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冷库设计建设与运营要点分析

来源:世云制冷;发布时间:2019-02-26 10:08:28;浏览量:

  冷库是一个营运的服务工具,是冷链全过程中一个重要的硬件设施,冷库是一个重要的载体,是自用经营或出租运营获利的重要立足点。下面为大家介绍冷库设计建设与运营中的要点分析。

 一、 项目定位

  首先,冷库功能是以项目定位为主的,如建城市配送中心冷库,或农产品批发交易中心储藏冷库,在建设规模及具体细节上略有不同。

  冷库的功能性定位分为:加工型、储藏型、配送中心型、交易型、综合型。冷库建设重要参考数据:存货吨数、项目的市场定位、功能定位等。

  以城市配送中心为主的冷库,功能上可以是外地长途冷藏车从货物产地运输到本市冷库中心储藏,冷藏中心再以支线冷藏车配送至市中心各门店,或市场冷藏冷冻品直接进冷库,然后再配送整个城市门店。此种类型库宜设足够宽度冷库月台及数量多的冷库门,以提高周转效率。在设计温度区方面可从冷藏、冷冻、速冻、气调这几种温度段的功能上面考虑。

  农贸市场冷库,可以是出租给市场商户,也可做中长期储藏、反季节销售货品,以增加产品附加值。或在农产品原产地建相应的长期储藏用的冷库,储藏时间长、开门次数少、这种类型的冷库可适当少设冷藏库门。根据存货量的不同,可分设多间库体,库体容积根据租户情况,小间到大间都有,并且可单独控制制冷设备,便于出租便于管理,也便于节能。
  果蔬冷藏库应设预冷间,低温封闭式月台,根据需要设分捡包装间、冷藏间。

  禽肉冷冻库设低温封闭式月台、低温冷冻间。另根据需要建造相应的制冰间。

  确定好了功能、温度、以及单间规模、库体数量、冷库高度等这些基本情况,就可以着手具体的设计工作了。

  二、项目进程

  一般建议分期投建,阶段实施。采用分期投建的好处是可减少投资量,也可提前回收一部份投资,便于控制风险,待一期项目运营正常,可逐步上马二期三期项目,逐步做大做强物流园。事先预规划好项目的分布情况,做为项目的投资方要联合方案规划设计方、项目实施方、以及之后使用的大客户也就是项目的使用方,共同商议项目的定位、功能、设计、实施等方面情况。分阶段的投建,也有利于节约成本。

  三、 冷库选址

  一般会根据自身的发展建在地价便宜、交通相对便利的位置,冷库周围应避开有重污染源,地坪应干燥、平整、硬实、地表一般为混凝土,库门应背开风向,开门方向可向东并远离污染源。地坪标高应高于周围地面,以防雨天库内进水。

  要考虑交通便利、与市场联系等因素。冷库以建在没有阳光直接照射和热风频繁的阴凉处为佳,冷库四周应有良好的排水条件,地下水位要低,冷库底下要有保温隔层,且保持通风良好,保持干燥对冷库很重要。另外在冷库建造之前应按照冷冻机的功率事先架设好相应的三相电力。

  四、建设吨位及面积的设算

  一般高温库主要存果蔬菜类的食品,果蔬菜类的货物以纸箱框篮等包装,其货物密度大置可按280—330KG左右/立方,库内利用率可选0.5-0.6,因为安装有货架,留有运输通道、留有顶部制冷设备通风风道等因素,实际可选5个立方左右存一吨货物。当然,这只是参考数,各家库内存货情况不一定相似。

  低温冷库一般是存禽肉、海产品类货物,此类货物密度以白条肉为例,大约在380-420kg/立方,库内容积系数为0.5-0.6所以,低温冷库可选4个立方左右存一吨货物。

  首先建造吨位问题,过去一直以吨为冷库计量单位,其实这是不科学的单位,现在以立方为单位。我们简单换算一下,立方和吨的计算。按果蔬5立方存一吨货,禽肉4-4.5立方存一吨货,初步计算冷库需要的立方数,小型冷库由于冷库利用率较高取0.6左右,大型货架式冷库利用率取0.4-0.5左右。如1000吨果蔬库,大约需要5000立方左右冷库空间,如1000吨禽肉库,大约需要4500立方米空间。

  关于冷库高度,大型冷库可建成10米左右甚至更高,较合适的高度宜建成6-10米高度冷库。 一般4-6米高。

  五、 冷库结构体

  当前建库,大部分以单层钢结构为主,外以钢结构,拼装式库体,氟制冷系统、控制系统、管路连接等组成一个冷库工程。

  多层冷库以砖混及钢结构,现场发泡喷涂保温,也有的做库板拼装保温,再以制冷系统管路系统控制系统组成一个基本的冷库工程项目。

  待冷库建好后库内面添加货架、库内运输堆垛车、RFID条码标签管理系统、监控系统、等设备。这些设备可后续添置。当然在设计阶段,就应考虑到位。在实施阶段,根据项目的进展,分步实施。

  六、 保温材料说明

  聚氨脂双面彩钢板由于是工厂一次性发泡批量生产,偏心勾连接方式,现场安装方便。产品质量相对喷涂来说可控。其吸水率要低于现场发泡喷涂,时间越长,现场裸喷的这种保温方式,吸水性要大于聚氨脂双面彩钢板。所以,现在新建的大库,大多以库板方式保温。但也有施实现场喷涂。这两种保温方式,价格上面库板要高于喷涂。安装方式一个是现场拼装,一个是现场直接喷涂。

  对项目使用来说,外资企业以及国内知名企业的大型冷库项目采用聚氨脂双面彩钢板的较多。喷涂的价格低于聚氨脂双面彩钢板,以国内生产的聚氨脂双面彩钢板,选优秀厂家的库板,出厂价100mm大约160-170//m2左右,中小厂家的也有140-150/m2,而喷涂的价格,大约在1100-1000/m3左右,100mm厚单价在100元一平方。所以,喷涂的成本要低一些,但吸水性与使用年限上,聚氨脂双面彩钢板要好一些。

  七、 冷库制冷主机系统的选择

  目前市场上建造冷库主要是氨和氟2种工质的制冷系统,虽然近些年有CO2制冷,但相对来说其市场应用及技术推广还未完全打开局面。国内主要还是以氨机和氟机两种制冷系统为主。

  这两种工质的制冷系统可从经济性、节能性、安全性、自动化程度、系统复杂程度、后期扩展性、投资额和运行费用、施工难易度及工期、使用保养这多方面进行比较。

  自动控制的氟并联机组制冷系统和人工控制的氨机制冷系统比较,主要有以下几大突出优势:
  1)氟并联机组制冷效率高,可保持恒高效运行,大大节约系统耗电,符合国家能源发展战略。
  2)氟并联机组可以实现全自动控制,使系统运行可靠性高,更合理科学,同时降低系统操作和维护人工成本;
  3)氟并联系统因采用R404A作为制冷剂,安全性要大大优于有毒,易爆的氨制冷剂,可有效保证系统内员工和周边居民的生命安全,避免恶性事故发生;
  4)有关两个系统安全性对比和添加冷剂问题
  从制冷剂的安全性上讲是不言而喻的。这里主要说一下泄露问题。氨系统因采用开启式连接,有联结轴,采用机械密封装置,泄漏是正常的,氨系统所用氨阀为盘根式密封或四氟圈密封,开关之后就会发生密封材料错位而从阀杆处泄漏,还有,氨系统每年要多次排放系统中的不凝性气体,这一操作导致直接排放掉大量的氨。因此系统每年需大量补充液氨。而目前我们采用的氟并联机组是半封机组,所有管道都是焊接成的。
  5)其他
  满液式氟并联机组制冷系统,采用氟泵供液,效率较干式系统高20%,达到100%效率。这样,氨系统具有的优势,氟系统也同样拥有。化霜采用独立热气化霜。自动化霜监控可做到每个库,每个风扇个别化霜。且不用像氨系统化霜那样需水辅助化霜。氟并联机组系统,正常只需2名兼职员工负责操作与维修。不需人工值守。而氨系统因是人工控制,需有人24小时值守,考虑四班三运转,最少也需6人。正常应该超过10人。氟系统机房造价只有氨系统的30%以下,也可降低投资。氟并联机组系统的可靠性也比国产氨系统高,氟机很多部件都采用国际知名品牌,技术条件成熟。正常运行十年到十五年不需大修。而氨系统一般每两三年就要大修一次。影响正常生产,增加了维修费用有关投资和运行成本。
  一般我们倾向于氟并联螺杆(或活塞)系统+桶泵机组+蒸发式冷凝器+风机或铝排 组成的制冷结构方式,建造大型冷库。

  八、冷库内蒸发器选择

  库内蒸发器有冷风机和排管两种。冷风机分单侧方向排风,双侧方向排风两种。排管有钢管和铝排管。价格铝排高于钢,铝排管的传热效率高于钢管。在低温冷库尤其是禽肉类库,包装货物以纸箱包装的,目前低温冷藏库中,选用排管的要优于冷风机。风机在运行过程中,使禽肉表面水份蒸发流失。所以一般水产禽肉类冻库库内选用排管蒸发器。当然,包装好的货物用冷风机的制冷方式也是不错的选择。

  速冻库一般用冷风机。 冷风机制冷速度快。 铝排管的好处是能耗低,用在低温冷库中,要比冷风机节能30%。我们以一实际工程案例现场观察机组开停时间,用排管库与冷风机库都是设定在-18度,排管库机组工作时间要少于冷风机库工作时间25-30%。

  九、 融霜方式

  融霜方式有电热融霜、水冲霜和热气融霜。对于前上种方式电融霜增加电耗不节能,水冲霜会有融霜不彻底,而采用热氟融霜对于大型冷库是最理想也是最节能的选择,热氟化霜原理是将压缩机排出的高温高压制冷剂气体引到蒸发器(冷风机)盘管中,以融化盘管上的霜层和冰层。该技术以显著的优点,高效的节能特性,在大型冷库工程中广泛采用。由于热氟化霜采用的是制冷系统统排出的废热,化霜时基本不需要额外的电能,因此相对电化霜,它能节省全部的电化霜耗能。能节约系统15-20%的电能。

  十、建筑结构类型:
  这个根据冷库的定位,是侧重于长时间储藏型的冷库还是周转交易频繁型的冷库.如果是储藏量大,储藏时间长,土地用量充足,且土地费用经济,可使用多层土建式冷库.多层冷库.在一楼设装卸货物月台,进封闭月台后采用电梯运至二三楼,用叉车铲车运至库内。
  如果是储藏周期较短,且日交易频繁,为提高周转配送效率, 快进快出宜多采用单层钢结构式建筑结构加拼装式库板保温结构冷库.钢结构优点工期较快,施工容易,冷库体采用长方形,可多边设置进出货月台,
  大型冷库内宜根据存放货物适当采用相应的层高、类型货架,农产品类货物宜采用托盘式、重型横梁式、以及驶入式货架,有根据需要可建成标准化、自动化装载式托盘货架。

  十一、冷藏库峰值耗电量

  根据测算及实际经验,大型冷库1吨果蔬日耗电量约为0.54KW/吨.日,低温冷藏库约为0.4KW/时.吨.日 15000立方米冷藏库,大约月耗电量=0.54×3000吨×30天=4.86万度电,以年开机月份从8-10月,大约需要4.86万×8=38.8万度电。实际上各家运营企业开关库门工作时间,以及存放品种不尽相同,各有差别。大约在35万到45万左右的年电费。

  一个好的冷库项目,在规划,设计,选型,施工,操作使用上面对整个冷库有着很大的影响,只有在各方面做好工作,确保建设成一个安全、高质量、性能优良、节能及使用寿命长的优良项目。