果蔬气调库的设计和使用
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# 气调库的合理使用及管理
( 合理有效的利用空间。 气调库的容积利用系数要比普通冷库高, 有人将其描述为“ 高装满 !) 堆” , 这是气调库建筑设计和运行管理上的一个特点。 所谓“ 高装满堆” 是指装入气调库的贮藏物应具 有较大的装货密度, 除留出必要的通风和检查通道外, 尽量减少气调库的自由空间。 这样不仅可以减 少气调设备, 还可加快气调速度, 缩短气调时间, 减少能耗, 并使贮藏物尽早进入气调贮藏状态。 ( 快进整出。 气调贮藏要求入库速度快, 尽快封库并及时调气, 以使贮藏物尽早进入气调 *) 状态。出库时, 最好一次完成或在短期内分批出完。 ( 良好的空气循环。在降温过程中, 英国推荐的循环速率范围为: 入库初期, 每小时空气 &) 交换体积为空库容积的 &$"’$ 倍, 所以宜选用双速风机或多个轴流风机独立控制。在冷却阶 每小时空气交换体积可控制在 !’"*$ 倍空库容积。 段, 当温度下降到初值的 ! - * 或更小后,
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天津农业科学
第[卷
效。机房内应避免汽油、 液化气等挥发性物质, 保持温度 !"#$%。 ( 乙烯脱除机。目前广泛采用的乙烯脱除方法主要有两种: 即高锰酸钾氧化法和空气氧化法。 &) 前者是用饱和高锰酸钾水溶液( 通常使用浓度为 ’(")() 浸湿多孔材料( 如膨胀珍珠岩、 膨胀蛭石、 氧化铝、 分子筛、 碎砖块、 泡沫混凝土等) , 然后将此载体放入库内、 包装箱或闭路循环系统中, 利用高 锰酸钾的强氧化性将乙烯氧化脱除。此方法简单、 脱除效率低, 一般用于小型气调库或简易贮藏。 在空气氧化法除乙烯装置中, 其核心部分是特殊催化剂和变温场电热装置。 所用催化剂为含 有氧化钙、 氧化钡、 氧化锶的特殊活性银。变温场电热装置可产生一个由外向内温度逐渐升高的 变温场, 即由 !’%!)$%!!’$%!*’$%, 从而使脱除乙烯装置的气体进出口温度不高于 !’%, 但 反应中心的氧化温度可达 *’$%, 这样既能达到较理想的反应效果, 又不会给库房增加明显的热 负荷。 这种乙烯脱除装置一般采用闭环系统。 空气氧化法除乙烯与高锰酸钾氧化法比较投资费用 要高得多, 但脱除乙烯的效率很高, 有资料显示, 通过空气氧化法除乙烯装置, 可将库内猕猴桃的 乙烯降低到 $+$* !, - , 以下, 同时还兼有脱除其他挥发性有害气体和消毒杀菌的作用。 加湿装置。 水混合加湿、 超声波加湿和离心雾化加湿是目前气调库中常见的 & 种加湿方式, 在 ( #) 加湿效果较好, 但在 $%以下使用时会出现结冰现象, 这一问题目前尚在研究当中。 $%以上使用时,
!"#$% .!/ 赵家禄 + 小型果蔬气调库 .0/+ 北京 1 科学出版社 2*$$$+ .*/ 冯亦步 + 果蔬气调贮藏与气调库 .0/+ 哈尔滨 1 黑龙江科学技术出版社 2*$$*+ ’) 1! — *+ .&/ 宋壮兴 + 我国气调库建设中的若干问题 .3/+ 保鲜与加工 2*$$!2 (
’ 气调库建筑
( 容积。在欧美国家, 气调库贮藏单间容积通常在 #"()"" * 之间, 但蔬菜气调库的单间 ’) 容积通常在 )""(#"" * , 在北美单间容量更大, 一般在 +"" * 左右。 根据我国目前的实际情况, 单 间容量在 &"(’"" * , 每个气调库 )(’" 个单间为宜。 气密性。 这是气调库建筑结构区别于普通冷库的最重要的标志。 为保证气调库内形成要 ( )) 求的气体成分, 并长时间地维持设定指标, 减免库内外气体交换, 气调库必须具有良好的气密性。 为此, 在气调库门安装、 气密层施工过程中, 一定要严格操作, 发现可疑部位应及时检查和补救。 对于由土建库改造的气调库, 在施工前一定要注意维护结构的干燥性, 以避免出现突起或脱落。 气密性试验是气调库施工质量验收的一个重要方面。 但迄今为止, 国际上对气调库气密性 的测试还未形成统一的标准, 我国也没有发布相应的国家标准。 目前广泛应用的是压力测试法。 国外常用正压测试法, 统计“ 半降压时间” 来检测气密性。所谓半降压时间是指从计时起, 试验压 力下降到起始压力的 ’ , ) 时所需要的时间。 世界各国现有的气密标准中最高要求是: 试验压力 为 )-% ./ , 半压降时间!&" 012 为合格。此标准只有意大利等少数国家的部分厂商采用。 ( 安全性。 在气调库的建筑设计中还必须考虑气调库的安全性。 由于气调库是一种密闭 &) 式冷库, 当库内温度变化时, 其气体压力也随之变化, 常使库内外形成气压差。据报道, 当库外 温度高于库内温度 ’3 时, 外界大气将对维护库板产生 %" ./ 的压力, 温差越大, 压力差越大。 此外, 在气调设备运行、 加湿及气调库气密性试验过程中, 都会在维护结构的两侧形成气压差。
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气调库制冷设备及温度传感器的配置
( 制冷系统。气调库的制冷设备大多采用活塞却方式可以是制冷剂直接蒸发冷却, 也可采用中间载冷剂的间接冷却, 后者比前者效果理 想。为减少库内贮藏物品的干耗, 减少蒸发器的结霜, 维持库内较高的相对湿度, 气调库的传热温差 应为 -%/0, 即气调库蒸发温度和贮藏要求温度的差值为 -%/0。在相同条件下, 气调库通常选用传 热面积比普通冷库大的冷风机, 即气调库冷风机设计上采用所谓“ 大蒸发面积低传热温差” 的方案。 ( 温度传感器的配置。 一个设计良好的气调库在运行过程中, 可在库内实现小于 !"#0的 -) 温度传感器的数量和放置位置对 温差。 为此1需选用精度大于 !"-0的电子控温仪来控制库温。 控制气调库温度非常重要。 推荐探头数目为: 在 &!! 2 库中至少 !#! 2 的贮藏库中至少放 / 个, 对于吊顶式冷 * 个, "&!! 2 最少放 # 个。其中一个探头应用来监控库内自由循环的空气温度, 风机,探头应安装在从货物到冷风机入口处的空间内。其余的探头放置在不同位置的贮藏物 上, 以测量贮藏物的实际温度。
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气调库的主要气调设备及辅助设备
通俗地讲, 气调设备主要包括制氮设备、 二氧化碳脱除设备、 乙烯脱除设备和加湿设备, 其
中制氮设备利用率最高。 ( 制氮机。依据制氮设备的工作原理, 可以将其分为 / 种类型, 即吸附分离式、 膜分离式 &) 和燃烧降氧型。 我国目前主要有两大类型: 吸附分离式的碳分子筛制氮机和膜分离式的中空纤 维膜制氮机。碳分子筛制氮机与中空纤维膜制氮机比较具有价格较低, 配套设备投资较小, 单 位产气能耗较低, 更换吸附剂比更换膜组件便宜, 兼有脱除乙烯功能等优点, 而工艺流程相对 复杂, 占地面积较大, 噪声也较大, 运转稳定性不及中空纤维膜制氮机。 ( 二氧化碳脱除机。 二氧化碳脱除装置分间断式( 单罐机) 和连续式( 双罐机) 两种。 二氧 -) 化碳浓度较高时, 气体被抽到吸附装置中, 经活性炭吸附后, 再将含低浓度二氧化碳的气体送 回库房, 达到脱除二氧化碳的目的。 当工作一段时间后, 活性炭吸附二氧化碳达到饱和状态, 此 时另外一套循环系统启动, 将新鲜空气吸入, 使被吸附的二氧化碳脱附, 随空气一起排至室外。 气调库的进气和回气管道必须向库体方向稍微倾斜, 以免冷凝水流到脱除机内, 造成活性炭失
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气调库制冷设备及温度传感器的配置、 主要气调设备及辅助 /% 从气调库建筑、
设备、 气调库的合理使用与管理等方面进行了简述。 气调; 设备; 设计 012%果蔬; 8 )""&@")4""%)4"& 34567%7))- 6& 89:;<%9 8=>7%’""+4+#"" ? 果蔬气调库用于商业贮藏在国外已有近 !" 年的历史, 一些发达国家已基本普及, 如美国 应用气调贮藏的果品高达 !#$, 法国约占 %"$ , 英国约占 &"$ 。我国果蔬气调贮藏技术起步较 晚, 在商业上应用仅仅几年。随着全球经济一体化和我国经济的发展, 人们对果蔬保鲜质量的 要求越来越高, 果蔬气调贮藏必然会在我国有更快的发展。 本文将对果蔬气调库设计及其使用 中应注意的几个问题作简要介绍。
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