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冷库设计
姓名张雪松
院系食品工程学院专业空调和制冷技术年级1302
学号20132976573 指导教师王明涛
2014年12月25日
课程设计成绩评定表
学院（公章）：学号：20132976573
目录
1设计任务说明 (1)
2制冷压缩机型号与数量的选择 (1)
3压缩机的选型计算 (3)
4冷凝器的选择计算 (4)
5蒸发器的选型 (5)
6膨胀阀的选择 (6)
6.1节流机构介绍 (6)
6.2节流机构的选型原则 (6)
6.3热力膨胀阀的选型计算 (6)
致谢 (7)
1设计任务说明
1.1设计对象
冷库设计
烟台市某冷库设计
1.2设计条件
已设计的冷库地点为烟台；制冷负荷总计：（100+10×N）kW，N是每位同学学号最未二位数；冷藏间温度为0℃，制冷剂：R22，当地湿球温度25.9℃。
2制冷压缩机型号与数量的选择
2.1确定机房总制冷量。
2.1.1总制冷量计算
由《制冷费装置设计》可知制冷量应与制冷装置的机械负荷相等或接近；故可知制冷量=制冷负荷：
由公式可知：
（100+10×N）kW 制冷量为830kW
2.2确定制冷系统设计工况
2.2.1制冷系统的设计工况
（1）蒸发温度的确定：
to=tn-(8~10)
tn—房间温度（冷间温度，库温），℃；t0蒸发温度
因此取t0=-10℃
（2）冷凝温度的确定：
蒸发式冷凝器：
tk=ts+(5~10)
ts夏季室外平均每年不保证50h的湿球温度；tk蒸发温度
因此tk=35
压缩机吸气温度：
对于氟利昂制冷系统，一定的吸气过热度可以提高循环的经济型，采用热力膨胀阀时，蒸发出口气体的过热度为3~8℃。单级压缩和双级压缩的高压吸气温度不应超过15℃，因此此处压缩机的吸气温度取-5℃。
过冷温度：
对于氟利昂制冷系统，一定的吸气过热度可以提高循环的经济型，采用热力膨胀阀时，蒸发出口气体的过热度为3~8℃。单级压缩和双级压缩的高压吸气温度不应超过
15℃，因此此处压缩机的吸气温度取-5℃。
3压缩机的选型计算
为使压缩机安全可靠和经济运行，当氟利昂制冷系统中冷凝压力与蒸发压力比值>10时，应采用双击压缩，经计算压力比＜10，故采用单级压缩。
按照压缩机的理论输气量选型，单级压缩制冷循环压焓图如图3-1所示.在选配压缩机时，压缩机制冷量应和计算所得的机械负荷Qj 相匹配。因此利用制冷应量和需冷的平衡关系，即可求出所需压缩机的理论输气量
0V V j
40V 1j t V )(q Q h h v Q q ηη=
-=
式中，Qj 为该蒸发温度系统的机械负荷（kw ）；v1为吸如气体的比体积（m³/h ）；h0为蒸发器出口的干饱和蒸汽的比焓（kj/m³）；h4为节流阀前后的制冷工质液体的比焓（kj/kg ）；
ηv 为压缩机的容积效率；qov 为单位容积制冷量（kj/m³）。
根据p~h 图可得h o =400kj/kg ；h 4=250kj/kg ；v 0=0.16kg/m³；h 2=440kj/kg ； h 1=405kj/kg ，
查有关资料输气系数为ηv =0.75，总效率ηe =0.78 qvt=（830*0.16）/(0.75*150)=1.18m3/s=4248m3/h
查生产厂家样本知，型号为 HLB32ⅢD 的螺杆式制冷机每台的理论输气量为5000m³/h ， 3台总输气量为 15000m³/h （ 4.17 m 3/s ） ，满足要求。 制冷剂的循环量为G t =ηv q Vt /v O =0.75*4.17/0.16=19.54kg/s 每台螺杆压缩机的轴功率为
Pe=ηv Vt/ηvv1*h2—h1/ηe ＝0.75*19.54*(440-405)/3*0.16*0.78=1369.9 kw 制冷压缩机配用的电动机功率为 P=（1.1~1.15）pe/ηd=1506~1575kw
查生产厂家样本知，型号为HLB32ⅢD 的螺杆机每台配置电动机功率为 1600kw ，满
足其最不利情况需求。
4冷凝器的选择计算
4.1确定冷凝器的类型
制冷装置中的冷凝器，根据冷却介质可以分和冷却方式的不同，可以分为空气冷却、水冷式和蒸发式三种类型。
根据烟台地区的地形特点和气候特点，选用空气冷却式冷凝器，以空气为介质，具有节约电能、安装维及修方便的特点。适用范围可以扩大到350kw以上的商用制冷装置。
4.2计算名义制冷量
Q=E1E2E3E4E5E6Q0
式中，Q为名义制冷量（kw）；Q0为设计工况制冷量（kw）；E1为取决于蒸发温度和t0和冷凝温度tk的修正系数，见表3—11；E2为压缩机型号修正系数，半封闭式压缩机取E2=1；E3为冷凝温度tk与空气入口温度t1之差△t的修正系数见表3—12；E4为制冷剂的修正系数，对于R22取1;E5为空气温度修正系数，见表3—14；E6为海拔高度修正系数，见表3-15。
3
6
根据给定的条件，查表可得E1=1.37,E2=1,E3=1,E4=1,E5=0.98,E6=1.04 代入式可得Q=1.37×1×1×1×0.98×1.04×830=1114.358
查相关资料，选择ARS-66A型空气冷却器3台，该冷却器名义工况为280kw，传热热面积260m³，满足要求。
5蒸发器的选型
5.1蒸发器选型的一般原则
1）所选用冷却设备的使用条件，应符合设备制造厂商提出的设备技术条件的要求。2）冷却间、冷却动物冷藏冷藏间的设备应采用空气冷却器。
3）包装间的冷却设备宜采用空气冷却器。
4）冻结物冷藏间的冷却设备，宜采用空气冷却器。当食品无良好包装时，可采用排管、墙排管。
5）对食品的冻结加工，应根据不同食品冻结工艺的要求，选用相应的冻结装置。
5.2蒸发器的选型
冷却空气的蒸发器
Q s=k s△t s A S
式中Q S----冷间冷却设备的负荷，即排管的热负荷W；
K s-----排管组的传热系数，W/(㎡.℃);
A s-----冷却排管的传热面积，㎡；
△t s ----冷间库温与冷却设备蒸发温度的计算温度差，℃。
