间接冷却式食品冷柜用乙二醇冷却系统测试装置设计研究

摘要

多年来国内高温(水果、蔬菜、食品)冷藏库制冷系统习用氨液作为制冷剂直接输送至冷藏库蒸发器进行制冷降温。氨在制冷剂毒性等级为2级，并有强烈的刺激作用对人体有害。气态氨比空气轻，当空气中含氨量达15．5～27(容积)时遇火焰即爆炸。系统一旦出现泄漏事件，将对库内果品．食品环境产生严重污染对人员安全造成危害，经济造成损失。尽管对氨制冷系统机房，库房内系统设计安装有极严格要求。但是漏氨事件在国内冷藏行业中仍时有发生。大库容量、多品种类，多种温度的高温冷藏库采用同一个蒸发温度的氨系统对于高温库内的水果，蔬菜进行长期贮藏保鲜，防止干耗操作比较复杂严格，设备投资比较高，管理不善容易影响水果类的品质。采用乙二醇液为载冷剂的制冷系统能有效避免氨系统以上不利因素的存在。
　　本文的目的是设计一套供间接式冷柜冷却及性能测试使用的乙二醇冷却系统试验装置，为间接式厨房冷柜提供一定低温、一定流量的乙二醇冷却介质，以满足维持特定的低温需要。
　　间接式冷却式食品冷柜用载冷剂冷却系统十分复杂，为了对其进行设计，可以先将整个系统进行分解：从用冷部件冷柜开始，计算冷负荷；然后从载冷剂管道计算总阻力，选择合适的载冷剂；计算载冷剂溶液箱；直到制冷循环计算，包括合适制冷剂的选择，热力计算和设备选型，以上每一设计步骤尽量结合Coolpack软件。
　　该装置设计厨房冷柜外形尺寸：2320×680×748，净容积约1.1m3。柜温稳定在0℃（或-20℃），储藏牛肉和猪肉各200kg。为被测冷柜提供-10℃的冷却介质，供0℃冷柜运行及测试需要，并保留将来提供-30℃的冷却介质，保持-20℃冷柜运行的需要。制冷系统采用风冷式压缩冷凝机组，蒸发器采用套管式冷却冷却介质。
　　本文通过对主要制冷设备的选型计算（包括制冷压缩机，换热器，乙二醇水溶液箱，管道阻力计算及乙二醇溶液水泵）。绘制乙二醇制冷系统实验装置的原理图，系统总装图，系统框架图，系统设备管道图，并对系统装置调节做一个说明。
　　通过乙二醇间接制冷系统设计，可以将制冷系统集中在机房或者一个很小的范围内，使制冷系统的连接管和接头大大减少，便于密封和系统检漏，对于某些带有可燃性和毒性的制冷剂，可以提高制冷设备的安全及可靠性；同时制冷剂的充注量也大大减少；特别是在大容量、集中供冷的装置中，采用载冷剂便于解决冷量的控制和分配问题，便于机组的运行管理。

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第一章 引言

1.1 国内外冷库行业现状

1.2 目前主要存在的问题

1.3 发展趋势

1.4 发展间接式冷却的意义

第二章 间接式制冷系统

2.1 概述

2.2 载冷剂

2.3 乙二醇载冷剂介绍

第三章 CoolPack软件介绍

3.1 CoolPack软件介绍

第四章 间接式冷柜用冷却系统测试装置设计思路

4.1装置总体设计说明

4.2 系统流程

4.3 装置调节说明

4.4 设计思路

第五章 结合CoolPack软件的间接式制冷系统设计

5.1 冷负荷计算

5.2载冷剂的选择

5.3载冷剂溶液箱设计

5.4制冷剂的选择

5.5 热力计算

5.6 制冷设备选型

5.7 乙二醇间接系统设备材料明细表

5.8 附图

第六章 总结与展望

6.1 主要的研究结论

6.2 下一步的研究展望

6.3 结束语

参考文献

致谢