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海鮮池制冷系統的設計計算供您參考

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海鮮池制冷系統的設計計算供您參考

發布日期:2016-05-14 來源:www.super9travel.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

 文章編號:    ISSN 100529180 (2001) 0420048204

 

                     海鮮池制冷系統的設計計算

 

                                       陳 文 聰

 

                              (  廣東省制冷學會,   廣東 廣州 510080 )

 

      [摘要]  本文主要介紹了海鮮池的構成和制冷系統的設計計算,               并就設計要求和參數選定、熱負荷計算、機

 

      組的選用等問題進行了分析。

 

      [關鍵詞]   海鮮池;   制冷系統;   設計計算

 

      [ 中圖分類號]   TB 6; TB 66          [文獻標識碼]       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

 

                                             各樣的活魚、蝦、貝,        人們既可以現場挑選,        即點即

1 前 言                                        烹, 又從中學到不少知識。酒店食肆也為此提高了對

 

                                             客人的吸引力,      帶來較高的消費和利潤,         因此“海鮮

  隨著社會進步和人民生活水平的提高,                 人們對

                                             池”已在全國各經濟發達城市迅速發展起來。

食物的要求也越來越高,          尤其在對吃的方面講究食

                                                 下面就海鮮池水族系統的構成和制冷系統設計

物新鮮的廣東,  隨著改革開放的進程, 人們生活富裕

                                             計算中的關鍵問題進行介紹和分析。

了,  要求吃到鮮活的水產品,         于是,  活鮮水產品的市

 

場便應運而生,      活鮮水產品的;钕到y也在不斷發                 2 海鮮池水族系統的構成

展。這種水產品流通銷售存養過程中的;钕到y目

前尚未有統一的名稱,         一般稱為 “水族工程”,       也有       海鮮池水族系統的設置位置根據酒店的整體裝

 

           (         )

稱“海鮮池”下稱海鮮池 ,  主要應用于水產品批發                    飾設計而定,  多數設在主建筑大廳內, 也有設在大廳

市場和酒店食肆餐飲業。                                  外側, 其形式可分為封閉式和開放式兩種。封閉式結

 

    海鮮池在八十年代末首先出現在廣州的酒店,                     構在早期使用比較多,         由于它只有一面供顧客觀賞,

由產地運來的活鮮水產品進入酒店后需進行一段時                       客觀上減少了對顧客的吸引力,             近年來建造的已很

間的存活暫養,  以滿足消費者的挑選。這類海鮮池經                    少采用這種形式。開放式結構是把所有池的操作面

過不斷的發展、完善,        從剛開始的簡單充氧;,  逐            都向顧客敞開,      使顧客能享受觀賞各類魚蝦活動和

步完善為具有充氧、過濾凈化、水溫調控和全自動控                      親自動手挑選海鮮的樂趣,           這種形式目前已十分流

 

制等功能的水族系統,         酒店食肆餐飲業已將其作為              行。

主要的門面裝飾內容,  具有越來越美化的裝飾效果,                        海鮮池水族系統工程雖然規模不算大,               但由于

使客人一進大廳就看到新穎獨特的水族設施和各種                       要適應各類魚蝦的生存條件,            系統中的水在循環過

 

  Ξ 收稿日期:  200129216

 

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             (    )            制  冷                 

   第20 卷第4 期 總77 期                                                         49

 

程中, 一方面要由制冷或加熱裝置調節水溫, 另一方                類是冷血動物,    自身不能調節體溫, 而是隨環境溫度

面要進行高效的過濾凈化,         除去水中的氨氮等有害          變化而變化。不同的海區、不同水層、不同種類的魚

物質,  還要充氣增加水中的溶氧量,         因此, 該系統涉      蝦貝類, 其生活環境的溫度條件不相同, 進行水溫的

及到多種類魚蝦貝的養殖技術、以生物學和生物化                   調控, 一方面是要營造出適合其生存的條件, 另一方

學為基礎的水處理技術、以及土木建筑、制冷加熱、                  面, 是要利用低溫降低魚蝦貝類生命活動的強度, 使

 

充氣增氧、自動控制、給排水、裝飾工程技術等,              主    其新陳代謝明顯減弱,       活動緩慢,   呼吸頻率下降,  甚

要構成包括了水池主體建筑、水循環處理系統、充氣                  至降到半休眠狀態, 從而達到延長其存養時間, 提高

增氧系統和循環水調溫控制系統,           此外還有裝飾照        存養;盥实哪康。

明、配電、排污等配套工作。其中對水產品;钭钪

                                                  (     )

                       (   )             3 制冷  加熱         系統的設計

要的因素是水溫、水質和充氣           增氧 。

    ( 1) 水池主體建筑通常分為立面高池和低位地

                                                           (   )

                                           海鮮池循環水制冷 加熱 系統的設計思路,  就

池, 立面高池一般為一至二層組合, 可放養觀賞價值

                                         是根據不同的水體溫度要求、各種圍護結構和構件

較高的種類, 低位地池通常放養貝類及蝦蟹等。高池

                                         熱傳遞狀況等具體工況,        進行熱負荷的計算和制冷

的設計要突出觀賞價值的裝飾效果,            正視面裝設透

                                         機組、加熱設備等的選配。

明玻璃, 形成一個個水族箱, 箱內展示著各種形態的

                                         311 制冷系統參數選定

活海鮮。

                                            海鮮池水族系統通常都設有海水、淡水、低鹽度

   在整體布局的設計上,        早期都以立面高池為主

                                             (          )

                                         海水 俗稱為咸淡水 三種獨立循環水體,  而每種水

體, 現已有很多以托高式低位地池為主體,  因為開放

                                         體又可根據需要再設定為一至幾種不同的水溫,               這

式的低位地池結構更方便消費者近距觀賞和親自動

                                         是根據不同種類的魚蝦貝類水產品的存活條件而定

手挑選海鮮。

                                         的, 由于海水類水產品比淡水的品種多、價值高,             因

    (2) 水循環處理系統用于及時除去魚蝦類的排

                                         此海水系統占了較大部分。常見的幾種水產品;

泄、分泌物和水源的污染物, 保持水質的清潔, 排泄、

                                         適用水溫水質推薦條件見表 1[ 1]。

分泌物和污染物主要成分是含氮和碳的有機物,               以

可溶性和不可溶性兩種形式存在,           對可溶性的一般

                                             表 1 幾種水產品;钸m用水溫水質推薦條件

采用生物過濾處理,      對不可溶性的一般采用沉淀過

 

                                                              ( )        ( )

濾處理。水中的氨氮允許范圍為011~016            。海           水產品種類        溫度 ℃      鹽度 ‰

                               m g  L

 

水的pH  值應保持在 715~ 813,   淡水的pH  值應保             澳洲龍蝦         10~ 12   4510~4810

持在7~9。

                                              美國紅龍蝦         12~ 15   4012~4510

           (            )

   水循環量  水泵每小時流量 ,        一般采用水池總

水容積的2~3 倍。                                    中國花龍蝦         15~ 17   4012~4310

 

    (3) 充氣增氧系統主要用于增加水中的溶氧量,

                                                  (   )

                                            斑節對蝦 草蝦         13~ 15   2712~3111

由于水中魚蝦類的存養密度較高, 耗氧量較大, 水循

                                            中國對蝦、基圍蝦        13~ 15   1617~2712

環過濾系統也需耗氧,  因此充氣增氧十分重要, 一旦

 

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

氣泵停止工作  機械故障或停電等 ,          海鮮很快就會

缺氧浮頭、瀕臨死亡。充氣增氧系統由專用氣泵、氣

                                            石斑、青衣、鯛魚        18~22    2712~3111

石、調節閥及連接管道組成。

                                   3         紅鮪、鱸魚等         18~22    2712~3111

   海鮮池的存養密度一般為:         短期存養,   每m  水

體20~30 kg 魚蝦;  長期存養,   每m 3 水體7~ 15 kg          鮑魚          10~ 12   3111~3510

 

魚蝦。水中溶解氧需大于3           。因此,    氣泵充氣

                    m g  L                     象拔蚌          9~ 10    3111~3317

 

               3

量:  ≥30      · 。

       L m in m

                                            羅氏蝦及淡水魚類        18~22      ——

    (4) 循環水溫度調控系統主要包括制冷設備和

 

加熱設備, 是海鮮;畹年P鍵設施之一。因為魚蝦貝

 

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312 制冷機組的配置                                Q 氧i —各水體的剩余飼料和魚蝦貝類代謝物

                        (        )                的化學氧化及微生物發熱量,           ;

   海鮮池設有的多個不同鹽度  海水、淡水 、不                                               kJ h

                                   (       Q    —各水體的充氣散熱量,         ; 氣泵不斷

同溫度的獨立水體, 每個都是獨自循環的水系統 每                       氣i                 kJ h

                      )                           把空氣充入水池中,      增加水中的溶氧

個水系統包括一個或多個魚池 。制冷機組的配置原

則, 通常采用每個獨立循環水系統配置一臺制冷機                           量,  同時常溫的空氣進入溫度較低的

組的形式, 對于水體很小的系統, 也可采用幾個水溫                         水中,  也把熱量Q 氣i  帶進水中,  成為制

相近的水系統配置一臺制冷機組和幾個獨立蒸發器                            冷設備的部分熱負荷。

的形式, 但水系統最多不能超過3 個, 否則水溫的控                 Q 氣 的計算式為:

                                           Q    = V  △  Ν                  (3)

溫精度和運行效率都會很低,         而且一旦制冷機組出                氣   氣    t

                                        式中 V    —充氣量,    3; 可根據選用的氣泵流量

現故障,   會同時影響多個水系統的使用。                          氣       m  h

313 加熱設備的選定                                      計算;

                                            △ —環境空氣溫度與水溫的溫差, ℃;

    當水溫低于 12℃左右時,     許多種類的魚蝦都會                t

失去活動能力, 甚至凍死。因此, 在氣溫偏低的時候,                  Ν—氣泡系數,      該系數主要指空氣進入水中

需安裝水溫加熱恒溫裝置。我國南方冬季大部分時                          后,  經過氣石微孔形成了大量氣泡迅速

                          (         )           上升逸出水面,     在此過程中氣泡的熱量

間氣溫都較高,     除了大型水族系統  如海洋館池等

外, 海鮮池均不設專門的蒸汽加熱系統, 通常只設簡                        并未完全傳遞給水。該系數與氣石與水

                                                面距離、氣壓等有關, 通常 =       017~018。

易的電熱棒加熱。由于電熱棒要直接接觸水體, 為防                                           Ν

止海水的腐蝕,     要選用耐腐蝕的鈦殼電熱棒或石英                熱負荷計算比較復雜和繁瑣,         在實際工程設計

玻璃管電熱捧。加熱量的配置, 要根據環境氣溫和水                計算中, 一般不作太詳盡和復雜的熱負荷計算, 而大

體容積等因素來確定。一般來說,  當環境氣溫與水溫               多都采用經驗估算法。

的溫差≤10℃時,     每立方米水體配置加熱量 800~             估算法以水體容積作為熱負荷估算和制冷量匹

1200  ,  便能滿足要求。                        配的基數, 直接根據水體容積選配制冷設備, 經驗估

    W h

314 海鮮池熱負荷的計算                           算值Q Β  為:

   每個獨立水體的熱負荷都包括了圍護結構傳熱                    每立方米水體配置實際制冷量:  Q Β        = 1300~

                                        1800   3  水體。

量、電氣設備散熱量、充氧空氣散熱量等,            即各獨立         W m

水體的熱負荷Q i    為:                            實際應用需根據各水系的水溫、水系內部結構

   Q i = Q 圍i + Q 電i + Q 氣i + Q 生i + Q 氧i 等具體情況選定上、下限值, 如某水系的高位玻璃池

                  (i = 1, 2, ……n  )   ( 1) 較多較大,  或水溫較低,  配機要選取上限值;     有的高

   整個水族系統的總熱負荷Q 總為各個獨立水體                位玻璃池設在戶外, 有太陽輻射, 配機就要選更大一

熱負荷Q i  (i = 1, 2, ……n  ) 的和, 即:        些。根據多項工程實踐證明, 用上述根據水體配機的

                           n            經驗方法進行設計計算, 非常簡便實用, 并完全可以

   Q 總 =  Q 1  + Q 2 + ……Q n = 2 Q

                          i= 1          滿足工程應用。

                  (i = 1, 2, ……n  )   (2) 315 制冷機組的選用

 

式中 Q i —各水體的熱負荷, Q i    = Q 1、Q 2、……、Q n    ( 1)  制冷機組的形式要采用分體式,  壓縮機、冷

 

         ,  ;

           kJ h                         凝器、蒸發器和水循環泵都布置在大廳外, 一方面能

   Q    — 各水體的圍護結構傳熱量,          ;

       圍i                      kJ h     避免其運轉時產生的噪聲和熱量對廳內的影響,               另

 

   Q 電i — 各水體的電氣設備散熱量,         主要是水     一方面可減少機組在大廳內的占地空間, 另外, 也方

 

           泵和氣泵的動力輸入及電機散熱量,             便機組的保養和維修。

 

           水池中如裝設有裝飾用燈具時,         還包        (2) 蒸發器的選用

 

           括燈具散熱量,      ;

                      kJ h                  由于海水在循環過程中,  流經蒸發器水程降溫,

   Q 生i  —各水體的魚蝦貝類生命活動散熱量,              直接與蒸發器管子接觸,  因此, 必須選用耐海水腐蝕

 

            ;                           的專用蒸發器,  如鈦管型等。另外,  水溫測量儀表的

          kJ h

 

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探頭如果是與海水直接接觸的,          其探頭和連接管道        處,  又有特殊的地方,  尤其是運轉工況的差異,          因此

必須選用不銹鋼的。                               必須根據具體的使用工況分別進行設計計算。

    (3) 制冷機組的選配                             在制冷設備的選用上,       必須注意海鮮池制冷系

 

   水族工程的制冷機組一般推薦采用結構緊湊、                 統的蒸發溫度高達 5~ 15℃,      要選用高溫工況的壓

操作簡單、管理方便的全封閉風冷式高溫制冷機組。                 縮機,  否則很容易造成超負荷燒毀電機。另外,            為防

 

但選用機組時必須注意工況負荷的問題,             由于水族     止海水的腐蝕,     蒸發器一定要選用配置耐腐蝕管子

系統的蒸發溫度相對較高,         通常為5~ 15℃,   如選     的專用蒸發器,  測水溫的儀表探頭與海水直接接觸,

配、調試不當,  就會出現工況負荷不匹配的現象。根               探頭和連接管道也要選用不銹鋼的。

據我國頒布的新國家標準GB 10874-       89 《中型活塞         海鮮池是在改革開放的進程中發展起來的,             隨

式單級制冷壓縮機型式與基本參數》,  壓縮機名義制               著我國社會主義市場經濟的發展,           活鮮水產品的流

 

冷量的工況,    改用了新的參數值,      由原一種“標準工       通量正大幅增長,      其存養系統的設計技術也在不斷

況”改用 “高溫工況”、“中溫工況”和 “低溫工況”              完善,   并將在我國食品冷凍行業中發揮更大作用。

三種名義工況。然而,      目前國產制冷機組產品尚處于

新舊標準過渡階段, 有按新標準生產的產品, 更多的                              參 考 文 獻

是按舊標準生產的產品,  因此選用時應注意區分。必

                                         [ 1] 刁石強等. 海水閉合循環暫養系統的設計技術.     南海資

須注意的是,    選用原標準工況設計的制冷機組用于

                                            源開發研究 [   ]. 廣東: 經濟出版社,  1997

                                                    M

水族工程,    很容易出現超負荷燒毀電機的事故。

                                         [2 ] 荒賀忠. 循環式水槽的容納密度 [J ] 1 海洋科學譯報,

 

                                                ( )

5 結 語                                       1976 1  : 101~ 105

 

                                         [3 ] 船舶設計實用手冊編寫組.   船舶設計實用手冊 [     ] 1

                                                                          M

 

   海鮮池制冷系統的設計與常規設計既有相同之                     北京: 國防工業出版社,    1975

 

    [  新技術新產品信息 ]

 

                           美菱納米材料冰箱上市

 

      美菱納米材料冰箱在北京各大商場上市以來,          受      3、塑料耐磨:  美菱納米材料冰箱采用的納米材料,

 

    到廣大消費者的歡迎。美菱集團從 1997 年起與中國科          耐磨性能大大提高,  從實驗效果來看,  使用納米材料的

 

    學院固體物理研究所、北京化學所和中國科技大學合              冰箱部件歷經幾年表面無明顯痕跡,       而普通材料部件

 

    作著手研究納米技術在冰箱的應用,       并取得了豐碩的       一般只能保持3~5 年。

 

    成果, 合作開發的納米多功能塑料于2000 年4 月通過            4、塑料強度增加:  由于納米材料的比表面積很大,

 

    了國家技術鑒定。據介紹納米材料冰箱有以下優點:              與高分子樹脂間結合力很強,      從而大大提高了納米復

 

       1、長期抑菌:  納米抗菌劑采用高價活性銀離子與          合增強塑料的拉伸強度、抗沖擊強度和表面硬度。

 

    納米材料經過特殊加工處理制成。一方面, 銀離子進入               5、清除異味:  美菱納米材料冰箱采用了納米清味

 

    細菌內部, 與DVA  結合, 抑制細菌成長; 另一方面, 利      器, 納米清味器的多孔疏松狀表面能吸附空氣中的異

 

    用納米材料的光催化作用, 釋放活性氧殺滅細菌。據中            味氣體及細菌,   通過納米材料的催化及分解作用將其

 

    國預防醫學科學院環境衛生與衛生工程研究所的檢               分解成小分子無害物質,     有效清除冰箱內的異味。

 

    測, 抑菌率穩定在 9113%~9418% , 對人體絕對無害。        6、增強保鮮效果:   美菱納米材料冰箱除了采用一

 

       2、防霉防污:  由于納米材料非常細微,     其比表面     系列保鮮技術外,   由于納米材料的成功運用,  使其具有

 

    積非常大,  活性高, 污物、霉變及異味氣體分子一旦接          兩項新的保鮮功能,    即納米材料抗菌保鮮功能和自潔

 

    觸其表面,  便被牢牢吸附住,  在納米材料的催化和分解         保鮮功能,  從而使美菱納米材料冰箱的保鮮性能再上

 

    作用下分解成二氧化碳和水。                        新臺階。          ——  (特約通訊員費人杰報道)

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