冷库系统节能及优化研究

【摘要】： 有关能源的话题是当今最热门的话题之一,随着全球的技术发展、科技进步以及人们生产生活的各个方面对能源的需求日益加大,能源短缺成了影响经济发展的主要因素。对我国现行的冷库系统来讲,能源浪费问题是非常严重的,如何解决这种现状,提高能源利用率,已经成为日益紧迫的实际课题。 通过对比分析传统的传热系数测定方法,提出了红外无损检测技术在冷库维护结构保温缺陷及传热系数测定中的应用,并通过实验对某冷库维护结构保温缺陷和传热系数进行了验证,利用MATLAB对红外图片进行了直方图均衡化、中值滤波等一系列处理,处理后的图片可以清晰的反映出保温缺陷位置及大小;并对冷库维护结构进行了逐时温度场及传热系数测定,试验结果和冷库维护结构传热系数设计值误差在10%以内,表明红外无损检测可以应用到冷库维护结构保温缺陷及节能检测中。 冷库库门处由于存在强烈的热、湿交换,致使冷库库门上部、周围及冷库吊顶出现不同程度的结霜和结露,造成能耗的增加,本文分析了冷库库门的流场,通过建立方程推导了在有空气幕存在情况下及无空气幕下通过冷库门的空气渗透量,并结合实际冷库分析了其通过冷库门的热负荷及能耗利用情况。 采用面向对象的编程语言Visual Basic 6.0开发了冷库能耗管理软件,与Microsoft office产品结合,实现了数据的存储和历史数据的查询以及报表的预览和打印,并通过历史数据的对比实现了报警功能。通过试用,极大的提高冷库管理效率和排查制冷机组故障的能力,为冷库运行管理中的节能奠定了基础。 冷库设计负荷往往和实际运行负荷有很大的差别,设计负荷是在冷库全负荷工况下进行设计的,这在实际运行中就容易造成了能耗的浪费,文章通过对重庆某冷库实际运行负荷和压缩机所提供冷量的对比分析指出了目前冷库系统广泛存在的不足,并指出了改进措施,改进后的系统有利于冷库节能。 【关键词】：冷库 节能 传热系数 MATLAB 空气幕
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TB657.1
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 绪论10-19
• 1.1 课题的提出及研究意义10
• 1.2 国内外冷库发展及研究现状10-17
• 1.2.1 冷库状态监测与故障诊断研究现状12-14
• 1.2.2 冷库内气流组织的研究14
• 1.2.3 食品和生命科学在冷库储藏中的应用14-15
• 1.2.4 空气幕研究现状及进展15-16
• 1.2.5 红外无损检测的研究进展16-17
• 1.3 本文的研究内容和方法17-19
• 1.3.1 本文的研究内容17
• 1.3.2 研究方法和技术路线17-19
• 2 冷库维护结构的红外检测技术19-48
• 2.1 冷库维护结构的检测技术19-21
• 2.1.1 热流计检测技术19
• 2.1.2 热箱法检测技术19-21
• 2.2 冷库维护结构的热红外分析原理21-24
• 2.2.1 热红外检测的理论发展21-23
• 2.2.2 红外热像仪基本原理23-24
• 2.3 冷库保温缺陷的红外分析24-32
• 2.3.1 冷库维护结构保温缺陷检测原理24-25
• 2.3.2 试验设备25
• 2.3.3 实验环境25-26
• 2.3.4 保温缺陷热像图片处理26-31
• 2.3.5 冷库围护结构保温缺陷处的温度场分布31-32
• 2.4 冷库维护结构传热过程实验32-43
• 2.4.1 实验对象32
• 2.4.2 实验方法32
• 2.4.3 试验结果32-41
• 2.4.4 红外热像试验结果分析41-43
• 2.5 冷库库体优化43-46
• 2.5.1 传统维护结构传热面积对比计算43-45
• 2.5.2 概念型库体库型构思45-46
• 2.6 本章小结46-48
• 3 冷库库门流场分析及节能优化48-59
• 3.1 问题的提出48-50
• 3.2 冷库门处的气流流动特点50-51
• 3.3 流场分析51-53
• 3.4 空气幕风量计算53-55
• 3.5 冷库空气幕结构设计计算模型55-57
• 3.6 某冷库空气幕运行状况下的能耗分析实例57-58
• 3.7 本章小结58-59
• 4 能耗管理软件的开发59-71
• 4.1 工业过程测控应用软件功能模块分析59-60
• 4.2 能耗管理软件的总体设计60-62
• 4.2.1 软件开发平台及运行环境60-61
• 4.2.2 软件功能模块划分61-62
• 4.3 能耗管理软件的程序设计62-70
• 4.3.1 数据采集模块62-65
• 4.3.2 数据存储模块65-68
• 4.3.3 用户管理模块及主界面68
• 4.3.4 报表打印模块68-70
• 4.4 程序调试、运行及打包70
• 4.5 本章小结70-71
• 5 冷库制冷系统运行中的匹配节能计算71-82
• 5.1 冷库制冷设备及制冷系统分析71-72
• 5.2 冷库热负荷理论计算72-77
• 5.2.1 冷间冷却设备负荷计算72
• 5.2.2 围护结构传热量计算72-73
• 5.2.3 货物热量计算73-74
• 5.2.4 通风换气热量计算74-75
• 5.2.5 电动机运转热量计算75
• 5.2.6 操作热量计算75-76
• 5.2.7 高低温库冷间总负荷76
• 5.2.8 高低温库机械负荷76-77
• 5.3 冷库制冷压缩机实际运行工况制冷量计算77-79
• 5.4 问题的提出79-80
• 5.4.1 机器设备老化79
• 5.4.2 设计负荷与实际生产不符79
• 5.4.3 管理问题79-80
• 5.5 解决方案80-81
• 5.5.1 执行大、中、小维修制度，提高检修质量80
• 5.5.2 蒸发器的维护80
• 5.5.3 加强冷库门管理80
• 5.5.4 照明系统的节能80-81
• 5.5.5 严格能源管理，定量考核冷库各耗能部位81
• 5.6 本章小结81-82
• 6 结论与进一步工作建议82-84
• 6.1 本文的主要工作和结论82-83
• 6.2 进一步工作建议83-84
• 致谢84-85
• 参考文献85-90
• 附录90-92

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