大凍結(jié)量擱架排管設(shè)計(jì)的論文
關(guān)鍵詞：大凍結(jié)量；擱架排管；設(shè)計(jì)
1擱架排管的結(jié)構(gòu)形式
目前國(guó)內(nèi)教科書(shū)及有關(guān)制冷技術(shù)資料上多是這樣介紹的：擱架式排管一般采用φ38*2.2或φ57*3.5無(wú)縫鋼管制作，每層管子的水平中心距一般為100～120毫米。每層管子的垂直中心距一般采用250～400毫米。最低一層距地坪的高度不宜小于250毫米；最高一層距地坪的高度不宜大于1800毫米。擱架排管的寬度，當(dāng)為單面走道時(shí)，可為800～1000毫米，雙面走道時(shí)，可為1500～2000毫米，擱架排管的層數(shù)宜為偶數(shù)，以使進(jìn)液和回汽集管位于擱架的同一側(cè)，便于安裝和操作。排管總層數(shù)為6層。單層排管長(zhǎng)度最長(zhǎng)設(shè)計(jì)為11.28米。
這種結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)點(diǎn)是：蒸發(fā)器中制冷劑進(jìn)口到出口之間的壓力降能控制在允許值之內(nèi)，使排管中的平均蒸發(fā)溫度不至于升高，不至于影響蒸發(fā)排管的傳熱，制冷效果好，節(jié)能。
這種結(jié)構(gòu)形式的主要缺點(diǎn)是：浪費(fèi)庫(kù)房空間，放貨量少。單面走道時(shí)，一組擱架存放豬、牛、羊、海鮮等產(chǎn)品，一般在4噸以下；存放雞、鴨、兔等產(chǎn)品，一般在3噸以下。
也有將擱架總層數(shù)設(shè)置為8層、10層、11層、12層、14層的，這樣雖不浪費(fèi)(少浪費(fèi))庫(kù)房空間，存貨量加大了，但因是下供上回一路供回液，使蒸發(fā)器中制冷劑進(jìn)出口之間的壓力降增大了(且層數(shù)越多，壓力降越大)，制冷效果差，耗電量增大。
我們經(jīng)過(guò)多年的`實(shí)踐、研究，設(shè)計(jì)出了新型的大凍結(jié)量的擱架排管。這種擱架排管不僅適用于大凍結(jié)量的凍結(jié)間，而且使蒸發(fā)器中制冷劑進(jìn)出口壓力降在允許值范圍內(nèi)，不至于使制冷效果差、耗電量增大。其結(jié)構(gòu)形式如圖(1)。將擱架排管設(shè)置為8～12層，放貨量大。將總層數(shù)為8～12層的擱架排管分為上下兩小組，每小組單設(shè)供液回汽集管，每小組排管層數(shù)即為4～6層。每層管子的水平中心距、下一小組最底一層距地坪的高度可按教科書(shū)上介紹的去做。每層管子的垂直中心距則視盛放凍結(jié)食品或貨物的高度而定，對(duì)于雞、鴨、兔的分割產(chǎn)品，有時(shí)可采用200毫米。擱架排管的寬度，當(dāng)為單面走道時(shí)，可取1000～1600毫米，另外擱架排管一般選用西38*2.5或中38*3.0(壁厚為2.2毫米的不易采購(gòu)、西57不易制作)無(wú)縫鋼管制作�，F(xiàn)行凍結(jié)問(wèn)多設(shè)計(jì)為中間一個(gè)走道，兩邊為靠墻的擱架，如圖(2)所示。將每一大組的上面兩個(gè)小組擱架并聯(lián)起來(lái)，下面兩個(gè)小組的擱架也并聯(lián)起來(lái)，這樣從調(diào)節(jié)站來(lái)的每一路供回液的擱架層數(shù)最多為6層，其制冷劑通過(guò)排管進(jìn)出口的壓力降不變，排管的制冷效果好，單位制冷量耗電量不增加。
這種形式的擱架排管其缺點(diǎn)是工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，但因其放貨量大、節(jié)約土地、充分利用庫(kù)內(nèi)空間等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用。
2，擱架排管的設(shè)計(jì)計(jì)算
擱架排管的設(shè)計(jì)要達(dá)到兩個(gè)要求：一是要有足夠的冷卻面積；二是滿足一次人貨量的貨物托架需要。但以滿足托架面積要求為主。
2，1貨物托架設(shè)計(jì)
2，1，1
根據(jù)一次入貨量與食品容器尺寸，計(jì)算出所需貨架的總有效面積A
A一(G／g·Af)1／n(m2)
式中，A—各層托架有效面積之和(m2)(不包括
彎頭部分)
G—一次人貨量(kg)
g——每件食品凈重(kg)
Af——每件盛裝食品容器的面積(m2)
n——擱架利用系數(shù)。
可按下列規(guī)定取值：
冷加工盤(pán)裝食品n=0.85～0.90
冷加工聽(tīng)裝食品n=0.70～0.75
冷加工箱裝食品n=0.70～0.85
2，1，2確定擱架每層的有效面積A。
As=L·B(m2)式中，L—擱架的有效長(zhǎng)度(m)(不包括彎頭部分)，根據(jù)冷間長(zhǎng)度確定；
B——擱架寬度(m)，根據(jù)冷間寬度與容器尺寸而定。一般在800～1600mm。
2，1，3計(jì)算擱架層數(shù)z
z＝A／A。(層)
2，1，4計(jì)算擱架高度H
H＝Z·h(m)
式中，h—層高，一般在200～400mm之間。
2，2計(jì)算排管冷卻面積
2，2，1計(jì)算每層排管冷卻面積f
F＝(L+R)·(B／S+1)·fm(m2)
式中，R——擱架兩端彎頭部分長(zhǎng)度(m)
s——排管水平間距，一般為100～120mm；
fm——每米管長(zhǎng)的外表面積(m2／m)其他代號(hào)同前式。
2，2，2計(jì)算擱架排管總冷卻面積
F＝f(Z+1)(m2)
2，2，3計(jì)算擱架排管能承擔(dān)的負(fù)荷Q
Q＝FKAt(W)
式中，K——擱架排管傳熱系數(shù)(w／m2·℃)，空氣
自然對(duì)流取17(W／m2·℃)。風(fēng)速為
1.5m／s，取21(w／m2·℃)；風(fēng)速為
2m／s，取23(W／m2·℃)。
t——傳熱溫差(℃)，可從表1中選取。如果計(jì)算的結(jié)果是擱架排管所能承擔(dān)的負(fù)荷Q大于冷間設(shè)備負(fù)荷Q時(shí)，說(shuō)明冷卻面積是足夠用的，如擱架排管負(fù)荷小于冷間設(shè)備負(fù)荷時(shí)應(yīng)增加冷卻面積。將Q－Q之差，設(shè)計(jì)一組頂排管或增加冷風(fēng)機(jī)。摘要將外觀看似一大組的高層擱架排管(如12層)，分成上下二個(gè)小組供液、回汽(12層的擱架排管變成6層一路的供液、回汽)，同時(shí)擱架排管每層寬度可取1000mm～1600mm。每層間垂直中心距根據(jù)凍結(jié)存放貨物的高度而定，最小值可取200mm，擱架排管每層長(zhǎng)度宜在12m以?xún)?nèi)。這樣的擱架排管存貨量大大增加，如凍結(jié)產(chǎn)品為豬、牛、羊分割肉，每組大擱架可放18噸以上，如一個(gè)凍結(jié)間內(nèi)有這種擱架排管兩組，則此凍結(jié)間可一次出入貨36噸以上。這種形式的擱架排管既解決了凍結(jié)量小的難題，又不使單位制冷量耗電量增加，同時(shí)使庫(kù)房空間得到充分利用，節(jié)約土地，節(jié)約投資，方便實(shí)用。對(duì)托貨架進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對(duì)排管冷卻面積進(jìn)行了計(jì)算。
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