CN111155802A - 一种基于网架结构的高架立体冷库 - Google Patents

一种基于网架结构的高架立体冷库 Download PDF

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赵辉
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董学军
习正闯
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Abstract

本发明涉及一种基于网架结构的高架立体冷库，包括筏板基础、保温结构和承重立柱，所述冷库的六面体设置有保温结构，所述承重立柱固定在所述筏板基础上，所述承重立柱包括多个依次连接的网架单元，所述网架单元包括连接件和将连接件连接的连杆，由多个网架单元依次连接之后构成冷库的承重立柱。其有益效果是：本发明冷库的承重立柱是由多个网架单元组成的空间体系，具有空间受力体系整体性好、刚度大、抗震性能好、装配精度高、组装方便、建造成本低等优点。本发明的网架单元预先通过工厂精准制作，按设计图纸现场拼装并固定，施工环节单一，大大降低了施工管理及质量控制难度。

Description

一种基于网架结构的高架立体冷库
技术领域
本发明涉及冷库领域，特别涉及一种基于网架结构的高架立体冷库。
背景技术
近年来，随着我国冷饮市场、冷鲜肉市场、肉类延伸品市场、水产品市场、水果蔬菜市场的不断扩大，人们对这些易腐食品消费量的快速增长，将促进冷库需求量的进一步增长。冷库的容量也要求越来越大，其形式也逐渐由多层土建库向高架立体冷库发展。
现有高架立体冷库，采用钢架结构设计，其承重立柱均采用桁架结构，因此，承重立柱采用大型的H型钢或者方钢，H型钢与货架长方形货位相比不规则，占地面积大，必定会造成库内部分空间无法使用，浪费空间严重，降低土地使用率；采用方钢的缺点是焊接量太大。桁架结构的立柱还具有以下缺陷：1、桁架结构的立柱不方便组装，用钢量大，焊接量大，费时费力，装配精度不高，人工成本高。2、桁架结构用于建设超大型冷库时，要求更大的吊装设备，在下部混凝土结构的承载能力有限，而且起重机械没有停机位置的不利条件下，难以施工；3、为了吊装大型的H型钢需要在筏板基础上设置包柱脚，需要更深的预埋基础，再设置安装台，破坏了筏板基础的平整性和完整性，施工难度大；4、桁架结构的承重立柱需要更大的占地面积，占去很多冷库空间，容积率变小。
为此，研究设计一种高架立体冷库的新型承重立柱结构，是本发明的创研动机。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种容易组装、建造成本低、能够增加冷库空间、保温性好的一种基于网架结构的高架立体冷库。
本发明提供的一种基于网架结构的高架立体冷库，其技术方案为：
一种基于网架结构的高架立体冷库，包括筏板基础、保温结构和承重立柱，所述冷库的六面体设置有保温结构，所述承重立柱固定在所述筏板基础上，所述承重立柱包括多个依次连接的网架单元，所述网架单元包括连接件和将连接件连接的连杆，由多个网架单元依次连接之后构成冷库的承重立柱。
优选地，所述网架单元是由带螺纹的钢球与条形钢材连接后构成的螺栓球网架单元。
优选地，所述连接件上设置有螺纹孔，通过螺栓连接不同的网架单元的连接件；所述连接件与所述连杆通过螺纹连接或者焊接。
优选地，所述冷库包括横梁，所述横梁设置在所述冷库的顶部，所述横梁与所述承重立柱连接；所述横梁包括多个相互连接的网架单元，所述网架单元包括连接件和将连接件连接的连杆，由多个网架单元依次连接之后构成冷库的横梁。
优选地，蒸发器均匀地布置在水平横梁内或均匀地布置在紧邻水平横梁的下部空间内。
优选地，冷库底部的保温结构为聚苯乙烯保温板；冷库顶部及四周的保温结构为聚氨酯保温板，冷库顶部的聚氨酯保温板和冷库四周的聚氨酯保温板连续设置，冷库四周的保温板与冷库底部的保温板之间的连接处设置有聚氨酯发泡胶。
优选地，所述承重立柱分别与筏板基础、横梁连接构成整体结构；冷库内的承重立柱和横梁作为结构件承载着建筑负荷，货架在竖向方向仅承载货物的荷载，在水平方向，将承重立柱、货架和库板连接成整体，形成库架一体结构；
所述货物进出通道上设置有双道互锁门，双道互锁门是上下卷帘门结构或者左右对称的推拉门结构。
优选地，所述冷库的制冷系统是二氧化碳制冷系统，包括依次连接的压缩机、冷凝器、储液器和蒸发器，压缩机与冷凝器之间设置有文丘里管，文丘里管的喉道接口与储液器连接；储液器与冷凝器之间设置有压差阀，冷凝器中流出的二氧化碳气液混合物经过压差阀进入储液器中。
优选地，所述冷库的四周设置有库板结构，包括库板、龙骨、竖向檩条和连接滑片，所述库板内设置有与库板连接的龙骨，所述库板的一侧还设置有连接滑片，所述连接滑片通过固定件与所述龙骨连接，所述库板横向安装在竖向檩条上，通过所述连接滑片与所述竖向檩条连接。
优选地，所述库板的上下两面为相互配合的凹凸结构，多块库板组装之后相互啮合，所述连接滑片与所述竖向檩条连接之后具有微调空间。
本发明的实施包括以下技术效果：
本发明冷库的承重立柱是由多个网架单元组成的空间体系，具有空间受力体系整体性好、刚度大、抗震性能好、装配精度高、组装方便、建造成本低等优点。本发明的网架单元预先通过工厂精准制作，按设计图纸现场拼装并固定，施工环节单一，大大降低了施工管理及质量控制难度；而且，在筏板基础的承载能力有限，大型起重机械没有停机位置的不利条件下，网架结构的承重立柱无需大型的吊装设备，降低了施工条件。
施工过程中，单个网架单元的重量不大，可以一节一节的组装，网架结构的承重立柱，具有更小的占地面积，可以无需在预埋基础上设置安装台，筏板基础的平整性和完整性更好。现有桁架结构的横梁高度接近两米，占用了冷库货位空间，应用网架结构的横梁，横梁高度低，大大减少了横梁占用的冷库空间，因此，通过降低承重立柱的占地面积和水平横梁的高度来减少占用空间，进而增大冷库货位空间。
附图说明
图1为本发明实施例1的基于网架结构的高架立体冷库的立面结构示意图。
图2为实施例1的网架单元结构示意图。
图3为承重立柱和横梁俯视结构示意图。
图4为本发明实施例2的基于网架结构的高架立体冷库的立面结构示意图。
图5为本发明实施例2的二氧化碳制冷系统示意图。
图6为本发明实施例2的基于网架结构的高架立体冷库的库板结构示意图。
图7为库板与竖向檩条连接后的侧剖面结构示意图。
图8为库板与竖向檩条连接后的侧剖面局部结构示意图。
图中：1、筏板基础；2、承重立柱；3、保温结构；4、横梁；5、蒸发器；6、货架；7、连接件；8、连杆；9、货物进出通道；10、双道互锁门；11、压缩机；12、储液器；13、冷凝器；14、压差阀；15、调节膨胀阀；16、文丘里管；17、库板；18、龙骨；19、连接滑片；20、固定件；21、竖向檩条；22、微调空间；23、凹凸结构。
具体实施方式
下面将结合实施例以及附图对本发明加以详细说明，需要指出的是，所描述的实施例仅旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。
实施例1
现有高架立体冷库的承重立柱2均是采用桁架结构，而桁架结构具有诸多施工缺陷以及成本较高，本发明提供了另一种承重立柱2结构的高架立体冷库。参见图1至图3所示，本实施例提供的一种基于网架结构的高架立体冷库，包括筏板基础1、保温结构3和承重立柱2，参见图1所示，所述冷库的六面体设置有完整连续的保温结构3，所述承重立柱2固定在所述筏板基础1上，所述承重立柱2包括多个依次连接的网架单元，所述网架单元包括连接件7和将连接件7连接的连杆8，由多个网架单元依次连接之后构成冷库的承重立柱2。
本发明冷库的承重立柱2是由多个网架单元组成的空间体系，具有空间受力体系整体性好、刚度大、抗震性能好、装配精度高、组装方便、建造成本低等优点。还能够缩短施工工期，降低冷库建造的人工成本，网架连杆8通过连接件7节点(例如螺栓球节点(参见图2所示)、焊接钢板节点、焊接空心球节点及焊接短钢管节点等)把连杆8联接在一起组成空间形体，该节点上汇交的连杆8数量随钢结构网架形式不同而变化。
本发明的网架单元预先通过工厂精准制作，按设计图纸现场拼装并固定，施工环节单一，大大降低了施工管理及质量控制难度；而且，在筏板基础1的承载能力有限，而且起重机械没有停机位置的不利条件下，网架结构的承重立柱2无需大型的吊装设备，降低了施工条件。
优选地，所述网架单元是由带螺纹的钢球与条形钢材连接后构成的螺栓球网架单元。所述连接件7上设置有螺纹孔，通过螺栓连接不同网架单元的连接件7。所述连接件7与所述连杆8通过螺纹连接或者焊接。所述连接件7位于网架单元的框架顶点处，连杆8将连接件7连接之后的网架单元形成能够相互配合组装的结构，例如正方体网架单元、三角锥网架单元、三棱体网架单元或截头四角锥网架单元等，能够组装为承重立柱2。
参见图1和图3所示，所述冷库包括横梁4，所述横梁4设置在所述冷库的顶部，所述横梁4与所述承重立柱2连接；所述横梁4包括多个相互连接的网架单元，所述网架单元包括连接件7和将连接件7连接的连杆8，由多个网架单元依次连接之后构成冷库的横梁4。
参见图1所示，蒸发器5(顶排管或冷风机)均匀地布置在水平横梁4内或均匀地布置在紧邻水平横梁4的下部空间内。蒸发器5以分组的形式均匀布置在库内顶部，利用冷气自然下降与热气上升产生自然对流，大大提高了库内温度的均匀性，最终实现温湿度的恒定，使得食品在长时间的存储中几乎不存在干耗，尤其适合贮藏肉食、果蔬、疫苗、药材、食用菌、水产品等不宜带包装的产品。
施工过程中，单个网架单元的重量不大，可以一节一节的组装，网架结构的承重立柱2，具有更小的占地面积，可以无需在预埋基础上设置安装台，筏板基础1的平整性和完整性更好。现有桁架结构的横梁4高度接近两米，占用了冷库货位空间，应用网架结构的横梁4，横梁4高度低，大大减少了横梁4占用的冷库空间，因此，通过降低承重立柱2的占地面积和水平横梁4的高度来减少占用空间，进而增大冷库货位空间。
本发明的基于网架结构的冷库还能够降低钢材材料成本，以一个3万吨的冷库为例，原来桁架量用钢量700-800吨，改为现有网架结构用钢量为160吨左右。
参见图1所示，完整连续的保温结构3设置在冷库四周、顶部和底部，冷库底部的保温结构3设置在筏板基础1的底部。本实施例中，冷库底部的保温结构3为聚苯乙烯保温板，经试验研究，聚苯乙烯保温板能够承受较大的压力；冷库顶部及四周的保温结构3为聚氨酯保温板，冷库顶部的聚氨酯保温板和冷库四周的聚氨酯保温板连续设置，使整个保温结构3无冷桥，大大降低了冷库的围护结构热。更优选地，冷库四周的聚氨酯保温板与冷库底部的保温挤塑板之间的连接处设置有聚氨酯发泡胶。本实施例通过在冷库四周的聚氨酯板与地下挤塑保温板的连接处用聚氨酯发泡胶处理，确保了库体保温的连续性。
参见图1和图3所示，所述承重立柱2分别与筏板基础1、横梁4连接构成库架整体结构。冷库内承重立柱2和横梁4作为结构件承载着建筑负荷，货架6在竖向方向仅承载货物的荷载，在水平方向，将承重立柱2、货架6、库板等连接成整体，形成库架一体结构，提高整体水平方向力，如风荷载等，这种能够较大程度地利用有限的占地面积，提高了整个冷库的库容率，又便于自动化、标准化以及规范化作业。普通低温冷库或库架分离式低温冷库其结构过大、造价过高，而且库房的承重立柱2与地面连接容易产生冷桥，浪费大量制冷能源。而本实施例实现了筏板基础1、承重立柱2，用保温板将整个低温冷库包裹在内，不但能够承受较大的风载，降低了成本，而且使整个保温结构3无冷桥，大大降低了冷库的围护结构热。由于本实施例能够最大程度地利用库内空间。
实施例2
在实施例1的基础上，本实施例提供的基于网架结构的高架立体冷库，参见图4所示，所述货物进出通道9上设置有双道互锁门10。货物进出的时候，现有的冷库门结构，货物容易在门外等待，造成积存，致使工作效率低，会造成冷库内大量冷量外泄。因此本实施例采用双道互锁门10结构，当货物进入前一道门时，关闭后一道门；而当货物进入前一道门后面的传送带后，关闭前一道门，打开后一道门，再利用传送电机带动传送带，将货物送入后一道门之后的冷库内；而在货物出库时，则可以先开后一道门，待货物进入后一道门前面的传送带之后关闭后一道门，再打开前一道门，将货物输送出去，这样就在冷库前形成了一个小型的输送密闭空间，在货物进出时减少冷量损失。具体地，双道互锁门10的结构是上下卷帘门结构或者左右对称的推拉门结构，上下卷帘门结构指的是具有上下两道卷帘，打开时沿中心线分别上下打开，关闭时同理；左右对称的推拉门结构指的是具有上下两道卷帘，打开时沿中心线分别左右打开，关闭时同理；采用上述技术方案，不但可以使冷库开关门和货物进出全程自动化控制，而且达到开关过程耗时短、运行平稳可靠、高效节能的目的。
参见图4和图5所示，所述冷库的制冷系统是二氧化碳制冷系统，包括依次连接的压缩机11、冷凝器13、储液器12和蒸发器5，压缩机11与冷凝器13之间设置有文丘里管16，文丘里管16的喉道接口与储液器12连接；储液器12与冷凝器13之间设置有压差阀14，冷凝器13中流出的二氧化碳气液混合物经过压差阀14进入储液器12中。压差阀14能够调节冷凝器13内的冷凝压力，使冷凝压力保持在合适的范围内，保证系统的正常运行。此外，压差阀14还具有一定的节流作用，节流作用能够进一步促进流经的二氧化碳气体液化，增加储液器12中液态二氧化碳的量。储液器12和蒸发器5之间还设置有调节膨胀阀15，用于调节制冷供应量。
文丘里管16可将储液器12中存储的冷却介质气体抽出，并输送回冷凝器13中进行再次冷凝，以提高冷却介质气体的冷凝量；另一个作用是文丘里管16还能够使部分液体闪发，闪发后的冷却介质能够带走一部分热量，能够继续降低液态冷却介质的温度，使液态冷却介质处于过冷状态。文丘里管16是基于文丘里效应的一种应用形式；文丘里效应是指，受限流动在通过缩小的过流断面时，流体出现流速增大的现象，其流速与过流断面成反比。通俗地讲，这种效应是指，在高速流动的流体附近会产生低压，从而产生吸附作用。文丘里管16就是通过把气流由粗变细，加快气体流速；高速流动的气体附近产生低压，会使文丘里管16的内部形成负压环境，负压环境会对相连通的外部环境产生一定的吸附作用。
此外，还需要特别说明的是，上述文丘里管16在工作过程中不需要提供额外的动力，即无需添加如电机一类的动力组件，完全依靠二氧化碳自身物性即可实现循环工作。二氧化碳本身具有临界压力高(处于气态状态时的压力较高)、临界温度低(在较低温度下更易保持在气态状态)的特性，与其它制冷剂相比，二氧化碳制冷剂在文丘里管16内的流速更高，产生的低压更低，使文丘里管16内的负压环境具有更强的吸附效果，因此，二氧化碳制冷剂的自身物性能够维持和促进文丘里管16的快速高效运行。
参见图6至图8所示，所述冷库的四周设置有库板结构，包括库板17、龙骨18、竖向檩条21和连接滑片19，库板17内设置有与库板17连接的龙骨18，库板17的一侧还设置有连接滑片19，连接滑片19通过固定件20(自攻钉或燕尾钉)与龙骨18连接，库板17横向安装在竖向檩条21上，通过连接滑片19与竖向檩条21连接。库板17横向安装在竖向檩条21上后，竖直方向靠自重压实，库板17的上下两面为相互配合的凹凸结构23，多块库板17组装之后相互啮合，保温效果更好，鉴于在热胀冷缩的情况下，连接滑片19能够在竖向檩条21上滑动，避免库板17膨胀，或者板缝漏冷。参见图8所示，连接滑片19与竖向檩条21连接之后具有微调空间22，即竖向檩条21没有与连接滑片19抵死，库板17在温差的作用下产生热胀冷缩时，由于连接滑片19与竖向檩条21连接固定之后具有微调空间22，能够通过连接滑片19对库板17进行微调，从而解决传统安装工艺中库板17冷胀冷缩带来的鼓胀变形问题。龙骨18为低导热系数材料组成的中空结构，中空结构能够减轻库体的重量，龙骨18结构还能够加强库板17的强度。本实施例的库板17结构及其安装工艺，通过一种可滑动调节的安装方式来解决了库板17在一年四季中热胀冷缩造成的板缝漏冷、库板17鼓胀变形等实际应用中的难题。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种基于网架结构的高架立体冷库，包括筏板基础、保温结构和承重立柱，所述冷库的六面体设置有保温结构，所述承重立柱固定在所述筏板基础上，其特征在于：所述承重立柱包括多个依次连接的网架单元，所述网架单元包括连接件和将连接件连接的连杆，由多个网架单元依次连接之后构成冷库的承重立柱。
2.根据权利要求1所述的一种基于网架结构的高架立体冷库，其特征在于：所述网架单元是由带螺纹的钢球与条形钢材连接后构成的螺栓球网架单元。
3.根据权利要求1所述的一种基于网架结构的高架立体冷库，其特征在于：所述连接件上设置有螺纹孔，通过螺栓连接不同的网架单元的连接件；所述连接件与所述连杆通过螺纹连接或者焊接。
4.根据权利要求1所述的一种基于网架结构的高架立体冷库，其特征在于：所述冷库包括横梁，所述横梁设置在所述冷库的顶部，所述横梁与所述承重立柱连接；所述横梁包括多个相互连接的网架单元，所述网架单元包括连接件和将连接件连接的连杆，由多个网架单元依次连接之后构成冷库的横梁。
5.根据权利要求1所述的一种基于网架结构的高架立体冷库，其特征在于：蒸发器均匀地布置在水平横梁内或均匀地布置在紧邻水平横梁的下部空间内。
6.根据权利要求1所述的一种基于网架结构的高架立体冷库，其特征在于：冷库底部的保温结构为聚苯乙烯保温板；冷库顶部及四周的保温结构为聚氨酯保温板，冷库顶部的聚氨酯保温板和冷库四周的聚氨酯保温板连续设置，冷库四周的保温板与冷库底部的保温板之间的连接处设置有聚氨酯发泡胶。
7.根据权利要求1所述的一种基于网架结构的高架立体冷库，其特征在于：所述承重立柱分别与筏板基础、横梁连接构成整体结构；冷库内的承重立柱和横梁作为结构件承载着建筑负荷，货架在竖向方向仅承载货物的荷载，在水平方向，将承重立柱、货架和库板连接成整体，形成库架一体结构；
所述货物进出通道上设置有双道互锁门，双道互锁门是上下卷帘门结构或者左右对称的推拉门结构。
8.根据权利要求1所述的一种基于网架结构的高架立体冷库，其特征在于：所述冷库的制冷系统是二氧化碳制冷系统，包括依次连接的压缩机、冷凝器、储液器和蒸发器，压缩机与冷凝器之间设置有文丘里管，文丘里管的喉道接口与储液器连接；储液器与冷凝器之间设置有压差阀，冷凝器中流出的二氧化碳气液混合物经过压差阀进入储液器中。
9.根据权利要求1所述的一种基于网架结构的高架立体冷库，其特征在于：所述冷库的四周设置有库板结构，包括库板、龙骨、竖向檩条和连接滑片，所述库板内设置有与库板连接的龙骨，所述库板的一侧还设置有连接滑片，所述连接滑片通过固定件与所述龙骨连接，所述库板横向安装在竖向檩条上，通过所述连接滑片与所述竖向檩条连接。
10.根据权利要求9所述的一种基于网架结构的高架立体冷库，其特征在于：所述库板的上下两面为相互配合的凹凸结构，多块库板组装之后相互啮合，所述连接滑片与所述竖向檩条连接之后具有微调空间。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113279617A (zh) * 2021-06-10 2021-08-20 北京市京科伦冷冻设备有限公司 一种连续保温无冷桥立体冷库及其施工方法
CN116227243A (zh) * 2023-05-09 2023-06-06 中国汽车工业工程有限公司 一种轿车车身架库工艺荷载分析方法及系统

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