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保鲜运输用液氮充注气调的温度调节性能优化

时间:2017-08-16 09:06来源:未知 作者:班德液氮罐 点击:

  为解决保鲜运输用液氮充注气调产生的果蔬低温伤害问题,建立了液氮充注气调试验装置,通过改变液氮罐出液阀孔径、汽化盘管长度、横管开孔方向、开孔隔板开孔率、通风风速、回风道长度等因素,研究各因素对液氮充注温度调节性能的影响,优化液氮充注气调的温度调节性能。结果表明:当液氮罐出液阀孔径为1.5 mm,汽化盘管长度为4 m,横管开孔吹向风机,开孔隔板开孔率为4.03%,通风风速为8 m/s,回风道长度为1.5 m,厢体内氧气体积分数自20.95%降至5%时,液氮气调的温度调节性能较优,开孔隔板出气口最大温差仅为1.3℃,开孔隔板出口处与回风道内的最大温差仅为2.72℃。液氮充注气调在43 min内可快速将厢体内氧气体积分数由20.95%降至5%,还可利用液氮的冷量为保鲜环境降温。研究结果对果蔬液氮气调保鲜运输车的设计具有一定的参考价值。关键词:温度,运输,优化,保鲜,气调,液氮

  气调保鲜运输有利于延长果蔬保鲜周期、保障果蔬品质,是公认的有效、先进的保鲜运输方法之一[1]。文献[2]对果蔬保鲜运输所采用的气调类型和特点进行了分析。文献[3-6]针对制氮气调的控制、保鲜效果进行了分析。然而由于气调效率或成本等问题,国外的气调保鲜运输技术与装备不适合中国果蔬国内市场运输。因此,需结合中国国情,开发气调效率高且成本低的保鲜运输技术与装备。

  液氮充注作为一种气调方式,具有气调效率高、成本低、设备寿命长且易维护等优点,可满足果蔬国内气调运输需求,市场前景广阔且适于开展工业化生产。文献[7-9]针对液氮充注气调保鲜运输车的通风系统、加湿系统和气调控制系统进行了研究。然而,由于液氮冷量大、温度低,液氮充注气调易造成保鲜运输车厢内局部温度过低,对果蔬产生冻害。

  为解决液氮充注对果蔬造成的低温伤害问题,需研究保鲜运输用液氮充注气调的温度调节性能。国内外对保鲜运输用液氮温度调节性能的研究较少。液氮温度调节性能与液氮流量、汽化盘管长度、通风风速和回风道长度等因素有关。所以本研究搭建了保鲜运输用液氮充注气调试验平台,在液氮罐出液阀孔径、汽化盘管长度、横管开孔方向、开孔隔板开孔率、通风风速和回风道长度等方面对液氮温度调节性能进行了优化,为液氮充注气调保鲜运输车的设计提供了依据。

  1、保鲜运输用液氮充注气调的温度调节性能优化之试验装置及方法

  2、保鲜运输用液氮充注气调的温度调节性能优化之结果与分析

  结论与讨论

  1)当运输厢体内氧气体积分数自20.95%降至5%时,开孔隔板处的平均温度随汽化盘管长度的增加而升高,随风速的增加而升高,随回风道长度的增加而升高,随液氮罐出液阀孔径的增大而降低;开孔隔板开孔率对开孔隔板处平均温度影响不大(P=0.065),随着开孔率的增加,开孔隔板处的温度差增大;有无横管对开孔隔板处平均温度影响较大,横管开孔方向对开孔隔板处平均温度影响不大(P=0.081),但对开孔隔板处温度差影响较大。

  2)当液氮罐出液阀孔径为1.5 mm,汽化盘管长度为4 m,横管开孔朝向风机,开孔隔板开孔率为4.03%,通风风速为8 m/s,回风道长度为1.5 m,厢体内氧气体积分数自20.95%降至5%时,液氮气调的温度调节性能较优,开孔隔板出气口最大温差仅为1.3℃,开孔隔板出口处与回风道内的最大温差仅为2.72℃。采用液氮充注气调可在43 min内将厢体内氧气体积分数由20.95%降至5%,气调速度快,便于生产操作。

  值得讨论的是,保鲜运输用液氮充注气调系统的设计,还应综合考虑运输果蔬的品种及运输参数等因素,本课题组正在对此进行深入地相关研究。

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