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小型冷庫(kù)的分類、結(jié)構(gòu)、選型及設(shè)計(jì)
小型冷庫(kù)的分類、結(jié)構(gòu)、選型及設(shè)計(jì)
一、冷庫(kù)的類型 ：
按溫度分：
高溫冷庫(kù)（±5℃）：適合果品蔬菜類保鮮。
中溫冷庫(kù)（－10℃~－5℃）：適合凍結(jié)后的食品冷藏。
低溫冷庫(kù)（－20℃~－10℃）：適合凍結(jié)水產(chǎn)、禽肉類食品的冷藏。
凍結(jié)冷庫(kù)（－23℃以下）：適合在鮮品冷藏前的快速凍結(jié)。
按容積分：
小型冷庫(kù)：＜500m³
中型冷庫(kù)：500~1000m³
大型冷庫(kù)：＞1000m³
二、冷庫(kù)的結(jié)構(gòu)及主要設(shè)備
庫(kù)板：預(yù)先生產(chǎn)的，具有固定的長(zhǎng)度、寬度和厚度，可根據(jù)庫(kù)體安裝的需要選擇。高、中溫冷庫(kù)一般選用10厘米厚的板塊，低溫庫(kù)及凍結(jié)庫(kù)一般選用12厘米或15厘米厚的板塊。
聚氨脂噴涂發(fā)泡材料：該材料通過(guò)直接噴涂于倉(cāng)庫(kù)中，形成不吸水，隔熱性較好的聚氨脂板，但成本較高。
聚苯脂噴涂發(fā)泡材料：該材料同樣通過(guò)噴涂形成聚苯脂板，較聚氨脂板吸水性強(qiáng)，隔熱性較差，但成本較低。
防潮層：一般用瀝青、油氈、塑料涂層、塑料薄膜或金屬板做成。
三、制冷系統(tǒng)
壓縮機(jī)（最關(guān)鍵配件）：
一般情況下，小型冷庫(kù)選用全封閉壓縮機(jī)。中型冷庫(kù)一般選用半封閉壓縮機(jī)。大型冷庫(kù)選用半封閉壓縮機(jī)或螺桿壓縮機(jī)。在選用時(shí)，也可考慮選用氨制冷壓縮機(jī)，因?yàn)榘敝评鋲嚎s機(jī)功率大，并可一機(jī)多用，但安裝及管理比較煩瑣。
蒸發(fā)器：一般情況下，高溫庫(kù)選用風(fēng)機(jī)為蒸發(fā)器，其特點(diǎn)是降溫速度快，但易造成冷藏品的水分損耗；中、低溫冷庫(kù)選用無(wú)縫鋼管制作的蒸發(fā)排管為主，其特點(diǎn)是恒溫效果好，并能適時(shí)蓄冷。
冷凝器：冷凝器有空氣冷卻、水冷卻和空氣與水結(jié)合的冷卻方式。空氣冷卻只限于在小型冷庫(kù)設(shè)備中應(yīng)用，水冷卻的冷凝器則可用于所有形式的制冷系統(tǒng)。
熱力膨脹閥：熱力膨脹閥分為內(nèi)平衡膨脹閥和外平衡膨脹閥，內(nèi)平衡式膨脹閥膜片下面感受到的是蒸發(fā)器入口壓力；而外平衡式膨脹閥膜片下面感受到的是蒸發(fā)器出口壓力。
儲(chǔ)液罐：儲(chǔ)存氟利昂,保證制冷劑始終處于飽和狀態(tài)。
電磁閥：防止壓縮機(jī)停機(jī)時(shí)高壓部分制冷劑液體進(jìn)入蒸發(fā)器，避免壓縮機(jī)下次啟動(dòng)時(shí)低壓過(guò)高，防止壓縮機(jī)液擊。另外，冷庫(kù)溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)溫控器動(dòng)作，電磁閥失電，低壓壓力達(dá)到停機(jī)設(shè)定值時(shí)壓縮機(jī)停，當(dāng)冷庫(kù)內(nèi)溫度回升到設(shè)定值時(shí)，溫控器動(dòng)作，電磁閥得電，低壓壓力上升到壓縮機(jī)開機(jī)設(shè)定值時(shí)壓縮機(jī)啟動(dòng)。
高低壓保護(hù)器：防止高壓過(guò)高低壓過(guò)低保護(hù)壓縮機(jī)。
溫控器：相當(dāng)于冷庫(kù)大腦控制著冷庫(kù)制冷開與停及化霜、風(fēng)扇的開與挺。
干燥過(guò)濾器：過(guò)濾系統(tǒng)中雜質(zhì)與水分。
油壓保護(hù)器：保證壓縮機(jī)有足夠潤(rùn)滑油。
油分離器：其作用是將制冷壓縮機(jī)排出的高壓蒸汽中的潤(rùn)滑油分離，以保證裝置安全高效地運(yùn)行。根據(jù)降低氣流速度和改變氣流方向的分油原理，使高壓蒸汽中的油粒在重力作用下得以分離。一般氣流速度在1m/s以下，就可將蒸汽中所含直徑在0.2mm以上的油粒分離出來(lái)。通常使用的油分離器有洗滌式、離心式、填料式和過(guò)濾式四種。
蒸發(fā)器壓力調(diào)節(jié)閥：是防止蒸發(fā)器壓力(以及蒸發(fā)溫度)降低到規(guī)定值以下。有些時(shí)候也用它來(lái)調(diào)整蒸發(fā)器壓力至力以適應(yīng)負(fù)荷的變化。
其他制冷系統(tǒng)配件：門鎖、鉸鏈、拉手、風(fēng)幕機(jī)等。
四、冷庫(kù)建設(shè)與設(shè)計(jì)
一、庫(kù)門設(shè)計(jì)規(guī)劃：
小型冷庫(kù)的庫(kù)門，并要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)能夠使用的通道寬度來(lái)進(jìn)行合理的設(shè)置，常見(jiàn)的庫(kù)門設(shè)計(jì)有推拉門、電動(dòng)門、卷閘門、平移門、彈簧門等等；建造時(shí)需要根據(jù)顧客的需求來(lái)合理運(yùn)用。如果貨物運(yùn)輸?shù)某叽缬兴拗频脑�，那么，建議使用能夠方便大設(shè)備，大貨物出入自由的平移門。
二、熱力膨脹閥：
冷庫(kù)設(shè)計(jì)建造中制冷裝置的熱力膨脹閥有內(nèi)平衡式和外平衡式之分。具體的選型原則主要根據(jù)制冷量大小、制冷劑種類、節(jié)流前后的壓力差、蒸發(fā)器管內(nèi)制冷劑的流動(dòng)阻力等因素來(lái)確定熱力膨脹閥的形式和型號(hào)。一般情況需考慮20%~30%的余量。
三、制冷壓縮機(jī)的選擇：
當(dāng)要求的蒸發(fā)溫度較高，實(shí)際的冷凝溫度較高時(shí)，需要采用雙極壓縮制冷。一般以壓縮比等于8作為分界，當(dāng)壓縮比小于8時(shí)，采用單級(jí)壓縮；壓縮比大于或者等于8時(shí)，采用雙極壓縮。
四、冷庫(kù)冷卻系統(tǒng)的選擇：
冷庫(kù)冷卻系統(tǒng)的選擇主要是冷庫(kù)壓縮機(jī)與蒸發(fā)器的選用。一般情況下，小型冷庫(kù)選用全封閉壓縮機(jī)為主；中型冷庫(kù)一般選用半封閉壓縮機(jī)為主；大型冷庫(kù)選用半封閉壓縮機(jī)或螺桿壓縮機(jī)，但冷庫(kù)設(shè)計(jì)圖冷庫(kù)安裝及管理比較煩瑣。
五、冷庫(kù)門坎設(shè)計(jì)：
一般來(lái)說(shuō)，倉(cāng)庫(kù)的門坎可以設(shè)置也可以不設(shè)置，如果不設(shè)置，冷庫(kù)內(nèi)部就要和外部的地面一樣高，在隔熱層上面用同樣的地面材料來(lái)制作，讓冷庫(kù)工作人員搬運(yùn)貨物的時(shí)候出入比較方便。
六、冷庫(kù)板設(shè)計(jì)選型：
小型冷庫(kù)底板至關(guān)重要，優(yōu)先采用發(fā)泡成型的外表保護(hù)材料彩鋼瓦，鍍鋅鋼板，花鋁板等等；對(duì)于一些要求比較高的特殊場(chǎng)合，應(yīng)當(dāng)合理運(yùn)用SUS 304不銹鋼板材，SUS 316不銹鋼板。
七、隔熱層厚度的設(shè)計(jì)：
冷庫(kù)隔熱材料要選擇工藝成熟，一次性高壓發(fā)泡的環(huán)保聚氨酯材料，也可以使用聚苯乙烯發(fā)泡材料；一般冷藏庫(kù)的庫(kù)溫常年在零下22 ℃以上，因此庫(kù)板最好是選擇100 mm厚隔熱層；零下22 ℃以下的冷庫(kù)最好使用50 mm厚的隔熱層；而零下30 ℃以下則最好采用200 mm厚的隔熱層。（參考）
八、平衡窗設(shè)計(jì)：
小型冷庫(kù)要求密封，在實(shí)際使用時(shí)由于庫(kù)內(nèi)和庫(kù)外的溫差較大，很容易出現(xiàn)熱脹冷縮現(xiàn)象導(dǎo)致庫(kù)門打不開，為了有效解決這類型的問(wèn)題，小型冷庫(kù)一定要具備平衡窗設(shè)計(jì)，當(dāng)冷庫(kù)內(nèi)部的壓力過(guò)低時(shí)，可以適當(dāng)?shù)南蚱渲醒a(bǔ)充空氣，讓壓力平衡。
九、門框防凝露設(shè)計(jì)：
冷庫(kù)的門和門框之間一定會(huì)存在縫隙，在內(nèi)外溫差高達(dá)10 ℃左右時(shí)，空氣中的水分會(huì)凝結(jié)在門框的表面，甚至是直接流到庫(kù)內(nèi)的地面；因此，在庫(kù)門的周邊應(yīng)該安裝發(fā)熱線（加熱絲），避免在潮濕天氣時(shí)候出現(xiàn)凝露現(xiàn)象。
十、冷庫(kù)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)材料要求：
冷庫(kù)中長(zhǎng)期是低溫環(huán)境，在這樣的低溫環(huán)境中，特別是在周期性凍結(jié)和融解循環(huán)過(guò)程中，建筑結(jié)構(gòu)易受破壞。因此，冷庫(kù)的建筑材料和冷庫(kù)的各部分構(gòu)造要有足夠的抗凍性能。總的來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)冷庫(kù)建筑結(jié)構(gòu)和材料要求就是四點(diǎn)：隔熱性、密封性、堅(jiān)固性和抗凍性。
五、冷庫(kù)耗冷量的計(jì)算
無(wú)論何種品牌的壓縮機(jī)組的選型,都是根據(jù)活動(dòng)冷庫(kù)的蒸發(fā)溫度及冷庫(kù)有效工作容積來(lái)確定，另外還要參考冷凍或冷藏物品的冷凝溫度、入庫(kù)量、貨物進(jìn)出庫(kù)頻率等參數(shù)。
冷間耗冷量的估算
1、肉類冷庫(kù)
冷卻每頓肉類食品的耗冷量（表1）
|
序號(hào)
|
庫(kù)房溫度/°C
|
肉類降溫情況
|
冷加工時(shí)間/h①
|
單位耗冷/(w/t)
|
||
|
入庫(kù)°C
|
出庫(kù)°C
|
冷卻設(shè)備負(fù)荷
|
機(jī)械負(fù)荷
|
|||
|
1
|
-2
|
35
|
4
|
20
|
3000
|
2300
|
|
2
|
-7/-2②
|
35
|
4
|
11
|
5000
|
4000
|
|
3
|
-10
|
35
|
12
|
8
|
620
|
5000
|
|
4
|
-10
|
35
|
10
|
3
|
13000
|
10000
|
①冷加工時(shí)間不包括肉類進(jìn)庫(kù)和出庫(kù)的搬運(yùn)時(shí)間，
②此處系指庫(kù)溫先為-7°C，待肉類表面溫度降到±0°C時(shí)，改用庫(kù)溫為-2°C繼續(xù)冷卻
注：本表內(nèi)冷卻設(shè)備負(fù)荷已經(jīng)包括貨物負(fù)荷系數(shù)P的數(shù)值，機(jī)械負(fù)荷已經(jīng)包括總管道等7%的冷損耗系數(shù)。
冷凍每頓肉類食品的耗冷量（表2）
|
序號(hào)
|
庫(kù)房溫度/°C
|
肉類降溫情況
|
冷加工時(shí)間/h①
|
單位耗冷/(w/t)
|
||
|
入庫(kù)°C
|
出庫(kù)°C
|
冷卻設(shè)備負(fù)荷
|
機(jī)械負(fù)荷
|
|||
|
1
|
-23
|
4
|
-15
|
20
|
5300
|
4500
|
|
2
|
-23
|
12
|
-15
|
12
|
8200
|
6900
|
|
3
|
-23①
|
35
|
-15
|
20
|
7600
|
5800
|
|
4
|
-30
|
4
|
-15
|
11
|
9400
|
7500
|
|
5
|
-30
|
-10
|
-18
|
16
|
6700
|
5400
|
①指一次凍結(jié)（指肉類不經(jīng)過(guò)冷卻），氨系統(tǒng)直接用低于-33°C的蒸發(fā)溫度
注：本表內(nèi)冷卻設(shè)備負(fù)荷已經(jīng)包括貨物熱流量系數(shù)P的數(shù)值，機(jī)械負(fù)荷已經(jīng)包括總管道等7%的冷損耗系數(shù)。
2、水產(chǎn)冷庫(kù)
水產(chǎn)品冷加工單位冷負(fù)荷（表3）
|
庫(kù)房名稱
|
庫(kù)房溫度/°C
|
肉類降溫情況
|
冷加工時(shí)間/h
|
單位耗冷/(w/t)
|
||
|
入庫(kù)°C
|
出庫(kù)°C
|
冷卻設(shè)備負(fù)荷
|
機(jī)械負(fù)荷
|
|||
|
準(zhǔn)備間
|
0
|
20
|
4
|
10
|
4700
|
3500
|
|
凍結(jié)間
|
-25
|
4
|
-15
|
10
|
9300
|
7500
|
|
凍結(jié)間
|
-25
|
20
|
-15
|
16
|
7000
|
5600
|
注：本表冷卻加工時(shí)間不包括進(jìn)出庫(kù)時(shí)間。
3、冷藏間、制冰間
冷藏間單位冷負(fù)荷（表4）
|
序號(hào)
|
庫(kù)房名稱
|
庫(kù)房溫度°C
|
單位耗冷/(w/t)
|
|
|
冷卻設(shè)備負(fù)荷
|
機(jī)械負(fù)荷
|
|||
|
1
|
一般冷卻物冷藏庫(kù)
|
±0、-2
|
88
|
70
|
|
2
|
250t以下凍結(jié)物冷藏間
|
-15、-18
|
82
|
70
|
|
3
|
500t—1000t冷庫(kù)凍結(jié)物冷藏間
|
-18
|
53
|
47
|
|
4
|
1000t—3000t單層庫(kù)凍結(jié)物冷藏間
|
-18、-20
|
41~47
|
30~35
|
|
5
|
1500t—3500t多層庫(kù)凍結(jié)物冷藏間
|
-18
|
41
|
30~35
|
|
6
|
4500t—9000t多層庫(kù)凍結(jié)物冷藏間
|
-18
|
30~35
|
24
|
制冰和貯冰間冷負(fù)荷（表5）注：表中機(jī)械負(fù)荷已包括總管道冷損耗系數(shù)
|
序號(hào)
|
制冰方式
|
單位耗冷/(w/t)
|
|
機(jī)械負(fù)荷
|
||
|
1
2
3
|
鹽水制冰方式
桶式快速制冰
貯冰間
|
7000
7800
25
|
注：表中機(jī)械負(fù)荷已包括總管道冷損耗系數(shù)
4、小型冷庫(kù)冷負(fù)荷估算
肉、禽、水產(chǎn)品類單位冷負(fù)荷（表6）
|
序號(hào)
|
庫(kù)房名稱
|
冷間溫度°C
|
單位耗冷/(w/t)
|
|
|
冷卻設(shè)備負(fù)荷
|
機(jī)械負(fù)荷
|
|||
|
1
2
3
4
|
50t以下冷藏庫(kù)
50t—100t冷藏間
100t—200t冷藏間
200t—300t冷藏間
|
-15~-18①
|
195
150
120
82
|
160
130
95
70
|
①進(jìn)貨溫度按-12~-15°C，進(jìn)貨量按庫(kù)容的5%計(jì)算，如果進(jìn)貨溫度為-5°C時(shí)，需適當(dāng)增大表中數(shù)值。
水果蔬菜類單位冷負(fù)荷（表7）
|
序號(hào)
|
庫(kù)房名稱
|
冷間溫度°C
|
單位耗冷/(w/t)
|
|
|
冷卻設(shè)備負(fù)荷
|
機(jī)械負(fù)荷
|
|||
|
1
2
|
100t以下冷藏庫(kù)
100t—300t冷藏間
|
0~2
0~2
|
260
230
|
230
210
|
鮮蛋類單位冷負(fù)荷（表8）
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序號(hào)
|
庫(kù)房名稱
|
冷間溫度°C
|
單位耗冷/(w/t)
|
|
|
冷卻設(shè)備負(fù)荷
|
機(jī)械負(fù)荷
|
|||
|
1
2
|
100t以下冷藏庫(kù)
100t—300t冷藏間
|
0~2
0~2
|
140
115
|
110
90
|
注：表中機(jī)械負(fù)荷已包括總管道冷損耗系數(shù)
5、室內(nèi)型裝配式冷負(fù)荷估算
將表7---表9中的負(fù)荷值再乘以1.2的修正系數(shù)
6、簡(jiǎn)單計(jì)算估算法
總的冷負(fù)荷可以分為兩部分：
（1）通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)散失的冷量，可按常規(guī)方法計(jì)算。
（2）運(yùn)行冷負(fù)荷
按下式計(jì)算：
Qr = V *fr *△T
式中：Qr---運(yùn)行冷負(fù)荷（W）；
V ---冷庫(kù)容積（m³）；
fr ---運(yùn)行系數(shù)，查表9；
△T ---庫(kù)內(nèi)外溫差（°C）；
|
冷庫(kù)容積/m³
|
Fr/[W/(m³*°C)]
|
冷庫(kù)容積/m³
|
Fr/[W/(m³*°C)]
|
|
140
200
280
560
|
0.31
0.24
0.19
0.16
|
1400
2100
2800
|
0.14
0.14
0.13
|
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