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气调保鲜冷库建造知识

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作者:yr来源:jdzl

建设气调库前首先综合考虑建库类型并应进行总体规划。包括地点选择、投资情况、建设规模、主要贮藏品种、运营方式、技术支持等。如果是用来长期贮藏水果,就应建气调库;如果适用于水果和其他食品的短期贮藏,就应建冷藏库;如果是两者架兼而有之,就应考虑混合型库。在水果产地建库,为淡季供应或出口服务,应建气调库;在销地建库,为批发或零售服务,应选择混合型库或冷藏库;如只作为水果等商品的中转,则建冷藏库较为合适。苹果和梨的贮藏,贮藏期超过6个月以上的,应建快速降氧型气调库;贮藏期只要3个月及以下的,建冷藏库最合算。

  供长期贮藏的商业性果蔬气调库,一般应建在优质果蔬的主产区,同时还应有较强的技术力量、便利的交通和可靠的水电供排能力,库址必须远离污染源,以避免环境对贮藏的负效应。

  气调库的投资规模应根据具体情况具体分析,如贮藏苹果、梨可以大一些;如贮藏冬枣、樱桃则不必太大。如果用于出口可以大一些;如仅用于调剂本地市场就应符合本地市场的消耗量,当然还要考虑到长远的发展。

(一)、气调库的平面布置

气调库的平面布置是气调库设计的重点,应根据有关文件确定气调库的设计规模、间数以及附属建筑,并对各个组成部分进行合理的组合安排,使之既能满足工艺生产和运行管理的要求,又符合气调库保温、气密的建筑要求以及制冷、气调、供排水、配电、控制等专业要求。

气调库的平面布置应符合下列要求:

1.应符合有关文件确定的气调库的设计规模(公称容积或吨位)。

2.应满足生产工艺流程要求,运输线路要短,避免迂回和交叉,同时,布置要紧凑,缩短制冷、气调、水电等管道距离。

3.气调间柱网尺寸和净高应根据建筑模数和货物包装规格、堆码方式以及堆码高度等因素确定。根据气调库的特性,尽量提高气调库的高度,以减少占地面积。

4.气调库的建筑设计应尽量减少建筑的外表面积,外形趋于方正。

气调库平面布置往往做几个方案,经过综合分析比较后,从中选定一个较合理的方案。总之,气调库的平面布置应因地制宜,尽量做到投资少、效果好、工艺先进、使用管理方便。

(二)、库体建设

气调库的库体分三种形式:土建库、装配库、土建装配库。

土建气调库就是采用土建库体,内部喷涂气密材料和保温材料。这种库保温性能好,造价较低,但工期较长。土建气调库的气密处理采用整体式气密层,在维护结构的内表面喷连续不断地气密层覆盖,气密材料可采用气密胶喷涂,厚度一般为1—1.5mm,外表面现场喷涂聚氨酯起保温、保护的作用。气密材料、施工设备、施工条件的选择对库体气密均有重要影响。这种模式在运行后期会出现气密下降情况,且很难再做到气密达标,已经少有使用。

装配库的墙、顶均采用彩镀夹心板,无须再做气密层,而其接缝表面须采用刷气密胶和贴无纺布进行气密处理。另外,库板与地坪之间、库板与库板之间、库板与墙板之间都应做相应气密处理。装配库的装配板有专门企业生产,易于标准化。采用这种方式建库周期短,库体气密性好,库内外都比较整洁干净,但造价相对较高。

土建装配库从库外看是土建库,从库内看是装配库,该种库库内用带有10 cm厚的聚氨酯的单面或双面彩钢板,板与墙之间用聚氨酯现场发泡,使保温板与墙体紧密粘接,彩钢板缝之间用无纺布加气密胶处理,使其达到气密要求。这种气调库性能上好于以上两种,造价高。

(三)、制冷系统的选择与安装

气调库的制冷系统可分为氨制冷、氟利昂制冷和间接制冷三种形式,各有利弊。氟利昂制冷系统用氟利昂做制冷剂,结构紧凑,占地面积小,安装方便,操作简单,能实现自动控制。氨制冷系统以氨做制冷剂,安装、操作较复杂,一般不易自动控制,适合500T以上的大库。间接制冷系统是用乙二醇、盐水等做载冷剂,用氟利昂或氨做制冷剂的一种制冷系统,一般用于低温库。以上三种系统中适合用于气调库的是氟利昂制冷系统。如果解决好控制系统,氨制冷系统也完全可以选择。

氟利昂制冷压缩机按密封形式分类分为三类:全封闭式、半封闭式、开启式。

(四)、气调设备的分类及选择

气调系统包括脱氧机、二氧化碳脱除机、乙烯脱除机、电脑控制系统以及空压机、管道等附属设备。

1、脱氧机

它是气调库中最主要的设备,可以调节库中的O2含量,使其降到要求含量,按其工作原理不同可分为五种。

1)、燃烧降O2调法:燃烧降O2调法是利用燃料燃烧消耗O2的原理,将冷库中的O2含量减少。这个方法因燃烧不宜控制,并且释放出大量的CO2与热量,容易引起库内的温度波动和气体成分的改变,CO2的含量明显增高。必须与CO2脱除机共同使用,才能抵消产生的CO2并且开机时间比较长,浪费能量也比较大。燃烧时还会产生部分有害气体,影响贮藏质量。

2)、空分N2气调法:O2N2占空气中的99%,并且O2N2的冷凝温度不同,O2的冷凝温度低于N2的冷凝温度,所以在一定的压力与温度下,N2变为液态,而O2仍是气态形式,这样就将O2N2分离开了。这种方式投资、占地面积、基建费用都很大,且操作、管理及维修麻烦,因此不适于气调库的应用。

3)、变压吸附分离气调法:利用改变压力的方式,使空气通过活性炭来分离空气中的O2N2。此法在使用时不仅能够脱除O2,而且还能有效地除去冷库中的乙烯、乙醛等有害气体。该设备结构简单、易操作、易控制气体成分,缺点是使用一段时间后效率会严重下降。

4)、中空纤维膜制N2调法:此方法是利用各种气体成分在膜中的透速率不同,将不同气体成分分离开的一种方式。由于分离时必须加热到50℃分离效果才会最好并且需要维护的部件较多,因此耗能和影响库温,近年来的使用也受到一定的局限。

5)、真空变频解析碳分子筛脱氧机:此法采用闭路循环,利用碳分子筛吸附O2并利用真空泵和变频器快速解析,效率高,能耗低,并且易损件少,容易保养管理,深受用户的喜爱。

脱氧机与膜制氮机性能对比(2000吨库)见表4-1

4-1  脱氧机与膜制氮机性能对比(2000吨库

性能对比

脱氧机

膜制氮机+螺杆空压机+冷干机

适用范围

500吨以上大型气调库

微型气调库、气调集装箱

技术发展趋势

从2004年以来成为国外主流设备

2004年以来在中国逐步淘汰

工作模式

从气调库内取气,闭式循环降氧,效率高

从外部取空气,产生氮气后向库内注氮通过往库外排气降氧,效率低,能耗高

气体出口压力

气体出口温度

10℃

35℃

气源温度要求

加热至40℃,不加热易结露堵塞膜组

气源

库气+空气

库气+空气

动力源

低压无油气环风机

1.2Mpa喷油空压机

极限降氧能力

氧含量可降至2%

氧含量可降至5%

浓度3-4%时降氧能力

快速

几乎降不动

1000m3库容降氧(6%)速度

35小时

60小时

分离介质寿命

1、由于采用了低压无油气源,填料没有油侵害。

1、无法彻底摆脱油侵害


2、采用真空彻底解析分离介质始终处于活化再生状态

2、一旦产生油侵害不能再生


3、寿命7-8年

3、无油侵害情况下寿命7-8年,出现油侵害时1-3年

分离介质更换费用

1-2万元

7-8万元

总电功率(同等降氧能力)

9kw

30kw

易耗品

真空润滑油

空压机润滑油、传动皮带、油过滤器、空气过滤芯、

制氮机四级过滤芯

每2000小时维护费用

1000元

5000元


2、CO2脱除机

它是将冷库中的CO2降到所需要求的一种设备。起初,人们利用化学方法来降低CO2的含量,依据碱液化学吸收原理制造的CO2脱除器,将气体通入盛放NaOH或KOH溶液的容器中,依靠碱液和CO2反应来吸收掉气体中的CO2。虽然此种方式的价格低廉,但是操作非常麻烦,并且具有危险性。现在人们采用了一种新的吸附CO2的方法,即利用活性炭来吸附冷库中的CO2,此法简便、易控制和操作。

吸附式CO2脱除机的工作原理为:在一装满吸附剂的容器内,利用吸附剂的孔隙对CO2进行吸附,使其从混合气体中分离出来,达到脱除的目的。吸附剂在吸附一定的时间后达到饱和,失去吸附能力,此时阀门切换,利用新鲜空气对吸附剂进行反吹,使吸附剂获得再生,以便循环使用。

3、乙烯脱除器

由于一些水果在贮藏期间对乙烯特别敏感,如香蕉、猕猴桃等,当含量达到2×10-6时,就大大缩短了贮藏期,所以必须对乙烯进行脱除。乙烯的脱除方式有多种,如水洗法、稀释法、吸附法、化学法等。目前使用方式有高锰酸钾氧化法与高温催化法。果蔬灭菌机对脱除乙烯有良好的效果。该设备用于气调库中有价格低、效果好的特点,在其它方面也具有优良的保鲜作用。

气调贮藏的优越性已被实践所证明,贮藏企业应尽最大的可能向这个方向靠拢。利用气调方法贮藏果蔬时,选择合适的气调设备是至关重要的一个环节,这个环节处理的好坏将会直接影响贮藏果蔬的质量和贮藏企业的经济效益,那么选择气调设备从以下方面着手:

1)、调气量。这是一个基本的选择标准,应根据气调库或气调大帐的容积和所存果蔬的不同而选择,这是气调设计人员首先要考虑的内容。

2)、价格。价格是企业选择设备的重要依据。“同样质量比价格,同样价格比质量”,是最普遍的做法。目前国外设备约是国内同样产品价格的1.5—2倍。

3)、设备的先进性、适应性以及是否适应贮藏企业的要求。这是十分重要的考察比较项目。

4)、可靠性。能否保证设备正常使用、保证使用要求,也是选择设备的一个重要的内容。“关键时刻不掉链子”是企业的共同要求。目前一些国内生产企业为降低成本,大量采用国产元件代替进口元件,造成可靠性降低。

5)、售后服务水平。目前国内外气调设备的售后服务水平参差不齐,有的甚至采取半欺骗的方法,设备售出后再也不见踪影,严重影响贮藏企业使用,让购买设备的企业追悔莫及。

(五)、加湿系统

增大贮藏环境中的相对湿度、缩小贮藏环境与贮藏水果之间的水蒸气分压差,对于减少水果的干耗和保持水果的鲜脆有着重要意义。

气调库的围护结构有一定的气密性,在整个运行期间不允许开门,尽管外界空气中的水蒸气分压比库内的水蒸气分压大,但外界渗透到库内的水蒸气量是十分有限的,没有冷藏库渗透量大。气调库内相对湿度的增大,主要是因降温引起的。在含湿量不变的情况下,库内温度降低,引起水蒸气饱和分压降低,因而使库内相对湿度增大。将库内的相对湿度提高到100%。然而在实际中,当库温降低时,库内相对湿度会有所增加,但不可能达到100%。这是由于库内冷却设备的表面温度比库温更低,使较多量的水蒸气分压不能达到饱和分压。在长期的贮藏中,若库中气体的相对湿度偏低,就会使水果的水分蒸发增强,引起干耗。通常使用加湿的方法来维持库内空气的相对湿度,使之不致太低。按照气调贮藏的要求,库内的相对湿度最好能保持在90%—95%之间。

气调库的加湿有以下几种方法。

1、蒸气加湿

用设备生产蒸气,然后将蒸气送人库内。这种方法因需要蒸气气源,且送人库内的蒸气会增加冷却设备的热负荷,引起库温波动,已被淘汰。

2、充水加湿

在封库前向库内地面充水,靠水的蒸发来维持库内的相对湿度。这种方法非常简单,也有些效果。对于地坪气密性差一些的气调库,地坪保持薄薄一层水还能起到水封气密作用。但是,采用时要慎重,要根据地坪的质量好坏来决定能否采用。如地坪混凝土有明显裂缝,或地坪与墙体交界处有缝隙,向地坪充水,就可能使水沿缝隙渗入地面下的隔热层或地基中去,使隔热层或地基受潮,影响隔热效果和建筑物的安全。充水的深度以不接触最底层的水果为宜(最多100 mm深)。

3、超声波加湿

用专门的装置(非加热方式),把自来水在库内雾化后喷出。这是目前气调库广泛采用的一种加湿方法。它采用高频震荡加湿器,其关键部件是一种称之为“换能头”的器件。将这种换能头装在加湿器水槽的底部(水槽底开孔),使其上表面与水接触。注意,接触处不得漏水,也不得将换能头浸泡在水中。利用震荡电路产生震荡电流,作用在换能头上,产生高频震荡波,使水雾化,然后用风机把雾化的水气吹出去。加湿器通常装在库内冷却设备旁边,借助于冷却设备,将雾化水气送到库内的各个角落,形成一个较为均衡的湿度场。

这种加湿器的特点是:可用控制装置实现定时、定次加湿或根据湿度检测结果自动加湿。实践证明,只要加湿器的加湿量匹配得当,库内相对湿度可保持在90%以上。

超声波加湿器在国内外应用较广。它具有高效、节能、控制灵敏、无噪音、无冷凝、适用范围广、安全可靠等优点,可对较大空间进行均匀加湿。

1)、超声波加湿工作原理:

利用水槽底部换能器(超声波振子)将电能转换成机械能,向水中发射1.7 MHz超声波。水表面在空化效应作用下产生直径为3—5 μm的超微粒子。水雾粒子与流动空气进行热湿交换,达到加湿空气的目的。

2)、适用条件:

超声波加湿器对水质有较高要求,必须对原水进行软化和净化处理。

3)、安装说明:

    a.加湿器应水平安装在通风良好的墙壁上,用支架固定可靠。加湿器喷雾方向1m之内不得有障碍物,以免结露。

    b.加湿器溢流口应用软管连接至地漏。

    c.加湿器安装位置附近2m内由用户提供安全有效的电源水源。

    d.加湿器的电控箱和水处理器若安装在室外,应有必要的防水防冻措施。

4、气水混合加湿器

气水混合加湿器是利用压缩空气将水雾化至5—10 μm的细小粒子,经过特制的喷射系统喷射到库内达到高度加湿效果。作为运送媒介的压缩空气可确保库内排放的湿气均匀,防止空气粒子沉淀,并能维持高度可靠的稳定加湿效果。

气水混合加湿器的特点:

1)、加湿雾粒直径可达5—10 μm,加湿速度快,扩散均匀。

2)、防堵塞型的优质钢制喷头使运作寿命延长,减低维修保养成本。

3)、加湿过程中水气吸收周围空气中的热量可使室温降低。

4)、气水混合加湿器与自来水系统连接,用水量和有效加湿量相符。无积水过程,能提供安全的加湿效果。

5)、由于喷射系统和控制系统分体设计,具有防爆特性。

6)、体积小、重量轻,运输安装简便。

7)、系统由气路控制水路。在气路不通或发生故障时,水路会自动切断,充分保障整个系统的可靠性。

5、离心雾化加湿器

离心雾化加湿器是一种机械式加湿器。在绝热加湿系统中,离心系统将产生5—10 μn的细小水雾,细小水雾在-2 ℃以上的室温的作用下即可蒸发,从而将空气加湿。因此,其主要特征就在于它能以较小的能耗获得较高的加湿度。它的另一个突出特点是操作简便且结构坚固。

1)、工作原理。

水通过吸水管,在离心作用下被吸人旋转离心系统中,由旋转盘的上面,甩向雾化隔栅,在撞击雾化隔栅的同时被粉碎成极细小的水滴。雾化所需的一小部分空气,在进人装置内部时由过滤器过滤。大量的空气携带雾化后的细小水滴被释放回室内空间,并不与内部的雾化机械装置直接接触。

2)特点。

离心雾化加湿器附带有高效空气净化器,可将用于水雾蒸发的两股空气流加以过滤,除去其中的尘埃和各种杂质。从一般的饮用水源获得的新鲜自来水即可用于加湿。自动控制装置可向贮水槽中定时注水。当加湿器关闭时,机内的存水会自动排空,防止结冰。自动控制系统还可以控制自动清洗的时间间隔、加湿系统的工作状态,并可显示系统故障的发生。缺点是库内的贮水槽容易冻,现在很少使用。

库内相对湿度的准确测定,至今仍是一大难题。主要是由于气调库一直处在一种低温高湿状态(指加湿后),用普通的干湿球湿度计测相对湿度比较困难。例如,当库内温度在0—2 ℃相对湿度在90%以上时,干球温度和湿球温度的差值小于0.6 ℃,这么小的差值,在干湿球温度计中很难反映出来,操作人员也很难读得准确。毛发湿度计在使用中需经常干燥和浸润,一般甩3—4天就须从库内取出进行干燥和浸润处理,若将其长期置于库内,在高湿气体的作用下,则毛发会过渡延伸,检测误差大,气调库很少采用。现采用的其他形式的湿度传感器(包括发达国家生产的产品),低温下气体的相对湿度不超过80%时,还能正常反应,一旦相对湿度超过80%,则传感器输出的信号就会失真。鉴于湿度检测仪的现状,气调库相对湿度的控制和调节,在很大程度上仍要依靠管理人员的经验。

(六)、气密处理

气调库必须具备良好的气密性,气密性达不到一定指标,就无法形成气调环境。气调库的气密性是靠气密材料来实现的。气密层是气调库特有的结构层,通常也是气调库建设中的一个难题。气密层的气密性能好坏,直接影响库内气体成分的调节和变化,当然也影响到果蔬的贮藏质量,甚至气调贮藏的成败。

1、气密材料的选择

气调库所使用的气密材料必须满足以下要求:

(1)材质要均匀密实,具有良好的密封性能,密封后使气密层两侧的气体无法窜流;

(2)要有足够的机械强度和韧性,当有外力作用或温变时,不会撕裂、变形或折断,更不允许穿孔;

(3)耐腐蚀、抗老化、无污染,在温度变化较大的情况下不老化、不融流、不冷脆,不得有污物或催熟物质放出;

(4)无异味,能抵抗微生物侵袭。气密层表面不易滋生微生物,便于清洗消毒,不会对水果或人体产生毒害;

(5)可连续施工、易检查、易修复,应能把气密层做成一个整体,易于查找漏点和修补;

(6)粘接牢固,能与库体粘为一体。

目前气调库所选用的气密材料主要有钢板、铝合金板、各种密封胶、气密胶、无纺布等。

2、气密层的设置

气调库气密性能的好坏,不仅依赖于气密材料的优劣,还依赖于施工质量和气密层的整体性能。气密层的表面积很大,又经常受到温度、气压及由此引起的压力波动,这就给气密层的设置增加了难度。

为了便于检查和维修,气密层一般设置在围护结构的内侧。若施工不当或粘结不牢,当库内出现压力变化或负压时,气密层就有可能剥落而失去气密作用。因此,在设计、施工中,必须对气密层可能造成的危害予以高度重视。

砖混式建筑气调库的防潮隔湿层和气密层应分别施工,不得合二为一。原因是它的防潮隔湿层一般都在保温层的热侧,即围护结构外层墙的内侧,若用此层来兼作气密层,就无法检查和修复。若用设置在气调库内侧的气密层兼作防潮隔湿层而取消保温层热侧的防潮隔湿层,则会出现水蒸气渗透,在隔热层与气密层之间形成凝结区,使隔热层受潮而降低或失去保温作用。

对于装配式气调库而言,其围护结构多选用彩镀夹心板,这种材料具有隔热、防潮和气密三重作用,而且施工速度快,造型美观大方。目前国外多选用此种库型。但地坪仍需设置隔热层、防潮隔湿层和气密层。

3、气密标准

(1)、气密标准:关于气凋库的气密标准,目前世界上还没有一个统一的标准,皆由各国根据国情自行制定。我国目前的国家标准是:封库加压(气压)至196 Pa20 mmH2O),压力降至98 Pa(10 mmH2O)时开始计时,20min后压力不小于78 Pa(8 mmH2O)为合格。美国康奈尔大学使用的标准是:限度加压245 Pa,半压降时间为30 min和20 min两种,即库内压力下降一半的时间不少于20 min或30 min即为合格。意大利则提出了比美国更为严格的标准。这里需要指出的一点是气密并非绝对的气体密封,也不是要求密封性愈高愈好,而是根据贮藏工艺的要求,在能够稳定达到气调贮藏要求的前提下,尽量节约投资、降低成本和便于操作。

(2)、用正压法(空气)测试气密性应注意的几个问题:

a.气调库库体相邻库房在测试之前,应尽量保持静止状态,事前及测试过程不得有升降温变,不得开灯或启动换热器或风机,以免造成库内温度变化而影响测试结果。

b.为避免温度波动的影响,应选择外界温度变化最小的时刻进行测试。计算结果表明,在15—30 ℃的库房内,库温每升高或降低0.1 ℃,就会造成34.3—32.34 Pa的变化,由此可见,温度对测试结果影响很大。

c.测试压力计应以毫米水柱(mmH2O,1 mmH2O=9.8 Pa)的微压计为计量单位,不能选用其他计量单位的压力计(如毫米汞柱,即mmHg,1 mmHg=133 Pa)。否则会给围护结构或人身造成危害。

d.往库内充气时,不得将库内压力升得过高,以免损坏围护结构。

e.刚开始测试时,库内压力会在短时间内下降较快,这是一种正常现象,可能是由于鼓入的热空气被冷却所造成的温度下降所致。因而,向库内加压充气时,应使库内压力略高于限度压力,等压力降至限度压力时再开始计时。

f.试压检漏过程中,都应随时注意库内外的联络和协调,以保证人身安全和测试的顺利进行。

(七)、保温及防潮处理

1、对保温材料性能的要求

(1)、导热系数小。常用的保温材料其导热系数应在以下范围:λ=0.024—0.139 W/(m·k),尽量力求最小。

(2)、密度小。密度小、质量轻可节省投资费用。

(3)、吸水率低且耐水性能好。绝热结构中虽有防潮层,但施工前存放时要与空气接触,且使用后也难于完全避免局部地方防潮层失效,致使水分进入隔热材料。若吸水率高,将使材料的导热系数增加,绝热性能大大恶化。此外,还要求材料吸收少量水分后不应很快破坏机械强度,也不应很快松散、腐烂。

(4)、抗水蒸气渗透性能好。即水蒸气不易渗入绝热材料内部。材料的小孔应为封闭型,或者有一致密而光滑的表面层。目前常用的材料中,聚氨基甲酸乙酯(简称聚氨酯)泡沫材料,就是抗蒸汽渗透性能较高的材料。

(5)、耐低温性能好。在低温下其结构不被破坏,机械强度不受影响,并能保持其绝热性能。耐低温性能愈好,意味着该材料在制冷工程中的使用范围愈广泛。

(6)、材料本身不能燃烧。万一发生火灾时,不至于沿绝热材料蔓延至他处。

 (7)、不易霉烂,经久耐用。

(8)、制品的尺寸准确和尺寸稳定性好。制品尺寸不准确将增加施工困难,甚全影响施工质量。尺寸稳定性不好,若在施工前出现,则如与所需尺寸不一致一样影响施工;若在施工以后出现,则将使绝热层出现变形,造成凸起、挠曲、下陷或者剥落,影响绝热效果。

(9)、机械强度较高,特别应具有较高的强度与自重比。这样要求是为了绝热层的支撑结构简化,既节省投资,又可减少“冷桥”。

(10)、施工方便,施工劳动条件好。

(11)、价格低,资源丰富,原料充足。

2、常用的绝热材料性能介绍

1)、矿物棉类

矿渣棉——用熔融状矿渣制成的一种矿物棉。

 ——用熔融状岩石制成的一种矿物棉。

玻璃棉——用熔融状玻璃制成的一种矿物棉。

硅酸铝棉——用硅酸铝制成的一种矿物棉,主要用于管道保温。

其中矿棉与岩棉是两种性能相似、制造工艺基本相同的绝热材料。前者以工业废料高炉矿渣为主要原料,后者以高炉矿渣掺入一定比例(20%—40%)的玄武岩、辉绿岩或其它硅酸盐矿石为主要原料。

2)、泡沫塑料类

适宜于作保温材料的泡沫塑料有:聚苯乙烯泡沫塑料、聚乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料。

a.聚苯乙烯泡沫塑料

均在厂家发泡成形,有水冷式及风冷式二种,冷库宜选用自熄型的聚苯乙烯泡沫塑料,其性能见表4-2。

4-2聚苯乙烯泡沫塑料的主要性能

项目

性能指标

密度(kg/m3)

21

31

41

51

抗热值(不变形)℃

75

75

75

75

耐寒值(不变形,发脆)℃

-80

-80

-80

-80

吸水性:水中1天体积(%)

0.159

0.0038



水中7天体积(%)

0.051

0.0146



水中3年体积(%)

<2

<4



水分渗透(g/m3·h)

0.38

0.31



吸音(125—2000 Hz)

50%吸音




导热系数(W/m·k)

0.037--0.044





b.聚乙烯泡沫塑料新型保温材料

该材料具有导热系数小(λ=0.038 W/m·k)、吸水率低等优点,特别是施工十分方便,其成型制品很容易施工,拆下后常可重复利用,故也用于临时工程。其优点可与聚氨酯泡沫塑料互补,但阻燃性差,不推广使用。

c.聚氨酯泡沫塑料

聚氨酯泡沫塑料有硬质和软质两种,常用作冷库保温材料的是硬质聚氨酯泡沫塑料,一般多采用在现场发泡并直接喷涂(或灌注)在被绝热物体表面上。

施工方法及优缺点:

硬质聚氨酯泡沫塑料是由特制的聚醚树脂与多元异氰酸酯在催化剂、稳定剂、发泡剂等的作用下,分别经计量泵输送至喷枪内混合,然后用压缩空气将其喷射在被绝热物体表面上(喷涂法),此时发生反应,在5—10S内起泡而生成泡沫塑料。若一次喷涂厚度不够,可待泡沫生成后在第一层上喷涂第二层、第三层—直到达到需要的厚度为止。

现场发泡喷涂工艺简单,施工方便,特别适用于规模较大及保温难施工的工程。聚氨酯泡沫塑料黏结能力强,不需任何支撑,加之是逐层连续施工,由喷涂而形成的绝热层,没有接缝,整体性能好,既方便又减少冷损失,性能十分优良。由喷涂法形成的硬质聚氨酯泡沫塑料具有比重轻,导热系数小,吸水率低,有自熄性(阻燃)等特点。其缺点是:现场施工时产生的异氰酸酯有刺激性气味,在室内喷涂时必须有通风设施;喷涂后保温层表面不够光滑;价格高于聚苯乙烯泡沫塑料。

在现场的被绝热物体上发泡,聚氨酯泡沫塑料能紧紧覆盖于金属表面,保护其不被锈蚀。聚氨酯是目前冷库保温最理想的保温材料,其性能见表4-3.

4-3 聚氨脂性能指标

项目

性能指标


密度/(kg/m3)

<45

<65

抗压强度/(Mpa)

0.25

0.5

尺寸稳定性/(%)

≤±1

≤±0.5

吸水率/(kg/m2

0.2

0.2

导热系数/[w/(m2·k)]

0.033

0.037

使用温度/(℃)

-100~120

-100~120

自熄性

火焰离开后2秒自熄



为使气调库能够迅速降温并使库内温度保持相对稳定,气调库的围护结构必须具有良好的隔热性和热惰性。为使墙体保持良好的整体性和克服温变效应,尽量采用聚氨酯现场喷涂发泡,使墙体与地坪和天花板之间联成一体,以避免“冷桥”的产生。

聚氨酯现场喷涂保温设施的性能设计指标见表4-4。

4-4  聚氨酯现场喷涂保温设施的性能设计指标

项目

性能指标

导热系数/[w/(m2·k)]

0.021~0.024

容重/(kg/m3)

30~45

抗压强度/(kg/m2

1.6~2.5

阻燃性

离火3~5s自熄

闭孔率/(%)

≥92

吸水率/(kg/m2

≤0.15

空气透过量/(g/m2·Pa·h

6.5×10-8


3、防潮处理

冷库的防潮层及施工:

1)、聚氨酯现场喷涂时保温层兼有防水隔汽性能,可不用墙壁防潮层。

2)、聚苯乙烯泡沫现场粘贴应做防潮层,做法为:地面二毡三油,墙面一毡二油。

3)、简单防潮做法:聚乙烯薄膜作为临时性的制冷设施工程中的防潮层(用胶粘贴)。但由于塑料要老化,故不推荐用聚乙烯薄膜做正式工程中地防潮层材料。

4)、硬质泡沫塑料用粘结剂206胶,类型为无溶剂酚醛树脂。其组成为酚醛树脂+固化剂(5—10%石油磺酸)。固化时间为室液下固化数小时,贮存期较短。

备注:硬质聚苯乙烯泡沫塑料在甲苯、酮类等多种有机溶剂中都会被溶解,故以选用无溶剂的胶粘剂为宜。

(八)、气调库其它部分的选用

1.气调门

每个气调间都要设置一扇气调门。气调门有良好的保温性和气密性,其内部用钢骨架支撑,表面可用不同材料(如彩色玻璃钢板,不锈钢板,镀锌钢板、铝板等)封闭,中间的空隙用硬质聚氨酯泡沫塑料发泡填充密度,其规格大小可见表4-5(参考)。

4-5  气调门的规格

库门名称

小型库门

中型库门

大型库门

适用条件

门洞条件mm×mm

门扇规格mm×mm

人工搬运

900×2000

1080×2180

通行小推车

1200×2000

1380×2180

通行电瓶车

1500×2200

1680×2380


2.观察窗

在气调库封门后的长期贮藏过程中,一般不允许开启气调门,以免引起库内外气体交换,造成库内气体成分波动,因此每个气调间设置一个观察窗,通过它观察库内果蔬贮藏情况及机器设备运行情况。

3.安全阀

安全阀能够保证库内外压力平衡,防止库内产生过大的正压和负压,使围护结构及其气密层免遭破坏。

4.平衡袋(安全气囊)

气调库在运行期间会出现微量压力失衡,平衡袋的作用就是消除或缓解这种微量的压力失衡,贮气袋的容积可按气调间的公称容积的0.5%—1%来确定。


文章分类: 冷库知识
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