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冷库设计选型、应用及维修保养指引手册
编辑:无锡宝祁制冷设备有限公司   时间:2017-04-01
应朋友们的要求,暖通南社为你特别制作!
冷库:利用降温设施创造适宜的湿度和低温条件的仓库,又称冷藏库。冷库是冷链行业发展的基础,是冷藏链的重要组成部分,也是目前冷链行业容量最大的细分市场。
冷库的组成:冷库一般由维护结构及制冷设备组成。多由压缩机制冷,利用气化温度很低的液体作为冷却剂,使其在低压和机械控制的条件下蒸发,吸收贮藏库内的热量, 从而达到冷却降温的目的。 最常用的制冷系统主要由压缩机、冷凝器和蒸发器等组成。


冷库的分类
1、按结构形式分,冷库可分为:土建冷库、装配式冷库(活动冷库 )
2、按使用性质分,冷库可分为:生产性冷库、分配性冷库 、零售性冷库
3、按规模大小分,冷库可分为:大型冷库、中型冷库、小型冷库(小冷库)
4、按冷库制冷设备选用工质分,冷库可分为:氨冷库、氟利昂冷库
5、按使用库温要求分,冷库可分为:
高温库:库温在+5℃~-5℃左右,主要用来储藏果蔬、蛋类、药材等。 库温一般控制在不低于食品汁液的冻结温度。冷却库或冷却间的保持温度通常在0°c左右。
中温库:库温在-10℃~-18℃左右,主要用来储藏肉类、水产品及适合该温度范围的产品。
低温库:库温在-23℃~-30℃左右,又称冻结库、冷冻冷库,通过冷风机或专用冻结装置来实现对食品的冻结。
超低温库:库温小于-30℃,用于速冻及工业试验,医药等特殊用途。


按压缩机形式分:
1.吸排气方式:a)涡旋式; b)活塞式; c)螺杆式
2.结构形式: a)全封闭式;b)半封闭式




热力膨胀阀
1.节流降压;
2.调节制冷剂流量;
3.保持过热度




制冷剂/冷冻油
1、制冷剂:
r22:hcfc类制冷剂,对臭氧层有破坏作用;2015年开始限产,2030年将禁用,目前主要在国内使用;
r404a:多元混合工质,由r125、r143a、r134a组成,混合比例44%、52%、4% ,环保型制冷剂,在国外普遍使用。
r404a相比r22同等机型,价格较高,在对环保冷媒没有特殊要求的场所,建议优选r22机型。
2、冷冻油:
对于r22系统主要采用矿物油、对于r404a系统必须采用poe油,两种油不能混用。

室内/室外机类别

箱式冷凝机组特点
采用箱式整体外壳,结构紧凑,外形美观;振动小、噪音低、可靠性高;
敞开式机组特点
运行可靠;高效铜管铝片式/壳管式冷凝器,换热效率高,使用寿命长;采用外转子冷凝风机,噪音小、效率高、外形美观。
冷风机特点
结构形式多样,可适应不同使用场合
采用高效内螺纹管,制冷量提升30%以上;
结霜均匀:cfd优化风道、流路设计,专用低温分配器;
计算选型注意事项
冷负荷计算所需要的信息:
① 环境-气象参数、周围建筑,安装位
② 储藏物品-温度要求
③ 冷库尺寸-长、宽、高
④ 保温结构-材料、厚度,侧板、顶板、底板
⑤ 渗透负荷-中等、强、弱,换气次数
⑥ 产品负荷-种类、储量、进库量、进库温度、冷冻 冷却时间
⑦ 混合负荷-包含有照明、电机、操作人员
⑧ 其它电气设备
⑨ 冷凝方式-风冷或水冷、蒸发冷却
⑩ 蒸发器类型-冷风机、排管搁架等
冷库负荷来源:

① 热传导-墙面、顶板、底板
② 渗透-开关门、围护结构缝隙、强制通风
③ 储存产品-冷冻冷却、冷藏
④ 混合负荷
1、热传导-墙面、顶板、底板
q= k x a x △t
q= 总热负荷
k = 传热系数
a = 面积
△t = 温差
注意墙面、顶板及底板的不同温差

注意:
材料的导热系数在查表后应进行修正;
保温墙体为多层时,需对k值进行加权计算;
微小型冷库,可假设k1=k2=k3简化计算;
典型冷库墙壁结构
2、渗透负荷
q = (m x △h)/(3.6 x24)
说明:q = 总热负荷 m = 空气重量 △h = 空气焓差
注意:
计算单位
自然渗透负荷:围护结构漏冷及开关门操作.
强制换气负荷: 部分特殊商品要求
微小型冷库,可将自然渗透量及强制换气量合并到换气次数中进行估算!
3、货物热量
q=w×c×△t×1/t
w: 入库量
c: 比热 [kj/kg*℃]
△t:温差
t:降温时间
在使用比热法计算时需要注意:
比较冰点温度与库温
比热 (c)是否高/低于冰点
4、混合负荷
q = p x μ x ξ
q = 总热负荷 p = 发热功率 μ =时间系数 ξ = 热转化系数
请根据实际情况选定各热源的时间系数
设备热负荷:设备电机发热,注意区分长期/周期性 ,库内设备ξ =1,库外设备, ξ =0.75
照明热负荷:照明要求负荷,ξ = 1,可按照2w/m2估算
人员热负荷:操作人员发热量,ξ = 1,可按照279w/h估算
冷库、机组使用、维护、保养知识介绍

压缩机结构外观图
1)油分器
油分离器中有个浮球阀,断续工作,使回油管时冷时热,回油时管子热,停止回油时管子就冷.如果一直冷或一直热,说明浮球阀已经失灵。
油位平衡器实例
2)干燥器
将制冷系统中的水份分离出来,防止冰堵。
注意:更换压缩机.冷凝器等主要部件以及冷媒.机油时务必更换干燥过滤器。

3)气液分离器
使由蒸发器返回的气液混合状态的制冷剂分离,以保证压缩机不发生液击。

4)视液镜


组合式冷库的构造图
冷库门使用
1、为防止冷库门损坏,请轻开轻关库门。
2、为防止冷气外泄请快速关闭冷库门,避免冷库风机因冷库门长时间开放,热气侵入造成翅片结霜严重,导致冷库制冷不良。

冷库商品正确陈列
库内摆放商品时注意不要将冷库风机的吸/排风口挡住,应保持吸/排风畅通,冷量均匀散布。摆放的货物左右、上下间隔125px以上,以利冷风流通。

保证出风口及吸入口的畅通
经常可以看到吸入口被商品堵塞,这样会使冷气的吸入量减少,造成冷却能力下降,导致商品损坏。

冷库微电脑温控器
专业人员不允许随意调整冷库温度、除霜时间、除霜次数等参数。


冷库顶不能堆放杂物
冷库顶部为非承重设计,而且有冷媒配管及电气管线布设,不允许用户堆放物品,以免造成意外损坏。


冷库灯开关人走灯熄
工作人员在工作完毕由冷库出来后,请随手关闭库灯开关。


商品存放注意库内设备
冷库每次进货量一般不超过冷库总容量的20%(一般冷藏库按照10%新货计算冷量)。进货时注意不要损坏下水管、冷媒管等。


冷库内定期清洗
定期清洗冷库以免发生异味,清洗时,请先关闭电源开关。注意不要让水浸入库灯开关、蒸发器接线盒等处。


冷库除霜
除霜方式的选择:主要是根据冷库大小、库温要求、环境等因数选择。
较小的或水源不方便的高温冷库,一般采用电加热自动除霜方式。在夏季空气湿度大时,容易引起蒸发器霜堵或结冰。请不要用硬物凿击冰块,容易造成蒸发器盘管泄露。正确的处理方法是用温水结合强制除霜除去冰块,然后适当增加除霜次数和除霜时间。


冷藏库是专门保存物品的保鲜库,本身不具有使物品速冻的能力。进库物品,必须是预先经过冷却的物品。
为了保持物品的鲜度,请不要把不同温度带和不同种类的物品保存在同一内里。不适当的温度、湿度会造成物品的损坏。所以物品要按照适当的温度和种类进行管理。
不同物品的适当温度

其他注意事项
蒸发器结霜会使冷却能力降低,为防止这种现象,需减少进出库次数,进出库需随手关闭库门,结霜多时,必须进行除霜。请按冷冻机组里安装的除霜定时器或冷库微电脑控制器的设定进行。结霜太多会导致机头回液,严重时会产生液击,导致压缩机头损坏。

机房的管理温度
机房内温度-常用35℃以下,夏季短期可在40℃以下
机房温度过高会发生以下问题:
1.吸气温度、排气温度上升导致冷冻能力下降;
2.冷冻能力下降使运转率加大,从而耗电量上升,提高运转成本。
冷冻机的设置条件的标准
由于负荷的增加,排气温度上升减少冷冻机寿命;
为防止温度过高引起冷冻机故障,会强制停机;
液体冷媒被加热产生闪蒸汽体,从而减少冷媒循环量使冷却变为不良。
压缩机房的通风换气
为防止冷冻机组排热气体滞留,机房需设置换气装置。
·换气扇直接面向门或窗;
·换气口面积是门(或窗)的内部尺寸有效面积;
·机械换气装置原则上作为排气装置,必须保证所需的排气容量。


压缩机安置实例

冷凝器安置实例



维护保养篇
1. 压缩机维护保养
一般情况下,高压为:中温---10~15kgf/cm² 低温---10~15kgf/cm²
低压为:中温--->1kgf/cm²,低温---0~1kgf/cm²
2. 压缩机保养
机油位处于视油镜上下限之间,油不混浊。
油分离器中有个浮球阀,断续工作,使回油管时冷时热,回油时管子热,停止回油时管子就冷.如果一直冷或一直热,说明浮球阀已经失灵。
定期检查和清扫冷凝器。
3. 冷库保养的重要性
冷库的优良性能与保鲜效果得到最大限度的发挥,对于冷库的保养就显得尤唯重要。
对于顾客:干净整洁的购物环境能增强顾客购物欲望。
对于商家:良好的保养使保鲜效果得到大大的提高。
良好的保养减少了制冷设备出现故障的几率,减少了商家的损失。
良好的保养会延长制冷设备的使用寿命,无形中降低了成本。
1)每周保养内容
液路视镜检查制冷剂充注量。
检查压缩机油位。
检查压缩机曲轴箱加热器运行。
检查主电源及控制电压。
检查机组周围区域表象。
检查系统压力。
2)每月保养内容
制冷系统有无泄漏。
检查吸气过滤器和液路干燥过滤器。
检查所有法兰连接螺栓、接头和管路抱箍是否紧固。
查看冷凝器风扇叶桨及电机装置有无裂缝、松动的螺钉或连接螺栓。
紧固所有电气接头。
检查压缩机/风扇电机接触器上触点的工作及状况。检查控制面板内部
外观。检查绝缘材料外观。检查辅助设备的运行。
3)每季度保养内容
机组稳定运行的情况下,记录下所有运行工况:
吸气/排气/液体制冷剂压力及温度。
系统过热度、液体过冷度、环境温度。
压缩机电流。
测试所有运行和安全控制器。
4)每年保养主要内容
样作分析。如果需要则更换油。
清洗冷凝器盘管。
若有必要,整直冷凝器翅片。
更换液路干燥过滤器和吸气过虑器芯。
注意:以上由于实际设备应用、运行条件和环境的变化,所推荐的维护时间间隔可以改变。
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