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氣調(diào)保鮮冷庫系統(tǒng)


氣調(diào)保鮮冷庫系統(tǒng).jpg


要使氣調(diào)保鮮冷庫達(dá)到所要求的氣體成分并保持相對(duì)穩(wěn)定,除了要有符合要求的氣密性庫體外,還要有相應(yīng)氣體調(diào)節(jié)設(shè)備、管道、閥門所組成的系統(tǒng),即氣調(diào)系統(tǒng)。整個(gè)氣調(diào)系統(tǒng)包括脫氧機(jī)或制氮系統(tǒng)、二氧化碳脫除系統(tǒng)、乙烯脫除系統(tǒng)、溫度、濕度及氣體成分自動(dòng)檢測(cè)控制系統(tǒng)。


  1、脫氧機(jī)


  是目前最為先進(jìn)的氣調(diào)庫降氧設(shè)備,其工作原理是采用壓力低于24KPa的風(fēng)機(jī)進(jìn)行循環(huán)脫氧,再使用真空泵解析活化,電機(jī)采用變頻調(diào)速技術(shù)。這種技術(shù)往往被人們誤以為是VSA制氮機(jī)。脫氧機(jī)與VSA制氮機(jī)的最大區(qū)別在于,VSA制氮機(jī)仍然使用壓縮空氣為動(dòng)力源(盡管壓力較低),這種含油氣源仍然將導(dǎo)致VSA制氮機(jī)原料的失效,而脫氧機(jī)使用的是無油微壓風(fēng)機(jī),原料不存在油污染的情況,其循環(huán)風(fēng)量是VSA制氮機(jī)的5倍以上,這種降氧設(shè)備比膜制氮機(jī)、PSA制氮機(jī)效率高40%,比VSA制氮機(jī)高30%,比制氮機(jī)節(jié)能40%國(guó)外現(xiàn)有意大利和德國(guó)少數(shù)幾個(gè)公司掌握了脫氧機(jī)技術(shù),國(guó)內(nèi)只有天津捷盛公司的脫氧機(jī)取得技術(shù)上的突破,其降氧能力甚至略高于國(guó)外品牌,工藝較為成熟,在大量的氣調(diào)庫中使用。


  2、制氮系統(tǒng)


  制氮機(jī)大體上經(jīng)歷了催化燃燒制氮→碳分子篩吸附制氮、中空纖維膜分離制氮、以及真空低壓吸附脫氧制氮(即VSA)的發(fā)展過程。目前普遍采用碳分子篩、中空纖維膜分離制氮及VSA制氮。


  2.碳分子篩吸附制氮機(jī)碳分子篩制氮是采用變壓吸附原理制氮,由于氧分子與氮分子的動(dòng)力學(xué)直徑不同,氧分子的擴(kuò)散速度比氮分子快數(shù)百倍。而吸附量與壓力成正比,利用氧、氮短時(shí)間內(nèi)吸附量差異甚大的特點(diǎn),由程序控制器按特定的時(shí)間程序在兩個(gè)塔之間進(jìn)行快速切換,結(jié)合加壓氧吸附、減壓氧解吸的過程,將氧從空氣中分離出來。碳分子篩制氮機(jī)具有制氮純度高(可達(dá)到99.9%)、設(shè)備簡(jiǎn)單、價(jià)格低的特點(diǎn),但設(shè)備中閥門多,切換頻繁,每年每只閥門需開關(guān)20-40萬次,設(shè)備噪聲大。因此要求保證閥門的質(zhì)量,否則會(huì)影響設(shè)備的可靠性。


  2.2中空纖維膜分離制氮機(jī)膜分離制氮是利用氧氣與氮?dú)馔高^中空纖維膜壁的速度差異特點(diǎn),將氧氣從空氣中分離出來。中空纖維膜制氮機(jī)是目前氣調(diào)貯藏使用最廣泛的設(shè)備。它由壓縮機(jī)、貯罐、冷干機(jī)、過濾器、加熱器、中空纖維膜及管、閥組成。具有以下特點(diǎn):(1)設(shè)備簡(jiǎn)單、占地少、易安裝;(2)只需開動(dòng)空壓機(jī)即可得到富氮空氣;(3)濃度可在95%-99%之間調(diào)節(jié),使用靈活,能快速啟動(dòng)停車;(4)安全可靠,分離器無運(yùn)動(dòng)部件,可連續(xù)穩(wěn)定工作;(5)分離過程無相變、無壓力損失、能耗低;(6)易小型化;(7)投資小。


  2.真空低壓吸附脫氧制氮機(jī)制氮機(jī)是采用CMS活性碳吸附再生的原理來吸附大氣中的O2并向庫內(nèi)注入高純度氮?dú)?。由二個(gè)裝滿CMS活性碳的罐體、泵組、閥件、管路及控制單元組成。具有以下特點(diǎn):(1)低壓(0.8bar)運(yùn)行,比同性能的PSA及膜制氮機(jī)節(jié)能80%左右。(2)降氧效果提高30%以上,可將氣調(diào)庫內(nèi)氧氣含量控制在1%以下,甚至可以達(dá)到0.3%(3)維護(hù)成本低。穩(wěn)定可靠。設(shè)備中的主要活性炭吸附模塊壽命長(zhǎng)達(dá)2-3年以上。(4)與庫體止漏系統(tǒng)配合更有效防止氣調(diào)庫氣體泄漏。(5)氣調(diào)庫氣體內(nèi)循環(huán)。更有效的節(jié)約運(yùn)行成本。


  3、二氧化碳脫除系統(tǒng)


  主要用于控制氣調(diào)庫中二氧化碳含量。完全依靠果蔬呼吸時(shí)所釋放的二氧化碳,增加氣調(diào)庫內(nèi)二氧化碳濃度,適量的二氧化碳對(duì)果蔬起保護(hù)作用,使貯藏保鮮效果良好。但是,二氧化碳濃度過高,則會(huì)對(duì)果蔬造成傷害,因此脫除(洗滌)過量的二氧化碳,調(diào)節(jié)和控制好二氧化碳濃度,對(duì)提高果蔬貯藏質(zhì)量非常重要;通常的二氧化碳脫除裝置大體上有4種形式:(1)消石灰脫除裝置;(2)水清除裝置;(3)活性碳清除裝置;(4)硅橡膠膜清除裝置?;钚蕴记宄b置是利用活性碳較強(qiáng)的吸附力,對(duì)二氧化碳進(jìn)行吸附,待吸附飽和后鼓入新鮮空氣,使活性碳脫附,恢復(fù)吸附性能,是當(dāng)前氣調(diào)庫脫除二氧化碳普遍采用的裝置。二氧化碳脫除系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)貯藏果蔬的呼吸強(qiáng)度、氣調(diào)庫內(nèi)氣體自由空間體積、氣調(diào)庫的貯藏量、庫內(nèi)要求達(dá)到的二氧化碳?xì)怏w成分的濃度確定脫除機(jī)的工作能力。


  4、乙烯脫除系統(tǒng)


  乙烯是果蔬在成熟和后熟過程中自身產(chǎn)生并釋放出來的一種氣體,是一種促進(jìn)呼吸、加快后熟的植物激素,對(duì)采后貯藏的水果有催熟作用。在對(duì)乙烯敏感的水果貯藏中,應(yīng)將乙烯去除。因此果蔬貯藏中既要設(shè)法抑制乙烯產(chǎn)生,又要消除貯藏庫內(nèi)乙烯積累。目前普遍采用且相對(duì)有效的方法為高錳酸鉀化學(xué)除乙烯法和空氣氧化去除法。化學(xué)除乙烯法是在清洗裝置中充填乙烯吸收劑,常用的乙烯吸收劑是將飽和高錳酸鉀溶液吸附在碎磚塊、蛭石或沸石分子篩等多孔材料上,乙烯與高錳酸鉀接觸,因氧化而被清除。該方法簡(jiǎn)單,費(fèi)用極低,但除乙烯效率低,且高錳酸鉀為強(qiáng)氧化劑,會(huì)灼傷皮膚。目前,空氣氧化去除法是利用乙烯在催化劑和高溫條件下與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水的原理去除乙烯,與高錳酸鉀去除法相比其投資費(fèi)用高,但因具有以下明顯優(yōu)點(diǎn)為人們所接受:


  (1)除乙烯效率高,可除去庫內(nèi)氣體中所含乙烯量的99%,可將貯藏間內(nèi)乙烯濃度控制在l-5μL/L;(2)減少水果霉變,在去除乙烯同時(shí),能對(duì)庫內(nèi)氣體進(jìn)行高溫殺菌消毒;(3)一機(jī)多用,去除乙烯同時(shí),還能除掉水果釋放的芳香氣體,減輕這些氣體對(duì)水果產(chǎn)生催熟作用的不良影響。


  注:除對(duì)乙烯敏感的水果(主要為亞熱帶、熱帶水果):獼猴桃、香蕉等外,蘋果、梨等溫帶水果不需要乙烯脫出設(shè)備。


  目前較為先進(jìn)的臭氧除乙烯技術(shù)正逐步取代高溫催化型乙烯機(jī),這種除乙烯技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)是在低溫狀態(tài)下工作,不會(huì)引起庫溫的波動(dòng),同時(shí)耗電僅為500瓦,是高溫催化型乙烯機(jī)能耗的1/105、自動(dòng)檢測(cè)控制系統(tǒng)氣調(diào)庫內(nèi)檢測(cè)控制系統(tǒng)的主要作用為:對(duì)氣調(diào)庫內(nèi)的溫度、濕度、O2、CO2氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)檢查測(cè)量和顯示,以確定是否符合氣調(diào)技術(shù)指標(biāo)要求,并進(jìn)行自動(dòng)(人工)調(diào)節(jié),使之處于最佳氣調(diào)參數(shù)狀態(tài)。在自動(dòng)化程度較高的現(xiàn)代氣調(diào)庫中,一般采用自動(dòng)檢測(cè)控制設(shè)備,它由(溫度、濕度、O2、CO2)傳感器、控制器、計(jì)算機(jī)及取樣管、閥等組成,整個(gè)系統(tǒng)全部由一臺(tái)中央控制計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離實(shí)時(shí)監(jiān)控,既可以獲取各個(gè)分庫內(nèi)的O2、CO2、溫度、濕度數(shù)據(jù),顯示運(yùn)行曲線,自動(dòng)打印記錄和啟動(dòng)或關(guān)閉各系統(tǒng),同時(shí)還能根據(jù)庫內(nèi)物料情況隨時(shí)改變控制參數(shù)。中央控制計(jì)算機(jī)采用Windows界面,使用操作人員可以方便直觀地獲取各方面的信息。


  6、制冷系統(tǒng)


  制冷系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)機(jī)械制冷所必須的機(jī)器、設(shè)備及連接這些機(jī)器、設(shè)備的管道、閥門、控制元件等所組成的封閉循環(huán)系統(tǒng)。氣調(diào)庫的制冷系統(tǒng)與普通冷庫的制冷系統(tǒng)基本相同。但氣調(diào)庫制冷系統(tǒng)具有更高的可靠性,更高的自動(dòng)化程度,并在果蔬氣調(diào)貯藏中長(zhǎng)時(shí)間維持所要求的庫內(nèi)溫度。一般采用氨制冷系統(tǒng)或氟利昂?jiǎn)渭?jí)壓縮直接膨脹供液制冷系統(tǒng)。


  7、加濕系統(tǒng)


  與普通果蔬保鮮冷庫相比,由于氣調(diào)貯藏果蔬的貯藏期長(zhǎng),果蔬水分蒸發(fā)較高,為抑制果蔬水分蒸發(fā),降低貯藏環(huán)境與貯藏果蔬之間的水蒸氣分壓差,要求氣調(diào)庫貯藏環(huán)境中具有最佳的相對(duì)濕度,這對(duì)于減少果蔬的干耗和保持果蔬的鮮脆有著重要意義。一般庫內(nèi)相對(duì)濕度最好能保持在90%-95%之間。


  常用的氣調(diào)庫加濕方法有以下幾種:


  (1)地面充水加濕;


  (2)冷風(fēng)機(jī)底盤注水;


  (3)噴霧加濕;


  (4)離心霧化加濕;


  (5)超聲霧化加濕。


  

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