方蕾，趙娟，丁小磊，張忠斌

（1.江蘇省疾病預(yù)防控制中心，江蘇 南京 210009；2.南京師范大學(xué)，江蘇 南京 210046）

接種疫苗能夠減少許多疾病的流行和影響，是預(yù)防和控制傳染病最經(jīng)濟、有效的公共衛(wèi)生干預(yù)措施。此次新冠肺炎疫情期間，免疫規(guī)劃疫苗和非免疫規(guī)劃疫苗供應(yīng)保障經(jīng)歷了有史以來最嚴峻的考驗。要成功開展免疫全球規(guī)劃，確保疫苗存儲環(huán)境的穩(wěn)定性至關(guān)重要。疫苗作為一種溫度敏感藥物，其在運輸和儲存過程中需要處于2～8℃的恒溫環(huán)境中，以保證疫苗的安全性。

我國作為一個人口大國，疫苗從國家衛(wèi)健委、食藥監(jiān)、各省市衛(wèi)健委再到各地區(qū)疾病預(yù)防控制中心，每個冷鏈環(huán)節(jié)都要定點疫苗冷庫來存儲疫苗，冷庫能夠在低溫下儲存產(chǎn)品，保證產(chǎn)品質(zhì)量。目前，冷庫技術(shù)發(fā)展的一個重要方向就是溫度的精準控制。冷庫儲存生物制品時，對溫度有著嚴格的要求，既不能過低，也不能過高，必須維持在疫苗允許的溫度范圍內(nèi)。

目前，疫苗冷庫在全國各地的設(shè)計、建造、制冷、監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)比較成熟，疫苗冷庫的設(shè)計均能達到其設(shè)計溫度，但是，經(jīng)過實測發(fā)現(xiàn)疫苗冷庫內(nèi)溫度分布不夠均勻。由于疫苗冷庫內(nèi)允許溫度范圍小，一旦溫度波動較大，都有可能使庫內(nèi)溫度超出其允許范圍，而現(xiàn)在疫苗變質(zhì)檢測技術(shù)尚不成熟。本文對江蘇省某小型疫苗冷庫進行調(diào)研與實測，通過對疫苗冷庫在70%常規(guī)負載情況下，改變冷風機的布置位置研究其對于冷庫內(nèi)氣流組織的影響，探究庫內(nèi)溫度分布，探求疫苗安全性與庫內(nèi)能耗的平衡點。

1 疫苗冷庫及測試裝置

1.1 疫苗冷庫模型

本文中實測對象為江蘇省某小型疫苗冷庫，其尺寸為4000mm（X）×2500mm（Y）×2000mm（Z），由于實際使用時冷庫均有一定負載，本文中實測冷庫的負載率為70%（常規(guī)負載率）。冷庫內(nèi)配備有2套壓縮冷凝機組和冷風機組成的制冷設(shè)備，2臺冷風機分別布置在冷庫的長度方向（a）和寬度方向（b），冷風機底部距離地面1500mm，A種情況下，冷風機側(cè)面距墻面1150mm，B種情況下，風機側(cè)面距墻面800mm，實測冷庫示意圖如圖1所示。

圖1 冷風機不同擺放方式下的冷庫示意圖

1.2 疫苗冷庫測點布置

疫苗庫內(nèi)空氣溫度場檢測點按下列方式布置：頂部測點距離庫內(nèi)裝載線100mm，底部測點距庫內(nèi)地面100mm，水平及垂直方向測點距墻面100mm，水平（X）方向布置7個測點，水平（Y）方向布置5個測點，垂直（Z）方向布置4個測點，冷庫內(nèi)共布置7（X）×5（Y）×4（Z）=140個測點，測點布置圖及坐標如圖2所示。

圖2 測點布置示意圖

2 分析與討論

按照上述測點布置使用Agilent數(shù)據(jù)采集儀對冷庫進行實測，得到各測點的溫度分布。在Z=100mm、700mm、1300mm、1900mm的測試結(jié)果如圖3～6所示。

圖3 Z=100mm溫度分布情況

注：其中A為冷風機布置在冷庫長度（X）方向，B為冷風機布置在冷庫寬度（Y）方向。

由小型疫苗冷庫溫度測試結(jié)果可知，在疫苗冷庫為70%負載的情況下，A種布置方式庫內(nèi)最低溫度為4.23℃，最高溫度為5.52℃；B種布置方式庫內(nèi)最低溫度為4.21℃，最高溫度為6.81℃。即使用2臺冷風機能夠滿足該小型疫苗冷庫內(nèi)溫度維持在2～8℃的要求。

圖4 Z=700mm溫度分布情況

圖5 Z=1300mm溫度分布情況

圖6 Z=1900mm溫度分布情況

雖在兩種布置方式下，疫苗冷庫內(nèi)的溫度能夠滿足要求，但是，兩者的溫度均勻性有較大的差異。按長度布置的A情況，不同時刻冷庫內(nèi)溫度波動Δtmax=1.29℃，溫度分布均勻；按寬度布置的B情況，不同時刻冷庫內(nèi)溫度波動Δtmax=2.6℃，在冷庫的允許波動范圍溫度內(nèi)占比較大，因此，該溫度分布波動較大，溫度分布均勻性較差。

在2臺冷風機布置在長度方向時，由于其射程為寬度方向的2500mm，射程較短，冷風機對面墻側(cè)的空氣能及時冷卻降溫，兩臺冷風機也能滿足冷庫長度方向4000mm的距離，因此，庫內(nèi)氣流組織均勻，溫度場良好；當2臺冷風機布置在寬度方向時，由于其射程為長度方向的4000mm，射程較長，冷風機對面墻側(cè)的空氣不能及時降溫冷卻，冷風機的遠端處測點溫度明顯較高。兩臺冷風機在寬度方向，對于冷風機周圍的測點來說，溫度氣流循環(huán)較快，因此溫度較低，總體來說，2臺冷風機布置在寬度方向庫內(nèi)溫度分布不均勻。

3 結(jié)語

對江蘇省某小型疫苗冷庫進行實測，分析庫內(nèi)冷風機不同布置方式對庫內(nèi)溫度場的影響，可以得到以下結(jié)論：冷庫內(nèi)冷風機布置在長度方向可以使庫內(nèi)溫度場更均勻，此種情況下，可以降低冷風機的出風溫度及速度。冷風機布置在長度方向上不僅能提高疫苗安全性，還能降低冷庫能耗，符合碳達峰和碳中和的要求，因此，本試驗的研究結(jié)構(gòu)對疫苗冷庫的設(shè)計有一定指導(dǎo)意義。