建造冷庫應(yīng)該怎樣選擇安裝的制冷設(shè)備和保溫層？

冷庫制冷是指用制冷設(shè)備，從一個有限的空間內(nèi)取出熱量，使該處的溫度降低到所要求的程度。這個過程是*熱傳遞來完成的。有關(guān)制冷的一些常用名詞術(shù)語簡單介紹如下：

1.1 溫度

溫度被用來表示物質(zhì)冷與熱的程度，溫度的高低的程度可用溫度計來度量，如玻璃溫度計，管內(nèi)的液體受熱后膨脹，液面升高，冷卻收縮后，液面降低，液面的高低表示溫度的高低程度。下面簡要介紹表示溫度值的幾種標(biāo)準(zhǔn)。

a．?dāng)z氏溫標(biāo) 在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，把水的冰點(diǎn)作為0度，沸點(diǎn)作為100度，在0度與100度之間均衡的刻成100格，每格為l度，以符號℃表示。

b．華氏溫標(biāo) 在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，把水的冰點(diǎn)定為32度，而沸點(diǎn)定為212度、二者之間均衡的刻成180格，每格為l度，以符號oF表示。

c．開氏溫標(biāo)(又稱絕對溫標(biāo)) 它以攝氏溫標(biāo)為基礎(chǔ)、把水的冰點(diǎn)定為273.16度，水的沸點(diǎn)定為373．16度，理論上把物質(zhì)中分子全部停止運(yùn)動之點(diǎn)作為0度，以符號K表示。

常用溫標(biāo)是攝氏、華氏、開氏。它們之間的換算公式如下：

　　華氏換算攝氏：

　　攝氏換算成華氏：

　　開氏與攝氏的關(guān)系：

　　T= t + 273.16

　　式中： T：開氏溫標(biāo)，K； t：攝氏溫標(biāo)，oC。

1.2 熱量

物體溫度的高低表示了物體的物質(zhì)分子熱運(yùn)動劇烈的程度，溫度的高低也表示物體所具有能量的高低，這種能量稱為熱能。當(dāng)溫度不同的兩個物體相接觸時，兩者溫度逐步趨于一致，發(fā)生了熱能從溫度較高的物體向溫度較低的物體轉(zhuǎn)移，此時物體所放出或吸收的能量稱為熱量。常用的熱量單位有：

a. 卡 在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力下，將 l克的水加熱或冷卻，其溫度升高或降低l ℃時，所加進(jìn)或除去的熱量稱為l卡，以符號 cal表示。因卡的單位太小，工程上往往采用其1000倍的千卡或大卡來表示。具符號為kcal。

b. 英熱單位 在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將11b(磅)(11b＝0.454kg)水加熱或冷卻，其溫度升高或降低華氏溫度l oF，所加進(jìn)或除去的熱量稱為一個英熱單位，其符號為Btu。

c. 焦耳

在國際單位制中，取熱量單位與功的單位一致，以焦耳表示。焦耳相當(dāng)于用1N(牛頓)的力，共作用點(diǎn)在力的方向上移動l m(米)所做的功。因此，在國際單位制中，焦耳是功和能的單位，采用這種單位使計算簡化，焦耳的符號為J。我國法定熱量單位為焦耳。

焦耳與卡之間的換算為：

　　1 kJ(千焦耳)＝0.239kcaI(千卡)

　　l kcal(千卡)＝4.19kJ(千焦耳)

　　其它常用換算公式為：

　　1 kcal(千卡)＝3.969 Btu(英熱單位)

　　l Btu(英熱單位)＝252 cal(卡)

　　1 kcal(千卡)＝427 kg·m(千克·米)

　　1 kW(千瓦)＝860 kca1／h(千卡／時)

　　1 美國冷噸＝3024 kca1／h(千卡／時)

　　1 日本冷噸＝3320 kca1／h(千卡／時)

1.3 比熱

　　任何物質(zhì)當(dāng)加進(jìn)熱量，它的溫度會升高。但相同質(zhì)量的不同物質(zhì)，升高同樣溫度時，其所加進(jìn)的熱量是不一樣的。為相互比較，把l kg水溫度升高1 ℃所需的熱量定為4.19kJ。以此作為標(biāo)準(zhǔn)，其它物質(zhì)所需的熱量與它的比值，稱為比熱。如 l kg水溫度升高l ℃需4.19kJ，則比熱值為4.19kJ(kg·℃)，而 l kg銅溫度升高l ℃只需0.39kJ，則銅的比熱為0.39kJ(kg·℃)。不同材料有各自的比熱值，下表為幾種材料的比熱值。

　　幾種材料比熱值

　　物資名稱 比熱kJ(kg·K) 物資名稱 比熱kJ(kg·K) 水4.19氨（液體）4.609冰2.095氨（氣體）2.179玻璃0.754空氣（干）1.006銅0.390鋼0.461

　　知道材料比熱值，就能計算出對它降溫所需要除去的熱量。例如要將5kg 70℃的水冷卻到15℃，則需除去的熱量為： Q＝mcD t = 5×4.19×(70-15)＝l152.25 kJ式中：

　　m: 水的質(zhì)量，kg； c：水的比熱kJ(kg·K)；D t：溫度差值 K。

1.4 顯熱

 　對固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)的物質(zhì)加熱，只要它的形態(tài)不變，則熱量加進(jìn)去后，物質(zhì)的溫度就升高，加進(jìn)熱量的多少在溫度上能顯示出來，即不改變物質(zhì)的形態(tài)而引起其溫度變化的熱量稱為顯熱。如對液態(tài)的水加熱，只要它還保持液態(tài)，它的溫度就升高；因此，顯熱只影響溫度的變化面不引起物質(zhì)的形態(tài)的變化。例如機(jī)房中、其計算機(jī)或程控交換機(jī)的發(fā)熱量很大，它屬于顯熱。

1.5 潛熱

　　對液態(tài)的水加熱，水的溫度升高，當(dāng)達(dá)到沸點(diǎn)時，雖然熱量不斷的加入，但水的溫度不升高，一直停留在沸點(diǎn)，加進(jìn)的熱量僅使水變成水蒸氣，即由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)。這種不改變物質(zhì)的溫度而引起物態(tài)變化(又稱相變)的熱量稱為潛熱。如計算機(jī)房中、工作人員人體發(fā)熱以及換氣帶進(jìn)來的空氣含濕量，這些熱量稱為潛熱。(全熱等于顯熱與潛熱之和。)

1.6 壓力

　　氣體由分子組成，億萬分子在無規(guī)則的運(yùn)動中，頻繁撞擊容器內(nèi)壁，在內(nèi)壁單位表面積上垂直產(chǎn)生的力稱為壓力。在工程中測量氣體壓力的常用單位是：千克／厘米2、或?yàn)閙mHg(毫米汞柱)，我國的法定單位是 Pa(帕斯卡)。

　　a. 大氣壓力 包圍地球的空氣層對單位地球表面積形成的壓力稱為大氣壓力。通常用 B表示。單位用帕 Pa或千帕 kPa表示。

　　大氣壓力隨各地海拔高度不同而存差異。還因季節(jié)、氣候的變化稍有高低。由于大氣壓力不同，空氣的物理性質(zhì)和反映空氣物理性質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)均要發(fā)生變化。所以，在空氣調(diào)節(jié)的設(shè)計和運(yùn)行中，要考慮當(dāng)?shù)貧鈮旱拇笮?，否則會造成一定的誤差。

　　壓力分三種：用儀表測定的壓力(稱工作壓力，即表壓力)、當(dāng)?shù)卮髿鈮汉徒^對壓力。其相互關(guān)系：

　　絕對壓力＝當(dāng)?shù)卮髿鈮菏ぷ鲏毫?/span>

　　只有絕對壓力才是濕空氣的狀態(tài)參數(shù)。

　　b．水蒸汽分壓力與飽和水蒸汽分壓力

　　在濕空氣中，水蒸汽單獨(dú)占有濕空氣的容積，并且有與濕空氣相同溫度時所產(chǎn)生的壓力，稱為水蒸汽分壓力，用Pq表示。

　　濕空氣是干空氣和水蒸汽組成的混合氣體，因此濕空氣的總壓力應(yīng)由干空氣分壓力 Pg；與水蒸汽的分壓力Pq迭加而成。

　　即 P＝Pg十Pq

　　或 B＝Pg十Pq

　　在空調(diào)工程中所考慮的濕空氣就是大氣，所以濕空氣的總壓力P就是當(dāng)?shù)卮髿鈮毫。

　　在一定溫度下，空氣越潮濕，其水蒸汽含量就越多，水蒸汽分壓力就越大。當(dāng)水蒸汽含量超過某一限量時，多余的水蒸汽就會凝成水析出。這說明，此時，濕空氣中的水蒸汽含量達(dá)到最大限度、該濕空氣處于飽和狀態(tài)，稱飽和空氣；此時相應(yīng)的水蒸汽分壓力稱為飽和水蒸汽分壓力。該壓力僅取決于溫度，溫度越高，其壓力值越大。

　　于此同時，壓力和沸點(diǎn)的關(guān)系也很大，降低壓力能使液體的沸點(diǎn)降低，增加壓力則使沸點(diǎn)升高。因此每一個作用于液體的壓力就有一個對應(yīng)的沸點(diǎn)。例如1.0133×l05Pa下。水在 100℃時沸騰；若壓力升高到2.41×105Pa，水的沸點(diǎn)為138℃；若壓力降低到0.43×105Pa，水的沸點(diǎn)為84．5℃。在制冷系統(tǒng)中，用控制蒸發(fā)壓力來達(dá)到控制蒸發(fā)溫度的目的。

1.7 蒸發(fā)與沸騰

　　蒸發(fā)是指在液體自由表面進(jìn)行氣化的過程。例如，水的蒸發(fā)。衣服的涼干過程。蒸發(fā)是由于液體表面上具有較高能量的分子克服液體分子的引力、穿出液面到達(dá)空間而形成的。在相同環(huán)境下、液體溫度越高，則蒸發(fā)越快。制冷工程中，許多問題都涉及到蒸發(fā)過程，例如冷卻塔及空調(diào)中的加濕與干燥過程等。紅外加濕器的加濕屬表面蒸發(fā)過程。

　　沸騰是指液體內(nèi)部產(chǎn)生氣泡形式的劇烈氣化過程。例如，水的燒開過程。在一定壓力下，液體加熱到一定的溫度才開始沸騰。在整個沸騰過程中，液體吸收的熱量全部用于自身的容積膨脹與相變，故氣液溫度保持不變。如電極加濕器屬于沸騰過程。

1.8 導(dǎo)熱系數(shù)(亦稱熱導(dǎo)率)

　　導(dǎo)熱系數(shù)是表示一種材料傳導(dǎo)熱量能力的一個物理量。如兩塊同樣厚的材料，一塊是銅塊，一塊是軟木塊，把它們放在比本身溫度高的環(huán)境中，可立即感覺到銅塊溫度升高，而對軟木塊則在短時間內(nèi)感受不到。這說明兩種材料對熱量傳導(dǎo)的能力不同，把這種材料對熱量的不同傳導(dǎo)能力以數(shù)字表示就稱為導(dǎo)熱系數(shù)，其數(shù)值等于：當(dāng)材料層的厚度為 l m，兩邊溫度差為1 ℃，在 1 h內(nèi)通過 l m 2 表面積所傳導(dǎo)的熱量，以符號l 表示，單位是 kcal／mh℃，國家法定單位是 W／mK或用 J／mhK表示，它們之間的換算關(guān)系是：1W／mK = 0.860 kcal／mh℃。

不同材料有不同導(dǎo)熱系數(shù)，它與材料的成份、密度、分子結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。

　　同一種材料，影響其導(dǎo)熱系數(shù)的主要因素是密度和濕度。密度大則導(dǎo)熱系數(shù)大，濕度大則導(dǎo)熱系數(shù)亦大。

1.9 放熱系數(shù)

　　當(dāng)凍結(jié)一種物質(zhì)時，如在表面吹風(fēng)則它的凍結(jié)速度比不吹風(fēng)時快。表示這種不同物質(zhì)之間在不同狀態(tài)下?lián)Q熱能力的物理量稱為放熱系數(shù)，其數(shù)值等于每小時、每平方米面積上，當(dāng)流體和固體壁之間的溫度差為 l ℃時所傳遞的熱量。以符號a表示，其單位為 kcal／(m 2 h℃)，國際單位制是 W／(m 2 k)或 J／(m 2 h℃)、兩者之間換算關(guān)系為：1W／(m 2 K)＝0.860kcal／(m 2 h℃)

1.10 比容和密度

　　單位容積的濕空氣所具有的質(zhì)量稱為密度。用符號r 表示，即：

　　而單位質(zhì)量的濕空氣所占有的容積稱為比容，用符號 V表示，即：

　　式中： m：濕空氣的質(zhì)量，單位為 kg；

　　　　　 v：濕空氣占有的容積，單位為 m 3 。

　　兩者互為倒數(shù)，因此，只能視為一個狀態(tài)參數(shù)。

1.11 傳熱系數(shù)

　　熱量從高溫側(cè)流體透過平壁轉(zhuǎn)移到低溫側(cè)流體。

　　這種熱量傳遞的能力除與兩側(cè)溫差、傳熱面積的大小有關(guān)外，還與平壁的導(dǎo)熱系數(shù)，平壁的厚度及壁面兩側(cè)的放熱系數(shù)有關(guān)。

　　把所有因素列成一個方程式，即：

　　Q＝KFD t (kJ／h)

　　式中：Q：傳遞的熱量(kJ／h)；F：平壁的表面積(m 2 )；D t ：溫差 D t＝t1-t2(℃)；

　　　　　 K：傳熱系數(shù) kJ／(m 2 h℃)

　　K為傳熱系數(shù)，它數(shù)值上等于當(dāng)兩側(cè)溫差 l℃時、l h通過 l m 2 傳熱面積，從一側(cè)熱流體傳到另一側(cè)冷流體所傳遞的熱量。單位是kJ／(m 2 h℃)或 W／(m 2 k)。

1.12 濕度

　　濕度是表示濕空氣中含有水蒸汽量多少的物理量，有三種表示方法。

　　a．絕對濕度

　　l m 3 濕空氣中含水蒸汽的質(zhì)量。符號為Z，單位為 kg／m 3 ，即：

　　式中：mq：水蒸汽質(zhì)量，單位為kg；

　　　　　 V：水蒸汽占有的容積，即濕空氣的容積，單位為 m 3 。

　　絕對濕度使用起來不方便。它不能直接反映出濕空氣的干濕程度。

　　b. 含濕量

　　每公斤干空氣所含有水蒸汽量稱為含濕量，符號為d，單位為 kg／kg(干)，即：

　　式中：mq：濕空氣中水蒸汽質(zhì)量，單位為kg； mg：濕空氣中干空氣質(zhì)量，單位為kg。b．相對濕度 濕空氣中水蒸汽分壓力和同溫度下飽和水蒸汽分壓力之比，稱為相對濕度。用符號j 表示，即：式中：Pq：水蒸汽分壓力 Pqb；同溫度下飽和水蒸汽分壓力 從式中可知，j 值小，表示空氣較干燥，反之，空氣較潮濕。當(dāng)j ＝0時，為干空氣；j ＝100％時，為飽和空氣。從j 值大小可直接看出空氣的干濕程度。 j 和d都是表示空氣的濕度參數(shù)，含意卻不同，d表示水蒸汽的含量多少，卻不能表示空氣接近飽和的程度；而j 能表示空氣接近飽和程度，卻不能表示水蒸汽的含量多少。

1.13 露點(diǎn)溫度

　　在一定大氣壓力下，含濕量不變時空氣中的水蒸汽凝結(jié)為水(凝露)的溫度。在d不變時，空氣溫度下降，由未飽和狀態(tài)變?yōu)轱柡蜖顟B(tài)，此時空氣的相對濕度j = 1O0％。在空調(diào)技術(shù)中，把空氣降溫至露點(diǎn)溫度，達(dá)到除濕干燥空氣的目的。

冷庫基本知識

第一步：冷庫地址的選擇

   根據(jù)使用性質(zhì)，冷庫可分為儲藏冷庫、零售性冷庫、生產(chǎn)性冷庫三類。生產(chǎn)性冷庫建于貨源較集中的產(chǎn)區(qū)，還要考慮交通便利、與市場聯(lián)系等因素。冷庫以建在沒有陽光照射和熱風(fēng)頻繁的陰涼處為佳，小型冷庫最好建造在室內(nèi)。冷庫四周應(yīng)有良好的排水條件，地下水位要低，冷庫底下最好有隔層，且保持通風(fēng)良好，保持干燥對冷庫很重要。另外在冷庫建造之前應(yīng)按照冷凍機(jī)的功率事先架設(shè)好相應(yīng)容量的三相電源，若冷庫是屬水冷的，應(yīng)鋪設(shè)好自來水管，建造好冷卻塔。

第二步：冷庫容量的確定

   冷庫的大小要根據(jù)常年要貯藏農(nóng)產(chǎn)品的最高量來設(shè)計。這個容量是根據(jù)貯藏產(chǎn)品在冷庫內(nèi)堆放所必需占據(jù)的體積，加上行間過道，堆與墻壁、天花板之間的空間以及包裝這間的空隙等計算出來。確定冷庫容量這后，再確定冷庫的長度與高度。冷庫設(shè)計時還要考慮必要的附屬建筑和設(shè)施，如工作間、包裝整理間、工具庫和裝卸臺等。

第三步：冷庫保溫材料的選擇與安裝

   冷庫保溫材料的選用必須因地制宜，既要有良好的隔熱性能，又要經(jīng)濟(jì)實(shí)用。冷庫隔熱材料分幾種類型，一種是加工成固定形狀及規(guī)格的板塊，有固定的長度、寬度和厚度，可根據(jù)庫體安裝的需要選擇相應(yīng)規(guī)格的庫板，高、中溫冷庫一般選用10厘米厚的庫板，低溫冷庫及凍結(jié)冷庫般選用12厘米或15厘米厚的庫板；另一種冷庫可以用聚氨脂噴涂發(fā)泡，把材料直接噴到待建冷庫的磚或混凝土倉庫中，定形后既防潮又隔熱。隔熱材料有聚氨脂、聚苯脂等。聚氨脂不吸水，隔熱性較好，但成本較高；聚苯脂吸水性強(qiáng)，隔熱性較差，但成本較低?，F(xiàn)代冷庫的結(jié)構(gòu)正向裝配式冷庫發(fā)展，制成包括防潮層和隔熱層的冷庫構(gòu)件，做到現(xiàn)場組裝，其優(yōu)點(diǎn)是施工方便、快速，且可移動，但造價比較高。

第四步：冷庫冷卻系統(tǒng)的選型

   冷庫冷卻系統(tǒng)的選擇主要是冷庫壓縮機(jī)與蒸發(fā)器的選用。一般情況下，小型冷庫選用全封閉壓縮機(jī)為主。因全封閉壓縮機(jī)功率小，價格相對便宜；中型冷庫一般選用半封閉壓縮機(jī)為主；大型冷庫選用半封閉壓縮機(jī)，在選用時，也可考慮選用氨制冷壓縮機(jī)，因?yàn)榘敝评鋲嚎s機(jī)功率大，并可一機(jī)多用，但冷庫安裝及管理比較煩瑣。在蒸發(fā)器的選用時，高溫冷庫以選用冷風(fēng)機(jī)為蒸發(fā)器，其特點(diǎn)是降溫速度快，但易造成冷藏品的水分損耗；中、低溫冷庫選用無縫鋼管制作的蒸發(fā)排管為主，其特點(diǎn)是恒溫效果好，并能適時蓄冷。

制冷機(jī)組選型計算知識

組合冷庫,活動冷庫.裝配式冷庫,制冷機(jī)組選型計算知識

壓縮機(jī)組的設(shè)計選型：

   無論何種品牌的壓縮機(jī)組的選型,都是根據(jù)活動冷庫的蒸發(fā)溫度及冷庫有效工作容積來確定，另外還要參考冷凍或冷藏物品的冷凝溫度、入庫量、貨物進(jìn)出庫頻率等參數(shù)。

通常高溫冷庫制冷量計算公式為：

   冷庫容積×90×1.16+正偏差，正偏差量根據(jù)冷凍或冷藏物品的冷凝溫度、入庫量、貨物進(jìn)出庫頻率確定，范圍在100-400W之間；

中溫冷庫制冷量計算公式為：

   冷庫容積×95×1.16+正偏差，正偏差量范圍在200-600W之間；

低溫冷庫壓縮機(jī)組制冷量計算公式為：

  冷庫容積×110×1.2+正偏差，正偏差量范圍在300-800W