气调冷库

添加时间:2019-06-03 21:59:35

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气调库又称气调贮藏库,是当今最先进的果蔬保鲜贮藏方法。它是在冷藏的基础上,增加气体成分调节,通过对贮藏环境中温度、湿度、二氧化碳、氧气浓度和乙烯浓度等条件的控制,抑制果蔬呼吸作用,延缓其新陈代谢过程,更好地保持果蔬新鲜度和商品性,延长果蔬贮藏期和保鲜期(销售货架期)。通常气调贮藏比普通冷藏可延长贮藏期0.5—1倍;气调库内储藏的果蔬,出库后先 从"休眠"状态"苏醒",这使果蔬出库后保鲜期(销售货架期) 可延长 21~28 天,是普通冷藏库的4-5倍。


气调配置

(1)制冷系统。气调库的制冷设备大多采用活塞式单级压缩制冷系统,以氨或氟利昂-22作制冷剂,库内的冷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,后者用于气调库比前者效果理想。因为中间载冷剂更便于控制供给冷风机的液体温度,仅需在供液管道上装一个回流的行程控制三通阀,就能满足同时实现不同库房内不同温度的要求。为了减少库内所贮物品的干耗,性能良好的气调库要求传热温差为2~3℃,也就是说气调库蒸发温度和贮藏要求温度的差值为2~3℃,这要比普通冷库小得多。只有控制并达到蒸发温度和贮藏温度之间的较小差值,才能减少蒸发器的结霜,维持库内要求的较高相对湿度。所以,在气调库设计中,相同条件下,通常选用冷风机的传热面积都比普通果蔬冷库冷风机的传热面积大,即气调库冷风机设计上采用的所谓“大蒸发面积低传热温差”方案。

(2)温度传感器的配置。一个设计良好的气调库在运行过程中,可在库内部实现小于0.5℃的温差。为此,需选用精度大于0.2℃的电子控温仪来控制库温。温度传感器的数量和放置位置对气调库温度的良好控制也是很重要的。最少的推荐探头数目为:在50t或以下的贮藏库中放3个,在100t库中放4个,在更大的库内放5个或6个,其中一个探头应用来监控库内自由循环的空气温度,对于吊顶式冷风机,探头应安装在从货物到冷风机入口之间的空间内。其余的探头放置在不同位置的果蔬处,以测量果蔬的实际温度。


主要设备

气调设备通俗地讲,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,所以显得更为重要。依据制氮设备的工作原理,可以将其分为三种类型,即吸附分离式制氮类型、膜分离制氮类型和燃烧降氧制氮类型。

(1)制氮机。我国目前在气调库上采用的制氮机主要有两大类型: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,前者具有价格较低、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是碳分子筛制氮机的相对弱势。

(2)二氧化碳脱除机。二氧化碳脱除装置分间断式(通常称的单罐机)和连续式(通常称的双罐机)两种。库内二氧化碳浓度较高的气体被抽到吸附装置中,经活性炭吸附二氧化碳后,再将吸附后的低二氧化碳浓度气体送回库房,达到脱除二氧化碳的目的。活性炭吸附二氧化碳的量是温度的函数,并与二氧化碳的浓度成正比。通常以0℃,3%的二氧化碳浓度为标准,用其在24h内的吸附量作为主要经济技术指标。当工作一段时间后,活性炭因吸附二氧化碳即达到饱和状态,再不能吸附二氧化碳,这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,并随空气排入大气,如此吸附、脱附交替进行,即可达到脱除库内多余二氧化碳脱的目的。

二氧化碳脱机再生后的空气中含有大量的二氧化碳,必须排至室外。进出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,造成活性炭失效。机房内应避免汽油、液化气等挥发性物质,保持温度1~40℃。

(3)乙烯脱除机。目前被广泛用来脱除乙烯的方法主要有两种:即高锰酸钾氧化法和高温催化分解法。前一方法是用饱和高锰酸钾水溶液(通常使用浓度为5%~8%)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、包装箱内或闭路循环系统中,利用高锰酸钾的强氧化性将乙烯氧化脱除。这种方法脱除乙烯虽然简单,但脱除效率低,一般用于小型或简易贮藏。

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。所用的催化剂为含有氧化钙、氧化钡、氧化锶的特殊活性银。变温场电热装置可以产生一个从外向内温度逐渐升高的变温度场:即由15℃→80℃→150℃→250℃,从而使除乙烯装置的气体进出口温度不高于15℃,但是反应中心的氧化温度可达250℃,这样既能达到较理想的反应效果,又不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。空气氧化法除乙烯装置与高锰酸钾氧化法除乙烯装置比较,前者投资费用要高得多,但脱除乙烯的效率很高。有资料介绍通过空气氧化法除乙烯装置,可将猕猴桃库内的乙烯降低到0.02ppm以下,同时这种装置还兼有脱除其他挥发性有害气体和消毒杀菌的作用。

(4)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三种加湿方式,在0℃以上的温度下使用时,加湿效果均比较好,但在它们在负温条件下使用,都存在如何使加湿用水避免结冰的问题,这一问题目前在生产中尚未很好解决。


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