氣調(diào)冷庫建造

發(fā)布時間：2015-02-02

作者：浩爽制冷

來源：浩爽制冷

　　一、什么是氣調(diào)冷庫？

　　氣調(diào)保鮮冷庫是一種用于保鮮食品的存儲設(shè)備，它可以通過控制溫度、濕度和空氣成分來延長食品的保鮮期。具體來說，氣調(diào)保鮮冷庫采用先進(jìn)的技術(shù)對食品進(jìn)行保護(hù)，其中包括通過控制氧氣和二氧化碳的含量來抑制微生物的生長及新陳代謝反應(yīng)，同時也能控制濕度以保持食品的質(zhì)量。此外，氣調(diào)保鮮冷庫還可以根據(jù)不同的食品種類和特性，設(shè)置不同的儲存條件，從而使食品在冷藏的同時，能夠最大程度地避免營養(yǎng)流失、變質(zhì)等情況的發(fā)生。氣調(diào)保鮮冷庫被廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)，尤其是在水果、蔬菜、肉類、海鮮等食品保存方面，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會效益。通常氣調(diào)貯藏比普通冷藏可延長貯藏期0.5—1倍；氣調(diào)庫內(nèi)儲藏的果蔬，出庫后先從休眠狀態(tài)蘇醒，這使果蔬出庫后保鮮期（銷售貨架期）可延長21~28天，是普通冷藏庫的4-5倍。氣調(diào)保鮮冷庫一般適用于高附加的農(nóng)產(chǎn)品，且建在原產(chǎn)地，進(jìn)出貨方式為整進(jìn)整出。

　　二、氣調(diào)冷庫的組成

　　氣調(diào)庫的構(gòu)成：氣調(diào)庫一般由氣密庫體、氣調(diào)系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、加濕系統(tǒng)、壓力平衡系統(tǒng)以及溫度、濕度、O2、CO2，氣體自動檢測控制系統(tǒng)構(gòu)成。

　　（1）氣調(diào)庫庫體

　　氣調(diào)庫庫體不僅要求具有良好的隔熱性，減少外界熱量對庫內(nèi)溫度的影響，更重要的是要求具有良好的氣密性，減少或消除外界空氣對庫內(nèi)氣體成分的壓力，保證庫內(nèi)氣體成分調(diào)節(jié)速度快，波動幅度小，從而提高貯藏質(zhì)量，降低貯藏成本。氣調(diào)庫庫體主要由氣密層和保溫層構(gòu)成。氣調(diào)保鮮庫按建筑可分為3種類型：裝配式、磚混式、夾套式。裝配式氣調(diào)庫圍護(hù)結(jié)構(gòu)選用彩鍍聚氨脂夾心板組裝而成，具有隔熱、防潮和氣密的作用。該類庫建筑速度快，美觀大方，但造價(jià)略高，是目前國內(nèi)外新建氣調(diào)庫更常用的類型。氣調(diào)庫采用專門的氣調(diào)門，該門應(yīng)具有良好的保溫性和氣密性。另外，在氣調(diào)庫封門后的長期貯藏過程中，一般不允許隨便開啟氣調(diào)門，以免引起庫內(nèi)外氣體交換，造成庫內(nèi)氣體成分的波動，為便于了解庫內(nèi)果蔬貯藏情況，應(yīng)設(shè)置觀察窗。氣調(diào)庫建好后，要進(jìn)行氣密性測試。氣密性應(yīng)達(dá)到300Pa，半降壓時間不低于20-30min。

　?。?）氣調(diào)系統(tǒng)

　　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檢測控制系統(tǒng)。

　?。?.1）脫氧機(jī)

　　是目前更為先進(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)的更大區(qū)別在于，VSA制氮機(jī)仍然使用壓縮空氣為動力源（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%國外現(xiàn)有意大利和德國少數(shù)幾個公司掌握了脫氧機(jī)技術(shù)，。

　　（2.2）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。

　?。?.21）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間程序在兩個塔之間進(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，否則會影響設(shè)備的可靠性。

　?。?.22）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)貯藏使用更廣泛的設(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。

　?。?.23）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)狻Ｓ啥€裝滿CMS活性碳的罐體、泵組、閥件、管路及控制單元組成。

　?。?）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，則會對果蔬造成傷害，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。

　?。?）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，對采后貯藏的水果有催熟作用。在對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?；瘜W(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，能對庫內(nèi)氣體進(jìn)行高溫殺菌消毒；(3)一機(jī)多用，去除乙烯同時，還能除掉水果釋放的芳香氣體，減輕這些氣體對水果產(chǎn)生催熟作用的不良影響。

　　注：除對乙烯敏感的水果（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。

　?。?）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，更高的自動化程度，并在果蔬氣調(diào)貯藏中長時間維持所要求的庫內(nèi)溫度。一般采用氨制冷系統(tǒng)或氟利昂單級壓縮直接膨脹供液制冷系統(tǒng)。

　?。?）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，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)境中具有更佳的相對濕度，這對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)相對濕度更好能保持在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。

　?。?）氣調(diào)庫壓力平衡系統(tǒng)

　　在氣調(diào)保鮮冷庫建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還必須考慮氣調(diào)庫的安全性。由于氣調(diào)庫是一種密閉式冷庫，當(dāng)庫內(nèi)溫度降低時，其氣體壓力也隨之降低，庫內(nèi)外兩側(cè)就形成了氣壓差。

　　據(jù)有關(guān)資料介紹，當(dāng)庫內(nèi)外溫差l℃時，大氣將對圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生40Pa的壓力，溫差越大壓力差也越大。若不把壓力差及時消除或控制在一定的范圍內(nèi)，將會使庫體損壞。為保證氣調(diào)庫安全性和氣密性，并為氣調(diào)庫運(yùn)行管理提供必要的方便條件，氣調(diào)庫應(yīng)設(shè)置壓力平衡系統(tǒng)：安全閥、緩沖貯氣袋。安全閥是在氣調(diào)庫密閉后，保證庫內(nèi)外壓力平衡的特有安全設(shè)施，它可以防止庫內(nèi)產(chǎn)生過大的正壓和負(fù)壓，使圍護(hù)結(jié)構(gòu)及其氣密層免遭破壞。

　　氣調(diào)庫在運(yùn)行期間會出現(xiàn)微量壓力失衡，緩沖貯氣袋的作用就是消除或緩解這種微量壓力失衡。當(dāng)庫內(nèi)壓力稍高于大氣壓力時，庫內(nèi)部分氣體進(jìn)入緩沖貯氣袋，當(dāng)庫內(nèi)壓力稍低于大氣壓時，緩沖貯氣袋內(nèi)的氣體便自動補(bǔ)入氣調(diào)間。貯氣袋是把庫內(nèi)壓力的微量變化，轉(zhuǎn)換成貯氣袋內(nèi)氣體體積的變化，使庫內(nèi)外的壓差減小或接近于零，消除和緩解壓差對圍護(hù)結(jié)構(gòu)的作用力。緩沖貯氣袋是由氣密性好且具有一定抗拉強(qiáng)度的柔性材料制成。

　　三、氣調(diào)庫的特點(diǎn)：

　　按照氣調(diào)庫儲藏技術(shù)的要求，氣調(diào)庫既具有冷藏庫的冷藏功能，又具有構(gòu)造形式和管理使用上的獨(dú)特之處。

　?。?）氣密性

　　這是氣調(diào)庫在構(gòu)造上區(qū)別與冷藏庫的一個更主要的特點(diǎn)。它不僅要求圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱以減少外界對庫溫的影響，而且還要求圍護(hù)結(jié)構(gòu)密閉以減少庫內(nèi)外氣體的交換，維護(hù)庫內(nèi)較穩(wěn)定的氣體成分。

　?。?）安全性

　　這是隨氣密性而伴生的要求。氣調(diào)庫在降溫，回溫以及氣調(diào)過程中，因庫內(nèi)溫度，壓力變化會在圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)產(chǎn)生壓差。如壓差不及時消除或控制在一定范圍內(nèi)，將引起庫體的損壞。既要保證庫體的氣密，又要保證其安全是氣調(diào)庫的又一特點(diǎn)。

　?。?）庫內(nèi)空間高

　　單層建筑現(xiàn)代氣調(diào)庫幾乎都是單層地面建筑，庫內(nèi)空間高。這種特有的建筑形式是以氣密性和安全性為前提而形成的4、快進(jìn)整出

　　這是氣調(diào)庫在使用管理上的又一大特點(diǎn)，快進(jìn)是對貨物入庫時間的要求以便使其盡早處于氣調(diào)儲藏狀態(tài)。一旦儲藏結(jié)束，庫內(nèi)的貨物更好在短期內(nèi)出完，不能采用氣調(diào)的時間，使氣調(diào)狀態(tài)盡早形成。

　　（4）高堆裝滿

　　這是使用管理上的又一大特點(diǎn)。除留出必要的檢查通道外，貨物在庫內(nèi)應(yīng)盡可能高堆滿裝，時庫內(nèi)剩余的空隙小，減少氣體的處理量，加快氣調(diào)的速度，縮短氣調(diào)的時間，使氣調(diào)狀態(tài)盡早的形成。

　　四、經(jīng)過氣調(diào)冷庫貯藏的果蔬所具有的特點(diǎn)：

　　(1)很好地保持果蔬原有的形、色、香味；

　　(2)果實(shí)硬度高于普通冷藏；

　　(3)果實(shí)腐爛率低、自然損耗(失水率)低；

　　(4)延長貨架期。由于果蔬長期受低氧氣和高二氧化碳的作用，當(dāng)解除氣調(diào)狀態(tài)后果蔬仍有一段很長時間的“滯后效應(yīng)”或休眠期；

　　(5)適于長途運(yùn)輸和外銷。果蔬質(zhì)量明顯改善，為外銷和運(yùn)銷創(chuàng)造了條件；

　　(6)許多果蔬能夠達(dá)到季產(chǎn)年銷周年供應(yīng)，創(chuàng)出良好的社會和經(jīng)濟(jì)效益。

　　五、氣調(diào)冷庫的優(yōu)點(diǎn)：

　　1.氣調(diào)保鮮貯藏庫屬于高溫庫的范疇，被保鮮的食品不會結(jié)冰，保留食品原有的新鮮度和風(fēng)味不變，營養(yǎng)也不會丟失，且安全環(huán)保，無污染；

　　2．在相同的保鮮品質(zhì)和溫度條件下，氣調(diào)保鮮貯藏庫的保鮮時間是冷庫的3~5倍，有些食品甚至可達(dá)數(shù)十倍，是冷庫所無法比擬的；

　　3．氣調(diào)保鮮貯藏庫運(yùn)行溫度在0~12℃，比普通低溫冷庫（運(yùn)行溫度-25~-18℃）高18~37℃，在相同的保鮮時間內(nèi)，氣調(diào)保鮮貯藏庫的電耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于普通冷庫；

　　4．氣調(diào)保鮮貯藏庫采用惰性情氣體隔離空氣，可以有效抑制食品細(xì)胞的呼吸而后成熟，不僅延長了保鮮時間，而且增加了食品出庫后的貨架期，使食品出庫后在較長時間內(nèi)新鮮銷售成為可能；

　　5．氣調(diào)保鮮貯藏庫采用了氣體成分和濃度調(diào)節(jié)控制技術(shù)，不僅可以有效抑制C2H4等催熟成分的生成和作用，而且具有降氧、調(diào)炭、抑菌、消除農(nóng)藥毒副作用的功能；

　　6．氣調(diào)保鮮貯藏庫采用了加濕技術(shù)，不僅可以保持食品自身的水份不會丟失，而且使食品的色澤、質(zhì)地都不會改變，既減少了食品的儲存損失，又保留了食品原有的品質(zhì)。

　　7．氣調(diào)保鮮貯藏庫采用了現(xiàn)代化機(jī)電控制技術(shù)，將先進(jìn)的自動化控制設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)與傳統(tǒng)機(jī)電產(chǎn)品相結(jié)合，使系統(tǒng)具有了可靠性、經(jīng)濟(jì)性、合理性、先進(jìn)性及遠(yuǎn)程控制性能的特征，將會很快成為現(xiàn)代食品保鮮貯藏的主流技術(shù)。

　　六、氣調(diào)冷庫造價(jià)

　?。?）氣調(diào)冷庫造價(jià)的影響因素：

　　氣調(diào)冷庫的安裝并不是簡單的事情，需要考慮到多個因素，包括氣調(diào)冷庫的尺寸、制冷設(shè)備的品牌和型號、配套設(shè)施以及施工人員的工資等等。

　　首先，需要考慮的是氣調(diào)冷庫的尺寸。尺寸越大，所需的材料和施工工序就越多，自然價(jià)格也就越高。目前，市面上的氣調(diào)冷庫尺寸從幾百平方到幾千平方不等。具體的尺寸可以根據(jù)個人需要進(jìn)行選擇。

　　其次，需要考慮的是制冷設(shè)備的選擇。氣調(diào)冷庫的制冷設(shè)備通常有壓縮機(jī)組和風(fēng)冷機(jī)組兩種，壓縮機(jī)組價(jià)格比較貴，但制冷效果好；風(fēng)冷機(jī)組價(jià)格比較便宜，但制冷效果較差。此外，制冷設(shè)備的品牌和型號也會影響價(jià)格。

　　除了氣調(diào)冷庫本身的價(jià)格，還需要考慮配套設(shè)施的價(jià)格。例如，除霜設(shè)備、控制系統(tǒng)、檢測儀器等等，這些設(shè)施雖然價(jià)格不高，但是卻不可或缺。另外，安裝氣調(diào)冷庫還需要施工人員進(jìn)行安裝和調(diào)試，人工費(fèi)用也是需要考慮的。

　　氣調(diào)冷庫造價(jià)高主要是因?yàn)闅庹{(diào)設(shè)備及密封成本高，如果設(shè)計(jì)多個分間，那么氣調(diào)設(shè)備成本還會增加，所以比普通保鮮冷庫造價(jià)要高出很多，所以建造氣調(diào)冷庫一般都是做反季節(jié)銷售，提高商品經(jīng)濟(jì)效益。

　　（2）氣調(diào)冷庫造價(jià)配置清單：

　　1.氣體調(diào)節(jié)設(shè)備有脫氧機(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檢測控制系統(tǒng)。

　　2.制冷設(shè)備有：制冷設(shè)備方面主要有冷庫壓縮機(jī)組，吊頂式冷風(fēng)機(jī)等，庫內(nèi)還需要做無紡布密封，氣密性應(yīng)達(dá)到300Pa，半降壓時間不高于20—30min。

　　3.保溫材料有：100mm厚度0.426彩鋼聚氨酯保溫板，B2級別阻燃，地面選擇xps擠塑板加防潮隔汽SPS材料，再澆筑混凝土或者鋼筋混凝土。

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