大型
冷庫設計并不是簡單根據(jù)庫容確定壓縮機功率,而是需要結(jié)合儲存產(chǎn)品、庫溫、每日進貨量、進貨溫度、環(huán)境溫度以及運行方式等參數(shù)進行綜合計算。一套較完整的大型冷庫設計方案,通常包括冷負荷計算、制冷系統(tǒng)確定、壓縮機及冷風機選型、保溫系統(tǒng)、管路設計、電氣控制和施工布置等內(nèi)容。
一、大型冷庫設計前需要確定哪些參數(shù)?
冷庫方案設計前,應先收集基礎使用條件,包括冷庫長、寬、高,儲存產(chǎn)品種類,設計庫溫,每日最大進貨量,產(chǎn)品進庫溫度,要求降溫時間,冷庫所在地區(qū)夏季環(huán)境溫度以及每天開門次數(shù)等。
例如,同樣是5000m³的冷庫,0~5℃果蔬保鮮庫與-18~-25℃肉類冷凍庫的制冷負荷和設備配置存在明顯差異。即使庫溫相同,如果每日進貨量分別為10噸和50噸,所需制冷量也可能不同。
二、大型冷庫冷負荷主要包括哪些部分?
冷庫總冷負荷通常由圍護結(jié)構(gòu)負荷、貨物負荷、通風換氣負荷、操作負荷以及其他附加負荷組成。
圍護結(jié)構(gòu)負荷主要來自冷庫板、地面、頂部以及門體的熱量傳遞,與保溫材料導熱系數(shù)、保溫厚度、面積和室內(nèi)外溫差有關。
貨物負荷則與產(chǎn)品重量、進庫溫度、目標儲存溫度以及要求降溫時間有關。對于果蔬冷庫,還需要考慮產(chǎn)品呼吸熱;對于速凍庫,則需要進一步計算產(chǎn)品凍結(jié)過程中產(chǎn)生的冷負荷。
此外,人員進入、照明、風機、電機以及頻繁開門產(chǎn)生的熱量,也需要計入設計負荷。
因此,僅使用“每立方米配多少瓦”作為大型冷庫設備選型依據(jù),通常只能用于前期估算,正式方案仍應根據(jù)實際工況進行計算。
三、壓縮機和制冷機組如何選型?
完成冷負荷計算后,需要根據(jù)設計制冷量、蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、制冷劑以及運行時間確定壓縮機和制冷機組。
常見設備形式包括渦旋壓縮機、活塞壓縮機、螺桿壓縮機以及多壓縮機并聯(lián)機組。
對于負荷變化較大的大型冷庫,可以根據(jù)使用情況采用多壓縮機并聯(lián)方式。當冷庫負荷下降時,可通過壓縮機分級啟停調(diào)節(jié)制冷量,從而改善部分負荷工況下的運行狀態(tài)。
設備選型時還需要考慮項目所在地維修條件、備件供應以及系統(tǒng)后期維護便利性。
四、冷風機和冷凝器如何選擇?
冷風機選型不能只看名義制冷量,還應結(jié)合蒸發(fā)溫度、風量、射程、翅片間距和除霜方式。
果蔬保鮮庫通常需要關注風速和產(chǎn)品失水問題;低溫冷凍庫則需要考慮結(jié)霜情況,因此冷風機翅片間距以及電化霜、熱氟化霜等方式需要根據(jù)項目條件確定。
冷凝器則可采用風冷、水冷或蒸發(fā)式冷凝方式。具體方案應結(jié)合當?shù)叵募驹O計環(huán)境溫度、水資源條件、安裝位置以及冷凝器散熱空間進行選擇。
五、大型冷庫保溫和管路設計要注意什么?
冷庫保溫系統(tǒng)包括墻板、頂板、地面保溫、防潮隔汽以及節(jié)點密封等部分。不同庫溫對應的保溫厚度不同,低溫冷庫還需要考慮地面凍脹和冷橋問題。
制冷管路設計則需要合理確定吸氣管、排氣管和供液管直徑,同時考慮壓力損失和壓縮機回油。
管徑并不是越大越好。管徑過小容易增加壓力損失,管徑過大又可能降低制冷劑流速,影響回油。因此,大型制冷系統(tǒng)還需要結(jié)合管路長度、高差和運行負荷進行設計。
六、電氣控制系統(tǒng)包含哪些內(nèi)容?
大型冷庫電控系統(tǒng)通常包括溫度控制、高低壓保護、過載保護、缺相保護、風機控制、化霜控制以及故障報警等功能。
對于多庫區(qū)項目,還可以設置集中控制、PLC系統(tǒng)、溫度記錄以及遠程監(jiān)控,使管理人員能夠查看不同庫區(qū)運行溫度、設備狀態(tài)和故障信息。
七、一套大型冷庫設計方案應包含什么?
較完整的大型
冷庫工程方案通常應包括項目基礎參數(shù)、冷負荷計算、設備選型表、制冷系統(tǒng)原理圖、冷庫平面布置、保溫方案、制冷管路設計、電氣控制方案、設備功率統(tǒng)計以及主要工程材料清單等內(nèi)容。
如果一個項目同時包含保鮮庫、冷藏庫、冷凍庫和速凍庫,還需要根據(jù)各溫區(qū)蒸發(fā)溫度、運行時間以及實際負荷,判斷采用獨立制冷系統(tǒng)還是集中并聯(lián)系統(tǒng)。
總體來說,大型冷庫設計的合理流程應當是:先確定使用參數(shù),再計算冷負荷,隨后確定制冷系統(tǒng)和設備型號,最后完成管路、電控及施工方案設計。只有將庫體結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品工況和設備運行條件綜合考慮,才能形成更加符合實際使用需求的冷庫工程方案。