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果蔬保鮮冷庫(kù)的濕度與制冷系統(tǒng)配置

來(lái)源：合肥零度電器有限公司   2008年07月01日 20:54   614
 

摘  要： 介紹一種利用制冷系統(tǒng)保證果蔬保鮮冷庫(kù)的高濕度的方法。
關(guān)鍵詞： 保鮮|冷庫(kù)|高濕度
內(nèi)  容：

果蔬保鮮冷庫(kù)的濕度與制冷系統(tǒng)配置
 
 
Disposition of Refrigeration System and Relative Humidity on Fruits and Vegetables Store Room
 
 
      果蔬保鮮冷庫(kù)建成后，驗(yàn)收往往以降溫速度的快慢作為衡量標(biāo)準(zhǔn)，但是，在貯藏保鮮效果方面卻大多不盡人意，其中主要的因素是濕度過(guò)低。大多數(shù)果蔬的推薦濕度條件是相對(duì)濕度為90%～95%，而庫(kù)內(nèi)濕度達(dá)到85%都很難，有些冷庫(kù)主不得不增加加濕設(shè)備以提高濕度，往往效果不明顯。采取包裝箱內(nèi)加薄膜袋的方法雖然可減少果蔬水分散失，卻減緩了產(chǎn)品的降溫速度，增加了小環(huán)境中有害氣體的高濃度積累，也造成了產(chǎn)品貯藏壽命縮短和保鮮效果下降等問(wèn)題。
      實(shí)際上，通過(guò)制冷系統(tǒng)的配置，也可達(dá)到增加和保持環(huán)境高濕度的效果。
 
1蒸發(fā)溫度與庫(kù)內(nèi)相對(duì)濕度的關(guān)系
      蒸發(fā)器，又稱冷風(fēng)機(jī)。是制冷系統(tǒng)中與冷庫(kù)進(jìn)行熱交換，減低冷庫(kù)溫度的重要制冷部件。在制冷系統(tǒng)運(yùn)行中，蒸發(fā)器的表面溫度為蒸發(fā)溫度，蒸發(fā)溫度與庫(kù)溫的溫差（△t）越大，冷庫(kù)的降溫速度越快，在同等換熱量條件下，需要的蒸發(fā)器表面積（蒸發(fā)面積）越小。同時(shí)，加大冷風(fēng)機(jī)的風(fēng)速也可以加大換熱量。
      那么，加大△t，減小蒸發(fā)面積，并加大冷風(fēng)機(jī)風(fēng)扇的風(fēng)速是否可以在同樣大小與貯存量條件的冷庫(kù)中降低投資成本呢？答案是肯定的。目前，大多數(shù)冷庫(kù)設(shè)計(jì)為迎合投資方的低造價(jià)要求和提高工程利潤(rùn)，工程商*不考慮冷庫(kù)的保鮮使用效果，一味地加大溫差與風(fēng)速，減少冷風(fēng)機(jī)的蒸發(fā)面積，結(jié)果導(dǎo)致投資方在貯藏果蔬時(shí)受到嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。
其中的主要原因是冷庫(kù)的相對(duì)濕度與△t以及風(fēng)速有著直接的關(guān)系。
 
 
表1  冷風(fēng)機(jī)蒸發(fā)溫度與庫(kù)溫的溫差對(duì)應(yīng)庫(kù)內(nèi)的相對(duì)濕度
項(xiàng)  目
數(shù)值比較
蒸發(fā)溫度與庫(kù)溫的溫差/℃
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
8.5
9.0
9.5
10.0
庫(kù)內(nèi)的相對(duì)濕度/%
98
95
92
90
87
85
83
81
73
77
75
73
72
70
 
      一般冷庫(kù)的△t大多為10 ℃，從表1 可以看出，此時(shí)的庫(kù)內(nèi)相對(duì)濕度僅有70%。要想將庫(kù)內(nèi)相對(duì)濕度提高到90%，則△t 應(yīng)為5 ℃。這是由于溫差越大，空氣中的水分凝結(jié)在冷風(fēng)機(jī)蒸發(fā)翅片上的機(jī)會(huì)越大。同時(shí)，大風(fēng)速會(huì)使單位時(shí)間內(nèi)庫(kù)內(nèi)空氣接觸翅片的次數(shù)增多，也會(huì)增加水分的凝結(jié)。所以，在大溫差冷庫(kù)實(shí)際應(yīng)用中，則會(huì)發(fā)現(xiàn)冷風(fēng)機(jī)的結(jié)霜速度很快，化霜次數(shù)增加。
      因此，大溫差冷風(fēng)機(jī)的冷庫(kù)，在使用大的加濕器條件下，庫(kù)內(nèi)濕度也很難達(dá)到90%以上就是這個(gè)道理。再多的空氣水分也會(huì)被冷風(fēng)機(jī)凝結(jié)變成化霜水了。
 
2  升高蒸發(fā)溫度的配置
      按照果蔬保鮮的要求，庫(kù)內(nèi)溫度的設(shè)置是一定的，那么，要想減少△t勢(shì)必要提高冷風(fēng)機(jī)的蒸發(fā)溫度。如對(duì)于0 ℃冷庫(kù)來(lái)說(shuō)，蒸發(fā)溫度應(yīng)該從-10 ℃升高到-5 ℃才能保證庫(kù)內(nèi)的相對(duì)濕度達(dá)到90%。
      對(duì)于一個(gè)特定了的冷庫(kù)來(lái)說(shuō)，需求冷量是一定的。而冷風(fēng)機(jī)在升高蒸發(fā)溫度后換熱量會(huì)大幅度減小，要想保證冷庫(kù)的冷量需求，必須加大換熱蒸發(fā)面積。
 
表2 國(guó)產(chǎn)冷風(fēng)機(jī)在不同溫差條件下的換熱量
冷風(fēng)機(jī)型號(hào)
蒸發(fā)面積/m3
風(fēng)機(jī)風(fēng)量/(m3. h-1)
換熱量 /w
△t=10 ℃
△t=9 ℃
△t=8 ℃
△t=7 ℃
△t=6 ℃
△t=5 ℃
DD-7
7
1 700
1 700
1 500
1 320
1 155
980
792
DD-12
12
3 400
2 527
2 230
1 962
1 717
1 457
1 177
DD-15
15
3 400
3 162
2 790
2 455
2 148
1 823
1 473
DD-22
22
5 100
4 216
3 720
3 274
2 864
2 430
1 963
DD-30
30
6 000
6 369
5 620
4 946
4 327
3 672
2 966
DD-40
40
6 000
8 432
7 440
6 547
5 729
4 861
3 927
DD-60
60
12 000
13 283
11 720
10 314
9 024
7 657
6 186
DD-80
80
12 000
17 997
15 880
13 974
12 228
10 375
8 381
DD-100
100
18 000
21 080
18 600
16 368
14 322
12 152
9 817
DD-120
120
18 000
26 475
23 360
20 557
17 987
15 262
12 329
DD-140
140
24 000
30 906
27 270
23 998
20 998
17 816
14 393
DD-160
160
24 000
35 292
31 140
27 403
23 978
20 345
16 435
DD-200
200
24 000
42 409
37 420
32 930
28 813
24 448
19 749
 
      從表2可以看出，0 ℃庫(kù)溫，如果蒸發(fā)溫度從-10 ℃（△t=10 ℃）升高為-5 ℃（△t=5℃），其蒸發(fā)面積需要擴(kuò)大一倍。對(duì)于壓縮機(jī)組來(lái)說(shuō)，蒸發(fā)溫度升高，相應(yīng)的制冷量也將升高，參見(jiàn)表3。
 
表3 比澤爾壓縮機(jī)不同蒸發(fā)溫度條件下的制冷量
壓縮機(jī)型號(hào)
名義功率
冷凝溫度
R22制冷劑在不同蒸發(fā)溫度的壓縮機(jī)制冷量/w
-10 ℃
-9 ℃
-8 ℃
-7 ℃
-6 ℃
-5 ℃
2HC-2.2
2
45 ℃
2 930
3 070
3 200
3 340
3 490
3 640
3FC-3.2
3
4 220
4 400
4 590
4 790
4 990
5 200
2CC-4.2
4
7 340
7 680
8 030
8 380
8 750
9 130
4FC-5.2
5
8 360
8 750
9 150
9 570
10 000
10 440
4DC-7.2
7
12 580
13 160
13 760
14 370
15 000
15 650
4CC-9.2
9
15 220
15 910
16 630
17 360
18 110
18 890
4TCS-12.2
12
20 300
21 200
22 100
23 000
24 000
25 000
4PCS-15.2
15
24 200
25 200
26 300
27 500
28 600
29 800
4NCS-20.2
20
28 000
29 200
30 500
31 800
33 200
34 600
 
      從表3可以看出，在同等制冷量條件下，蒸發(fā)溫度升高，相應(yīng)的制冷壓縮機(jī)選型上可以減小一個(gè)型號(hào)，在這方面相應(yīng)的投資也會(huì)減小。
 
 
3  制冷設(shè)備投資與保鮮效果的分析
       在保證冷庫(kù)冷量前提下，提高蒸發(fā)溫度，相應(yīng)的需要加大冷風(fēng)機(jī)的型號(hào)，減小制冷壓縮機(jī)的型號(hào)?？偟耐顿Y情況介紹如下。
      以180m3，聚氨酯庫(kù)板進(jìn)行保溫的果蔬庫(kù)為例，貯藏量40 t，日進(jìn)貨量4 t，需求冷量為13 900 w。
      方案1  以△t=10 ℃的條件配置，R22制冷劑，風(fēng)冷冷凝機(jī)組，制冷工況為-10/45 ℃。庫(kù)內(nèi)相對(duì)濕度70%。
      壓縮機(jī)配置 4CC-9.2 制冷量15 220 w，余量1.09。  機(jī)組價(jià)格17 000元。
      冷風(fēng)機(jī)配置 DD-80，換熱量17 997 w，余量1.29。  冷風(fēng)機(jī)價(jià)格5 200元。
      方案2  以△t=5 ℃的條件配置，R22制冷劑，風(fēng)冷冷凝機(jī)組，制冷工況為-5/45 ℃。庫(kù)  內(nèi)相對(duì)濕度為90%。
      壓縮機(jī)配置 4DC-7.2  制冷量15 650 w，余量1.13。  機(jī)組價(jià)格14 300元。
      冷風(fēng)機(jī)配置 DD-160，換熱量16 435 w，余量1.18。  冷風(fēng)機(jī)價(jià)格10 100元。
      由于其它安裝、控制費(fèi)用相同，這里就不一一列舉。
      比較上述兩種方案可以發(fā)現(xiàn)方案1的造價(jià)比方案2減小2 200元。
      但是，如果以庫(kù)內(nèi)相對(duì)濕度為90%的方案2比方案1每月可減少果蔬失水2%計(jì)算，可減少失重?fù)p耗800 kg，以每公斤果蔬2.5元計(jì)算，就可減少損失2 000元。如果加上失水造成的品質(zhì)下降，貯藏時(shí)間縮短等因素，使間接的經(jīng)濟(jì)損失會(huì)更大。同時(shí)，由于方案2可減少化霜次數(shù)，也減少了電熱化霜耗電量和庫(kù)溫波動(dòng)增加的壓縮機(jī)耗電量，設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用也會(huì)更加節(jié)省。
 
4  結(jié)  論
     提高保鮮冷庫(kù)的蒸發(fā)溫度，雖然在投資上有所加大，但是，在保鮮效果與節(jié)能方面意義更大。從上述的計(jì)算結(jié)果來(lái)看，1個(gè)月的運(yùn)行就可將多投資的部分節(jié)省下來(lái)。
對(duì)于單間冷庫(kù)超過(guò)200 t貯存量的制冷設(shè)備，提高蒸發(fā)溫度的方案雖然投資相應(yīng)增加，其它的節(jié)能和保鮮效果更加明顯。
      如果多間冷庫(kù)采用并聯(lián)壓縮機(jī)組制冷系統(tǒng)，不但可在各間冷庫(kù)冷量需求上自動(dòng)調(diào)配，達(dá)到更加節(jié)能的效果，同時(shí)由于加大了冷風(fēng)機(jī)的蒸發(fā)面積，在進(jìn)貨量加大或?qū)⒗鋷?kù)改為預(yù)冷庫(kù)使用時(shí)，還可通過(guò)調(diào)節(jié)蒸發(fā)溫度來(lái)滿足已經(jīng)大幅提高冷庫(kù)的需冷量。
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