1、淺談全自動(dòng)化立體化冷庫(kù)的建設(shè)摘要：介紹了浙江地區(qū)某食品公司的8000噸全自動(dòng)化立體冷庫(kù)的建造工程，包含冷庫(kù)區(qū)域劃分、鋼結(jié)構(gòu)、圍護(hù)保溫結(jié)構(gòu)、自動(dòng)化物流系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)等。關(guān)鍵詞：全自動(dòng)化立體冷庫(kù)物流系統(tǒng)制冷系統(tǒng)熱氟融霜一、全自動(dòng)化立體冷庫(kù)概述近幾年，隨著土地在我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中日益緊張，大型冷庫(kù)建設(shè)又開(kāi)始采用高層建筑方案，但傳統(tǒng)依賴人工與電梯搬運(yùn)的多層冷庫(kù)，已無(wú)法滿足冷庫(kù)在食品低溫冷鏈流通體系中所應(yīng)具有的倉(cāng)儲(chǔ)、分揀包裝、物流配送功能。已經(jīng)開(kāi)始借鑒國(guó)外食品流通領(lǐng)域中采用的先進(jìn)的自動(dòng)化立體冷庫(kù)物流技術(shù)。所謂立體自動(dòng)化冷庫(kù)指的是：在采用預(yù)制裝配式隔熱圍護(hù)結(jié)構(gòu)的單層冷庫(kù)內(nèi)設(shè)有輕型鋼制作的多層高位貨架，供存

2、放貨物的托盤(pán)用，托盤(pán)的裝卸依靠巷道式堆垛起重機(jī)，根據(jù)電子圖1:立體自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)示意圖計(jì)算機(jī)的指令在庫(kù)內(nèi)進(jìn)行水平和垂直移動(dòng)，可從指定的貨格中取出或放入貨物托盤(pán)，并用平面輸送帶進(jìn)行貨物進(jìn)出庫(kù)的自動(dòng)化操作。冷庫(kù)的裝有空氣冷卻器，是庫(kù)房上部空間形成低溫空氣層，靠對(duì)流進(jìn)行冷卻，以保持庫(kù)內(nèi)設(shè)定的溫度。（一）立體自動(dòng)化冷庫(kù)的優(yōu)點(diǎn):1、庫(kù)內(nèi)裝卸和堆垛作業(yè)及庫(kù)溫控制，制冷設(shè)備運(yùn)行全部實(shí)行自動(dòng)化，庫(kù)內(nèi)不需要任何操作人員。2、可確保庫(kù)存商品按照“先進(jìn)先出”原則進(jìn)行管理，有利于提高商品貯藏質(zhì)量和減少損耗。3、裝卸作業(yè)迅速，吞吐量大。4、采用計(jì)算機(jī)管理，能隨時(shí)提供庫(kù)存貨物的品名、數(shù)量、貨位和庫(kù)溫履歷、自動(dòng)結(jié)算保管費(fèi)用和開(kāi)

3、票等，提高了管理效率，并大大減少了管理人員。5、由于立體冷庫(kù)進(jìn)出貨無(wú)人進(jìn)出，開(kāi)關(guān)門(mén)為兩重門(mén)設(shè)置，門(mén)的尺寸遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)冷庫(kù)，開(kāi)關(guān)門(mén)動(dòng)作時(shí)間降低到30流右，最大限度地保證了冷庫(kù)溫度的穩(wěn)定性，最可靠地保障冏品品質(zhì)。（二）立體自動(dòng)化冷庫(kù)的缺點(diǎn)及特殊要求：1、初次投資費(fèi)用較大，對(duì)操作管理人員的技術(shù)水平要求較高。但隨著國(guó)外技術(shù)的引進(jìn)吸收，目前我國(guó)大部分低溫物流設(shè)施設(shè)備已實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，降低了造價(jià)。極大的降低了自動(dòng)化立體冷庫(kù)的建設(shè)成本，縮短了建設(shè)周期。2、執(zhí)行裝備如貨架、堆垛機(jī)、穿梭車、輸送機(jī)等設(shè)備都必須適應(yīng)冷態(tài)環(huán)境的特殊要求，避免低溫冷脆，保證冷態(tài)起制動(dòng)和冷態(tài)運(yùn)行的可靠性。3、電器元件在低溫狀態(tài)下的安全、可靠

4、性是至關(guān)重要的，元器件的選用，安裝工藝將直接影響使用效果。二、本工程建設(shè)概況：本工程地址為浙江省。該冷庫(kù)存儲(chǔ)能力為8000噸，貯藏溫度-18C-22C,儲(chǔ)存貨物以速凍水餃、湯圓為主。圖2:庫(kù)體平面布局（一）功能區(qū)域劃分:整座立體化冷庫(kù)系統(tǒng)按其功能共劃分為：進(jìn)貨區(qū)；低溫存儲(chǔ)區(qū)；出貨區(qū);兩個(gè)緩沖區(qū)；裝車區(qū)及立體倉(cāng)庫(kù)監(jiān)控區(qū)。1.進(jìn)貨區(qū)：負(fù)責(zé)進(jìn)庫(kù)貨物的分揀、整理工作。其工藝流程為：進(jìn)貨一一碼盤(pán)一一整理一一捆扎一一入貨信息輸入一一叉車放托盤(pán)一一輸送小車運(yùn)入緩沖區(qū)。(1)碼垛：把貨物放入托盤(pán)中，利用RF手持終端把入庫(kù)的貨物信息錄入系統(tǒng)并把該信息與托盤(pán)捆綁在一起。(2)用叉車把碼完垛的物資放入到立體倉(cāng)庫(kù)入庫(kù)

5、輸送機(jī)上，按下確認(rèn)按鈕，同時(shí)固定條碼閱讀器讀取入庫(kù)托盤(pán)的信息。(3)入庫(kù)口上方的LED電子顯示屏顯示物資的名稱、規(guī)格、數(shù)量及批次等入庫(kù)信息系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)入庫(kù)的托盤(pán)貨物進(jìn)行外形和重量檢測(cè)，合格通行，不合格退出重整。(5) .如外形檢測(cè)合格，則貨物經(jīng)過(guò)鏈條輸送機(jī)、RGV、車和堆垛機(jī)放入立體倉(cāng)庫(kù)中的指定貨位。(6) .計(jì)算機(jī)進(jìn)行過(guò)帳處理。(7) .入庫(kù)作業(yè)完畢。2 .緩沖區(qū)：負(fù)責(zé)連接進(jìn)/出貨區(qū)和低溫存儲(chǔ)區(qū)，為無(wú)人員操作的低溫中間隔離區(qū)域，緩沖區(qū)兩端均為自動(dòng)平移冷庫(kù)門(mén)，當(dāng)貨物進(jìn)出存儲(chǔ)區(qū)時(shí)，兩扇門(mén)始終有一扇保證關(guān)閉，有效地阻隔了外界熱源對(duì)冷庫(kù)的侵襲，減少了熱負(fù)荷及冷庫(kù)內(nèi)庫(kù)溫的波動(dòng)。3 .低溫存儲(chǔ)區(qū)：負(fù)責(zé)速凍

6、產(chǎn)品的低溫貯藏，貨物擺放及進(jìn)出作業(yè)均為計(jì)算機(jī)控制。為無(wú)人員操作區(qū)域。貨物進(jìn)入存儲(chǔ)區(qū)后根據(jù)計(jì)算機(jī)設(shè)定由輸送小車傳送到指定貨架的巷道堆垛機(jī)，并由堆垛機(jī)放置到指定的貨位。如圖所示，共7個(gè)巷道，高為20米。該區(qū)域內(nèi)每個(gè)巷道都配有一臺(tái)堆垛機(jī)，以進(jìn)行對(duì)貨架上的貨物進(jìn)行入出庫(kù)作業(yè)。貨架采用雙貨位橫梁式組合貨架，貨架為14排*28列*9層、其總貨位數(shù)為7056個(gè)。主要用來(lái)存放凍品，西側(cè)入庫(kù)，東側(cè)出庫(kù)的方式，以提高作業(yè)效率和降低作業(yè)成本。此庫(kù)區(qū)的工作溫度為-20度，庫(kù)內(nèi)一端設(shè)置有制冷風(fēng)機(jī)，以達(dá)到低溫的要求。4 .出貨區(qū)：負(fù)責(zé)產(chǎn)品出庫(kù)分配、裝車等工作。(1)倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)收到從ERP系統(tǒng)傳過(guò)來(lái)的出庫(kù)單，或作業(yè)人員直

7、接在倉(cāng)庫(kù)計(jì)算機(jī)上錄入出庫(kù)單定的優(yōu)先原則排隊(duì)等候作業(yè)。(2)計(jì)算機(jī)自動(dòng)生產(chǎn)出庫(kù)任務(wù)，并據(jù)(3)計(jì)算機(jī)把出庫(kù)指令下發(fā)到各對(duì)應(yīng)區(qū)域和設(shè)備。(4)計(jì)算機(jī)據(jù)出庫(kù)指令按一定的原則自動(dòng)指定需出庫(kù)物料的貨位(亦可人工指定),則堆垛機(jī)據(jù)WMS勺指令進(jìn)行出庫(kù)作業(yè)，把指定庫(kù)位的配料送到立體倉(cāng)庫(kù)的庫(kù)端輸送機(jī)上，再經(jīng)RGV小車把貨物分別送到立體倉(cāng)庫(kù)的對(duì)應(yīng)的揀選出庫(kù)口或整盤(pán)出庫(kù)。(5)在出庫(kù)口上方，對(duì)應(yīng)的LED電子顯示屏顯示庫(kù)物料的名稱、規(guī)格、數(shù)量及訂單號(hào)等出庫(kù)信息。(6)作業(yè)人員據(jù)提示送到出庫(kù)暫存區(qū)(7)作業(yè)人員據(jù)出庫(kù)單直接人工或通過(guò)叉車進(jìn)行出庫(kù)作業(yè)，把貨物送到暫存區(qū)(8)計(jì)算機(jī)進(jìn)行過(guò)帳處理5 .裝車區(qū)：為出庫(kù)近裝車保

8、溫門(mén)處區(qū)域。該區(qū)域主要用于出庫(kù)作業(yè)時(shí)貨物的緩存、分揀及配單(配車)的作用。6 .立體倉(cāng)庫(kù)監(jiān)控區(qū)：即微機(jī)室，在出庫(kù)口附近處都設(shè)有監(jiān)控室電腦終端，以進(jìn)行出入庫(kù)的計(jì)算機(jī)操作與設(shè)備監(jiān)控。主要是對(duì)整個(gè)立體倉(cāng)庫(kù)的庫(kù)區(qū)進(jìn)行監(jiān)控和管理的地方。(二)庫(kù)體結(jié)構(gòu)組成及隔熱圍護(hù)：本工程主體框架采用鋼結(jié)構(gòu)，墻體及屋面保溫采用聚氨酯雙面彩鋼保溫板，地面為混凝土澆注，地下為架空通風(fēng)層。主體低溫存儲(chǔ)區(qū)長(zhǎng)度方向跨度達(dá)80米，寬度方向36米，庫(kù)內(nèi)凈高21米，庫(kù)區(qū)內(nèi)為無(wú)柱結(jié)構(gòu)。(三)庫(kù)內(nèi)制冷系統(tǒng)：1 .制冷系統(tǒng)的劃分：本系統(tǒng)依據(jù)蒸發(fā)溫度劃分為2個(gè)系統(tǒng)：(1) -28C-32C系統(tǒng)：負(fù)責(zé)一個(gè)低溫存儲(chǔ)區(qū)制冷負(fù)荷，制冷主機(jī)采用單機(jī)雙級(jí)螺

9、桿變頻壓縮機(jī)組，可依據(jù)庫(kù)內(nèi)溫度及吸氣壓力的變化調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到節(jié)能降低運(yùn)行成本的目的；末端蒸發(fā)器采用落地式高效空氣冷卻器，并制作木質(zhì)風(fēng)道，形成有組織送風(fēng)。可在庫(kù)內(nèi)達(dá)到送風(fēng)均勻，溫度場(chǎng)均勻；冷凝器采用蒸發(fā)式冷凝器本系統(tǒng)制冷劑為氟利昂，采用直接膨脹供液方式，融霜方式為熱氟+水沖霜相結(jié)合。且蒸發(fā)冷循環(huán)水池與沖霜水池可連通過(guò)橋，利用蒸發(fā)冷循環(huán)水的熱度進(jìn)行融霜，也可利用沖霜后的低溫水作為蒸發(fā)冷的循環(huán)水。達(dá)到節(jié)能并提高制冷及融霜效果的目的。如圖4所示。圖4:制冷原理(2) -10C-5c系統(tǒng)：負(fù)責(zé)1個(gè)進(jìn)貨區(qū)及7個(gè)緩沖區(qū)制冷負(fù)荷，制冷主機(jī)采用并聯(lián)活塞壓縮機(jī)組，并配備風(fēng)冷冷凝器。末端采用高效空氣冷卻

10、器，直接冷卻方式。本系統(tǒng)制冷劑為氟利昂，采用直接膨脹供液方式，融霜方式為電融霜。依據(jù)設(shè)定值進(jìn)行定期自動(dòng)融霜?jiǎng)幼鳌? .制冷系統(tǒng)的自動(dòng)控制：(1)系統(tǒng)大量采用電磁閥、吸氣壓力調(diào)節(jié)閥、排氣壓力調(diào)節(jié)閥、溢流閥等自控閥門(mén)，嚴(yán)格的控制了系統(tǒng)的吸、排氣壓力，熱氟融霜壓力，制冷運(yùn)行及融霜運(yùn)行交替時(shí)各部件的動(dòng)作時(shí)間及順序。從而達(dá)到系統(tǒng)的全面自控目的。系統(tǒng)采用PLC控制，依據(jù)庫(kù)內(nèi)溫度傳感器及壓縮機(jī)吸氣壓力傳感器的感應(yīng)信號(hào)對(duì)壓縮機(jī)組的開(kāi)停、壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的變頻調(diào)節(jié)、供液電磁閥的啟閉等做出自動(dòng)控制。并可通過(guò)設(shè)置對(duì)熱氟融霜系統(tǒng)3 .系統(tǒng)的節(jié)能：以前的星-三角啟動(dòng)，電機(jī)的負(fù)擔(dān)非常大，再啟動(dòng)時(shí)需要10分鐘左右的間隔采用變頻器進(jìn)行軟啟動(dòng)，所以不需要間隔，可以快速地重新啟動(dòng)。(2)通過(guò)變頻器的轉(zhuǎn)數(shù)控制，可以無(wú)級(jí)地控制冷凍制冷能力，通過(guò)防止多余的降溫，發(fā)揮較高的節(jié)能性能。綜上所述，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，消費(fèi)觀念在不斷進(jìn)步。我國(guó)要確保食品在加工、儲(chǔ)存、輸送及銷售等流通過(guò)程中保持品質(zhì)，就需要有完善的低溫冷凍冷藏設(shè)施與物流裝備，快速運(yùn)作的物流體