冷库制冷系统的分类与组成
冷库制冷系统的概念和分类
1、冷库制冷系统的概念
根据制冷原理将压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器，以及为了使制冷的效率更高，运行更安全的辅助设备（油分离器、贮液器、气液分离器、循环贮液器、集油器、放空气器、阀件、仪表等）连接成一个闭和制冷循环。
2、冷库制冷系统的分类
3.冷库制冷系统的组成机房部分：包括压缩机、冷凝器、贮液器，油分、中冷器及节流伐等。大型冷库，应根据蒸发温度的不同，可分为单级压缩式循环和双级压缩式循环。
冷却部分：节流后的液体→循环桶→氨泵→液体分配站→蒸发器→气体分配站。
冷库制冷工艺
冷藏库建筑的特点和组成
食品生产—加工—运输—贮藏—销售—用户等一系列环节中的冷冻、冷藏工艺和手段组成了食品冷藏链。
一、冷藏库建筑的特点
１．特点：
①“冷”，一年四季库内温度都稳定在一个低的温度下；
②冷藏库“内冷外热”，库内外经常有严重的热湿交换；
③冷库地坪下的土壤要有足够的热量补充。
２．冷藏库建筑设计的特殊问题
⑴．保冷
绝热层设计要求：
①绝热层导热系数和吸湿性小，完整连续；
②设置好隔汽防潮层。
⑵．防止热湿交换引起的各种破坏作用。
①要隔绝或尽量减少冷藏库门处库内外空气的热湿交换；
冻融循环—进入冷库结构体的水分冻结、膨胀，遇开门的热气后融化，关门降温，水再次冻结、膨胀，不断循环。
防止措施：用防水性好的建材；设风幕、空冷器、常温穿堂等。
②要防止“冷桥”。
有导热系数大的物体贯穿冷藏库的围护结构，这种情况称之为“冷桥”。
防止措施：按标准大样图设计、施工。
⑶．防止地下土壤冻结引起的破坏作用。
防止措施：加热防冻。
⑷．防止存在降温后难以补救的隐患。
防止关键：隔汽层和绝热层设计、施工，必须严格遵守设计规范和施工操作规程。
二、冷藏库建筑的组成
由冷加工及冷藏部分、冷加工辅助部分、交通运输部分、管理及生活部分和机房制冰间组成。
1.冷加工及冷藏部分
冷加工及冷藏部分用房统称“冷间”。分为：
冷却间—0～4℃，作为冻结间前预冷用，排除食品过多水汽；
冻结间（急结间）—－23～－30℃，无生命食品快速冻结；
冻结物冷藏间—－12～－25℃，贮存冻结食品（低温库）；
冷却物冷藏间—0℃左右，贮存有生命的食品（高温库）；
贮冰间—－4～－10℃，贮存人造水冰。
2.冷加工辅助用房部分
3.交通运输设施部分
4.管理及生活用房部分
5.机房、制冰间部分
冷藏库按使用性质可分为：生产性冷库—建在食品产地，食品加工冷藏后外调其他地区。一般制冷量较大，冻结能力较大，冷加工车间较多；分配性冷库—建在大中城市。冻结能力较小，冷藏能力较大。
冷库围护结构的隔热于防潮
①用于冷库的隔汽油毡应采用不低于350号的石油沥青油毡。在地下及围护结构隔汽层和铺设板状保温层的屋面隔汽层等重点部位，宜尽量采用玻璃布油毡、沥青矿棉纸油毡等耐腐蚀卷材。
②新型的对基层伸缩或开裂适应性较强的各种弹塑性或高弹性高分子防水卷材、涂料等，选用时必须注意低温建筑的特性及对材质的特殊要求。用于食品冷藏库的，还应满足无毒、无异味、不得污染食品的要求。主要新型防水卷材的品种、特点及用途可参考《冷藏库建筑工程施工及验收规范》(SBJ-2000，J40-2000）的附录A。
⑷合理布置隔汽防潮层
① 方地区的冷库应在外墙隔热层的高温一侧布置隔汽防潮层；
② 围护结构冷热面可能发生变化时，外墙隔热层的两侧均设隔汽防潮层；
③ 低温侧比较潮湿的地方，外墙和内隔墙隔热层的两侧均宜设隔汽防潮层；
④ 冷库地坪隔热层的上下、四周均应设隔汽防潮层，并且外墙的隔汽层应与地坪隔热层上下的隔汽层或防潮层搭接；
⑤ 内隔墙隔热层底部应设防潮层。
库房耗冷量计算
库房耗冷量由以下五部分组成：
①护结构热流量(w)；
②货物热流量(w)；
③风换气热流量(w)；
④动机运转热流(w)；
⑤操作热流量(w)。
下面分别介绍。
一、冷藏库制冷工艺基础资料和各库房生产能力、库容量计算
⒈冷藏库制冷工艺基础资料
《冷库制冷设计手册》商业部设计院编著（以下简称《手册》）。
⒉冷却间、冻结间生产能力
⑴ 有吊轨的冷却间和冻结间
制冷系统形式的选择
在冷库制冷系统中，习惯上把蒸发器称之为库房冷分配设备，把向蒸发器的供液方式称之制冷系统形式。
一、直流供液系统
⒈系统流程
⒉系统特点
①制冷剂节流后直供，呈气液两相流，蒸发器传热效率低；分液困难；每一通路的压力降应控制在制冷剂饱和温度降低1℃的范围内。
②宜用于负荷比较稳定的简易小冷库或氟利昂冷库。
③在回气管路上设置气液分离器是必要的。气液分离器内流速≤0.5m/s为宜。
④小冷库用直流供液系统一般以采用压缩冷凝机组或压缩冷凝贮液机组为宜。
二、重力供液系统⒈系统流程
⒉系统特点
① 重力供液系统，进入冷间蒸发盘管的是100%的蒸发压力下的饱和液体，因此，提高了蒸发盘管的传热能力，并为多组并联盘管的均匀分液消除了一大障碍。
②发生压缩机“液击”事故的可能性比直流供液系统大大减少。
③气液分离器必须设置在靠近能藏间的上方。多层冷库必须分层设置气液分离器，不便于集中管理。
④当气液分离器的液位控制装置出现故障时，难以随时根据系统负荷变化而稳定气液分离器的正常液位。
⑤系统的融霜、排液、放油等操作比较麻烦。
三、氨泵供液强制循环系统⒈系统流程
⒉系统特点
①压循环贮液桶有气液分离作用，但安装位置不需要高出冷间的冷分配设备。
②入冷分配设备的氨液循环量是蒸发量的三到六倍，冷分配设备的传热效率高。
③供液管道和回气管道与冷分配设备的连接有“下进上出”和“上进下出”两种。
④氨泵系统安全性高，管理方便，造价省，易于实现自动化操作。
冷分配设备的选择
注意：采用氨泵供液时，传热系数应按表中值增大10％。
四、冷间温度与冷却设备蒸发温度的计算温度差
确定冷间温度与冷却设备蒸发温度的计算温度差应考虑以下因素的影响：
⒈食品在冷加工过程中的干耗；
⒉增大对冷却设备的传热有利，冷却设备费用得以降低；
⒊冷间温度由食品冷加工工艺要求所决定，是一个定值，所以要增大就得降低蒸发温度，引起压缩机制冷量减少，功耗增加，制冷系数变小。
所以在冷库中，一般按制冷剂蒸发温度不同划分2～3个蒸发系统，如-33℃、-28℃、-15℃系统等。
在冷库制冷工艺设计中，冷间温度与冷却设备蒸发温度的计算温度差应通过
技术经济比较后确定，一般可根据《规范》的规定采用：
⒈顶排管、墙排管和搁架式冻结设备的计算温度差，宜按算术平均温度差用，
并不宜大于10℃；
⒉冷风机(空气冷却器)的计算温度差，应按对数平均温度差取7～10℃确定。
相对湿度要求≥80%的冷却物冷藏间宜采用4.5～6.5℃的温度差。
五、冷分配设备的选型
⒈落地式冷风机
KLD—冻结物冷藏间用；KLL—冷却物冷藏间用；KLJ—冻结间用。三种型式
冷风机的规格和性能可参考教材的表7-5-11。
⒉吊顶式冷风机
DDKLD—冻结物冷藏间用；DDKLL—冷却物冷藏间用；DDKLJ—冻结间用。
⒊冷却排管
设计时，一般根据排管的特性、冷间的性质及建筑尺寸、冷间所在位置等因素，通过标准图集或手册来选用冷却排管的型式及组数。在选用时应考虑如下因素：
①减少冷间温度波动。
②便于操作。
③液柱静压对蒸发温度的影响。
④提高传热系数。
⑤均匀供液。
六、冷分配设备选型原则
⒈所选用的冷却设备的使用条件和技术条件应符合现行的氨制冷装置用冷却设备标准的要求。
⒉冷却间、冻结间和冷却物冷藏间的冷却设备应采用空气冷却器。
⒊冻结物冷藏间的冷却设备宜选用空气冷却器。当食品无良好的包装时，也可采用顶排管、墙排管。
⒋包装间的冷却设备，当室温低于－5℃时，应选用排管；当室温高于－5℃时，宜采用空气冷却器。
⒌包装间、分割肉间等人员较多的冷间，当采用氨直接蒸发式冷却设备时，必须确保人身安全。
⒍可根据不同食品的冻结工艺要求，选用合适的冻结设备，例如冻结隧道、平板冻结设备、螺旋式冻结设备、流态式冻结设备等。
⒎冷却设备的布置应有利于提高库房体积利用系数，以及便于安装、检修、操作和除霜。排管与墙面的净距离不应小于150mm，与平顶或梁底的净距离一般不宜大于250mm。落地式空气冷却器水盘底应与地面保持一定的架空距离。
⒏根据冷间的用途、尺寸、空气冷却器性能、贮存货物的种类和规定的温湿度条件，空气冷却系统可采用无风道的或有风道的空气分配系统。无风道空气分配系统，在货垛上部应有0.6~1m的气流扩展空间。
风道空气分配系统，应设置送风的均匀风道，可利用货物之间的空间作回风风道。
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