集裝箱冷庫選型、設(shè)計和應(yīng)用要點

樊國峰 姜滌清

近年來，新冠肺炎疫情的持續(xù)蔓延對全球供應(yīng)鏈造成嚴(yán)重沖擊，導(dǎo)致生活必需品供給短缺問題時有發(fā)生。為了滿足緊急狀態(tài)下食品和藥品等冷藏冷凍類生活必需品的供給保障需求，有必要配備冷庫。傳統(tǒng)冷庫一般為不可移動的建筑物，需要現(xiàn)場施工和安裝，難以快速響應(yīng)物資保障需求。與傳統(tǒng)冷庫相比，集裝箱冷庫具有可移動性，無須現(xiàn)場施工和安裝，只要有合適的放置區(qū)域和電源即可投入使用，在快速響應(yīng)物資保障需求方面具有顯著優(yōu)勢。本文闡述集裝箱冷庫選型、設(shè)計和應(yīng)用要點，以期為集裝箱冷庫推廣應(yīng)用提供參考。

1 集裝箱冷庫選型要點

集裝箱冷庫在規(guī)格尺寸方面一般參照集裝箱標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，常用規(guī)格有10英尺、20英尺和40英尺。集裝箱冷庫按組合形式可分為單體式集裝箱冷庫和組合式集裝箱冷庫，按功能可分為普通集裝箱冷庫和速凍集裝箱冷庫。

1.1 單體式集裝箱冷庫和組合式集裝箱冷庫

（1）單體式集裝箱冷庫 單體式集裝箱冷庫常用于儲存數(shù)量不多的物品，一般根據(jù)儲存需求選型并配置2～3個，分別儲存冷凍和冷藏物品。

（2）組合式集裝箱冷庫 組合式集裝箱冷庫常用于儲存數(shù)量較多的物品。與單體式集裝箱冷庫相比，組合式集裝箱冷庫具有以下優(yōu)勢：第一，組合式集裝箱冷庫可以根據(jù)儲存需求和場地情況選擇單層組合或多層組合，容積較大且配置靈活;第二，組合式集裝箱冷庫可以根據(jù)實際需要配置適量冷機(jī)，即使配置全套冷機(jī)也可以根據(jù)實際需要僅啟動部分冷機(jī)，從而有效降低能耗;第三，組合式集裝箱冷庫中間箱體無須設(shè)置側(cè)板，從而既能節(jié)約原材料，又能增加內(nèi)部空間。

1.2 普通集裝箱冷庫和速凍集裝箱冷庫

（1）普通集裝箱冷庫 普通集裝箱冷庫主要用于儲存已達(dá)到儲存溫度的冷凍和冷藏物品。為了確保物品品質(zhì)和特性不發(fā)生變化，常溫物品必須經(jīng)過速凍處理達(dá)到儲存溫度后才能儲存于普通集裝箱冷庫。

（2）速凍集裝箱冷庫 速凍集裝箱冷庫主要用于將常溫物品快速制冷至儲存溫度，以有效減少細(xì)胞水分外析，并抑制微生物增長，從而保持物品品質(zhì)和特性。通常情況下，10英尺速凍集裝箱冷庫配置1臺冷機(jī)，20英尺速凍集裝箱冷庫配置2臺冷機(jī)（見圖1（a）），40英尺速凍集裝箱冷庫配置5臺冷機(jī)（見圖1（b））。實際應(yīng)用中可根據(jù)儲存物品數(shù)量選擇合適規(guī)格的速凍集裝箱冷庫。

2 集裝箱冷庫設(shè)計要點

2.1 常規(guī)設(shè)計

2.1.1 地板

冷藏集裝箱通常采用T型地板，主要原因是：第一，T型地板溝槽可以形成冷媒運行通道;第二，T型地板溝槽能夠避免箱內(nèi)少量積液浸濕物品;第三，T型地板具有一定強(qiáng)度，便于叉車作業(yè)。與冷藏集裝箱不同的是，集裝箱冷庫受使用環(huán)境的限制，通常采用手動或電動小車作業(yè)，而T型地板可能會導(dǎo)致小車車輪陷入地板溝槽，影響小車正常運行;因此，可將集裝箱冷庫地板設(shè)計為帶有防滑凸點的平地板，以便小車運行和人員行走。由于平地板無法形成冷媒運行通道，集裝箱冷庫內(nèi)的物品必須放置在托盤或貨架上，以便為冷媒運行提供必要空間。此外，將物品放置在托盤或貨架上可以避免物品因與地板直接接觸而變質(zhì)。

2.1.2 側(cè)板

集裝箱冷庫一般僅用于儲存而非運輸，物品傾倒對側(cè)板的沖擊沒有運輸狀態(tài)下那么嚴(yán)重;因此，與冷藏集裝箱相比，集裝箱冷庫側(cè)板設(shè)計強(qiáng)度可以適當(dāng)降低。需要注意的是：如果集裝箱冷庫采用貨架放置物品，貨架的支撐點應(yīng)當(dāng)具有足夠的強(qiáng)度以承受集中載荷。

2.1.3 冷庫門

（1）操作簡單便捷。集裝箱冷庫門需要頻繁開啟和關(guān)閉，為了便于人員操作，一般將其設(shè)計為左右對開門。

（2）減少冷媒泄漏。冷庫門頻繁開啟容易造成冷媒泄漏，為了減少冷媒泄漏，可采取以下設(shè)計措施：第一，將冷庫門設(shè)計為大門加小門的雙門結(jié)構(gòu)，使用時可根據(jù)實際需要單獨開啟大門或小門或同時開啟雙門;第二，在冷庫內(nèi)部近門處設(shè)置由防水布、塑料或帶有保溫層的材料制成的門簾;第三，在冷庫門外上方設(shè)置風(fēng)幕機(jī)，阻斷冷媒外泄流動。

（3）確保人員安全。容積較大的集裝箱冷庫（特別是組合式集裝箱冷庫）內(nèi)部空間較大，為了防止人員被誤關(guān)在冷庫內(nèi)，可采取以下設(shè)計措施：第一，將冷庫門設(shè)計為即使在鎖閉狀態(tài)下也可從冷庫內(nèi)部直接開啟;第二，設(shè)置從冷庫內(nèi)部控制開關(guān)的應(yīng)急逃生門;第三，在冷庫外部的顯著位置安裝聲光報警器，并將聲光報警器開關(guān)設(shè)置在冷庫內(nèi)部。

2.1.4 斜坡裝置

為了方便小車進(jìn)出冷庫，在冷庫門入口處設(shè)置斜坡裝置。斜坡裝置設(shè)計需要注意以下兩點：第一，斜坡裝置應(yīng)當(dāng)與冷庫門的密封形式相適應(yīng)，避免在使用過程中影響冷庫門開啟和關(guān)閉;第二，斜坡裝置的設(shè)計強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)滿足使用要求。

2.2 特殊設(shè)計

2.2.1 組合式集裝箱冷庫

（1）冷庫門 為了減少門端冷媒泄漏，可采取以下設(shè)計措施：第一，控制冷庫門數(shù)量，僅在部分箱體上設(shè)置冷庫門;第二，在冷庫內(nèi)部近門處設(shè)置門簾和過渡空間。

（2）拼接縫 拼接縫的長度和拼接質(zhì)量直接影響冷庫的保溫能力。拼接縫變形不僅可能破壞拼接處的保溫材料，而且會增加冷媒泄漏隱患。地板和頂板的拼接縫尤其需要注意，主要原因是：第一，地板和頂板的拼接縫較長，對拼接裝配的要求較高;第二，托盤、貨架和小車在使用過程中均可能導(dǎo)致地板變形，造成相鄰箱體底部拼接縫兩側(cè)發(fā)生不等距變形;第三，無側(cè)板和側(cè)柱支撐的上側(cè)梁受積雪和冰凍影響可能發(fā)生變形，導(dǎo)致頂板拼接縫變形。為了盡可能減少拼接縫變形，設(shè)計時應(yīng)當(dāng)確保拼接縫兩側(cè)的梁有足夠強(qiáng)度。

（3）頂部結(jié)構(gòu) 冷庫頂部主要面臨以下問題：第一，降雨造成頂部積水;第二，積雪和冰凍達(dá)到一定厚度后使頂板受壓，可能造成頂板變形，尤其頂板拼接縫兩側(cè)不等距變形可能導(dǎo)致冷媒泄漏。針對上述問題，可采取以下設(shè)計措施：第一，在冷庫頂部設(shè)置排水溝槽，從而減少頂部積水;第二，確保頂板的設(shè)計強(qiáng)度滿足使用要求，以減少頂板變形;第三，在原有頂部的基礎(chǔ)上增設(shè)人字頂，從而減少頂部積水、積雪和熱傳遞。

2.2.2 速凍集裝箱冷庫

速凍集裝箱冷庫主要用于將常溫物品快速制冷至儲存溫度，從而在冷凍或冷藏儲存前盡可能保持物品品質(zhì)和特性，達(dá)到無損儲存的目的。速凍集裝箱冷庫設(shè)計需要注意以下三點：第一，配置多臺冷機(jī)，并放置在側(cè)板上;第二，兩端均設(shè)置冷庫門，從而提高物品進(jìn)出冷庫的便利性，減少冷媒泄漏;第三，速凍物品四周預(yù)留冷媒運行空間，確保冷媒充足且分布均勻，從而使物品由外至內(nèi)幾乎同時降至儲存溫度。

3 集裝箱冷庫應(yīng)用要點

（1）集裝箱冷庫為冷凍和冷藏物品的儲存設(shè)備，一般不作為運輸設(shè)備使用。

（2）根據(jù)儲存物品的種類和數(shù)量以及儲存物品是否已經(jīng)過預(yù)冷處理等實際情況選擇集裝箱冷庫的類型、規(guī)格和數(shù)量。

（3）集裝箱冷庫應(yīng)當(dāng)放置在堅實平整的地面上，經(jīng)檢查調(diào)試一切正常后才能投入使用。

（4）集裝箱冷庫作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)具備相應(yīng)資質(zhì)和操作經(jīng)驗，操作前認(rèn)真閱讀操作指導(dǎo)手冊，了解操作規(guī)程和注意事項。

（5）集裝箱冷庫的溫控范圍較大，可根據(jù)儲存物品的具體要求設(shè)置溫度。

（6）溫度要求不同的物品以及存在串味等相互干擾情況的物品應(yīng)當(dāng)分別儲存于不同的冷庫內(nèi)。

（7）單體式集裝箱冷庫內(nèi)的物品放置應(yīng)當(dāng)為冷媒循環(huán)留有足夠空間，并且避免物品與地板直接接觸，防止地板積水或結(jié)冰影響物品品質(zhì)和特性。

（編輯：張敏 收稿日期：2022-05-07）