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国内冷库需求、技术应用、建造方式的权威分析
2015-09-30 08:42:42   来源:   评论:0 点击:

随着我国政府越来越重视冷链物流,近年来低温仓储设施大量涌现。作为特殊建筑,冷库的建造极具专业性。为了解国内冷库建筑的建设情况与其专业性建设要领,本刊特地采访了国内贸易工程设计研究院教授级高级工程师
随着我国政府越来越重视冷链物流,近年来低温仓储设施大量涌现。作为特殊建筑,冷库的建造极具专业性。为了解国内冷库建筑的建设情况与其专业性建设要领,本刊特地采访了国内贸易工程设计研究院教授级高级工程师张力先生。
 
记者:目前在国内主要有哪些客户对低温仓储设施有明显需求?
张力:国内主要有4 类客户对低温冷库建筑存在明显需求。
一是政府。政府是很大的需求方,主要为国储库的建设。近些年,我院先后完成了几十座中央直属储备肉冷库、储备糖库、储备棉花库、储备石油库、储备粮库、储备火工库和储备综合物资库等国家储备库工程的咨询、设计、工程总承包和项目管理。从2009 年到2011 年,就已建设了十几座储备肉冷库。
二是处于升级扩容中的国有大型食品企业。目前大量的冷库建设需求来自于此类企业。现在很多大型食品企业以前都属于商业系统,从肉联厂、屠宰厂演变而来,本身就有一定的冷链资源。这类企业通过改制或合资等方式成功转型。企业得到了新的发展动力,对冷链设施有升级扩容的需求。比如济南维尔康食品有限公司,就是以前的济南肉联厂改制而来,已经连续建设了好几期冷库,容量大约有10 万吨,依靠原有的和新建的冷链设施成功转型为批发、物流类企业。再如,无锡天鹏集团前身是无锡肉联厂,杭州五丰联合肉类有限公司是原杭州肉联厂搬迁改制易名,北京顺鑫农业鹏程食品前身也是顺义肉联厂。这类企业数量不少,规模较大。
三是进入中国的外资冷链企业。近来,有一些国外知名的专业从事冷链物流服务的企业进入国内,比如广州太古,美国美冷与招商物流合资成立的招商美冷。他们的数量虽然还不太多,但起点很高,技术水平先进,规模大。
四是民营食品企业。民营食品企业分两类,一是一直从事冷链食品生产的企业,由于规模扩大,需要建设冷库;二是新近出现的其他行业转型进入者。比如房地产企业。现在国家调控房地产行业,从事房地产不易贷款拿地,他们就改弦易辙,进入政府支持的、方便贷款和拿地的行业。虽然他们对冷链的经营、管理和技术方面的认知相对较浅,却是难以忽视的一股势力。
记者:请您介绍一下目前在国内的低温建筑中主要应用了哪几类制冷技术?哪类技术应用较为普遍?
张力:目前国内的大型冷库还是以传统的氨(NH3)制冷为主。
氨是一种天然制冷工质,生产成本比较低,一吨大约四五千元,制冷效果好。不过氨有异味,一旦泄露,在空气中达到一定比例易起火,有一定的危险性。所以在靠近居民区的地方,氨的使用有严格规范和限制。
目前国内有看法认为氟制冷比氨制冷更好,但我们从与国际上的交流发现,在欧美制冷界,大多数还是认为氨制冷更好。因为氟利昂虽然对人体没有危害,但对大气层有破坏,而且获取也相对不易,氨只要在良好的设备和科学的管理使用下还是相对安全环保的。
二氧化碳制冷目前在国内也有小规模尝试。二氧化碳对人体没有危害,也环保,获取容易,却有个关键问题,临界压力太高和临界温度太低。无论亚临界循环还是跨临界循环,二氧化碳制冷系统的运行压力都将高于传统的制冷空调系统,这必然对压缩机、管道、控制阀件等整个制冷系统部件的设计带来高要求,同时现阶段二氧化碳制冷系统的效率还相对较低。因此,目前这种制冷方式主要在欧洲、日本等地应用。这两个地区都属于地窄人多,出于对人体安全和大气安全的考虑,采用二氧化碳制冷较多,不过采用形式也不是单纯的二氧化碳制冷,而主要为复叠式制冷系统。即,二氧化碳循环在亚临界条件下,将二氧化碳用作低压级制冷剂,高压级用氨作制冷剂。
综合国内的地理条件、人口情况、企业成本承受力以及已经建立起的行之有效的管理制度与政府监管措施,个人认为在非特殊要求情况下,大型冷库还是以氨制冷更加合适。
记者:请您谈一谈目前国内冷库建筑方式主要有哪几种?各自适用性如何?
张力:目前国内低温建筑主要有两种建造模式,一是传统的多层土结构,二是新兴的大型单体钢结构。后者在建筑上比前者复杂一些,比如屋顶的处理,保温材料的使用都需要更高的技术,目前国内相关配套技术基本成熟。
从规模看,多层冷库的规模不见得比单体冷库小。因为基于防火要求,单体冷库不能建得太大,一般也就2 万吨上下。而多层冷库几层累加,规模可能更大。
选择多层还是单体结构,事实上更多的不是考虑容量和技术,而是企业自身的使用要求。
单体高货架冷库,存储货物品种要单一,货物属性要相近,包装要整齐,适合大批进出,比如一些大型肉品生产制造企业的仓储要求。多层冷库存储货物种类多样,操作灵活,尤其在传统人工操作的地区适用性更高。比如一些批发市场冷库,都是小商户租赁使用,存储货物品种繁多,包装各异,机械化程度低,可想而知单体高货架库将非常不适用。目前在国内,两种建造方式基本各占一半。
记者:现在国内企业对冷库的需求有哪些明显的特点?应该如何满足?
张力:无论是制冷系统、保温系统还是建筑方式,企业对于冷库都有一个统一的要求,即节能。对于冷库来讲,节能就省电,就节省成本。
国内市场的竞争激烈,除了起点比较高的外资和自动化程度较高的内资,多数企业的管理水平差不多,主要的竞争手段就是价格。因此,能源的节省不单意味着成本降低,更是一种市场竞争手段。
从建造上看冷库节能体现在多个方面。首先是机器设备要节能。比如制冷系统的各个组成部件,其设计合理与否,性能稳定与否,效率如何,都影响到节能水平。制冷系统的整体设计要合理,比如自动化程度要高一些,热回收做的好一些,自然更加节能。其次,保温系统要考虑使用效率和成本的平衡性。保温层自然是材料越新越好,越厚越好,但这样成本自然也高。在此有一个平衡区间,保温系统既能保证冷库温度,成本也能承受。
从建筑施工上看,要保障冷库的顺利使用和节能,需要有充足的施工经验。举例来讲,比如冷库地坪防冻胀的处理。保温层不论多厚,长年累月之下,冷库地底都会冻透,地下土壤含水,水结冰膨胀,会拱起冷库地面,妨碍使用,甚至破坏建筑结构。针对如何防止地坪冻胀,目前主要有地坪架空、隔热地坪下面埋通风管道或采用地坪下面加热等方法。
谈到节能与成本节省,还需要谈谈冷库的更新。如果冷库能使用的久一些,自然成本折旧就更低。一座冷库并非出现一些设施设备问题就需要重建,很多时候可以对其进行更新升级继续发挥使用价值。
首先从结构上讲,所有冷库建筑都要保证使用50 年。在这50 年里,结构不倒不塌,能抗预设的地震等级。第二,结构不坏,设备可更新。目前对于机械设备,比如压力容器和管道,国家规定15 年强制报废。到了报废期限,更新新件即可。一些易损件,比如轮子,随时随地可更换。第三,保温材料早期用稻糠,接着用软木,现在用聚氨酯等化工材料,一般也能使用十几年才需更换。因此,如果企业对冷库使用得当,管理科学,维修及时,设施设备可使用十几年再更新,库房完全可以使用50 年。
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