冷库设计讲义

第一章概述

• 1.1 冷库在食品冷藏链中的地位和作用

• 1.1.1 食品冷藏链

•冷链的定义：在食品从原料供应、生产、冷加工、冷藏、运输、流通直至消耗的过程中保证各式各样易腐败食品的品质和质量的技术手段和技术过程的综合。

•冷链的系统结构和组成

•冷藏库，如生产性冷库、分布式冷库、中转冷库等

•商业、餐饮业所用的制冷装置以及家用冰箱等

•铁路冷藏车、冷藏汽车、冷藏船和冷藏集装箱等

•各式各样不直接参与食品冷加工和食品运输的辅助装置、结构与设备

•对于冷却和冻结的肉、肉制品、黄油、奶酪和听装食品，可以采用冷链: •生产性冷库（PR）—铁路冷藏运输（RRT）—分配性冷库（DR）—汽车冷藏运输（DRT）—商业制冷装置（CR）

•对于肉类、黄油、奶酪和其它需要特别处理的食品出口贸易，可以采用冷链:

•生产性冷库—铁路冷藏运输—消费者，或者生产性冷库—铁路冷藏运输—中转性冷库—海洋冷藏运输—消费者

•或：

•海洋冷藏运输—中转性冷库—铁路冷藏运输—分配性冷库—汽车冷藏运输—商业冷藏装置

•对于冷却和冻结鱼及海鲜产品的冷链:

•捕渔船—冷藏母船—海洋冷藏运输—中转性冷库—铁路冷藏运输—分配性冷库—汽车冷藏运输—商业冷藏装置

•对于水果、蔬菜、蛋类的冷链:

•生产供应商—收集性冷库—铁路冷藏运输—分配性冷库—汽车冷藏运输—商业冷藏装置

•蔬菜和水果采用内陆河流冷藏运输的冷链:

•内陆河流冷藏运输—中转性冷库—汽车冷藏运输—分配性冷库—汽车冷藏运输—商业冷藏装置

•对于牛奶和乳制品，采用以下冷链:

•收集性冷库—铁路（或汽车）冷藏运输—生产性冷库—汽车冷藏运输—商业冷藏装置

•冷链作用的原理

•影响冷链结构作用的一些条件：

• 1 冷加工、冷藏和运输的条件统一；

• 2 静止冷库和冷藏运输的容量要合理相对应；

• 3 食品从生产到消费之间的运输计划应合理；

• 4 适当观察各环节中对易腐败食品的最终各项指标；

• 5 冷链各环节各自的吞吐量与企业生产能力相对应；

• 6 食品从生产到消费过程的运输率和费用的最优化。

•冷链的特征与参数：

• 1 运行的连续性反映冷链各环节容量平衡。

• 2 冷藏条件的连续性和稳定性反映冷链各环节的所有商品都处于最佳冷藏条件。

3 冷库或其它冷藏装置的冷藏空间的堆放密度考虑食品的几何形状、允许堆放高度和堆放方式。

• 4 成本指标要求考虑易腐败食品的各项成本。

• 5 冷藏的最终时间决定冷链各环节冷加工时间。

• 1.1.2 国内冷库发展现状：

•1955年,建造第一座冷库,总容量4万t；

•1978年，建造第一座气调库；

全国现有冷冻冷藏能力已达500 多万t。

•大、中型冷藏库以多层建筑为主，小型冷藏库均为单层建筑。

•土建工程模式占主导地位，部分中小型冷库，特别是小型冷库倾向采用装配式的，其优点是施工周期短，安装调试方便。

•国内冷库存在的问题：

• 1 设备技术落后,管理粗放。

• 2 部分冷库设计不尽规范,存在诸多安全隐患。

• 3 制冷方式落后。多以氨为制冷剂的集中式制冷系统。

• 4 冷却设备能耗大。

• 5 主要采用水冷式冷凝器。

• 6 冷库的隔热材料多采用软木、稻壳、聚苯乙烯等。

•7 自控水平落后。

•8 除霜周期和除霜时间有很大的随意性。

•9 制冷系统维修措施不当。

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1.2 冷库的分类与组成

• 1.2.1 冷库的分类

土建冷库：

主体一般为钢筋混凝土结构或砖混结构，用充填的稻壳等隔热，它的施工时间长。

装配性冷库：

采用在工厂成套预制的彩钢-聚氨酯（或聚苯乙烯）-彩钢的夹心保温板现场拼装而成。

生产性冷库：建在食品原材料产地，用于原材料和成品的冷却、冻结和储存，食品加工企业的组成部分。

分配性冷库：建在消费中心区以保证当地人们的正常食品供应，批发贸易系统的组成部分。

港口冷库：用于储存由海洋冷藏船运输来的食品，并由交通工具转运到其它地方，或者相反。

中转性冷库：用于食品从一种运输工具转载到另一种运输工具的间歇期中的短期储存。

综合性冷库：同时具有多种功能，大城市里的生产性冷库和港口冷库同时也可作分配性冷库使用。

气调库：具有空气成分可控制的库房（如提高CO2的浓度），成为了水果、

蔬菜基地和食品基地等的组成部分。

高温冷库：（-2℃以上）主要用于冷却物的冷藏，

低温冷库：（-15℃以下）主要用于冻结物的冷藏。

1.2.2 冷库的组成（主库）

包括冷却间、冻结间、冷却物冷藏、冻结物冷藏间、冰库以及穿堂、月台和楼（电）梯等。

1 冷却间 冷却畜肉类或果品蔬菜等。

2 冻结间 冻结畜肉类等。

3 制冰间和冰库 库温–4～-10℃ 。

4 原料暂存间 用于贮藏季节性大量到货的商品，或者生产加工中的原料和半成品等。

5 解冻间 对冻结物原料进行加热，使其温度升至0～-2℃，以便于分割加工。

6 包装挑选（整理）间 食品加工和包装一般需要在6～15℃室温的车间内进行。

7 冷却物冷藏间 库温范围为-5～20℃。

8 冻结物冷藏间 库温范围为-18～-35℃。

肉类：-18～-25℃；水产品：-20～-30℃；冰淇淋：-23～-30℃；某些特殊出水产品：-40℃以下。

9 穿堂 冷库货物进出的通道。

10 月台 火车、汽车等装卸货物的台架。

11 楼梯、电梯间 作为货物运输和人员上下用。

附属建筑包括制冷机房、变配电间、电控间、制冰间、包装挑选（整理）间、循环水池等。

1 制冷机房 设有制冷压缩机和机组等。

2 电控室和变、配电间 设有制冷压缩机和辅助动力设备电气起动控制柜，制冷系统的操作控制柜，并可配以模拟图或数据采集系统，以及主、辅机运行操作流程和安全报警系统。

3 其他辅助设施 充电间、发电机房、锅炉房、氨库(存放制冷剂用)、化验室、办公室等。

1.3 冷库的容量确定

• 1.3.1 冷却间、冻结间的生产能力计算

1 设有吊轨的冷加工间的生产能力：

式中：G ——冷却间、冻结间冷加工能力，t ／d ；

l ——吊轨有效总长度，m ；

g ——吊轨单位长度的净载质量，kg ／m ；

n ——每天冷却或冻结的周转次数。

2 设有排管搁架的冷加工间的生产能力：

式中：G ——冷却、冻结间冷加工能力，t/d ；

n/1000g l G ⋅⋅=1000a n g A n G ⨯⋅⋅⋅'=