果蔬气调库

1．气调库建筑

　　气调库是在果蔬冷库的基础上发展起来的，一方面与果蔬冷库有许多相似之处，另一方面又与果蔬冷库有较大的区别，主要表现在：

　　（1）气调库容积大小。根据我国目前的情况，以30～100t为一个开间，一个建库单元最少2间，但一般不超过10间。

　　（2）气调库必须具有良好的气密性。这是气调库建筑结构区别于普通果蔬冷库的一个最重要的特点。为此，在气调库门安装、气密层施工过程中，一定要认真细致，发现可疑部位应及时检查和补救。

　　（3）气调库的安全性。在气调库的建筑设计中还必须考虑气调库的安全性。这是由于气调库是一种密闭式冷库，当库内温度升降时，其气体压力也随之变化，常使库内外形成气压差。据资料介绍，当库外温度高于库内温度1℃时，外界大气将对维护库板产生40Pa压力，温差越大，压力差越大。此外，在气调设备运行、加湿及气调库气密性试验过程中，都会在维护结构的两侧形成气压差。若不将压力差及时消除或控制在一定范围内，将对维护结构产生危害。为此，通常在气调库上装置有平衡袋和安全阀，以使压力限制在设计的安全范围内。气压平衡袋（简称气调袋）的体积约为库房容积的0.5%～1.0%，采用质地柔软不透气又不易老化的材料制成。国外推荐的安全压力数值为±190Pa 。所以，每间库房还应安装一个气压平衡安全阀（简称平衡阀），在库内外压差大于190Pa时，库内外的气体将发生交换，防止库体结构发生破坏。平衡阀分干式和水封式两种，直接与库体相通。在一般情况下平衡袋起调节作用，只有当平衡袋容量不足以调节库内压力变化时，平衡阀才起作用。此外，在一些国家如荷兰，通过给贮藏室定期充氮气，使气调袋一直处于半膨胀状态，保持恒定的正压，有助于减少大气渗漏到贮藏室中。

　　（4）气调库一般应建成单层建筑。一般果蔬冷库根据实际情况，可以建成单层或多层建筑物，但对气调库来说，几乎都是建成单层地面建筑物。这是因为果蔬在库内运输、堆码和贮藏时，地面要承受很大的荷载，如果采用多层建筑，一方面气密处理比较复杂，另一方面在气调库使用过程中容易造成气密层破坏。较大的气调库的建筑高度一般在7m左右。

　　　2．四川气调库制冷设备及温度传感器的配置

　　（1）制冷系统。气调库的制冷设备大多采用活塞式单级压缩制冷系统，以氨或R22作制冷剂，库内的冷却方式可以是制冷剂直接蒸发冷却，也可采用中间载冷剂的间接冷却，后者用于气调库比前者效果理想。因为中间载冷剂更便于控制供给冷风机的液体温度，仅需在供液管道上装一个回流的行程控制三通阀，就能满足同时实现不同库房内不同温度的要求。为了减少库内所贮物品的干耗，性能良好的气调库要求传热温差为2～3℃，也就是说气调库蒸发温度和贮藏要求温度的差值为2～3℃，这要比普通冷库小得多。只有控制并达到蒸发温度和贮藏温度之间的较小差值，才能减少蒸发器的结霜，维持库内要求的较高相对湿度。所以，在气调库设计中，相同条件下，通常选用冷风机的传热面积都比普通果蔬冷库冷风机的传热面积大，即气调库冷风机设计上采用的所谓“大蒸发面积低传热温差”方案。

　　（2）温度传感器的配置。一个设计良好的气调库在运行过程中，可在库内部实现小于0.5℃的温差。为此,需选用精度大于0.2℃的电子控温仪来控制库温。温度传感器的数量和放置位置对气调库温度的良好控制也是很重要的。最少的推荐探头数目为：在50t或以下的贮藏库中放3个，在100t库中放4个，在更大的库内放5个或6个，其中一个探头应用来监控库内自由循环的空气温度，对于吊顶式冷风机，探头应安装在从货物到冷风机入口之间的空间内。其余的探头放置在不同位置的果蔬处，以测量果蔬的实际温度。

　　　3．成都气调库的主要气调设备及辅助设备

　　气调设备通俗地讲，主要包括制氮设备、二氧化碳脱除设备、乙烯脱除设备和加湿设备，其中制氮设备利用率高，所以显得更为重要。依据制氮设备的工作原理，可以将其分为三种类型，即吸附分离式制氮类型、膜分离制氮类型和燃烧降氧制氮类型。

　　（1）制氮机。我国目前在气调库上采用的制氮机主要有两大类型：吸附分离式的碳分子筛制氮机和膜分离式的中空纤维膜制氮机。

　　（2）二氧化碳脱除机。二氧化碳脱除装置分间断式（通常称的单罐机）和连续式（通常称的双罐机）两种。库内二氧化碳浓度较高的气体被抽到吸附装置中，经活性炭吸附二氧化碳后，再将吸附后的低二氧化碳浓度气体送回库房，达到脱除二氧化碳的目的。活性炭吸附二氧化碳的量是温度的函数，并与二氧化碳的浓度成正比。通常以0℃，3%的二氧化碳浓度为标准，用其在24h内的吸附量作为主要经济技术指标。当工作一段时间后，活性炭因吸附二氧化碳即达到饱和状态，再不能吸附二氧化碳，这时另外一套循环系统启动，将新鲜空气吸入，使被吸附的二氧化碳脱附，并随空气排入大气，如此吸附、脱附交替进行，即可达到脱除库内多余二氧化碳脱的目的。

　　（3）乙烯脱除机。目前被广泛用来脱除乙烯的方法主要有两种：即高锰酸钾氧化法和高温催化分解法。前一方法是用饱和高锰酸钾水溶液（通常使用浓度为5%～8%）浸湿多孔材料（如膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、氧化铝、分子筛、碎砖块、泡沫混凝土等），然后将此载体放入库内、包装箱内或闭路循环系统中，利用高锰酸钾的强氧化性将乙烯氧化脱除。

　　在空气氧化法除乙烯装置中，其核心部分是特殊催化剂和变温场电热装置。所用的催化剂为含有氧化钙、氧化钡、氧化锶的特殊活性银。变温场电热装置可以产生一个从外向内温度逐渐升高的变温度场：即由15℃→80℃→150℃→250℃，从而使除乙烯装置的气体进出口温度不高于15℃，但是反应中心的氧化温度可达250℃，这样既能达到较理想的反应效果，又不给库房增加明显的热负荷。

　　（4）加湿装置。水混合加湿、超声波加湿和离心雾化加湿是目前气调库中常见的三种加湿方式，在0℃以上的温度下使用时，加湿效果均比较好，

　　4．气调库的合理使用及管理

　　（1）合理有效的利用空间。气调库的容积利用系数要比普通冷库高，有人将其描述为“高装满堆”，这是气调库建筑设计和运行管理上的一个特点。所谓“高装满堆”是指装入气调库的果蔬应具有较大的装货密度，除留出必要的通风和检查通道外，尽量减少气调库的自由空间。因为，气调库内的自由空间越小，意味着库内的气体存量越少，这样一方面可以适当减小气调设备，另一方面可以加快气调速度，缩短气调时间，减少能耗，并使果蔬尽早进入气调贮藏状态。

　　（2）快进整出。气调贮藏要求果蔬入库速度快，尽快装满、封库并及时调气，让果蔬在尽可能短的时间内进入气调状态。平时管理中也不能像普通冷库那样随便进出货物，否则库内的气体成分就会经常变动，从而减弱或失去气调贮藏的作用。果蔬出库时，**一次出完或在短期内分批出完。

　　（3）良好的空气循环。气调库在降温过程中，英国推荐的循环速率范围为：在果蔬入库初期，每小时空气交换次数为30～50倍空库容积，所以常选用双速风机或多个轴流风机可以独立控制的方案。在冷却阶段，风量大一些，冷却速度快，当温度下降到初值的一半或更小后，空气交换次数可控制在每小时15～20