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大型装配式冷库设计 冷链冷库建造

大型装配式冷库的建筑设计及组成 

冷藏库建筑区别与一般其他建筑的根本特点之一是“冷”,特点之二是其气密性。根据冷藏库使用性质的不同,库内一般相对稳定在0---400C的某一温度。特点之一是冷库“内冷外热”,特点之三是在建筑物内的水冻结时体积膨胀,会对建筑物的结构造成破坏。因此,冷藏库设计重要是解决好“保冷”,防止热湿交换产生的各种破坏作用。防止地下土壤的冻结引起的破坏作用,防止在降温使用后年以补救的隐患等方面的主要问题。保证冷藏库的设计施工质量,以及生产使用中加强科学管理对于延长冷藏库建筑的使用寿命,增加生产,提高产品质量都有很重要的意义。

组成冷藏库建筑的几个部分,大体上为:冷加工及冷藏部分,冷加工辅助冷藏库建筑区别与一般其他建筑的根本特点是“冷”。根据冷藏库使用性质的不同,库内一般相对稳定在0---400C的某一温度。特点之一是冷库“内冷外热”,特点之二是在建筑物内的水冻结时体积膨胀,会对建筑物的结构造成破坏。因此,冷藏库设计重要是解决好“保冷”,防止热湿交换产生的各种破坏作用。防止地下土壤的冻结引起的破坏作用,防止在降温使用后年以补救的隐患等方面的主要问题。保证冷藏库的设计施工质量,以及生产使用中加强科学管理对于延长冷藏库建筑的使用寿命,增加生产,提高产品质量有很重要的意义。


组成冷藏库建筑的几个部分,大体上为:冷加工及冷藏部分,冷加工用房部分,交通运输设施部分,管理及生活用房部分和机房制冰房等。
冷加工及冷藏部分的用房可以统称“冷间”。这一部分包括温度为0~8℃左右的冷却间,温度为-25~-30℃左右的速冻间,温度为-12~-20℃左右的冻结物冷藏间,温度为-15℃左右的冷却物储存间,温度为-4~-10℃的储存间。

冷加工辅助用房部分包括脱盘间,脱钩间,包装间,整理间。其中,包装间整理间指设置在冷库内,为冷加工冷藏过程服务的用房。

交通运输设施部分,包括装卸站台(公路站台,铁路站台,出冰站台),穿堂,走道,电梯,楼梯等。管理及生活用房部分包括过磅间,分发间,人工值班室,休息室,更衣室,生活间等.机房除了压缩机间,设备间通常还将有变,配电间和泵房组合在一起。制冰间还包括冰的升降和对外输冰设施。

以上这些部分,根据冷藏库的规模,使用性质,它和厂内的其他建筑的相互关系等的不同具体设置也不尽相同。

围护结构的绝热设计

冷藏库维护结构的绝热性能的主要指标是总的传热热阻RO或者传热系数KO的大小。RO是表示维护结构阻止热流通过的能力,其因次是米2.时.0C/千卡。RO越大,通过维护结构传递的热量就越少。KO是表示维护结构传递热量的能力。其因次是千卡/米2.时.0C。二者互为倒数,KO=1/RO。


维护结构传热系数KO值是冷藏库建筑的重要技术指标之一。确定KO应根据维护结构绝热层费用--造价和折旧率,制冷设备费用--制造成本和设备运转率,货物干损耗以及室内外温度差进行综合分析,选出一个经济合理的KO值。简便的方法是规定其单位面积的耗冷量控制指标来确定KO值。即KO=Q/T。有的设计资料就冷藏库采用的材料,规定单位面积的耗冷量Q的控制指标为10--12千卡/米2.时。当对国内现在广泛采用的冷藏库的绝热设计进行分析,采用软木做为维护结构其单位面积的耗冷量控制指标一般在13千卡/米2.时以内。库内外温度差越大,相应KO越小.KO=0.6-0.00714*T     千卡/米2.时上述室内温度为+10---30OC范围内。


根据保温材料的导热系数λ就可以算出保温层的厚度,δ=λ*R。除此之外库房还要有防潮隔汽层,防空气渗透等措施以及对冷桥进行合适的处理。

冷库的主要绝热材料有聚苯乙烯泡膜塑料,硬质聚氨脂泡膜塑料,膨胀珍珠岩,泡膜混凝土等。防潮隔汽层的主要材料有沥青与油毡。


库房耗热量的计算

库房耗热量的计算起目的是在于正确的确定各个库房的冷分配设备负荷及制冷机机器负荷。库房耗热量在一年四季中并不是恒定不变的。它的大小受到室内外温度,冷冻或冷却物的进货量,以及操作管理方式的影响。因此,在一般情况下,选计算各耗冷量的最大值,然后确定各个库房的冷分配设备负荷及制冷机机器负荷,再根据不同情况对某些耗冷量乘以不同的修正系数。

库房耗热量计算包括以下几个方面: 
1.     维护结构的耗冷量--Q1;
2.     货物的耗冷量--Q2;
3.     通风换气耗冷量--Q3;
4.     操作管理耗冷量--Q4;
5.     连续运转的电动设备耗冷量--Q5。
        总的耗热量 :Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5  

5.制冷系统形式的选择
 制冷循环的蒸发过程,可以在不同形式的装置中来实现。其主要区别在于蒸发器的类型和蒸发器供液方式的不同。冷藏库制冷剂供液循环的主要类型有直流供液系统,重力供液系统和氨泵供液系统3种。其中直流供液系统可以采用手动膨胀阀供液或者采用热力膨胀阀供液。氨泵供液系统可以采用层流式供液,或者采用氨泵供液强制循环。近年来,设计的氨泵供液系统都是采用强制循环。

直流供液系统的特点是:

1).经过热力膨胀阀以后的氨已经是汽液2相状态,企图将2相液按设计的要求均匀的分配到多组并联的蒸发盘管里是不可能的。
2).经过热力膨胀阀以后的氨液流量是随膨胀阀前后的压力差变化的。
3).在回气管路里,设置氨液分器,对保护压缩机很重要。
4).为简化制冷装置,便于操作管理直流供液系统一般采用压缩制冷机组为易。但是,单级压缩制冷循环所能达到的库房温度有限,因此,只适合与为生活服务的小型冷库。

重力供液系统的特征:

1).氨液在膨胀阀里产生的闪发气,被压缩机的吸气管带走,所以在重力循环系统的供液中,只要液管的进液管配置合适,无须在每根排管的进液管上安装调节流量的阀门,即可以作到均匀供液。

2).从蒸发排管中出来的氨气若带有、液体,可以在氨液分离器中被分离。即使负荷不稳定,发生液击冲缸的可能比直流供液系统大大减少了。

6.库房冷分配设备——排管与冷风机

库房冷中的冷分配设备,可根据库房才用的冷却方式答应的采用排管或者冷风机。一般在自然对流冷却的库房中用排管,采用强制循环冷却的库房中设置冷风机。在混合冷却式库房同时设置排管与冷风机。

盘管的形式有:盘管式排管,立管式墙排管,集管式顶排管,氨液内循环式排管,氨泵强制式供液系统用排管,搁架式排管,无液柱作用和小液柱作用低温排管等种类。冷风机的主要组成部分是空气冷却器和通风机。空气冷却器是通风机中冷热气体交换的场所,在直接蒸发式


制冷系统中也是制冷机的蒸发器,通风机的作用是使空气在冷风机和库房中做受迫振动。空气冷却器有光管空气冷却器,翅片空气冷却器等。

7.压缩机的选择
压缩机的选择应该考虑的因素:
1).压缩机的制冷量应该可以满足生产旺季负荷的要求。一般在选择压缩机时,按一年中的最高冷却水温度来确定压缩机的运行状况。
2).除了生活服务性小冷库外,压缩机数量不可以少于2台,总的制冷量以满足生产要求为准。可以不考虑备用。
3).尽可能选用同下列的压缩机,以便于零配件的互换。
4).新系列的压缩机带有能量调节装置,可以对单机制冷量做较大的调节。但是,只可以用于用作适应负荷的调节,不宜做季节变化的调节。

8.制冷系统的自动化控制
制冷系统的自动化控制,可以保证系统的安全远行,减轻劳动强度,提高食品质量,减少干耗,降低成本,是冷库现代化的标志之一。近年来,在自力更生方针的指引下,国产制冷系统的元件及仪表已经形成了系列配套,为实现冷库的自动化提供了技术装备。冷库制冷系统的自动化控制元件及仪表,常常处于低温高湿的环境下工作。因此,它的技术性能必须适宜冷库的特殊要求。

9.库房的试运转和验收投产

制冷工艺全部安装竣工,系统负荷试运转正常后,按最新颁布的机械设备安装及验收国家标准进行验收,并办理正式验收手续。未经验收前,一律不可以全部或者部分投入使用。