1000吨果品冷藏库热工计算方案.docx

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1、1000吨果品冷藏库热工计算方案1.1 冷藏库吨位分配及分间设计总库容量为100O吨,分配成六个冷藏间,1号和2号冷藏间库容均为100吨,靠近站台;3、4、5、6号冷藏间的库容均为200吨。这样分配的目的是便于调节,对于1000吨以上的冷藏库,应在靠近站台侧分设12个100吨的冷间,冷间大小搭配,在货物流量变动的时候便于调节管理。对于中小型冷库,不做专门的分检间,果品在站台上分检、包装,因此,站台可做得稍大些,且应有遮阳设施。1.2 果品堆放形式的确定此次果品冷藏库设计以苹果为例进行设计。果品的堆放形式有散堆、纸箱堆码、木箱堆码等,纸箱堆放不科学、不易管理且易坏;纸箱堆放高度有限,故选用木箱堆

2、码,木箱尺寸长X宽义高二ImXInlX0.8m,重约50kgo装货时由电瓶叉车由里向外装。1.3 冷藏库尺寸计算根据公式:G二期警IUlAJ(2-1)式中G冷库计算吨位(t);%冷藏间的公称体积();n冷藏间的体积利用系数;PS食品的计算密度(kg113)根据资料PlOl表4查得箱装鲜水果的密度为ps=300kgm3。根据公式(2-1)得,200吨的冷藏间V=嘤四根据资料1表3.0.3初步估400;计其11二0.5得到丫=1333m3o货物堆高的确定:堆放7层,每层0.8m,则堆高h=7X0.8=5.6m,货物距定不小于300mm,设计取500mm,货物与地面之间的垫板厚度取100mm,那么冷

3、藏间的净高H=5.6+0.5+0.1=6.2mo建筑上规定墙间距以3为模数,所以200吨容量的冷藏间尺寸可定为:长X宽X高=18mX15mX6.2z100OXlOOV=100吨的冷藏间物根据冷库设计规范表3.0.3初步估计其n=04得到V=833m3。同理,墙间距以3为模数可得到100吨容量的冷藏间尺寸为:长X宽X高=18mX12m6.2m。1.4冷藏库建筑平面设计1.4 .1库址的选择根据资料1P14第4.L1条,冷库库址的选择应符合下列要求:1)库址不宜选在居住区集中的地区。经当地城市规划、环保部门批准,可建在城镇适当地点;2)库址应选择在城市居住区夏季最小频率风向的上风侧;3)库址周围应

4、有良好的卫生条件,必须避开和远离有害气体、灰沙烟雾、粉尘及其他有污染源的地段;4)库址应选择在交通运输方便的地方;5)库址必须具备可靠的水源和电源;6)库址宜选在地势较高,干燥和地质条件良好的地方;1.4.2穿堂设置此果库为中型冷藏库,中小型冷库一般不做预冷间,中间设穿堂,穿堂设计为常温穿堂,用叉车进出货品,苹果可在穿堂内预冷、预热,穿堂也可做大一点,本设计中,穿堂设为6米。1.4.3公路站台设置根据资料1P16,公路站台应符合下列规定:1)公称体积大于4500m3的冷库,其站台宽度为68m,公称体积小于4500m3的冷库,其站台宽度为46,本库设为7m;2)站台边缘顶面高出站台下地面0.9L

5、4,根据需要可设高度调节板。本库设为1m;3)站台边缘顶侧面应涂有明显的黄、黑相间防撞标示色带。4)站台上应设罩棚,靠站台边缘一侧如有结构柱时,柱的边缘距站台边缘净距不得小于O.6m;罩棚顶板应挑出站台边缘的部分不得小于0.75m,罩棚净高应适应运输车辆的高度,且应设有组织排水。1.4.4冷藏库总平面设计根据资料1P16第4.3.1条规定,库房布置应符合下列要求:1)应满足生产工艺流程要求,运输线路要短,避免迂回和交叉;2)冷藏间平面柱网尺寸和层高应根据贮藏货物的包装规格、托盘大小、堆码方式以及堆码高度等使用功能确定,并应综合考虑建筑模数及结构选型的合理;3)冷间应按不同的设计温度分区、分层布

6、置;4)冷间建筑的设计应尽量减少其隔热围护结构的外表面积5)库房工作人员需要的办公室,烘衣室,更衣室,休息室及卫生间等辅助房间宜布置于穿堂附近。此果库为中型果库,因此用铲车进出货品,穿堂宽度定为6m,站台高度定为L2m,长为32m,宽为6m。具体布置如图21所示:图2-1库房建筑平面布置图1.5 库房围护结构的计算1.5.1 隔热材料的选择要求及隔热层的施工方法根据资料1P17,隔热材料的选择应符合下列要求:1)热导率小;2)不散发有毒或异味等对食品有污染的物质;3)难燃或不燃烧,且不易变质;4)块状材料应温度变形系数小,易于在施工现场分割加工,且便于与基层粘结;5)地面、楼面采用的隔热材料,

7、其抗压强度不应小于0.25MPa;根据资料2P42隔热层施工方法有内贴法和外贴法两种:内贴法:当隔热层设在外围挡墙的内侧时,以外围挡墙作为铺设隔热层的基层,施工程序有外向内进行。内贴法缺点是建设周期长,而且在施工维修等方面很困难。外贴法:当隔热层设在内衬墙的外侧,以内衬墙作为铺设隔热层的基层,内衬墙砌筑好以后,施工程序由内向外进行,库内的制冷设备安装就可以与土建施工平行作业,从而缩短了建设周期;而且大大改善了粘贴沥青油毡防潮隔气层和隔热层的工作条件;施工和以后的检查维修都很方便,不会影响到冷间的工作。除此之外,外贴法相当于是建筑外保温,而聚氨酯硬泡喷涂用于外墙外保温是一项新型建筑节能技术,经过

8、在工程实例中的运用,这项技术的优势是很明显的。1.5.2外墙结构材料的选择计算(1)外墙结构外砖墙采用37Omm厚,密实度强,隔蒸汽渗透能力强,热惰性好,延迟时间长。隔热层可采用硬质聚氨酯泡沫塑料,这种材料具有轻质、强度高、隔热性能好、成型工艺简单,可预制、现场灌注发泡成型或喷涂,阻燃性能好的特点。根据上面的比较:选择外贴法。图2-2外土回结构不息图根据资料1P117表11查得各层材料的导热率及蓄热系数:1-20厚020水泥砂浆抹面:1=0.93W/(m),蓄热系数Si=IO35W/(m2);2-370厚砖墙:2=0.81W/(m),S2=9.65W/(m2);3-20厚1:20水泥砂浆找平:

9、3=0.93W/(m),S3=IO.35W/(m2);4-9mm厚二毡三油隔汽层:热阻R4=O.041W(m2.);5-硬质聚氨酯泡沫塑料隔热层:5=0.031W(m),S5=O.28W(m2);6-9mm厚二毡三油隔汽层:热阻R6=O.041W(m2.);7-120厚砖内衬墙:7=0.81W(m),S7=9.65W(m2);8-20厚1:20水泥砂浆抹面:3=0.93W/(m),S3=IO.35W/(m2)o(2)确定外墙隔热材料的厚度d=4&-(+C4+/?6+-)a4A24ajw-库房围护结构外表面传热系数W(m2oC);Qn库房围护结构内表面传热系数W(m2);d一围护结构各层材料的厚

10、度(m);入一围护结构各层材料的热导率W(m);R-围护结构各层材料的热阻11)2/W;R。一围护结构总热阻Mc/w;根据资料1表4.4.6查得Qw=23W(11)2C),CI产18W(m2)o根据资料lB0.1知:冷间外墙屋面或顶棚总热阻,可根据夏季空气调节日平均温度与室内温度的温差乘以修正系数a值进行修正。冷藏间的设计温度为0,一般热惰性指标D4,根据资料表B.0.1-1查得温差修正系数a=l.10,则室内外温差aZt=LlX(26.1-0)=28.71,查表B.0.1-2,面积热流量取10Wm2,得热阻:表L871m2/Wo将各个参数代入公式(2-2),得,绝热材料厚度d=0.063m,

11、设计中考虑25%的富裕量,得到d=0.063X1.25=0.08m,取整得d=100mmo(3)计算外墙热惰性指标由资料1第4.4.8条:D=RS、+/?252+(2-3)式中D围护结构热惰性指标;Ri,R2各层材料的热阻IMc/w;Si,S2-各层材料的蓄热系数W(m2)o其中r将各个参数代入公式(2-3)得:D=7.414(4)防止外墙结构表面结露的校核计算根据资料第4.4.7条:围护结构的总热阻R必须大于下式计算出的最小总热阻(2-4)式中Rmin一围护结构最小总热阻m2CW;tg-围护结构高温侧的气温(C);(见资料第3.0.6条)td围护结构低温侧的气温();t围护结构高温侧空气露点

12、温度(C);通过夏季室外空气调节日平均温度和计算相对温度查i-d图即可得露点温度。Rw围护结构外表面换热热阻m2/W;(见资料1第4.4.6条)b热阻修正系数围护结构热惰性指标DW4时:b=1.2其它围护结构:b=1.0tg=26.C,td=O,t=21.C,Rw=0.043m2/W,b=1.0o代入上式,得Rmin=O.23#C4将地坪各层材料的参数代入公式(2-6),得ZR=3385m2CW,代入公式(2-5),得外墙的传热系数:K。=二=0.303.385Wm2.oCo1.5.4 库房屋面料的选择计算(1)屋面结构冷藏库屋面除了防止风、雨、雪、对库内的侵袭外,还要具备绝热的功能。一种是阁

13、楼式绝热屋面,这种做法对热工方面的要求比较高,本设计中不采用;另一种是整体式绝热屋面,它是将屋面防水构造与绝热层的隔汽构造结合起来,有如普通的保温屋面构造,屋面设置架空通风层,这样能使屋面油毡温度大为降低,减少库房的冷耗和屋顶板的伸缩开裂,防止油毡老化。屋面的构造采用下贴法。其做法是在钢筋混凝土屋面板底面粘贴绝热层,该做法具有以下优点:屋面油毡和现浇钢筋混凝土屋面板共同组成防水隔汽层,所以它的蒸汽渗透阻较大,对保护绝热材料的干燥很有利;屋盖的绝热层与外墙的绝热层易连成整体,避免冷桥;如绝热材料损坏,也便于检查,翻修绝热层时,不影响屋盖上部构造,在更换屋面防水油毡时亦不致影响绝热。图2-4下贴法

14、屋面结构示意图根据资料1P117表11查得各层材料的导热率及蓄热系数:1一一架空通风层;25.5mm厚一毡二油防水层:热阻R2=O.026W/(m2.);3-20厚1:20水泥砂浆抹面层:3=0.93W/(m),S3=IO.35W/(m2);4-100mm厚钢筋混凝土屋盖:4=l.550W(m),S4=14.94W(m2);5-9mm厚二毡三油隔汽层:热阻R5=O.041W(m2.);6-硬质聚氨酯泡沫塑料隔热层:7=0.031W(moC),S7=O.28W/(m2);7-9mm厚二毡三油隔汽层:热阻R7=O.041W(m2.);8-20厚1:20水泥砂浆抹面:3=0.93W/(m),S3=I

15、O.35W(m2oOo(2)确定屋面隔热材料的厚度根据资料表B.0.1-2查得楼面总热阻Ro=I.871m2,根据资料1表4.4.6查得w=23W(112),n=12W/(m2)o将各层材料的入、d和R及以上参数代入公式(2-2),得到隔热层材料厚度d=0.87m,考虑富裕量,取整:d=150mmo(3)计算屋面结构热惰性指标将地坪各层材料的参数代入公式(2-3)得到地坪结构的热惰性指标D=4.14(4)计算屋面结构最小传热热阻由于屋面与外墙都是外围护结构,所以最小传热热阻相同,即Rmin=O.23m2/W4(4)计算屋面结构最小传热热阻根据最小传热热阻公式(2-4):G-tltg=10oC,

16、td=0oC,t=7oC,Rw=0.056m2/W,b=1.0o代入上式,得Rmjn=喘*XO.O56=O.19m2/WRo,符合不结露要求。(5)计算屋面传热系数将屋面各层材料的参数代入公式(2-6),得ZR=Z188m2oCW,代入公式(2-5),得外墙的传热系数:Kq=-I-=Q.462.188Wm2.oCo1.6校核围护结构的蒸汽渗透组根据资料14.5.1条:围护结构两侧设计温差大于或等于5时,应在温度较高一侧设置隔汽层。由于在设置围护结构的绝热层时,考虑到延安地区在冬天时,室外温度有可能会低于库温,所以,在两侧都设置了隔汽层。在校核整齐渗透组时,选最不利一侧校核,即以室外侧为高温侧验

17、算。根据资料14.5.2条,围护结构结构蒸汽渗透阻可按下式验算:H0L6(Psw-Psn)(2-7)式中Ho一围护结构隔热层高温侧各层材料(隔热层以外)的蒸汽渗透阻之和(m2hPag);Psw一围护结构高温侧空气的水蒸气压力(Pa);Psn一围护结构低温侧空气的水蒸气压力(Pa)。(2-8)一材料的蒸汽渗透系数g(mhPa);&各层材料的厚度血H1一围护结构隔热层高温侧各层材料(隔热层以外)的蒸汽渗透阻(m2hPag)o1. 6.1外墙蒸汽渗透阻校核水泥砂浆抹面:/=9.ooXio_5g(mhPa),d=20mm;砖墙:z=1.05io4g(mhPa),d=370mm;二毡三油:H=3013.

18、08m2hPa/g水泥砂浆找平:/=9.(X)o-5g(mhPa),d=20mm;将数据代入公式(2-8)得:Ho=6981.33m2hPa/g查焙湿图:Psw=2450Pa,Ps11=520Pa;代入公式(2-7):1.6(2450-520)=3088PaHii=6981.33Hl2hPag,符合要求。1. 6.2屋面蒸汽渗透阻校核水泥砂浆:M=9.00-iog(mhPa),d=20mm;钢筋混凝土:/=3o5g(mhPa),d=100mm;二毡三油:H=3013.08m2hPa/g一毡二油:H=1639.86m2hPa/g将数据代入公式(2-8)得:Ho=82O8.5m2hPag查熔湿图:

19、Psw=2450Pa,Ps11=520Pa;代入公式(2-7):1.6(2450-520)=3088PaH0=8208.5IH2hPag,符合要求。1.6.3 地面蒸汽渗透阻校核钢筋混凝:4=3i(5g(mhPa),d=80mm;二毡三油:H=3013.08m2hPa/g将数据代入公式(2-8)得:Ho=5679.74m2hPa/g查焰湿图:Psw=2450Pa,Psn=520Pa;代入公式(2-7):1.6(2450-520)=3088PaHq=5679.7411l2hPa/g,符合要求。1.6.4 内隔墙蒸汽渗透阻校核水泥砂浆:=9.00XK)Yg(mhPa),d=20mm;二毡三油:H=3013.08m2hPa/g将数据代入公式(2-8)得:Ho=3235.30m2hPa/g计算时,把邻库当空库计算。根据资料口6.L8条,空库保温温度按I(Te计算,查熔湿图:Psw=IlOOPa,Ps11=520Pa;代入公式(2-7):1.6x(1100-520)=928尸4=3235.30m2hPag,符合要求。

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