許井慧

（上海海事大學 上海 201306）

摘 要：本文首先介紹了國內(nèi)肉類市場的變化，然后以哈爾濱地區(qū)某中型分配性肉類冷庫為例，概述了冷庫制冷工藝的設(shè)計和平面擬定、設(shè)備選型和計算等?？晒╊愃评鋷斓脑O(shè)計計算借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：冷庫；平面擬定；設(shè)備選型；設(shè)計

1引言

由于2014年烏克蘭危機不斷升級，俄羅斯出臺反制裁措施，禁止從歐盟、美國、加拿大、澳大利亞和挪威進口食品，包括牛肉、豬肉、水果、蔬菜和乳制品等，俄羅斯已正式允許從中國進口豬肉。

由于哈爾濱臨近俄羅斯，畜牧業(yè)發(fā)達，交通十分便利，有許多鐵路和公路，在此地建造肉類冷庫可滿足國內(nèi)外肉類食品日益增長的需求，具有一定的實踐意義。

2哈爾濱地區(qū)某分配性肉類冷庫系統(tǒng)的設(shè)計

分配性冷庫主要建在大中城市、人口較多的工礦區(qū)和水陸交通樞紐，專門儲藏經(jīng)過冷加工的食品，以供調(diào)節(jié)淡旺季節(jié)、提供外貿(mào)出口和作長期儲備之用。它的特點是冷藏容量大并考慮多品種食品的儲藏，其凍結(jié)能力較小，僅用于凍結(jié)食品在長距離運輸過程中軟化部分的再凍及當?shù)匦∨可r食品的凍結(jié)。

2.1系統(tǒng)平面擬定

該分配性冷庫為單層土建庫，則低溫冷藏庫和速凍庫的面積計算如下：

對于低溫冷藏庫的庫容量按公式（2-1）計算

式中，G為冷藏庫計算噸位，2800t；V1為冷藏間公稱容積m3；η為冷藏間容積利用系數(shù)，取η=0.6；ρ為儲存食品的計算密度，400kg/m3。算得∑Vl =11666.7 m3。單層冷庫高度應大于等于5m，取冷藏庫的凈高為h=6m[1]。則設(shè)計面積A=1945m2。

將冷藏庫分為四間，取每間冷藏間長和寬分別為30.5m和16m，則實際總建筑面積（A′）為1952m2，算得實際庫容（G′）為2810.8t。

速凍庫采用吊頂式冷風機加吊軌的設(shè)計，速凍庫的長度應按照滿足吊軌長度進行計算。吊軌的長度按公式（2-2）計算

式中，G為凍結(jié)間每天的凍結(jié)能力，36噸/日；g為吊軌單位長度凈載貨量，肉類取200kg/m；T為凍結(jié)工序時間，20h。

算得吊軌總長為150m。試將速凍庫分為四間（n=4），則單間吊軌長為37.5m。每間3根吊軌。則單根吊軌長為12.5m，由于軌端與墻面的距離不宜小于700mm，所以速凍庫長度為12500+750×2=14000 mm。

則實際凍結(jié)能力：

=36t/日，符合要求。

冷藏間為四間，每間長30.5m、寬16m、高6m，總建筑面積1952m2。速凍庫為四間，每間凈長14m、寬6m、高4.3m[1]，總建筑面積336 m2。

2.2 系統(tǒng)組成

該系統(tǒng)為采用氨泵強制供液的制冷系統(tǒng)。

其蒸發(fā)溫度與庫溫相差10℃，該制冷系統(tǒng)有2個蒸發(fā)溫度段：-28℃和-33℃，其中-28℃蒸發(fā)溫度段的制冷設(shè)備負荷QZ=74kW，制冷機械負荷Qj=63kW，-33℃蒸發(fā)溫度段的制冷設(shè)備負荷QZ=250.2kW，制冷機械負荷Qj=205kW。

設(shè)置集中式制冷機房，選用螺桿式帶經(jīng)濟器補氣的氨制冷壓縮機進行制冷。整個系統(tǒng)的流程如圖2所示。

2.3制冷設(shè)備的選型計算

2.3.1氨壓縮機的選型計算

因為冷庫的設(shè)計工況和壓縮機的標準工況不同，可應用壓縮機的理論輸氣量進行選型，首先根據(jù)吸、排氣壓力比確定輸氣系數(shù)λ，再確定壓縮機理論輸氣量Vdp，最終選取壓縮機。

輸氣系數(shù)：

λ=0.95-0.0235×（Pl/ Pz）[2] （2-3）式中，Pl 為冷凝溫度對應的冷凝壓力，kPa；Pz為蒸發(fā)溫度對應的蒸發(fā)壓力，kPa。

壓縮機的理論輸氣量：

Vdp=Qj/（h1-h7）·（ν2/λ）[2] （2-4）

其中ν2為壓縮機吸入氣體的比體積，m3/kg。

算得速凍庫壓縮機理論輸氣量為1070m3/h，低溫冷藏庫壓縮機理論輸氣量為256m3/h。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)，速凍庫選取JZLG20型帶經(jīng)濟器的螺桿機，其理論輸氣量為1154 m3/h；冷藏間選取JZLG12.5型帶經(jīng)濟器的螺桿機，其理論輸氣量為276 m3/h。

2.3.2冷凝器的選型計算

根據(jù)冷凝總負荷選取冷凝器，由于速凍庫、低溫冷藏庫共用一個冷凝器，所以總的冷卻量為速凍庫和低溫冷藏庫冷卻量之和。

根據(jù)冷凝負荷QL選取冷凝器，利用公式（2-5）來計算冷凝負荷：

QL= G（h3-h5）=Vdp·λ/ν2·（h3-h5）[2] （2-5）

其中G為壓縮機制冷劑循環(huán)量，kg/h。可算得冷凝總負荷為335.05kW。

選一臺ZNX-350型蒸發(fā)式冷凝器，其冷凝負荷為350kW。

2.3.3蒸發(fā)設(shè)備的選型計算

可將蒸發(fā)設(shè)備的面積適當加大，以提高蒸發(fā)溫度，減少庫溫與蒸發(fā)溫度差值以提高壓縮機的效率，減少機器運行時間，達到節(jié)能減排效果。

速凍庫中的冷風機按照冷卻面積選取，冷風機的冷卻面積按公式（2-6）計算：

A=Qq/（KΔtm）[2] （2-6）

式中， Qq為制冷設(shè)備負荷，W；Δtm 為庫房空氣溫度與蒸發(fā)溫度之差，Δtm=10℃；K為傳熱系數(shù)，值為11.63 W/（m2·℃） [2]。

算得速凍庫的總冷卻面積為2151.33m2，單間速凍庫的冷卻面積為537.83m2。故每間速凍庫各選用D045-90AW/28L型吊頂式冷風機6臺，每臺冷卻表面積為90m2，風量為13000 m2/h。

冷藏間總傳熱面積為1116.14m2，選用U型頂排管，排管管徑Φ38×2.2，每米長管面積（S）為0.1193m2，所需鋼管總長L=A/S= 9355.73m。單冷藏間內(nèi)設(shè)4組雙層頂排管，每組21根，每根14m，管間距取200mm，則鋼管總長9408 m。

3結(jié)論

由于哈爾濱在冬季時室外環(huán)境溫度較低，最低可達到-30℃以下，甚至低于冷庫設(shè)計溫度，并且該地冬季時間較長，可在冷庫中增設(shè)通風系統(tǒng)，利用室外新風所蘊含的自然冷量給冷庫降溫，以縮短制冷設(shè)備運行時間，降低系統(tǒng)能耗。

參考文獻：

[1]GB 50072-2010 冷庫設(shè)計規(guī)范[S].

[2]李敏，《冷庫制冷工藝設(shè)計》[M]，機械工業(yè)出版社，2009，3-180.