課程設(shè)計(jì)論文煙臺(tái)市某冷庫(kù)設(shè)計(jì)

1、設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)題目 煙臺(tái)市某冷庫(kù)設(shè)計(jì)煙臺(tái)市某冷庫(kù)設(shè)計(jì)姓名院系食品工程學(xué)院食品工程學(xué)院專業(yè)制冷與空調(diào)技術(shù)制冷與空調(diào)技術(shù)年級(jí)13011301學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師 2015 年 10 月 22 日 目 錄1 1設(shè)計(jì)條件設(shè)計(jì)條件12 2制冷壓縮機(jī)型號(hào)與數(shù)量的選擇制冷壓縮機(jī)型號(hào)與數(shù)量的選擇.12.1 確定機(jī)房總制冷量.12.2 確定制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)工況.12.2.1 蒸發(fā)溫度.1 2.2.2 冷凝溫度.1 2.2.3 吸氣溫度2 2.2.4 排氣溫度22.3 將設(shè)計(jì)工況制冷循環(huán)表示在 lgph 圖.2 2.4 將設(shè)計(jì)工況制冷量換算成標(biāo)準(zhǔn)工況（或制冷工況）相應(yīng)制冷量，選擇確定制冷壓縮機(jī)的類型、型號(hào)、臺(tái)數(shù)2 2.4.1

2、確定標(biāo)準(zhǔn)工況下的制冷量3 2.4.2 壓縮機(jī)的選型33 3冷凝器的選擇計(jì)算冷凝器的選擇計(jì)算.33.1確定冷凝器的熱負(fù)荷.33.2確定冷凝器的形式.33.3計(jì)算冷凝器所需換熱面積，選擇冷凝器臺(tái)數(shù).44 4蒸發(fā)器的選擇計(jì)算蒸發(fā)器的選擇計(jì)算.54.1確定蒸發(fā)器的形式.54.2計(jì)算蒸發(fā)器的換熱面積，選定蒸發(fā)器臺(tái)數(shù).55 5膨脹閥的選擇計(jì)算膨脹閥的選擇計(jì)算.55.1確定膨脹閥型式55.1 .1 確定閥兩端的壓力差65.1.2 確定膨脹閥的形式.65.2計(jì)算確定膨脹閥規(guī)格.66 6其他輔助設(shè)備的選擇其他輔助設(shè)備的選擇.66.1制冷劑的凈化與安全設(shè)備.66.2制冷劑的分離.66.2.1潤(rùn)滑油的分離與收集設(shè)備

3、.6參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) .71、設(shè)計(jì)條件冷庫(kù)間主要儲(chǔ)存水果、蔬菜等，冷藏間的溫度為 t0=0oc，選用的制冷劑為 r717設(shè)計(jì)地點(diǎn):煙臺(tái)市某冷庫(kù) 采用煙臺(tái)市室外氣象資料：東經(jīng) 3732，北緯 12124，海拔 46.7 米室外計(jì)算溫度：夏季通風(fēng) 27，夏季空氣調(diào)節(jié)日平均 29室外計(jì)算相對(duì)濕度：最熱月月平均 81，夏季通風(fēng) 742、制冷壓縮機(jī)型號(hào)與數(shù)量的選擇2.1 確定機(jī)房總制冷量已知冷庫(kù)間主要儲(chǔ)存水果、蔬菜等，冷藏間的溫度為t0=0 攝氏度，選用的制冷劑為 r717，并且制冷負(fù)荷總計(jì)為 100+10*6=160 kw2.2 確定制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)工況r717 制冷系統(tǒng)中冷凝壓力與蒸發(fā)壓力的比值 pk/

4、po8，因此，為使壓縮機(jī)安全、可靠和經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行應(yīng)采用單級(jí)壓縮。根據(jù)所儲(chǔ)存的物質(zhì)，所需要的溫度范圍，選用全封閉型活塞式壓縮機(jī)。2.2.1 蒸發(fā)溫度根據(jù)儲(chǔ)存物品的種類、冷藏工藝的需要和對(duì)冷間溫、濕度的要求，確定合理的計(jì)算溫差，從而確定蒸發(fā)溫度。對(duì)于直接冷卻系統(tǒng)， 則 t0=tn -（810） （申江 主編 制冷裝置設(shè)計(jì) 84 頁(yè) 3-2）因此，蒸發(fā)溫度為t0=0-10=-10oc根據(jù) r717 的熱力性質(zhì)查得 po=0.291mp2.2.2 冷凝溫度冷凝溫度與冷凝器的形式、冷卻方式、冷卻介質(zhì)的溫度等有關(guān)，采用水冷式冷凝器時(shí)，冷凝溫度tk=（tz1+tz2）/2+（57） 式中tz1、tz2 為冷凝

5、器冷卻水的進(jìn)口溫度和出口溫度。立式冷凝器的溫差tz=1.53oc ，臥式殼管式冷凝器溫差tz=46oc . 蒸發(fā)式冷凝器的冷凝溫度tk按下式計(jì)算tk=ts+（510）式中，ts為夏季室外平均每年不保證 50h 的濕球溫度。 由煙臺(tái)地區(qū)氣象條件查得ts=25.9 oc即冷凝溫度tk=30oc冷凝壓力 pk=1.169 mppk/po8，因此選用單級(jí)壓縮機(jī)。2.2.3 吸氣溫度 查（申江 主編 制冷裝置設(shè)計(jì) 85 頁(yè) ）表 3-2 得在蒸發(fā)溫度為-10 oc 時(shí)，吸氣溫度為-7 oc。2.2.4 排氣溫度由工程熱力學(xué)可得，排氣溫度可有下式求得 trp =tx（pp/px）n-1/x式中，tx、tr

6、p表示壓縮機(jī)吸、排氣絕對(duì)溫度（k） pp、px表示壓縮機(jī)吸、排氣壓力（kp） x 表示制冷劑的等熵指數(shù)。 而，在實(shí)際情況中可查氨壓縮機(jī)排氣溫度表，得在蒸發(fā)溫度為-10oc，冷凝溫度在 30 oc 時(shí)，排氣溫度為 98oc.2.3 將設(shè)計(jì)工況制冷循環(huán)表示在 lgph 圖已知盤管氨液出口處端溫度差t3=3oc 管路有害過(guò)熱t(yī)1=5oc，氨允許的過(guò)熱度 3 oc據(jù)工程熱力學(xué)讀出 r717 的壓-焓圖各點(diǎn)的設(shè)計(jì)工況參數(shù)為h1=1445.22 kj/kgh1=1445.20 kj/kgs1=5.8125 kj/（kg.k）h2=1486.14h3=341.769 kj/kg=h4h3=327.284 k

7、j/kg=h4 2.4 將設(shè)計(jì)工況制冷量換算成標(biāo)準(zhǔn)工況（或制冷工況）相應(yīng)制冷量，選擇確定制冷壓縮機(jī)的類型、型號(hào)、臺(tái)數(shù)，并校核壓縮機(jī)配套電機(jī)的功率2.4.1 確定標(biāo)準(zhǔn)工況下的制冷量 當(dāng)已知活塞壓縮制冷機(jī)標(biāo)準(zhǔn)工況下的制冷量 q0可按下式換算：q=k1 q0根據(jù)冷凝溫度和蒸發(fā)溫度 查（馬國(guó)遠(yuǎn) 主編 制冷壓縮機(jī)及其應(yīng)用 171 頁(yè) 表 7-1）得立式和 v 型氨壓縮機(jī)制冷量換算系數(shù) k1=1.28 即，q0=q/ k1=160kw/1.28=125kw 2.4.2 壓縮機(jī)的選型根據(jù)冷藏間機(jī)械負(fù)荷 j= q0=125kw 制冷劑 r717已知壓縮機(jī)標(biāo)況下的制冷量，根據(jù)壓縮機(jī)產(chǎn)品樣本提供的技術(shù)數(shù)據(jù)，選配適

8、用的制冷壓縮機(jī)型號(hào)為 2av12.5 型，其單臺(tái)制冷量 61kw,單級(jí)壓縮機(jī)軸功率 18.2kw，氣缸直徑 125選用 3 臺(tái)煙臺(tái)冷凍機(jī)總廠 125 系列單級(jí)活塞式制冷壓縮機(jī)3、 冷凝器的選擇計(jì)算3.1 確定冷凝器的熱負(fù)荷 冷凝器的熱負(fù)荷等于壓縮機(jī)的功率加制冷量。即，qk=18.2*3+125=179.6kw3.2 確定冷凝器的型式根據(jù)制冷工質(zhì)及冷卻劑供應(yīng)條件確定冷凝器的型式。在 r717 制冷系統(tǒng)中，常采用臥式殼管式冷凝器，它結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。資料如下：3.3 計(jì)算冷凝器所需換熱面積，選擇冷凝器臺(tái)數(shù)冷凝器所需的換熱面積 依據(jù) ak=qk/ktm 其中冷凝器的熱負(fù)荷 qk等于壓縮機(jī).的功率

9、加制冷量。tm取 4oc ，k 取 700w/（m2* oc） .即 ak=qk/ktm=179.6*103/700*4=65 m2 .按選定壓縮機(jī)的數(shù)目確定每臺(tái)冷凝器的實(shí)需冷凝面積 ak/n，n 為冷凝器的臺(tái)數(shù)。即，選用 4 臺(tái)冷凝器。lna-70 型立式冷凝器4 蒸發(fā)器的選擇計(jì)算4.1 確定蒸發(fā)器的型式蒸發(fā)器型式的選擇根據(jù)冷卻對(duì)象和冷卻方式的要求確定，保證運(yùn)行安全可靠性、經(jīng)濟(jì)高效節(jié)能和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。本設(shè)計(jì)中，采用臥式殼管式蒸發(fā)器。4.2 計(jì)算蒸發(fā)器的換熱面積，選定蒸發(fā)器臺(tái)數(shù)蒸發(fā)器傳熱面積的計(jì)算，a0=q0/ktm其中冷凝器的熱負(fù)荷 qo等于設(shè)計(jì)工況 .下的制冷量。tm取 5oc ，k 取

10、450w/（m2* oc） .a0=q0/ktm=160*103/450*5=72 m2.按選定壓縮機(jī)的數(shù)目確定每臺(tái)蒸發(fā)器的實(shí)需蒸發(fā)面積 ao/n，n 為蒸發(fā)器的臺(tái)數(shù)。即，選用 4 臺(tái)蒸發(fā)器。5、 膨脹閥的選擇計(jì)算5.1 確定膨脹閥型式膨脹閥是制冷系統(tǒng)的四大組件之一，是調(diào)節(jié)和控制制冷劑流量和壓力進(jìn)入蒸發(fā)器的重要裝置，也是高低壓側(cè)的“分界線” 。膨脹閥是節(jié)流裝置的一種，節(jié)流裝置的種類很多，根據(jù)他們的應(yīng)用范圍，可分為以下五種類型。（1）手動(dòng)膨脹閥，用于工業(yè)用的制冷裝置。（2）熱力膨脹閥，用于工業(yè)、商業(yè)和空氣調(diào)節(jié)裝置。（3）電子膨脹閥，用途與熱力膨脹閥相同。（4）毛細(xì)管，用于家用制冷裝置。（5）浮球

11、調(diào)節(jié)閥，用于工業(yè)、商業(yè)和生活用調(diào)節(jié)裝置。5.1 .1 確定閥兩端的壓力差p=pk-pi-po(kpa) (1)式中：pk冷凝壓力，kpa，pi為 p1p2p3p4（p1為液體管路阻力損失；p2為彎頭、閥件等得阻力損失；p3為液體管升高得壓力損失，p3h；p4為分液頭及分液毛細(xì)管得阻力損失，通常各為 0.5bar）; po蒸發(fā)壓力，kpa。即 p=1.169-0.236=0.933mp5.1.2 確定膨脹閥的形式選擇內(nèi)平衡還是外平衡，由蒸發(fā)器中的壓力降而定對(duì) r717 系統(tǒng)，當(dāng)壓力降超過(guò)相應(yīng)蒸發(fā)溫度 1，均宜采用外平衡式熱力膨脹閥。5.2 計(jì)算確定膨脹閥的規(guī)格蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度范圍：-8 oc -

12、10oc 最大 制冷量：160kw熱力膨脹閥進(jìn)出口的壓力差：p=0.933mp熱力膨脹閥采用外平衡式因此，查得膨脹閥的規(guī)格為：bae2hac6、其他輔助設(shè)備的選擇6.1 制冷劑的凈化與安全設(shè)備氨用過(guò)濾器一般由 23 層網(wǎng)孔為 0.4mm 的鋼絲網(wǎng)制成。在制冷設(shè)備中氨液過(guò)濾器裝設(shè)在浮球閥、節(jié)流閥和電磁閥前的輸液管道中。氨氣過(guò)濾器裝在壓縮機(jī)吸氣管道上，防止氨中的機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入壓縮機(jī)氣缸。安裝緊急泄氨器。制冷系統(tǒng)中充裝的氨較多時(shí)，一般應(yīng)設(shè)置緊急泄氨器，以便在緊急情況下，例如發(fā)生火災(zāi)時(shí)，迅速將液氨放掉，以保護(hù)設(shè)備和人身安全。6.2 制冷劑的分離 空氣分離器，空氣分離器的作用是把冷凝器中的不凝氣和儲(chǔ)氨器中

13、的混合氣排出系統(tǒng)并把潔凈的氨氣重新凈化回收到低壓系統(tǒng)，提高冷凝器的傳熱效果，避免壓縮機(jī)出口壓力和溫度的升高，保證系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行及減少電耗。6.3 潤(rùn)滑油的分離與收集設(shè)備洗滌式油分離器是氨制冷系統(tǒng)中常用的油分離器，能分離出 80%85%左右的油量。在洗滌式油分離器中，氨液的洗滌冷卻作用是主要的，因此設(shè)計(jì)施工和操作中必須使氨液液面高出進(jìn)氣口底部 125150mm，以保證氨油混合的過(guò)熱蒸汽與氨液有較好接觸。安裝時(shí)冷凝器的出液管應(yīng)高于分離器進(jìn)液管 200300mm，其連接形式應(yīng)從冷凝器出液管的底部接出。集油器是氨制冷系統(tǒng)中收集從油分離器、冷凝器、儲(chǔ)液器、中間冷卻器、蒸發(fā)器和排液桶等設(shè)備放出的潤(rùn)滑油的設(shè)備。集油器在氨制冷系統(tǒng)中的設(shè)置應(yīng)根據(jù)潤(rùn)滑油排放安全、方便的原則。高壓部分的集油器一般放置于放油頻繁的油分離器附近，低壓部分的集油器設(shè)置在設(shè)備間低壓循環(huán)儲(chǔ)液器和排液桶附近。參考文獻(xiàn)