陈 刚 冯 梅 曹亚军 肖莉娟 王华强 黄 鹏
(新疆生产建设兵团第一师农业科学研究所 新疆 阿拉尔 843300)
普通冷库改造技术研究
陈 刚 冯 梅 曹亚军 肖莉娟 王华强 黄 鹏
(新疆生产建设兵团第一师农业科学研究所 新疆 阿拉尔 843300)
本文根据新疆南疆片区普通冷库 (小冷库)的实际设计经验及有关设计资料,基于新疆南疆片区普通冷库改造的目的意义,论述了普通冷库通风换气系统、精准控温系统、加湿系统以及消毒灭菌等系统的改造措施,以便于为新疆南疆农业的发展做出贡献。
南疆;普通冷库;改造
天山山脉将新疆分为南北两大部分。习惯上称天山以南为南疆、天山以北为北疆。目前南疆已经初步形成了南疆环塔里木盆地优势林果主产区、吐哈盆地优质高效林果基地、伊犁河谷和天山北坡特色林果产业带。为了带动优质果蔬产品产地初加工,形成见效快的加工和储藏设施,为农产品深加工提供优质原料,新疆自治区大力支持建设果蔬热风烘干房以及组装式冷藏库,但是新建冷藏库所需资金巨大,耗费时间也长,而利用原有的普通冷库进行改造既节省了资金又节约了时间。
一是随着科学制冷的快速发展,经营比较长久的普通冷库由于当时筹建时设备等制冷技术的局限性,导致制冷效果及冷库使用年限大大缩短,为了能够更好地发挥原有冷库的作用,冷库改造是必然选择。二是由于制冷技术的快速发展,当下的制冷设施已不能满足南疆果蔬产品冷藏的需要,因此冷库改造对新疆南疆片区来说显得刻不容缓,利用现有厂房或旧仓库进行技术改造,使之成为冷藏库,是冷库改造的新尝试,不但改造周期短,而且在资金周转困难的情况下,能够少投资,见效快。三是一些冷库在使用一段时间之后,可能会存在一些安全隐患方面的问题,为了解决这个问题实施改造工程,使得客户在使用冷库的时候更加安全,而且使用最新的技术进行冷库改造工程,使得冷库在节能减耗方面效果更好,在进行改造工程的时候可以采用新材料,对新材料的应用更好的帮助用户实现预期的目的。四是冷库改造不仅解决了老旧设施设备的制冷问题,更为冷库在节能减耗方面创造了价值。冷库改造的实现,更为新疆南疆片区农业的不断发展壮大提供了有利条件。因此,新疆南疆片区在进行冷库改造时,必须严格确保工程的专业性、权威性和安全性等问题。
2.1 通风换气系统。冷藏库通常以贮藏农产品为主,由于农产品在收获后仍是一个活的有机体,在冷藏期间继续进行着它的生命活动—呼吸作用,消耗氧气,产生二氧化碳。所以,必须定时向冷藏间内输送新鲜空气。鲜蛋冷藏也要定时通风换气,才能保证冷藏质量。因此,贮藏果蔬蛋品的冷库无论是在冷库设计或是运行管理过程,都应考虑有送入新鲜空气和排污浊空气的设施。目前采用的通风换气设置普遍存在一些不足之处。在通常情况下,都不可避免地要在冷库墙体开设进风洞(除用库门直接换气外)。而冷库关键性的问题,一是要有绝热保温的先决条件,二是要有一个制冷系统,这才能成为一座冷库。所以,在冷库设计中,都尽量地减少不必要的开洞。目前使用的冷库,绝大部分是采用冷风机作制冷蒸发器,冷风机都在底部设置一条排水管,向库外排泄冷却空气的结露水(或冲霜时的排水),设计者可以在这条管上做文章,使其既能做排水用又能作为进风管用。可在安装时采取一些改进措施:在安装冷风机时把冷风机适当地提高安装高度;把通常排水管向地面直穿出库外改为从冷库墙体外穿出;根据换风的需要量适当地加大排水管,使之适应排水和进气两种功能的需要。经过改进,在不增加动力和减少开洞的情况下解决以上存在的问题,减少大部分管道和弯头,基本可以解决由于新风管的阻力大而难以吸入新空气的问题,同时也避免使库内温度发生较大波动,甚至产生“雾气”以及风管内结冰等一系列的问题,不仅解决了目前存在的问题,又减少工程投资,且便于安装施工。
2.2 精准控温系统
2.2.1 温度监控。可以选用单通道、双通道或四通道数显仪表,接收温度传感器输入信息,实现冷库温度的测量、变换、显示和传送,温度数值通过RS485上传到计算机,由数据采集软件进行记录和集中报警。
2.2.2 湿度监控。选用液晶显示的湿度传感器,可以实现房间湿度的测量、显示和传送,湿度数值通过RS485和温度数值一起上传到计算机,数字显示,方便直观。
2.2.3 数据采集软件。使用最新版本的环境监控系统软件KITOZER3000 V4.0,可以连接多个数字显示仪表、多个温湿度传感器,同时也可以监测库内气体浓度、成分变化及其他需要监控的指标。如果以后扩充,不需要修改软件,直接增加相应硬件设备即可。
通过这样的改造,可以让管理人员能够随时进行监控。被监控场所一旦断电,门窗一旦被非法打开,房间温湿度一旦超标,被监控气体浓度一旦超标,系统都会及时给相关人员的手机发出短信进行报警,管理人员也可随时发短信指令查询当前监控量的状态。此改造将有助于提高冷库的安全系数,提高安全预警效率,降低潜在危险和损失。
2.3 加湿系统。贮藏水果、蔬菜、鸡蛋等的冷却物冷藏间,为了保证食品的质量,不仅需要适宜的温度,而且还需要适宜的湿度。因此,湿度的测量和控制也很重要,湿度控制内容有加湿、除湿控制。农产品冷库不宜采用水喷雾加湿,除存在结霜问题外,还存在喷雾时水滴中所带来的细菌会污染农产品。蒸汽发生式加湿器最适用于农产品冷库的加湿,大中型冷库蒸汽发生式加湿器需要建立锅炉房,小型冷库可采用电极蒸汽或电热式加湿器。蒸汽加湿器安装在库外,蒸汽分布软管安装在墙内通风装置内,蒸汽直接由通风机送出,混入库内空气中,这样可避免风道内及风道喷出口附近结霜,在喷蒸汽的同时启动通风机,以利将喷出的蒸汽扩散到整个库房空气中去,从而实现库内湿度调节。通风机运行时,朝外开门的保温小门要打开,以利新鲜空气进入;通风机停机时,小门要关闭,以免产生冷桥。冷却物冷藏间一般安装空气冷却器,可以在冷风机出口安装喷嘴或具有小孔的水管,按控制湿度给定值自动闭起水电磁阀,向室内空气中喷水雾或蒸汽,使空气中的含湿量增加。也可利用现有的冲霜水装置进行喷淋加湿,喷雾方向呈水平或略向上,注意不要喷到顶棚、梁、柱或食品上,否则就会发生结露。冷却物冷藏期间如若安装水喷雾离心式加湿器,要注意加湿器安装在适当的位置,不能正对着风道出口安装,因为空气冷却器吹出的有速度的冷风,会使喷雾逆向返回,造成结露,也不能安装在空气冷却器吸入口附近,因为会使空气冷却器盘管结霜增多。相对两面墙上都安装加湿器时,要考虑喷雾的射程,避免相对喷雾的碰撞,故要交错安装。
2.4 消毒系统
2.4.1 臭氧消毒机。臭氧是一种比较好的消毒方法,它既可以消毒、杀菌,又可除霉除臭味。这种方法采用臭氧发生器,使空气中两个原子的氧裂化而成三个原子的臭氧。臭氧是一种强氧化剂,将臭氧打入冷库内,既能降低果蔬新陈代谢,又能分解果蔬产生的乙烯气体,从而实现了果蔬保鲜作用。因此,臭氧广泛应用在果蔬采后贮运、保鲜的各个环节,包括果蔬入库前的空库消毒、果蔬在产地冷库预冷期间的杀菌及贮运中的防腐保鲜等。但是,臭氧对人黏膜有刺激,所以采用时应该注意。
2.4.2 紫外线消毒机。该机是专门为人机共处环境所设计的,其优势及特点是可以在有人的情况下进行消毒杀菌,且在消毒时无气味、无任何辐射线,不腐蚀设备,紫外线完全密闭于机器内部,工作时空气中的臭氧浓度≤0.1 mg/m3,远低于国家规定标准的0.15 mg/m3,通过循环风的方式进行消毒杀菌(循环风风量可达850~1500 m/h,机器风量必须达到被消毒空气体积的10倍以上才能达到消毒效果),把消毒室空间的空气吸入机器内部,再经过机器内部的高强度紫外线照射杀菌之后释放出冷库。
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