陳 剛 馮 梅 曹亞軍 肖莉娟 王華強 黃 鵬
(新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第一師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所 新疆 阿拉爾 843300)
普通冷庫改造技術(shù)研究
陳 剛 馮 梅 曹亞軍 肖莉娟 王華強 黃 鵬
(新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第一師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所 新疆 阿拉爾 843300)
本文根據(jù)新疆南疆片區(qū)普通冷庫 (小冷庫)的實際設(shè)計經(jīng)驗及有關(guān)設(shè)計資料,基于新疆南疆片區(qū)普通冷庫改造的目的意義,論述了普通冷庫通風(fēng)換氣系統(tǒng)、精準控溫系統(tǒng)、加濕系統(tǒng)以及消毒滅菌等系統(tǒng)的改造措施,以便于為新疆南疆農(nóng)業(yè)的發(fā)展做出貢獻。
南疆;普通冷庫;改造
天山山脈將新疆分為南北兩大部分。習(xí)慣上稱天山以南為南疆、天山以北為北疆。目前南疆已經(jīng)初步形成了南疆環(huán)塔里木盆地優(yōu)勢林果主產(chǎn)區(qū)、吐哈盆地優(yōu)質(zhì)高效林果基地、伊犁河谷和天山北坡特色林果產(chǎn)業(yè)帶。為了帶動優(yōu)質(zhì)果蔬產(chǎn)品產(chǎn)地初加工,形成見效快的加工和儲藏設(shè)施,為農(nóng)產(chǎn)品深加工提供優(yōu)質(zhì)原料,新疆自治區(qū)大力支持建設(shè)果蔬熱風(fēng)烘干房以及組裝式冷藏庫,但是新建冷藏庫所需資金巨大,耗費時間也長,而利用原有的普通冷庫進行改造既節(jié)省了資金又節(jié)約了時間。
一是隨著科學(xué)制冷的快速發(fā)展,經(jīng)營比較長久的普通冷庫由于當(dāng)時籌建時設(shè)備等制冷技術(shù)的局限性,導(dǎo)致制冷效果及冷庫使用年限大大縮短,為了能夠更好地發(fā)揮原有冷庫的作用,冷庫改造是必然選擇。二是由于制冷技術(shù)的快速發(fā)展,當(dāng)下的制冷設(shè)施已不能滿足南疆果蔬產(chǎn)品冷藏的需要,因此冷庫改造對新疆南疆片區(qū)來說顯得刻不容緩,利用現(xiàn)有廠房或舊倉庫進行技術(shù)改造,使之成為冷藏庫,是冷庫改造的新嘗試,不但改造周期短,而且在資金周轉(zhuǎn)困難的情況下,能夠少投資,見效快。三是一些冷庫在使用一段時間之后,可能會存在一些安全隱患方面的問題,為了解決這個問題實施改造工程,使得客戶在使用冷庫的時候更加安全,而且使用最新的技術(shù)進行冷庫改造工程,使得冷庫在節(jié)能減耗方面效果更好,在進行改造工程的時候可以采用新材料,對新材料的應(yīng)用更好的幫助用戶實現(xiàn)預(yù)期的目的。四是冷庫改造不僅解決了老舊設(shè)施設(shè)備的制冷問題,更為冷庫在節(jié)能減耗方面創(chuàng)造了價值。冷庫改造的實現(xiàn),更為新疆南疆片區(qū)農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展壯大提供了有利條件。因此,新疆南疆片區(qū)在進行冷庫改造時,必須嚴格確保工程的專業(yè)性、權(quán)威性和安全性等問題。
2.1 通風(fēng)換氣系統(tǒng)。冷藏庫通常以貯藏農(nóng)產(chǎn)品為主,由于農(nóng)產(chǎn)品在收獲后仍是一個活的有機體,在冷藏期間繼續(xù)進行著它的生命活動—呼吸作用,消耗氧氣,產(chǎn)生二氧化碳。所以,必須定時向冷藏間內(nèi)輸送新鮮空氣。鮮蛋冷藏也要定時通風(fēng)換氣,才能保證冷藏質(zhì)量。因此,貯藏果蔬蛋品的冷庫無論是在冷庫設(shè)計或是運行管理過程,都應(yīng)考慮有送入新鮮空氣和排污濁空氣的設(shè)施。目前采用的通風(fēng)換氣設(shè)置普遍存在一些不足之處。在通常情況下,都不可避免地要在冷庫墻體開設(shè)進風(fēng)洞(除用庫門直接換氣外)。而冷庫關(guān)鍵性的問題,一是要有絕熱保溫的先決條件,二是要有一個制冷系統(tǒng),這才能成為一座冷庫。所以,在冷庫設(shè)計中,都盡量地減少不必要的開洞。目前使用的冷庫,絕大部分是采用冷風(fēng)機作制冷蒸發(fā)器,冷風(fēng)機都在底部設(shè)置一條排水管,向庫外排泄冷卻空氣的結(jié)露水(或沖霜時的排水),設(shè)計者可以在這條管上做文章,使其既能做排水用又能作為進風(fēng)管用。可在安裝時采取一些改進措施:在安裝冷風(fēng)機時把冷風(fēng)機適當(dāng)?shù)靥岣甙惭b高度;把通常排水管向地面直穿出庫外改為從冷庫墻體外穿出;根據(jù)換風(fēng)的需要量適當(dāng)?shù)丶哟笈潘?,使之適應(yīng)排水和進氣兩種功能的需要。經(jīng)過改進,在不增加動力和減少開洞的情況下解決以上存在的問題,減少大部分管道和彎頭,基本可以解決由于新風(fēng)管的阻力大而難以吸入新空氣的問題,同時也避免使庫內(nèi)溫度發(fā)生較大波動,甚至產(chǎn)生“霧氣”以及風(fēng)管內(nèi)結(jié)冰等一系列的問題,不僅解決了目前存在的問題,又減少工程投資,且便于安裝施工。
2.2 精準控溫系統(tǒng)
2.2.1 溫度監(jiān)控??梢赃x用單通道、雙通道或四通道數(shù)顯儀表,接收溫度傳感器輸入信息,實現(xiàn)冷庫溫度的測量、變換、顯示和傳送,溫度數(shù)值通過RS485上傳到計算機,由數(shù)據(jù)采集軟件進行記錄和集中報警。
2.2.2 濕度監(jiān)控。選用液晶顯示的濕度傳感器,可以實現(xiàn)房間濕度的測量、顯示和傳送,濕度數(shù)值通過RS485和溫度數(shù)值一起上傳到計算機,數(shù)字顯示,方便直觀。
2.2.3 數(shù)據(jù)采集軟件。使用最新版本的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)軟件KITOZER3000 V4.0,可以連接多個數(shù)字顯示儀表、多個溫濕度傳感器,同時也可以監(jiān)測庫內(nèi)氣體濃度、成分變化及其他需要監(jiān)控的指標。如果以后擴充,不需要修改軟件,直接增加相應(yīng)硬件設(shè)備即可。
通過這樣的改造,可以讓管理人員能夠隨時進行監(jiān)控。被監(jiān)控場所一旦斷電,門窗一旦被非法打開,房間溫濕度一旦超標,被監(jiān)控氣體濃度一旦超標,系統(tǒng)都會及時給相關(guān)人員的手機發(fā)出短信進行報警,管理人員也可隨時發(fā)短信指令查詢當(dāng)前監(jiān)控量的狀態(tài)。此改造將有助于提高冷庫的安全系數(shù),提高安全預(yù)警效率,降低潛在危險和損失。
2.3 加濕系統(tǒng)。貯藏水果、蔬菜、雞蛋等的冷卻物冷藏間,為了保證食品的質(zhì)量,不僅需要適宜的溫度,而且還需要適宜的濕度。因此,濕度的測量和控制也很重要,濕度控制內(nèi)容有加濕、除濕控制。農(nóng)產(chǎn)品冷庫不宜采用水噴霧加濕,除存在結(jié)霜問題外,還存在噴霧時水滴中所帶來的細菌會污染農(nóng)產(chǎn)品。蒸汽發(fā)生式加濕器最適用于農(nóng)產(chǎn)品冷庫的加濕,大中型冷庫蒸汽發(fā)生式加濕器需要建立鍋爐房,小型冷庫可采用電極蒸汽或電熱式加濕器。蒸汽加濕器安裝在庫外,蒸汽分布軟管安裝在墻內(nèi)通風(fēng)裝置內(nèi),蒸汽直接由通風(fēng)機送出,混入庫內(nèi)空氣中,這樣可避免風(fēng)道內(nèi)及風(fēng)道噴出口附近結(jié)霜,在噴蒸汽的同時啟動通風(fēng)機,以利將噴出的蒸汽擴散到整個庫房空氣中去,從而實現(xiàn)庫內(nèi)濕度調(diào)節(jié)。通風(fēng)機運行時,朝外開門的保溫小門要打開,以利新鮮空氣進入;通風(fēng)機停機時,小門要關(guān)閉,以免產(chǎn)生冷橋。冷卻物冷藏間一般安裝空氣冷卻器,可以在冷風(fēng)機出口安裝噴嘴或具有小孔的水管,按控制濕度給定值自動閉起水電磁閥,向室內(nèi)空氣中噴水霧或蒸汽,使空氣中的含濕量增加。也可利用現(xiàn)有的沖霜水裝置進行噴淋加濕,噴霧方向呈水平或略向上,注意不要噴到頂棚、梁、柱或食品上,否則就會發(fā)生結(jié)露。冷卻物冷藏期間如若安裝水噴霧離心式加濕器,要注意加濕器安裝在適當(dāng)?shù)奈恢茫荒苷龑χL(fēng)道出口安裝,因為空氣冷卻器吹出的有速度的冷風(fēng),會使噴霧逆向返回,造成結(jié)露,也不能安裝在空氣冷卻器吸入口附近,因為會使空氣冷卻器盤管結(jié)霜增多。相對兩面墻上都安裝加濕器時,要考慮噴霧的射程,避免相對噴霧的碰撞,故要交錯安裝。
2.4 消毒系統(tǒng)
2.4.1 臭氧消毒機。臭氧是一種比較好的消毒方法,它既可以消毒、殺菌,又可除霉除臭味。這種方法采用臭氧發(fā)生器,使空氣中兩個原子的氧裂化而成三個原子的臭氧。臭氧是一種強氧化劑,將臭氧打入冷庫內(nèi),既能降低果蔬新陳代謝,又能分解果蔬產(chǎn)生的乙烯氣體,從而實現(xiàn)了果蔬保鮮作用。因此,臭氧廣泛應(yīng)用在果蔬采后貯運、保鮮的各個環(huán)節(jié),包括果蔬入庫前的空庫消毒、果蔬在產(chǎn)地冷庫預(yù)冷期間的殺菌及貯運中的防腐保鮮等。但是,臭氧對人黏膜有刺激,所以采用時應(yīng)該注意。
2.4.2 紫外線消毒機。該機是專門為人機共處環(huán)境所設(shè)計的,其優(yōu)勢及特點是可以在有人的情況下進行消毒殺菌,且在消毒時無氣味、無任何輻射線,不腐蝕設(shè)備,紫外線完全密閉于機器內(nèi)部,工作時空氣中的臭氧濃度≤0.1 mg/m3,遠低于國家規(guī)定標準的0.15 mg/m3,通過循環(huán)風(fēng)的方式進行消毒殺菌(循環(huán)風(fēng)風(fēng)量可達850~1500 m/h,機器風(fēng)量必須達到被消毒空氣體積的10倍以上才能達到消毒效果),把消毒室空間的空氣吸入機器內(nèi)部,再經(jīng)過機器內(nèi)部的高強度紫外線照射殺菌之后釋放出冷庫。
[1]張祉佑冷藏與空氣調(diào)節(jié) [M].北京:機械工業(yè)出版社,1995.
[2]劉曉菲,南曉紅.裝設(shè)均勻送風(fēng)管道對冷藏庫氣流流場特性的改善 [J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2016,32 (01):91~92.
[3]張云鴿.小型冷庫化霜回路的改造 [J].能源與節(jié)能,2015, (03):149~151.
[4]刁曉輝.淺談小冷庫 [J].冷藏技術(shù),1994, (04):43~46.
[5]王志杰,馮立祥.小型冷庫的維護管理與技術(shù)改造措施 (二) [J].河北漁業(yè),2001, (04):9~12.