冷库制冷工艺设计第九章 冷库制冷工艺设计

冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社冷库制冷工艺设计第九章*冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社第9章制冰与贮冰设计 9.1冻结过程分析与制冰冷负荷的计算 9.1.1冰的物理性质 冰的融点（或水的冰点），在 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 大气压下为0℃，当压力增大时，其融点则下降，如 1标准大气压时为0℃ 490大气压时—4℃ 1100大气压时为—10.11℃ 但当压力高于20000大气压时，其融点则高于0℃。冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社 冰的潜热为331~335kJ/kg，通常计算时取其平均值为334.96kJ/kg。 冰的比热随冰的温度高低不同而异，一般温度在0~20℃时的冰，其平均比热取2.1kJ/(kg.℃)。 冰的导热系数也随其温度不同而不同，通常当温度在—20℃以上时，取其平均值为2.32w/(m.℃)。 冰的抗压强度亦与温度有关，在0℃时为15×105pa,，—10℃时为30×105pa,，—20℃时为50×105pa。冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社9.1.2冰的应用冰的应用范围较广，如冷藏运输、渔业上用冰、冷饮室、医疗单位、纺织、玻璃、橡胶工业都需要用冰。用冰的融解吸收融解热来制冷。9.1.3冻结过程分析及制冰冷负荷的计算水变成冰是一个相变过程，当未饱和水与低于其饱和温度的冷却介质接解时，首先放出显热变成饱和水，饱和水继续放出热量凝结成同样温度下的冰块，相态发生变化，由液态向固态转变 冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社9.2盐水制冰 9.2.1盐水制冰的制冷工艺流程 制冰池示意图如图9-1所示制冷的制冷系统多为重力供液系统，制冷系统的液体分离器及管道布置，应不防碍吊车的运行，防止被吊车及冰桶等碰撞，防止管道的绝热层受潮。也可以采用泵供液系统，设计的方式与整个大型库体的组合设计有关系。冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社9.2.2盐水制冰工艺流程 盐水冷却（-10～-14℃）—冰桶加水—放入冰池—结冰—融冰池(浸2～3分钟)—倒冰架倒冰—冰(滑并道)滑到冰库—空冰桶(注水箱)加水 白冰：色白不透明，∵水里有空气 透明冰：吹空气入冰桶的中部（操作复杂）制冰间的平立面图见图9-2、图9-3所示。冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社9.2.3盐水制冰的主要设备 主要设备 1、制冰池 长方形，地板绝缘，用钢板制成（隔热防潮），底用软木板，壁用软木板或稻壳，池上面盖木板 2、蒸发器 池壁的长边或短边 立管式、横管式、V型管式、螺旋管式 冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社 3、搅拌器 布置在制冰池与融冰池相对应的另一端，避免起吊冰桶经过滴落盐水而腐蚀电机 立式、卧式冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社 4、冰桶 上部截面比下部稍大，便于脱冰 防锈：内外涂红漆两道 5、冰桶架（上有两个起吊环） 6、起重机（起冰吊车） 有两根同步起落的钢丝绳，正对冰桶架上的两个起吊环 7、倒冰架(一般为木制的架子，后装平衡锤，减缓倒 冰速度) 8、融冰池（为钢板或混凝土的水池） 用水：制冰机或冷凝器冷却器冷却水 定期换水 下部有给水排水管接头冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社 9、注水装置 10、滑冰台（倒冰台） 具有漏水缝，坡度为2－4％的台 长度不小于冰块长度的三倍，靠近墙的一段应稍许做成上坡，以免冰块冲击墙面 台面有良好的排水设施，铺木搁栅 一般滑冰道起始端装置一块倾斜的木格台，使倒冰时的剩水流入下水道 目前，有成套盐水制冰设备冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社9.2.4盐水制冰热负荷计算 1.冻冰耗冷量、冰桶内的水降至0℃的水，然后结成0℃的冰又放出潜热，0℃的冰降至终温还有显热放出.按(9-1)式计算 2.冰桶耗冷量：按（9-2）式计算 3.盐水搅拌器运转耗冷量：按(9-3)式计算 4.制冰池传热耗冷量：按(9-4)式计算 5.融冰耗冷量：按(9-5)式计算 最后将以上五项汇总可得．冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社9.2.5制冰设备的选择计算 1、制冰池的制冰生产能力 制冰池的制冰生产能力按下式计算： 2、结冰时间 结冰时间可按下式确定： 3、冰桶的数量 制冰池中需要同时进行冻结的冰桶数量可用下式计算： 冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社 4、盐水搅拌器的流量 计算盐水搅拌器的流量，是保证盐水制冰热交换的需要，也是为选择盐水搅拌器提供依据，计算式为： 冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社9.2.6盐水系统1、盐水系统中有关温度的确定：一般制冰池内盐水温度应保持在—10~—14℃。而制冰蒸发温度比盐水温度低5℃。当盐水温度高于其对应浓度下的凝固点时，盐水浓度是稳定的．配制浓度时要保证盐水凝固点比制冷剂蒸发温度低5℃。2、盐水浓度：盐水浓度应适中，因为浓度过低时，凝固点较高，蒸发器很容易结冰；浓度过高时，增加溶液比重，减少其热容量。冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社 3、盐水的酸碱度（PH值）：盐水的酸碱和腐蚀作用关系最大，盐水通常呈碱性为佳，应使盐水保持在PH7.5~8.5程度。 为了减轻和防止其腐蚀性，在盐水中应加入适量的防腐剂。一般用氢氧化钠（NaOH）与重铬酸钠（Na2Cr2O7）,1m3的氯化钠盐水中，应掺1.6kg的重铬酸钠。若盐水呈中性反应（PH=7），则每10kg的重铬酸钠中必须加入2.7kg氢氧化钠。加入防腐剂时，必须使盐水呈弱碱性（PH=8.5），这可用酚酞试剂来测定，以酚酞试剂在盐水中呈玫瑰色为适宜。 4、盐水内含氧量：盐水中含存有氧，亦为腐蚀的因素，所以尽量使盐水不与空气直接接触。 冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社9.3快速制冰 9.3.1桶式快速制冰（一）桶式快速制冰的工作原理和工艺流程 冰桶式快速制冰设备是利用夹层的冰桶内的11根双套管组成的指形蒸发器，氨液在冰桶夹层和指形蒸发器内蒸发，直接吸收冰桶内的水的热量，冰层首先在冰桶内壁和指形管壁形成，然后逐步扩大到冰桶内水全部结冰。 制冰的工艺流程如下： 制冰用水先早带有氨蒸发器的水预冷箱内进行冷却，使水温降至10℃左右，冰桶的底盖是活动的，利用冻冰的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 将桶盖粘结在冰桶底部，因此，初次冻冰时，必须向冰桶中添加少量的制冰水，然后使冰桶降温。使底盖结牢在冰桶底部冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社 2、主要部件 冰桶构造见图9-3所示。 冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社 多路阀和工作原理见图9-4所示。冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社AJB—15/24快速制冰设备布置示意图，见图9-5所示。冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社9.3.2其他快速制冰装置 1．板冰机冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社2．片冰机冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社3．管冰机冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社9.4冰的贮存及其冰库的设计与布置 9.4.1冰库容量的确定 冰库容量根据冰的生产和使用情况确定，短期贮存一般可取3~7天制冰量，长期贮存则可取15～30天制冰量。板冰、片冰、管冰等系直接蒸发冷却制冰，可随时制冰随时使用，不宜作长期贮存。设计时，要根据具体情况而定。 9.4.2冰库容量的计算 冰库容量的计算方法与第三章中的冷藏库容量计算是一致的。 9.4.3冰库的设计要求(1)库温：冰库温度与冰的种类和原料水有关。盐水制冰所制的淡水冰块，库温为－4～一6℃；快速制冰的淡水冰块，库温为－8℃；淡水片冰，库温为－12℃以下；海水片冰，库温则为－20℃左右(2)冷却设备：冰库一般采用光滑顶排管作冷却设备，不宜采用墙排管冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社 (3)建筑要求：冰库的墙壁要设护壁。 (4)堆冰高度：人工堆装，以不超过2.0~2.4m为宜。 (5)冰库的地面标高：冰库与制冰间同层相邻布置时，进冰洞应与制冰间的滑冰台直接相通，冰库地面标高应低于滑冰台。 (6)冰库的建筑净高：参考库内堆冰高度确定。冰堆上 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面距顶排管应有1．2m的空间，以便操作。冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社9.4.4制冰间、冰库平面布置 制冰间的位置，应靠近机器设备间，以便于操作调节及缩短制冷管线。减少能量损失，还要考虑到贮冰出冰操作方便。 冰库接近制冰车间，附设有碎冰机台及滑冰道等结构建筑物，冷库一般与冷藏库合在幢建筑物内，也有与制冰间及碎冰机平台组成一建筑单位的。 桥式滑冰道的平均坡度采用4%左右，滑冰道的前3/4段坡度采取5%，后1/4段的坡度应用1%或小于1%，目的是要使冰块能慢速滑到碎冰机平台前，不致于发生猛烈撞击的事故。在坡度上要留有可调的余地。螺旋形滑冰道的坡度可取7.5~9.5%。冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社9.5制冰及贮冰负荷的估算 估算时盐水制冰，1吨冰的制冷机负荷配6.4~7.0kw，有时加大配至8.2kw；快速制冰，1吨冰的制冷机负荷配有8.2~9.3kw。 制冰池中蒸发面积，1吨冰配3m2；冰库的蒸发面积，一般用冰库净面积来选配，1m2的冰库建筑面积配有0.6~0.7m2的蒸发面积。 耗电量与气温有关，一般夏季制取1吨冰耗电量为75度，冬季制取一吨冰耗电量为50度。冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社9.6人工滑冰场的设计简介9.6.1室内滑冰场的种类和尺寸要求内滑冰场按其用途可分为以六种：1．冰球场(冰上曲棍球场)；2．溜石冰场；3．花样滑冰场按学校或按规定的花样滑冰；4．速度滑冰场室内速度滑冰赛通常是在冰球场内进行5．娱乐性滑冰场；6．多功能滑冰场室内滑冰场冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社9.6.2滑冰场制冷系统的特点 为了安全一般采用间接式制冷系统； 在相同的冰面温度下，间冷式的蒸发温度要比直接蒸发式制冷系统低5～6℃，这样，就使制冷系统的电耗增加；此外，间冷式的滑冰场启动时间也长，盐水对钢管易腐蚀；塑料管的传热性能差等缺点。故目前人造滑冰场在国内有采用制冷剂直接蒸发式制冷系统的趋势.冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社9.6.3滑冰场的地板的设计要求 1．滑冰场地面厚度均匀、整个地板需保持水平; 2．应根据实际情况设置有伸缩接头的浮动地板构造。 3．滑冰场的地板需注意很好的排水处理。 4．开放式地板，在不使用时要注意对管道外表面的维护保养。 5．对全年使用的滑冰场，特别要注意防止地板下土壤的冻结; 6．地板表面应涂刷油漆，通过冰层能经常见到地板面的颜色。室外人造滑冰场应涂刷白色系列的油漆。 7．对防水隔气层的设置必须十分坚固。冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社9.6.4滑冰场的地板构造的型式和特点 滑冰场地板的构造大体可分以下几种： 1．开放式地板,可以无隔热层、也可设置隔热层见图9-9所示; 冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社 2．填充砂式地板,地板可以无隔热层，也可设置隔热层，见图9-10所示; 冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社 3．永久性地板,具有很好的保温性能。永久性地板的构造见图9-11所示; 冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社4．游泳池式滑冰场地板 多数作法是采用钢板结构。这种冰场和永久性地板一样，在隔热地板上用6mm厚的钢板制成游泳池，再在钢板下面配制冷却管，并埋设于混凝土中。这种构造的管道全部采用焊接，即使地基产生不均匀沉降现象，也不会发生断裂，能经久耐用、自重也轻、基础 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 容易处理、施工简单、周期短。由于地板面比较平滑，能迅速结冰和融冰。冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社9.6.5滑冰场所需制冷负荷的确定 滑冰场所需的制冷负荷，随着滑冰场的用途、季节、室内空气温度、场内滑冰人数、观众人数、室内外温差、风雨、日照及灯光负荷、冰层厚度和温度等因素而变化。计算公式为： QR=C(QF+QC+QSR+QHL) 影响滑冰场制冷负荷的因素很多，设计者必须采取十分谨慎的态度，并利用经验数据 进行修正。 从我国北方地区已建成的滑冰场单位面积制冷负荷分析： 室内滑冰场约163～233w／m2； 室外人工滑冰场约488～512w／m2。冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社9.6.6滑冰场的冰层要求 冰层厚度为30～40mm左右，这时对冰温的控制也较容易，运转费用也较经济。9.6.7室内滑冰场空调设计时需考虑的特殊问题 室内滑冰场空调设计时，需要考虑解决的一些特殊问题： 1．夏季场内空调设计干球温度要适中，场内温度不宜太低; 2．屋顶或顶棚的内表面不应产生凝结水现象。 4．要选择隔热性能好、吸水率低的隔热材料。 5．从节能和防止结露考虑，墙面上的窗户应采用铝合金双层充气玻璃窗。 6．当滑冰场兼作其它球类比赛或训练时，空调系统设计及气流组织等也应能满足其它功能使用的要求。 7．应充分利用室内滑冰场散发的冷量。冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社9.6.8消除滑冰场内的滴水和雾气的 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 冰场顶棚或天花板凝露滴水现象，可在设计建造滑冰场时就应考虑解决好，如在屋顶天花板下加一层防太阳热辐射的低辐射率材料，如铝箔、玻璃钢瓦楞板等作为天花板内侧材料，以减少对冰面的热辐射，同时使天花板保持较高的温度(高于露点温度)，可消除天花板的凝露与滴水问题。 消除滑冰场内雾气的方法是采取去湿除雾的空气处理系统。 对于各种去湿除雾装置的操作费用要具体分析比较后加以选用，据美国介绍，冰面为1160m2的溜石冰场，每小时约需去除15kg水分，需耗制冷负荷约21kW。冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社9.6.9滑冰场在设计与使用时的节能问题 滑冰场的节能问题需从设计时与冰场使用过程中同时都要考虑的，可从以下几方面进行。 1．制冷系统的选择; 2．减少屋顶天花板的太阳热辐射; 3．间接冷却制冰系统中盐水泵的控制; 4．制冰水的软化处理; 5．制冷压缩机过热蒸汽的利用; 6．设置高效照明设备; 7．地坪设置隔热层等措施。冷库制冷工艺设计主编：李敏机械工业出版社9.6.10室外人工滑冰场与室内滑冰场的设计的主要区别 室外人工滑冰场的设计，就其制冷原理、冷却结冰方式是基本相同的。由于室外人工滑冰场白天受太阳辐射热的影响大，所以其制冷负荷会增加很多。对室外冰球场，由于四周设有1240mm高的界墙，因此，界墙内侧冰面的太阳辐射热量随方向不同而变化。西面和南面所受的辐射热量最大，为保证这两面的冰层质量，可设计宽度为1m左右的环向管路，必要时还可增大环向管路段的供冷量。冷却管的敷设范围与界墙相齐即可。这样的布置除可节省材料和投资外，还为界墙安装创造了方便条件。*