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        冷鏈物流倉儲(chǔ)建設(shè)工程技術(shù)

        2021-04-03 13:03:36楊健
        中國設(shè)備工程 2021年1期
        關(guān)鍵詞:立板除霜鋁材

        楊健

        (中國輕工建設(shè)工程有限公司,北京 100077)

        上海南僑(金山)食品有限公司生產(chǎn)基地位于上海金山工業(yè)區(qū),項(xiàng)目分為生產(chǎn)車間區(qū)和倉儲(chǔ)物流區(qū)兩大部分。項(xiàng)目生產(chǎn)車間區(qū)制冷機(jī)組采用兩套德國Bitzer 活塞并聯(lián)水冷機(jī)組。低溫庫-18 ~-22℃為直接膨脹式制冷,熱氟除霜。中溫庫4~8℃為直接膨脹式制冷,自然融霜(無任何附加除霜裝置)。倉儲(chǔ)物流區(qū)低溫制冷機(jī)組采用Bitzer 螺桿并聯(lián)機(jī)組,冷凝方式為蒸發(fā)式冷凝,油冷卻方式為熱虹吸式油冷。庫內(nèi)為直接膨脹式制冷,熱氟除霜。中溫庫采用間接制冷方式,制冷劑采用R134a,載冷劑為丙二醇。制冷機(jī)組采用Bitzer 緊湊型螺桿兩段式水冷冷水機(jī)組,庫內(nèi)為意大利LU-VE 鹵水換熱器,采用西門子三通電動(dòng)閥通過PID 精確控制庫溫。

        1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)

        1.1 冷庫圍護(hù)結(jié)構(gòu)主材運(yùn)輸形式及施工現(xiàn)場場地堆放形式

        冷庫維護(hù)結(jié)構(gòu)工程所需的PIR 夾芯板材質(zhì)量好、成本高,每箱庫板重量在1000kg 左右,25 噸吊車可以滿足卸車及垂直運(yùn)輸?shù)男枨螅盾嚨闹攸c(diǎn)是板材的保護(hù)、施工人員和現(xiàn)場其他人員的安全。

        吊車和配套的吊帶:吊帶使用尼龍吊帶(嚴(yán)禁使用鋼絲繩),不小于100mm 寬,起吊時(shí),要調(diào)整好吊帶長度和承重位置,吊起時(shí)板材需處于平衡狀態(tài),需加平衡梁,以防板材滑落。

        堆放場地的要求:板材應(yīng)臨時(shí)堆放于堅(jiān)固,平整的地面上,盡量把板材堆放在施工面范圍內(nèi);確保地面沒有積水以及在遭遇雨雪等惡劣天氣時(shí)地面不會(huì)積水;堆放場地應(yīng)遠(yuǎn)離腐蝕性環(huán)境并確保不會(huì)受到其他工種施工的影響。

        1.2 墻板拼裝方式

        考慮到庫板連接以后的強(qiáng)度、冷庫的規(guī)模尺寸及庫板厚度及食品衛(wèi)生的要求,庫板連接的槽口形式一般為為插入式。冷庫立板拼裝前,在板材凹槽面填2 ~3mm 中性硅膠,并噴涂瓶裝聚氨酯發(fā)泡劑4 ~6mm,加強(qiáng)板隙隔熱,防止產(chǎn)生冷橋。庫板拼裝時(shí),采用固定連接件將板縫承接處固定,使板縫擠壓密實(shí),防止縫隙過大產(chǎn)生冷橋。

        1.3 庫板立板固定形式

        墻板固定方式?jīng)Q定采用蘑菇頭穿過墻板與型鋼固定的方式連接。冷庫立板的固定措施采用兩套方案,方案一:在建筑砌筑墻體上加設(shè)50×50mm 角鐵,并與12#C 型鋼焊接固定。此方案適用于冷庫立板緊鄰的砌筑墻體跨度內(nèi)存在結(jié)構(gòu)構(gòu)造柱,角鐵固定在構(gòu)造柱上,提高庫板的固定強(qiáng)度,同時(shí),通過對(duì)角鐵找平,能保證立板安裝的平整度。

        在冷庫立板緊鄰的砌筑墻體跨度內(nèi)無構(gòu)造柱存在時(shí),冷庫立板的固定方式適用第二套方案:采用雙面夾墻鋼板(鋼板規(guī)格為250×250×10mm)對(duì)砌筑墻體固定,12#C 型鋼焊接在夾墻鋼板上。

        1.4 墻板的地面固定方式

        墻板下端與地坪面接觸處要求用L 型鍍鋅鋼材固定,L型鍍鋅鋼材與地面用砼螺栓固定,為確保墻板底端密封性,須在L 型鍍鋅鋼材內(nèi)打密封膠。立板與地坪結(jié)合處預(yù)留5mm縫隙,發(fā)泡劑嵌縫。

        1.5 吊粱做法及頂板的固定方式

        在結(jié)構(gòu)頂板嵌入膨脹螺栓,固定φ10 通長絲桿,通過調(diào)節(jié)器校核吊頂板的平整度。絲桿下方連接冷庫專用吊頂鋁材。吊頂鋁材的布置方向與頂板拼裝方向垂直,吊頂鋁材外露。按照我單位的施工經(jīng)驗(yàn),50mm 厚吊頂板所采用的吊頂鋁材間距一般為3m 一道,75mm 厚吊頂板所采用的吊頂鋁材間距一般為4m一道,150mm 厚吊頂板所采用的吊頂鋁材間距一般為5m 一道。吊頂鋁材及其附屬構(gòu)件穿板材節(jié)點(diǎn)須做斷冷橋處理。依照設(shè)計(jì)圖紙,采用PVC 套管,管內(nèi)聚氨酯發(fā)泡,并做隔汽處理。

        1.6 墻板轉(zhuǎn)角、頂板與墻板連接方式

        立板轉(zhuǎn)角節(jié)點(diǎn)處預(yù)留缺口,缺口處用灌式PU 填充劑填實(shí),填充密實(shí)后用100×100×2mm 鍍鋅角鋼裝飾,裝飾角鋼陰角兩側(cè)涂密封膠做氣密處理。頂板與立板轉(zhuǎn)角也須預(yù)留缺口,PU 填充劑填實(shí),室內(nèi)陰角用64×1mm 圓弧鋁材收邊,室外陽角1mm 彩鋼板收邊。

        1.7 地面保溫及隔汽層施工工藝

        地面斷熱層為B2 級(jí)XPS 擠塑保溫板,密度40kg/m3,抗壓強(qiáng)度300kPa。擠塑板錯(cuò)縫搭設(shè),專用膠水或冷橋套筒釘固定。PE 搭接寬度可為70mm。可采用丁基膠帶將PE 膜與PE 膜、PE 膜與XPS 板層粘結(jié)。

        2 制冷工藝管道安裝技術(shù)

        (1)儲(chǔ)庫制冷系統(tǒng)按照制冷劑劃分主要分為氨制冷(NH3)、氟利昂制冷(CFC/HCFC/HFC) 和二氧化碳制冷(CO2)三類制冷技術(shù)方案。①氨(NH3)作為制冷劑的優(yōu)點(diǎn)是:對(duì)臭氧層危害小、容易獲取、價(jià)格低廉、壓力適中、單位制冷量大、放熱系數(shù)高、幾乎不溶解于油、流動(dòng)阻力小、;其缺點(diǎn)是:對(duì)銅及銅合金有腐蝕作用,有刺激性臭味、有毒、易燃易爆,一旦泄露危害極大。②氟利昂制冷系統(tǒng)(CFC/HCFC/HFC):氟利昂在常溫下都是無色、無味氣體、易揮發(fā)液,透明、介電常數(shù)低、臨界溫度高、易液化、溶于油,無味或略有氣味,無毒或低毒,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,但對(duì)大氣臭氧層破壞嚴(yán)重。目前,氟利昂系列冷媒一部分已禁用,一部分限制使用。③二氧化碳制冷系統(tǒng)(CO2):二氧化碳作為一種自然制冷劑,具有高密度和低粘度,其流動(dòng)損失小、傳熱效果良好,制冷能力大。最重要的是,費(fèi)用低易獲取、穩(wěn)定性好、安全無毒,不可燃。缺點(diǎn)是運(yùn)行壓力高,需專業(yè)維護(hù)。與其他制冷劑相比,CO2具有環(huán)保、安全、經(jīng)濟(jì)和單位容積制冷量高等性能方面上的明顯優(yōu)勢,有著很好的應(yīng)用前景。

        (2)冷鏈儲(chǔ)庫無論采取上述哪種制冷方案,制冷系統(tǒng)管道由于處于低溫環(huán)境下且工作壓力超過16kg/cm2(如制冷劑采用CO2系統(tǒng)會(huì)超過40kg/cm2),屬于壓力管道范疇,其重要性不容忽視。因此,制冷系統(tǒng)管道安裝應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范施工。

        3 成果分析

        (1)減排環(huán)保。項(xiàng)目低溫部分(-18 ~-22℃)采用直接膨脹式制冷系統(tǒng),制冷劑全部采用R507 環(huán)保工質(zhì)符合國際公約及國家相關(guān)規(guī)定(與R404a 相比更有優(yōu)勢)。高效的換熱系統(tǒng)相比同類國產(chǎn)品牌氟利昂充注量減少25%以上。

        項(xiàng)目中溫部分(4 ~6℃)采用間接制冷系統(tǒng),制冷劑采用R134a 環(huán)保工質(zhì)符合國際公約及國家相關(guān)規(guī)定,載冷劑采用丙二醇。相比直接膨脹式制冷氟利昂充注量僅為10%~15%左右。

        (2)高效節(jié)能。并聯(lián)機(jī)組采用PLC 智能機(jī)組控制系統(tǒng),壓縮機(jī)部分使用無級(jí)能調(diào)系統(tǒng),使庫內(nèi)的負(fù)荷與壓縮機(jī)輸出的能量相匹配,吸氣壓力的的波動(dòng)控制在0.2bar 以內(nèi),節(jié)能提高7%左右。該系統(tǒng)相比傳統(tǒng)控制系統(tǒng)減少了壓縮機(jī)的啟動(dòng)次數(shù),大大降低了壓縮機(jī)因?yàn)轭l繁啟動(dòng)引起的電機(jī)壽命降低和冷凍油流失的問題,保證設(shè)備安全可靠的運(yùn)行。

        低溫庫內(nèi)控制部分采用PLC 智能熱氟除霜控制系統(tǒng),結(jié)合蒸發(fā)器和膨脹閥特性精確控制過熱度,極大地延長了風(fēng)機(jī)的結(jié)霜周期,相比傳統(tǒng)熱氟除霜控制系統(tǒng),庫溫波動(dòng)控制在1℃以內(nèi),能耗降低25%以上。該系統(tǒng)采用了“壓差”技術(shù)融霜,使蒸發(fā)器的K 值始終處于最合理階段。完全實(shí)現(xiàn)了蒸發(fā)器蒸發(fā)溫度在0℃以下,無任何輔助除霜裝置情況下的穩(wěn)定運(yùn)行,既避免了電熱除霜的功耗,也解決了電除霜的庫溫波動(dòng)問題。

        間接換熱系統(tǒng)采用PLC 智能控制系統(tǒng),利用丙二醇儲(chǔ)能罐的特性和峰谷電電價(jià)差額,將儲(chǔ)能罐內(nèi)丙二醇溫度降低以維持白天冷庫運(yùn)行時(shí)使用,盡量避免在白天峰電時(shí)開機(jī),在電費(fèi)支出上節(jié)省30%以上。

        (3)技術(shù)創(chuàng)新:①在融霜技術(shù)中采用“測厚技術(shù)”及壓差技術(shù)相結(jié)合,即保證了經(jīng)濟(jì)型的同時(shí),又保證了蒸發(fā)器“K值”在最合理范圍內(nèi)運(yùn)行。②采用了蒸發(fā)器出口與壓縮機(jī)吸氣口的壓差與PLC 結(jié)合控制了過熱度即保證了壓縮機(jī)運(yùn)行的安全平穩(wěn)同時(shí)又保證了經(jīng)濟(jì)性。③螺桿機(jī)100%的能量調(diào)節(jié)及活塞機(jī)的準(zhǔn)無級(jí)調(diào)解,極大地提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)型。④采用大風(fēng)量低風(fēng)壓技術(shù)及過熱度精確控制,加長了蒸發(fā)器的結(jié)霜周期,使結(jié)霜成本大大降低,庫溫波動(dòng)減少。

        (4)智能物聯(lián)網(wǎng)預(yù)警系統(tǒng):①大數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)。冷庫各個(gè)參數(shù)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)1200 多個(gè),服務(wù)器空間數(shù)據(jù)可保留2 年,有效避免人工數(shù)據(jù)記錄的高錯(cuò)誤率。②節(jié)能管理。根據(jù)大數(shù)據(jù)及時(shí)分析冷庫使用狀態(tài),調(diào)整冷庫節(jié)能運(yùn)行方案。③通知管理。設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)語音、短信及時(shí)準(zhǔn)確通知相關(guān)責(zé)任人,短信主動(dòng)查詢及修改設(shè)備參數(shù)。④遠(yuǎn)程調(diào)試診斷。當(dāng)制冷系統(tǒng)故障報(bào)警時(shí),工程師可根據(jù)大數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程調(diào)試、診斷,系統(tǒng)自動(dòng)給出故障原因及處理建議。⑤系統(tǒng)所有關(guān)鍵信息均為完全記錄日志化并可導(dǎo)入文檔。⑥手機(jī)APP 訪問,工作更輕松,隨時(shí)隨地查詢、設(shè)置冷系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。

        4 結(jié)論及建議

        綜上所述,要想充分利用冷庫資源來推動(dòng)冷鏈物流的發(fā)展,必須首先對(duì)整個(gè)冷庫鏈進(jìn)行整合,要大力建造和改進(jìn)新型冷庫,讓用在冷鏈物流上的冷庫真正起到冷鏈環(huán)節(jié)作用,而不只是冷藏作用,其次,要將冷鏈物流所涉及的生產(chǎn)、運(yùn)輸、銷售、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)性等各種問題集中起來考慮,協(xié)調(diào)相互間的關(guān)系,爭取讓整個(gè)冷鏈物流系統(tǒng)高速運(yùn)轉(zhuǎn)。

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