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海鲜池制冷系统的设计计算供您参考

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海鲜池制冷系统的设计计算供您参考

发布日期:2016-05-14 来源:www.ydsfish.com/

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                                                                      N o.  4, 2001, D ec.

               REFR IGERA TION            

  48                                                                V o l.  20 (To tal N o.  77)

 

                                   Ξ

 文章编号:    ISSN 100529180 (2001) 0420048204

 

                     海鲜池制冷系统的设计计算

 

                                       陈 文 聪

 

                              (  广东省制冷学会,   广东 广州 510080 )

 

      [摘要]  本文主要介绍了海鲜池的构成和制冷系统的设计计算,               并就设计要求和参数选定、热负荷计算、机

 

      组的选用等问题进行了分析。

 

      [关键词]   海鲜池;   制冷系统;   设计计算

 

      [ 中图分类号]   TB 6; TB 66          [文献标识码]       A

 

       Refr igerating  System D esign  for  Seafood Aquar ium  of  Restauran t

                                              2

                                    CH EN  W en  chong

 

                (Guangdong P rovincial R efrigeration A ssociation , Guangzhou, Ch ina  510080)

 

      Abstract:  Introduce the con stitu tion  and refrigerating  system design  for  the Seafood aquarium  of R estaurant,

 

      analysed the  requestm ent of design, selecting p aram eter s, Calcu lation of heat  load, as w ell as  selection s of

 

      the  refrigerator  set.

 

      Keywords: Seafood  aquarium  of R estaurant; refrigerating  system ; design  and Calcu lation

 

                                             各样的活鱼、虾、贝,        人们既可以现场挑选,        即点即

1 前 言                                        烹, 又从中学到不少知识。酒店食肆也为此提高了对

 

                                             客人的吸引力,      带来较高的消费和利润,         因此“海鲜

  随着社会进步和人民生活水平的提高,                 人们对

                                             池”已在全国各经济发达城市迅速发展起来。

食物的要求也越来越高,          尤其在对吃的方面讲究食

                                                 下面就海鲜池水族系统的构成和制冷系统设计

物新鲜的广东,  随着改革开放的进程, 人们生活富裕

                                             计算中的关键问题进行介绍和分析。

了,  要求吃到鲜活的水产品,         于是,  活鲜水产品的市

 

场便应运而生,      活鲜水产品的保活系统也在不断发                 2 海鲜池水族系统的构成

展。这种水产品流通销售存养过程中的保活系统目

前尚未有统一的名称,         一般称为 “水族工程”,       也有       海鲜池水族系统的设置位置根据酒店的整体装

 

           (         )

称“海鲜池”下称海鲜池 ,  主要应用于水产品批发                    饰设计而定,  多数设在主建筑大厅内, 也有设在大厅

市场和酒店食肆餐饮业。                                  外侧, 其形式可分为封闭式和开放式两种。封闭式结

 

    海鲜池在八十年代末首先出现在广州的酒店,                     构在早期使用比较多,         由于它只有一面供顾客观赏,

由产地运来的活鲜水产品进入酒店后需进行一段时                       客观上减少了对顾客的吸引力,             近年来建造的已很

间的存活暂养,  以满足消费者的挑选。这类海鲜池经                    少采用这种形式。开放式结构是把所有池的操作面

过不断的发展、完善,        从刚开始的简单充氧保活,  逐            都向顾客敞开,      使顾客能享受观赏各类鱼虾活动和

步完善为具有充氧、过滤净化、水温调控和全自动控                      亲自动手挑选海鲜的乐趣,           这种形式目前已十分流

 

制等功能的水族系统,         酒店食肆餐饮业已将其作为              行。

主要的门面装饰内容,  具有越来越美化的装饰效果,                        海鲜池水族系统工程虽然规模不算大,               但由于

使客人一进大厅就看到新颖独特的水族设施和各种                       要适应各类鱼虾的生存条件,            系统中的水在循环过

 

  Ξ 收稿日期:  200129216

 

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             (    )            制  冷                 

   第20 卷第4 期 总77 期                                                         49

 

程中, 一方面要由制冷或加热装置调节水温, 另一方                类是冷血动物,    自身不能调节体温, 而是随环境温度

面要进行高效的过滤净化,         除去水中的氨氮等有害          变化而变化。不同的海区、不同水层、不同种类的鱼

物质,  还要充气增加水中的溶氧量,         因此, 该系统涉      虾贝类, 其生活环境的温度条件不相同, 进行水温的

及到多种类鱼虾贝的养殖技术、以生物学和生物化                   调控, 一方面是要营造出适合其生存的条件, 另一方

学为基础的水处理技术、以及土木建筑、制冷加热、                  面, 是要利用低温降低鱼虾贝类生命活动的强度, 使

 

充气增氧、自动控制、给排水、装饰工程技术等,              主    其新陈代谢明显减弱,       活动缓慢,   呼吸频率下降,  甚

要构成包括了水池主体建筑、水循环处理系统、充气                  至降到半休眠状态, 从而达到延长其存养时间, 提高

增氧系统和循环水调温控制系统,           此外还有装饰照        存养保活率的目的。

明、配电、排污等配套工作。其中对水产品保活最重

                                                  (     )

                       (   )             3 制冷  加热         系统的设计

要的因素是水温、水质和充气           增氧 。

    ( 1) 水池主体建筑通常分为立面高池和低位地

                                                           (   )

                                           海鲜池循环水制冷 加热 系统的设计思路,  就

池, 立面高池一般为一至二层组合, 可放养观赏价值

                                         是根据不同的水体温度要求、各种围护结构和构件

较高的种类, 低位地池通常放养贝类及虾蟹等。高池

                                         热传递状况等具体工况,        进行热负荷的计算和制冷

的设计要突出观赏价值的装饰效果,            正视面装设透

                                         机组、加热设备等的选配。

明玻璃, 形成一个个水族箱, 箱内展示着各种形态的

                                         311 制冷系统参数选定

活海鲜。

                                            海鲜池水族系统通常都设有海水、淡水、低盐度

   在整体布局的设计上,        早期都以立面高池为主

                                             (          )

                                         海水 俗称为咸淡水 三种独立循环水体,  而每种水

体, 现已有很多以托高式低位地池为主体,  因为开放

                                         体又可根据需要再设定为一至几种不同的水温,               这

式的低位地池结构更方便消费者近距观赏和亲自动

                                         是根据不同种类的鱼虾贝类水产品的存活条件而定

手挑选海鲜。

                                         的, 由于海水类水产品比淡水的品种多、价值高,             因

    (2) 水循环处理系统用于及时除去鱼虾类的排

                                         此海水系统占了较大部分。常见的几种水产品保活

泄、分泌物和水源的污染物, 保持水质的清洁, 排泄、

                                         适用水温水质推荐条件见表 1[ 1]。

分泌物和污染物主要成分是含氮和碳的有机物,               以

可溶性和不可溶性两种形式存在,           对可溶性的一般

                                             表 1 几种水产品保活适用水温水质推荐条件

采用生物过滤处理,      对不可溶性的一般采用沉淀过

 

                                                              ( )        ( )

滤处理。水中的氨氮允许范围为011~016            。海           水产品种类        温度 ℃      盐度 ‰

                               m g  L

 

水的pH  值应保持在 715~ 813,   淡水的pH  值应保             澳洲龙虾         10~ 12   4510~4810

持在7~9。

                                              美国红龙虾         12~ 15   4012~4510

           (            )

   水循环量  水泵每小时流量 ,        一般采用水池总

水容积的2~3 倍。                                    中国花龙虾         15~ 17   4012~4310

 

    (3) 充气增氧系统主要用于增加水中的溶氧量,

                                                  (   )

                                            斑节对虾 草虾         13~ 15   2712~3111

由于水中鱼虾类的存养密度较高, 耗氧量较大, 水循

                                            中国对虾、基围虾        13~ 15   1617~2712

环过滤系统也需耗氧,  因此充气增氧十分重要, 一旦

 

           (             )                   苏眉、老鼠斑         18~20    3111~3317

气泵停止工作  机械故障或停电等 ,          海鲜很快就会

缺氧浮头、濒临死亡。充气增氧系统由专用气泵、气

                                            石斑、青衣、鲷鱼        18~22    2712~3111

石、调节阀及连接管道组成。

                                   3         红鲔、鲈鱼等         18~22    2712~3111

   海鲜池的存养密度一般为:         短期存养,   每m  水

体20~30 kg 鱼虾;  长期存养,   每m 3 水体7~ 15 kg          鲍鱼          10~ 12   3111~3510

 

鱼虾。水中溶解氧需大于3           。因此,    气泵充气

                    m g  L                     象拔蚌          9~ 10    3111~3317

 

               3

量:  ≥30      · 。

       L m in m

                                            罗氏虾及淡水鱼类        18~22      ——

    (4) 循环水温度调控系统主要包括制冷设备和

 

加热设备, 是海鲜保活的关键设施之一。因为鱼虾贝

 

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312 制冷机组的配置                                Q 氧i —各水体的剩余饲料和鱼虾贝类代谢物

                        (        )                的化学氧化及微生物发热量,           ;

   海鲜池设有的多个不同盐度  海水、淡水 、不                                               kJ h

                                   (       Q    —各水体的充气散热量,         ; 气泵不断

同温度的独立水体, 每个都是独自循环的水系统 每                       气i                 kJ h

                      )                           把空气充入水池中,      增加水中的溶氧

个水系统包括一个或多个鱼池 。制冷机组的配置原

则, 通常采用每个独立循环水系统配置一台制冷机                           量,  同时常温的空气进入温度较低的

组的形式, 对于水体很小的系统, 也可采用几个水温                         水中,  也把热量Q 气i  带进水中,  成为制

相近的水系统配置一台制冷机组和几个独立蒸发器                            冷设备的部分热负荷。

的形式, 但水系统最多不能超过3 个, 否则水温的控                 Q 气 的计算式为:

                                           Q    = V  △  Ν                  (3)

温精度和运行效率都会很低,         而且一旦制冷机组出                气   气    t

                                        式中 V    —充气量,    3; 可根据选用的气泵流量

现故障,   会同时影响多个水系统的使用。                          气       m  h

313 加热设备的选定                                      计算;

                                            △ —环境空气温度与水温的温差, ℃;

    当水温低于 12℃左右时,     许多种类的鱼虾都会                t

失去活动能力, 甚至冻死。因此, 在气温偏低的时候,                  Ν—气泡系数,      该系数主要指空气进入水中

需安装水温加热恒温装置。我国南方冬季大部分时                          后,  经过气石微孔形成了大量气泡迅速

                          (         )           上升逸出水面,     在此过程中气泡的热量

间气温都较高,     除了大型水族系统  如海洋馆池等

外, 海鲜池均不设专门的蒸汽加热系统, 通常只设简                        并未完全传递给水。该系数与气石与水

                                                面距离、气压等有关, 通常 =       017~018。

易的电热棒加热。由于电热棒要直接接触水体, 为防                                           Ν

止海水的腐蚀,     要选用耐腐蚀的钛壳电热棒或石英                热负荷计算比较复杂和繁琐,         在实际工程设计

玻璃管电热捧。加热量的配置, 要根据环境气温和水                计算中, 一般不作太详尽和复杂的热负荷计算, 而大

体容积等因素来确定。一般来说,  当环境气温与水温               多都采用经验估算法。

的温差≤10℃时,     每立方米水体配置加热量 800~             估算法以水体容积作为热负荷估算和制冷量匹

1200  ,  便能满足要求。                        配的基数, 直接根据水体容积选配制冷设备, 经验估

    W h

314 海鲜池热负荷的计算                           算值Q Β  为:

   每个独立水体的热负荷都包括了围护结构传热                    每立方米水体配置实际制冷量:  Q Β        = 1300~

                                        1800   3  水体。

量、电气设备散热量、充氧空气散热量等,            即各独立         W m

水体的热负荷Q i    为:                            实际应用需根据各水系的水温、水系内部结构

   Q i = Q 围i + Q 电i + Q 气i + Q 生i + Q 氧i 等具体情况选定上、下限值, 如某水系的高位玻璃池

                  (i = 1, 2, ……n  )   ( 1) 较多较大,  或水温较低,  配机要选取上限值;     有的高

   整个水族系统的总热负荷Q 总为各个独立水体                位玻璃池设在户外, 有太阳辐射, 配机就要选更大一

热负荷Q i  (i = 1, 2, ……n  ) 的和, 即:        些。根据多项工程实践证明, 用上述根据水体配机的

                           n            经验方法进行设计计算, 非常简便实用, 并完全可以

   Q 总 =  Q 1  + Q 2 + ……Q n = 2 Q

                          i= 1          满足工程应用。

                  (i = 1, 2, ……n  )   (2) 315 制冷机组的选用

 

式中 Q i —各水体的热负荷, Q i    = Q 1、Q 2、……、Q n    ( 1)  制冷机组的形式要采用分体式,  压缩机、冷

 

         ,  ;

           kJ h                         凝器、蒸发器和水循环泵都布置在大厅外, 一方面能

   Q    — 各水体的围护结构传热量,          ;

       围i                      kJ h     避免其运转时产生的噪声和热量对厅内的影响,               另

 

   Q 电i — 各水体的电气设备散热量,         主要是水     一方面可减少机组在大厅内的占地空间, 另外, 也方

 

           泵和气泵的动力输入及电机散热量,             便机组的保养和维修。

 

           水池中如装设有装饰用灯具时,         还包        (2) 蒸发器的选用

 

           括灯具散热量,      ;

                      kJ h                  由于海水在循环过程中,  流经蒸发器水程降温,

   Q 生i  —各水体的鱼虾贝类生命活动散热量,              直接与蒸发器管子接触,  因此, 必须选用耐海水腐蚀

 

            ;                           的专用蒸发器,  如钛管型等。另外,  水温测量仪表的

          kJ h

 

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探头如果是与海水直接接触的,          其探头和连接管道        处,  又有特殊的地方,  尤其是运转工况的差异,          因此

必须选用不锈钢的。                               必须根据具体的使用工况分别进行设计计算。

    (3) 制冷机组的选配                             在制冷设备的选用上,       必须注意海鲜池制冷系

 

   水族工程的制冷机组一般推荐采用结构紧凑、                 统的蒸发温度高达 5~ 15℃,      要选用高温工况的压

操作简单、管理方便的全封闭风冷式高温制冷机组。                 缩机,  否则很容易造成超负荷烧毁电机。另外,            为防

 

但选用机组时必须注意工况负荷的问题,             由于水族     止海水的腐蚀,     蒸发器一定要选用配置耐腐蚀管子

系统的蒸发温度相对较高,         通常为5~ 15℃,   如选     的专用蒸发器,  测水温的仪表探头与海水直接接触,

配、调试不当,  就会出现工况负荷不匹配的现象。根               探头和连接管道也要选用不锈钢的。

据我国颁布的新国家标准GB 10874-       89 《中型活塞         海鲜池是在改革开放的进程中发展起来的,             随

式单级制冷压缩机型式与基本参数》,  压缩机名义制               着我国社会主义市场经济的发展,           活鲜水产品的流

 

冷量的工况,    改用了新的参数值,      由原一种“标准工       通量正大幅增长,      其存养系统的设计技术也在不断

况”改用 “高温工况”、“中温工况”和 “低温工况”              完善,   并将在我国食品冷冻行业中发挥更大作用。

三种名义工况。然而,      目前国产制冷机组产品尚处于

新旧标准过渡阶段, 有按新标准生产的产品, 更多的                              参 考 文 献

是按旧标准生产的产品,  因此选用时应注意区分。必

                                         [ 1] 刁石强等. 海水闭合循环暂养系统的设计技术.     南海资

须注意的是,    选用原标准工况设计的制冷机组用于

                                            源开发研究 [   ]. 广东: 经济出版社,  1997

                                                    M

水族工程,    很容易出现超负荷烧毁电机的事故。

                                         [2 ] 荒贺忠. 循环式水槽的容纳密度 [J ] 1 海洋科学译报,

 

                                                ( )

5 结 语                                       1976 1  : 101~ 105

 

                                         [3 ] 船舶设计实用手册编写组.   船舶设计实用手册 [     ] 1

                                                                          M

 

   海鲜池制冷系统的设计与常规设计既有相同之                     北京: 国防工业出版社,    1975

 

    [  新技术新产品信息 ]

 

                           美菱纳米材料冰箱上市

 

      美菱纳米材料冰箱在北京各大商场上市以来,          受      3、塑料耐磨:  美菱纳米材料冰箱采用的纳米材料,

 

    到广大消费者的欢迎。美菱集团从 1997 年起与中国科          耐磨性能大大提高,  从实验效果来看,  使用纳米材料的

 

    学院固体物理研究所、北京化学所和中国科技大学合              冰箱部件历经几年表面无明显痕迹,       而普通材料部件

 

    作着手研究纳米技术在冰箱的应用,       并取得了丰硕的       一般只能保持3~5 年。

 

    成果, 合作开发的纳米多功能塑料于2000 年4 月通过            4、塑料强度增加:  由于纳米材料的比表面积很大,

 

    了国家技术鉴定。据介绍纳米材料冰箱有以下优点:              与高分子树脂间结合力很强,      从而大大提高了纳米复

 

       1、长期抑菌:  纳米抗菌剂采用高价活性银离子与          合增强塑料的拉伸强度、抗冲击强度和表面硬度。

 

    纳米材料经过特殊加工处理制成。一方面, 银离子进入               5、清除异味:  美菱纳米材料冰箱采用了纳米清味

 

    细菌内部, 与DVA  结合, 抑制细菌成长; 另一方面, 利      器, 纳米清味器的多孔疏松状表面能吸附空气中的异

 

    用纳米材料的光催化作用, 释放活性氧杀灭细菌。据中            味气体及细菌,   通过纳米材料的催化及分解作用将其

 

    国预防医学科学院环境卫生与卫生工程研究所的检               分解成小分子无害物质,     有效清除冰箱内的异味。

 

    测, 抑菌率稳定在 9113%~9418% , 对人体绝对无害。        6、增强保鲜效果:   美菱纳米材料冰箱除了采用一

 

       2、防霉防污:  由于纳米材料非常细微,     其比表面     系列保鲜技术外,   由于纳米材料的成功运用,  使其具有

 

    积非常大,  活性高, 污物、霉变及异味气体分子一旦接          两项新的保鲜功能,    即纳米材料抗菌保鲜功能和自洁

 

    触其表面,  便被牢牢吸附住,  在纳米材料的催化和分解         保鲜功能,  从而使美菱纳米材料冰箱的保鲜性能再上

 

    作用下分解成二氧化碳和水。                        新台阶。          ——  (特约通讯员费人杰报道)

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