1 温度控制
在果蔬的气调贮藏中,库温波动范围尽可能小,除了可以起到普通冷藏中所起的作用外,对维持气调库内压力稳定、减少库内外的气体交换量也起着一定作用。
库温高于设定温度时,库内形成正压,为平衡库内压力而设置的安全阀(均压阀)可释放一部分压力(放出部分库内空气),同时部分库内空气介质将通过维护结构向外渗漏;库温低于设定温度时,库内形成负压,部分库外空气通过安全阀进入库内,还有部分空气通过维护结构渗入库内。
在库内压力发生波动的一个周期中,正压时库内气体逸出库外的空气量一般多于负压时库外空气逸入库内的空气量,因此,库温波动导致库内外气体交换的结果而使库内氧气量增加,如果增加的这部分氧气不能全部被库内果蔬的呼吸消耗掉,就会导致库内气体介质中氧气浓度增大,从而影响了库内的气调工况。库内温度波动加重了气体调节装置的负担,波动幅度越大,引起的库内压力波动幅度越大,库内外气体交换越多,因此希望库内温度波动幅度越小越好。
当然,库温波动小,温度继电器控制冷风机供液开闭的时间间隔也变短,单位时间开闭的次数增加,从而部分抵消了温度波动小带来的好处。
另外,由于库内湿度大,在冷风机运行降温阶段,其冷却表面起着冷却去湿的作用,因而任何人工加湿装置都不能明显地提高库内空气的相对湿度。由于这个原因,在库内冷却阶段,库内气体介质相对比较干燥,使果蔬失水增多。
温度波动幅度减小后,若是一台制冷压缩机负担一个气调库,会导致制冷压缩机频繁启动,不利于压缩机的维护。因此,在调节库内温度波动幅度后,一个很重要的任务就是调节库内制冷设备(或制冷压缩机)的制冷量。
气调库中的冷风机是根据果蔬入库后冷却阶段的热负荷选配的。在正常贮藏阶段,热负荷远小于冷却阶段,通常只有冷却阶段的50%,甚至仅为20%～30%。因此,应根据贮藏阶段的实际热负荷,将库内冷风机停掉一半或一半以上。
同时相应地还要调节制冷压缩机的制冷量,使之与库房耗冷量相匹配。现在用的制冷压缩机多为多缸压缩机,能量调节范围比较广,基本上可以满足能量调节的要求。
2 湿度控制
气调库贮藏的食品一般整进整出,食品贮藏期长,封库后除取样外很少开门,在贮藏的过程中也不需通风换气,外界热湿空气进入少,冷风机抽走的水分基本来自食品,老库中的相对湿度过低,食品的干耗就严重,从而极大地影响食品的品质,使气调贮藏的优势无法体现出来。所以,气调库中的湿度控制也是相当重要的。
气调库内的湿度测量可以用毛发湿度计、干球湿度计、卤化锂电湿度计等。毛发湿度计构造简单,使用方便,能直接指示相对湿度值,但准确度和稳定性比较差。使用前,应用通风式干湿球湿度计予以校准。由于气调库中相对湿度较高,放置时间长了,会使毛发过度伸长,导致示值偏高。为此,每隔3～4天,应将毛发湿度计从库内取出,干燥后用毛笔蘸蒸馏水将毛发全部润湿,用通风式干湿球温度计校准后再用。
当气调库内的相对湿度低于规定值时,应用加湿装置增加库内的相对湿度。如果用喷水蒸气加湿,需要有制取蒸汽的锅炉,此外,水蒸气热负荷大,增大了库房的耗冷量。而用喷雾器加湿时,只要一台喷雾器即可,设备简单;另外由于水的焓值很低,带入气调库内的热量很少,可以忽略不计,而且水滴蒸发时从气体介质取得蒸发潜热,有助于气体温度降低。由于以上原因,气调冷库加湿几乎都采用喷水加湿。
喷雾器一般安置在冷风机的出风口附近,便于喷出的水雾更好地与气体介质混合。喷水时间可用定时器控制,供水量可由设于库外的供水阀控制。
适当提高冷却设备的蒸发温度也可以增大库内相对湿度,制冷剂的蒸发温度提高后,冷风机冷却排管外表面温度随之提高,从而使冷却设备的去湿能力下降,在保证风机出口气体温度保持不变的前提下,气体的相对湿度有所提高,有助于减少果蔬的干耗。
但为了保证蒸发温度提高后不影响冷风机的制冷量,亦即不影响出风温度,需要增大冷风机的传热面积或强化传热以补偿传热温差的减小,通常增大传热面积比较可行。
气调库内冷风机的传热面积是按果蔬加工冷却工况选配的,在贮藏阶段,热负荷大为减少,通常只要使一半或不足一半的冷风机运转即可。此外,在果蔬入库后的冷却过程中,为了及时排除果蔬降温放出的热量,要求风速较高;在贮藏阶段,为了减少果蔬干耗,风速较低,一般取012ms。为了满足冷却阶段和贮藏阶段对风速的不同要求,气调冷库中冷风机配用的风机多半采用双速风机。
3 气密性要求
在满足气调贮藏条件的前提下,气密程度并非越高越好。由于气调库围护结构的表面积很大,还要安装气密门,通过各种制冷、气调、水电管线,建筑物日久会沉降,另外温度波动会引起库内外压力差发生变化,使得气密层不可避免地存在薄弱环节,不可能达到绝对的气密。另一方面,也没有必要达到绝对的气密。以果蔬气调贮藏为例,由于果蔬的呼吸作用会消耗库内的O2,如果库房绝对气密,就必须及时通入新鲜空气来维持贮藏所需要的O2浓度,以免造成果蔬的无氧呼吸。在实际操作中,只要果蔬的耗氧量大于或等于围护结构的渗入氧量,即可认为气密程度符合要求。
4 气密材料的选择及气密层的做法
气调库围护结构的气密材料应符合下列要求:气密性好,材质均匀密实,有足够机械强度和韧性,可连续施工,易粘结,易检查、易修复,抗老化,耐腐蚀,抗微生物,无异味等。气密材料的类型很多,功能、特点各有不同。在砖混式、装配式等不同类型的气调库中,以及库内地坪、墙、顶、门、管线穿墙处等不同部位,均应选择合适的气密材料,进行相应的气密处理。
对于砖混式结构或由普通冷库改建成的气调库,可用作墙、顶板气密层的材料有钢板、铝合金板、铝箔沥青纤维板、铝箔沥青胶合板、玻璃钢、塑料薄膜、塑料板等,但是目前应用比较广泛的办法是在防潮层外用聚氨酯现场发泡,它既能隔热又有气密作用,并且施工、补漏都很方便。
对于装配式气调库,由于所使用的聚氨酯或聚苯乙烯夹芯板本身就具有良好的防潮、隔气及隔热性能,所以关键在于处理好夹芯板接缝处，的密封。在围护结构的墙角、内外墙交接处、墙与顶板交接处,夹芯板的连接型式应采用“湿”法连接,即在夹芯板接缝处现场压注发泡填充密实。然后在库房内侧的接缝表面涂上密封胶,平整地铺设一层无纺布,如图1所示,使库体的围护结构(墙、顶)连成一个没有间断的气密隔热整体。另外,应注意选择单块面积大的夹芯板,尤其是顶扳,以减少接缝,并尽量减少在板上穿孔吊装、固定其它物件。可将吊点设置在板接缝上,以减少漏气点。
各类气调库地坪的做法基本相同。为了保证质量,地坪隔热层上下除设置防潮隔汽层外,还要单独设置气密层(也有人推荐一种内设增强材料的改性橡胶沥青复合材料,具备气密、防潮双重功能)。常用的做法是连续铺设011mm厚PVC塑料薄膜。该层薄膜应完好无损,铺设平整,不允许出现皱褶和隆起,搭接宽度不得少于100mm,并保证搭接处的密封质量,隔热层上方的气密层应做水泥砂浆保护层。在墙体与地坪的交接处,应将地坪的气密层在地板的墙角处沿墙板向上延伸一定的高度,与墙体的气密层搭接好,见图2。地坪墙角处的气密不易处理好,可待地坪做好后,用沥青膏之类的软质密封材料灌缝。
要保证气密性,还应注意下列几方面的问题:所有穿过围护结构的管道、电线、风机吊顶等,在保证气密性的前提下,均应采用弹性联接,以免因振动对气密层造成破坏;对各种类型的气调库,在门框和管线穿墙处均应设置一层气密性很好的气密层,内设增强材料;气调库所用冷库门、观察窗要选用专用门，窗。
