低温冷库制冷循环设计-冷库CO2-NH3复叠制冷系统设计.doc

2课程设计课程名称制冷与低温课程设计题目名称冷库CO2/NH3复叠制冷系统设计学生学院能源与动力工程学院专业班级能动B11组员朱家伟李科白清川指导教师晏刚2014年9月2日设计总说明本课程设计是设计一个10^3m3低温冷冻库制冷循环系统,要求选用CO2/NH3复叠制冷循环系统。整个设计过程主要包括系统制冷量计算、系统高低温级循环理论设计、复叠制冷系统设备的计算和选配，同时结合整体设备运行原理，对该CO2/NH3复叠制冷循环系统进行校正。本次设计先从冷库制冷量计算着手，先根据CO2的制冷范围，初设循环的温度范围，计算出中间温度；再由各级冷凝蒸发温度结合循环p-h图确定系统设备的工况，最后根据工况和要求选取最佳的制冷设备。经过设计计算，可以根据两级压缩机的排气量选取合适的压缩机，根据换热器负荷，利用专业换热器软件计算换热器的技术参数，在选取合适的换热器。通过本次的设计，得到了一个较合理的可适用于低温冷冻库的CO2/NH3复叠系统成套设备。关键词：低温冷库CO2/NH3复叠螺杆压缩机蒸发冷凝器课程设计目录一、co2/hn3复叠制冷系统制冷量计算21.110^3m³冷库耗冷量的计算21.2冷库机组计算3二、CO2/NH3复叠制冷系统理论循环计算42.1C02／NH3复叠制冷系统的特点42.2CO2/NH3复叠制冷系统的组成52.3复叠系统温度的确定62.4低温级（CO2）设计参数62.5高温级（NH3）设计参数62.6低温级（CO2）循环理论计算62.7高温级（NH3）循环理论计算8三、CO2/NH3复叠制冷系统设备的选择93.1压缩机的选择93.2换热器的计算和选择103.3油冷却器的选择103.4电子膨胀阀的选择113.5CO2安全阀的设计123.6润滑油的选择133.7密封材料14四、主要参考文献16五、心得体会1718一、co2/hn3复叠制冷系统制冷量计算1.110^3m³冷库耗冷量的计算Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q71、传导热量Q1:Q1=K×F×（T0–T1）=84kw式中：K——库体材料传热系数W/°C.m2。对于保温材料为150mm厚聚苯乙烯的高冷藏库间隔墙，K=0.40W/°C.m2。F=6x10^2(m2)——冷库外表面积；T0–T1=15-（-20）=35（°C）——环境温度与库温的温差2、换气负荷Q2Q2=V×n×∆h×1/24×1/36=42kw式中：V=10^3(m3)——库容量∆h=290-255=35(KJ/m3)——环境与库内空气的焓差(查空气焓值表可得t=15°C时，h=290KJ/m3；当t=20°C时，h=255KJ/m3.n=2——24h换气次数，可取2-3次3、冷藏物负荷Q3Q3=[G（i1--i2）+g（t1--t2）c]/24×1/3600式中：G——进货量2x10^4Kg/天i1、i2——食品加工或贮存前后的含热量KJ/Kgg——包装材料重量Kgt1--t2——入出库包装材料温度°Cc——包装材料的比热容KJ/（Kg.°C）1#中温冷藏库按日进货20吨计算；2#中温冷藏库按日进货10吨计算；4#、5#高温冷藏库按日进货30吨计算，6#高温冷藏库按日进货15吨4、食品呼吸热Q4（忽略不计）冷藏库贮存物为蔬菜、水果时要考虑其呼吸热。5、库内人员发热量Q5Q5=q×Hm×N×1/24=0.175kw式中q——库内人员发热量350W/人Hm——24内操作时间可按3小时/天计算N——操作人数10^3m3可按4人计算6、照明负荷Q6Q6=Φd×Ad式中：Φd——每平方米地板照明热流量,对于冷库取2.3W/㎡Ad——冷库地面面积7、机械发热量Q7Q7=ξ×W×H×1/24=式中ξ——热转化系数，电动机在冷库内时取1.0W——电机功率（W）H——使用时间（h）1.2冷库机组计算根据温度及货物的不同耗冷量也不同，压缩机输出的制冷量应大于货物的耗冷量。资料显示：高温库：每立方大概70~90W；保鲜库：每立方大概90~120W；速冻库：每立方大概200~300W；冷库容积越大所需单位制冷量越小，因为货物的呼吸热被吸收了。高温冷库制冷量计算公式为：冷库容积×90×1.16+正偏差，正偏差量根据冷冻或冷藏物品的冷凝温度、入库量、货物进出库频率确定，范围在100-400W之间；中温冷库制冷量计算公式为：冷库容积×95×1.16+正偏差，正偏差量范围在200-600W之间；低温冷库压缩机组制冷量计算公式为：冷库容积×110×1.2+正偏差，正偏差量范围在300-800W可知：复叠压缩机组制冷量应不低于10^3x110x1.2+800=132kw取系统理论制冷量Q=140kw二CO2/NH3复叠制冷系统理论循环计算2.1C02／NH3复叠制冷系统的特点aCO2/NH3复叠制冷系统一般应用范围为-35～