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低溫自動化立體倉庫設計

時間:2016-03-07 20:44作者:蘇州貨架工廠 點擊:
我國地域遼闊,要確保低溫食品在制造,儲存、輸送及銷售等流通過程中保持低溫狀態,以保證食品品質,就需有完善的冷凍、冷藏設施、物流裝備以及快速運作的物流體系。在先進國家,普遍采用以移動式貨架為主導的冷凍、冷藏自動化立體倉庫。在我國,冷凍、冷藏立體倉庫技術成熟,但通過檢索及多個渠道獲得的信息表明,目前我國還沒有一座真正意義上的自動化冷凍、冷藏立體倉庫。也就是說,在低溫環境下,采用自動化控制、運用機械設備自動存取的立體倉庫至今仍為空白。
  冷凍、冷藏立體倉庫是低溫環境下的恒溫庫,要保持溫度的低與恒需要方方面面的設施和技術予以支持。要實現低溫狀態下的自動化控制,實施無人化存取,需要配備適應低溫環境的設施和設備。冷凍、冷藏自動化立體倉庫應滿足以下要求: 
   
  總體要求 
   
  1.整體設施要求 
  低溫庫的土建工程與常溫庫是不一樣的,尤其是配備有軌巷道堆垛機、高層貨架的自動化立體倉庫,庫面地基除要防濕、防凍、地面要設保溫層外,地基還需具備足夠的承載能力,同時還必須考慮由于低溫庫在除霜、除水時產生水流的排放,庫內要有排水通道,排水通道要根據庫內設施位置確定。 
  不同溫域對設施有不同的要求,它涉及到執行設備材料的選用;組合結構的型式;安裝工藝;電氣控制件的選擇、安裝方式等。 
  庫房要保持低溫環境,需高效制冷與保溫,與普通低溫庫相比,還需考慮執行設備表面結霜、結冰的預防與清除。 
  庫內設施在結構上,與普通庫也有差別。需要注意構件溫度應力的預防與消除,防止設施結構的冷橋效應,穿堂的合理配置。 
  對于常溫庫,由于季節交替帶來溫度變化,因而材料產生熱漲冷縮,形成交變應力,導致材料與結構間的疲勞損傷。而低溫庫是低溫環境下的恒溫庫,所以無須考慮溫度應力影響。 
   
  2.執行設備要求 
  執行裝備如堆垛機,輸送機與普通自動化立體倉庫相比,從設計到制造都相對復雜,設備結構必須適應特殊要求,特別是環境達到冷凍溫度時,首先要考慮設備在低溫狀態下如何保持正常運轉。設施庫必須避免采用低溫冷脆性材料。對金屬材料應用規范來講,一般溫域劃分以-30℃為界,低于-30℃要選用低溫性能好的材料。在制造過程中,各種構件需采用適應低溫條件的加工工藝。構件的連接方式、構件的組裝方式也必須適應低溫條件。尤其是電氣控制的可靠性,對自動化立體倉庫的正常運作至關重要。再者運行車輪與導軌打滑的消除,低溫潤滑油的選用也不可忽略。 
   
  3.熱流控制要求 
  當物體內部溫度不均勻時,熱量會自動地從高溫處傳遞到低溫處,它是熱交換的基本規則。其方式有三種:傳導、對流、輻射。冷藏、冷凍庫內熱交換以傳導與對流為主。適當的溫度及濕度.均勻的空氣流速及分布,良好的衛生控制,有利于庫內溫度的均勻.至于溫度系數的高低不會影響設備的正常運作。 
  熱流干擾有多種形式,如貨物的輸入造成熱量的入侵,貨物的呼吸、庫內照明、庫門的開閉,又如出入通道形成熱量的對流,作業熱(如庫內電器運轉熱、工作人員散熱等)的散發,這些都會帶來庫內溫度的變化。要保持良好的低溫環境,在設計結構布局、物流路徑確定時必須考慮有效避免、降低熱流干擾。同時迅速降低物品入庫溫度是很重要的措施,其中制品預冷是重要環節,可有效減少入庫后對庫內溫度的干擾,所以預冷設施的合理配備必不可少。 
  對流是形成溫度干擾最顯著的形式,溫差越大,對流越強,因此阻斷熱流是控制溫度的關鍵。阻擋氣體的流動有多種形式,有些看似簡單的措施,卻起著意想不到的作用,如在通道口掛簾,避免開通時的瞬時對流,是阻斷空氣對流極為經濟有效的方式。 
   
  4.電氣控制要求 
  電器元件在低溫狀態下的安全性、實用性和耐久性是自動化控制的關鍵,也就是說電器元件必須有高可靠度指標。同時安裝的工藝直接影響控制質量,也必須有高可靠度要求。配電柜保溫、防霜、電氣獨立元件的保溫與防凍措施,滑導線運行機構的保溫防霜方式,電刷加熱溫度等均需適宜。 
  有些電器元件無低溫性環境工作性能,需要個體保溫。有些電器元件出現故障后會產生凍結,如何解凍,實施快速維修,恢復功能,將直接影響自動化立體倉庫的正常運行和工作效率,是必須完善解決的問題。 
   
  5.弱化“冷橋”效應 
  在庫內構件與庫體連接部位,電纜的出入通道,應當連續而均勻地覆蓋保溫材料,如果在實際設計和施工中造成“短路”,形成“冷橋”將導致該部位形成熱交換源,致使建筑物的整體保溫性能下降。“冷橋”的存在會造成冷凝現象,構件表面凝結的水滴,會影響建筑中設備以及產品的安全,并導致金屬表面腐蝕,影響建筑物的正常使用。 
   
  設備的維護要求 
   
  在常溫庫,設備維修可以正常進行,但在零下30℃甚至零下60℃的倉庫里,即使配備防寒服,維修人員也只能工作半個小時最多一個小時。因此維修的快捷是必須考慮的因素,這就要求機械結構合理,具備快速更換、快速拆卸性能。同時,要考慮配備方便維修的輔助設施與工位器具。必要時,要具備實施快速出庫的方式與泊位。 
   
  總體規劃階段注意的問題 
   
  1.在方案規劃階段.要與客戶進行全面的溝通。對不同的商品特性要有非常深入的了解,對制品公司的企業管理系統也要有充分的了解,同時應該讓制品公司對物流系統集成商所做的每一步都理解認可。因為建設冷庫是不允許失敗的,冷庫一旦建設失敗就是廢庫,無法挽救。 
  2.結合我國國情,適應國內市場需求,在規劃和設計低溫物流系統時還應注意以下幾點: 
  a.在規劃準備階段,應分析上游供應商、下游顧客特性,確定中間節點的設施配備。 
  b.系統規劃包括對物流路線、流動頻率、設施規模進行設計.要形成快捷合理的儲存物流供應鏈。 
  c.因為不同制品、不同企業具有不同的特點,設計要滿足個性化要求。 
  d.對技術經濟性指標,應結合企業經濟實力、物流水平要求,選擇相應的規模與自動化程度。
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