冷 库 设 计第三讲 库房冷负荷的计算冷库设计冷库设计第一节 计算的基础资料和一般规定一、基础资料二、设计参数的确定
(一)室外计算温度( t外 )的确定以当地较长一段时间(近 10~ 20年)的气象资料为依据。
1、计算围护结构传热量时,应取历年平均每年不保证五天的日平均温度(称夏季空气调节室外计算日平均温度)为室外计算温度;
2、计算通风换气耗冷量时,应以每年最热月下午 2点的月平均温度的历年平均值(即夏季通风室外计算温度)为室外计算温度。
1、气象资料:气温、相对湿度、水文、风向、潮位等;
2、库房平面图、剖面图;
3、各冷间的进货量;
4、各冷间设计温度、相对湿度要求。
冷库设计第一节 计算的基础资料和一般规定
(二)邻室计算温度( t邻)的确定若邻间是冷藏间时,则按其设计库温来计算;
若邻间为冷却间或冻结间时,则应取该冷间空库保温的温度,即,冷却间按 10 ℃,冻结间按 -10℃ 计算;
若该冷间地坪下设有通风加热装置时,其外侧温度按 1~ 2 ℃ 计算。
(三)室外计算相对湿度的确定校核高温侧是否结露时,选用“最热月月平均相对湿度”;
计算“通风换气”和“开门”热量时,取“夏季通风室外计算相对湿度”。
冷库设计
(四)货物进出库时温度的确定
1,货物进库时的温度
( 1)未经冷却的鲜肉温度按 35℃ 计算,已经冷却的鲜肉温度按 4℃ 计算;
( 2)从外库调入的冻结货物温度按 -8~ -10℃ 计算;
( 3)冷藏车、船运来的冰鲜鱼虾温度取 +15℃,经整理后进入冷加工间的温度则按鱼(虾)的 用水温度 ;
( 4)鲜蛋、果蔬的进货温度,应按当地食品进库旺月的月平均温度,或按室外计算温度乘以季节修正系数 n1。
2,货物出库温度应根据冷库规模、产品品种以及产品冷加工工艺要求来定,无具体要求时,下列数据可参考:
( 1)肉类从冷却间出库时温度可按 +4℃ ;
( 2)肉类、鱼品从冻结间(或再冻间)出库时的温度可按 -15℃ 计;
( 3)冷却物冷藏间出库温度可按 ± 0℃ ;
( 4)冻结物冷藏间出库温度可按 -18 ℃ 。
(五)货物冷加工时间 г的确定参考表 2-1-2
第一节 计算的基础资料和一般规定冷库设计第一节 冷间生产能力和贮藏吨位的计算三、冷库的设计规模
1000
i i iVrG
冷库贮藏吨位可按下式计算
G—— 各冷库贮藏吨位( t) ;
Vi—— 各冷藏间或贮冰间的公称容积( m3);
ηi —— 冷藏间或贮冰间的容积利用系数,不应小于表中的值;
ri—— 食品的计算密度( kg/m3),按表 2-1-4选用。
冷库设计库房耗冷量,即在单位时间里必须从库房内取走的热量,根据产生的热源不同,库房耗冷量有下列五项内容:
Q1— 围护结构传入热量;
Q2— 货物热量;
Q3— 通风换气热量;
Q4— 电动机运转热量;
Q5— 操作热量。
第二节 冷间内各项冷负荷的确定冷库设计一、围护结构传入热量 Q1
)(1 nw ttaFKQ
第二节 库房热量计算
Q1—— 围护结构传入热量( W);
K—— 围护结构的传热系数( W/m2?℃ );
F—— 围护结构的传热面积( m2);
a—— 围护结构两侧温差修正系数;
tw—— 围护结构外侧计算温度( ℃ );
tn—— 围护结构内测计算温度( ℃ )。
冷库设计
1
11i
w i n
K
aa
(一)传热系数 K的确定第二节 库房热量计算
δ i—— 围护结构各层材料的厚度,m;
λ i—— 围护结构各层材料的导热系数,W/m?K;附录二
an,aw—— 库房围护结构内、外表面的放热系数 W/m2?K,表 2-2-1。
R0—— 围护结构的总热阻,m2?K/W,在确定隔热层厚度时常要用到
,规范,所推荐的 R0值。
冷库设计
(二)传热面积 F的确定第二节 库房热量计算
1、屋面和地坪的面积;
2、楼板面积;
3、墙面积。
冷库设计二、货物放热量 Q2
2 2 2 2 2
33'
'121 2 1 2
2
' ( ) 1 0'( ) 1 0 ( )
()
2
a b c d
b
n
Q Q Q Q Q
G B C t tG h h G q q
G G q
第二节 库房热量计算
G’—— 冷间每天进货量( kg)
h1,h2—— 货物进出冷间的焓值 kJ/kg,查表 2-2-8
—— 货物冷加工时间,s
B—— 货物包装材料和运载工具的重量系数,见表 2-2-9
Cb—— 包装材料或运载工具的比热,kJ/kg?K
t1—— 包装材料或运载工具进入冷间时的温度 ℃
t2—— 包装材料或运载工具进入冷间时的温度 ℃,一般为库房设计温度
q1,q2—— 鲜果、蔬菜冷却初始、终止时的呼吸热,W/kg
Gn—— 冷却物冷藏间的冷藏量,kg
Q2a:食品放热量;
Q2b:食品包装材料和承载工具放热量;
Q2c:食品冷加工过程的呼吸热;
Q2d:食品冷藏过程中的呼吸热。
冷库设计第二节 库房热量计算三、通风换气冷负荷 Q3
3 3 3abQ Q Q
3
3
( ) 1 0
2 4 3 6 0 0
w n n
a
h h n VQ
3
3 0,0 0 8 3 ( ) 1 0
8,3 ( )
b r w n
r w n
Q n r h h
n r h h
hn,hw—— 室内外空气焓值,kJ/kg
n—— 每日换气次数,一般取 2~ 3次
V—— 冷间的内净容积,m3
ρn—— 冷间内空气密度,kg/m3
0.0083—— 每人每秒需要补充的新鲜空气量,m3/s
nr—— 操作人员数量
Q3a:货物换气冷负荷;
Q3b:低温车间操作人员呼吸换气冷负荷。
冷库设计第二节 库房热量计算四、电动机运转热当量 Q4
4 1000 ii iQN
Ni—— 各电动机的额定功率,kW;
ξ i—— 各热转化系数,电机在库内时取 ξ i=1;电机不在库内时取 ξ i=0.75
ρ i—— 各电机运转时间系数,冷风机配用的电动机取 1,冷间其他设备配用的电动机按实际情况而定,一般可按每昼夜运行 8小时,即 ρ i=8/24=0.33
冷库设计第二节 库房热量计算五、操作管理冷负荷 Q5
5 5 5 5
3( ) 1 0
0,1 2 5
2 4 3 6 0 0
a b c
w n n
d r r
Q Q Q Q
V n h h M rq F n q
qd—— 冷间每平方米地板面积照明热量,W/m2
冷藏间可取 1.7~ 2.3 W/m2,人工处理加工间、包装间可取 4.7 W/m2
F—— 冷间地板面积,m2
V—— 冷间内净容积,m3
n—— 每日开门时引起的换气次数,与库容积有关
M—— 空气幕效率修正系数,可取 0.5,不设空气幕时 M=1,
0.125=3/24—— 工人每日操作时间系数
nr—— 操作人员数量
qr—— 每个操作人员每秒的放热量,库温高于或等于 -5℃ 时,取 qr=280W
库温低于 -5℃ 时,取 qr=395W
Q5a:库内照明热量;
Q5b:出入库房时开启冷藏门冷负荷;
Q5c:操作人员散发热量。
冷库设计本讲小结
计算的基础资料和一般规定一,基础资料二、设计参数的确定三、冷库的设计规模
库房热量计算一,围护结构传入热量 Q1
二、货物放热量 Q2
三、通风换气冷负荷 Q3
四、电动机运转热当量 Q4
五、操作管理冷负荷 Q5
(一)室外计算温度( t外 )的确定以当地较长一段时间(近 10~ 20年)的气象资料为依据。
1、计算围护结构传热量时,应取历年平均每年不保证五天的日平均温度(称夏季空气调节室外计算日平均温度)为室外计算温度;
2、计算通风换气耗冷量时,应以每年最热月下午 2点的月平均温度的历年平均值(即夏季通风室外计算温度)为室外计算温度。
1、气象资料:气温、相对湿度、水文、风向、潮位等;
2、库房平面图、剖面图;
3、各冷间的进货量;
4、各冷间设计温度、相对湿度要求。
冷库设计第一节 计算的基础资料和一般规定
(二)邻室计算温度( t邻)的确定若邻间是冷藏间时,则按其设计库温来计算;
若邻间为冷却间或冻结间时,则应取该冷间空库保温的温度,即,冷却间按 10 ℃,冻结间按 -10℃ 计算;
若该冷间地坪下设有通风加热装置时,其外侧温度按 1~ 2 ℃ 计算。
(三)室外计算相对湿度的确定校核高温侧是否结露时,选用“最热月月平均相对湿度”;
计算“通风换气”和“开门”热量时,取“夏季通风室外计算相对湿度”。
冷库设计
(四)货物进出库时温度的确定
1,货物进库时的温度
( 1)未经冷却的鲜肉温度按 35℃ 计算,已经冷却的鲜肉温度按 4℃ 计算;
( 2)从外库调入的冻结货物温度按 -8~ -10℃ 计算;
( 3)冷藏车、船运来的冰鲜鱼虾温度取 +15℃,经整理后进入冷加工间的温度则按鱼(虾)的 用水温度 ;
( 4)鲜蛋、果蔬的进货温度,应按当地食品进库旺月的月平均温度,或按室外计算温度乘以季节修正系数 n1。
2,货物出库温度应根据冷库规模、产品品种以及产品冷加工工艺要求来定,无具体要求时,下列数据可参考:
( 1)肉类从冷却间出库时温度可按 +4℃ ;
( 2)肉类、鱼品从冻结间(或再冻间)出库时的温度可按 -15℃ 计;
( 3)冷却物冷藏间出库温度可按 ± 0℃ ;
( 4)冻结物冷藏间出库温度可按 -18 ℃ 。
(五)货物冷加工时间 г的确定参考表 2-1-2
第一节 计算的基础资料和一般规定冷库设计第一节 冷间生产能力和贮藏吨位的计算三、冷库的设计规模
1000
i i iVrG
冷库贮藏吨位可按下式计算
G—— 各冷库贮藏吨位( t) ;
Vi—— 各冷藏间或贮冰间的公称容积( m3);
ηi —— 冷藏间或贮冰间的容积利用系数,不应小于表中的值;
ri—— 食品的计算密度( kg/m3),按表 2-1-4选用。
冷库设计库房耗冷量,即在单位时间里必须从库房内取走的热量,根据产生的热源不同,库房耗冷量有下列五项内容:
Q1— 围护结构传入热量;
Q2— 货物热量;
Q3— 通风换气热量;
Q4— 电动机运转热量;
Q5— 操作热量。
第二节 冷间内各项冷负荷的确定冷库设计一、围护结构传入热量 Q1
)(1 nw ttaFKQ
第二节 库房热量计算
Q1—— 围护结构传入热量( W);
K—— 围护结构的传热系数( W/m2?℃ );
F—— 围护结构的传热面积( m2);
a—— 围护结构两侧温差修正系数;
tw—— 围护结构外侧计算温度( ℃ );
tn—— 围护结构内测计算温度( ℃ )。
冷库设计
1
11i
w i n
K
aa
(一)传热系数 K的确定第二节 库房热量计算
δ i—— 围护结构各层材料的厚度,m;
λ i—— 围护结构各层材料的导热系数,W/m?K;附录二
an,aw—— 库房围护结构内、外表面的放热系数 W/m2?K,表 2-2-1。
R0—— 围护结构的总热阻,m2?K/W,在确定隔热层厚度时常要用到
,规范,所推荐的 R0值。
冷库设计
(二)传热面积 F的确定第二节 库房热量计算
1、屋面和地坪的面积;
2、楼板面积;
3、墙面积。
冷库设计二、货物放热量 Q2
2 2 2 2 2
33'
'121 2 1 2
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' ( ) 1 0'( ) 1 0 ( )
()
2
a b c d
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Q Q Q Q Q
G B C t tG h h G q q
G G q
第二节 库房热量计算
G’—— 冷间每天进货量( kg)
h1,h2—— 货物进出冷间的焓值 kJ/kg,查表 2-2-8
—— 货物冷加工时间,s
B—— 货物包装材料和运载工具的重量系数,见表 2-2-9
Cb—— 包装材料或运载工具的比热,kJ/kg?K
t1—— 包装材料或运载工具进入冷间时的温度 ℃
t2—— 包装材料或运载工具进入冷间时的温度 ℃,一般为库房设计温度
q1,q2—— 鲜果、蔬菜冷却初始、终止时的呼吸热,W/kg
Gn—— 冷却物冷藏间的冷藏量,kg
Q2a:食品放热量;
Q2b:食品包装材料和承载工具放热量;
Q2c:食品冷加工过程的呼吸热;
Q2d:食品冷藏过程中的呼吸热。
冷库设计第二节 库房热量计算三、通风换气冷负荷 Q3
3 3 3abQ Q Q
3
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( ) 1 0
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3 0,0 0 8 3 ( ) 1 0
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b r w n
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Q n r h h
n r h h
hn,hw—— 室内外空气焓值,kJ/kg
n—— 每日换气次数,一般取 2~ 3次
V—— 冷间的内净容积,m3
ρn—— 冷间内空气密度,kg/m3
0.0083—— 每人每秒需要补充的新鲜空气量,m3/s
nr—— 操作人员数量
Q3a:货物换气冷负荷;
Q3b:低温车间操作人员呼吸换气冷负荷。
冷库设计第二节 库房热量计算四、电动机运转热当量 Q4
4 1000 ii iQN
Ni—— 各电动机的额定功率,kW;
ξ i—— 各热转化系数,电机在库内时取 ξ i=1;电机不在库内时取 ξ i=0.75
ρ i—— 各电机运转时间系数,冷风机配用的电动机取 1,冷间其他设备配用的电动机按实际情况而定,一般可按每昼夜运行 8小时,即 ρ i=8/24=0.33
冷库设计第二节 库房热量计算五、操作管理冷负荷 Q5
5 5 5 5
3( ) 1 0
0,1 2 5
2 4 3 6 0 0
a b c
w n n
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Q Q Q Q
V n h h M rq F n q
qd—— 冷间每平方米地板面积照明热量,W/m2
冷藏间可取 1.7~ 2.3 W/m2,人工处理加工间、包装间可取 4.7 W/m2
F—— 冷间地板面积,m2
V—— 冷间内净容积,m3
n—— 每日开门时引起的换气次数,与库容积有关
M—— 空气幕效率修正系数,可取 0.5,不设空气幕时 M=1,
0.125=3/24—— 工人每日操作时间系数
nr—— 操作人员数量
qr—— 每个操作人员每秒的放热量,库温高于或等于 -5℃ 时,取 qr=280W
库温低于 -5℃ 时,取 qr=395W
Q5a:库内照明热量;
Q5b:出入库房时开启冷藏门冷负荷;
Q5c:操作人员散发热量。
冷库设计本讲小结
计算的基础资料和一般规定一,基础资料二、设计参数的确定三、冷库的设计规模
库房热量计算一,围护结构传入热量 Q1
二、货物放热量 Q2
三、通风换气冷负荷 Q3
四、电动机运转热当量 Q4
五、操作管理冷负荷 Q5