冷库设计制冷负荷计算.课件.ppt

1、第三章第三章制冷负荷计算制冷负荷计算第1页，共37页。目的：为正确选择制冷机器、设备、管道提供目的：为正确选择制冷机器、设备、管道提供依据。依据。方法：计算库房耗冷量方法：计算库房耗冷量修正修正确定制冷负荷确定制冷负荷(冷却设备负荷和压缩机负荷)冷库的耗冷量即冷库的冷负荷，指为了使冷间内的冷库的耗冷量即冷库的冷负荷，指为了使冷间内的温度达到所要求的值而需要的冷量。温度达到所要求的值而需要的冷量。冷库耗冷量计算冷库耗冷量计算第2页，共37页。冷库耗冷量计算当地气象条件建筑隔热构造制冷对象特点各项工艺要求各项冷负荷设备负荷机械负荷蒸发设备选配压缩机选配辅助设备选配第3页，共37页。3.1 3.1

2、计算的基础资料和一般规定计算的基础资料和一般规定n一基础资料n1、地区气象资料n2、库房平面图和剖面图n3、冷间的进货量n4、冷间的设计温度和相对湿度 表2-1-1第4页，共37页。二设计参数的确定二设计参数的确定(一一)室外计算温度室外计算温度1 1、计算围护结构传热量时，、计算围护结构传热量时，t t外外为夏季空气调节室外计为夏季空气调节室外计算日平均温度；算日平均温度；2 2、计算通风换气耗冷量时，、计算通风换气耗冷量时，t t外外为夏季通风室外计算温度。为夏季通风室外计算温度。第5页，共37页。（二）邻室计算温度（二）邻室计算温度t t邻邻两库房相邻，两库房相邻，1 1、邻间为冷藏间，

3、按冷藏间的设计库温计；、邻间为冷藏间，按冷藏间的设计库温计；2 2为冷却间或冻结间，取其空库保温温度。为冷却间或冻结间，取其空库保温温度。冷却间为冷却间为1010；冻结间为；冻结间为-10-10。3 3冷间地坪下设有通风加热装置，按冷间地坪下设有通风加热装置，按1 122计；计；4 4两用间，作为本房间热量计算时，按低温度计；作为邻室时，按两用间，作为本房间热量计算时，按低温度计；作为邻室时，按高温度计。高温度计。第6页，共37页。（三）室外计算相对湿度（三）室外计算相对湿度1 1、校核围护结构是否结霜，用最热月月平均相对湿度；、校核围护结构是否结霜，用最热月月平均相对湿度；2 2、计算通风换

4、气和开门热量时，取夏季通风室外计、计算通风换气和开门热量时，取夏季通风室外计算相对湿度。算相对湿度。第7页，共37页。（四）货物进出库的温度（四）货物进出库的温度1 1、进货、进货n未经冷却的鲜肉按未经冷却的鲜肉按+35+35计，已冷却的鲜肉按计，已冷却的鲜肉按+4+4计；计；n从外库调入的冻结物按从外库调入的冻结物按-8-8-10-10计；计；n运来的冰鲜鱼虾按运来的冰鲜鱼虾按+15+15计，经整理后的鱼虾按用水温度计；计，经整理后的鱼虾按用水温度计；n鲜蛋、果蔬按进库旺月的月平均温度，或按室外计算温度鲜蛋、果蔬按进库旺月的月平均温度，或按室外计算温度乘以季节修正系数；乘以季节修正系数；2

5、2、出库、出库n肉类从冷却间出按肉类从冷却间出按+4+4；n肉类、鱼品从冻结间出按肉类、鱼品从冻结间出按1515；n冷却物冷藏间为冷却物冷藏间为00；a)a)冻藏间为冻藏间为-18-18。（五）加工时间 按表2-1-2第8页，共37页。三冷库的的设计规模三冷库的的设计规模1 1）以冷藏间或贮冰间的公称容积为计算标准。）以冷藏间或贮冰间的公称容积为计算标准。2 2）公称容积）公称容积=净面积净面积净高净高3 3）贮藏吨位）贮藏吨位G=VG=Vi ii ii i/1000 /1000 吨吨 V Vi i：公称容积：公称容积m m3 3 i i：食品计算密度：食品计算密度 i i：容积利用系数：容积

6、利用系数第9页，共37页。冷库容量如何确定冷库容量如何确定 冷库容量包括冷库容量包括冻结量冻结量、冷却量冷却量和和冷藏量（含贮冰冷藏量（含贮冰量）量）。它由计划任务书或设计委托书作出明确的规定，它由计划任务书或设计委托书作出明确的规定，是冷库建设的一项重要经济指标，根据冷库的容量能是冷库建设的一项重要经济指标，根据冷库的容量能确定冷库的确定冷库的建筑结构形式、面积、高度建筑结构形式、面积、高度和和设计方案设计方案。第10页，共37页。1.1.冷却间、冻结间的生产能力（冷却间、冻结间的生产能力（t/dt/d），（根据冷加工的形），（根据冷加工的形式和时间来确定式和时间来确定 ）。）。（1 1）设

7、有吊轨的冷加工间，）设有吊轨的冷加工间，（2 2）设有排管搁架的冷加工间，）设有排管搁架的冷加工间，（3 3）用箱，筐装直接堆码的冷加工间。）用箱，筐装直接堆码的冷加工间。2.2.冷藏库的贮藏吨位冷藏库的贮藏吨位 冷藏库内所有冷藏间、冻藏间、贮冰间的容量总和。冷藏库内所有冷藏间、冻藏间、贮冰间的容量总和。冷库容量如何确定冷库容量如何确定第11页，共37页。Lgd 1000n Lgd 100024tG Gd d=设有吊轨的冷加工间设有吊轨的冷加工间G Gd d-每日冷加工能力每日冷加工能力,t/d,t/dL-L-吊轨有效装载总长度，吊轨有效装载总长度，m mg gd d-吊轨单位长度装载量，吊轨

8、单位长度装载量，kgkgn-n-冷加工周转次数冷加工周转次数t-t-冷加工一次周转的时间，冷加工一次周转的时间，h h24-24-每日小时数每日小时数h/dh/d第12页，共37页。MF gj 24 f 1000 tGd=设有排管搁架冷加工间设有排管搁架冷加工间M-M-搁架利用系数搁架利用系数F-F-搁架各层水平面积之和，搁架各层水平面积之和，m m2 2f-f-每件装载冷加工食品的容器每件装载冷加工食品的容器 所占面积所占面积,m,m2 2g gj j-每件冷加工食品的净重每件冷加工食品的净重,kg,kg第13页，共37页。n Gd=n n 用箱，筐装直接堆码的冷加工间用箱，筐装直接堆码的冷

9、加工间FH 24 1000 tF F 冷加工间的净面积冷加工间的净面积，H H 冷加工间的冷加工间的净净高高 冷加工间的容积利用系数冷加工间的容积利用系数 食品的计算密度食品的计算密度第14页，共37页。3.2 3.2 冷间各项冷负荷的确定冷间各项冷负荷的确定库房耗冷量库房耗冷量围护结构传入热,w通风换气耗冷量，w操作管理耗冷量，w货物放热量，w电机运转热当量，w 根据热量进入冷间的不同途径，可将冷负荷分为五部分第15页，共37页。3.2 3.2 冷间各项冷负荷的确定冷间各项冷负荷的确定n库房耗冷量 Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5nQ1：围护结构传入热；nQ2：货物放热量；nQ3：通风换气耗

10、冷量nQ4：电机运转年热当量nQ5：操作管理耗冷量第16页，共37页。一、围护结构传入热一、围护结构传入热1 1计算公式计算公式Q Q1 1=KF=KF（t tw wt tn n）K=1/R=1/K=1/R=1/（1/1/w w+i/i+1/+i/i+1/n n）K K：查表计算；：查表计算；：查表；：查表；t tw w：外墙、顶棚、屋面按室外计算温度计；内墙、楼面、地：外墙、顶棚、屋面按室外计算温度计；内墙、楼面、地坪按邻室温度计；坪按邻室温度计；t tn n：库内设计温度。：库内设计温度。第17页，共37页。一、围护结构传入热一、围护结构传入热F F：外墙、屋面、地面按外轮廓计，邻墙以中心

11、线为界；楼板和内墙：外墙、屋面、地面按外轮廓计，邻墙以中心线为界；楼板和内墙按内轮廓计，邻墙以中心线为界。按内轮廓计，邻墙以中心线为界。第18页，共37页。高度高度外墙高度：顶层：由该层楼板面到屋盖上表顶层：由该层楼板面到屋盖上表面或到阁楼隔热层的上表面。面或到阁楼隔热层的上表面。中间层：该层楼板面到上层的楼板面该层楼板面到上层的楼板面。第19页，共37页。首层：1 1）下有非冷藏间的地下室：该层楼板底面到上层的楼板面；）下有非冷藏间的地下室：该层楼板底面到上层的楼板面；2 2）下有冷藏间的地下室：该层楼板面到上层的楼板面；）下有冷藏间的地下室：该层楼板面到上层的楼板面；3 3）无隔热层的地坪

12、：地坪表面到上层的楼板面；）无隔热层的地坪：地坪表面到上层的楼板面；4 4）有隔热层的地坪：由隔热层下表面到上层的楼板面；）有隔热层的地坪：由隔热层下表面到上层的楼板面；第20页，共37页。5 5）架空通风地坪：架空层板的下表面到上层的楼板面；）架空通风地坪：架空层板的下表面到上层的楼板面；6 6）埋设通风管地坪：通风管顶平面到上层的楼板面。）埋设通风管地坪：通风管顶平面到上层的楼板面。内墙高度：底层和中间层：由该层楼板面到上层的上表面内墙高度：底层和中间层：由该层楼板面到上层的上表面顶层：顶层：由该层楼板面到屋盖上表面或到阁楼隔热层的上表面。由该层楼板面到屋盖上表面或到阁楼隔热层的上表面。第

13、21页，共37页。2 2最小传热阻最小传热阻R R0 01 1）确定围护结构时，其传热阻）确定围护结构时，其传热阻RR0 02 2）已知设计温度和隔热材料，不知围护结构时，查表确定）已知设计温度和隔热材料，不知围护结构时，查表确定R R。单位面积传入热量单位面积传入热量q=tq=t t t相同时，相同时，q q小，造价高，围护结构厚，占地面积多。小，造价高，围护结构厚，占地面积多。我国：稻壳和聚苯乙烯泡沫塑料为我国：稻壳和聚苯乙烯泡沫塑料为 10.4W/m10.4W/m2 2 软木和聚氨酯泡沫塑料为软木和聚氨酯泡沫塑料为12.8 W/m12.8 W/m2 2第22页，共37页。最小传热阻最小传

14、热阻R R0 0第23页，共37页。二、货物放热量二、货物放热量含含Q Q2a2a-食品放热量食品放热量Q Q2 2 b-b-食品包装材料和承载工具的热量食品包装材料和承载工具的热量Q Q2 2 c c-食品冷加工的呼吸热食品冷加工的呼吸热Q Q2d2d-食品冷藏过程中的呼吸热食品冷藏过程中的呼吸热第24页，共37页。二、货物放热量二、货物放热量G G/的取值按教材规定的取值按教材规定1 1。冷却间和冻结间。冷却间和冻结间2 2冷却物冷藏间冷却物冷藏间8%8%（果蔬），（果蔬），5%5%（鲜蛋）（鲜蛋）3 3冻藏间：冻藏间：外库调入外库调入5%5%；无外库调入，量小（大）；无外库调入，量小（大

15、）冷却间和冻结间：冷却间和冻结间：Q Q2 2=Q=Q2a2a+Q+Q2b2b果蔬冷却间：果蔬冷却间：Q Q2 2=Q=Q2a2a+Q+Q2b2b+Q+Q2c2c冷却物冷藏间：冷却物冷藏间：Q Q2 2=Q=Q2a2a+Q+Q2b2b+Q+Q2c2c+Q+Q2d2d冻藏间：冻藏间：Q Q2 2=Q=Q2a2a+Q+Q2b2b贮冰间：贮冰间：第25页，共37页。三通风换气冷负荷三通风换气冷负荷Q Q3 3果蔬冷藏间需定期通风换气，有人操作的低温车间，要补果蔬冷藏间需定期通风换气，有人操作的低温车间，要补充新鲜空气。充新鲜空气。含两项耗冷量：含两项耗冷量：（一）货物换气冷负荷（一）货物换气冷负荷

16、Q Q3a3a=（h hw wh hn n）nVrnVrn n10103 3/（242436003600）n n：换气次数，：换气次数，2 23 3次次/日日（二）操作人员呼吸换气冷负荷（二）操作人员呼吸换气冷负荷-操作人员长期操作人员长期 停留的冷间停留的冷间(加工间、包装间加工间、包装间)Q Q3b3b=8.3=8.3（h hw wh hn n）n n r rrrn n第26页，共37页。四四 电机运行热当量电机运行热当量Q Q4 4=N=N10103 3=1=1 电机在库内电机在库内 =0.75=0.75 电机不在库内电机不在库内=1=1冷风机配用电机，其它设备配用电机冷风机配用电机，其

17、它设备配用电机=8/24=0.33=8/24=0.33 因冷风机电功率未知因冷风机电功率未知,可先假设可先假设,再校核再校核,或按经或按经验确定验确定.如如冻结间：电机功率为冻结间：电机功率为0.20.21.6kW/1.6kW/吨吨冷却物冷藏间：冷却物冷藏间：0.01 0.01 0.02 kW/0.02 kW/吨货物吨货物第27页，共37页。五五 操作管理冷负荷操作管理冷负荷含含:库房内照明热量、出入库房开启门冷负荷、操作人员散库房内照明热量、出入库房开启门冷负荷、操作人员散热量等。热量等。Q Q5 5=Q=Q5a5a+Q+Q5b5b+Q+Q5c5c冷却间和冻结间不计操作管理冷负荷。第28页，

18、共37页。3.4 3.4 冷却设备负荷和机械负荷的计算冷却设备负荷和机械负荷的计算冷却设备负荷和机械负荷不等于库房耗冷量冷却设备负荷和机械负荷不等于库房耗冷量一库房冷却设备负荷一库房冷却设备负荷Q Qq q库房冷却设备负荷即蒸发器负荷在库房各不利因素同时出现，库房冷却设备负荷即蒸发器负荷在库房各不利因素同时出现，仍保证冷量供给。仍保证冷量供给。Q Qq q=Q=Q1 1+PQ+PQ2 2+Q+Q3 3+Q+Q4 4+Q+Q5 5冷却间和冻结间冷却间和冻结间P=1.3 P=1.3 其余为其余为1 1逐个冷间计算，如表逐个冷间计算，如表2-4-12-4-1。第29页，共37页。库房冷却设备负荷库房

19、冷却设备负荷第30页，共37页。二机械负荷二机械负荷Q Qj j 压缩机选型的依据，要满足冷库高峰负荷要求和经济性、合理压缩机选型的依据，要满足冷库高峰负荷要求和经济性、合理性。性。因耗冷量是按最不利条件下确定的，实际工作时，不利因素因耗冷量是按最不利条件下确定的，实际工作时，不利因素同时出现的几率少。同时出现的几率少。Q Qj j=R=R（n n1 1Q Q1 1+n+n2 2Q Q2 2+n+n3 3Q Q3 3+n+n4 4Q Q4 4+n+n5 5Q Q5 5）R=1.07-R=1.07-直冷式系统直冷式系统R=1.12-R=1.12-间冷式系统间冷式系统按不同蒸发回路汇总，如表按不同

20、蒸发回路汇总，如表2-4-42-4-4第31页，共37页。二机械负荷二机械负荷Q Qj j第32页，共37页。3.53.5小型冷库制冷负荷估算图表小型冷库制冷负荷估算图表快捷计算冷却设备负荷和机械负荷的方法快捷计算冷却设备负荷和机械负荷的方法 第33页，共37页。第34页，共37页。作业作业1 1、在青岛建一座、在青岛建一座500t500t的水果冷库，库温为的水果冷库，库温为00，采用木，采用木箱盛装苹果，生产旺季在箱盛装苹果，生产旺季在1010月份，每天按贮藏量的月份，每天按贮藏量的8%8%进进未预冷的水果，水果冷加工时间按未预冷的水果，水果冷加工时间按2424小时计，试计算该小时计，试计算

21、该冷库的货物热流量冷库的货物热流量.第35页，共37页。2、有一肉类冷库,由两间冷冻间，两间冻结物冷藏间组成，加工羊白条肉。各冷间热负荷计算结果如下表所示，若采用直接冷却系统，试计算各库房冷却设备负荷和不同蒸发温度系统的机械负荷。各冷间冷负荷计算表 kW 库号 库名 库温 Q1 Q2 Q4 Q51冻结物冷藏间-2053152冻结物冷藏间-2053153冻结间 -2533104冻结间 -2533010第36页，共37页。机械负荷汇计算表 Q/k W 库名Q1n2Q2n4Q4n5Q5-30系统冻结物冷藏间53-1.5冻结物冷藏间53-1.5-35系统冻结间13010-冻结间13010-第37页，共37页。