冷庫制冷工藝設計設計考點

1、制冷工藝是制冷系統(tǒng)中的一個具體概念，是制冷循環(huán)系統(tǒng)中各個組成局部有機聯(lián)合工藝技術。冷庫制冷工藝設計是大型制冷工程設計的重要組成局部?！袄鋷歙暿菍σ赘称愤M展冷加工或冷藏的建筑物，它既要符合生產的需要，又要符合流通的需要。完整的冷庫設計包括制冷工藝設計、土建立計、電氣設計、采暖與通風設計，以及給排水設計等五個方面。2、冷庫的分類：⑴按使用性質分①生產性冷庫：其主要作用是食品在此進展冷加工后經過短期貯存后運往其他地區(qū)或分配性冷庫貯存，建在資源較集中的地區(qū)或漁業(yè)基地以及交通便利的地區(qū)，它的特點是冷庫加工能力較大，有一定容量的周轉用冷藏庫。生產方式為零進整出；②中轉性冷庫：建立在漁業(yè)基地的水產冷庫，能進展大批量冷加工任務，與各種運輸工具相銜接，起中間作用，以向外地調撥或提供出口，其為整進零出；③分配性冷庫：其建立在大中城市或水陸交通樞紐和人口較多的工礦區(qū)，作為市場供給中轉運輸和貯藏之用④零售性冷庫：建在工礦企業(yè)或城市大型副食店、菜場內，供臨時貯存零售食品之用，一般采用裝配式冷庫，其特點是庫容量小，貯存期短，起庫溫那么隨使用要求而異；⑤綜合性冷庫：冷庫庫容量大，功能齊全，兼有生產性冷庫和分配性冷庫的功能，是我國普片采用的冷庫類型。⑵按其建筑構造形式分：①土建式冷庫：其特點為，土建式冷庫建筑一般由圍護構造和承重構造組成；②裝配式冷庫：其特點為，庫體組合靈活、隨意，可根據不同的場地拼裝成不同外形尺寸的冷庫；可在室外安裝，也可在室內安裝，又可拆裝搬遷；由于采用了輕鋼構造和復合隔熱墻板，所以庫體重量輕，對根底的壓力減小，故整體抗震性能好。3、冷庫容量確實定：計算題第一題4、影響食品質量的主要因素：①凍結速度：快速凍結〔食品熱中心從-1℃降到-5℃所用時間小于30min，假設大于30min就為慢速凍結〕使食品內部形成小冰晶，組織細胞被破壞程度輕微，解凍后汁液流失少，而慢速那么剛好相反；②凍結方式；③貯藏條件：低溫冷藏可以延長食品的貯藏期限，高的空氣相對濕度可以減少食品的干耗，但也為微生物的滋生提供了條件，蒸發(fā)器外表溫度和室內空氣溫度的溫差較小，需要較大的蒸發(fā)面積，但大的溫差又會增加食品的干耗，外部熱量的侵入會加劇庫溫的波動，從而引起食品質量的下降。5、概況地說，蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)可分為兩個局部，即機房系統(tǒng)和庫房系統(tǒng)〔冷卻系統(tǒng)〕6、機房系統(tǒng)：〔氨液別離器/低壓循環(huán)桶之后〕吸入管道、壓縮機、油別離器、冷凝器、貯液器、總調節(jié)站、液體管道、節(jié)流閥。這局部的主要作用是把從庫房蒸發(fā)來的低溫低壓制冷劑蒸氣進展壓縮，提高壓力，使指成為高壓狀態(tài)的制冷劑蒸氣，再冷凝為高壓狀態(tài)的制冷劑液體，然后節(jié)流降壓。其作用是使制冷劑恢復蒸發(fā)吸熱能力。7、庫房系統(tǒng)：〔節(jié)流閥之后〕氨液別離器、低壓循環(huán)桶、氨泵、液體分調節(jié)站、冷卻設備、氣體分調節(jié)站、機房氨液別離器。8、制冷系統(tǒng)的用途是和庫房隔熱構造一起來維持庫房冷加工和冷藏工藝條件——溫度和濕度。9、空氣別離器與其他設備接收時應注意：1〕冷凝器和貯液器頂上的放空接頭應接到一個共同的空氣別離器?？諝鈩e離器應該高于貯液器；2〕供液管可由貯液器直接供液，也可以由總調節(jié)站供液；3〕回氣管應接到蒸發(fā)溫度較低、負荷穩(wěn)定的蒸發(fā)系統(tǒng)的總回氣管上，不可與吸入管道連接，以免引起事故；4〕放空操作分別進展，可用橡皮管接入水桶中。10、集油器的接收考前須知：①高壓與中壓容器中的工作壓力大于系統(tǒng)的回氣壓力，潤滑油可借助壓力差流入集油器，不必考慮集油器與設備之間的相對高差；②對于低壓容器那么應考慮積油設備與集油器之間的相對高差。③宜將集油器置于溫度較高的地方，放油時將集油器與系統(tǒng)切斷，帶集油器中壓力上升到大氣壓力以上時再開放油閥。④大的制冷系統(tǒng)可設兩個集油器，將高壓和低壓分開。11、庫房系統(tǒng)分為直接冷卻系統(tǒng)和間接冷卻系統(tǒng)。12、直接冷卻：通過制冷劑在冷卻設備中直接循環(huán)來吸收被冷卻環(huán)境或被冷卻物體的熱量，而到達制冷的目的，稱之為直接冷卻。13、間接冷卻：通過已被制冷系統(tǒng)降溫的載冷劑在冷卻設備中循環(huán)來吸收被冷卻環(huán)境或被冷卻物體的熱量，從而到達制冷的目的，稱之為間接冷卻。14、兩者的區(qū)別：直接冷卻的制冷劑蒸發(fā)溫度和被冷卻物體的溫度之間存在一級溫差，而間接冷卻的制冷劑蒸發(fā)溫度和被冷卻物體的溫度之間存在兩級溫差。因此，到達同樣低的環(huán)境溫度或物體溫度，間接冷卻的制冷劑蒸發(fā)溫度要比直接冷卻的制冷劑蒸發(fā)溫度低，從而降低了壓縮機的制冷能力，增加了功耗，但是直接冷卻庫房的冷卻設備和管路的密封性要特別好，嚴防制冷劑泄露，以免污染食品。而在間接冷卻的冷卻設備和管路中循環(huán)的是少害或無害的載冷劑，因而要平安可靠得多。15、庫房系統(tǒng)的熱交換方式有四種：①對流換熱：自然對流換熱和強制對流換熱，其中強制對流換熱效果好，庫溫均勻，但食品干耗增大，且消耗鼓風動力。②接觸傳熱：利用金屬外表和食品之間的熱量傳導到達冷卻食品的目的。傳熱系數較高，在凍結工藝中廣泛應用。③混合換熱：擱架式凍結裝置是將食品置于冷卻管架之上，即有空氣的對流換熱，又有和金屬管直接接觸的接觸換熱，是一種混合換熱的冷卻設備。其適合冷凍聽裝、盤裝食品，但不能連續(xù)凍結、勞動強度大，不便除霜。小型冷庫多采用。④直接噴淋：液化氣體式凍結裝置是利用高壓液體直接噴淋到被冷卻物體上，液體瞬間汽化吸收大量的熱量而使被冷卻物體的溫度降低的凍結裝置。16、制冷裝置供液的形式有三種：①直接膨脹供液〔手動和自動〕其中手動系統(tǒng)中其系統(tǒng)簡單，完全依靠人工調節(jié)，調節(jié)很困難，降低了制冷效果，不能保證系統(tǒng)的平安運轉，現已很少采用，自動系統(tǒng)中，對負荷變化的適應性要強些，也便于實現操作的自動化，適用于氟利昂制冷系統(tǒng)，宜用于單一通路的蒸發(fā)盤管供液。②重力供液：在蒸發(fā)器與節(jié)流閥之間增設一個氨液別離器〔這是重力供液系統(tǒng)與直接膨脹供液系統(tǒng)的區(qū)別〕，作用是其能實現配液均勻，也能實現汽液別離，防止壓縮機液擊，但保持適宜的靜液柱比擬困難，且液面控制器增加了造價，故在大中型冷庫中，重力供液系統(tǒng)已逐漸被氨泵系統(tǒng)所取代。而其設計要點是：⑴氨液別離器內的液面與冷卻設備內液面間的液位差要適宜。為滿足供液所需的靜液柱，氨液別離器液面需高于冷分配設備最高點0.5—2m。⑵幾個庫房同時使用一個氨液別離器時，須設有液體和氣體分調站，以便在冷卻設備阻力不均勻的情況下，通過調節(jié)閥門的開度來調節(jié)。⑶氨液別離器的數量：一般不同蒸發(fā)溫度分別設置，多層冷庫分層設置。⑷供液必須采用“下進上出〃，以便供液均勻。⑸分調站至蒸發(fā)器的氨系統(tǒng)管道上，液體管道應防止“氣囊〃形成；氣體管道應防止“液囊〃阻塞。③泵供液系統(tǒng)：制冷劑供液量大，流速高，傳熱效果好，其蒸發(fā)器的供液量數倍于蒸發(fā)量，蒸發(fā)器面積得到充分利用，壓縮機吸氣過熱度小，提高了制冷系數，而且融霜裝置和操作簡單，易實現自動化，但是設備費、維修費、耗電量增加。氨泵工業(yè)系統(tǒng)向冷卻設備的工業(yè)方式，可采用下進上出〔從蒸發(fā)器下部進液上部回氣〕和上進下出〔從蒸發(fā)器上部進液，下部回氣〕兩種方式，而其中下進上出的優(yōu)點是：受迫流動，均勻供液，傳熱效果好；缺點是：充液量大，約60%；蒸發(fā)溫度受液柱靜壓影響；不利于融霜、排油。而后上進下出的優(yōu)點：靠重力作用在蒸發(fā)器中流動；充液量少，25%~30%；蒸發(fā)溫度不受液柱靜壓影響；利于融霜、排油；而缺點：低壓桶標高需要低于最低的蒸發(fā)管。供液不均。氨泵供液的設計要點：⑴低壓循環(huán)桶內正常液面與泵的相對高度H要適宜；氨泵吸入口壓力低于氨液實際溫度下的飽和壓力時，液體沸騰產生氣泡，會破壞氨泵正常工作。這種現象稱為“氣蝕〞。故應吸入口保持一定的壓頭“凈正吸入壓頭〞〔NPSH〕NPSH通常以低壓循環(huán)桶正常液面與泵中心線間保持一定的高差來保證的。而這個高差H形成的液體靜壓在克制沿程損失和局部阻力損失后，尚應大于泵所要求的NPSH。⑵氨液的循環(huán)量要選擇合理；泵的質量流量與系統(tǒng)蒸發(fā)量之比稱為再循環(huán)倍數。再循環(huán)倍數關系到冷卻設備的傳熱效果和泵長期運轉費用。就提高傳熱系數而言，n=2?3較合理。⑶要設立分調節(jié)站；泵壓頭的選擇是以滿足阻力最大的冷卻設備的供液為依據的。對于蒸發(fā)溫度較低或阻力較小的冷卻設備，蒸發(fā)溫度將上升。故應設立分調節(jié)站。⑷要合理配管；合理選擇進、出液管的管徑，以減少流速降低阻力。一般進液管流速0.4?0.5m/s出液管流速為1.0m/s。少設彎頭、閥門，合理減少局部阻力和沿程阻力；為了防止漩渦，慎重選擇低壓循環(huán)桶出液管〔氨泵進液管〕的連接方式。⑸要控制每一通路的壓力；氨泵供液系統(tǒng)中，冷卻設備的壓力降相當于飽和蒸發(fā)溫度降低1℃時的壓力降。其允許通路長度不超過300m。17、液泵溢流供液系統(tǒng)：是氨泵供液系統(tǒng)和重力供液系統(tǒng)相結合的供液方式，其最高層為液泵供液，其余各層為重力供液；而液泵溢流供液的優(yōu)缺點：其優(yōu)點：可以保持各層液體別離器中有一樣的壓力，供液均勻；只需要控制低壓循環(huán)桶的液面即可，系統(tǒng)自動設備簡化；其缺點為：當負荷很小的時候，較多制冷劑做無功循環(huán)，能耗增加；當供液缺乏時，最底層可能供不到液體而無法工作。18、制冷循環(huán)方案的熱力學分析：P5019、制冷系統(tǒng)方案設計的主要內容：P55至P5720、制冷設備負荷及制冷機械負荷的計算：計算題第二題。21、制冷壓縮機選型的根本原那么：①壓縮機的制冷量應能滿足冷庫生產旺季頂峰負荷的要求，所選機器制冷量應2Qj,一般不設有備用機器。②單機容量和臺數確實定。一般情況下，Qj較大的冷庫應選用大型壓縮機，以免機器臺數過多；否那么相反。壓縮機總臺數不宜少于2臺。對于生活效勞性小冷庫，也可選用1臺。③為不同蒸發(fā)系統(tǒng)配備的壓縮機，應適當考慮機組之間有互相備用的可能性，盡可能采用一樣系列的壓縮機，便于控制，管理及零配件的互換。一個機器間所選壓縮機的系列不宜超過兩種，如僅有兩臺機器時應選用同一系列。④系列壓縮機帶有能量調節(jié)裝置，可以對單機制冷量作較大幅度的調節(jié)，但適用于運行中負荷波動的調節(jié)，不宜用作季節(jié)性負荷變化的調節(jié)。季節(jié)性負荷變化的符合調節(jié)宜配置與制冷能力相適應的機器，其制冷量宜大小搭配，才能取得較好的節(jié)能效果。⑤氨制冷系統(tǒng)壓力比pL/pZ>8時用雙級壓縮；氟利昂制冷系統(tǒng)壓力比pL/pZ>10時，使用雙級壓縮。⑥制冷壓縮機的工作條件不得超過制造廠家規(guī)定的壓縮機使用條件。22、蒸發(fā)溫度tz確實定：蒸發(fā)溫度是根據工藝要求及節(jié)能等方面綜合考慮而確定的，其取決于被冷卻介質或被冷卻環(huán)境所要求的溫度。在氨直接冷卻系統(tǒng)中，蒸發(fā)溫度一般比冷間溫度低10℃左右；在氨間冷卻系統(tǒng)中，蒸發(fā)溫度比載冷劑溫度低5℃。23、冷凝溫度tL確實定：冷凝溫度主要取決于冷凝器的形式，冷卻方式和冷卻介質的溫度，以及制冷壓縮機允許的排氣溫度和壓力。按標準規(guī)定，R22和R717為制冷劑時，一般冷凝溫度不超過40℃，設計冷凝溫度不宜超過39℃；R12為制冷劑時，冷凝溫度允許高達50℃，但一般應控制在45℃以下，當冷凝器形式及冷卻介質確定后，冷凝溫度tL主要取決于冷卻介質的溫度。對水冷式冷凝器，冷凝溫度主要取決于冷卻水的溫度和水量；對空氣冷卻式冷凝溫度取決于空氣的溫度、相對濕度和空氣在冷凝面上的流動情況。24、壓縮機吸氣溫度tL確實定：取決于三個因素：①由于吸入管受周圍氣溫的影響，壓縮機吸入氣體的溫度較蒸發(fā)溫度都有不同程度的提高〔過熱〕，其幅度隨吸入管道的長短和環(huán)境溫度的上下以及蒸發(fā)溫度的上下而不同。②與制冷系統(tǒng)供液方式有關。③直接膨脹供液對管道過熱的要求。在氟利昂系統(tǒng)中要求回氣管有適當的過熱度。25、排氣溫度tp確實定：取決于制冷劑的蒸發(fā)壓力，冷凝壓力以及吸入氣體的干度和缸套冷卻介質溫度。壓力比越大，吸氣過熱度越大，那么排氣溫度就越高，排氣溫度還與壓縮機的性能和操作有關，且與運行工況的變化有直接關系。通常氨壓縮機排氣溫應<150℃,正常運行時一般在100~130℃之間26、單機活塞式壓縮機換算選型方法有兩種：①以壓縮機的理論輸氣量選型；②以壓縮機的標準工況制冷量選型。27、壓縮機的計算：P87開場，計算題第三題。28、冷凝器的選型原那么：①立式冷凝器適用于水源豐富，但水質較差或水溫較高的地區(qū)，一般布置在機房外面。②臥式冷凝器和分組式冷凝器適用于水溫較低，水質較好的地區(qū)，一般布置在機房設備間，廣泛地應用于中小型氨和氟利昂系統(tǒng)中。③淋澆式冷凝器適用于空氣相對空氣相對濕度較低，水源缺乏或水質條件較差的地區(qū)，一般布置在室外通風良好的地方。④蒸發(fā)式冷凝器適用于空氣相對濕度較低或缺水的地區(qū)，一般布置在室外通風良好的地方。⑤空氣冷卻式冷凝適用于水源比擬緊張的地區(qū)和中小型氟利昂制冷系統(tǒng)。⑥各種水冷式冷凝器都可采用冷卻水循環(huán)冷卻供水方式，當水源溫度較高或冷凝器為一次用水時，不采用過冷卻器。⑦采用水冷式或蒸發(fā)式冷凝器，其冷凝溫度應按現行國家標準GB50019--2003?采暖通風與空氣調節(jié)設計標準？中規(guī)定的冷凝溫度取值，但均不應超過40℃。⑧從設備費和維修費用來看，蒸發(fā)式冷凝器最高。29、冷卻設備的選型原那么：①所選用冷卻設備的使用條件和技術條件應符合現行的制冷裝備用冷卻設備標準的要求。②冷卻間、凍結間和冷卻物冷卻設備應采用冷卻風機〔也稱空氣冷卻器〕。③凍結物冷藏間的冷卻設備可選用頂排管、強排管和冷風機，一般當食品有良好的包裝時，宜選用冷風機，食品無良好包裝時，可采用頂排管、墻排管。④根據不同食品的凍結工藝要求選用適宜的凍結設備，如凍結隧道、平板凍結器、螺旋凍結裝置，流態(tài)化凍結裝置及擱架式排管凍結裝置等。⑤包裝間的冷卻設備對室溫高于一5℃時宜選用冷風機，室溫低于一5℃時宜選用排管。⑥冰庫采用光滑頂排管。30、節(jié)流機構的作用是：將冷凝器或貯液器中冷凝壓力下的飽和液體〔或過冷液體〕，節(jié)流后降至蒸發(fā)壓力和蒸發(fā)溫度，同時根據負荷的變化，調節(jié)進入蒸發(fā)器的制冷劑流量。31、節(jié)流機構按其在使用中調節(jié)方式可分為四種：①手動調節(jié)的節(jié)流機構〔即手動節(jié)流閥〕