冷链物流 课件 第四章 冷链物流设施与运输装备

冷链物流设施与运输装备总总结结1冷链物流的主要环节2冷链物流的主要设备与设施3冷库的设计、分类及特点4冷链运输装备技术要求及分类5冷链运输装备结构与节能目录|CONTENT总总结结1.冷链物流的主要环节1.1冷藏加工

食品的低温加工处理：降低食品温度，并维持低温状态，抑制微生物生长繁殖和酶反应，以满足贮藏、运输和货架期要求的食品加工和保藏方法。

按照所使用的温度，可将低温加工分为冷却(cooling)和冷冻(freezing)。冷却：将食品的温度逐步降低到接近食品的冰点，但食品内的水分尚未结冰的过程．称为食品的冷却。冷却目的：延长食品保藏期限，抑制微生物活动和繁殖，降低酶的活性，减弱果蔬呼吸作用，保持食品新鲜度，使肉类进一步成熟。冷冻：将食品中的水分部分或全部转变成冰的过程。食品冻结原理：食品温度降到冻结点以下，微生物无法进行生命活动，生物化学反应速度减慢。1.2控温储藏

包括食品的冷藏和冻藏，也包括果蔬的气调贮藏。主要涉及各类冷藏库、冷藏柜、冻结柜及家用冰箱等。

冷藏（Refrigerate）是食品保藏的一种方法，针对于果蔬，主要是使它们的生命代谢过程尽量延缓，保持其新鲜度。一般冷藏温度为-1℃～8℃，采用此温度贮藏的冷库常被称为高温冷库。通过降低生化反应速率和微生物导致的变化的速率，冷藏可以延长新鲜食品和加工制品的货架寿命。对大多数食品来说，冷藏并不像罐藏、脱水或者冻藏那样能阻止食品腐败变质，而只是能减缓食品的变质速度，因此实际上是一种效果比较弱的保藏技术。但是，并不是所有的食品在冷藏条件下都能延长货架寿命，比如有些热带和亚热带水果及部分蔬菜如果在它们的冰点以上3～10℃内储藏，会发生冷害，而面包在低温下老化速度加快。

食品冻藏，就是采用缓冻或速冻方法先将食品冻结，而后再在能保持食品冻结状态的温度下贮藏的保藏方法。常用的贮藏温度为-12～-23℃，而以-18℃为最适用。贮藏冻藏食品的冷库常称之为低温冷库或冻库。冻藏适用于长期贮藏，短的可达数日，长的可以年计。食品冻藏是将食品冻结并在此状态下储藏的方法。食晶冻结可使食品中大部分甚至全部水分形成冰晶体，从而减少游离水，使微生物的生长受到抑制，适当的低温和冻结速度还会促使微生物死亡；酶的活力在低温和失去反应介质的作用下同样被大大降低：脂肪酸败、维生素分解等作用在冻藏时也会减缓。冻藏能够延缓食品的腐败，而不能完全终止腐败。1.3冷藏运输及配送

冷藏运输是指运用冷藏、保温、通风等方法，快速、优质运送易腐货物的运输。冷藏车、冷藏船和冷藏集装箱是进行冷藏运输的主要工具。中国土地辽阔，气候差别大，易腐货物种类繁多，平均运输里程长，因此冷藏运输组织工作复杂，冷藏运输成本高。1.4冷藏销售

冷藏销售包括了各种冷链食品进入批发零售环节的冷冻储藏和销售，它由生产厂家、批发商和零售商共同完成。随着大中城市各类连锁超市的快速发展，各种连锁超市正在成为冷链食品的主要销售渠道，在这些零售终端中，大量使用了冷藏、冷冻陈列柜和储藏库，它们成为完整的食品冷链中创造最终利润不可或缺的重要环节。总总结结2.冷链物流的主要设备和设施2.1冷库

冷库，是制冷设备的一种。冷库是指用人工手段，创造与室外温度或湿度不同的环境，也是对食品、液体、化工、医药、疫苗、科学试验等物品的恒温恒湿贮藏设备。冷库通常位于运输港口或原产地附近。冷库与冰箱相比较，制冷面积更大，且有共同的制冷原理。2.2冷藏车

冷藏车是指用来维持冷冻或保鲜的货物温度的封闭式厢式运输车，冷藏车是装有制冷机组的制冷装置和聚氨酯隔热厢的冷藏专用运输汽车，冷藏车可以按生产厂家、底盘承载能力、车厢型式来分类。2.3冷柜

优质的冷柜全部蒸发管都采用优质铜盘管并处理成宽面异形。不锈钢板表面光洁好，整板厚薄均匀，采用适当的厚度既保证使用寿命长久，又使冷柜外观平整结实。铜管比铝管或复合管的传冷效果好，耐腐蚀性更好，优质铜盘管具有管内洁净度高，管接头少的优点，可有效防止制冷系统内漏或堵塞的故障。将圆形管处理成矩形，使蒸发管与传冷的内胆接触由点接触变成面接触，扩大了传递面积，能加快制冷速度。2.4冷藏包

冷藏包主要材料为工程塑料（PP、LLDPE）环保材料，保温层为无氟聚氨脂，配合冰排使用，保温效果；根据保温层厚度的不同可达到24-120小时；密度高、保冷性极强、轻便、质地不软不硬、无毒，被称为环境专用材料。总总结结3.冷库的设计、分类及特点3.1冷库设计的目标

根据《冷库设计标准》第1.0.3条规定：“冷库设计应做到安全可靠、节约能源、环境友好、经济合理、先进适用。”相较于原规范，《标准》更加注重对生命财产的尊重以及对能源消耗的控制，设计工作的重点也应当有所转移，由注重经济效益转向经济效益、社会效益和生态效益兼顾，这也是本次《标准》的主要修订内容之一。3.2冷库设计内容

装配式冷库的保温隔热设计分为内保温结构设计和外保温结构设计这两种。其中,外保温结构中的围护结构可以直接采用复合保温夹芯板,同时库房的钢柱、钢屋架等结构主体需要放置在保温隔热层内侧；内保温结构主体采用轻钢结构,外墙和屋顶外围护结构均采用轻质夹芯板材（外侧单面金属板）,内隔热采用成品复合双面夹芯保温板。与此同时,外围护结构和内保温结构之间还需要设置空气层。保温隔热设计3.2冷库设计内容

防潮隔汽设计

冷库最鲜明的特点是冷库内外存在水蒸气分压力差时,水蒸气就会从分压力高的一侧向分压力低的一侧渗透扩散。此时,水蒸气很有可能会渗入隔热保温层内部,导致其含水率超出正常标准,隔热保温性能降低,进而对库内储存货物的品质造成不利影响。为了避免此类问题的发生,同时节约制冷系统的运行成本,冷库设计人员应当设置防潮隔汽层。制冷系统设计

冷库设计人员可根据冷库类型、建设地点、使用性质等因素合理选择制冷系统。较为常用的制冷系统有氨直接蒸发式制冷系统（氨制冷系统）、以氟利昂为制冷剂的直接蒸发式制冷系统（氟利昂制冷系统）、以二氧化碳为制冷剂的亚临界蒸汽压缩式制冷系统、以二氧化碳为制冷剂的复叠制冷系统等。3.2冷库设计内容

消防系统设计

为了满足现代大型冷链物流冷库的建设要求,《标准》对冷库中宜设置火灾自动报警系统的场所做出了规定,例如建筑面积大于1500m2且高度大于24m的单层高架冷库的库房和设在地下或半地下室的库房宜设置火灾自动报警系统。对于有分拣、配货功能的穿堂或封闭站台,由于其面积相对较大,人员较多,也可设置火灾自动报警系统。冷冻地坪防冻设计

低温冷库的特殊性,冷藏间、冻结间和冷却间与土层之间会存在一定的温差,因此冷库设计人员通常会在冷库地面敷设保温层,以阻碍冷量的传递。冷量的传递是指地坪下的土层在达到冰冻点时会出现冻胀现象,地面冻胀不仅会破坏保温结构的性能,严重时还会破坏地基及主体结构,影响库房的安全。所以,低温冷库的地面防冻胀设计至关重要。3.3冷库的分类

土建冷库是国内应用最为广泛的冷库结构形式。一般情况下,单层土建冷库常用作原料生产企业的生产性冷库,多层土建冷库多用作批发交易市场、国家储备库的物流冷库。传统多层土建冷库通常为3层～6层的钢筋混凝土框架结构建筑,层高为4.5m～6.0m,其通过货运电梯和疏散楼梯与地面相连接。土建冷库按结构分类3.3冷库的分类

装配式冷库一般选用金属单板作为围护结构,并选用轻质复合保温夹芯板作为隔热保温材料、防潮隔汽材料。此类冷库的主要结构均可在材料生产单位提前预制。施工时,施工人员只需要将加工好的钢结构材料、隔热保温板等通过专用连接件与现场土建基础相连接,即可完成搭建。装配式冷库的安装周期短,施工流程简单便捷,库房高度和层高均可根据市场需求进行灵活调整,因此在国家大力提倡节能减碳的大环境下备受推崇。装配式冷库按结构分类3.3冷库的分类

1自动生产性冷库主要建在产品产地附近，货源较集中的地区和渔业基地，通常是作为鱼类加工厂，肉类加工厂、禽蛋加工厂等。这类冷库配有相应的屠宰车间、整理间等，食品在此冷加工后经过短期储存即运往销售地区，直接出口或运至分配性冷库作长期储藏。2分配性冷库主要建在大中城市，人口较多的工矿区和水陆交通枢纽，专门储藏经过冷加工的食品，以供调节淡旺季节、提供外贸出口和作长期储备之用。特点是冷藏容量大并考虑多品种食品的储藏，冻结能力比较小，仅用长距离冻结食品在运输过程中软化部分的再冻结和当地小批量生鲜食品的冻结。3零售性冷库这类冷酷一般建在工矿企业或城市大型副食品店、菜场内，供临时储存零售食品用，其特点是库容量小、储存期短，其库温随使用要求不同。按使用性质分类3.3冷库的分类

1大型冷库冷藏容量在10000t以上，生产性冷库的冻结能力在120-160t/d范围内，分配性冷库在40-80t/d范围内。2中型冷库冷藏容量在10000-1000t之间，生产性冷库的冻结能力在40-120t/d范围内，分配性冷库在20-60t/d范围内。3小型冷库冷藏容量在1000t以下，生产性冷库的冻结能力在20-40t/d范围内，分配性冷库在20t/d以下。按规模大小分类3.3冷库的特点

具有较好的保温效果，能够降低能耗和运营成本。自动化控制系统可以实现对制冷设备和空间温度的精确控制。2恒定的低温环境，可以有效延长商品贮存期限。可以根据不同的商品要求设置不同温度区域。1具有良好的安全性能，避免可能的渗漏和火灾等意外情况。4具有良好的空气循环和排气系统，保证空气洁净。3总总结结4.冷链运输装备技术要求及分类冷链运输装备技术要求

1.应具有良好的制冷、通风及必要的加热设备，以保证食品运输条件。2.运输冷冻、冷却食品的车、箱体应具有良好的隔热性能，以减少外界环境的干扰。3.冷链运输的车、船、箱等，应具有一定的通风换气设备，并配备一定的装卸器具，以实现合理装卸，保证良

好的储运环境。4.冷链运输设备应配有可靠、准确且方便操作的检测、监视、记录设备，并进行故障预报和事故报警。5.冷链运输设备应具有承重大、有效容积大、自重小、良好的适用性的特点。4.1陆路运输

（1）铁路冷藏车具有运输量大，速度快的特点。（2）良好的铁路冷藏车应具有良好的隔热性能，并设有制冷、通风和加热装置。铁路冷藏车还可以分为：加冰冷藏车、机械冷藏车、冷冻板式冷藏车、无冷源保温车、液氮和干冰冷藏车。铁路冷藏车4.1.1铁路冷藏车4.1陆路运输

4.1.1.1铁路冷冻板冷藏车（1）冷冻板冷藏车是在隔热车体内安装冷冻板。（2）冷冻板内充注一定量的低温共晶溶液，当共晶溶液充冷冻结后，即贮存冷量。（3）冷冻板装在车顶或车墙壁。（4）充冷时可以地面充冷，也可以自带制冷机充冷。（5）低温共晶溶液可以在冷冻板内反复冻结、融化循环使用。4.1.1.2铁路液氮冷藏车（1）液氮冷藏车是在具有隔热车体的冷藏车上，装设液氮贮罐，利用罐中的液氮通过喷淋装置喷射出来，突变到常温常压状态，并气化吸热，造成对周围环境的降温；（2）液氮冷藏车兼有制冷和气调的作用，能较好地保持易腐食品的品质，在国外已有较大的发展，我国也已开始研制。4.1.2公路冷藏汽车

（1）公路冷藏汽车具有使用灵活，建造投资少，操作管理与调度方便的特点。（2）既可以单独进行易腐食品的短途运输，也可以配合铁路冷藏车、水路冷藏船进行短途转运。公路冷藏汽车可以按制冷装置的制冷方式分类为：机械冷藏汽车、冷冻板冷藏汽车、液氮冷藏汽车、干冰冷藏汽车、冰冷冷藏汽车等，其中机械冷藏汽车是冷藏汽车中的主型车。

公路冷藏汽车4.2水路运输

冷藏货舱按冷却方式分有两种：直接冷却和间接冷却。直接冷却：制冷剂在冷却盘管内并直接吸收冷藏舱内的热量。间接冷却：制冷剂在盐水冷却器内先冷却载冷剂（盐水），然后通过载冷剂实现冷藏舱的降温（冷冻板）。冷藏船4.3航空运输

（1）运输速度快，航空运输是所有运输方式中速度最快的一种，但是运量小，运价高。（2）航空冷藏运输是通过装载冷藏集装箱进行的，既可以减少起重装卸的困难，又可以提高机舱的利用率；对空运的前后衔接都带来方便。（3）由于飞机上动力电源困难、制冷能力有限，不能向冷藏集装箱提供电源或冷源，因此空运集装箱的冷却方式一般是采用液氮和干冰。

飞机总总结结5.冷链运输装备与节能铁路机械冷藏车结构

（1）铁路机械冷藏车一般以车组出现，以国产B19型五节式机械冷藏车为例，其由一节发电乘务车和四节货物车组成，发电乘务车连挂在车组中间，其后为两节货物车，形成二加一加二的形式各货物车还可以任意换位以及调头连接。（2）每节货物车设有两套相同的制冷加热机组，两套机组互相独立，并且设置在车辆两端的上部，每套制冷加热机组主要由制冷压缩冷凝机组、蒸发器与电加热器、循环风机组及配电柜三部分组成，它们组装在同一机架上，便于修造时的整体吊装。由于蒸发器、电加热器和循环风机置于货物间内，而压缩冷凝机组和配电柜放置在车外，为保证车端的隔热性能，在端墙的开口处作了隔热密封处理，即采用填装的聚苯硬质泡沫塑料的玻璃钢柜，玻璃钢柜框外还设有两道橡胶密封条。（3）发电乘务车长20m，车上有机器间、配电间、工作室及生活间等。机器间内装有两台各自为64kW的柴油发电机组，向四节货物车供电，机器间内还装有一台5kW的小型柴油发电机组，供生活照明用电。配电间设总配电柜与生活配电柜各一台。工作室与生活间中，工作和生活所需的物品应俱全。公路机械冷藏车结构

冷藏车是基于车辆底盘上安装冷藏保温箱体，加装制冷机组，来实现冷藏冷冻运输的车辆。所以冷藏车是有多种款式和型号的车辆，大体上冷藏车分为面包款式、厢式和半挂三种类型。冷藏车的构造是由汽车底盘的行走部分，与隔热保温厢体(一般由龙骨骨架、聚氨酷保温材料、玻璃钢/不锈钢等组成)，制冷机组，车厢内温度记录仪等部件组成，对于特殊要求的车辆，如肉钩车可加装铝合金肉钩导轨、拦腰、通风槽等选装件，医药运输车可加装温湿度记录仪，四面通风槽等选装件。水路冷藏船结构

总体结构与普通船只类似，但不同的是一些材料的使用与或技术使用。冷藏船的技术含量主要在船体钢板上。船体钢板必须是专用的，而且还需要能耐低温。货舱保温处理能够满足防水、防湿等要求。其次是冷冻技术，在国内建造冷藏船的关键技术在于冷冻，尤其是制冷剂的技术。冷藏船普遍使用的氟里昂（HCFC-22），由于对臭氧层的耗损作用和较高的温室效应值，因此，新建造的冷藏运输必须使用新的替代制冷剂。冷链运输节能

1.漏热量的影响

在最初选择时，应采用隔热性能较好的材料及设备，注意使用过程的维护，及时维修，以达到保证装备隔热性能的作用。冷链运输节能

2.漏气量的影响

在冷链运输过程中，若运输货物状态确定，运输装备渗风能耗则主要取决于装备内外温度和装备的渗透漏气量，运输装备的内外温差则主要由外部环境条件所决定。一：发泡工艺；二：门封；三：门帘。冷链运输节能

3.田间热与呼吸热影响

为控制货物周围气体成分，对于某些呼吸作用较强的水果、蔬菜，出于品质考虑，在运输过程必须强制通风；在冷链运输开始之前通过预冷措施将货温降到适宜的区间（据统计，运输同样的货物，预冷和未预冷的单位能耗相差50%）。冷链运输节能

4.其他因素与方案

车内温度较容易受到外界影响，因此大门空气幕的设立较为必要，空气幕又称为风帘机、风闸，在冷链运输装备车门处安置风幕设备能改善车内温度分布，节约能源。

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