1、广州某1200吨超低温金枪鱼冷库制冷系统设计-344805-1196975广州某1200吨超低温金枪鱼冷库制冷系统设计（A 1200 ton tunas ultralow temperature refrigeration system design in Guangzhou）学生姓名吕品学号 201311427214所在学院机械与动力工程学院班级制冷1133所在专业能源与动力工程申请学位工学学士指导教师李敏职称教授副指导教师职称 答辩时间 2017年6月日摘要 4ABSTRACT - 5 -毕业设计说明书 61设计概况及相关要求 61.1 设计内容： 61.2 设计条件： 62 冷库容量的确
2、定 72.1冷藏间容量的确定： 72.2冻结间及冻结设备的确定： 82. 3穿堂： 82. 4月台： 82.5建筑总平面图： 83冷库耗冷量的计算 93.1冷库维护结构的设计 93.1.1围护结构传热系数的计算公式 93.2围护结构传热系数的计算 93.2.1冷间屋顶维护结构及聚氨酯厚度确定（上至下） 103.2.2外墙维护结构（外至内） 143.2.3内墙维护结 163.2.4地坪结构（上至下） 213.2.5传热系数汇总 223.3 各冷间面积 233.3.1冷藏间的面积 233.3.2入库缓温间的面积 233.4冷库耗冷量的计算 243.4.1围护结构的耗冷量的计算 243.4.2食品冷
3、加工耗冷量的计算 253.4.3通风换气耗冷量的计算 273.4.4电动机运转产生的耗冷量的计算 273.4.5经营操作耗冷量的计算 273.5 制冷设备负荷即制冷机械负荷的计算 293.5.1冷间冷却设备负荷的计算 293.5.3制冷压缩机负荷的计算 294 冷库制冷系统及制冷设备的选型 304.1 冷库制冷系统 304.1.1 方案设计 304.1.2 系统冷却方式 304.1.3 系统供液方式 31314.1.4系统融霜方式 314.2 制冷设备的选型 314.2.1 R23压缩机选型 314.2.2 冷凝蒸发器选型 324.2.3 复叠式高温部分R717系统压缩机选型 344.2.4
4、双级R717系统压缩机选型 354.2.5 R717系统冷凝器选型计算 384.2.6 R23/R717贮液器选型计算 394.2.7 低压循环桶的选型计算 404.2.8 液泵的选型计算 424.2.7 辅助设备的选择计算 43中间冷却器的选型计算 464.4库房冷却设备的设计 484.4.1系统设备汇总 505 机房系统的设计 515.1 机房、设备间及设备布置 515.2 制冷管道的设计 535.2.1 制冷管道的设计原则 535.2.2 制冷管道管径的确定 535.2.3 阀类的设计和布置 565.3 管道的保温设计 565.3.1 保温层厚度的确定 565.3.2 保温结构的组成 5
5、7鸣谢 59参考文献 60摘要本设计是广州某1200吨超低温金枪鱼冷库制冷系统设计。主要以储存金枪鱼为主要功能。主要加工内容为：金枪鱼经月台，粗加工，精加工，隧道急冻，包装，进入入库缓温间，最后冷藏。本设计中包括精加工间，隧道急冻间，入库缓温间，冻结物冷藏间和机房等建筑的总平面设计，生产能力计算和制冷工艺设计。隧道机急冻间一间，冻结能力为20t/d；冻结物冷藏间两间，每间冷藏容量为600t，共1200t。本设计维护结构采用聚氨酯塑料泡沫为保温材料。本设计按照不同的蒸发温度的分为两个制冷系统，分别为-50系统，-35系统。两种系统分别机械负荷为55KW和2.7KW。本设计中-50系统采用一台R7
6、17压缩机与一台R23压缩机覆叠系统对冷间进行供冷；-35系统则采用两台R717活塞机配打对冷间进行供冷。各个R717冷凝温度相同，故共用一台蒸发式冷凝器进行冷凝。此外系统还设有油分离器、空气分离器、冷凝蒸发器、贮液器、集油器、气液分离器等辅助设备。关键词：R23；复叠式；超低温ABSTRACTThis design is a 1200 ton tunas ultralow temperature refrigeration system design in Guangzhou. The main function of this refrigeration system is saving
7、tuna. The work includes: The tuna will be from platform to the roughing room 、fine machining room、tunnel freezing machine room、packing room、loading freezing repertory and to the ultralow temperature repertory. This design includes that the roughing room 、fine machining room、tunnel freezing machine r
8、oom、packing room、loading freezing repertory and the ultra low temperature repertory s general layout, ability of manufacture and the technology of freezing. One tunnel freezing machine rooms ability is 20t/d ; two ultralow temperature repertories, each ultralow temperature repertorys capacity is 600
9、t ,all is 1200t.The design and maintenance structure adopts polyurethane plastic foam as insulation material.The design is divided into two refrigeration systems according to different evaporating temperatures, namely -50 DEG C system and -35 centigrade system. The mechanical loads of the two system
10、s are 55KW and 2.7KW, respectively.In this design, the -50 temperature system uses a R717 compressor and a R23 compressor overlay system to cool the cold room. The -35 temperature system uses two R717 piston machines to cool the cold room. The condensing temperature of each R717 is the same, so an e
11、vaporative condenser is used for condensation. In addition, the system is equipped with oil separator, air separator, condensation evaporator, liquid storage device, oil collector, gas-liquid separator and other auxiliary equipment.Keywords: tuna; R717; ultra low temperature广州某1200吨超低温金枪鱼冷库制冷系统设计能源与
12、动力工程，201311427214，吕品指导教师：李敏毕业设计说明书1设计概况及相关要求1.1 设计内容：。主要加工环节为：金枪鱼经月台，粗加工，精加工，隧道急冻至-30，包装后，进入入库缓温间，最后冷藏至-45。1.2 设计条件：广州气象参数 （夏季）地点： 广州北纬：2308东经：113 17夏季室外计算温度空气调节日平均度 30 相对湿度 67%湿球计算温度 28 大气压力 100450Pa风速 2m/s3）生产指标及室温要求本设计是广州某1200吨超低温金枪鱼冷库制冷系统的设计。它的主要参数如下：进出货月台、低温穿堂：85%90%，设计温度为10；冻结物冷藏间：85%90%，库温为-4
13、5；入库缓温间：85%90%，库温为-30。库房分为两个蒸发回路，蒸发温度分别为50、-35。机房为单层独立建筑，建筑尺寸10.5m17m，面积为178.5 m2。2 冷库容量的确定2.1冷藏间容量的确定：冷藏库计算吨位可按下式进行，即根据冷藏库体积利用系数表表2-1 冷藏库体积利用系数表公称体积m 体积利用系数5001000 0.4010012000 0.50200110000 0.551000115000 0.6015000 0.62有100012002000 ，所以选取冷藏库体积利用系数=0.55查得金枪鱼的密度=470kg/m3则由式（2-1）：1200=V0.470.55，得公称体积
14、V=4642m。高度4.8米，得内净面积988，除以系数0.8得建筑面积1235，将冷藏间分为两间，得每间各617.5。进出货月台采用封闭式月台，温度控制在10，标高设为1.2m。长度取12m，宽度取9米，因冷藏容量988，货物装卸口取3个。入库缓温间同由式（2-1）根据48t入库缓温要求得50m建筑面积。2.2冻结间及冻结设备的确定：按照冻结能力的要求，拟采用速冻装置，速冻装置选用上虞市心业食品机械制造厂生产的型号为SLD-2000螺旋速冻机，该装置的工作能力为2000kg/h,可满足本设计20t/d的设计要求，产品规格见表2-2型号 L(m) L1(m) L2(m) W(m) H1(m)
15、H(m)SLD-2000 12.9 2.0 1.2 5.1 3.2 3.92. 3穿堂：，室温为10，。5.5m。2. 4月台：本设计为低温封闭式月台，室温为10，同系统提供冷量。本设计取站台宽度为8m；站台比地面高* MERGEFORMAT，本设计取为1.0m。同时站台上设有罩棚，罩棚挑出站台边缘1.2m。2.5建筑总平面图：库房设有封闭式月台2，粗加工间1，精加工间1，冻结间1，超低温冷藏间2，入库缓温间1，包装间1等冷间。超低温冷藏间及入库缓温间高度4.8m。建筑平面图如下所示：图2-13冷库耗冷量的计算3.1冷库维护结构的设计3.1.1围护结构传热系数的计算公式3.2围护结构传热系数的
16、计算保温层采用现场喷涂发泡聚氨酯的方法表3-1单位面积传入热量（w/）室内外温差t（） 8.1 9.3 10.5 11.6 12.880 0.10 0.12 0.13 0.15 0.1670 0.12 0.13 0.15 0.16 0.1960 0.14 0.15 0.17 0.20 0.2150 0.16 0.19 0.21 0.23 0.2640 0.21 0.23 0.27 0.29 0.3130 0.27 0.31 0.35 0.39 0.4320 0.41 0.47 0.53 0.58 0.653.2.1冷间屋顶维护结构及聚氨酯厚度确定（上至下）计算公式：超低温冷藏间屋顶硬质聚氨酯泡
17、沫塑料层厚度确定表3-2 冻藏间屋顶维护结构1序号材料厚度/m 传热系数/ 热阻R123.3 0.04320.1 1.55 0.06530.02 0.93 0.02240.002 0.11 0.01850.031 60.02 0.93 0.02270.1 1.55 0.06588 0.125总计 0.36冻结物冷藏间的温度为-45，室外温度为30，温差为75，温差修正为1q=11.6得=6.67-0.36=6.31已知聚氨酯保温板的热导率=0.031聚氨酯保温板的厚度=0.0316.31=195mm因此根据常用规格冷藏间屋顶需要喷200mm厚的聚氨酯泡沫；冻结物冷藏间屋顶传热系数校核表3-3
18、冻藏间屋顶维护结构序号材料厚度/m 传热系数/ 热阻R123 0.04320.1 1.55 0.06530.02 0.93 0.02240.002 0.11 0.01850.2 0.031 6.4560.02 0.93 0.02270.1 1.55 0.06588 0.125总计 6.81冷藏间屋顶传热系数K 0.15故设计合理。（2）精加工间硬质聚氨酯泡沫塑料层厚度的确定表3-4 入库缓温间屋顶维护结构5序号材料厚度/m 传热系数/ 热阻R123.3 0.04320.1 1.55 0.06530.02 0.93 0.02240.002 0.11 0.01850.031 60.02 0.93
19、0.02270.1 1.55 0.06588 0.125总计 0.36入库缓温间间的温度为-30，室外温度为30，温差为60q=11.6得=5.26-0.36=4.9已知聚氨酯保温板的热导率=0.031故聚氨酯保温板的厚度=0.0314.9=152mm因此根据常用规格冷藏间屋顶需要喷160mm厚的聚氨酯泡沫；入库缓温间屋顶传热系数校核表3-5 入库缓温间屋顶维护结构序号材料厚度/m 传热系数/ 热阻R123.3 0.04320.1 1.55 0.06530.02 0.93 0.02240.002 0.11 0.01850.16 0.031 5.1660.02 0.93 0.02270.1 1.
20、55 0.06588 0.125总计 5.52冷藏间屋顶传热系数K 0.18故设计合理。表3-6 各冷间屋顶围护结构聚氨酯泡沫塑料层厚度汇总表房间名称发泡厚度超低温冷藏间 200入库缓温间 1603.2.2外墙维护结构（外至内）表3-7 冷藏间外墙维护结构序号材料厚度/m 传热系数/ 热阻R123.3 0.04320.02 0.93 0.02230.24 0.87 0.3040.02 0.93 0.02250.002 0.11 0.01860.02 0.93 0.02270.19 0.031 6.1380.02 0.93 0.02298 0.125总热阻R6.704传热系数K0.15超低温冷藏
21、间的温度为-45，室外温度为30，温差为60q=11.6根据： 得故设计合理。表3-8 入库缓温间外墙维护结构序号材料厚度/m 传热系数/ 热阻R123.3 0.04320.02 0.93 0.02230.24 0.87 0.3040.02 0.93 0.02250.002 0.11 0.01860.02 0.93 0.02270.16 0.031 5.1680.02 0.93 0.02298 0.125总热阻R 5.46传热系数K 0.17入库缓温间的温度为-30，室外温度为30，温差60q=11.6根据： 得故设计合理。3.2.3内墙维护结表3-9 冻结物冷藏间-冻结物冷藏间内墙维护结构序
22、号材料厚度/m 传热系数/ 热阻R18 0.12520.02 0.93 0.02230.24 0.87 0.3040.02 0.93 0.02250.0080.1160.0800.03178 0.0730.1252.580.125总计冷藏间冷藏间内墙传热系数3.2470.31表3-10 入库缓温间-隧道机急冻间内墙维护结构序号材料厚度/m 传热系数/ 热阻R123 0.04320.02 0.93 0.02230.24 0.87 0.3040.02 0.93 0.0225 隔汽层 0.008 0.11 0.07360.02 0.93 0.02270.13 0.031 4.1980.02 0.93
23、 0.02298 0.125总计 4.82入库缓温间内墙传热系数 0.21表3-11 入库缓温间-低温穿堂间内墙维护结构序号材料厚度/m 传热系数/ 热阻R129 0.03420.02 0.93 0.02230.24 0.87 0.3040.02 0.93 0.0225 隔汽层 0.008 0.11 0.07360.02 0.93 0.02270.09 0.031 2.980.02 0.93 0.02298 0.125总计 3.52入库缓温间内墙传热系数 0.28表3-12冻结物冷藏间-低温穿堂内墙维护结构序号材料厚度/m 传热系数/ 热阻R129 0.03420.02 0.93 0.0223
24、0.24 0.87 0.3040.02 0.93 0.0225 隔汽层 0.008 0.11 0.07360.02 0.93 0.02270.13 0.031 4.1980.02 0.93 0.02298 0.125总计 4.81冻藏间内墙传热系数 0.21表3-13 冻结物冷藏间-粗加工间内墙维护结构序号材料厚度/m 传热系数/ 热阻R123 0.04320.02 0.93 0.02230.24 0.87 0.3040.02 0.93 0.0225 隔汽层 0.008 0.11 0.07360.02 0.93 0.02270.18 0.031 5.8180.02 0.93 0.02298 0
25、.125总计 6.44冻藏间内墙传热系数 0.16表3-14 冻结物冷藏间-低温封闭式出货月台内墙维护结构序号材料厚度/m 传热系数/ 热阻R129 0.03420.02 0.93 0.02230.24 0.87 0.3040.02 0.93 0.0225 隔汽层 0.008 0.11 0.07360.02 0.93 0.02270.09 0.031 4.1980.02 0.93 0.02298 0.125总计 4.81冻藏间内墙传热系数 0.213.2.4地坪结构（上至下）表3-15 冻结物冷藏间地坪维护结构序号材料厚度/m 传热系数/ 热阻R1 冷间内表面空气对流8 0.1252 钢筋混凝
26、土面层 0.12 1.55 0.083 水泥砂浆找平层 0.04 0.93 0.0434 聚氨酯氰凝防潮隔汽层 0.012 0.11 0.0115 硬质聚氨酯泡沫塑料 0.09 0.031 2.906 聚氨酯氰凝防潮隔汽层 0.012 0.11 0.0117 水泥砂浆找平层 0.02 0.93 0.0228 混凝土层 0.08 1.55 0.0529 干砂垫层（内埋通风管） 0.4 0.58 0.6910 混凝土基层 0.1 1.55 0.06511 3：7灰土垫层 0.1 1.18 0.08512 素土夯实总计 4.669冷藏间地坪传热系数 0.21表3-16 入库缓温间地坪维护结构序号材料
27、厚度/m 传热系数/ 热阻R1 冷间内表面空气对流8 0.1252 钢筋混凝土面层 0.12 1.55 0.083 水泥砂浆找平层 0.04 0.93 0.0434 聚氨酯氰凝防潮隔汽层 0.012 0.11 0.0115 硬质聚氨酯泡沫塑料 0.05 0.031 1.616 聚氨酯氰凝防潮隔汽层 0.012 0.11 0.0117 水泥砂浆找平层 0.02 0.93 0.0228 混凝土层 0.08 1.55 0.0529 干砂垫层（内埋通风管） 0.4 0.58 0.6910 混凝土基层 0.1 1.55 0.06511 3：7灰土垫层 0.1 1.18 0.08512 素土夯实总计 2.
28、89入库缓温间地坪传热系数 0.343.2.5传热系数汇总表3-17 传热系数汇总表（单位）冷间屋顶外墙内墙地坪冻结物冷藏间 0.15 0.15 0.31 0.21入库缓温间 0.18 0.20 / 0.34低温穿堂 0.53 0.56 / /封闭式月台 0.53 0.56 / /精加工间 0.52 0.55 / /入库缓温间-低温穿堂内墙 0.28入库缓温间-包装间 0.28冻结物冷藏间-低温穿堂（出货月台） 0.21冻结物冷藏间-粗加工间 0.16冻结物冷藏间-低温封闭式月台 0.21精加工间-粗加工间（隧道机急冻间） 0.64封闭式进货月台-粗加工间 0.643.3 各冷间面积3.3.1冷藏间的面积超低温冷藏间1、超低温冷藏间2连在一起，室温相同，且常年保持-45的库温，故算面积和围护结构耗冷量的时候可以当作一个整体计算。表3-18墙体方向长m 高/宽m 面积m2超低温冷藏间北外墙 48.2 4.8 238.56南内墙 48.2 4.8 238.56东外墙 24.85 4.8 119.
