制冷工艺设计第七章课件.ppt

1、第七章第七章制制 冰冰 与与 冰冰 库库主主 要要 内内 容容l 盐水制冰盐水制冰l 冰库设计冰库设计学学 习习 目目 标标l 了解盐水制冰工艺流程、盐水的配置了解盐水制冰工艺流程、盐水的配置l 理解制冰间尺寸的确定理解制冰间尺寸的确定l 了解冰库的设计要求了解冰库的设计要求第一节盐水制冰第一节盐水制冰 盐水制冰属于间接冷却系统。盐水制冰属于间接冷却系统。一、工艺流程一、工艺流程 盐水制冰池由蒸发器盐水池盐水制冰池由蒸发器盐水池3和制冰盐水池和制冰盐水池4组成，利用搅拌器组成，利用搅拌器2使盐水在两个盐水池中循环，冰桶放在制冰盐水池中。盐水在使盐水在两个盐水池中循环，冰桶放在制冰盐水池中。盐水

2、在蒸发器盐水池中被降温后，在搅拌器的作用下进入制冰盐水池对蒸发器盐水池中被降温后，在搅拌器的作用下进入制冰盐水池对冰桶降温，升温后的盐水由另一侧流入蒸发器盐水池再行冷却，冰桶降温，升温后的盐水由另一侧流入蒸发器盐水池再行冷却，见图见图7-1。当冰桶中的水被冻结后，由吊车依次将冰桶组吊出制。当冰桶中的水被冻结后，由吊车依次将冰桶组吊出制冰池放进融冰槽融冰，而冰池放进融冰槽融冰，而后利用倒冰架脱冰，并经后利用倒冰架脱冰，并经滑冰道送入冰库贮存或直滑冰道送入冰库贮存或直接运走。脱冰后的空冰桶接运走。脱冰后的空冰桶经注水后再放入制冰池中经注水后再放入制冰池中继续生产，如此循环。继续生产，如此循环。二、

3、对盐水的要求二、对盐水的要求 常用氯化钠、氯化钙盐水。常用氯化钠、氯化钙盐水。1 1有关温度的确定有关温度的确定盐水温度：盐水温度：t ty y直接影响结冰速度及冰的质量，一般取直接影响结冰速度及冰的质量，一般取-10-10；盐水温度与蒸发温度的温差：与换热、功耗有关，一般取盐水温度与蒸发温度的温差：与换热、功耗有关，一般取55；盐水凝固温度：浓度盐水凝固温度：浓度-功耗，冻结。比蒸发温度低功耗，冻结。比蒸发温度低6 688。2 2盐水的配制盐水的配制盐水浓度：氯化钠盐水比重在盐水浓度：氯化钠盐水比重在1.15-1.181.15-1.18，氯化钙盐水比重在，氯化钙盐水比重在1.20-1.241

4、.20-1.24时腐蚀性最弱。时腐蚀性最弱。酸碱度：腐蚀性与酸碱度：腐蚀性与pHpH值有关，值有关，pHpH值在值在7 79 9之间为好。之间为好。缓蚀剂：为减弱盐水的腐蚀作用可向盐水中加入缓蚀剂，常缓蚀剂：为减弱盐水的腐蚀作用可向盐水中加入缓蚀剂，常用重铬酸钠和氢氧化钠配置。用重铬酸钠和氢氧化钠配置。三、盐水制冰主要设备及布置三、盐水制冰主要设备及布置1.制制冰池冰池 用于装盐水、蒸发器及冰桶等，由用于装盐水、蒸发器及冰桶等，由68mm厚的钢板焊接而厚的钢板焊接而成。制冰池内有用角钢焊成的架子，用以搁置冰桶架。池底及成。制冰池内有用角钢焊成的架子，用以搁置冰桶架。池底及四周设隔热、隔汽层，池

5、底有地坪冻措施。制冰池面设四周设隔热、隔汽层，池底有地坪冻措施。制冰池面设5060厚的木盖板。制冰池四周应有厚的木盖板。制冰池四周应有1m左右宽的操作通道，高度应与左右宽的操作通道，高度应与木盖板相同。池壁、蒸发器及搅拌器等，均涂有防锈漆。图木盖板相同。池壁、蒸发器及搅拌器等，均涂有防锈漆。图7-3为盐水制冰设备的制冰池。为盐水制冰设备的制冰池。三、盐水制冰主要设备及布置三、盐水制冰主要设备及布置2.蒸发器蒸发器 常用的蒸发器有螺旋管式、常用的蒸发器有螺旋管式、V型管式、立管式多种。型管式、立管式多种。3.冰桶架和冰桶冰桶架和冰桶 冰桶架是搁置在制冰池上的钢制框架，用于搁置冰桶和提冰。冰桶架是

6、搁置在制冰池上的钢制框架，用于搁置冰桶和提冰。冰桶多用冰桶多用1.52.0mm厚镀锌钢板制成，多做成上大下小的矩形。厚镀锌钢板制成，多做成上大下小的矩形。常用冰桶规格如表常用冰桶规格如表71所示。所示。4.搅拌器搅拌器 有立式、卧式两种。卧式安装维修麻烦、工作时阻力较小；有立式、卧式两种。卧式安装维修麻烦、工作时阻力较小；立式安装维修较方便、但工作时阻力较大。现多用立式。搅拌器立式安装维修较方便、但工作时阻力较大。现多用立式。搅拌器应布置在与融冰池相对应的一端，以免冰桶滴落盐水腐蚀电机。应布置在与融冰池相对应的一端，以免冰桶滴落盐水腐蚀电机。5.融冰池融冰池 用钢板焊制或用混凝土制成的长方形水

7、池，尺寸比冰桶架大一用钢板焊制或用混凝土制成的长方形水池，尺寸比冰桶架大一些。在池中设摇摆架，以加快冰块脱模。池上设有进水和排水管些。在池中设摇摆架，以加快冰块脱模。池上设有进水和排水管道，以便补充高温水及排除低温水。融冰池布置在制冰池出冰侧道，以便补充高温水及排除低温水。融冰池布置在制冰池出冰侧的一端，平面布置如图的一端，平面布置如图7-4所示。所示。三、盐水制冰主要设备及布置三、盐水制冰主要设备及布置6.倒冰架倒冰架 是将融冰后的冰桶翻倒，使块冰滑出冰桶的设备。用型钢和钢是将融冰后的冰桶翻倒，使块冰滑出冰桶的设备。用型钢和钢板制作，成板制作，成L形。形。7.滑冰台滑冰台 有漏水缝并带一定坡

8、度的木板台，用于接受倒冰架倒出的冰块，有漏水缝并带一定坡度的木板台，用于接受倒冰架倒出的冰块，冰块由此滑入贮冰间。滑冰台有冰块由此滑入贮冰间。滑冰台有2%4%坡度，宽度大于倒冰架，坡度，宽度大于倒冰架，长度为冰块长度的长度为冰块长度的3倍。倍。8.水预冷器水预冷器 用于制冰水的预冷。为长方体水箱，可设置在加水器上方用于制冰水的预冷。为长方体水箱，可设置在加水器上方。9.加水器加水器 向向冰桶冰桶注水注水的装置的装置，由与冰桶数相应的旋转水嘴、定量水箱组由与冰桶数相应的旋转水嘴、定量水箱组成成。加水器内每个格的容量为一个冰桶容积的加水器内每个格的容量为一个冰桶容积的90%。10.吊车吊车 能水平

9、和垂直移动的能水平和垂直移动的起重装置起重装置，用于冰桶出冰、加水、入池时，用于冰桶出冰、加水、入池时的吊运。的吊运。四、盐水制冰的有关计算四、盐水制冰的有关计算1 1制冰池的制冰生产能力制冰池的制冰生产能力 m=24m m=24mbn nb/1000t/1000tj 2 2结冰时间结冰时间 结冰时间可按下式确定结冰时间可按下式确定 t tj=0.01=0.01C.lC.lb2/(-t/(-ty)3.3.冰桶数量冰桶数量 制冰池中需要同时进行冻结的冰桶数量可用下式计算：制冰池中需要同时进行冻结的冰桶数量可用下式计算：n n b=41.5m(t+t=41.5m(t+t/)/m)/mb 式中参数见

10、教材。式中参数见教材。四、盐水制冰的有关计算四、盐水制冰的有关计算4 4冷负荷计算冷负荷计算(1)(1)制冰池传热量制冰池传热量1 1 1 1=AK=AK（t-tt-ty）(2)(2)水冷却和冻结的热量水冷却和冻结的热量2 2 2=1000mC=1000mC1（t tS-0-0）+L+C+L+C2(0-t(0-tb)0.2778/24)0.2778/24 =277.8m(C =277.8m(C1t ts+L-C+L-C2t tb)/24)/24(3)(3)冰桶的热量冰桶的热量3 3 3 3=1000m m=1000m mbt(t(ts-t-ty)C)C0.2778/24m0.2778/24mb

11、 =277.8m m =277.8m mbt（t ts-t-ty）C/24mC/24mb (4)(4)融冰冷负荷融冰冷负荷4 4 4 4 =917A=917Ab2 2/m/mb(5)(5)盐水搅拌器运转热量盐水搅拌器运转热量5 5 5 5=1000p=1000p 5 5盐水搅拌器流量盐水搅拌器流量 计算盐水搅拌器流量，是保证盐水制冰热交换的计算盐水搅拌器流量，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：需要，也是为选择盐水搅拌器提供依据。计算式为：q=wyA 五、制冰间建筑尺寸的确定五、制冰间建筑尺寸的确定长度：制冰间的长度与制冰池、融冰池、倒冰架、滑冰台长度：制冰间的

12、长度与制冰池、融冰池、倒冰架、滑冰台及操作走道等有关，参见下图，可按下式计算：及操作走道等有关，参见下图，可按下式计算：L=LL=L1+L+L2+L+L3+L+L4+L+L5宽度：宽度：B=n.b+(n-1)bB=n.b+(n-1)b1+2b+2b2高度：制冰间净高度应等于制冰池高度、提冰所需高度及高度：制冰间净高度应等于制冰池高度、提冰所需高度及安装吊车所需高度之和。安装吊车所需高度之和。H=hH=h1+h+h2+h+h3 六、盐水制冰间设计要求六、盐水制冰间设计要求制冰间应靠近机房，通风采光要好，避免阳光照射在制冰间应靠近机房，通风采光要好，避免阳光照射在制冰池上；制冰池上；制冰间出冰侧应

13、靠近冰库，冰从桶中滑出所撞到的墙制冰间出冰侧应靠近冰库，冰从桶中滑出所撞到的墙面要加防撞板；面要加防撞板；单层建造的制冰间，制冰池不宜直接建在地坪上，应单层建造的制冰间，制冰池不宜直接建在地坪上，应有防止地面冻鼓措施；有防止地面冻鼓措施；制冰间宜单独建造。制冰间宜单独建造。第二节冰库设计第二节冰库设计 冰库又称贮冰间，其设计与冻藏间相近。冰库又称贮冰间，其设计与冻藏间相近。1 1冰库容量的确定冰库容量的确定 冰库容量根据冰的生产和使用情况确定，短期贮存可取冰库容量根据冰的生产和使用情况确定，短期贮存可取3 3-7 7天制冰量，长期贮存可取天制冰量，长期贮存可取1515-3030天制冰量。设计时

14、，要根天制冰量。设计时，要根据具体情况进行确定。据具体情况进行确定。2 2冰库容量的计算冰库容量的计算 冰库容量的计算方法见第一章。冰库容量的计算方法见第一章。3 3冰库的设计要求冰库的设计要求库温库温 冰库温度与冰的种类有关。盐水制冰的冰库可取冰库温度与冰的种类有关。盐水制冰的冰库可取44-66；片冰、管冰的冰库可取；片冰、管冰的冰库可取-15-15。冷却设备冷却设备 一般采用光滑顶排管。需增设墙排管时，应采用一般采用光滑顶排管。需增设墙排管时，应采用高位墙管。国内有采用以冷风机为主、辅以高位墙排管的单高位墙管。国内有采用以冷风机为主、辅以高位墙排管的单层冰库，该库管材耗量少，便于安装，操作

15、管理方便；但由层冰库，该库管材耗量少，便于安装，操作管理方便；但由于库房较高，容易出现上下区域温差过大的现象。于库房较高，容易出现上下区域温差过大的现象。第二节冰库设计第二节冰库设计 3 3冰库的设计要求冰库的设计要求建筑要求建筑要求 冰库的墙壁要设护壁，以防搬运和堆码时碰撞。冰库的墙壁要设护壁，以防搬运和堆码时碰撞。常用常用35mm10mm的竹片钉在的竹片钉在75mm50mm的木龙骨架上的木龙骨架上形成栅状护板，高度以堆冰高度为准。形成栅状护板，高度以堆冰高度为准。堆冰高度堆冰高度 人工堆装人工堆装2.0m2.4m为宜；地面机械提升不超过为宜；地面机械提升不超过4.4m；吊车提升不超过；吊车提升不超过6.0m。地面标高地面标高 冰库与制冰间同层相邻布置时，进冰洞应与制冰冰库与制冰间同层相邻布置时，进冰洞应与制冰间的滑冰台直接相通，冰库地面标高应低于滑冰台。机械设间的滑冰台直接相通，冰库地面标高应低于滑冰台。机械设备进出冰时，标高不受限制。备进出冰时，标高不受限制。建筑净高建筑净高 参考库内堆冰高度确定。冰堆上表面距顶排管应参考库内堆冰高度确定。冰堆上表面距顶排管应有有1.2m的空间，以便操作。的空间，以便操作。