一种气膜冷藏库系统的制作方法

本实用新型涉及一种气膜建筑技术领域，特别是一种气膜冷藏库系统。

背景技术：

气膜建筑作为一种新型的建筑形式，具有密闭性好，跨度大，建设周期短，良好的经济性的优点，得到了逐步推广。但在实际使用过程中，由于正压气膜结构内部气体压力大于外界大气压，在膜面发生损坏时，会导致膜内气体(有害气体或者制冷气体)快速泄漏，造成二次环境污染。此外，目前水果、蔬菜保鲜一般采用最低温度为-2℃的高温库，水产、肉食类保鲜采用温度在-18℃以下的低温库，而现有技术的储藏冷库大多数为高温库，大型冷库一般采用以氨为制冷剂的集中式制冷系统，冷却设备多为排管，系统复杂，实现自动化控制难度大。小型冷库一般采用以氟利昂为制冷剂的分散式或集中式制冷系统，在建造方面以土建冷库偏多，自动化控制水平普遍较低，建设时间长，成本也非常高。

总之，现有技术的土建冷库存在如下缺陷：

1、空间利用率低。传统冷库设计一般高5m左右，但是在实际操作应用中，尤其是无隔架层的冷库利用率低于50％，如物品堆码的高度一旦达到3.2m时，外包装为纸箱的食品，因重压变形、吸潮等原因极易出现包装破裂、倒塌的现象，导致食品品质降低，造成较大的经济损失。

2、年利用率低，空间闲置率高。

3、冷库设计不规范，缺乏统一标准和特种设备安全技术档案，设施设备老化严重，施工操作和管理人员安全意识差。

4、没有解决能耗高(长期使用双级压缩机，而没有根据压缩比时间范围在单级制冷压缩和双级压缩制冷方式之间切换)以及自动化控制水平低的问题。

因此，有必要研究一种新的气膜冷藏库系统来解决上述的一个或多个技术问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的一个或多个技术问题，本实用新型提供气膜冷藏库系统，其特征在于包括：

气膜冷藏库主体(1)，在气膜冷藏库主体内部分区设置的果蔬预冷区以及冷藏区(2)，所述气膜冷藏库主体上设置的用于进出所述气膜冷藏库主体的冷藏门(3)，设置在所述气膜冷藏库主体(1)内部的制冷系统以及电气系统。

根据本实用新型的又一方面，所述气膜冷藏库主体(1)建立在矩形建设用地上，所述气膜冷藏库主体(1)采用单层拱形膜结构作为主要建筑结构形式，内部无任何梁柱支撑，采用膜建筑系统。

根据本实用新型的又一方面，所述果蔬预冷区以及冷藏区(2)分区设置，温度均为-1～0℃，果蔬堆放形式采用多层货架。

根据本实用新型的又一方面，所述冷藏门(3)包括外侧保温门以及内侧保温门，所述外侧保温门(31)以及内侧保温门(32)之间在所述气膜冷藏库主体内部形成一个或多个缓冲间(4)。

根据本实用新型的又一方面，所述冷藏门(3)用于进出所述缓冲间，采用保温快速对开门形式，开启方式为遥控或手动开启。

根据本实用新型的又一方面，所述外侧保温门(31)以及内侧保温门(32)为高强度材料的气密室门或气闸门，所述气密室门或气闸门采用自动电磁闭合装置。

根据本实用新型的又一方面，制冷系统采用单机压缩方式、高压直膨供液的方式，配置喷液冷却与二次油分离器，每台压缩机4级能量调节；所述制冷系统包括冷凝器、蒸发器以及自动控制管理系统，所述自动控制管理系统控制所述冷凝器以及所述蒸发器的压缩机组的全自动控制，所述制冷系统可以进行手动控制与自动控制的切换使用，并实现远程查询及控制。

根据本实用新型的又一方面，所述冷凝器采用蒸发式冷凝器，包括盘管(5)、水分配系统(6)以及脱水器(7)，其中盘管内循环制冷剂，盘管的两端分别设有过热的制冷剂气体进口(51)以及冷凝的制冷剂液体出口(52)，干冷空气在盘管(5)下方进入冷凝器，在盘管(5)上方排出热饱和空气；所述蒸发式冷凝器为水预冷型蒸发式冷凝器、逆流型蒸发式冷凝器以及带翅片预冷器的蒸发式冷凝器。

根据本实用新型的另一方面，蒸发器采用地支型高效冷风机，配合织物通道实现冷间均匀降温。

根据本实用新型的另一方面，所述自动控制管理系统包括智能模块、交换机、信息输出设备，所述自动控制管理系统与客户终端通过4g，wifi和以太网的方式以及云平台进行数据交换，所述交换机与智能模块通过机组plc连通，所述交换机与所述信息输出设备通过末端plc连通；所述电气系统包括：配电系统、照明系统、建筑物安全措施及接地系统、制冷自动控制系统以及电气节能和环保设施；所述配电系统采用～220/380v放射式与树干式相结合的方式，还包括10kv/0.4kv变配电系统，采用380v电源作为正常电源，采用柴油发电机组作为冷风机的备用电源；照明系统采用的光源为冷库冷间内采用冷库专用led灯，包括按钮开关控制接触器开断，以控制灯具开启、关闭；所述建筑物安全措施及接地系统包括防雷保护、安全措施及接地系统，电缆进出线在进出端将电缆的金属外皮、钢管灯与电气设备接地相连；防雷接地、发电机中性点接地及电气设备保护接地等共用统一的接地装置；所述电气节能和环保设施包括高光效光源、高效灯具及高效的灯具附件。

与现有技术相比，本实用新型具有以下一个或多个技术效果：

1)采用气膜建筑，获得更大跨度的轻型建筑空间，更低的建筑成本，更节能的环保建筑，更高的建筑灵活性，更短的施工周期以及更环保的施工过程；

2)所使用的制冷剂为环保制冷剂r134a，为环保型制冷剂，对大气层不会造成任何破坏；

3)采用蒸发式冷凝器，送风量配备从节能和性能要求两方面综合考虑，降低运行成本；蒸发器采用地支型高效冷风机，配合织物通道实现冷间均匀降温；

4)电气节能和环保设施选用绿色、环保且经国家认证的电气产品，在满足国家规范及供电行业标准的前提下，选用高性能变压器及相关配电设备，选用高品质电缆、电线以降低自身损耗；

5)具有完备的建筑物安全措施及接地系统；

6)具有自动化控制装置，实现自动化控制。

附图说明

为了能够理解本实用新型的上述特征的细节，可以参照实施例，得到对于简要概括于上的实用新型更详细的描述。附图涉及本实用新型的优选实施例，并描述如下：

图1(a)和(b)为根据本实用新型优选实施例的气膜冷藏库系统的整体结构示意图；

图2为采用根据本实用新型优选实施例的气膜冷藏库系统制冷系统冷凝器设备及原理示意图；

图3为根据本实用新型优选实施例的水预冷型蒸发式冷凝器结构以及工作原理图；

图4为根据本实用新型优选实施例的逆流型蒸发式冷凝器结构以及工作原理图；

图5为根据本发明优选实施例的带翅片预冷器的蒸发式冷凝器结构以及工作原理图；

图6为根据本发明优选实施例的自动控制管理系统原理结构图。

具体实施方式

现在将对于各种实施例进行详细说明，这些实施例的一或更多个实例分别绘示于图中。各个实例以解释的方式来提供，而非意味作为限制。例如，作为一个实施例的一部分而被绘示或描述的特征，能够被使用于或结合任一其他实施例，以产生再一实施例。本实用新型意在包含这类修改和变化。

在以下对于附图的描述中，相同的参考标记指示相同或类似的部件。一般来说，只会对于个别实施例的不同之处进行描述。除非另有明确指明，否则对于一个实施例中的部分或方面的描述也能够应用到另一实施例中的对应部分或方面。

参见图1(a)以及图1(b)，其示出了根据本实用新型优选实施例的气膜冷藏库系统，包括：气膜冷藏库主体1，在气膜冷藏库主体内部分区设置的果蔬预冷区以及冷藏区2，气膜冷藏库主体上设置的用于进出气膜冷藏库主体的冷藏门3，设置在气膜冷藏库主体1内部的制冷系统以及电气系统。

根据本实用新型的又一方面，本实施例中，气膜冷藏库主体1建立在矩形建设用地上，建设用地总面积约为4000平方米，场地东西最长处约100m，南北最宽处约40m，气膜冷藏库主体1采用单层拱形膜结构作为主要建筑结构形式。冷藏库主体建筑高度为13.5米。内部无任何梁柱支撑，采用膜建筑系统。

气膜建筑的特点包括：

1、更大跨度的轻型建筑空间：由于膜材自重极轻，每平米自重3公斤以下，利用气压来支撑不需要内部梁、柱，因此可以轻松实现40米以上的大跨度空间。

2、更低的建筑成本：膜材料比传统的轻体建筑复合保温板的价格低约30％，由于膜屋面的重量仅为常规钢结构屋面的1/30，因此同时降低了墙体和基础的造价。

3、更节能的环保建筑：表面涂层具有较高的热反射率和散热率，且采用中空保温系统，提高了保温性能。

4、更高的建筑灵活性：膜体安装快捷简单，作为临时可以和其他常规结构连接。

5、更短的施工周期：膜工程中所有制作均在工厂中完成，在现场只进行安装作业，与传统建筑相比，施工难度低、周期缩短1/2以上。现场安装周期只需两周，是最节省现场施工管理的建筑形式。

6、更环保的施工过程：在膜体的制作和施工过程中均没有建筑垃圾输出，现场无噪声，无环境污染。

根据本实用新型的又一方面，果蔬预冷区以及冷藏区2分区设置，温度均为-1～0℃，果蔬堆放形式采用多层货架，总吨位约5000吨。

本实施例的冷藏门3包括外侧保温门以及内侧保温门，外侧保温门31以及内侧保温门32之间在气膜冷藏库主体内部形成一个或多个缓冲间4。

其中，冷藏门3用于进出缓冲间，采用保温快速对开门形式，开启方式为遥控或手动开启。为保证冷藏库内正常压力，在外侧保温门开启时，内侧保温门保持关闭状态，直到缓冲间内货物装卸完毕，此时关闭外侧保温门，开启内侧保温门。外侧保温门31以及内侧保温门32采用气密室门或气闸门，采用高强度材料定制，坚固耐用，气密性极佳。其中气密室门或气闸门采用自动电磁闭合装置，有效防止空气泄漏。

本实施例制冷设计细节：

1、室外计算参数本实施例采用云南省昆明市地区气象参数，包括：

夏季时，空气调节室外计算干球温度为26.2℃，空气调节室外计算湿球温度为20℃，空气调节室外计算日平均温度为22.4℃，通风室外计算温度为23℃，通风室外计算相对湿度为68％；

冬季时，通风室外计算温度为8.1℃，空气调节室外计算温度为0.9℃，空气调节室外计算相对湿度为68％。

2、本实施例工程所使用的制冷剂为环保制冷剂r134a，为环保型制冷剂，对大气层不会造成任何破坏。

3、制冷系统采用单机压缩方式、高压直膨供液的方式。制冷系统所采用的设备具有如下特点：

1)制冷量大、易损件少、效率高；

2)通用性好、结构紧凑、运行稳定；

3)标配喷液冷却与二次油分离器，每台压缩机4级能量调节；

4)人机界面简洁、操作简单、安全可靠；

5)控制程序内置了所有保护报警要求，机组与末端可集成控制，具备远程扩展功能；

6)应用于果蔬保鲜、冷却级加工车间、工业冷却等系统。

本实施例中，制冷系统包括冷凝器、蒸发器以及自动控制管理系统，自动控制管理系统控制冷凝器以及蒸发器的压缩机组的全自动控制，制冷系统可以进行手动控制与自动控制的切换使用，并实现远程查询及控制。

如图2所示，冷凝器采用蒸发式冷凝器，比风冷式冷凝器和水冷式冷凝器节能大于8％，同时冷凝温度每降低1℃，制冷压缩机的能耗将降低1％-3％。

参见图2，冷凝器包括盘管5、水分配系统6以及脱水器7，其中盘管内循环制冷剂，盘管的两端分别设有过热的制冷剂气体进口51以及冷凝的制冷剂液体出口52，干冷空气在盘管5下方进入冷凝器，在盘管5上方排出热饱和空气。

采用蒸发式冷凝器的特点：

1、进口空气的湿球温度与当地气象条件有关；

2、风量配备与湿球温度有关，湿球温度越高则要求的送风量就越大，送风耗能越多，送风量配备从节能和性能要求两方面综合考虑。

3、水量配备以保证润湿全部换热表面为原则，随意增大配水量会造成水泵功耗上升，水的飞散损失增大，运行成本提高。

蒸发式冷凝器的三种选型：

1、选择使用水预冷型蒸发式冷凝器，如图3所示，通过循环水预先冷却，从而将换热盘管面积减少5-15％，但要增加预冷填料、风道等设施，使设备体积增大。

2、如图4所示，选择逆流型蒸发式冷凝器，由于冷凝、换热盘管还要肩负着对未汽化的滴落下来的水的冷却作用，换热盘管面积需要稍大一些，但由于减少了预冷填料、风道等设施，整个设备体积相对小巧一些，综合看两者制造成本基本一致。

3、如图5所示，使用带翅片预冷器的蒸发式冷凝器，高温工质在进入盘管组件前，先通过翅片部件利用从盘管和热交换器中排出的湿空气排入大气前对其进行大风量、大温差的冷却，使翅片管内的高温工质得到预冷后进入蒸发式冷凝器进行常规冷却和冷凝。

本实施例中，蒸发器采用地支型高效冷风机，配合织物通道实现冷间均匀降温。

如图6所示，自动控制管理系统包括智能模块、交换机、信息输出设备，自动控制管理系统与客户终端通过4g，wifi和以太网的方式以及云平台进行数据交换，交换机与智能模块通过机组plc连通，交换机与信息输出设备通过末端plc连通。

电气系统包括：配电系统、照明系统、建筑物安全措施及接地系统、制冷自动控制系统以及电气节能和环保设施。

配电系统采用～220/380v放射式与树干式相结合的方式，对于单台容量较大的负荷或重要负荷采用放射式配电；对一般负荷采用放射式与树干式相结合的供电方式；还包括10kv/0.4kv变配电系统，保持气模内压力的冷风机为二级负荷，一般照明等的用电负荷为三级负荷，采用380v电源作为正常电源，采用柴油发电机组作为冷风机的备用电源，在停电时，保证气模内压力；本工程的动力柜、照明柜及柴油发电机组均采用户外型与制冷主机一同放置在室外。

照明系统采用的光源为冷库冷间内采用冷库专用led灯，光源显色指数不低于80，采用按钮开关控制接触器开断，以控制灯具开启、关闭。

建筑物安全措施及接地系统包括防雷保护、安全措施及接地系统，本实施例工程低压配电系统接地形式采用tn-s系统，为防止雷电波侵入，电缆进出线在进出端将电缆的金属外皮、钢管灯与电气设备接地相连；防雷接地、发电机中性点接地及电气设备保护接地等共用统一的接地装置。

电气节能和环保设施选用绿色、环保且经国家认证的电气产品，在满足国家规范及供电行业标准的前提下，选用高性能变压器及相关配电设备，选用高品质电缆、电线以降低自身损耗。根据照明场所的功能要求确定功率照度密度值，采用高光效光源、高效灯具及高效的灯具附件，如镇流器。

本实施例中的专项工程估算包括：

制冷系统造价：约160万含制冷设备、管道、阀门、保温及配套设备；电气专业造价约45万，包括照明系统及动力系统。

本实施例中的特点：

1、采用气膜建筑，获得更大跨度的轻型建筑空间，更低的建筑成本，更节能的环保建筑，更高的建筑灵活性，更短的施工周期以及更环保的施工过程；

2、所使用的制冷剂为环保制冷剂r134a，为环保型制冷剂，对大气层不会造成任何破坏；

3、采用蒸发式冷凝器，送风量配备从节能和性能要求两方面综合考虑，降低运行成本；蒸发器采用地支型高效冷风机，配合织物通道实现冷间均匀降温；

4、电气节能和环保设施选用绿色、环保且经国家认证的电气产品，在满足国家规范及供电行业标准的前提下，选用高性能变压器及相关配电设备，选用高品质电缆、电线以降低自身损耗；

5、具有完备的建筑物安全措施及接地系统；

6、具有自动化控制装置，实现自动化控制。

虽然前述内容是关于本实用新型的实施例，但可在不背离本实用新型的基本范围的情况下，设计出本实用新型其他和更进一步的实施例，本实用新型的范围由下列的权利要求确定。

上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，这些实施例中不互相违背的技术特征可彼此结合。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。