冷库设计

1、食品冷藏链：为了在食品冷加工处理过程中获得最高效率，必须使食品从生产到消费的各阶段冷加工装置组成一个冷链。

2、冷库的分类：按生产性质：生产性冷库、中转性冷库、分配性冷库、零售性冷库、综合性冷库；按建筑结构形式：土建筑冷库、装配式冷库；按库容量：大型、大中型、中小型、小型冷库；按冷库温度：冷却库、冷藏库、冷藏间

3、冷库的组成：由主库、制冷压缩机房、设备间、循环水泵房、变配电间等及其他辅助设施组成

4、冷库容量包括、规定、生产能力、容量？：冷库容量包含冷库的生产能力和冷藏量。冷库容量一般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指标，根据冷库容量确定冷库的建筑结构形式、面积、高度和设计方案。决定冷却间和冻结间生产能力的主要因素：a、每天最大进货量，并应考虑进货的不均情况，b、货物堆放形式，c、货物冷却或冻结所需的时间及货物卸载所需的时间。决定高温库和低温库的冷藏容量的主要因素：a、冷却间或冻结间的生产能力，b、货物堆放形式，c、贮藏时间

5、机房系统：A：制冷压缩机的吸入管道分为：单级压缩机的吸入管道（一个蒸发系统的单级压缩机吸入管段对于单一的高温冷库或冷厂、其蒸发系统只有一个，此时吸入管与压缩机的连接方案比较简单。多个蒸发系统的单级压缩机吸入管段，可在吸入管加一些短管、阀门来连通不同的蒸发系统）。双级压缩机的吸入管段（蒸发系统的连接与单级压缩相仿只要从每个蒸发系统引出来的吸入管和与其对应的低压级压缩机或单机双级压缩机的低压级连接即可）。B：制冷压缩机的排气管段：单级压缩机制冷循环的排气管段（油分离器常用洗涤式，也可用干式，分离出的油一般放入集油器，减压放出，可以直接回到压缩机曲轴箱）双级压缩制冷循环的排气管段（和单级不同的是低级压缩和高级压缩之间要装中间冷却器，中间冷却器的形式很多，氨系统多采用一次节流完全中间冷却的循环，并且多用立式中间冷却器）C：冷凝器至节流阀的高压液体管段（高压制冷剂液体通过冷凝器汇液管汇集于高压贮液器，并由此向低压部分的制冷设备供液，借助于膨胀阀的节流效应变为低温低压液体蒸发吸热，达到冷却目的）贮液器在冷凝器的下方

6、库房（冷却间、冻结间、冷藏间、贮冰间和包装间组成）系统的热交换形式：A：对流换热（冷却设备和被冷却食品之间的热交换是通过中间介质空气或载冷剂，在冷却设备与中间介质与被冷却食品之间两级温差的推动下，或者借助于机械力来实现的）。B：接触传热（食品直接和冷却设备接触，利用金属表面和食品之间的热量传导达到冷却食品的目的）。C：混合换热（搁架式冻结装置是将食品至于冷却管架之上，既有空气的对流换热，又有和金属管直接接触的接触换热，是一种混合换热的冷却设备）。D：直接喷淋（液化汽化式冻结装置是利用高压液体直接喷淋到被冷却的物体上，液化瞬间汽化吸收大量的热量而使被冷却物体的温度降低的冻结装置）

7、供液系统的形式：A：直接膨胀供液：a手动直接膨胀供液系统（由高压贮液桶来的液体，经手动节流阀节流后直接进入蒸发器，液体在蒸发器内蒸发后形成的气体，经吸气管被压缩机吸入）。b自动直接膨胀供液系统（应用热力膨胀阀代替手动节流阀，通过感温包的作用，根据回气过热度的变化，在一定的范围内自动调节系统的供液量，使之与系统的负荷相匹配）B：重力供液系统（这种系统和直接供液系统的区别在于增加了氨液分离器，氨液分离器内要控制一定的液面，与冷却设备保持一定的高差，利用静液柱向库房冷却设备供液）C：泵供液系统：a、氨泵供液系统：(利用氨泵将降低压循环贮液桶经过节流的低温液体，以数倍于蒸发时的流量，直接输送到库房各蒸发器中去，在蒸发器中一部分制冷剂液体蒸发汽化，多余的随气体回至低压循环桶，经气液分离后，气体被压缩机吸走，留在桶内的液体连同从高压贮液桶补充来的液体，由氨泵送至蒸发器进行循环）b液泵溢流供液系统（氨泵供液系统和重力供液系统相结合的供液方式）19、液体管：指从冷凝器至蒸发器之间的制冷剂液体管和从贮液器到节流阀之间的液体管，设计中的主要问题是如何防止闪发气体的发生

8、热氨冲霜：管路包括由制冷压缩机排气管上接出的冲霜管、排液管、冲霜排液桶。冲霜排液桶也是一个高压贮液桶，冲霜时处于回气压力下，因而蒸汽盘管在冲霜过程中凝结出来的液体流入桶内，桶上有压力表、安全阀、液面指示器、放油接头。由于霜层的热导率远比金属管壁小，霜层的存在就会直接影响到冷却设备的传热，特别是对于由翅片管组成的冷风机影响尤为突出，翅片管外表面结霜时，吃偏见的空气流通面积减少，空气流动阻力增加。实践证明，在温度为10度，库房温度为-18的条件下，工作一个月的冷却盘管，其K 指仅为原来的70%左右。如氨泵供液再循环系统蒸发盘管内的液体可以全部泄入低压贮液桶，也可以不用冲霜排液桶，过程为：冲霜用的热氨应从油分离器后的高压热氨管上接出，从蒸发盘管顶端接入，氨液从低端排出，管径一般在25-50mm之间。

9、冷库耗冷量按热源性质分为：A：围护结构传热引起的耗冷量Q1=KAa（Tw-Tn)（由于冷库墙体、屋顶、地坪和楼板的传热作用，将库外空气的热量和太阳辐射热传入而引起的），B：食品冷加工耗冷量Q2=G(h1-h2)/r(tao)+GB(t1-t2)*cb/r（为了吸收食品在冷却、冻结或贮藏过程中释放出来的显热、潜热和呼吸热而引起的耗冷量）C：通风换气好热量Q3=(hw-hn)*n*V*r n/24*3600+30nr*r n*(hw-hn)/3600（为了适应水果、蔬菜等食品贮藏要求和库内工作人员呼吸需要进行换气时由库外新鲜空气带入库内而引起的耗冷量）D：电动机运转产生的耗冷量Q4=P （由于风机或运输工具等的电动机在运转时，将电能转化为热能产生的耗冷量），E：经营操作耗冷量Q5=库房照明耗冷量qd*A+库房门开启耗冷量Vn(hw-hn)*M*r n/24*3600+库房操作人员耗冷量0.125nn*qr（为了对冷库进行操作管理，由库内照明、开门和操作人员散发热所引起的耗冷量）。

10、冷库设备的类型：冷却管组：立管式冷却管组、横贯式冷却管组、蛇形盘管式冷却管组、内部循环冷却管组、层流式冷却管组、管架式冷却管组、翘片管；冷风机：干式、湿式、混合式。冷库一般采用干式；食品冷却装置：平板冻结装置、螺旋带式冻结装置、流态化冻结装置、连续冻结隧道11、冷却间的类型和特点：A：食品冷却的方法：冷风冷却、冷水冷却、碎冰冷却、真空冷却；B：a肉类冷却间：猪、牛、羊等畜牧，屠宰后的肉胴体温度一般为35度，为了抑制微生物的活动，保持鲜猪肉的质量，应使肉胴体温度能在20h内冷却至4度，尽可能减少干耗。为此、设计室温为0度，同时为使筒体内的热量尽快散失，要求加强空气循环，空气流速一般采用1至2m/s，为了减少肉体的干耗损失，室内相对湿度为百分之90；b鲜蛋冷却间；c果蔬与鲜蛋冷却间。

12、冷却间设备的选型和气流布置：冷却间的喷风口以圆形为宜，出口流速一般采用20-25m/s，喷口直径一般为200-300mm，喷嘴长度与喷口直径之比：当库房的长小于12m 时，取3比2，当库房为12-15m时，取4比3，当为15-20m时，去1比1，喷口渐缩角度不大于30度，喷嘴射程不超过20m，喷口阻力系数为0.93-0.97，当冷却间内设有一台双出风口的冷风机或有两个以上的喷风口时，则应设风量调节装置，采用喷风口送风形式时，射流喷射过程中的流速递减很快，但因简单易行而被广泛采用。冷却间的冷风机按1.163kw 耗冷量配0.6-0.7m3/h风量，冷却间的空气循环次数一般为50-60次/h，肉间空气流速1-2m/s，加大肉间风量能加快冷却速度，但干耗会增加。

13、冷却间冷藏间通风换气要求：A：冷却物冷藏间宜按所贮藏货物的品种设置通风换气装置，换气次数每日不少于2至3次，每昼夜的换气量按库房容积的3倍计算，B：面积大于150m2的冷却物冷藏间采用机械送风，进入冷间的新鲜空气应先经过冷却处理，可用进风道，将室外新鲜空气引至冷风机的下部，经盘管蒸发器冷却后从均与送风道喷射至库房内，C：冷却间废气应直接排至库外，出风口侧应设置便于操作的保温启闭装置，D：新鲜空气入口和废气排出口不宜同侧开设，E：冷间内的通风换气管道、通风管穿越维护结构处及其外侧1.5-2.0m长的管道和穿堂内排气管均须保温，排气管应披向库外，进气管冷间内的管段应披向冷风机，风管最低点应有放水措施。

14、冻结物冷藏间冷却排管布置要求：A：顶排管上层管中心线离平顶间距为：光滑管不小于250mm，翅片管不小于300mm，单层冷库及位于多层冷库顶层的冻结物冷藏间，可将排管单层铺开布置，以便于吸收屋顶投入的热量，多层冷库的其他各层库房为了能将融霜水集中于走道上，宜将顶排管布置在走道上方，B：墙排管设置在外墙一侧，位置最好在库房三分之二高度以上，墙排管中心与墙壁的间距为、光滑管不小于150mm，翅片管不小于200mm，C：多组顶排管的供液和回气管的连接，应采用先进后出的方式，对于多组下进上出的墙管，应在各组墙管下侧设直径57mm的供液连接管分别连接，D：当库房面积小于200m2时，顶管和墙管的供液管、回气管可以合用，面积为200-450m2时，顶管和墙管的供液管应分设，回气管可以合用，库房面积大于500m2时，顶管和墙管、供液管、回气管均需分设，E;冷却排管的安装固定依靠预埋在平顶及墙面的预埋件加以连接，吊点的预埋螺栓直径不小于16mm

15、氟系统和氨系统（双级压缩制冷系统）的主要区别：氟系统采用了不完全中间冷却循环，低压级的排气不是在中间冷却器中冷却，而是与中间冷却器中产生的饱和蒸汽在管道中混合后进入高压级，高压级吸入的不是中间压力下的饱和蒸汽，而是过热蒸汽，故其中间冷却器结构较简单，容积也较小，系统中的热交换器连接方式也不同于氨系统，而油分离器的积油及电磁阀的作用等与单级相仿。

16、吸气管道设计的原则及应注意的问题：A：原则、a保证压力降不超过允许的限度，b 上升力管中应保证必要的带油速度，c防止未蒸发的液体制冷剂进入压缩机。B：a、整个吸气管在全负荷时压力降应控制在相当于蒸发温度降低1度的压力降以内。b、管道应确保在各种负荷下带回蒸发器分离出的润滑油。c、并联使用的装置中，在各种运行工况下要保证润滑油沿制冷剂一起循环，绝不可以使润滑油流入停止运转的压缩机中，以避免这些机器起动时引起冲缸事故，d、在机器停止运动后，要保证不因机器与蒸发器相对标高关系使蒸发器中的液体制冷剂自流或回流到压缩机中去。

17、排气管的布置需要注意的问题：设计时应注意在低负荷运行时，能确保管道内部的气体将润滑油均匀地由竖管派出，还须杜绝液体制冷剂从制冷压缩机接往冷凝器的排气管道返回制冷压缩机，适当的管径是通过控制整个排气管的压降损失计算得到的，这个压降损失加上冷凝压力就是压缩机的排气压力，通常把压降损失定在饱和冷凝温度差0.5度，压降损失的大小与管内气体流速大小有关，一般排气管内气体的流速控制在10-18m/s之间。为了确保排气管道设计的正确，还应注意：a、制冷机排气管道应设计大于或等于0.01的坡度，其坡度倾向油分离器或冷凝器，使竖管中的润滑油均匀随制冷剂气体一起流向油分离器或冷凝器，b、对于不设油分离器的制冷压缩机，当压缩机低于冷凝器时，应将排气管道靠近制冷机先向下弯至地面，然后再向上接往冷凝器形成的U形弯，c、当制冷压缩机排气管竖管长度方向超过8m时，应在靠近压缩机的管段上设一集液弯管，然后再每隔8m设一集液弯管，d、当两台制冷压缩机合用一台冷凝器，且冷凝器在压缩机的下面时，则从压缩机接出的排气管应把水平管段做成向下的坡度，同时在汇合处将管道45度Y形二通连接，e、制冷压缩机和冷凝器都在两台以上，而制冷压缩机设在冷凝器的上面时，装设均油管的目的是使两台压缩机的油面在同一水平面上，设均压管的目的是使两台压缩机的曲轴保持同一压力，f、双排气竖管。

18、回油弯的相关问题：为了防止制冷系统停止运行时，蒸发器存有的液体制冷剂和润滑油被吸入压缩机引起液击，一般蒸发器出口均装有上升立管，要使润滑油顺利通过上升立管，采用在上升立管的下部设置一个存油弯。蒸发器内积存的润滑油借重力流入存油弯内，形成油封将管道堵塞，在上升立管中气体被压缩机吸入，使压力降低，在油封前后形成的压差作用下油封被动前进。为避免油封中存油过多，造成油封前后压差过大，使吸入压力降低过多及消除油封时间过长，存油弯应尽量做小。