集中送风式冷库升温、降温及热空气除霜研究

摘要

集中送风式冷库是近几年冷库行业发展的一种趋势，由于其采用集中送风的方式，对多间冷库同时进行降温，因此具有效率高、能耗低、经济性好等特点，具有很强的实际工程应用价值，对制冷行业的发展具有重要的意义，相关研究所和高校人员开展了大量的实验研究。本次实验采用的集中送风式冷库整体上分为10间冷库，冷库围护结构的材料采用聚氨酯硬质塑料，冷风机置于冷库外的一个相对密闭的空间，使用保温层进行隔热处理，采用集中送风的方式通过管道对各间冷库同时送风。本课题在集中送风式冷库实验台基础上进行了冷库围护结构传热量、冷库降温性能、冷库升温性能、冷风机结霜与热空气除霜方面的实验，并建立了相关的理论分析模型。通过实验与理论分析相结合的方式，对集中送风式冷库相关性能进行了研究分析。
　　本研究主要内容包括：⑴通过对冷库围护结构传热量实验及理论分析可知，冷库通过围护结构的传热量理论值和实验值随着库温的降低呈现出递增的趋势。实验结果表明理论值和实验值是比较接近的,这说明理论值在实际工程应用中具有指导意义。⑵在冷库的降温性能与升温性能的实验中，首先进行冷库降温性能实验，在降温性能试验中，打开制冷系统，同时打开10间冷库的送风与回风风阀，目的在于使10间冷库同时降温，并且忽略管道压降的影响，假定各间冷库的送风量相同，库温随时间的变化也保持一致。通过实验及理论分析可知，随着冷库库温的降低，降温速率明显下降，降温时间显著增长，冷库从10℃降到-20℃时所用时间达到了大约9.7个小时。在进行冷库升温性能实验时，关闭制冷系统，关闭各间冷库的送风与回风风阀，形成一个相对密闭的空间，使其处于自然升温的状态。通过实验及理论分析可知，在较高的库温状态下，冷库升温所需要的时间相对较短，在较低的库温状态下，冷库升温所需时间相对较长。冷库从-20℃升到10℃时所用时间达到了大约13个小时。⑶通过对制冷系统运行中冷风机结霜的实验及理论分析可知，随着制冷系统持续的运行，冷风机的结霜量呈现出递增的趋势，库温在-20℃时的结霜量达到了3.52㎏。⑷在热空气除霜的试验中，首先利用电加热器对空气进行加热，达到一定温度后，控制温度，然后通入冷风机进行除霜实验。通过实验及理论分析可知，随着库温的降低，结霜量的增大，除霜所用时间变大。相同结霜量的情况下，除霜所用时间随着热空气温度的升高而呈现出递减趋势，当库温为-20℃，热空气温度为20℃时，除霜时间为3670s，热空气温度为40℃时，除霜时间为2495s。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 冷库行业发展状况

1.2 冷库能耗分析及升温与降温规律

1.3 冷库的热空气除霜

1.4 课题研究的意义

1.5 课题研究的内容和创新点

第二章 实验台的简介

2.1 实验台整体介绍

2.2 实验台各系统介绍

2.3 实验方案

第三章 数学模型的建立

3.1 冷库围护结构模型

3.2 冷库降温与升温模型

3.3 结霜模型

3.4 除霜模型

第四章 数值分析

4.1冷库围护结构传热量分析

4.2 冷库送风、回风管道和冷风机保温体传热量分析

4.3 冷库降温过程分析

4.4 冷库升温、降温模型分析

4.5 结霜模型分析

4.6 除霜模型分析

第五章 实验结果分析

5.1 在不同冷库温度下围护结构的传热量分析

5.2 冷库送风、回风管道和冷风机保温体传热量分析

5.3冷库升温、降温性能分析

5.4 冷库结霜性能分析

5.5 热空气除霜分析

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢