冷库系统节能及优化研究

论文摘要

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。

论文目录

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