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新常态下食品冷链物流中心的规划与创新实践

来源:admin    作者:admin    发布时间:2016-10-31



      冷冻食品的消费正在国内逐渐升温。整个供应链的能力需求越来越大,不仅是运输,在存储和货物分拣处理的需求也急速增长。因此当前的国内冷库建设将面临一个快速增长期,并急需安全,可靠,节能,特别是高效的综合解决方案。

 

 

冷库或物流中心是冷冻食品的存储和配送节点,位于冷链最核心的环节。建设过程中涉及土建、制冷、保温、消防、电气、机械等不同专业。冷库的类型通常包括保鲜库0~5度、冷藏库-18度以上和冷冻库-18度以下,以及超低温的深冷库和速冻库。作为食物储存,在冷库的建设中首先应确定食品的类型,不同食品类型的冷藏温度是不同的。科学的建设冷库不再是满足于食品不变质的需求。在不同的低温环境下食品的口感,鲜度,香味等也会发生不同的变化,因此冷库的温度也并非越冷越好,过低的温度存储除了有能耗问题,还会使一些食品失去香味和口感。

 

新常态下,冷库的建设由分散化、小型化逐渐过渡为中心化、规模化。那么在进行大型冷库的建设中我们应注意什么:

l  冷库低温过程链不中断;

l  防止冷桥及减少库内发热设备;

l  减少开门与设立温度过度区;

l  冷库的消防措施应用;

l  制冷的均衡性;

l  密集存储以降低能耗;

l  消除或减少人员入库作业;

l  产品的完全可追溯性。

我们以华美冷库物流中心为案例来介绍冷库的建设。该项目位于深圳,由正中集团投资建设,为正中集团冷链产业的首个自动化冷库配送中心项目。设计采用16台高位堆垛机进行存储,整体结构采用单层库架一体形式。库高45米,拥有7万个存储位,库内温度-25度。本项目的功能为肉类/食品的低温冷冻库及华南地区冷链配送中心。本项目是目前已知的全球单体最大规模的库架一体立体冷库项目。

 

 

 

 

l  承载工具:欧标托盘 1200×1000×150mm);

l  实托盘:低温库1250×1050×1750mm,重量:11.2吨;

l  存储物料:实托盘和空托盘组;

l  配送中心占地20000平米,库区占地面积10000平米。

冷库从初期的规划和工艺设计便基本决定了其作业效率以及它的能耗。主要内容包括流程设计和组织,建筑结构,温度区域和区域之间的通道,制冷系统的方法、内部设备尺寸,输送系统和存储系统的设计,订单拣选的设计,库存管理系统包括日志管理,序列号和可追溯管理。设计者总是追求货物能最佳的冷却,而尽可能少的能量消耗。尽量减少通道和门的数目,并使门被打开的频率和时间最小化。

 

 

设计时有如下几个考虑方面:

    在建筑结构方面,项目采用了库架一体的形式,最大化的减小了制冷区域,10000平米的库区存储能力达到7/平米。同时库架一体的形式大幅缩短了整体建造时间。仓库在设计中采用了三个温度区,分别是:存储区:-25~-18℃;穿堂区:-10~-5℃;人员作业区:+5~+10℃,零度以下区域为全自动化无人作业。出入口设计小空间门斗,防止温区间空气对流。温控和位置尺寸设计参考欧洲2006 ASHRAE Handbook Refrigeration(手册)

    在冷库的制冷方面,全球主流的制冷系统70%以上采用了氨制冷剂。本项目也同样采用这一方案。但冷风机的布置有一定的特殊性,采用了下喷流的方式,这是根据这一超高冷库的内部特性模拟对流仿真而确定的。

    在消防系统方面,按照国内标准,通常要采用喷淋的方式,(冷库的喷淋水中可加入抗冻剂,如乙二醇等)。但本项目规模空前,采用此方案投资巨大,系统反应也缓慢。因此在与国外技术人员交流后最终选择了充氮降氧的方式,进行主动防火,这是大型仓库消防应用的创新。取消了蓄水系统、管路系统的投入,大幅缩减了消防系统的开支。

    在节能方面,首先通过软件系统对作业流程与管理的优化。包括出入库管理,减少开门的总体时间和排冷量;任务调度优化增加复合作业,提高设备作业效率,减少单位作业时间和能耗。第二、主体设备采用馈电系统,将刹车和减速产生的动能转化为电能。设备上须加热的柜体,首先采用电机运行时所发出的热量进行加温。第三、选择合适的保温板和地面挤塑板保温材料。同时在接口、缝隙及过渡区域进行填充。第四、防止冷桥,桥架、金属连接件等、凡穿过不同温区,特别是人工作业区与低温区的金属材料应设法采用保温材料隔断。

    信息系统方面,除了WMS的标准管理功能外,特别需要加强温区管理和监控、以及可追溯性管理。对物品的跟踪要考虑在不同温区的停留时间。结合相关食品标准,将冷藏品质的控制纳入管理范畴。

    机电设备方面,在低温环境和温差过渡环境,机械、电气部件的选型和应用有其自有特点。耐低温、抗凝露和潮湿环境的元件和材料需作特别的选型。因低温环境下,人员在冷库内的作业时间按规范不超过30分钟,设备维护和维修均存在明显的不便。因此设备的稳定性的要求相比一般仓库将要更加严格。

    通过华美冷库项目的实践,大型冷库的建设在吸取了国外先进技术的基础上,与国内外企业、设计院联合采用了多项在国内创新的设计,但同时又是在国际上得以验证的技术。使国内冷库建设跨上了新的台阶。