冷庫耗冷量計(jì)算

冷庫耗冷量計(jì)算1冷庫的原始條件該冷庫是一個(gè)單層300t生產(chǎn)性冷庫，主要凍結(jié)并儲存蔬菜。采用磚墻、鋼筋混凝土梁、柱和板建成。隔熱層外墻和屋頂采用聚苯乙烯泡沫塑料，凍結(jié)間內(nèi)墻貼軟木，地坪采用爐渣。該冷庫主要包括凍結(jié)間、凍結(jié)物冷藏間兩大部分，其主要加工環(huán)節(jié)為：鮮蔬菜進(jìn)入凍結(jié)間凍結(jié)，蔬菜溫度降至要求溫度后進(jìn)入凍結(jié)物冷藏間冷藏。其設(shè)計(jì)條件如下：（1）氣象和水文資料石家莊夏季室外計(jì)算溫度為+30℃，相對濕度為75%。（2）生產(chǎn)能力冷藏容量為300t，凍結(jié)能力為1.5t/h，每天兩班，每班8h。（3）制冷系統(tǒng)采用氨直接蒸發(fā)制冷系統(tǒng)，凍結(jié)物冷藏間溫度為-18℃，凍結(jié)間溫度為-23℃。2冷庫容積計(jì)算冷庫計(jì)算噸位計(jì)算公式:（2-1）G_（2-1）—1000式中：G—冷庫計(jì)算噸位（t）；V—冷間公稱容積（m3）；n—容積利用系數(shù);P一食品計(jì)算密度（kg/m3）；凍結(jié)間的凍結(jié)能力1.5t/h,凍好一批需要8h，每天凍結(jié)2批，由此可知凍結(jié)間一次要容納12t，根據(jù)表1-6查得蔬菜的密度為230kg/m3,根據(jù)表1-8查得n=0.55,根據(jù)公式（2-1）得：凍結(jié)間：V=1000G=一1000.2一m3=118.58m3。pn 230x0.55x0.8取單層冷庫凈高為4.8米，則庫房面積A=11858m2=24.7m2,故庫房公稱體4.8積定義為7x4x4.8=134.4m3。根據(jù)表查得蔬菜的密度為230kg/m3,根據(jù)表查得n=0.55,根據(jù)公式得：凍結(jié)物冷藏間：V=100竺=1000X300m3=2964.43m3。pn230x0.55x0.8296443 …、、取單層冷庫凈高為4.8米，則庫房面積A=.3m2=617.59m2，故庫房.8公稱體積定義為38x18x4.8=3283.2m3。3冷庫圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)計(jì)算3.1冷庫維護(hù)結(jié)構(gòu)的組成主要計(jì)算外墻、內(nèi)墻，閣樓層和地坪的傳熱系數(shù)，熱阻計(jì)算公式為：Ri=8/入R=1/a傳熱系數(shù)K的計(jì)算公式為：K= ~T——+―^+―++——a九九a式中：九，一冷間維護(hù)結(jié)構(gòu)中各層建筑材料或隔熱材料的熱導(dǎo)率［W/(m2?℃)］。8,一冷間維護(hù)結(jié)構(gòu)中各層建筑材料或隔熱材料的厚度(m)。a「an—分別是維護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)和內(nèi)側(cè)的傳熱系數(shù)［W/(m2?℃)］。對于凍結(jié)間的外墻，根據(jù)資料得知對于墻面的對流換熱系數(shù)a，外墻表面aw取23W/(m2K)，內(nèi)墻表面an取29W/(m2?K)，則凍結(jié)間圍護(hù)結(jié)構(gòu)及其傳熱系數(shù)的計(jì)算見下表：表3-1凍結(jié)間外墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)及其傳熱系數(shù)計(jì)算表結(jié)構(gòu)層次8/m九W/(m2-K)R=8-九(m2?K)/W1外墻外表面空氣熱阻0.043220厚水泥沙漿抹面0.020.930.0223360厚預(yù)制混凝土磚墻0.360.810.444420厚水泥沙漿抹面0.020.930.0225冷底子油一道0106二氈三油0.0100.250.0407聚苯乙烯泡沫塑料0.300.0466.5228混凝土板0.061.550.0399外墻內(nèi)表面空氣熱阻0.034總熱阻R07.166

傳熱系數(shù)K 0.140對于凍結(jié)間的屋頂，根據(jù)表得知對于屋頂面的對流換熱系數(shù)a,屋頂外表面aw取23W/(m2K)，屋頂內(nèi)表面an取29W/(m2?K)，則凍結(jié)間屋頂結(jié)構(gòu)及其傳熱系數(shù)的計(jì)算見下表：表3-2凍結(jié)間屋頂結(jié)構(gòu)及其傳熱系數(shù)計(jì)算表結(jié)構(gòu)層次5.m九W/(m2-K)R=5."九(m2?K)/W1屋頂外表面空氣熱阻0.043240厚預(yù)制混凝土板0.041.550.0263二氈三油0.010.250.04420厚水泥沙漿抹面0.020.930.022560厚鋼筋混凝土屋蓋0.061.550.0396聚苯乙烯泡沫塑料0.310.0466.7397250厚鋼筋混凝土0.251.550.1618內(nèi)墻內(nèi)表面空氣熱阻0.034總熱阻7.104傳熱系數(shù)K0.141對于凍結(jié)間的地坪，根據(jù)表得知對于地坪面的對流換熱系數(shù)a為29W/(m2K)，則凍結(jié)間地坪的結(jié)構(gòu)及其傳熱系數(shù)的計(jì)算見下表：表3-3凍結(jié)間地坪結(jié)構(gòu)及其傳熱系數(shù)計(jì)算表結(jié)構(gòu)層次5.m九W/(m2-K)R=5.?入(m2-K)/W160厚細(xì)石鋼筋混凝土面層0.061.350.044215厚水泥沙漿抹面0.0150.80.0193一氈二油0.0050.250.021420厚水泥沙漿抹面0.020.80.025550厚爐渣預(yù)制塊0.050.350.1436600厚爐渣層0.60.282.143715厚水泥砂漿保護(hù)層0.0150.800.0198二氈三油0.0100.250.042920厚水泥砂漿抹面層0.020.80.0251053厚單層紅磚干鋪0.0530.70.07611400厚干沙墊層0.40.50.80012150厚3:7灰土墊層0.150.3450.43513100厚碎石灌50號水泥漿0.100.60.167內(nèi)表面空氣熱阻1/an0.035總熱阻3.994傳熱系數(shù)K0.250

對于凍結(jié)物冷藏間的外墻，查資料得知對于墻面的對流換熱系數(shù)a,外墻表面a取23W/(m2K)，內(nèi)墻表面a取12W/(m2?K)，則凍結(jié)物冷藏間外墻的結(jié)構(gòu)及其傳熱系數(shù)的計(jì)算見下表：表3-4凍結(jié)物冷藏間外墻的結(jié)構(gòu)及其傳熱系數(shù)計(jì)算表結(jié)構(gòu)層次5.m九W/(m2-K)R=5九(m2?K)/W1外墻外表面空氣熱阻0.043220厚水泥沙漿抹面0.020.930.0223360厚預(yù)制混凝土磚墻0.360.810.444420厚水泥沙漿抹面0.020.930.0225冷底子油一道0106二氈三油0.0100.250.0407聚苯乙烯泡沫塑料0.300.0464.3488混凝土板0.061.550.0399外墻內(nèi)表面空氣熱阻0.083總熱阻5.041傳熱系數(shù)K0.198對于凍結(jié)物冷藏間的屋頂，根據(jù)查資料得知對于屋頂面的對流換熱系數(shù)a，屋頂外表面a取23W/(m2?K)，屋頂內(nèi)表面a取12W/(m2?K)，則凍結(jié)物冷藏間屋頂結(jié)構(gòu)及其傳熱系數(shù)的計(jì)算見下表：表3-5凍結(jié)物冷藏間屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)及其傳熱系數(shù)計(jì)算表結(jié)構(gòu)層次5.m九W/(m2-K)R=5."九(m2?K)/W1屋頂外表面空氣熱阻0.043240厚預(yù)制混凝土板0.041.550.0263二氈三油0.0100.250.040420厚水泥沙漿抹面0.020.930.022560厚鋼筋混凝土屋蓋0.061.550.0396聚苯乙烯泡沫塑料0.250.0465.4357250厚鋼筋混凝土0.251.550.1618內(nèi)墻內(nèi)表面空氣熱阻0.083總熱阻5.849傳熱系數(shù)K0.171對于凍結(jié)物冷藏間的地坪，根據(jù)查資料得知對于地坪面的對流換熱系數(shù)a為12W/(m2K)，則凍結(jié)物冷藏間地坪的結(jié)構(gòu)及其傳熱系數(shù)的計(jì)算見下表:

表3-6凍結(jié)物儲藏間地坪結(jié)構(gòu)及其傳熱系數(shù)計(jì)算表結(jié)構(gòu)層次6'm九W/(m2-K)R=6以(m2?K)/W160厚細(xì)石鋼筋混凝土面層0.061.350.044215厚水泥沙漿抹面0.0150.80.0193一氈二油0.0050.250.021420厚水泥沙漿抹面0.020.80.025550厚爐渣預(yù)制塊0.050.350.1436400厚爐渣層0.40.281.429715厚水泥砂漿保護(hù)層0.0150.800.0198二氈三油0.0100.250.042920厚水泥砂漿抹面層0.020.80.0251053厚單層紅磚干鋪0.0530.70.07611400厚干沙墊層0.40.50.80012150厚3:7灰土墊層0.150.3450.43513100厚碎石灌50號水泥砂漿0.100.60.167內(nèi)表面空氣熱阻1/an0.083總熱阻3.328傳熱系數(shù)K0.3003.2維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱面積F的確定維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱面積的計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定：屋面、地面和外墻的長度應(yīng)該自外墻外表面至外墻外表面或外墻外表面至內(nèi)墻中或內(nèi)墻中至內(nèi)墻中計(jì)算；樓板和內(nèi)墻長、寬度應(yīng)自外墻內(nèi)表面至外墻內(nèi)表面或外墻內(nèi)表面至內(nèi)墻中或內(nèi)墻中至內(nèi)墻中計(jì)算；外墻的高度：地下室或底層，應(yīng)自地坪的隔熱層下表面至上層樓面計(jì)算；內(nèi)墻的高度:地下室或底層和中間層，應(yīng)自該層地面、樓面至上層樓面計(jì)算；頂層應(yīng)自該層樓面至頂部隔熱層下表面計(jì)算。冷庫圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱面積如下表：表3-7凍結(jié)間圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱面積表墻體方向傳熱面積長/m寬/m面積f/m南墻8.545.4946.88北墻8.545.4946.88東墻5.545.4930.41西墻5.545.4930.41屋頂7.004.0028.00地坪7.004.0028.0

表3-8凍結(jié)物冷藏間圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱面積表墻體方向傳熱面積長/m寬/m面積F/m2南墻39.345.43213.62北墻39.345.43213.62東墻19.345.43105.02西墻19.345.43105.02屋頂38.0018.00684.00地坪38.0018.00684.004冷負(fù)荷計(jì)算維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱引起的耗冷量Q1Q=KFa(t-1)式中：K—維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)［W/（m2?℃）］式中：K—維護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)溫差修正系數(shù)；t—維護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)計(jì)算溫度（℃）；wtn—維護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)計(jì)算溫度（℃）。表4-1a凍結(jié)間Q1的計(jì)算表冷間序號墻體方向計(jì)算公式:Q=KFa?（t-1）wntwtnQW南墻0.140x46.88x1.05x[30-(-23)]30-23364.101北墻0.140x46.88x1x[30-(-23)]30-23346.763東墻0.140x30.41x1.05x[30-(-23)]30-23236.198凍結(jié)間西墻0.140x30.41x1x[30-(-23)]30-23224.950屋頂0.141x28x1.2x[30-(-23)]30-23250.817地坪0.250x28x0.2x[30-(-23)]30-2374.311此間合計(jì)1497.140表4-1b凍結(jié)物冷藏間Q1的計(jì)算表冷間序號墻體方向計(jì)算公式:Q=KFa?（t-1）wntwtnQW南墻0.198x213.62x1.05x[30-(-18)]30-182111.029北墻0.198x213.62x1.05x[30-(-18)]30-182111.029凍結(jié)物冷藏間東墻0.198x105.02x1.05x[30-(-18)]30-181037.805西墻0.198x105.02x1.05x[30-(-18)]30-181037.805屋頂0.171x684x1.2x[30-(-18)]30-186735.921地坪0.300x684x0.2x[30-(-18)]30-186735.921此間合計(jì)15006.666

食品冷加工耗冷量Q2的計(jì)算根據(jù)貨物放熱量計(jì)算公式如下:=Q2a=Q2a+Q2廣G(h—h)-~T2GB(t—t)c

+ 1 2-bT式中：Q2a—貨物熱量（W）；Q2b一包裝材料和運(yùn)載工具的熱量（W）；G—冷間的每日進(jìn)貨量（kg）；h1一貨物進(jìn)入冷間初始溫度時(shí)的比焓（kJ/kg）；h2—貨物在冷間內(nèi)終止降溫時(shí)的比焓（kJ/kg）；T一貨物冷卻時(shí)間（h），對冷藏間取24h，對冷卻間、凍結(jié)間取設(shè)計(jì)冷加工時(shí)間；B一貨物包裝材料或運(yùn)載工具重量系數(shù)；Cb一貨物包裝材料或運(yùn)載工具的比熱容［kJ/（kg?℃）］；t一貨物包裝材料或運(yùn)載工具進(jìn)入冷間時(shí)的溫度（℃）；112一貨物包裝材料在冷間內(nèi)終止降溫時(shí)的溫度，一般為該冷間的設(shè)計(jì)溫度（℃）。由于冷藏間屬于生產(chǎn)性冷庫，進(jìn)入冷藏間儲存時(shí)的耗冷量，要按每晝夜凍結(jié)能力計(jì)算。該庫有一間凍結(jié)間，凍結(jié)能力為1.5t/h，凍結(jié)一批需要8h，每天凍結(jié)2批，則冷藏間進(jìn)貨量為24〃日。凍結(jié)間：食品在凍結(jié)間的溫度按+30℃計(jì)算，經(jīng)過8h以后的溫度為-15℃。食品的凍結(jié)加工量為240日，即G=24000kg/d。食品在凍結(jié)前后的焓值查表得:h1=384.8kJ/kg,h2=17.2kJ/kg,T=16h,Cb查表得2.51,B查表得0.35，則Q2=G(h-hQ2=G(h-h)GB(t-1)c 1——2-+ 1——T TQ2=24000x(384.8—17.2) 24000x0.35x(30-(—23)]x2.51八 -kW+ kW=172.567kW16x360016x3600冷藏間：進(jìn)貨量為240日，食品入庫前的溫度為-15℃,經(jīng)冷藏一段時(shí)間后達(dá)到-18℃,G=24000kg用,食品前后的焓值查表可得：h1=17.2kJ/kg,h2=6.7kJ/kg,T=24h,Cb查資料表得2.51,B查資料表得0.35，則

G(hG(h—h)GB(t-1)C

1——2—+12——1T T24000x(17.2—6.7) 24000x0.35xL15—G18)]x2.51,v kW+ kW=5.473kW24x360024x3600通風(fēng)換氣的耗冷量Q3的計(jì)算通風(fēng)換氣熱量只適用于貯存有呼吸的食品的冷藏間，因?yàn)楸編焐a(chǎn)貨物為蔬菜，冷間又無操作工人長期停留操作，所以Q3可以忽略不計(jì)。電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)耗冷量Q4的計(jì)算電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)熱量應(yīng)按下式計(jì)算：Q4=EPS式中：Q4—電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)熱量（kW）；P—電動(dòng)機(jī)額定功率（kW）；自一熱轉(zhuǎn)化系數(shù)，電動(dòng)機(jī)在冷間時(shí)應(yīng)取1，電動(dòng)機(jī)在冷間外應(yīng)取0.75；P—電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間系數(shù)，對冷風(fēng)機(jī)配用的電動(dòng)機(jī)取1。凍結(jié)間：凍結(jié)間電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行產(chǎn)生耗冷量，冷風(fēng)機(jī)使用的電動(dòng)機(jī)1臺，功率為2.2kW，則電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)耗冷量為：Q4=（2.2x1x1）kW=2.2kW操作耗冷量Q5的計(jì)算操作熱量Q5可按下式計(jì)算：Vn（h-h）m-r3Q—Q+Q+Q—qF+ w n n-+—nq5匕5a匕5b匕5c0 24x3600 24Jr式中：Q<—照明熱量（W）；5aQ5人—開門熱（W），當(dāng)冷間的冷藏門超過兩樟?xí)r，應(yīng)按兩樘門的開門熱計(jì)算；Q一操作人員熱量（W）；5cqd—每平方米地板面積照明熱量，冷藏間可取1.8?2.3W/m2,操作人員長時(shí)間停留的加工時(shí)間、包裝間等可取5.8W/m2；F—冷間地板面積（m?）；n—每日開門換氣系數(shù)；V—冷間內(nèi)公稱容積（m?）；hw,hn—冷間內(nèi)、外空氣的含熱量（kJ/kg）；m—空氣幕效率修正系數(shù)，可取0.5,如不設(shè)空氣幕時(shí)，則取1;24—每日小時(shí)數(shù)（h）；r—冷間空氣密度（kg/m3）；3/24—每日操作時(shí)間系數(shù)，按每日操作3h計(jì)；’一操作人員數(shù)，可按冷間內(nèi)公稱容積250m3增加一人，故取13人；qr—每個(gè)操作人員產(chǎn)生的熱量（W/h），冷間設(shè)計(jì)溫度高于或等于-5℃時(shí)，取279W/h；冷間設(shè)計(jì)溫度低于-5℃時(shí)，取419W/h，則Q5=qjF=（2.0x684）W=1368WQ—Vn（h「hn）m.[—3283.2xL2xIm.435—（一16.08）]義0.5xL384W—30779gW5b24x3600 24x3600 ^Q5=0.125nq=0.125x13x419W=680.875WQ5=QjQb+Q=1368W+3077.99W+680.875W=512.865W5耗冷量的匯總5.1冷間冷卻設(shè)備負(fù)荷計(jì)算查資料得，冷間冷卻設(shè)備負(fù)荷應(yīng)按下式計(jì)算：Qq=Q1+pQ2+Q3+Q4+Q5式中：Qq—冷間冷卻設(shè)備負(fù)荷（W）；Q—維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量（W）；1Q2—貨物熱量（W）；Q—通風(fēng)換氣熱量（W）；3Q4—電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)熱量（W）；Q5一操作熱量（W）；p—負(fù)荷系數(shù)，冷卻間和凍結(jié)間得到負(fù)荷系數(shù)應(yīng)取1.3,其它冷間取1。表5-1庫房冷卻設(shè)備的總負(fù)荷冷間類別Q/kWQ2/kWQJkWQ4/kWQ5/kWQJ