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隨著生活水平的提高，人們對冷加工食品的需求趨向精細化和小量包裝。如過去凍結牛、羊、豬肉多以白條為主，現在大多分割好以后再凍結。過去雞、鴨等禽類及魚、蝦等海鮮類食品生產量較少，現在這些食品的冷加工規模越來越大，且進行精細化分類和小數量包裝。對這些精細化和小數量包裝食品的凍結加工，擱架式排管突顯其優勢。一方面它承擔制冷蒸發器的作用，并因接觸式凍結，故凍結效果好；另一方面它承擔了貨物托架的作用，且可根據貨件尺寸設計不同的擱架形式。但是目前教科書及有關制冷技術資料上介紹的擱架排管形式多數只適用于凍結量小的冷庫，個別設計放貨量加大的高層擱架，其制冷效果差，單位制冷量耗電量加大。如何設計一種新型的擱架排管，既能放貨量大，又使單位制冷量耗電量不增加?我們經過多年的實踐、研究，終于成功解決了這一難題。使冷庫建設企業十分受益，大大節約了土地、節約了投資、節約了用電。

1擱架排管的結構形式

目前國內教科書及有關制冷技術資料上多是這樣介紹的：擱架式排管一般采用φ38*2.2或φ57*3.5無縫鋼管制作，每層管子的水平中心距一般為100～120毫米。每層管子的垂直中心距一般采用250～400毫米。最低一層距地坪的高度不宜小于250毫米；最高一層距地坪的高度不宜大于1800毫米。擱架排管的寬度，當為單面走道時，可為800～1000毫米，雙面走道時，可為1500～2000毫米，擱架排管的層數宜為偶數，以使進液和回汽集管位于擱架的同一側，便于安裝和操作。排管總層數為6層。單層排管長度最長設計為11.28米。

這種結構形式的優點是：蒸發器中制冷劑進口到出口之間的壓力降能控制在允許值之內，使排管中的平均蒸發溫度不至于升高，不至于影響蒸發排管的傳熱，制冷效果好，節能。

這種結構形式的主要缺點是：浪費庫房空間，放貨量少。單面走道時，一組擱架存放豬、牛、羊、海鮮等產品，一般在4噸以下；存放雞、鴨、兔等產品，一般在3噸以下。

也有將擱架總層數設置為8層、10層、11層、12層、14層的，這樣雖不浪費(少浪費)庫房空間，存貨量加大了，但因是下供上回一路供回液，使蒸發器中制冷劑進出口之間的壓力降增大了(且層數越多，壓力降越大)，制冷效果差，耗電量增大。

我們經過多年的實踐、研究，設計出了新型的大凍結量的擱架排管。這種擱架排管不僅適用于大凍結量的凍結間，而且使蒸發器中制冷劑進出口壓力降在允許值范圍內，不至于使制冷效果差、耗電量增大。其結構形式如圖(1)。將擱架排管設置為8～12層，放貨量大。將總層數為8～12層的擱架排管分為上下兩小組，每小組單設供液回汽集管，每小組排管層數即為4～6層。每層管子的水平中心距、下一小組最底一層距地坪的高度可按教科書上介紹的去做。每層管子的垂直中心距則視盛放凍結食品或貨物的高度而定，對于雞、鴨、兔的分割產品，有時可采用200毫米。擱架排管的寬度，當為單面走道時，可取1000～1600毫米，另外擱架排管一般選用西38*2.5或中38*3.0(壁厚為2.2毫米的不易采購、西57不易制作)無縫鋼管制作。現行凍結問多設計為中間一個走道，兩邊為靠墻的擱架，如圖(2)所示。將每一大組的上面兩個小組擱架并聯起來，下面兩個小組的擱架也并聯起來，這樣從調節站來的每一路供回液的擱架層數最多為6層，其制冷劑通過排管進出口的壓力降不變，排管的制冷效果好，單位制冷量耗電量不增加。

這種形式的擱架排管其缺點是工人勞動強度大，但因其放貨量大、節約土地、充分利用庫內空間等優點而被廣泛采用。

2，擱架排管的設計計算

擱架排管的設計要達到兩個要求：一是要有足夠的冷卻面積；二是滿足一次人貨量的貨物托架需要。但以滿足托架面積要求為主。

2，1貨物托架設計

2，1，1

根據一次入貨量與食品容器尺寸，計算出所需貨架的總有效面積A

A一(G／g·Af)1／n(m2)

式中，A—各層托架有效面積之和(m2)(不包括

彎頭部分)

G—一次人貨量(kg)

g——每件食品凈重(kg)

Af——每件盛裝食品容器的面積(m2)

n——擱架利用系數。

可按下列規定取值：

冷加工盤裝食品n=0.85～0.90

冷加工聽裝食品n=0.70～0.75

冷加工箱裝食品n=0.70～0.85

2，1，2確定擱架每層的有效面積A。

As=L·B(m2)式中，L—擱架的有效長度(m)(不包括彎頭部分)，根據冷間長度確定；

B——擱架寬度(m)，根據冷間寬度與容器尺寸而定。一般在800～1600mm。

2，1，3計算擱架層數z

z＝A／A。(層)

2，1，4計算擱架高度H

H＝Z·h(m)

式中，h—層高，一般在200～400mm之間。

2，2計算排管冷卻面積

2，2，1計算每層排管冷卻面積f

F＝(L+R)·(B／S+1)·fm(m2)

式中，R——擱架兩端彎頭部分長度(m)

s——排管水平間距，一般為100～120mm；

fm——每米管長的外表面積(m2／m)其他代號同前式。

2，2，2計算擱架排管總冷卻面積

F＝f(Z+1)(m2)

2，2，3計算擱架排管能承擔的負荷Q

Q＝FKAt(W)

式中，K——擱架排管傳熱系數(w／m2·℃)，空氣

自然對流取17(W／m2·℃)。風速為

1.5m／s，取21(w／m2·℃)；風速為

2m／s，取23(W／m2·℃)。

t——傳熱溫差(℃)，可從表1中選取。如果計算的結果是擱架排管所能承擔的負荷Q大于冷間設備負荷Q時，說明冷卻面積是足夠用的，如擱架排管負荷小于冷間設備負荷時應增加冷卻面積。將Q－Q之差，設計一組頂排管或增加冷風機。