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气调库的建筑特点与设备设计

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:与一般高温库相比,气调库在方案设计、热负荷计算、土建气密性设计等方面都有自己的特点和注意事项,若不注意这些差别,就无法设计并最终建造合格、低能耗的气调库。(一)气调冷库建筑特点气密性是气调冷库在建筑要求上有别于冷藏库的一个最主要的特点。也就是说,气调库不仅要求围护结构隔热,减少与外界的热量交换,而且要求围护结构密闭,减少与外界的气体交换。

气调库的建筑特点与设备设计

果蔬气调贮藏就是调整果蔬贮藏环境中气体成分的冷藏方法。它是由冷藏、降低贮藏环境中氧气的含量、增加二氧化碳浓度的综合贮藏方法。而气调库是在传统的高温冷藏库基础上发展起来的,它既有冷藏库所具有的“冷藏”功能,又有冷藏库所没有的“调气”功能,但是气调库并非普通高温库与气调设备的简单叠加。与一般高温库相比,气调库在方案设计、热负荷计算、土建气密性设计等方面都有自己的特点和注意事项,若不注意这些差别,就无法设计并最终建造合格、低能耗的气调库。

)气调冷库建筑特点

气密性是气调冷库在建筑要求上有别于冷藏库的一个最主要的特点。如果库体密封不好,库内就不能保持所要求的低氧、高二氧化碳的气体组分,也就达不到气调保鲜的目的。也就是说,气调库不仅要求围护结构隔热,减少与外界的热量交换,而且要求围护结构密闭,减少与外界的气体交换。由于气调库围护结构的表面积很大,还要安装气密门,通过各种制冷、气调、水电管线,建筑物日久会沉降,另外温度波动会引起库内外压力差发生变化,使得气密层不可避免地存在薄弱环节,很难达到绝对的气密。另一方面也没有必要达到绝对的气密,以果蔬气调贮藏为例,由于果蔬的呼吸作用会消耗库内的O2,使O2浓度持续降低。如果库房绝对气密,就必须及时通入新鲜空气来维持贮藏所需要的O2浓度,防止果蔬进行无氧呼吸。在实际操作中,只要果蔬的耗氧量大于或等于围护结构的渗入氧量,即可认为气密程度符合要求。

由于冷库建筑方式的不同,其库体的密封处理方法也不同,但对气密性要求是相同的。

库体的密封技术措施主要包括下列几个方面。

1.土建式气调冷库的库体密封处理

(1)墙体板和顶板的处理。通常所用的冷库隔热结构只起到隔热防潮作用,达不到气调库的气密性的要求,因此,在满足隔热防潮作用的基础上,再采取特殊的密封措施。通常采取的措施有下列三种:

1)冷库的隔热墙体和顶板全部用聚氨酯现场喷涂发泡。这种方法施工可以做到无缝隙,喷涂的聚氨酯泡沫既可作为隔热防潮层,又可用作气体密闭层,可以达到理想的气密效果。

2)按传统方法施工的冷库隔热墙体和顶板,可采用0.1mm厚的波纹形铝箔,用沥青玛蹄脂(层厚5mm)将其铺贴在围护结构库内表面,作为库房的密闭层。

3)按传统方法施工的冷库隔热墙体和顶板,可采用0.8~1.2mm厚的镀锌钢板,固定在库内表面,钢板缝用气焊连接,形成一个整体的钢板密闭层。

(2)墙与地板交接处的处理。墙和地板交接处往往是最不容易做好气密的地方,特别要注意防止由于底层地板的下沉而造成墙与地板气密层的分离。为防止地板下沉,对地板下的回填土必须分层夯实,并应使地板不铺设在墙与地板交接处。

为了保证在地板略有下沉时,能保持完整的气密性,可设置靴形气密设施。常见的三种靴形气密形式见图4⁃31。第1种形式是用28#镀锌钢板涂上热的沥青,用钻钉将其固定在地板上;第2种形式是在墙与地板气密层交接处用铝箔树脂薄板和软质马蹄脂形成一条“可伸缩带”,沿着库房四周用外包马蹄脂密封,把铝箔树脂固定在墙上,聚氨酯发泡时,将其全部盖住,这种形式既可以用作面层也可以用作底层地板的气密;第3种形式是在墙和地板交接处采用氯丁橡胶板,在墙的隔热层施工前将其粘接在墙和地板上。

目前,大部分已采用对墙和地板连续地进行现场聚氨酯发泡来代替金属靴和地板气密层的做法,见图4⁃32。

2.装配式气调冷库的库体密封处理 对于装配式气调库来说,由于所使用的聚氨酯或聚苯乙烯夹芯板本身就具有良好的防潮、隔气及隔热性能,所以关键在于处理好夹芯板接缝处的密封,即主要对墙板与地板交接处、墙板与顶板交接处、板与板之间的拼缝进行密封处理。在围护结构的墙角、内外墙交接处、墙与顶板交接处,夹芯板的连接形式应采用“湿”法连接,即在夹芯板接缝处,现场压注发泡填充密实,然后在库房内侧的接缝表面涂上密封胶,平整地铺设一层无纺布,使库体的围护结构连成一个没有间断的气密隔热整体。此外,应尽量选择单块面积大的夹芯板,尤其是顶板,以减少接缝,并尽量减少在板上穿孔吊装、固定,可将吊点设置在板接缝上,以减少漏气点。具体也可以参照如下方法施工。

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图4⁃31 常见的三种靴形气密形式

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图4⁃32 现场聚氨酯发泡

(1)墙板与地板交接处的处理。地坪隔热层四周离墙板留出50~100mm间隙,用聚氨酯现场发泡,墙板与库内地坪四周的缝隙用铝箔马蹄脂密封,见图4⁃33,或采用图4⁃34中的气密层施工方法。

(2)墙板与顶板交接处的处理。顶板与墙板拼接时,留出50mm宽的预留槽,顶板全部定位后,用聚氨酯现场发泡填满预留槽,然后用0.7mm镀锌涂塑钢板封面,专用密封胶密封,见图4⁃35。

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图4⁃33 装配式气调冷库墙板与地板交接处

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图4⁃34 装配式气调库地坪气密层示意图

1—面层 2—隔热层 3—防潮层 4,5—气密层 6—基础板

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图4⁃35 墙板与顶板交接处的处理

(3)板与板之间的拼缝处理。板缝的处理根据预制板的结构形式而各不相同,但其原则是要达到密封效果,因此要求所使用的密封胶必须气密性好,板缝中应填饱满,能采用聚氨酯现场发泡的地方尽量采用。板缝的内外表面还可用铝箔不干胶粘贴密封,见图4⁃36。

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图4⁃36 板与板之间的拼缝处理之一

夹芯板的连接也可采用如下方式,即在夹芯板接缝处现场压注发泡填充密实,然后在库房内侧的接缝表面涂上密封胶,平整地铺设一层无纺布。再涂上密封胶。图4⁃37为两块夹芯板接缝处的密封做法,使库体的围护结构(墙、顶)连成一个没有间断的气密隔热整体。另外,应尽量减少在板上穿孔吊装、固定。

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图4⁃37 两块夹芯板接缝处的密封做法

1—嵌入板 2—现场发泡气密材料 3—隔热层 4—内侧接缝处气密层(胶+无纺布)

3.气调库门 气调库门与库体之间也应保证密封,而一般的冷库隔热门是达不到气密要求的,在气调库气密性实测中发现气调库门是整间库房的薄弱点。早期气密门多为铰链转开式,目前则多为滑移门,其吊轨有坡度,门扇到了关闭位置会下降,依靠橡胶条与地面紧密接触。其余的气密做法有在库门及门框周围均安装橡胶垫圈,有些还采用可充气垫圈,关门后在门框四周用封泥或胶带封死,门框下部用水封等。

气调库的门为单扇推拉门,门上有一个600mm×760mm的小门,以用来在果蔬贮藏期间供人进入库内观察果蔬贮藏情况,了解风机运转情况,供分析取样等。该小门上一般设观察窗,便于用肉眼观察库内果蔬样品、了解库内设备运转情况。沿门框和人孔门扇周边贴有一圈可充气的橡胶圈或软性橡胶圈,用专用的压紧螺栓沿门的周边将门扇紧紧地压在门框上,以增加密封性。气调库一定要选用专门为气调库设计的气密门、密封窗。

4.观察窗 观察窗可以用来观察贮藏的食品情况和冷风机的运行情况(可在蒸发器的出风口处安装一个塑料风标,有助于确定气流通过盘管的程度),还可以观察冷风机冲霜周期的长短和冲霜效果,当维修人员进入库内检修时,还可用作安全监护。贮藏期间,需要对果蔬的状态及制冷、加湿设备的运转情况进行观察,如打开库门,势必影响库内环境,故每间库房均应安装观察窗。

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图4⁃38 聚丙烯制的拱形观察窗(可观察库内全景)

观察窗一般为500mm×500mm双层玻璃真空透明窗,也有便于扩大视野的直径500mm半球形窗,边缘应有防结雾电热丝。一般用聚丙烯制作成拱形,可以扩大观察视线,如图4⁃38所示。我国通常将其设置在靠技术走廊的气调库外墙上,如无技术走廊,可设置扶梯登高观察。另外也有在气调库门上设置观察窗或可开启式观察门的做法,欧洲有些气调库的观察窗设置在天花板上。

5.压力安全装置 压力安全装置可以防止库内产生过大的正压和负压,使建筑结构及其气密层免遭破坏。在CO2脱除机阀门失灵时和碳分子筛制氮机运行期间,如果没有压力安全装置或者压力安全装置的通气口没有打开,气调库的建筑结构就会遭到破坏。

水封型(见图4⁃39)压力安全装置(安全阀)是一种结构简单、工作可靠、标有刻度的存水弯,它应该安装在气流干扰较小并且便于观察的地方,可以将库内外温度波动时库体承受的正压或负压限制在预定范围内。一旦超出该范围,阀内的水会被压入或压出库房,实现库内外气体的窜流,从而减小库体所受压力。在使用中要防止水的冻结和蒸发,必须定期进行加水。气调贮藏要求库内温度波动在±0.5℃范围,经计算知两侧压差最高可达187Pa(18.7mmH2O)。根据这一要求,同时为了减少通过安全阀的气体窜流次数,国内拟将保持的库内外压差定为200Pa(20mmH2O)(国外为250Pa(25mmH2O))。当然,气体窜流会使库内气体浓度难以稳定,尤其是超低氧(ULO)贮藏中的O2浓度。有些气调库还安装了手动放气阀门,在库内外压差过大时打开,以便进行放气或进气。显然库内外气体的交换对贮藏环境影响很大,且浪费能源。为了减少这种现象,要求提高温度控制精度并尽量减少化霜次数,避免出现过大的压差。

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图4⁃39 水封型压力安全装置

弹簧式加载止回阀也可以作为压力保护装置,该阀在245Pa压差下运作,不需要像水封那样经常调整、维护。

选用压力安全装置时要与库房容积成比例,如果水封的横断面积过小,不能及时释放库内的压力,仍会造成建筑结构破坏。对于使用碳分子筛和CO2脱除机的气调库而言尤为重要。根据气调贮藏水果的经验表明:28m3库容积的压力安全装置的敞口面积为6.45cm2

气调库在运行期间会出现微量压力失衡。引起微量压力变化的原因有CO2脱除机脱除了CO2,制冷盘管除霜,室外大气压力的变化,冷风机周期性的开停等。

气调帐由气密性好、具有一定抗拉强度的柔性材料(如橡胶布或塑料复合布)制作而成,其容积不应小于库内净容积的1.5%。当库内温度在设计库温上下稍有波动但尚未达到0.5℃时,可以通过气调帐的膨胀或收缩来消除或缓解压差对围护结构的作用力。气调帐吊装在邻近气调库房的过道上或库房的顶上。一般推荐将气调帐的进出气口设置在冷风机出风口之前,使回到库房的空气能够先被冷却,以免使库内温度升高。

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图4⁃40 连接气调库的气囊

气调帐可以降低气调库出现的微量压力失衡,用一根φ100mm聚氯乙烯管将气囊与库房连接起来(见图4⁃40)。该管从蒸发器的后上角处伸入库内600~900mm,使管口处在无压区,气囊对来自库房的正的和负的两种压力变化都能适应。

气调帐用厚约0.07mm的聚乙烯薄膜塑料制作,其尺寸见图4⁃40。一般一个气囊可供560~850m3的气调库使用,如果需要更大容量的气囊,可将两个或两个以上的气囊集中使用。

6.管道穿透洞的处理 管道进出库房时,除了应做好隔热处理,还应做好气密处理。通常是先预置好穿墙塑料套管,套管与墙洞用聚氨酯发泡密封,穿透件与塑料套管之间应有6mm以上空隙,套管内用硅树脂充填密封,如图4⁃41所示。

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图4⁃41 管道穿透洞的处理

7.压力测试要求 气调库的气密性可由气调贮藏货物的要求来确定。由于各国气调库设计水平、施工质量、使用方式等的不同,国际上还没有气调库气密性的统一标准。

在GB 50274—1998《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》中,有关组合(气调)冷库一节中规定:“气调冷库在库体安装后,应进行库体气密性试验,试验应符合下列要求:起动鼓风机,当库内压力达到100Pa(10mmH2O)后停机,并开始计时,当试验到10min时库内压力应大于50Pa(5mmH2O)”,即半压降时间为10min。砌筑式土建库的密封试验也应按此标准执行。

气调库的气密性也可以用气密系数表示:(www.xing528.com)

P′=Pe-ξt (4⁃10)

式中 P′——t分钟后库内压力(Pa);

P——库内的压力,即库内限压(Pa);

t——时间(min);

ξ——气密系数。

将式(4⁃10)变形为对数表达式,则

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将实测的PP′、t代入式(4⁃11)即可求出气密系数ξ。该值越小,则气密性越高,与我国现有半压降时间行业标准相对应,以气密系数ξ≤0.07为合格。

一间新建的气调库,为了确定其气密程度,必须进行压力测试。试验前封住所有的敞口(门、检修门、通气口、压力安全装置通气口、套管、穿透件、管线等),将库房加压到一定值(100Pa),然后注意压力随时间的变化,每隔一定时间读一次压力表上的数值,根据读数绘出时间压力曲线,线的斜率表示压力降的速度,也代表了库房的气密程度。气密较好的库房,压力降的速度比较缓慢。

)气调库设备

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图4⁃42 催化燃烧降氧机工艺流程图

1—催化燃烧反应器 2—电热元件 3—换热器 4—风机 5—可燃性气体 6—气调保鲜库 7—水冷式冷却器

1.催化燃烧降氧机 这种机器利用燃烧作用除去空气中的氧,达到降氧目的,其工作流程见图4⁃42。催化燃烧可采用复方铬或铂为催化剂,以复方铬为例,机器开始工作时,首先由安装在催化燃烧反应器1内部的电热元件2,把催化剂预热到起燃温度260℃(铂为320℃),然后将可燃性气体(如丙烷)5投入反应器,与用风机4从保鲜库抽出的气体相混合,在催化剂作用下无焰燃烧,放出的热量使催化反应的温度迅速上升。当温度升到580℃(铂为780℃)时,电热元件自动停止加热,以免破坏催化剂的活性,此时燃料也停止进入反应器;当温度回落至580℃以下时,燃料再次进入,继续进行催化燃烧反应(降氧)。燃烧后的高温气体,通过换热器3,与燃烧前的混合气体进行换热而被冷却,再进入水冷式冷却器7,最后被送回气调库。

催化燃烧降氧机工作时,需使用可燃气体,其易燃易爆性给运输、保管和使用带来不安全因素,并且,在工作过程中,燃烧前后的气体既要加热又要冷却,能源和水资源消耗较大,因此燃烧式降氧机正在逐渐被淘汰。

2.碳分子筛制氮机 这种机器利用碳分子筛的吸附分离作用制氮。吸附分离过程中包含有吸附、脱附两个过程。碳分子筛是用煤经过精选、粉碎、成形、干燥、活化和热处理等工艺加工而成,具有超微孔的结晶结构。从平衡吸附角度看,碳分子筛对氧、氮有相近的吸附量,碳分子筛对氧、氮的吸附分离,实质上是利用气体分子在其中的扩散速度的差异来实现的。如在短时间内,直径较小的氧分子扩散速度,比直径较大的氮分子扩散速度快400多倍,数分钟后,氧分子被分子筛大量吸附,吸附量达到90%以上,而氮的吸附量仅为5%,故只要选择最佳的吸附时间进行切换,使碳分子筛内部先吸附氧,得到富氮气体,当吸附过程达到平衡,则进行脱附,即用真空泵抽吸。一般设置双塔往复交替地吸附、脱附,源源不断地产出氮气。

碳分子筛制氮机的工艺流程见图4⁃43,其工作过程如下:大气或库内气体由空压机1的进口吸入,压缩后往水冷却器2冷却,在过滤器3过滤掉水和油,往调压阀4将气体压力降至0.3MPa,然后通过进气阀组5,在吸附塔AB进行吸附分离,碳分子筛将氧吸附,而富氮气体经排气阀组8,进入缓冲贮气罐9,再经调压阀10减压,送回气调库。同时,另一塔脱附,由真空泵11减压,吸附在碳分子筛上的氧气被脱附下来,排放到大气中去。如此两塔交替工作,可连续获得低氧高氮气体供给气调库降氧。

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图4⁃43 碳分子筛制氮机的工艺流程

1—空压机 2—水冷却器 3—过滤器 4,10—调压阀 5—进气阀组 6,7—吸附塔AB 8—排气阀组 9—缓冲贮气罐 11,13—真空泵 12—流量控制阀

3.中空纤维制氮机 这种机器利用气体对膜的渗透系数不同而进行气体分离。中空纤维制氮机的关键是膜分离器,其结构见图4⁃44,它由耐压的钢壳和中空纤维管束组成,每根中空纤维管的管壁,即为起分离作用的膜,管壁厚约100μm。其中位于管外表处的活性分离层只有几个微米厚,余下的是疏松的多孔支承层,每台膜分离器内的中空纤维管数多达数万根至数十万根。

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图4⁃44 中空纤维膜分离器简图

不同种气体透过膜时,渗透速率有差异,把渗透系数大的气体称为“快气”,渗透系数小的气体称为“慢气”。压缩空气从一端进入中空纤维管内,氧气(快气)从管内很快透过管壁,富集在管间隙和管与钢壳间隙内,由于两端的管间隙被树脂封死。富氧气体只能从中部的出口排出;氮气(慢气)则穿过中空纤维管,由另一端的富氮口输出,送回气调库。

中空纤维制氮机工艺流程见图4⁃45,其工作过程如下:空压机1将气调库内气体升压后,送入高效过滤器2进行除水、油、杂质,以免中空纤维管堵塞影响分离效果;然后通过电加热器3,其作用是保证膜的良好渗透系数和分离系数所要求的温度,防止进入分离器的空气中残留的水分结露影响分离效果,加热温度可以自动控制,由电加热器出来的压缩空气进入中空纤维膜分离器,出来的富氮气体经水冷却器5降温,最后经恒压阀6减压,返回气调库。膜分离器的钢壳外设一定厚度的隔热层,以保证其所需的工作温度和减少工作温度的波动。

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图4⁃45 中空纤维制氮机工艺流程

1—空压机 2—高效过滤器 3—电加热器 4—中空纤维膜分离器 5—水冷却器 6—恒压阀

4.二氧化碳脱除机 气调贮藏过程中,由于果蔬呼吸作用等的影响,会使贮藏环境中二氧化碳含量升高,适量高的二氧化碳含量对果蔬有保护作用,但若二氧化碳含量过高,则会对果蔬产生伤害,造成贮藏损失。因此,脱除(洗涤)过量的二氧化碳,调节和控制好二氧化碳含量,对果蔬保鲜是十分重要的。

气调库(或帐)脱除二氧化碳的方法有多种,如使用消石灰吸收、水吸收、乙醇胺溶液吸收、碱溶液吸收(常用氢氧化钠溶液)、盐(如碳酸钾)溶液吸收,以及用二氧化碳脱除机脱除(吸附),在此仅介绍二氧化碳脱除机。

气调库用二氧化碳脱除机通常用活性炭作为吸附剂。活性炭具有多孔结构,吸附表面大。由于二氧化碳分子与吸附剂表面分子之间的吸引力,把二氧化碳气体分子吸附在吸附剂表面。吸附剂吸附一定量二氧化碳气体后,会达到饱和,失去吸附能力,就需进行解吸(再生)。气调贮藏二氧化碳脱除机所用活性炭,是一种经特殊浸渍处理过的活性炭,可以用空气在一般环境温度下再生,而且再生后滞留在多孔结构空隙中的氧气很少。为加快二氧化碳脱除速度,进行连续吸附,二氧化碳脱除机设有两个吸附罐。

二氧化碳脱除机工艺流程见图4⁃46,其工作过程如下:脱除运行时,吸附用风机8抽出库内二氧化碳含量较高的气体,经阀门9、6,进入吸附罐B,气体中的二氧化碳被活性炭吸附,吸附后二氧化碳含量低的气体,经阀门3、10返回库内,这样就达到脱除目的。一般新鲜干净的活性炭经数分钟吸附后,即达到饱和或平衡状态。为了使活性炭重新获得吸附二氧化碳的能力,必须进行再生。B罐进行再生时,A罐进行吸附;B罐吸附时,则A罐进行再生。再生运行时,再生用风机5把库外新鲜空气(二氧化碳的质量分数低于0.5%)通过阀门2送入A罐,由于空气中只含有微量的二氧化碳,被活性炭吸附的二氧化碳将释放到空气中,然后由阀门7排到大气。经一段时间的脱附后,活性炭中只留下极微量的二氧化碳,重新获得了二氧化碳的吸附能力。

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图4⁃46 二氧化碳脱除机工艺流程

1,4—活性炭吸附罐 2,3,6,7,9,10—阀门 5—再生用风机 8—吸附用风机

5.减压气调设备 减压贮藏的研究起步较晚,始于1957年,至今仅50多年的历史,尽管1975年出现了可供商用的减压贮藏设备,但未得到推广应用。作为一种特殊的气调贮藏方式,只有低氧效应,没有像常规气调贮藏中能保持适量二氧化碳的效果,存在着经济、技术和结构安全等多方面问题。这里仅提供减压气调贮藏库的工艺流程,见图4⁃47。

6.乙烯脱除机 乙烯(C2H4)是一种能促进呼吸、加快成熟的植物激素,对采后贮藏的果蔬有催熟作用。气调库内存在乙烯是不可避免的,控制库内乙烯的含量对保证果蔬贮藏质量十分重要,特别是那些对乙烯敏感的果蔬(如猕猴桃番茄),应把贮藏环境中的乙烯彻底清除。

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图4⁃47 减压气调贮藏库的工艺流程

1—气调保鲜库 2—库房用冷却设备 3—真空泵 4—抽除乙烯(催熟)气体 5—补充一定的水分 6—补充一定的氧 7—加湿器

乙烯脱除的方法,过去一般采用化学方法,如用高锰酸钾氧化,化学法虽去除乙烯简单,但效率低。随着气调技术的发展,近年来已研制出高效除乙烯设备。乙烯脱除机及其系统示意见图4⁃48,它是根据乙烯在催化剂和高温下与氧气发生反应生成二氧化碳和水的原理制成的。

该设备的关键是催化剂(特殊的活性银)的选择,以及一个从外到里能形成15℃、80℃、150℃及250℃温度梯度的变温度场电热装置。它使乙烯脱除机的进、出口温度不高于15℃,而中心氧化反应温度达250℃以上,这样既保证反应效果,又不给库房增加过多的热负荷。为进一步降低进入库内气体的温度,乙烯脱除机的进、出气管每隔几分钟切换一次。

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图4⁃48 乙烯脱除机及其系统示意图

与化学法相比,该设备初次投资大,但可连续运转,多库共享同一台乙烯脱除机;除乙烯效率高,能除掉库内气体中所含乙烯量的99%;同时可除掉果蔬所释放出的芳香气体,减轻芳香气体的催熟作用;能对库内气体进行高温杀菌消毒。因此,使用该设备,保鲜效果、保鲜期和减少果蔬贮藏损失等均优于化学法,从投入产出比衡量,还是用乙烯脱除机脱除乙烯的经济效益好。

7.温度控制及制冷设备 气调贮藏的贮藏期较长,设计制冷系统时必须考虑失重问题。为提高库内相对湿度并减少融霜次数,应使蒸发器与库内空气的传热温差尽可能小。

目前常用做法是用增大传热面积的方法来降低传热温差,此外还可以使用乙二醇等载冷剂来进行间接冷却,因为载冷剂的蓄冷能力大,易于保持库温稳定,通过调节载冷剂流量就能方便地调节库内温度,简化了控制系统,便于融霜,避免机组频繁启动,降低制冷剂充灌量,以氨为制冷剂时,还不必担心氨泄漏对果蔬造成伤害。国内某气调库采用乙二醇载冷剂,库内温度与载冷剂温度之差仅为2℃,国外甚至可以达到1℃,这对减少果蔬的干耗十分有利。

除了尽可能降低温差,库房内还应保证良好的空气循环,使库内温度场均匀,减小库内外压差和气体浓度的波动幅度。在国外,高质量的气调库内各点温差不大于0.5℃,国内一般要求库内温度不均匀性为±0.5℃范围内。文献推荐贮藏开始阶段,空气循环量应为每小时30~50倍库容积,达到设计库温后,再将循环量减半或减少(这与气调贮藏的热负荷特点也是一致的:初期热负荷大,进入稳定阶段则显著降低),这要求冷风机配备双速风机。

早期建造的气调库多为集中式制冷系统,500t以下多用氟利昂直接膨胀式,也有氨重力供液系统,1000t以上则多为氨泵供液系统。但随着风冷式氟利昂制冷压缩机组的快速发展,分散式制冷系统在新建库中得到了推广应用。虽然造价相对高一些,但无须设置机房,各库房相互独立,易于控制,对操作员工技术要求不高。

8.加湿设备 除洋葱等少部分果蔬需要相对湿度较低(70%左右)的气调贮藏环境,大多数果蔬都要求相对湿度尽可能高,以水分不会凝结在果蔬上为限,一般为90%~95%。为提高库内的相对湿度,除去降低温差之外,一般还需要在冷风机旁设置加湿器,通过冷风机把水蒸气吹向室内。

气调库内不宜采用电加热水蒸气加湿器,因为它会增加库内热负荷,目前常用的有超声波加湿器和离心式加湿器。

超声波加湿器产生的超微粒子水可直接喷雾,扩散蒸发速度快,效果好,但对水质要求高,工程中可以在水路中加装水处理仪,并在水箱中加一定量的软化水剂和稳定剂来保证供水水质。离心式加湿器对水质要求不高,但容易产生水滴,效果不及前者。

9.测试及控制设备 气调贮藏历史中,由于未能准确测控库内环境尤其是气体成分而造成的损失比其他原因造成的损失要多,这就促使了各类气体测控设备的发展。目前,已经开发出从便携式气体测试仪到全套电脑测控系统在内的各类设备,并成功应用于商业气调贮藏中。前者主要用于随机检测,后者与自动取样系统、气调设备及制冷设备相结合,足以对包括气体成分在内的库内各项参数进行检测和自动控制。图4⁃49为某气调机房,内有气体测控设备、活性炭CO2脱除机、气体调节站、空气压缩机和膜分离制氮机。

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图4⁃49 某气调机房

注:从左到右依次是气体测控设备、活性炭CO2脱除机、气体调节站、空气压缩机和膜分离制氮机。

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