1000吨以上冷库设计选型计算.docx
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1000吨以上冷库设计选型计算
1000吨以上冷库设计选型计算
外围知识
夏季在阳光直接照射下,光照强度可达6万~10万lx,没有太阳的室外0.1万~1万lx,夏天明朗的室内100~550lx,夜间满月下为0.2lx。
白炽灯每瓦大约可发出12.56lx的光,但数值随灯泡大小而异,小灯泡能发出较多的流明,大灯泡较少。
荧光灯的发光效率是白炽灯的3~4倍,寿命是白炽灯的9倍,但价格较高。
一个不加灯罩的白炽灯泡所发出的光线中,约有30%的流明被墙壁、顶棚、设备等吸收;灯泡的质量差与阴暗又要减少许多流明,所以大约只有50%的流明可利用。
一般在有灯罩、灯高度为2.0~2.4m(灯泡距离为高度的1.5倍)时,每0.37㎡面积上需1W灯泡、或1㎡面积上需2.7W灯泡可提供10.76lx。
灯泡安装的高度及有无灯罩对光照强度影响很大[2] 。
平均照度(Eav)=光源总光通量(N*Ф)*利用系数(CU)*维护系数(MF)/区域面积(㎡)
(适用于室内或体育场的照明计算)
利用系数:
一般室内取0.4,体育取0.3
维护系数:
一般取0.7~0.8
举例1:
室内照明:
4×5米房间,使用3×36W隔栅灯9套,
平均照度=光源总光通量×CU×MF/面积=(2500×3×9)×0.4×0.8÷4÷5=1080Lux
结论:
平均照度1000Lux以上。
举例2:
体育馆照明:
20×40米场地,使用POWRSPOT1000W金卤灯60套,
平均照度=光源总光通量×CU×MF/面积=(105000×60)×0.3×0.8÷20÷40=1890Lux
结论:
平均水平照度1500Lux以上。
某办公室平均照度设计案例:
设计条件:
办公室长18.2米,宽10.8米,顶棚高2.8米,桌面高0.85米,利用系数0.7,维护系数0.8,灯具数量33套,求办公室内平均照度是多少?
灯具解决方案:
灯具采用DiNiT2X55W防眩日光灯具,光通量3000Lm,色温3000K,显色性Ra90以上。
根据公式可求得:
Eav=(33套X6000LmX0.7X0.8)÷(18.2米X10.8米)
=110880.00÷196.56㎡
=564.10Lux
备注:
照明设计必须必须要求准确的利用系数,否则会有很大的偏差,影响利用系数的大小,主要有以下几个因素:
灯具的配光曲线,灯具的光输出比例,室内的反射率,如天花板、墙壁、工作桌面等,室内指数大小。
中华人民共和国国家标准《建筑照明设计标准》GB50034-2013规定了新建、改建和扩建的居住、公共和工业建筑的一般照度标准值。
符合下列条件之一及以上时,作业面或参考平面的照度,可按照度标准值分级提高一级。
视觉要求高的精细作业场所,眼睛至识别对象的距离大于5(X)nun时;
连续长时间紧张的视觉作业,对视觉器官有不良影响时;
识别移动对象,要求识别时间短促而辨认困难时;
视觉作业对操作安全有重要影响时;
识别对象亮度对比小于0.3时;
作业精度要求较高,且产生差错会造成很大损失时;
视觉能力低于正常能力时;
建筑等级和功能要求高时。
符合下列条件之一及以上时,作业面或参考平面的照度,可按照度标准值分级降低一级。
进行很短时间的作业时;
作业精度或速度无关紧要时;
建筑等级和功能要求较低时。
在一般情况下,设计照度值与照度标准值相比较,可有-10%—+10%的偏差。
1000吨以上冷库设计选型计算
千吨以上冷库设计需要注意哪些问题,对库房制冷设备制冷压缩机及冷风机计算等如何进行确定?
上海佳锋制冷整理千吨冷库以上设计流程供用户参考,实际设计过程中工程商还需结合工程实际工况进行综合设计考量。
一、计算参数
高温库库温0℃,蒸发温度-5℃,低温库库温-18℃,蒸发温度-25℃,环境温度30℃,冷凝温度35℃。
高温库1340平方米,低温库440平方米
二、热负荷计算
(一)维护结构热负荷Q1。
Q1=KAa(tw-tn) w
式中K:
维护结构传热系数 W/(m2.℃)
A:
维护结构传热面积 m2
a:
维护结构两侧温差修正系数。
本案a取0.2。
tw:
维护结构外侧计算温度 ℃
tn:
围护结构内侧计算温度 ℃
K=1/R
R:
传热结构热阻(m2.℃.)/W。
R=1/aw+δ/λ+1/an
aw、an:
外、内表面放热系数,W/(m2.℃.)查资料获得。
δ:
保温材料厚度,M。
R=1/12+0.1/0.031+1/12=3.3924
K=1/3.3924=0.2947
传热面积A计算:
根据土建图纸计算得出:
高温库外墙、顶、地坪总传热面积为3197.1m2
低温库外墙、顶、地坪传热面积为1092.2m2
内墙传热面积为81.2m2
1、高温库维护结构传热量Q1g=0.2947× 3197.2× 0.2× (30-0)=5653 W
2、低温库维护结构传热量Q1d
外墙:
Q1a=0.2947× 1092.2× 0.2× (30+18)=3089.96 W
内墙:
Q1b=0.2947× 81.2× 0.2× (0+18)=86.14 W
合计:
Q1d=Q1a+Q1b=3091.6+86.14=3176.1 W
(二)、货物热负荷Q2
1、高温库货物热负荷
Q2g=Q2a+Q2b+Q2c+Q2d
=1/3.6× [m(h1-h2)/t+mBb× Cb(t1-t2)/t]+m(ф1+ф2)/2+(mz-m)ф2=1/3.6[30 000(385.1-247.2)/24+30000×0.25×1.47(30-0)/24]
+30(149+19)/2+(600-30)× 19=65060 W
式中:
m为每日进货量,单位:
Kg,按库容量的5%计,高温库为30000Kg。
低温库为17500Kg.高温库进货温度为30℃。
低温库进货温度为0℃。
h1、h2为水果进库冷却前后的比焓,Kj/Kg。
t:
为冷加工时间,冷藏间取24小时。
Bb为包装或运载工具质量系数,查表取0.25,
Cb为包装材料或运载工具比热容,Kg、(Kg.℃)
T1、T2为包装材料或运载工具进库前后温度。
℃。
ф1、ф2为货物冷却开始和终了时的呼吸热,W/t。
查表得ф1为149W/t,ф2为19W/t。
2、低温库货物热负荷
Q2d=Q2a+Q2b
=1/3.6× [m(h1-h2)/t+mBb× Cb(t1-t2)/t]
=1/3.6×[17500(211-4.6)/24+17500×0.1×1.47(0+18)/24]
=42341.5W
(三)、通风换气热负荷Q3
高温库按每周换气一次计。
低温库不换风。
Q3g=Q3a+Q3b=1/3.6[(hw-hn)nVnρ/24+30nrρ(hw-hn)]
=1/3.6×(84.992-7.494) ×2×4354×1.293/24
+30×10×1.293×(84.992-7.494)
=18449.76 W
式中:
Q3a为冷间换气热负荷,W.
Q3b为操作人员需要的新风热负荷。
W
Hw、hn为室外、室内空气的比焓,Kj/Kg
N为每日换气次数,取2次。
Vn为冷间净容积,M3
Nr为冷间操作人员数,取10人。
Ρ为冷间空间空气密度。
Kg/M3。
(四)、库内电机运转负荷Q4
本冷库蒸发器采用吊顶风机降温,预计高温库风机电机总功率为30KW,低温库风机电机总功率为8KW。
Q4g=30000 W
Q4d=8000 W
(五)、操作冷负荷Q5
高温库:
Q5g=Q5a+Q5b+Q5c=QdAd+1/3.6×n×nk×V(hw-hn)Mρ/24
+3/24×NrQr
=1335×2.3+1/3.6×3×2×4345×(84.992-7.494) ×0.5×1.293/24
+3/24×10×279
=18536.97 W
低温库:
Q5d=Q5a+Q5b+Q5c=QdAd+1/3.6×n×nk×V(hw-hn)Mρ/24
+3/24×NrQr
=440×2.3+1/3.6×1×1×1540×(84.992+18.287) ×0.5×1.359/24
+3/24×3×395
=2410.97 W
式中:
Q5a为照热负荷 W. Q5b为开门引起的热负荷 W.
Q5c为操作人员热负荷 W.
Qd为每平米地坪照明热流量 W.
Ad为地坪面积,m2。
N为门樘数,
Nk为每日开门换气次数。
V为冷间净容积 M3。
Hw、hn为空气在室外和室内比焓。
Kj/Kg
M为空气幕修正系数,本案取0.5.
ρ为冷间空气密度,Kg/M3
Nr为操作人员数量,
Qr为每个操作人员的热流量。
高温库取279W。
低温库取395W
三、冷却设备负荷和机械负荷计算
1、冷却设备负荷Qs=Q1+PQ2+Q3+Q4+Q5
式中P为货物热流量系数,对货物不经冷却直接进库的冷藏间取1.3。
冻结物冷藏间取1。
2、机械负荷计算
Qj=(n1Q1+n2Q2+n3Q3+n4Q4+n5Q5)R
式中:
n1......n5为修正系数。
R 为制冷装置和管道冷耗补偿系数,间接冷却系统取1.12.
冷却设备负荷汇总:
高温库冷却设备负荷:
Qs=Q1+PQ2+Q3+Q4+Q5
=5653+1.3×65060+18449.76+30000+18536.97=137699.73 W.
低温库冷却设备负荷:
Qs=Q1+PQ2+Q3+Q4+Q5
=3176.1+42341.5+8000+2410.97=55928.57 W
机械负荷汇总:
高温库机械负荷:
Qj=(n1Q1+n2Q2+n3Q3+n4Q4+n5Q5)R
=(5635+65060+18449.76+30000+18536.97)1.12
=154203 W
低温库机械负荷:
Qj=(n1Q1+n2Q2+n3Q3+n4Q4+n5Q5)R
=(3176.1+42341.5+8000+2410.97)1.12
=62640 W
四、机组与冷却设备选型计算
1、冷风机选型计算
高温库风机传热面积:
A=Qs/K△ t=137699/(23×5)=1197 m2
选用佳锋DL100冷风机12台。
低温库风机传热面积:
A=Qs/K△ t=55928.57/(12.8×7)=624.2 m2
选用佳锋DD120冷风机6台。
2、制冷压缩机选型
A:
高温库压缩机选型
按每天降温18小时计算,机械负荷为154.2×24/18=205.6 KW
查压缩机选型手册,选用开利06EM175(25HP)中温机组3台。
总制冷量:
69.46*3=208.38 KW, 总功率消耗17.44*3=52.32 KW。
选用比泽尔4N-25.2(25HP)4台,总制冷量52.8*4=211 KW,
总功率12.19*4=48.76 KW。
假设压缩机耗功全部转换为冷凝热,则冷却塔散量为260KW,设冷却塔进出水温差为5度,水的比热为1.163W/( Kg.℃),每吨水散热量为1.163*5=5.8KW,水流量为260/5.8=45吨。
B:
低温库压缩机选型:
按每天降温18小时计算,机械负荷为62.6×24/18=83.5 kw
查压缩机选型手册, 选用开利06ER175(25HP)低温机组3台,
总制冷量为28.37*3=85.11 KW。
功率消耗14.25*3=42.7 KW.
选用比泽尔4N-25.2(25HP)4台,总制冷量21.6*4=86.4 KW
总功率8.6*4=34.4 KW.
假设压缩机耗功全部转换为冷凝热,则冷却塔散量为121KW,设冷却塔进出水温差为5度,水的比热为1.163W/( Kg.℃),每吨水散热量为1.163*5=5.8KW,水流量为121/5.8=21吨。
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