冷库制冷工艺设计 教学课件 作者 李敏 第九章 冷库制冷工艺设计.ppt

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1、冷库制冷工艺设计第九章第9章制冰与贮冰设计9.1冻结过程分析与制冰冷负荷的计算9.1.1冰的物理性质冰的融点（或水的冰点），在标准大气压下为0℃，当压力增大时，其融点则下降，如1标准大气压时为0℃490大气压时—4℃1100大气压时为—10.11℃但当压力高于20000大气压时，其融点则高于0℃。冰的潜热为331~335kJ/kg，通常计算时取其平均值为334.96kJ/kg。冰的比热随冰的温度高低不同而异，一般温度在0~20℃时的冰，其平均比热取2.1kJ/(kg.℃)。冰的导热系数也随其温度不同而不同，

2、通常当温度在—20℃以上时，取其平均值为2.32w/(m.℃)。冰的抗压强度亦与温度有关，在0℃时为15×105pa,，—10℃时为30×105pa,，—20℃时为50×105pa。9.1.2冰的应用冰的应用范围较广，如冷藏运输、渔业上用冰、冷饮室、医疗单位、纺织、玻璃、橡胶工业都需要用冰。用冰的融解吸收融解热来制冷。9.1.3冻结过程分析及制冰冷负荷的计算水变成冰是一个相变过程，当未饱和水与低于其饱和温度的冷却介质接解时，首先放出显热变成饱和水，饱和水继续放出热量凝结成同样温度下的冰块，相态发生变化，由液

3、态向固态转变9.2盐水制冰9.2.1盐水制冰的制冷工艺流程制冰池示意图如图9-1所示制冷的制冷系统多为重力供液系统，制冷系统的液体分离器及管道布置，应不防碍吊车的运行，防止被吊车及冰桶等碰撞，防止管道的绝热层受潮。也可以采用泵供液系统，设计的方式与整个大型库体的组合设计有关系。9.2.2盐水制冰工艺流程盐水冷却（-10～-14℃）—冰桶加水—放入冰池—结冰—融冰池(浸2～3分钟)—倒冰架倒冰—冰(滑并道)滑到冰库—空冰桶(注水箱)加水白冰：色白不透明，∵水里有空气透明冰：吹空气入冰桶的中部（操作复杂）制冰间

4、的平立面图见图9-2、图9-3所示。9.2.3盐水制冰的主要设备主要设备1、制冰池长方形，地板绝缘，用钢板制成（隔热防潮），底用软木板，壁用软木板或稻壳，池上面盖木板2、蒸发器池壁的长边或短边立管式、横管式、V型管式、螺旋管式3、搅拌器布置在制冰池与融冰池相对应的另一端，避免起吊冰桶经过滴落盐水而腐蚀电机立式、卧式4、冰桶上部截面比下部稍大，便于脱冰防锈：内外涂红漆两道5、冰桶架（上有两个起吊环）6、起重机（起冰吊车）有两根同步起落的钢丝绳，正对冰桶架上的两个起吊环7、倒冰架(一般为木制的架子，后装平衡锤，

5、减缓倒冰速度)8、融冰池（为钢板或混凝土的水池）用水：制冰机或冷凝器冷却器冷却水定期换水下部有给水排水管接头9、注水装置10、滑冰台（倒冰台）具有漏水缝，坡度为2－4％的台长度不小于冰块长度的三倍，靠近墙的一段应稍许做成上坡，以免冰块冲击墙面台面有良好的排水设施，铺木搁栅一般滑冰道起始端装置一块倾斜的木格台，使倒冰时的剩水流入下水道目前，有成套盐水制冰设备9.2.4盐水制冰热负荷计算1.冻冰耗冷量、冰桶内的水降至0℃的水，然后结成0℃的冰又放出潜热，0℃的冰降至终温还有显热放出.按(9-1)式计算2.冰桶耗

6、冷量：按（9-2）式计算3.盐水搅拌器运转耗冷量：按(9-3)式计算4.制冰池传热耗冷量：按(9-4)式计算5.融冰耗冷量：按(9-5)式计算最后将以上五项汇总可得．9.2.5制冰设备的选择计算1、制冰池的制冰生产能力制冰池的制冰生产能力按下式计算：2、结冰时间结冰时间可按下式确定：3、冰桶的数量制冰池中需要同时进行冻结的冰桶数量可用下式计算：4、盐水搅拌器的流量计算盐水搅拌器的流量，是保证盐水制冰热交换的需要，也是为选择盐水搅拌器提供依据，计算式为：9.2.6盐水系统1、盐水系统中有关温度的确定：一般制冰

7、池内盐水温度应保持在—10~—14℃。而制冰蒸发温度比盐水温度低5℃。当盐水温度高于其对应浓度下的凝固点时，盐水浓度是稳定的．配制浓度时要保证盐水凝固点比制冷剂蒸发温度低5℃。2、盐水浓度：盐水浓度应适中，因为浓度过低时，凝固点较高，蒸发器很容易结冰；浓度过高时，增加溶液比重，减少其热容量。3、盐水的酸碱度（PH值）：盐水的酸碱和腐蚀作用关系最大，盐水通常呈碱性为佳，应使盐水保持在PH7.5~8.5程度。为了减轻和防止其腐蚀性，在盐水中应加入适量的防腐剂。一般用氢氧化钠（NaOH）与重铬酸钠（Na2Cr2O

8、7）,1m3的氯化钠盐水中，应掺1.6kg的重铬酸钠。若盐水呈中性反应（PH=7），则每10kg的重铬酸钠中必须加入2.7kg氢氧化钠。加入防腐剂时，必须使盐水呈弱碱性（PH=8.5），这可用酚酞试剂来测定，以酚酞试剂在盐水中呈玫瑰色为适宜。4、盐水内含氧量：盐水中含存有氧，亦为腐蚀的因素，所以尽量使盐水不与空气直接接触。9.3快速制冰9.3.1桶式快速制冰（一）桶式快速制冰的工作原理和工艺流程冰桶式快速制冰设备