车间,安装制冷压缩机及其设备。
机房布
置在制冷负荷中心附近,靠近冷负荷最大的冷间,但不宜于紧靠库区的主要交通
干道,不宜放置在西边。
机房布置在夏季主导风向的下风口。
2.6循环水泵房的设计
循环水泵房一般与机房相连接,或靠近机房设置,主要安装循环水泵和冲霜水泵。
循环水泵房为机房和需要冲霜水的库房提供冷却水和冲霜水,水池设在水泵房的旁边,冷却塔安装在循环水泵房的屋顶,循环水泵房高为3m。
嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。
2.7电控室和配电室的设计
电控室和配电室设有制冷压缩机和辅组动力设备电气起动控制柜、制冷系统的操作控制柜。
多设在机房附近,高度不低于5m,有良好的通风采光条件,尽量避免西晒。
熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。
2.8川堂的设计
川堂是食品进出冷库的通道,也是联合各冷间的交通枢纽。
为方便库房工作的机械电瓶车的工作,川堂的顶面应与库房地坪同高,宽度也要能满足两辆电瓶车并列通行。
川堂的上方应该要有遮阳挡风挡雨的顶棚,从而不影响货物的运转工作。
鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。
2.9月台的设计
月台是装卸货物的台架,为敞开罩棚式,设有较大跨距的立柱,跨度取为12m。
月台的地面标高高出地面1.1m,和进出最多的汽车高度相同,月台的宽度为7m。
纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。
2.10辅组用房的设计
办公楼。
供冷库的工作人员工作办公用,有着综合功能,具体以实际情况来定
3、冷库建筑设计
3.1冷库地基与基础设计
3.1.1冷库地基设计
冷库建在茂名市,茂名市为沿海城市,地基土多为黏性土,一般土质较差,容许承载力为8~30t/m2。
土层的承载力较差,作为地基没有足够的坚固性和稳定性,必须对土层进行人工加固后才能在上面建造房屋,人工加固地基的方法采用压实法,加碎石块捣固压实。
颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷。
3.1.2冷库基础设计
地基土层的承载力较低,而冷库楼板要堆放大量的货物,又要通行各种装卸运输机械设备,平顶上还设有制冷设备或管道。
因此,它的结构应坚固并具有较大的承载力,故采用钢筋混凝土条形基础。
条形基础又称井格基础,将柱下基础连接成十字叉式。
濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。
3.2冷库结构设计
1)冷库采用钢筋混凝土结构的形式,钢筋混凝土结构屋顶上的各种静负荷,都是由柱、梁、板所构成的框架来承受,并传到基础。
冷库采用整体式(现浇)梁板式结构。
銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。
2)整体式梁板结构其柱、梁、板一起现场浇注,具有良好的整体性,容易保证施工质量。
冷库的柱子采用方形断面尺寸为400×
400(mm)。
梁的截面及尺寸根据结构计算确定,并符合构造要求。
板的厚度为100mm。
挤貼綬电麥结鈺贖哓类。
3.3冷库墙体设计
1)隔热保温是冷库外墙和隔热内墙的主要功能,要适当选择保温材料,合理确定隔热层厚度,做好隔热层设计,并采取措施避免出现“冷桥”。
赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。
2)为防止隔热墙体内外表面及内部产生凝结水,设计时须考虑隔汽问题,同时也要考虑防止外部雨水潮气侵入墙体的问题,故冷库隔热墙体须设置专门的隔汽防潮层。
塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。
3)结构坚固是冷库墙体安全使用的必须条件,冷库墙体要有一定的强度和坚固性。
为减轻墙体自重,要求构成墙体的材料均选择较轻的材料,以减轻墙体对地坪和基础的压力。
裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺。
4)冷库墙体长期处于潮湿和低温条件下,因此必须保证冷库墙体材料具有与使用条件相适应的防水性、抗冻性和耐久性,冷库用砖必须采用抗冻性能良好的粘土砖,冷库墙体砌砖时灰浆必须饱满。
仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁。
5)冷库隔热外墙由外表面、主墙层、隔气层、隔热层和内保护层组成。
内隔墙做成非隔热内隔墙,由面层和砖墙组成。
绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。
3.4冷库地坪设计
1)地坪指建筑物的底层地面,一般由基层、垫层和面层三部分组成,除此之外,根据实际需要,还要铺设隔热层、防潮层及结合层。
骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙。
2)在地坪设置隔热层的目的是为了阻挡外界热量通过土壤和地坪传入库房,同时减少因库房的低温而引起地坪下土壤冻涨的可能。
地坪的隔热层应在上下两方都设置防潮层,以防止隔热材料受潮而降低隔热效果。
瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。
3)冷库温度较低,要对地坪做好防冻处理,否则会引起地下土壤冻结,轻则冻鼓地坪,重则抬高柱基,甚至使整座冷库结构破坏。
故地坪采用通风防冻法,在冷库实铺地坪下埋设通风管进行自然通风。
通风管应尽可能与常年主导风向平行,其管径与管距和长度应相适应,以利空气流通,埋设管取φ150mm水泥管,中心距1.2m,长度为冷库的宽度。
通风管有5﹪的排水坡度。
进出风口应高于室外地坪。
使地面积水不能侵入管道内,管底应高于地下水位。
鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類。
3.5冷库屋顶设计
1)屋顶覆盖在建筑物的顶部,由围护结构(屋面)和承重构件组成。
屋顶的主要作用是防止阳光、雨、风沙的侵袭,减少室外气候对室内的影响,造成满足使用要求的室内环境。
栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。
2)冷库为钢筋混凝土梁板式结构,其屋顶为平屋顶,屋面为刚性防水屋面,屋面以20mm厚的1:
2防水水泥砂浆分两次做成,在砂中掺入5﹪防水剂。
辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应。
3.6冷库月台设计
1)为了便于货物装卸,冷库必须设置月台。
冷库采用机械装卸货物,装卸货物速度快,所以要求月台较宽,取月台宽度为7m。
峴扬斕滾澗辐滠兴渙藺。
2)冷库月台为公路月台,长度由货运量和同时装卸的车辆确定,为12m。
月台面至回车场地面距离,应与运输车辆车箱高度相适应,取1.1m。
公路月台全部设防雨罩棚,罩棚的柱距为12m,罩棚至月台的净高为4m詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜。
3.7冷库库门设计
1)冷库门是库房围护结构的一部分,其主要作用是供人和货物出入库房。
冷库门设在方便货物进出入库房的位置,其尺寸大小应根据使用要求既要考虑尽可能减少库门开启时冷量的损失,又要适应运输、对码工具的需要,库门尺寸为长1500mm,高2500mm。
则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷。
2)为了减少冷库门部位的热量传入,冷库门的门扇与门框要有足够的搭接宽度,并保证门扇在关闭时具有良好的密封性。
胀鏝彈奥秘孫戶孪钇賻。
3)冷库门是货物出入的咽喉,开启频繁,当库门开启的时候,库内外的冷热空气就在门洞附近进行冷热交换,门洞周围的墙面、地板、天棚地面等处容易出现凝露、滴水、结霜、结冰的现象,这就造成围护结构隔热材料受潮而降低隔热效果,缩短冷库使用寿命,影响库房工作人员的安全操作,故在冷库门上装设空气幕和电热防冻装置。
鳃躋峽祷紉诵帮废掃減。
4)为保护门洞,防止货物及运输工具撞坏门洞壁,应在门洞两壁做1300mm高的金属防撞设施,采用的是镀锌铁皮,棱角处加L30×
20×
3的角钢。
稟虛嬪赈维哜妝扩踴粜。
3.8冷库冷桥处理设计
1)冷库底层柱子的下段在离地面1.5m的范围内,一律包隔热材料。
并在隔热材料外围做保护设施,以防货物碰撞。
柱子保温形式如图所示。
陽簍埡鲑罷規呜旧岿錟。
2)穿墙管道尽
可能集中,以便做
好冷桥设备,预留
墙洞四周封木板,
并做好防潮层,
待管道安装后用
碎软木屑拌沥青
填实。
4、库房围护结构设计
4.1冷却间围护结构的设计
4.1.1屋顶结构由上至下
(1)100mm厚钢筋混凝土粘结层
(2)20mm厚水泥砂浆找平层
(3)6mm一毡二油隔气层
(4)聚氨酯泡沫塑料
(5)6mm一毡二油防水层
(6)20mm厚水泥砂浆找平层
(7)100mm厚钢筋混凝土插板
由《冷库制冷工艺设计》表3-3查得围护结构内表面传热系数ɑn=29W/(m²
·
k),外表面传热系数ɑw=23W/(m²
k)。
取室内外的温差为30℃,查《冷库制冷工艺设计》表3-7确定容许单位面积传入的热量为8.1w/m²
由《冷库制冷工艺设计》的表A-1查得聚氨酯的热导率λ=0.031W/(m²
k)和其他材料的热导率。
沩氣嘮戇苌鑿鑿槠谔應。
根据
得:
K=0.3(w/m²
℃)
R=
=3.33(m²
h·
℃/kJ)
计算围护结构隔热材料的厚度δ=0.0939m
故取隔热材料厚为0.12m,即120mm
层次
各层构造
厚度
m
热导率
w/m²
k
热阻R
蓄热系数S
热惰性D
蒸汽渗透系数
蒸汽渗透阻H
1
混凝土
0.1
1.55
0.065
14.94
0.971
0.030
3.333
2
水泥砂浆
0.02
0.93
0.022
10.35
0.228
0.090
0.222
3
一毡二油
0.006
0.026
1639.6
4
聚氨酯
0.12
0.031
3.87
0.28
1.084
4.615
5
6
7
ɑw
23
ɑn
29
总计
0.372
4.097
3.482
3290.93
计算传热系数
=0.24W/m²
K
4.1.2外墙结构由室外到室内
(1)20mm水泥砂浆找平层
(2)240mm砖墙
(3)20mm水泥砂浆找平层
(4)5mm一毡二油;
(5)聚胺酯泡沫塑料;
(6)5mm一毡二油
(7)20mm水泥砂浆找平层
钡嵐縣緱虜荣产涛團蔺。
计算围护结构隔热材料的厚度δ=0.089m
热导率w/m²
蓄热系数
砖墙
0.24
0.81
0.296
9.65
2.856
0.105
2.286
0.005
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