摘要：为满足人们日常生活需要，近年来我国各地建设了大量的冷藏库，高低温冷藏库的设计也因此受到了业界的广泛关注。基于此，本文选择了某地冷藏量为1040t的S高低温两用冷藏库作为研究对象，并围绕高低温两用冷藏库的设计思路、负荷计算、制冷机组的选型计算、性能分析开展了深入探讨，希望由此能够为相关业内人士带来一定启发。
关键词：冷藏库；高低温；负荷；选型
前言
S高低温两用冷藏库由高温库与低温库两部分组成，高温库为-5~5℃库房，低温库为-18℃库房，前者用于瓜果蔬菜的贮藏，后者用于冻结食品的贮藏。S高低温两用冷藏库位于我国华北地区，拥有520t冷却物冷藏间、520t冻结物冷藏间，为保证S高低温两用冷藏库的设计质量，正是本文围绕该课题开展具体研究的原因所在。
1高低温两用冷藏库的设计思路
结合《冷库建筑》描述，基于冷藏库贮藏吨位、食品计算重量（300kg/m3）、容积利用系数（0.8），可得出冷却物冷藏间的体积为541m3，因此共设计4个长、宽、高分别为18m、7.2m、4.5m的冷库，均属于0℃冷却物冷藏间，分别记为A1、A2、A3、A4，以室外夏季平均温度为进货温度；开展同类计算，可确定冻结物冷藏间的体积为406m3，因此共设计4个长、宽、高分别为18m、7.2m、4.5m的冷库，属于-18℃冻结物冷藏间，分别记为B1、B2、B3、B4，以-15℃为进货温度；高低温两用冷藏库需设置常温穿堂，位置为冷却物冷藏间与冻结物冷藏间的中间，同时在四周布置附属房间，如员工休息室、办公室[1]。
高低温两用冷藏库的所在地为海拔高度为3.3m，处于东经117.1°、北纬39.06°，冬季与夏季的大气压力分别为102.65MPa、100.52MPa，最大冻土深度69m。冷库的保温材料选择聚氨酯泡沫塑料，其密度、设计热导、蓄热系数、热扩散率分别为40kg/m3、0.03m.k、1.65m2/h、0.279W/（m.k）。
2冷藏库的负荷计算与设计
2.1基本计算
需首先计算冷库围护结构传热系数，计算需围绕内表面的放热系数、各构造层的厚度与热导率展开，由此可确定冻结物冷藏间的外墙围护结构内表面、聚氨酯塑料、外表面的传热系数分别为23W/（m2·℃）、0.057W/（m2·℃）、12W/（m2·℃），其传热系数为0.36W/（m2·℃），冷却物冷藏间的外墙围护结构内表面、聚氨酯塑料、外表面的传热系数分别为23W/（m2·℃）、0.057W/（m2·℃）、18W/（m2·℃），其传热系数同样为0.36W/（m2·℃）。开展同类计算，可确定冻结物冷藏间与冷却物冷藏间的内墙围护结构传热系数均为0.54W/（m2·℃），二者屋顶的传热系数均为0.36W/（m2·℃），地板的传热系数分别为0.35W/（m2·℃）、0.51W/（m2·℃）。S高低温两用冷藏库的所在地的夏季露点为24.7℃，结合计算可确定墙体外边温度、高温库外表面温度均高于24.7℃，符合设计要求。
2.2冷却物冷藏库负荷计算
冷却物冷藏库负荷计算需围绕围护结构、货物热量、通风换气热量、电动机运转、操作热量展开，由此可确定冷库A1、A2、A3、A4的传热量分别为3563W、2717W、2717W、3563W，货物热量传热、通风换气传热量、电动机运转传热、总热量分别为1571W、2850W（2人，3次）、1500W、40168W，开展计算可确定冷却物冷藏库的机械负荷为30667W[2]。
2.3冻结物冷藏库负荷计算
开展同类计算，可确定冻结物冷藏库的B1、B2、B3、B4冷库传热量分别为7350W、5911W、5911W、7350W，货物热量传热、通风换气传热、电动机运转传热、操作热量传热分别为1W、2750W（2人，1次）、2000W、1353W，具体负荷为45923W。
3冷藏库制冷机组的选型计算与设计
3.1基本依据
计算应以制冷机械负荷作为制冷压缩机的选择依据，压缩机形式、制冷工况、制冷剂种类也需要得到综合关注。考虑到负荷与制冷量变化情况，冷却物冷藏间的制冷压缩机采用单机活塞式，冷凝部分采用高压储液器与卧式壳管式冷凝器相连接的方案，冷凝器与高压储液器上设有各类管路，但不设置放油管；冻结物冷藏间的制冷压缩机采用单机双级活塞式，配合应用一次节流中间不完全冷却方式，采用高压储液器与卧式壳管式冷凝器相连接方案；采用电热融霜作为融霜系统；设置截止阀于每一台压缩机与冷风机进出口，以此实现故障状态下压缩机与冷风机的隔离，系统的安全性与可靠性可由此得到更好保障；设计选用了氨与氟利昂作为制冷剂。
3.2冷却物冷藏库制冷机组选型计算
制冷机组选型计算主要围绕压缩机、冷风机、冷凝器、热力膨胀阀展开，具体计算如下：（1）压缩机。结合计算，可确定冷凝温度、蒸发温度、吸气温度过冷度分别为42℃、-10℃、0℃、37℃，基于压焓图、coolpack软件，可确定r22制冷循环参数点，即COP为2.724，COP*为2.738。考虑到高温库的机械负荷为30.7kW，因此最终选择了比泽尔牌的压缩机，属于单级活塞式，具体型号为4JE-15-40P，其制冷量、输入功率、冷凝器负荷分别为33.0kW、12.13kW、45.2kW。（2）冷风机。结合计算，选择了条型均匀送风道与DL-11.5/55型号的冷风机，其名义制冷量为1150W，冷却面积为55m3，传热面积、风量、轴流风机功率分别为69.7m2、5232.m3/h、1.01kW。（3）冷凝器。结合计算，可确定冷凝负荷、冷凝温度、进水温度、出水温度分别为45.2kW、42℃、32℃、37℃，平均对数温差、传热面积、冷却水量分别为6.7℃、7.5m2、1.61m3/h，因此设计最终选择了K573H型号的冷凝器。（4）热力膨胀阀。扩大30%热力膨胀阀压力，结果为14kw，最终选择了丹佛斯公司的n型热力膨胀阀，其制冷量、高温包长度、进口管径、出口管径分别为14kW、1.5m、3/8、1/2。
3.3冷结物冷藏库制冷机组选型计算
开展了同类计算，可得出如下结果：（1）压缩机。在42℃冷凝温度、-28℃蒸发温度情况下，制冷量为45923W，因此设计选择了比泽尔牌的压缩机机组，具体型号为S66J-32.2Y-40P，其冷凝负荷为76.7kW，选型示意图如图1所示。（2）冷风机。结合计算，采用DD-18.7/100型号的冷风机与条型均匀送风道，其名义制冷量、冷却面积分别为18700W、100m3。（3）冷凝器。通过计算，可得出冷凝负荷为76.7kW，平均对数温差、传热面积、冷却水量分别为6.7℃、12.7m2、2.73m3/h，最终选择了K813H型号的冷凝器，静压箱的截面积为2.67m2。（4）热力膨胀阀。选择了丹佛斯公司的热力膨胀阀，具体产品型号为
。
图1 冷结物冷藏库制冷机组压缩机选择示意图
3.4其他计算
围绕冷却水系统开展计算，可确定总水量为29.18m3/h，因此选择了BCM-30型号的冷却塔，高度、外径分别为2410mm、2000mm，镀锌钢管的管径为52mm，低温机组壳管式换热器出口水管、总出口水管的管径分别为65mm、82mm。冷却水系统采用离心泵，一用一备设计，型号为KQL80/190-2.2/2；制冷剂管道设计采用了15mm的铜管作为均压管；机房设计遵循了操作与检修方便、附有减震基础等原则，并严格控制了设备布置净距离，保证了设计符合流程顺序。
结论
综上所述，高低温两用冷藏库的设计需关注多方面因素影响，在此基础上，本文涉及的负荷计算、选型计算等内容，则提供了可行性较高的设计路径，而为了更好保证设计质量，制冷管道的涂色设计同样需要得到重视。
参考文献
[1]王伟斌.冷藏库和冷藏库系统[J].科技创新导报,2016,13(17):190.
[2]吕卫东.冷藏库的节能技术[J].制冷空调与电力机械,2010,31(03):82-84.
论文作者:林涛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/17
标签：冷藏库论文; 分别为论文; 负荷论文; 冷凝器论文; 系数论文; 高低温论文; 压缩机论文; 《基层建设》2019年第12期论文;