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晋州制氮机:制氮机在果蔬气调贮藏技术与舰船应用条件

2020年04月28日 08:22:56   分类: 河北制氮机

制氮机在果蔬气调贮藏技术与舰船应用条件

舰船海上航行时,蔬菜、水果的供应直接关系到航海人员的饮食质量,因为蔬菜、水果含有丰富的维生素、矿物质和膳食纤维。一般来说,舰船人员在航行期间,1~2周内食用叶菜和茄果类蔬菜,3~4周内食用瓜果类和根茎类蔬菜,有些根茎类蔬菜(如土豆、萝卜、竹笋等)可以保存1个月以上。然而,舰船远航或长航时间往往超过1个月,有时甚至长达5~6个月。虽然蔬菜和水果罐头、速冻蔬菜以及干蔬菜可以弥补部分不足,但无论是从提供的营养,还是从口味方面都无法与新鲜果蔬相比。因此,果蔬贮藏技术是有效延长果蔬贮藏期、增加新鲜果蔬供应量的主要途径。气调贮藏是果蔬贮藏技术的一种。

气调库的特点与设计建造

1.1.1  特点

(1)气密性。气密性是气调库在建筑要求上区别于冷藏库的一个主要特点。气调库除要求围护结构保温隔热、防潮、减少与外界的冷热交换外,还要求库体墙壁四周、库门及所有进出管线连接处严格密封,尽可能减少库内外的气体交换。只有这样,才能人为调节库内气体成分,减少或避免外界气体对库内气体成分的干扰。

(2)安全性。由于气调库对围护结构气密性要求较严,故在降湿、调气过程中,随着库内温度、压力的变化,会使围护结构的两侧产生压差,从而会破坏气密性,甚至使围护结构发生胀裂或塌陷。为了平衡和减小库内外压差,气调库必须设计安全阀和调气阀。

(3)快进整出。水果进入气调状态的时间越短越好,否则影响贮藏效果。因此,气调库贮藏要求蔬菜、水果入库速度快,以便尽快装满、封门和调气。贮藏过程中尽可能减少开门次数。频繁开门,不仅影响贮藏效果、增加运行成本,还会降低库门的气密性。出库时,为保证蔬菜、水果的货架期,最好一次出完或在短期内分批出完。

(4)满库贮藏。除留出必要的通风、检查通道外,库内水果应尽量高堆满装。这是因为:一方面,库内果蔬越多,库内孔隙相对越少,空气也越少,加之果蔬的呼吸作用,果蔬进入气调状态的时间就越短;另一方面,库容积利用系数大,制冷、调气运行成本可相应降低。

1.1.2  设计建造

(1)类型及结构组成。按气调方式,可分为充气式和循环式;按冷却方式,可分为内冷式和外冷式;按建筑结构,可分为砌筑式和彩镀夹心板装配式。充气式是指利用制氮机将产生的氮气持续充入气调库内,并辅之以其他调节方式,使库内氧气和二氧化碳达到预定指标。循环式是指将气调库内的空气引入一种燃烧装置,将空气中的氧气燃烧消耗,燃烧后的气体组成包括氮气、二氧化碳和水蒸汽等,这些气体经冷却后再充入库内;当二氧化碳超过预定指标时,开启二氧化碳脱除系统。这样,二者相互配合,使库内氧气和二氧化碳达到预定指标。内冷式是将冷却系统(蒸发器)置于气调库内部,一般设在库房一端的上方。这种冷却方式降温迅速,库内温度均匀,效果好,我国大多数气调库均为此类型。外冷式即夹套式气调库,一般是在原冷藏库内加装一层导热性好的金属气密结构,仍用原有的降温设施,吹出的冷风直接吹到金属气密结构层上,利用密封库壁使库内降温,气调则在这层气密结构内进行,但这种方式降温效果较差。砌筑式气调库的建筑结构基本上与普通冷藏库相同,用传统的建筑保温材料砌筑而成,或者将冷藏库改造而成。在库体的表面增加一层气密层,直接敷设在围护结构上。这种砌筑式气调库投资合理,但施工周期长。彩镀夹心保温板由于是工厂化生产的库体材料,在施工现场只需进行简单拼装,建设周期短,投资比砌筑式略高,而气密层施工较砌筑式方便可靠。

(2)气密层的设计与施工。装配式组合气调库,其围护结构采用彩镀夹心板。隔热层两面都有彩镀钢板护面。彩镀钢板的气密性和防潮隔气都很好。只要在其建好的围护墙面上将各板面间的接缝做好密封,就能使整个围护结构具有良好的气密性。

(3)气调库门。库门是气调库容易发生气体泄露之处。为保证库门与库体之间的密封,可以将库门的气密条做成充气式的。这种方式密封性好,但使用麻烦。通常是在冷库门的基础上加一扣紧装置,封门时,用此装置紧紧地将门扣在门框上,借密封条将门缝封死。在门下落扣紧的过程中,门下端的密封条与地面压紧而密封。气调库门上都设有观察窗,可以打开,当库内出现问题时便于工作人员入库检查。其外框为金属构件,中间镶有双层玻璃或中空双层玻璃。若用双层玻璃,夹层内应放干燥剂或抽空,以防结露。

(4)密封标准、实验方法、安全装置及注意事项。为保证气调库内气体成分调节速度快,波动幅度小,提高贮藏质量,降低成本,就必须保证库体有良好的气密性。GB 50274-98《制氮机、空气分离设备安装工程施工及检验规范》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:启动鼓风机,当库内压力达到100 Pa(10 mm H2O)后停机,并开始计时,当试验到10 min时库内压力应大于50 Pa”,即半降压时间为10 min。为防止库体因内外压力不平衡被压塌或胀裂,库房内应配装气压平衡袋(简称气调袋),当库内温度升高,库气膨胀,库气将流入气调袋;库内温度降低,库气收缩,库气将从气调袋流入库内。另外,库房内还应安装1台气压平衡安全阀(简称平衡阀),在库内外压差大于200 Pa时,库内外的气体通过平衡阀发生交换,以防止库体结构遭到破坏。

(5)制冷设备。气调库整个制冷系统的设计,可以根据不同情况,采用大机组的集中供冷或单个库房小机组单独供冷,后者具有较大的灵活性。采用乙二醇冷水机组,不但可提高温度的控制精度,还大大简化了制冷管路结构。为使气调过程中制冷机能够经济运行,气调库围护结构的隔热层应比一般高温库厚一些。

(6)加湿设备。由于气调库内果蔬贮藏期长,充入的氮气又很干燥,所以贮藏品水分蒸发较多。为降低贮藏环境与贮藏品之间的水蒸汽分压差,抑制水分蒸发,保持气调库中较高相对湿度(90%~95%),减少干耗,一般气调库都要设置加湿器。加湿器主要有超声波加湿器和离心式加湿器两种。

1.2  气调设备的选用和安装调试

1.2.1制氮降氧设备。利用制氮机产生的95%~98%纯度的氮气,置换(或稀释)气调库中的气体,降低库内氧气浓度;在小型气调库内,也可以用于排除过量的二氧化碳、乙烯或其他气体。

1.2.2二氧化碳脱除机。果蔬在气调过程中,一般要求二氧化碳的浓度控制在1%~5%的范围内。果蔬的呼吸作用将提高库内二氧化碳的浓度。二氧化碳浓度过高会导致果蔬中毒,并产生一系列不良症状,最终腐烂变质。因此,必须安装使用二氧化碳脱除机(又称洗涤器)将库内多余的二氧化碳脱除掉,达到气调参数要求的最佳范围。

1.2.3乙烯脱除装置。乙烯是果蔬自身新陈代谢的产物,它是一种能促进果蔬呼吸、加快成熟衰老的植物激素。贮藏对乙烯非常敏感的果蔬时,必须把贮藏环境中的乙烯浓度脱至阈值以下,一般需降到2×10-8(体积比)以下的水平。脱除乙烯的方法:常用高锰酸钾作为强氧化剂,以氧化铝、分子筛等多孔性材料作载体,制成一次性使用的复合材料,放入库内、包装箱或闭路循环系统中,将乙烯脱除。随着气调技术的发展,近年来又研制出基于高温催化原理的高效除乙烯装置。

1.3  自动控制设备

气调库在整个贮藏期内都必须精确测量和控制库中气体成分。如果测出库中氧超标,就应开启制氮机,充氮降氧,直到氧含量达到工艺参数设定值。如果二氧化碳超标,就应打开库的出回气阀门,开启二氧化碳脱除装置脱除二氧化碳,直至库内二氧化碳达到设定值。利用自动化控制设备和计算机专用软件,可实现上述工作的自动化。

1.4  气体成分的测定

1.4.1  氧、二氧化碳的测定。测定仪器主要有奥氏气体分析仪、氧电极氧气测试仪、红外二氧化碳测试仪、氧和二氧化碳传感器等。

1.4.2  乙烯的测定。由专业人员使用气相色谱仪进行检测。

1.4.3气调库贮藏管理。为维持库内贮藏参数的稳定,必须管理好制冷设备、加湿设备、气调设备和管道阀门以及各种控制设备。气调库的密封性和气调袋、平衡安全阀也都应保持良好状态。果蔬从入库到出库,应始终做好整个贮藏期贮藏品的质量监测。此外,气调库气密破损部位在修复后应重新进行气密性试验,各种机器设备、管道阀门、控制仪器仪表、电气部件等均应按要求进行年检大修。


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