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气调库建造中常见的设计缺陷及优化方案

2025-04-16

以下是气调库建造中常见的设计缺陷及优化方案:

一、围护结构方面

1.缺陷

•隔热性能差

◦表现为库体热量传递快,导致制冷设备能耗增加。这可能是由于隔热材料的厚度不足、质量不佳或者安装存在缝隙等原因造成的。例如,一些气调库使用的聚苯乙烯泡沫板厚度未达到设计要求,在长期使用过程中,外界热量容易传入库内,影响库内温度和气体成分的稳定。

•气密性能不足

◦气调库要求有良好的气密性,以维持库内特定的气体成分。常见的气密缺陷包括墙体与门窗、管道穿墙处密封不好等。如在门窗安装时,密封胶条质量差或者安装不规范,会导致库内外气体交换,使库内氧气、二氧化碳等气体浓度难以维持在设定范围内。

2.优化方案

•隔热性能优化

◦材料选择:选用优质的隔热材料,如聚氨酯泡沫。其导热系数低,隔热效果好。对于大型气调库,聚氨酯泡沫的厚度应根据库体的大小、所在地区的气候条件等因素确定,一般建议厚度在1020厘米之间。

◦安装工艺改进:在隔热材料安装过程中,要确保拼接严密。对于板块式隔热材料,如聚苯乙烯泡沫板,板与板之间应采用专用的粘结剂粘结,并用密封胶密封缝隙。对于聚氨酯泡沫的喷涂施工,要保证喷涂均匀,厚度一致,避免出现空洞或薄弱区域。

•气密性能优化

◦门窗设计:选择气密性能好的专用气调库门窗,其密封结构应采用多道密封设计,如橡胶密封胶条采用迷宫式密封结构。门窗框架与墙体之间的缝隙应采用发泡聚氨酯等密封材料填充,然后再用密封胶密封表面。

◦管道穿墙处理:管道穿过墙体时,应在墙体两侧设置密封套管。套管与管道之间填充密封材料,如石棉绳或密封胶,然后在套管两端再进行密封处理,防止气体泄漏。

二、制冷系统方面

1.缺陷

•制冷量不足或不匹配

◦气调库内货物的制冷需求计算不准确,导致制冷量过小无法满足降温要求,或者制冷量过大造成能源浪费。例如,在设计时没有充分考虑货物的初始温度、货物种类(不同货物的比热容不同)、库体的热负荷(包括围护结构传热、货物散热等)等因素,使得选用的制冷机组制冷量不能恰到好处地满足气调库的运行需求。

•制冷设备布局不合理

◦制冷设备在库内的布局如果不合理,会影响制冷效果的均匀性。如蒸发器安装在库体的某一局部区域,会导致该区域制冷速度快,而其他区域制冷缓慢,从而影响库内温度和气体成分的均匀性。

2.优化方案

•制冷量精准计算与设备选型

◦进行详细的负荷计算,综合考虑货物的种类、数量、初始温度、入库时间、库体的保温性能等因素。可以采用专业的制冷负荷计算软件或者根据经验公式进行计算。在设备选型时,选择制冷量略大于计算值(一般预留10%20%的余量)的制冷机组,并且要根据库内温度分区情况,合理搭配不同制冷量的机组。

•制冷设备布局优化

◦蒸发器应均匀分布在库体内,对于较大的气调库,可以采用多个蒸发器并联的方式,确保库内各个区域的温度均匀性。同时,压缩机和冷凝器的位置也要合理考虑,尽量减少制冷管道的长度,降低制冷剂在管道中的压力损失,提高制冷效率。

三、气体调节系统方面

1.缺陷

•气体成分调节不准确

◦气体分析仪精度不够或者校准不及时,会导致对库内氧气、二氧化碳等气体成分的监测不准确,从而无法精确调节气体成分。另外,气体调节设备(如制氮机、二氧化碳脱除机等)的性能不稳定也会影响气体成分的调节效果。

•气体循环不均匀

◦气调库内气体循环系统设计不合理,如风机数量不足、风道布局不合理等,会导致库内气体不能充分混合,出现局部氧气浓度过高或二氧化碳浓度过高的现象,影响货物的保鲜效果。

2.优化方案

•气体成分调节优化

◦选用高精度的气体分析仪,并建立定期校准制度,确保测量数据的准确性。对于气体调节设备,选择性能稳定、质量可靠的产品,并定期进行维护和检修。同时,可以采用先进的智能控制系统,根据气体分析仪的监测数据自动调节气体调节设备的运行参数,实现精确的气体成分控制。

•气体循环优化

◦根据库体的大小和形状合理确定风机的数量和功率,确保库内空气有足够的循环动力。风道布局应采用合理的网格状或环状结构,使空气能够在库内均匀流动。在风道的设计中,要考虑避免出现死角区域,必要时可以设置导流板来引导气流方向。

四、通风系统方面

1.缺陷

•通风量不足或不均匀

◦通风系统的设计没有充分考虑气调库的容积、货物堆码方式等因素,导致通风量不能满足库内空气质量的要求。同时,通风口的位置和大小不合理,会造成通风不均匀,部分区域空气流通不畅,影响货物的呼吸作用和气体交换。

•与气体调节系统的协同性差

◦通风系统与气体调节系统之间缺乏有效的协调,在进行气体调节时,通风系统可能无法及时补充或排出相应的气体,影响气调库内气体成分的稳定。

2.优化方案

•通风量计算与布局优化

◦根据气调库的容积、货物的呼吸强度等因素准确计算通风量。一般来说,通风量应满足每小时库内空气完全更换若干次(如35次)的要求。通风口的位置应均匀分布在库体的不同高度和位置,通风口的大小要根据通风量和风速要求进行设计。可以采用上下分层通风、左右分区通风等方式,确保库内通风均匀。

•系统协同优化

◦建立通风系统与气体调节系统的联动控制机制。当气体调节系统进行氧气降低或二氧化碳去除操作时,通风系统能够根据气体成分的变化情况,适时调整通风量和通风方向,补充新鲜空气或排出多余的气体,维持气调库内气体成分的稳定。

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