4℃菌种库设计及安装，保障电源和冷冻系统备用，降低断电风险

4℃菌种库的室温一般控制在2~8℃，它主要用于冷冻干燥管的存放，如图6-1所示。4℃菌种库的电源电路为双路控制或者有备用电源，以防发生断电事故。该菌种库设有缓冲间。库内储存柜的材料应能防潮、防霉、防虫、防火。4℃菌种库按装配式冷库进行设计，前期应与实验工艺人员核实样品日入库量、冷冻时间等要求，装配式冷库及缓冲间设置直膨型冷风机，均设置有备用机。

图6-1　4℃装配式冷库

装配式冷库是由预制的隔热板、蒸发器等拼装而成的一种冷库，具有现场施工安装方便、安装时间短等特点。不同于以钢筋混凝土或砌体结构为主体的冷库，装配式冷库的设计应参考《组合冷库》(JB/T 9061—2018)，而非《冷库设计规范》(GB 50072—2010)。本节主要介绍装配式冷库的围护结构系统与制冷系统。

1.装配式冷库的围护结构系统

装配式冷库库体主要由装配式库板、库门、照明、地板等组成。

库板使用隔热夹芯板，其质量应满足《组合冷库用隔热夹芯板技术条件》(JB/T 6527—2006)的规范要求。隔热夹芯板面材可采用彩色涂层(聚酯涂层、氟碳涂层、PVC涂层)钢板、铝合金板、镀锌钢板、不锈钢板、镀铝锌钢板，其基板厚度应不小于0.5mm。板芯隔热材料通常为聚氨酯泡沫塑料，其性能见表6-1。

表6-1　聚氨酯泡沫塑料物理力学性能

注:1.用户有特殊要求的应满足用户要求，可选择适当的技术指标。检查方法仍以QB/T 3806中所规定的方法为准则。
2.聚氨酯泡沫塑料的燃烧性能应满足QB/T 3306中水平燃烧法2级。
3.在正常生产的情况下每季度送检一次。
4.表中的抗压强度是指芯层泡沫塑料在10%变形下的抗压应力。
5.导热系数测定方法是，样块自发泡日起，放置时间不少于28d。

对于中小型装配式冷库来说，按照规范要求，当冷库库体温度在-2~12℃时，库体的传热系数应不大于0.48W/m2 K。一般隔热板的厚度有50mm、75mm、80mm、100mm、125mm、150mm等多种规格，本章参考文献[1]推荐了不同库体温度下的板材厚度，如表6-2所示。

表6-2　板材厚度的选择

组装后的冷库库体接缝应均匀、严密，接缝错位应不大于1.5mm。使用的密封材料应无毒、无嗅、耐低温、耐老化，有良好的隔热性和防潮性。装配式冷库主要采用三种连接方法:(1)预制板中的预埋锁钩连接;(2)现场灌泡沫塑料进行连接;(3)使用异形铝条进行连接。以下针对库体具体安装节点措施进行详细介绍。

(1)墙板之间的水平连接

墙板之间无水平接缝，只有垂直接缝。板与板之间靠偏心锁钩拉紧，拉紧后扣上密封胶边，密封良好。

(2)墙板与中间隔墙板的连接

墙板与中间隔墙板之间靠角材通过铝质抽芯拉铆钉连接，接缝留一定间隙，对间隙现场聚氨酯发泡，如图6-2所示。

图6-2　墙板与中间隔墙板接缝处理示意

(3)墙板与顶棚板的连接

墙板与顶棚板直接搭接，外部钢板形成冷桥，不利于保温。对接时取消连接处库板外侧的钢板，且比墙板宽2~3mm，如图6-3所示。(www.xing528.com)

图6-3　墙板与顶板连接接缝处理示意

(4)冷库内四个墙角的结构

冷库内四个墙角直接设计成整体角板立柱。按照库板规格尺寸排列，设计合适的角板立柱。

(5)墙板与地面基础的隔热层结合处的结构

墙板插入地坪100mm，与两侧地坪基础间隔不少于40mm，现场聚氨酯发泡，外露点上涂胶抹平，如图6-4所示。

图6-4　墙板与地面基础的隔热层结合处处理示意

6)相邻冷藏库的中间隔墙板的连接

相邻两个冷库隔墙两端设计安装T形板，减少隔墙接缝。其按照库板规格尺寸排列，如图6-5所示。

图6-5　T形板示意

2.装配式冷库的制冷系统

装配式冷库设计的名义工况:环境温度为32℃，相对湿度为55%，库内温度为4℃，制冷设备工作时间系数应小于等于0.8，可按照0.5~0.7考虑，每天进库量按有效容积15%~20%计算，进货温度按30℃计算。其制冷系统的负荷计算公式如下:

式中:Qq为库房冷却设备热负荷;Q1为隔热板材的传热量;Q2为货物热量;Q3为通风换气热量;Q4为电机的运转热量;Q5为操作热量;p为冷间内货物冷加工负荷系数。对于冷却间、冻结间和货物不经冷却就直接进入冷却物冷藏间的情况，p取1.3;对于其他冷间，p取1。

菌种库考虑货物进出以及进货温度等因素，取1.1的安全系数。

装配式冷库的制冷系统主要由压缩机、冷风机、控制阀件、管道系统等组成。冷风机是装配冷库中的主要设备，具有结构紧凑、重量轻、库体降温速度快、除霜方便、安装便利等优点。它主要依靠通风机将空气通过内部的冷却排管进行强制循环，产生热交换，将空气冷却，达到降低温度的目的。冷库冷风机主要由冷却换热排管、轴流风机、分液器、融霜装置、接水盘等部件组成。冷风机的结构形式有落地顶吹式、落地平吹式、落地下侧吹风式、吊顶式、拼装式等。一般在疾控中心的4℃冷库中由于吊顶式冷风机不占冷间面积，故应用较多，其冷却排管形式有钢管、钢管铝片、铝管铝片、钢管铝片等。应根据冷却面积及所需风量，结合使用条件与布置方式确定冷风机的型号与台数。可根据计算冷却设备负荷计算冷风机面积:

式中:Q为冷却设备负荷;K为冷风机传热系数;Δt为冷间空气温度与制冷剂温度，通常为8~10K。