冷庫(kù)畢業(yè)設(shè)計(jì)
冷庫(kù)畢業(yè)設(shè)計(jì),冷庫(kù),畢業(yè)設(shè)計(jì)
1. 設(shè)計(jì)依據(jù)與基礎(chǔ)資料
1.1設(shè)計(jì)依據(jù)
《冷庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50072-2001
1.2設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料
1) 原始數(shù)據(jù)
(1)冷庫(kù)庫(kù)溫按0oC進(jìn)行設(shè)計(jì)(溫度要求自控),相對(duì)濕度90%計(jì)算(濕度不要求自控)。變工況庫(kù)溫不小于0oC,樓層之間溫度差不大于5 oC。
(2)每天按8小時(shí)計(jì),新鮮水果進(jìn)庫(kù)量40噸。夏季進(jìn)庫(kù)水果以蘋(píng)果,梨為主,蘋(píng)果占70%,梨占30%(春季為杏,桃子,冬季為桔子)。
(3)水果包裝方式:包裝以木箱,紙箱為主。其中木箱占30%(木箱自重4Kg,貨重25 Kg),紙箱占70%(紙箱自重2 Kg,貨重40 Kg)。
(4)最大班工作人數(shù),30人(平均每層10人)。
(5)要求冷庫(kù)門(mén)設(shè)置風(fēng)幕。
(6)庫(kù)內(nèi)貨物運(yùn)輸:各層庫(kù)房用電動(dòng)叉車(chē)進(jìn)行運(yùn)輸,叉車(chē)功率為N=5.5KW
(7)冷卻時(shí)間按24小時(shí)冷卻到0 oC計(jì)算。
(8)照明,通風(fēng)換氣按水果冷庫(kù)常規(guī)進(jìn)行設(shè)計(jì)選取。
2).建筑資料,見(jiàn)冷庫(kù)總體布置及主庫(kù)和機(jī)房的有關(guān)建筑圖。
3).氣象資料:采用廣州市室外氣象資料。
廣州:23008’N,113019’E。海拔:6.6米。大氣壓力:冬季1019.5?hbar,夏季1004.5 ?hbar
年平均溫度:21.8 oC 室外計(jì)算干球溫度:冬季空調(diào)5 oC,夏季空調(diào)30.1 oC。夏季空氣調(diào)節(jié)室外濕球溫度:27.7 oC。最熱月平均溫度:28.4 oC 冬季日照率:40%。
2 .方案設(shè)計(jì)
2.1估算耗冷量
1)冷藏庫(kù)公稱(chēng)容積V1
按照《冷庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》3.0.1條,
V1=S×H ?。郏保?
其中:S——冷藏間或冰庫(kù)的凈面積(不扣除柱,門(mén)斗和制冷設(shè)備所占的面積)m2;
H——房間凈高,m。
V1101=(25.092/2-0.25-0.28)×19.592×(4.2-0.4755)=876.8 m3
V1102=(25.092/2+0.25)×19.592×(4.2-0.4755) ?。?33.7 m3
V1201=15.952×25.092×(4.2-0.4755) ?。?831 m3
V1301=25.092×19.592×(4.2-0.5365) =1801 m3
2)?冷藏間貯藏噸位(或冷庫(kù)計(jì)算噸位)G
式中:G ——冷庫(kù)計(jì)算噸位,t;
V1——冷藏間或冰庫(kù)的公稱(chēng)容積, m3;
η——冷藏間或冰庫(kù)的體積利用系數(shù);
查《冷庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》中表3.0.3,
ρs ——食品計(jì)算密度,Kg/m3;
查《冷庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》表3.0.5得到水果或者蔬菜的
說(shuō)明:冷藏間公稱(chēng)容積應(yīng)該按庫(kù)溫進(jìn)行加和,即庫(kù)溫,食品相同或者相近的冷藏間的公稱(chēng)體積加在一塊,進(jìn)行計(jì)算。
G101=876.8×230×0.55/1000=111 t G102=933.7×230×0.55/1000=118 t
G201=1831×230×0.55/1000=232 t G301=1801×230×0.55/1000=227 t
=111+118+232+227 =688 t
3) 標(biāo)準(zhǔn)工況下耗冷量的估算
根據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)冷庫(kù)的調(diào)查,求得標(biāo)準(zhǔn)工況下耗冷量指標(biāo)q0。
現(xiàn)場(chǎng)冷庫(kù)調(diào)查結(jié)果
冷庫(kù)名稱(chēng)
庫(kù)溫(oC)
日進(jìn)貨量(噸)
庫(kù)存噸位(噸)
壓縮機(jī)標(biāo)準(zhǔn)制冷量
(萬(wàn)Kcal/h)
耗冷量指標(biāo)q0
(Kcal/h*T)
曹陽(yáng)菜庫(kù)
0
150
2500
36.8
147.2
龍華果庫(kù)
0-2
1000
10000
115.5
116
駟馬果庫(kù)
0-2
700
6000
60
100
上橋果庫(kù)
0-2
1000
10000
122
122
綜合考慮,水果庫(kù)的冷指標(biāo)q0可以在100—150Kcal/h*T之間選擇。考慮到廣州地區(qū)的地理位置及氣候的影響,取耗冷量指標(biāo)q0=120Kcal/h。從而,可以計(jì)算出冷庫(kù)的耗冷量Q 。
Q=q0×G Kcal/h [1]
式中,q0——水果或者蔬菜的耗冷量指標(biāo),Kcal/h*T;
G——庫(kù)的庫(kù)存噸位,噸。
Q101=111×120=13320 Kcal/h Q102=118×120=14160 Kcal/h
Q201=232×120=27840 Kcal/h Q301=227×120=27240 Kcal/h
Q=∑Qi=688×120 = 82560 Kcal/h =96.32KW
4) 各房間匯總表
各房間匯總表
冷間編號(hào)
公稱(chēng)容積(m3)
貯藏噸位(T)
標(biāo)況下耗冷量(Kcal/h)
101
876.8
111
13320
102
933.7
118
14160
201
1831
232
27840
301
1801
227
27240
合計(jì)
5442.5
688
82530
2.2 冷庫(kù)制冷系統(tǒng)的選擇
1)由于冷藏庫(kù)制冷系統(tǒng)制冷量較大,從經(jīng)濟(jì)上來(lái)考慮,并結(jié)合國(guó)內(nèi)大中型冷庫(kù)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),應(yīng)該以氨NH3做為工質(zhì)。同時(shí),NH3還有其他一些優(yōu)點(diǎn)如:不破壞臭氧層,單位容積制冷量大等。而且NH3的價(jià)格低廉,容易取得。并且,按照《冷庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定,大中型冷庫(kù)應(yīng)該采用氨做制冷劑。
因此,本冷庫(kù)采用NH3為制冷劑。
2)制冷壓縮級(jí)數(shù)的選擇
(1)確定設(shè)計(jì)工況
按照《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》6.2.1條,冷凝溫度tK為:
tk=(ts1+ts2)/2+(5~7) oC ?。郏保?
其中,ts1= ts+△ts
△ts ——安全值, 機(jī)械通風(fēng)冷卻塔△ts =3~4 oC。
ts ——濕球溫度。
查《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》廣州市的ts=27.7 oC.
ts2= ts1+△t oC ?。郏保?
△t ——所選冷凝器形式的進(jìn)出口水溫差。對(duì)于立式冷凝器,△t=1.5~3 oC。
ts1=27.7+3.3=31 oC ts2=31+2=33 oC tk=(31+33)/2+6=38 oC
冷間的冷卻設(shè)備的蒸發(fā)溫度t0為:
t0= t—△t oC [1]
式中: t ——庫(kù)房溫度 ,oC;
△t——冷間冷卻設(shè)備計(jì)算溫差,冷風(fēng)機(jī)△t =7~10 oC.
t0= t△—△t =0—8= -8 oC
經(jīng)查《空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù)》中氨的 LgP—h 圖,得到
t0對(duì)應(yīng)蒸發(fā)壓力P0=14.989 Bar tK對(duì)應(yīng)冷凝壓力PK=3.2147 Bar
LgP 主要參數(shù):
Bar P0=14.989 Bar
H2=2010 KJ/Kg
PK PK=3.2147 Bar
t0= -8 oC
P0 tK=38 oC
H1=1780 KJ/Kg
Qv=630 Kcal/m3
H1 H2
H KJ/Kg
制冷循環(huán)的LgP—h 圖
在制冷循環(huán)系統(tǒng)中,工質(zhì)的壓縮比PK/ P0=14.989/3.2147=4.66≤8,根據(jù)《冷庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》,可以采用單級(jí)蒸汽壓縮式制冷循環(huán)。因此,高溫庫(kù)采用單級(jí)壓縮即可以滿足要求。
(2)高溫冷庫(kù)的各種庫(kù)溫相同,其制冷系統(tǒng)一般采用并聯(lián)式系統(tǒng),以便某些設(shè)備可以互為備用。
3)制冷主機(jī)及輔助設(shè)備的選擇
(1)方案一
①壓縮機(jī)的選擇
目前,國(guó)內(nèi)冷庫(kù)制冷系統(tǒng),主機(jī)形式有:活塞式壓縮機(jī)和螺桿式壓縮機(jī)。
根據(jù)《冷庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》6.3.2條,《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》6.1.2條,規(guī)定:
a. 根據(jù)各冷間蒸發(fā)溫度機(jī)械負(fù)荷的計(jì)算值,分別選擇壓縮機(jī)。臺(tái)數(shù)不宜過(guò)多,一般不設(shè)備用機(jī);較大制冷裝置壓縮機(jī)不少于2臺(tái),多臺(tái)壓縮機(jī)易大小搭配。
b. 當(dāng)PK/ P0≤8時(shí),應(yīng)該選擇單級(jí)壓縮機(jī)(活塞式壓縮機(jī),螺桿式壓縮機(jī)均可)。
c. 壓縮機(jī)系列不宜超過(guò)2種,若僅有2臺(tái),易選同一系列。
d. 壓縮機(jī)所需的功率,應(yīng)該進(jìn)行校核計(jì)算。
計(jì)算選擇壓縮機(jī)的臺(tái)數(shù)及確定型號(hào):
選擇確定單臺(tái)壓縮機(jī)的型號(hào),查出標(biāo)準(zhǔn)工況制冷量Q0’。
臺(tái)數(shù) n為:
然后,列出制冷壓縮機(jī)參數(shù)表并校核其功率。
選擇2臺(tái)4AV10型活塞式制冷壓縮機(jī)。
大連冷凍機(jī)股份有限公司: 冰山集團(tuán)生產(chǎn);
標(biāo)準(zhǔn)工況制冷量: 54 KW ; 標(biāo)準(zhǔn)工況下軸功率: 16 KW ; 重量: 553 Kg;
工質(zhì): 氨NH3 ; 形式: V; 汽缸直徑: 100 mm ; 活塞行程:70 mm.;
汽缸數(shù): 4個(gè); 主軸轉(zhuǎn)速: 960 r/min; 活塞行程容積:126.6 m3
能量調(diào)節(jié)范圍:0,1/2,1; 進(jìn)氣管徑:50 mm; 排氣管徑:50 mm;
曲軸箱裝油量:12 Kg; 冷卻水耗水量:500 Kg/h; L1915×B845;
校核其所配電動(dòng)機(jī)的功率:
式中,ηv一一活塞壓縮機(jī)的容積效率;
p1一一 t0對(duì)應(yīng)蒸發(fā)壓力P1=14.989 Bar; p2一一tk對(duì)應(yīng)冷凝壓力Pk=3.2147 Bar;
m一一多變指數(shù)。對(duì)于氨,m=1.28; ηd一一傳動(dòng)效率,直聯(lián)為1.0;
1.10~1.15一一余量附加值; ηi一一指示效率?。?85;
ηm一一摩擦功率。?。?9。
代入數(shù)據(jù),得到
p=25.6 KW ≤30 KW
因此,所配電動(dòng)機(jī)功率可以滿足要求,功率校核完畢。
② 冷凝器的選擇
a. 確定冷凝器的形式
一般冷庫(kù),均采用水冷式的冷凝器,干旱地區(qū),水源缺乏,也可以用蒸發(fā)式冷器。一般大中型冷庫(kù)很少用風(fēng)冷式,只有小型冷庫(kù)才用風(fēng)冷。冷凝器有:
立式冷凝器,水進(jìn)出口溫差1.5~3 oC。臥式冷凝器,水進(jìn)出口溫差4~6oC.
b. 確定冷凝器的冷卻面積FK
由廣州地區(qū)的氣候條件及冷庫(kù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,使用立式殼管冷凝器。在設(shè)計(jì)工況下,壓縮機(jī)的制冷量∑Q’為:
式中: ∑Q’ 一一壓縮機(jī)設(shè)計(jì)狀況下的制冷量;KW
∑Q一一壓縮機(jī)標(biāo)準(zhǔn)狀況下的制冷量; KW
Ki 一一換算系數(shù);
查《冷藏庫(kù)制冷設(shè)計(jì)手冊(cè)》P197,表4一10 得到,Ki=1.27.
=Ki∑Q=1.27×54×2=137 KW
單級(jí)壓縮機(jī)的冷凝負(fù)荷: Qk=ψ∑Q’ [3]
式中: ψ一一 壓縮機(jī)負(fù)荷系數(shù)
查《制冷工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》P280,圖3一15(b) 得到,ψ=1.2。
Qk=ψ∑Q’=1.2×137=165 KW
冷凝器的冷凝面積Fk為:
Fk=Qk/qk m2 [3]
式中: qk 一一冷凝器單位面積的熱負(fù)荷, Kcal/m2.h。
查《冷庫(kù)制冷設(shè)計(jì)手冊(cè)》P260,表4一11 ,對(duì)于立式冷凝器得到,qk=3500~4000 Kcal/m2.h。
Fk=Qk/qk=165×3600/4.2×3750=37.5 m2
由Fk選擇冷凝器的型號(hào)與生產(chǎn)廠家。
選擇2臺(tái)LN一30型立式殼管式冷凝器。
大連冷凍機(jī)股份有限公司 : 冰山集團(tuán)生產(chǎn)。
型號(hào):LN一30型; 冷凝面積: 29 m2; 容器類(lèi)別:EM一2;
殼體直徑:450 mm; 接管公稱(chēng)尺寸:d65(進(jìn)氣) d32(出液);
安全閥: d2=15 mm; 平衡管d3=25 mm; 底座尺寸:526×526 mm×mm;
重量:1135 kg.
附件規(guī)格及數(shù)量:
放空氣角閥Dg10,一個(gè);安全閥18.5 kgf/cm2Dg15,一個(gè);安全閥前角閥Dg15,一個(gè);放油,混合氣角閥Dg15,兩個(gè);出氨液截止閥Dg32,一個(gè);螺栓M16×60,四組;進(jìn)氨氣Dg65,截止閥一個(gè);安全閥接管φ18×2×50,一個(gè);地腳螺栓M24x50, 四組。
③ 冷風(fēng)機(jī)的選擇
由于水果,蔬菜庫(kù),有包裝的冷凍食品的冷庫(kù),要求庫(kù)溫均勻。因此,《冷庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》6.2.6條規(guī)定,冷卻物冷藏間應(yīng)該采用空氣冷卻器。
根據(jù)冷庫(kù)采用空氣冷卻器的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)于高溫庫(kù),有
冷風(fēng)機(jī)傳熱面積:冷藏間凈面積=1:1
所以,求得各冷藏間所需的冷風(fēng)機(jī)傳熱面積,列表如下:
各房間冷風(fēng)機(jī)傳熱面積列表
冷間編號(hào)
冷藏間凈面積 (m2)
冷風(fēng)機(jī)傳熱面積 (m2)
101
235.4
235.4
102
250.7
250.7
201
491.6
491.6
301
491.6
491.6
由冷風(fēng)機(jī)的傳熱面積,查《冷庫(kù)制冷設(shè)計(jì)手冊(cè)》P313,表4一34,可以得到冷風(fēng)機(jī)的型號(hào)及性能。目前,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的干式空氣冷卻器(即冷風(fēng)機(jī))中,KLL型用于冷卻物冷藏間,KLD型是用于凍結(jié)物的。選擇時(shí)應(yīng)該注意。
選擇完冷風(fēng)機(jī)以后,列表如下:各房間冷風(fēng)機(jī)選擇列表
冷間編號(hào)
冷風(fēng)機(jī)型號(hào)
冷卻面積(m2)
臺(tái)數(shù)
性能指標(biāo)
101
LDLc一280
280
1
名義制冷量:55.97 KW;軸流風(fēng)機(jī)型號(hào):FT35Lno4.5-3型2臺(tái)/臺(tái);風(fēng)量單臺(tái)12000,合計(jì)24000m3/h;風(fēng)壓550Pa;電機(jī)YT100-2,3KW。沖霜水量:8T/h;供液φ57,回氣φ57,出口D452備注:?jiǎn)温饭┮?。中奧合資煙臺(tái)??嗣字评湓O(shè)備有限公司,煙臺(tái)冰輪集團(tuán)有限公司,熱浸鋅式冷風(fēng)機(jī)
102
LDLc一280
280
1
201
LDLc一280
280
2
301
LDLc一280
280
2
④ 其他輔助設(shè)備的選擇
a.高壓貯液器
按照《冷庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》6.3.12條的規(guī)定,高壓貯液器體積按
式中:Ψ一一高壓貯液器的氨充滿度,應(yīng)該取70%;
υ一一 冷凝溫度下氨飽和液體比容, m3/Kg;
∑qm一一制冷裝置里,每小時(shí)氨液總循環(huán)量,Kg;
Ψ值應(yīng)該按照《冷庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定,冷藏庫(kù)公稱(chēng)體積為2001~10000m3時(shí),Ψ=1;若冷庫(kù)有部分蒸發(fā)器因?yàn)樯a(chǎn)淡季或者檢修而需要抽空時(shí),體積系數(shù)可以酌情取大。
∑qm的求法可以按照制冷系統(tǒng)內(nèi)質(zhì)量流量求法來(lái)計(jì)算。
對(duì)于工質(zhì)氨, △tsh=5 oC, 立式殼管式冷凝器△trc=0 oC ;參考前邊的Lgp一 h圖,PK/ P0≤8的單級(jí)壓縮,將數(shù)據(jù)代入公式,得到
選擇高壓貯液器: 型號(hào) ZA一1.5B; 容積:1.632 m3; 容器類(lèi)別:Em一2;
桶體尺寸:L3000 ×D800; 接管公稱(chēng)尺寸:d140 d232 d320 mm;
主要尺寸:H1260,L3733 mm; 底座尺寸:640×560 mm×mm ;
重量:915 kg
附件規(guī)格及數(shù)量:
放空氣角閥Dg10,一個(gè); 安全閥18.5 kgf/cm2Dg15,一個(gè); 安全閥前角閥Dg15,一個(gè);放油角閥Dg15,一個(gè); 出氨液截止閥Dg32,一個(gè); 螺栓M16×60,四組; 進(jìn)氨氣Dg65,截止閥一個(gè); 直通式壓力表閥Dg4,一個(gè); 1.5級(jí)壓力表0~2.5Mpa,一個(gè);液位計(jì);L-1000,一個(gè); 安全閥接管φ25×2.5,一個(gè); 地腳螺栓M20×300, 四組。
b.氨油分離器的選擇
按照《冷庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》P43,6.3.9條的規(guī)定,氨油分離器的直徑應(yīng)該按下式計(jì)算:
式中: dy 一一氨油分離器的直徑(m);
λ 一一氨壓縮機(jī)的輸氣系數(shù);
υ一一氨壓縮機(jī)的理論輸氣量(m3/h);
wy一一氨油分離器氣體速度,填料式氨油分離器易采用0.3~0.5m/s;
代入數(shù)據(jù)得到:
選擇2臺(tái)YF一65T型號(hào)的氨油分離器.
容積:0.061m3; 容器類(lèi)別:SM一2; 殼體尺寸:H0662,D0325; 接管d165,d265;
主要尺寸:H1130 ; 支座:A200,B140; 重量:107Kg.
附件規(guī)格數(shù)量:
角閥Dg15一個(gè); 地腳螺栓:M16×300,4組。
c.集油器
當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)工況下的制冷量小于250~350 KW時(shí),采用D150mm的集油器。
選擇2臺(tái),一臺(tái)為高壓集油器,一臺(tái)為低壓集油器.型號(hào)JY一150型集油器.殼體尺寸:H0409,D0159; 主要尺寸:H647 ; 支座:A150,B106; 重量:30Kg.
附件規(guī)格數(shù)量:
角閥Dg15三個(gè); 1.5級(jí)壓力表0~0.25Mpa, 一個(gè); 壓力表角閥Dg4一個(gè); 液面計(jì),L一300,一個(gè);地腳螺栓M16×300,4組。
d.空氣分離器(不凝氣體分離器)
當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)工況下的制冷量小于100萬(wàn)KW時(shí),采用小號(hào)空氣分離器(不凝氣體分離器).
選擇1臺(tái)型號(hào)KF一32空氣分離器(不凝氣體分離器).公稱(chēng)直徑:32mm; 換熱面積:0.45m2; 接管:d132,d232; 支座:H2240,H365;主要尺寸:L1593,D108 ; 支座:H2240,B140 ; 重量:50Kg.
附件規(guī)格數(shù)量:
角閥Dg15,Dg10各一個(gè),進(jìn)放空氣;截止閥Dg10,Dg25各一個(gè),供應(yīng)液氨,排除氨氣.
e.緊急泄氨器
型號(hào)較少,任選擇一種:XA一100 型.進(jìn)氨:38×3.5,進(jìn)水:38×3.5,108×4,H1280.
f.氨泵
從我們的調(diào)研材料可知,由于氨泵強(qiáng)制制冷劑循環(huán)可以提高傳熱,降低(減少)冷卻時(shí)間。簡(jiǎn)化操作。便于集中控制.因此,目前冷庫(kù)多采用氨泵強(qiáng)制制冷劑循環(huán).按照《冷庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》P43頁(yè)6.3.18條的規(guī)定, 氨泵流量負(fù)荷波動(dòng)較大的冷卻設(shè)備應(yīng)該采用蒸發(fā)量的5~6倍或者7~8倍.
式中: V泵一一氨泵的體積流量?(m3/h);
n 一一氨泵的循環(huán)倍率,?。怠?
Vz一一t0下氨液的比容(飽和狀態(tài)),(m3/Kg);
r一一 t0下氨液的比潛熱,(KCal/Kg);
氨泵目前型號(hào)較少,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的有齒輪氨泵,葉輪氨泵和屏蔽氨泵3種.
方案設(shè)計(jì)里,可以暫時(shí)按照流量選擇。施工圖設(shè)計(jì)里,再按照揚(yáng)程校核.氨泵應(yīng)該選擇一臺(tái)備用,特別是屏蔽氨泵。更應(yīng)該如此.
本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)的底層,庫(kù)房的冷風(fēng)機(jī)將低于低壓循環(huán)貯液器.因此因此只能采用下進(jìn)上出的形式.從排油,沖霜的角度來(lái)考慮,底層可以用一個(gè)氨泵回路,二,三層可以用一個(gè)氨泵回路.
查《冷藏庫(kù)設(shè)計(jì)手冊(cè)》,n=5, Vz=1.54×10-3 m3/Kg, r=308.34 KCal/Kg;
代入數(shù)據(jù)求得,
V泵=5×137×3600/4.2×1.54×10-3/308.34=2.9 m3/h.
選擇2臺(tái)AB一3型氨泵:流量:3m3/h; 壓力:1.5Kgf/cm2 ; 轉(zhuǎn)速:1410r.p.m
電動(dòng)機(jī)功率:1.1KW; 進(jìn)出液口直徑:40mm; L680×B385.
g.低壓循環(huán)貯液器
方案設(shè)計(jì)里,低壓循環(huán)貯液器的容積可以按照《冷庫(kù)制冷技術(shù)》商業(yè)部冷庫(kù)加工企業(yè)管理局編),P213頁(yè)的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行選擇計(jì)算。
V=(0.4V1+0.6V2+V3)/0.7 m3 [1]
式中: V一一低壓循環(huán)貯液器的體積(m3);
V1一一冷卻設(shè)備即冷風(fēng)機(jī)的內(nèi)容積,由產(chǎn)品介紹得到,(m3);
V2一一吸入管路容積,(m3); V3一一供液管路容積,(m3).
V2,V3可以按照初步的管路布置來(lái)進(jìn)行計(jì)算。管徑按照設(shè)備的接管直徑來(lái)選擇.回氣調(diào)壓站到低壓循環(huán)貯液器的管徑,可以按照制冷量查《冷藏庫(kù)設(shè)計(jì)》P357頁(yè)圖11一1一17確定.調(diào)壓站的集管尺寸可以參考《建筑設(shè)備安裝圖冊(cè)》三分冊(cè)P92一94.
0.7一一低壓循環(huán)貯液器內(nèi)貯液的容許量。
冷卻設(shè)備總面積:280×6=1680 m2;
冷卻管總長(zhǎng)度:L=F總/f=1680/0.71=2366.2 m;
V1=π/4×0.022×2366.2=0.7434 m3. V2=π/4×0.0322×5=0.004 m3;
HHHHhhhhhhhhjuascahudvu V3=π/4×(0.0322×3+0.042×5+0.052×48)=0.0.103 m3.HHHHhhhhhhhhjuascahudvu 代入數(shù)據(jù):
V=(0.4×0.7434+0.6×0.004+0.103)/0.7=0.5754 m3.
選擇1臺(tái)DXZ一1.5型低壓循環(huán)貯液器.
容積:1.5m3; 容器類(lèi)別:CM一2; 殼體尺寸:H3702,D0800;
接管d023,d1d2125,d380; 重量:710Kg.
附件規(guī)格數(shù)量:
安全閥1.23Mpa,Dg20一個(gè); 螺栓M12×25,8組; 截止閥Dg25,一個(gè); 1.5級(jí)壓力表,0~1.6Mpa, 一個(gè); 壓力表角閥Dg4,一個(gè); 截止閥Dg20,一個(gè).
h.冷卻塔
冷卻水循環(huán)量: Mk=ψk/Cp(tw2-tw1) m3/h。
式中:Mk一一冷卻水流量,m3/h; ψk一一冷凝器熱負(fù)荷,KW;
Cp一一水的比熱,KJ/Kg.oC; tw2-tw1一一進(jìn)出口水溫度差,oC;
Mk=165×103×3600/4200×2=70.7 m3/h. W=2w0 wo一一壓縮機(jī)耗水量
W=2×500=1 m3/h
M=w+Mk=71.7 m3/h
選擇2臺(tái)HTL一50型的冷卻塔.
冷卻水量:50 m3/h; 外形尺寸:L2800×B1450×H2250; 風(fēng)機(jī)風(fēng)量:3.3萬(wàn)m3/h; 直徑:1000 mm; 功率:1.1KW,直聯(lián)傳動(dòng); 進(jìn)水Dg80,補(bǔ)水Dg20,溢水Dg50,排污 Dg50; 噪音≤51dB(A); 重量:660 Kg; 運(yùn)行重量:1600 Kg.
i.冷卻水泵
根據(jù)冷卻水流量,選擇3臺(tái)65一200(I)B型管道離心泵。
流量:40m3/h; 揚(yáng)程:38 m; 效率63%; 轉(zhuǎn)速:2900 r.p.m; 軸功率:6.57KW; 容許氣蝕余量:3 m; 主要尺寸:L450, B410, H745, D185.
j.事故通風(fēng)機(jī)
按照《冷庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定, 事故通風(fēng)機(jī)的流量應(yīng)該按照8次換氣取流量,僅僅設(shè)在機(jī)房.機(jī)房的體積為990 m3,事故通風(fēng)機(jī)的流量Q=8V=8×990=7920 m3/h.
選擇2臺(tái)B30K4一11一5防爆型事故通風(fēng)機(jī).
直徑;500 mm; 當(dāng)量面積:0.196 m2;周速:36.8 m/s; 主軸轉(zhuǎn)速:1410 r.p.m; 葉片角度:15o; 流量:4150 m3/h; 全壓:11.6 Pa; 效率;67%; 軸功率:0.197 KW; 容許功率:0.23KW; 電動(dòng)機(jī):JL31型; 功率:0.6 KW.
k.沖霜水泵
6臺(tái)冷風(fēng)機(jī)沖霜水量有48 T/h.考慮到?jīng)_霜可以單獨(dú)進(jìn)行,所以選擇1臺(tái)50一160(I)
水泵作為沖霜水泵.
流量:25m3/h; 揚(yáng)程:32 m; 效率:59%; 轉(zhuǎn)速:2900 r.p.m. 軸功率:3.69 KW; 電動(dòng)機(jī)功率:4KW;容許氣蝕余量:2.5 m;主要尺寸:L380×D165×B310×H565.
4). 關(guān)于固定資產(chǎn)投資的估算
進(jìn)行設(shè)計(jì)項(xiàng)目的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析時(shí),一般都是采用指標(biāo)法進(jìn)行方案設(shè)計(jì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。我們這里按照《外商投資企業(yè)務(wù)實(shí)》P348的比例法進(jìn)行。我們的計(jì)算步驟如下:(該方法適用于新建項(xiàng)目)。
a. 以現(xiàn)行的設(shè)備價(jià)格(不包含運(yùn)輸費(fèi),保修費(fèi))為 x,其計(jì)算列表如下:
設(shè)備名稱(chēng)
設(shè)備型號(hào)
單價(jià)(元)
數(shù)量(臺(tái))
成本(元)
備注
活塞壓縮機(jī)
4AV10
18000
2
36000
冷凝器
LN一30
10150
2
20300
冷風(fēng)機(jī)
LDLc280
20500
6
123000
貯氨器
ZA一1.5
4400
1
4400
油分離器
YF一65
2650
2
5300
集油器
JY一150
680
2
1360
分空器
KF一32
650
1
650
泄氨器
X一100
500
1
500
氨泵
AB一3
750
2
1500
低壓罐
DXZ一1.5
12100
1
12100
冷卻塔
HLT一50
10000
2
20000
冷水泵
65一200(I)B
800
3
2400
通風(fēng)機(jī)
B30K4-11-5
1100
2
2200
沖霜泵
50一160(I)
600
1
600
調(diào)壓站
一一一一一
1000
3
3000
氨過(guò)濾器
一一一一一
1000
3
3000
冷庫(kù)門(mén)
一一一一一
3600
4
14400
空氣幕
一一一一一
1600
4
6400
氨泵控制箱
一一一一一
2500
1
2500
液位控制箱
一一一一一
1050
1
1050
電控制柜
一一一一一
1400
2
2800
合計(jì)(元)
255660
b.設(shè)備購(gòu)置,安裝費(fèi) y=ax a=1.12~1.25
y=1.2×25.556=30.68 萬(wàn)元
c.工藝管路投資 T=dy d=0.2~0.4
T=0.35×30.68= 10.7377萬(wàn)元
d.外部管線投資 b=0~0.05
R=0.02×30.68= 0.61萬(wàn)元
e.儀表,控制系統(tǒng)投資 A=cy c=0.12~0.2
A=30.68×0.10= 3.1萬(wàn)元
f.附屬設(shè)施投資u,按照實(shí)際記入.
U=1500×2+1200×4+800×10= 1.16萬(wàn)元
g.實(shí)物部分投資
V=y+T+R+A+u=45.1萬(wàn)元
h.施工費(fèi) W=gV g=0.3~0.5
W=45.1×0.5=22.6萬(wàn)元
i.規(guī)模因素費(fèi) k=iV i=0.05~0.15
k=0.1×45.1=4.51萬(wàn)元
j .總的固定資產(chǎn)投入(除土建)L=V+W+k
L=72.2萬(wàn)元
方案一系統(tǒng)原理圖
方案一系統(tǒng)特點(diǎn):活塞式制冷壓縮機(jī),立式冷凝器,氨泵供液循環(huán)系統(tǒng),負(fù)荷可以調(diào)節(jié),冷卻速度快,運(yùn)行調(diào)節(jié)靈活,投資少,管理經(jīng)驗(yàn)成熟.
(2)方案二:
①. 冷庫(kù)制冷系統(tǒng)的選擇
壓縮工質(zhì):氨(NH3). 壓縮級(jí)數(shù)為單級(jí)。 制冷系統(tǒng)為并聯(lián)式.
②. 由估算的耗冷量,來(lái)選擇:
a. 壓縮機(jī):2臺(tái)LG10A型開(kāi)啟式螺桿制冷壓縮機(jī).
轉(zhuǎn)子直徑:150mm; 轉(zhuǎn)子; 長(zhǎng)度:150 mm; 陽(yáng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速:2960 r.p.m?! ?
理論排量:133 m3/h; 標(biāo)準(zhǔn)狀況下的制冷量:64.9 KW; 軸功率:21.6 KW;
噪音≤80 dB(A); 振動(dòng)≤10 um; 進(jìn)氣管徑:DN50 mm;排氣管徑:DN45 mm;
武漢新世界制冷工業(yè)有限公司
查其性能曲線得到在設(shè)計(jì)工況下的制冷量為81 KW。
注意:該機(jī)不可以進(jìn)行能量調(diào)節(jié),在設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行的制冷量比整個(gè)冷藏庫(kù)的耗冷量大的多,故可以不進(jìn)行校核計(jì)算。
b.冷凝器的選擇
i) 選擇臥式殼管式冷凝器
ii) 冷凝面積的確定
ts1=ts+△ts=27.7+3.3=31 oC
ts2=ts1+△t=31+5= 36 oC
tk=(ts1+ts2)/2+5.5= 39 oC
t0=t-△t=0-8= -8 oC
Q’=2×Q o’ =2×81= 162 KW
Qk=Q’=1.2×162= 194 KW
冷凝器面積:Fk=Qk/qk=194×103/4500=43 m2
選擇2臺(tái)DWZ一25型的臥式殼管式冷凝器。
換熱面積:25M2; 容器類(lèi)別:H2一2; 外型尺寸:L3523,D13000 mm;
接管d150 , d232, d315, d4d565, A1500,B450; 重量:1425 Kg.
附件規(guī)格及數(shù)量:
截止閥Dg50一個(gè),進(jìn)氨氣; 截止閥Dg32一個(gè),出氨液; 角閥Dg10一個(gè),放空氣; 安全閥Dg15一個(gè); 角閥Dg15一個(gè), 安全閥前用;
安全閥接管,18x2; 1.5級(jí)壓力表?。啊?.5Mpa;
c.冷風(fēng)機(jī)的選擇形式,數(shù)量不變.
③. 其他輔助設(shè)備的選擇
a. 高壓貯液器
按照《冷庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》6.3.12條的規(guī)定,高壓貯液器體積按
式中: Ψ一一高壓貯液器的氨充滿度,應(yīng)該取70%;
υ一一 冷凝溫度下氨飽和液體比容 , m3/Kg;
∑qm一一制冷裝置里,每小時(shí)氨液總循環(huán)亮,Kg;
Ψ值應(yīng)該按照《冷庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定,冷藏庫(kù)公稱(chēng)體積為2001~10000m3時(shí),Ψ=1;若冷庫(kù)有部分蒸發(fā)器因?yàn)樯a(chǎn)淡季或者檢修而需要抽空時(shí),體積系數(shù)可以酌情取大。
∑qm的求法可以按照制冷系統(tǒng)內(nèi)質(zhì)量流量求法來(lái)計(jì)算。
對(duì)于工質(zhì)氨, △tsh=5 oC, 立式殼管式冷凝器△trc=0 oC ;參考前邊的Lgp一 h圖,PK/ P0≤8的單級(jí)壓縮,將數(shù)據(jù)代入公式,得到
選擇高壓貯液器: 型號(hào) ZA一1.5型,其尺寸性能見(jiàn)方案一。
b. 油分離器 , 集油器, 分空器, 泄氨器的選擇也不改變。
c. 氨液分離器
按照《冷庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定,氨液分離器的直徑有關(guān)按照下式計(jì)算:
c. 式中: D一一氨液分離器的直徑,m;
G一一系統(tǒng)的質(zhì)量流量,Kg/h;
V一一液體的比容,m3/Kg。
代入數(shù)據(jù):
選擇AF一200型的氨液分離器。
d.冷卻水量
Mk=ψk/Cp(tw1-tw2)=194/4.2×3×3600=55.5 t/h.
其他設(shè)備如冷卻水泵,冷卻塔,軸流風(fēng)機(jī)等的選擇也不變.
4)’ 關(guān)于固定資產(chǎn)投資的估算
a.以現(xiàn)行的設(shè)備價(jià)格(不包含運(yùn)輸費(fèi),保修費(fèi))為X,其計(jì)算列表如下:
設(shè)備名稱(chēng)
設(shè)備型號(hào)
單價(jià)(元)
數(shù)量(臺(tái))
成本(元)
備注
螺桿壓縮機(jī)
LG10A
36000
2
72000
冷凝器
DWZ一25
10650
2
21300
冷風(fēng)機(jī)
LDLc280
20500
6
123000
貯氨器
ZA一1.5
4400
1
4400
油分離器
YF一65
2650
2
5300
集油器
JY一150
680
2
1360
空氣分離器
KF一32
350
1
650
泄氨器
X一100
500
1
500
氨液分離器
AF一200
12100
1
12100
冷卻塔
HLT一50
10000
2
20000
冷水泵
65一200(I)B
800
3
2400
通風(fēng)機(jī)
B30K4-11-5
1100
2
2200
沖霜泵
50一160(I)
600
1
600
調(diào)壓站
一一一一一
1000
3
3000
氨過(guò)濾器
一一一一一
1000
3
3000
冷庫(kù)門(mén)
一一一一一
3600
4
14400
空氣幕
一一一一一
1600
4
6400
液位控制箱
一一一一一
1050
1
1050
電控制柜
一一一一一
1400
2
2800
合計(jì)(元)
288660
b.設(shè)備購(gòu)置,安裝費(fèi) y=ax a=1.12~1.25
y=1.2×28.87=34.64 萬(wàn)元
c.工藝管路投資 T=dy d=0.2~0.4
T=0.35×34.64= 12.12萬(wàn)元
d.外部管線投資 R=by b=0~0.05
R=0.02×34.64= 0.7萬(wàn)元
e.儀表,控制系統(tǒng)投資 A=cy c=0.12~0.2
A=34.64×0.10= 3.464萬(wàn)元
f.附屬設(shè)施投資u,按照實(shí)際記入.
U=1500×2+1200= 0.36萬(wàn)元
g.實(shí)物部分投資
V=y+T+R+A+u=0.36+12.12+0.7+34.64+3.464=51萬(wàn)元
h.施工費(fèi) W=gV g=0.3~0.5
W=51×0.5=25.5萬(wàn)元
i.規(guī)模因素費(fèi) k=iV i=0.05~0.15
k=0.1×51=5.1萬(wàn)元
j.總的固定資產(chǎn)投入(除土建)L=V+W+k
L=51+25.5+5.1=81.5萬(wàn)元
方案二系統(tǒng)原理圖
方案二系統(tǒng)特點(diǎn):螺桿式制冷壓縮機(jī),臥式冷凝器,重力供液循環(huán)系統(tǒng),負(fù)荷不可以調(diào)節(jié),管理布置簡(jiǎn)單,運(yùn)行可靠,系統(tǒng)穩(wěn)定性好.
(3) 方案三:
①庫(kù)制冷系統(tǒng)的選擇
壓縮工質(zhì):氨(NH3). 壓縮級(jí)數(shù)為單級(jí)。制冷系統(tǒng)為并聯(lián)式.
②主要設(shè)備的選擇
a.壓縮機(jī):2臺(tái)LG10A型開(kāi)啟式螺桿制冷壓縮機(jī).尺寸性能規(guī)格見(jiàn)方案2.
b. i).選擇立式殼管式冷凝器
ii).Pk=194 KW (見(jiàn)方案2的確定)。
Fk=ψk/qk=194/4.2×3750×3600=44.34 m2
選擇2臺(tái)LN一30型的立式殼管式冷凝器.尺寸見(jiàn)方案一.
c.冷風(fēng)機(jī)的選擇形式,數(shù)量不變.具體數(shù)據(jù)見(jiàn)方案一。
③其他輔助設(shè)備的選擇
a) 貯氨器
選擇一臺(tái)ZA一1.5型的貯氨器,詳見(jiàn)方案1.
b) 氨油分離器,低壓循環(huán)桶,集油器,空氣分離器(不凝氣體分離器),緊急泄氨器,冷卻塔,冷水泵,沖霜水泵,軸流風(fēng)機(jī),氨泵等設(shè)備的選擇見(jiàn)方案1.
4)’’關(guān)于固定資產(chǎn)投資的估算
1.以現(xiàn)行的設(shè)備價(jià)格(不包含運(yùn)輸費(fèi),保修費(fèi))為x,其計(jì)算列表如下:
設(shè)備名稱(chēng)
設(shè)備型號(hào)
單價(jià)(元)
數(shù)量(臺(tái))
成本(元)
備注
螺桿壓縮機(jī)
LG10A
36000
2
72000
冷凝器
LN一30
10150
2
20300
冷風(fēng)機(jī)
LDLc280
20500
6
123000
貯氨器
ZA一1.5
4400
1
4400
油分離器
YF一65
2650
2
5300
集油器
JY一150
680
2
1360
分空器
KF一32
350
1
650
泄氨器
X一100
500
1
500
氨泵
AB一3
750
2
1500
低壓罐
DXZ一1.5
12100
1
12100
冷卻塔
HLT一50
10000
2
20000
冷水泵
65一200(I)B
800
3
2400
通風(fēng)機(jī)
B30K4-11-5
1100
2
2200
沖霜泵
50一160(I)
600
1
600
調(diào)壓站
一一一一一
1000
3
3000
氨過(guò)濾器
一一一一一
1000
3
3000
冷庫(kù)門(mén)
一一一一一
3600
4
14400
空氣幕
一一一一一
1600
4
6400
氨泵控制箱
一一一一一
2500
1
2500
液位控制箱
一一一一一
1050
1
1050
電控制柜
一一一一一
1400
2
2800
合計(jì)(元)
291660
2.設(shè)備購(gòu)置,安裝費(fèi) y=ax a=1.12~1.25
y=1.2×29.2=35萬(wàn)元
3.工藝管路投資 T=dy d=0.2~0.4
T=0.35×35= 12.25萬(wàn)元
4.外部管線投資 R=by b=0~0.05
R=0.02×35.5= 0.7萬(wàn)元
5.儀表,控制系統(tǒng)投資 A=cy c=0.12~0.2
A=35.5×0.10= 3.5萬(wàn)元
6.附屬設(shè)施投資u,按照實(shí)際記入.
U=1500×2+1200×4+800×10= 1.16萬(wàn)元
7.實(shí)物部分投資
V=y+T+R+A+u=35+12.25+0.7+3.5+1.16=51.5萬(wàn)元
8.施工費(fèi) W=gV g=0.3~0.5
W=51.5×0.5=25.75萬(wàn)元
9.規(guī)模因素費(fèi) k=iV I=0.05~0.15
k=0.1×51.5=5.15萬(wàn)元
10.總的固定資產(chǎn)投入(除土建)L=V+W+k
L=51.5+25.75+5.15=82.3萬(wàn)元
方案三系統(tǒng)原理圖
方案三系統(tǒng)特點(diǎn):螺桿式制冷壓縮機(jī),立式冷凝器,氨泵強(qiáng)制供液循環(huán)系統(tǒng),負(fù)荷不可以調(diào)節(jié),管理方便,運(yùn)行可靠,系統(tǒng)穩(wěn)定性好.經(jīng)濟(jì)性能好,降溫快,投資較大.
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