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果蔬冷库设计!

发布作者:xiangning     阅读次数:173    发布时间:2021-11-30 10:59:11    文章来源:上海享宁制冷
 果蔬冷库设计! 
冷藏是一种广泛采用的方法,用于在生产和销售加工之间批量处理易腐烂物品。它是通过控制存储系统内的温度和湿度,将易腐烂的商品长时间保持在新鲜和健康状态的方法之一。保持足够低的温度是至关重要的,否则会对产品造成冷害。此外,对于大多数易腐烂物品,储藏室的相对湿度应保持在85%至90%的高水平,低于此湿度对保持产品质量会产生不利影响。
 
  如果保持在环境收获温度下,大多数水果和蔬菜在收获后的寿命非常有限。收获后的冷却可迅速去除田间热量,从而延长储存期。适当的收获后冷却可以:
 
  减少呼吸活动和酶的降解;
 
  减少内部失水和萎蔫;
 
  减缓或抑制腐烂微生物的生长;
 
  减少天然催熟剂乙烯的产生。
 
  除了有助于保持质量外,收获后冷却还允许种植者在最合适的时间销售产品,从而提供营销灵活性。拥有冷却和储存设施使得没有必要在收获后立即销售产品。这对于供应餐馆和杂货店的种植者或想要组装整车装运批次的小型种植者来说可能是一个优势。收获后的冷却对于向消费者提供尽可能高质量的产品至关重要。根据所保藏产品的性质,可将冷藏与在添加二氧化碳、二氧化硫(如葡萄)、氮等的环境中储存相结合。
 
  近年来,易腐烂物品的冷藏有了显着进步,可以更好地保持感官品质,减少腐败,延长保质期。这些进步源于生理学家的共同行动,以确定水果和蔬菜的要求,以及制冷专家相应地设计和运行制冷机。
 
  在同一个房间存放多种产品时,应注意只存放那些在存放兼容性方面没有表现出来的种类。例如,苹果可以与葡萄、橙子、桃子和李子一起存放,而不能与香蕉一起存放。然而,马铃薯和卷心菜可能会发生轻微的交叉作用危险。与此相反,葡萄与除卷心菜以外的所有其他蔬菜相容。为解决冷藏过程中的不相容性,食品分为三个温度范围
 
  根据它们的热不相容性,产品分为:
 
  大多数易腐烂的产品,对寒冷(0-4°C)不敏感
 
  例如苹果、葡萄、胡萝卜和洋葱
 
  蔬菜产品对寒冷(4-8°C)中度敏感
 
  例如芒果、橙子、马铃薯和番茄(成熟)
 
  对寒冷敏感的蔬菜产品(>8°C)
 
  例如菠萝、香蕉、南瓜和女士手指
 
  根据用途,当今的冷库分为以下几类:
 
  散装冷库:通常用于存储主要按季节运作的单一商品,例如:土豆、辣椒、苹果等的存储。
 
  多用途冷库:专为储存多种商品而设计,实用性强,全年无休。
 
  小型冷库:设计有预冷设施。对于新鲜水果和蔬菜,主要用于出口型商品,如葡萄等。
 
  冷冻食品店:专为有(或)没有加工和冷冻设施的鱼、肉、家禽、乳制品和加工过的水果和蔬菜而设计。
 
  迷你单位或步行冷库:位于配送中心等。
 
  可控气氛(CA)商店:主要为某些水果和蔬菜设计
 
  一般安排和考虑
 
  如果要储存农产品,重要的是要从高质量的产品开始。产品不得包含损坏或患病的单元,并且容器必须通风良好且足够坚固以承受堆叠。一般而言,正确的储存方法包括温度控制、相对湿度控制、空气循环和保持容器之间的空间以保证足够的通风和避免不相容的产品混合物。储存在一起的商品应能够承受储存环境中相同的温度、相对湿度和乙烯含量。高乙烯生产者(如成熟的香蕉和苹果)会刺激乙烯敏感商品(如生菜、黄瓜、胡萝卜、土豆、红薯)的生理变化,导致通常不受欢迎的颜色、风味和质地变化。
 
  冷库运营计划(产品、冷藏和冷藏存储和冷冻)的一般特征包括总容量、房间数量和大小、制冷系统、存储和处理设备以及访问设施。不同部件的相对位置将决定所选择的制冷系统。一旦知道尺寸,就应确定冷室的位置,但作为一般规则,它们应该在阳光直射的阴凉处。土地面积必须足够大,可容纳商店、附属建筑以及交通、停车和未来可能扩建的区域。大约是覆盖表面面积的六到十倍的土地面积就足够了。
 
  尽管相对较高的表面积:体积比会影响热损失,但总体趋势是建造单层冷库。单层有很多优点:结构更轻;跨度和支柱高度可以增加;可以在阻力较低的土壤上建造;内部机械运输更容易。使用叉车进行机械搬运可以建造很高的商店,从而降低给定总体积的建造成本。
 
  腔室的高度越大越好,仅受堆叠的机械装置和包装材料或未包装商品的机械阻力的限制。舱室的长度和宽度取决于要搬运的商品总量、搬运方式(​​轨道、叉车)、舱室的数量和基本搬运元件的尺寸。建造许多小尺寸的腔室没有任何优势。热和湿度要求并不严格,以至于不能证明很多房间是合理的:测量仪器的准确性和室内条件的调节总是比不同产品的理想储存条件产生更大的偏差。对于冷冻产品尤其如此。
 
  选择更少、更大的房间的设计首先代表了建筑成本的经济性,因为消除了许多分隔墙和门。制冷和控制设备被简化和减少,影响投资和运行成本。大房间可以更容易地控制温度和相对湿度,也可以更好地利用存储空间。只有在非常特殊的情况下,冷库才应设计成有五个或六个以上的冷室。存储容量是要存储的产品总量。如果房间的总体积被填满,那么单位体积的产品数量将表示存储密度。
 
  必须在冷藏库中定义几个参数。总体积是包含在建筑物的地板、屋顶和墙壁内的空间。总体积是指可以存放产品的总体积,不包括其他非存放空间。净容积是指农产品堆放的空间,不包括总容积中的柱子、冷却器、管道、空气流通和室内交通通道所占用的空间。称为净体积的存储密度以kg/m 3表示。但它最常被称为总交易量。每吨要保存的马铃薯需要大约3.4 m 3的体积,而对于洋葱,该值约为5.7 m 3/吨。因此,只要知道存储产品的数量,就可以计算出存储空间的总体积。冷库设计的合理性和经济性的指标是总容积除以总容积。它必须在0.50到0.80的范围内。同样,总体积比净体积大约50%,总面积(与体积相同的概念)比净面积大约25%。占用程度是指某一时刻实际储存的产品数量与可储存的产品数量之比。同样,利用程度是给定时期内占用程度的平均值——通常是一年,但也可以是每月。
 
  早期的冷库是立方体形状,以尽量减少给定的表面积
 
  体积,即a=b=H=V 1/3
 
  其中a、b、H和V是存储空间的宽度、宽度、高度和体积。这样做会导致大型冷库的高度过大,造成物料搬运、堆放等类似问题。在空间和安装方面对单层和多层冷库建筑进行了比较研究(Heinze,1973)。事实证明,单层建筑是更好的选择。但是,多品种系统首选机械化布置的多层冷库,尤其是在建筑面积极其昂贵的城市。有时冷库的大小是根据建筑面积计算的,即大约100 kg m 2.但是,不存在国际上一致同意和使用的唯一规范。尽管对冷库的规格进行了大量讨论,但仍存在差异。
 
  可以通过建造方形而不是矩形的建筑物来帮助储存期间的温度管理。矩形建筑每平方米存储空间的墙壁面积更大,因此更多的热量通过墙壁传导,使它们的冷却成本更高。还可以通过为建筑物遮阳、将仓库涂成白色或银色以帮助反射太阳光线,或在建筑物屋顶上使用喷水灭火系统进行蒸发冷却来帮助进行温度管理。位于较高海拔的设施可能是有效的,因为气温随着海拔的升高而降低。因此,增加高度可以使蒸发冷却、夜间冷却和辐射冷却更加可行。储存环境中的空气成分可以通过增加或减少通风率(引入新鲜空气)或通过使用高锰酸钾或活性炭等气体吸收剂来控制。大型气调储存需要复杂的技术和管理技能;然而,一些简单的方法可用于处理小批量产品。
 
  热负荷计算
 
  必须持续保持最佳储存温度,才能充分发挥冷库的优势。为确保储藏室能够保持在所需的温度,所需的制冷量的计算应使用操作期间预期的最严酷的条件来完成。这些条件包括平均最高室外温度、每天冷却的最大产品量以及要冷却的产品的最高温度。制冷系统必须从冷却室带走的总热量称为热负荷。如果制冷系统可以被认为是一个热泵,那么冷藏室可以被认为是一艘船,多处漏水,偶尔有波浪溅到一边。进入冷却室的热量泄漏和飞溅有几个来源:
 
  热传导——热量通过隔热墙、天花板和地板进入;
 
  现场热量——当产品冷却到储存温度时从产品中提取的热量;
 
  呼吸热——产品作为其呼吸的天然副产品产生的热量;
 
  服务负荷–来自灯光、设备、人员的热量以及温暖潮湿的空气在打开时通过裂缝或通过门进入。
 
  设计冷库项目的基础知识
 
  冷藏设施的设计通常旨在在选定的温度下储存易腐烂的商品,同时考虑初始、运营、维护和折旧成本之间的适当平衡。建设(或)实施冷库机组的基本程序有以下要求:
 
  流程布局
 
  对于任何使用绝缘封套的食品项目,最重要的要求是确定由封套容纳的操作的工艺布局。对于肉类加工厂,这可以是屠体加工线或去骨室,或者对于冷藏库,必须确定托盘布局和操作模式。建造一个信封,然后试图将加工机器放入其中,这根本就没有好处。
 
  规划图及应用
 
  只有在完成流程布局后,才能进行规划申请,才能冻结围护结构和支撑建筑物的尺寸。
 
  设计图纸和规格
 
  一旦获得规划批准,就可以进行设计图纸和规格的准备工作。对于有竞争力的设计和施工招标,必须准备大约15到20份详细图纸,至少包括工艺布局、立面和剖面、制冷系统布局、机械和电气系统网络和照明布局。
 
  除了组合包,还需要至少六个单独的详细规范,涵盖项目对以下方面的要求:
 
  合同要求
 
  建筑规格
 
  制冷规格
 
  绝缘板供应和安装
 
  电气要求
 
  机械服务。
 
  为冷却设施选择的位置应反映其主要功能。如果计划是从该设施进行新鲜农产品的零售,则该设施的位置应易于通往公共道路。远离道路的零售业务,尤其是在住宅或其他建筑物后面,使许多客户望而却步。必须为客户和员工提供足够的停车位(如果有)。
 
  然而,如果冷却设施的主要功能是冷却和组装批发批次,那么公共访问的便利性就不那么重要了。在这种情况下,最佳位置可能是靠近包装或分级室。除了容纳分级和包装设备外,该空间还可用于存放不需要冷却的空容器和其他设备和用品。所有冷却和包装设施都应方便进入田地或果园,以减少从收获到开始冷却的时间。
 
  无论如何使用,该设施都需要获得电力和水。对于在单个单元中需要超过约10吨制冷量的较大冷却室,需要使用三相电源。应仔细考虑现有公用事业线路的位置,因为在某些农村地区,连接成本可能过高。详情请咨询当地电力公司。
 
  此外,在定位和设计您的设施时预测任何未来的增长也是一个好主意。冷库应建在地面清洁、排水良好、最好平整并靠近能源和水供应的地点。如果可能,它应该在盛行风和阳光直射的阴凉处。可以规划具有一个(或)多个隔热场所和制冷机的冷藏库,以确保某些服务。有关的详细信息:
 
  产品性质
 
  装卸频率
 
  收获和发货日历
 
  产品的田间热
 
  日处理产品吨数
 
  日产冰吨数
 
  包装的性质和尺寸
 
  冷库机组开工前,需收集以上资料。冷库规划要考虑的条件是温度和储存时间、处理和堆放方法、类型;商品储存在一起,主要气候因素,如温度、相对湿度、降雨量、风和水。当地熟练和非熟练劳动力的可用性是成功运营需要考虑的主要因素。
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