果蔬肉类45T冷库设计资料文档格式.docx
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G=
式中,,ρ——冷藏食品的密度,单位为kg/m3;
η——容积利用系数,土建冷库取0.4,装配式冷库取0.6;
G——冷藏库的储藏量,单位为kg;
V——冷藏库容积,单位为kg/m3;
根据上述公式可计算出冷库库容,详见表2-1所示。
表2-1:
库容
序号
名称
平均密度(kg.m3)
库容m3
库存量/吨
日进货量吨
1
冻牛肉
400
58.33
20
1.6
2
新鲜果、蔬
230
79.71
10
0.8
3
装箱鲜奶及鲜蛋
300-230
77.78
15
1.2
本冷库采用常见的装配式冷库库材库板选用聚氨酯硬质发泡,库门选用平移的,其型号、规格、厚度详见表2-2所示。
表2-2:
库板材料
型号
库体尺寸
库容/m3
库板厚度/mm
库门尺寸m
数量
ZL65S
8.1x3.6x2.6
65
150
0.8mx1.8m
1间
ZL-80S
9.9x3.6x2.6
80
100
2间
根据用户用途情况和实际的使用情况其库房的建造设计图如2-1所示。
图1-1冷库平面设计图
冷库建筑不同于一般建筑由于库内外的温差很大,它要求维护结构有较好的隔热性能,和严密的隔蒸汽性能,根据要求冷库结构气密处理情况如图2-2所示。
图2-1冷库结构气密处理示意图
三、库内外计算温度的确定
库内计算温度tn(即库温)是由食品冷加工工艺条件、食品种类、储藏期限及技术经济分析等确定的。
对于生鲜水果、蔬菜、鲜蛋、鱼、肉禽等食品库温个不相同,详细参数详见表2-1。
表3-1库内温度
冷间名称
室温/℃
相对湿度(%)
适用食品范围
设计温度(库温)
冷却物冷藏间
-2~0
0~-5
80~85
90-95
鲜蛋
乳制品
-2℃
0~+2
-1~+1
+2~+4
90~95
85~90
苹果、鸭梨等大白菜、葱头菠菜等
土豆、橘子、荔枝等
5℃
冻结物冷藏间
-15~-20
-18~-23
58~90
冻肉、禽、兔、等
冻鱼、冻虾等
-23℃
库外计算温度tw应考虑当地最恶劣气候条件时的温度,但也要考虑选用制冷设备的经济性,在计算时,应以国家有关冷库规范中查取的数据作为库外计算温度。
该冷库所在地是内蒙古,库外温度取28℃。
四、耗冷量计算
首先确定冷库所在地内蒙古的环境温度取28℃,并取库板外壁的对流换热系数为8W/(㎡•K)。
库内因准备采用冷风机作蒸发器,取对流换热系数为23W/(㎡•K),高温库板厚δ=100mm,低温库板厚150mm,传热系数λ=0.027W/(m•K),则库板综合传热系数为
=0.27W/(㎡•K)
则低温库外表面温度
℃
内蒙古的相对湿度最高取为64%,则可查得露点温度为20.5℃,则外表面温度确定高于露点温度。
同样计算高温库外表面温度为
同样高于露点温度。
1.维护结构传热计算
因为冷库准备顶上设凉棚,四周设遮阳,所以计算时可以不考虑太阳辐射热引起的渗入热量。
渗入热量仅为库内外温差渗入的热量。
冷藏库渗入热计算式:
式中,
——库外计算温度,对呼和浩特地区,根据冷库设计规范取=28℃;
——库内设计温度,5℃
——冷藏库的总面积,因冷藏库有一内墙与蛋乳类高温冷藏库相邻,可略去它的传热量。
果蔬、蛋乳和肉类的三个冷藏库的传热计算分别见表4-1、4-2、4-3
表4-1果蔬高温冷藏的传热计算
项目
前板面积
左侧面积
右侧面积
后板面积
顶板面积
底板面积
总传热量
板面积/m3
9.36
25.74
35.64
温差/℃
23
传热系数/w/(㎡.k)
0.27
换热量/w
58.13
159.84
221.32
718.74
表4-2蛋乳高温冷藏库的传热计算
30
-24
75.82
208.50
-159.85
288.68
777.65
表4-3肉类低温冷藏库的传热计算
21.06
29.16
51
24
128.88
130.78
289.99
401.53
1481.59
总的渗入热为781.74+777.65+1481.59=2977.98W≈3.0KW。
2.食品传热计算
传热计算式:
/3600
式中,
——冷库存储量,单位为kg/d;
——食品进冷库时的比焓;
——食品降温后的比焓。
将相关数据代入计算式,结果如表4-4。
表4-4食品传热计算
库名
日进货量(kg/d)
进库焓(kj/kg)
冷冻后焓(kj/kg)
食品热/kw
果蔬库
1600
290
2.03
蛋乳库
800
385
252
1.23
肉类库
1200
342
4.6
4.68
3.食品呼吸热计算
食品呼吸热公式:
(mz-m)φ2
式中:
φ1---货物冷却初始温度
φ2---货物冷却终止温度
m----冷却物冷藏间的冷藏质量
Mz---冷藏物的日进货量
将相关数据代入计算式,得出结果如表4-5。
果蔬名称
库容/吨
初始温度
终止温度
呼吸热/kw
苹果
5
3.07
马铃薯
1.35
4换气热
对于蔬菜、水果和蛋类的冷藏库,需要定时换气,现认为每天换气次数为3次,则换气热(单位为KW)为
——冷藏库的容积,单位为m³
;
——冷藏库每昼夜所需的换气次数,取3次;
——冷藏库空气的密度,单位为kg/
——库外新鲜空气比焓,单位为kj/kg,按规定应采用夏季通风温度、相对湿度时的比焓;
——冷藏库中空气的比焓,单位为kj/kg。
计算结果见表4-6。
表4-6换气次数计算结果
库内容积/m³
空气密度/(kg/m³
)
库内空气质量/kg
换气次数
室外空气/焓(kj/jg)
冷却后空气焓/(kj/kg)
换气热/kw
1.15
55.2
112.7
19
0.30
65.55
0.29
总的换气次热
=0.30+0.29=0.59KW
5.操作热计算
对于操作热,包括动力热量、照明热、工人操作热量和开门渗入热,由于冷库系统还没有选配,因此很难确定其相关的数据,因此采用近似算法,即
这里取=0.4×
(2.95+0.59)=3.54KW。
总的传热计算见下表4-7
表4-7总的热流量计算
tm
t0
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
ΣQ
果蔬冷藏库
28
0.72
1.12
1.00
1.67
5.8
蛋类冷藏库
-2
0.78
1..27
0.75
4.9
肉类冷藏库
-23
1.45
4.37
1.27
8.4
6.冷却设备负荷和机械负荷计算
冷藏库冷却设备负荷的计算式:
QS=P(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5)
——安全系数,=1.1~1.5。
,这里确定安全系数为1.2。
机械负荷计算式:
——维护结构渗入热季节修正系数,取1;
——食品热折减系数,通常冷却物冷藏间取0.3~0.6,冻结物冷藏间取0.5~0.8,这里的3个冷库全部取0.6;
——同期换气系数,宜取0.5~1.0(一般每日换气次数越多取值越小),这里取0.8;
——冷间操作热折算系数,对于只有一个库房的取1,2~4个库房的取0.5,5个库房以上的取0.4,这里只有3个库房,取0.5;
——制冷装置和管道等冷损耗补偿系数,直接冷却系统=1.07,间接冷却系统=1.12,这里取1.07。
冷却设备负荷计算结果将作为冷却设备(冷风机)的心中依据,机械负荷将作为压缩冷凝机组的选择依据,
计算结果如表4-8所示。
表4-8冷却负荷和机械负荷的计算汇总
QS
QJ
汇总
5.15
9.53
蛋乳冷藏库
4.38
7.59
19.1KW
17.12KW
五、制冷设备的选型
1.冷却设备的选型
本冷库的三个库房都选择冷风机为冷却设备。
现已计算出三个冷库的冷却设备负荷分
别为:
果蔬库5.8KW,蛋乳库4.9KW,肉类库8.4KW。
根据冷却设备负荷选择长沙冰利制冷设备有限公司生产的DL和DD系列风机。
果蔬库选择DL-3.2/15型号的风机一台(额定制冷量3.2KW),蛋乳库选择DL-3.2/15型号的风机一台(额定制冷量3.2KW),,肉类库选择DD-7.4/40型号
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