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物流园区5000吨低温仓储中心冷库工程建设方案

2020-2-9 4:48:25发布35次查看
提文:针对现在不断发展建造的物流冷库,本解决方案从光地开始,采用最符合客户实际工作需要的情况,理论结合实际及多年经验,为其提供一个5000吨存量的冷库方案。
目 录
1、区位选址
2、储藏吨位及建设面积估算
3、建筑结构说明
4、冷库平面布局划分/功能分区
5、冷库保温材料
6、冷库制冷系统方案
7、冷库货架托盘方案
8、工程能耗指标
9、建设工期及概算
10、结 语
一、 选址   
物流仓储冷库一般根据企业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、平整、硬实、干燥、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。冷库宜建在没有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。
二、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,库内安装有货架,留有运输通道、留有顶部制冷设备通风风道等因素,存货量可按5个立方左右存一吨货物。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。上述存货量仅供参考,实际存货堆码因不同货物及包装叠码而异。
关于容积系数的说明,货物有的堆得满,有些不用货架,直接以多层货物累叠方式,及货上堆货此种堆放方式货物是堆放得多,但其货物中心温压需要较长时间才能达到所需要的温度。其制冷设备运行工作时间就会长。相对来说会增加电能费用。 如合理利用货架、堆放货物,会更节能降低运营电费。大型冷库建议用合理采用货架,留好风道,货物摆放与冷风机风道均能合理符合出风流通。易于实现库温平均。
例:10000立方库容,建成高温库后,可存果蔬10000*0.6/5=1200吨左右高温   建低温库大约存冻禽肉货物1500吨。
上面只是理论。实际上我们做过的冷库中,有些小型冷库里面旺季时货物从地到顶堆得非常满,淡季就很少货物。大型物流库按实际运营来规划吨位为准。
三、冷库结构及主要说明
当前建库,大部份以单层钢结构为主,外以钢结构,拼装式库体、卸货月台、氨/氟制冷系统、控制系统、管路连接等组成一个冷库工程。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。其中低温冷库卸货月台处应设为低温区域,可建成0-10度的低温月台。多层冷库以砖混和钢结构,库体材料有拼装式库板,也有采用现场发泡喷涂保温。拼装式库板主要采用聚氨酯硬质泡沫作为保温材料,自上世纪70年代起就开始应用于欧美等发达国家的建筑保温领域,经过30多年的普及和应用,聚氨酯成为制冷保温最主要的材料。采用双面彩钢板或不锈钢板,板体中预埋偏心勾,采用此类库板保温特点是施工周期快、保温性能好,经济性能强。是目前冷库项目上主要的保温方法。选购聚氨酯保温板应注重密度、钢板厚压、阻燃性、吸水率这几方面考察。
四、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打开局面。国内主要还是以氨机和氟机两种制冷系统为主。氟现在已采用绿色环保型制冷剂,不破坏臭氧层,无毒,不爆炸。氨制冷系统与绿色环保氟制冷系统方案对比可从经济性、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。详细比较分析内容另说明。篇幅有限,暂不详细论述。以下工程采用氟系统。
从系统运行费用、人工费用、日常维修费用、大修费用、每年补充制冷剂和冷冻机油六方面比较
氟机(指传统的氟利昂制冷剂和替代的绿色环保制冷剂的制冷系统)与氨机制冷系统可以从节能、系统运行安全等方面进行比较,具体比较如下。
1.节能性
    a)氨机的满液式系统提供单一的,稳定的蒸发压力,但调节即适应温度变化的能力差,对于温度经常处于波动的场合,如经常性入库拉温,其传热温差在变温情况下会很大,也就意味着效率下滑,通常增加1摄氏度的传热温差会引起近3%的能耗增加;对于直接供液的氟系统,由于其通过膨胀阀的良好的调节功能,其在同等条件下的效率要高于氨机的满液式系统。另外传热温差的加大也意味着干耗的增加,会导致产品品质的下降和货品重量的损失。
    b)对于大型单机系统,在实际运行过程中,绝大部分时间是运行在部分负荷下,对于可进行能量调节的压缩机,特别是螺杆压缩机,其在部分负荷下的能效比要低于满负荷时的能效比,特别是当负荷下降到70%以下时,其能效比下降显著,因此,单机系统的实际运行费用会远高于用满负荷能效比计算的评估值;对于并联系统和srs(分布式制冷系统)因其是通过控制压缩机的开停来进行能量调节,因此可确保机组在部分负荷运行时每个机头都保持其最高的能效比,系统的实际运行费用会大大降低。
2.安全性
    a)绿色环保制冷剂r404a为本项目所使用的制冷剂,无色、无味、不燃烧、不爆炸的安全工质;而氨无色,有毒(二级毒性),含有强烈的刺激性气味,对眼、鼻、喉、肺及皮肤均有强烈刺激及中毒危险,空气中浓度超过15%时有立即造成火灾及爆炸的危险。基于上述缺点,在人员密集的公共场所和人员密集的工作场所都会遭到禁用。氨制冷系统因此也受到国家安全生产管理部门的审批管理和运行监管。
    b)另外,氟系统的并联技术已经发展的非常完善,并联系统在运行中不会因为个别压缩机的故障或维护需要而影响整个系统的正常运行。而且相对于单机系统产生相同的冷量,并联机组的每台压机平均运行时间远小于单机供冷系统,压缩机使用寿命更长。
3.自动化程度
   srs控制系统,根据热负荷来控制机组中压缩机的开停,从而实现对库温的控制。我们可以在集中控制屏上设定库温上下限,这个温差可以设得很小,对库内食品储藏期间的品质非常有利。而国内氨系统对库温的控制一般为全手动控制,根据人员对库温的观察,来确定开启或停止压缩机开机台数。因为全部为人员手动操作,这就需要依赖于操作人员技术水平和责任心。所以这项工作对人员素质要求非常高。根据对行业操作人员的调查,要培养一名合格的氨机操作人员,一般要5-10年。而且,即使是合格的操作人员,对机器及系统的操作也存在许多不确定因素,比如操作人员责任心、过度疲劳等都会影响设备的正常使用,甚至是安全。氨系统要求24小时有人值班并调整。
4.系统复杂性比较
    氟系统结构紧凑,附件少,机组大部分可以在工厂内完成,系统的质量有充分保证;氨系统由于一直无法找到合适的与氨互溶的润滑油,需要大量的附件保证系统的回油和降低系统温度,导致系统复杂,需要大量现场安装工作,对于系统的质量很大程度上取决于安装队伍的素质。氟系统结构紧凑,占地小的特点还使过道布置或楼顶布置机组成为可能。
5.扩展性
    氨系统设计安装完成后,如果因业务发展需要扩大,一般是不现实的。而氟系统的灵活性强得多。
    氟系统的使用更灵活,可根据目前需求实现集中供冷或单独供冷,在扩充时,其小型方便,甚至可以在不改造机房的情况下,在通道或屋顶布置扩充机组。
6.投资额和运行费用
    如果实现相同的功能(自动化程度),使用同一档次的配件,氟系统的造价要低于氨系统。
    氨系统占地较多,土建方面投资远不及氟系统的小型化机组,节省的空间可用于生产。另外由于氟系统结构紧凑,占地小,对于改造和追加投资特别适合。
    考虑到效率原因,氟系统的运行费用要低于氨系统。
    考虑到自动化程度,氨系统需要24小时值班(机头数+1/单班),而氟机只需要养护人员定期或不定期的巡视即可。考虑到养护费用,开启式的轴封是易损件,需定期检查,更换,而半封闭机头则无此虑。
7.施工简单,工期可控
    氨系统的施工复杂,由于氨为危险性工质,氨系统的每条焊缝必需经过技术监督局的探伤,检验合格后才能使用,工期长,且不能很好的控制;氟系统机组的大部分都为工厂组装,现场施工可靠,高校,工期短,可控,对于使用者来讲早一天完工就意味着早一天生产,早一天盈利。
五、本次工程客户需求
客户主要做物流配送,现新建造20000立方米冷库,温度为-18~-25℃,存放各类低温禽肉、冷饮、等货物。两端设低温封闭式月台。
冷库平面示意分布图
六、项目简述
该项目冷库尺寸为75×35×7m,分成6间库体,设6个卸货平台,6樘电动平移门,冷库采用钢结构加拼装式库体,制冷设备采用比泽尔螺杆并联制冷机组,冷凝器采用蒸发式冷凝器.
库内蒸发器全部采用铝排管.融霜方式采用热氟融霜.冷库保温板采用150mm厚聚氨脂双面彩钢板。
建筑物结构外形图:建筑结构采用钢结构框架方式。
地基抬高1.2米,预埋250mm水泥通风管。做好防水、防潮、保温层处理。
七、系统控制方式
采用西门子plc集中式管理自动化控制及触摸屏设置,可灵活管理冷库设备。采用计算机软件管理,可对多库进行集中式管理,超温声光报警,超温短信提醒报警等功能。
八、工程工期
土建施工完成,冷库工程开始施工,历时70天。
工程地点:上海
九、主要设备清单:
由1套制冷压缩机组、1台蒸发式冷凝器, ,1台桶泵机组,1台卧式储液器,1套智能温度监控系统。
机组名称
型号
数量
品 牌
三并联低温螺杆压缩机组
hsn7471-75
3
比泽尔
蒸发式冷凝器
spl-670
1
宝丰
桶泵机组
储液器
十、封闭式低温月台
该项目冷库采用封闭式卸货月台,有效防止货物断冷情况发生。用封闭式低温月台,既能最大限度地保证冻品在流通过程的质量,又可以明显减少由于温差从外界进入的热负荷,还能大大地减少了进入低温空间的水分。
十一、制冷及配件设备说明
制冷剂:采用r22,具有无色无味无毒特点。
制冷主机:采用比泽尔低温螺杆三并联机组,具有效率高,寿命长、振动小、噪音低等特点。配经济器,增加压缩机吸气量和液体过冷度,提高冷量。压缩机配有排气温度保护、油压保护、电机过载保护等。
库内蒸发器:采用铝排管现场安装,具有降温均匀、保温效果好、库房温度波动小的特点,同时对货物贮存具有更好的品质。
制冷配件:采用丹佛斯系列产品。
蒸发式冷凝器:是利用盘管外的喷淋水部分蒸发时吸收盘管内  蒸发式冷凝器
高温气态制冷剂的热量而使管内的制冷剂逐渐由气态被冷却为液态。与水冷、风冷相比,可节电17%。且运行费用低。
地坪保温
做好地基地础,再预埋250mm水泥管,上面回填土夯实400mm,浇筑混泥土层5cm,然后做防水层,3mmsbs改性沥青防水处理,再铺塑料薄膜,再在上面错铺150mm厚xps挤塑板,上面再铺薄膜层,最后再浇筑150mm混凝土,5mm厚金钢砂面层,这样处理后,既能保温又起到隔气防潮效果,且保证了地坪人承载能力。xps保温板具有良好的保温性能,其化学稳定性和物理结构有着良好的耐久性能,热导率低,抗水性能强,良好的抗压能力及阻燃性。同时该产品,没有有害物质挥发,有着良好的耐腐蚀性。
化霜方式
本次冷风机采用热氟化霜方式,比采用电加热化霜可节省一大笔费用。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盘管中,以融化盘管上的霜层和冰层。如果采用电加热化霜方式,需要费用:8台dd-200冷风机,单台风机化霜功率为22.8kw,8台共183kw。4小时一次融霜,每次融霜30分钟,一天用电量为6次×183kw×0.5小时=549kw。一年可省549kw×30天×12个月=20万元电费该化霜方式从节能上,每年至少节能20万电费。而热氟化霜初期投资成本非常小,与传统的电热化霜相比,本次项目突出节能优点。
排管库内情况
机房管路
机组及蒸发冷凝器
管路走向
机房管路
结论:针对现在不断发展建造的物流冷库,我们采用最符合客户实际工作需要的情况,理论结合实际及多年经验,为客户提供合理的制冷方案。为客户节省投资,并产生良好的经济效益。该工程开机运行,可每年为客户节省20万电费。其铝排管性能和热氟化霜技术,在本次项目上,提高了制冷效率,节约成本的原则,即满足了客户的需要,也达到了客户预期预算要求。

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