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【摘要】随着人们生活水平的提高，冷藏库被广泛的应用在各个领域。本文从气调库制冷系统的形式、气调冷藏库的特点及气调冷藏库的优化设计要点进行了探讨。
【关键词】气调；冷藏库；优化设计
中图分类号：S611文献标识码： A
一、前言
近年来，我国近年虽在高温冷藏库的设计和运行管理上积累了一定的经验，但依然存在一些问题和不足需要改进，在科技不断发展的新时期，加强对气调冷藏库的优化设计的探讨，对气调冷藏库的发展有着重要意义。
二、气调库制冷系统的形式
1、小型气调库一般采用直接冷却式制冷系统，以R22作制冷剂，以简化制冷系统，节约投资和运行费用。
2、大型气调库宜采用间接冷卻式制冷系统，以乙二醇水溶液为载冷剂，这样一方面可以提高库温的控制精度，另一方面也可以适当增大冷风机的传热面积、提高冷风机表面的温度，以减小冷风机的去湿量，提高冷藏库的加湿效果；冷风机的风速应是可调的，以便在果蔬刚入库时采用高速冷却，在密封贮存阶段，采用低速运行，以减轻果蔬的风干。
间接冷却式制冷系统采用氨或R22为制冷剂，采用前者对大气无危害、制冷剂费用小，但系统复杂，后者则正好相反，各有千秋，目前都可以使用；制冷压缩机宜采用螺杆式压缩机，这样即可节能又可使制冷量实现无级调节，是提高库温的控制精度的保证。
三、气调冷藏库的特点
1、气调冷藏库除具有一般冷藏库的传统防潮隔汽层、保温层外，还应具备下面几种条件:围护结构具有一定的抗压应力安全性和良好的气密性；库门具有良好气密性和压紧装置；气体调控设备及仪器仪表；穿过围护结构的制冷、气调、给排水管道、电缆等管线的特殊气密处理。
2、气调冷藏库之不同于一般冷藏库，就在于围护结构要考虑库体的气密性能。因为，要控制调节库内气体的比例成份等参数，所以设计时围护结构必须气密性能良好，防止库内外气体渗漏。再者，气调冷藏库在使用过程中，由于冷藏库内外温度波动，不可避免地造成库内温度波动，从而引起压力的波动(或其他气体成份因素造成的压力波动)对围护结构产生压差应力和温度应力等作用力，会造成围护结构的膨胀或缩变。因而对气调冷藏库的围护结构选择材料、安全措施方面应有足够的重视。
3、气调冷藏库的气密标准，目前国际上还没有统一的标准，各国和地区都有不同的要求，国内没一个统一标准。西方国家要求比较高，库内试压要求用30毫米水柱、时间30分钟、压力降不低于50%为合格，有的要求用25毫米水柱、时间30分钟、压力降不低于50%为合格。气调冷藏库内试压分四个等级:不合格、合格、良好、优良。如在河南省建的低乙烯气调冷藏库，联合国粮农组织现场测试试压为良好等级。
四、气调冷藏库的优化设计要点
1、建筑(含气密、保温)、结构
（1）气调库的结构形式
当今，国内外最普遍采用的是钢结构与轻型组合保温板装配式结构及钢筋砼立柱、钢屋架与轻型组合保温板装配式结构这两种结构形式。它们具有气密保温性能良好、施工周期短、外形美观气派的特点。它们共同的缺点就是造价较高。钢结构的维修费用相对要高一些。最近几年，我国的气调库设计建造者结合我国的具体国情，先后建造了不同吨位的砖混结构气调库，该种形式的气调库与上述两种气调库相比，具有造价低使用寿命长等特点。其缺点是施工周期长、库间气密性相对要差些、施工难度较大。对于资金较充裕的用户我们建议选择前两种结构形式，而对于资金相对匮乏的用户则选择后一种可节省工程费用。
（2）气密、保温材料的选取
对于钢结构与组合板装配式结构及钢筋砼立柱钢屋架与组合板装配式结构的气调库，采用彩色聚胺酯保温双面板或彩色聚苯乙烯保温双面板均可。上述两种板型，同时具有保温、气密的作用。而对于砖混结构的气调库，采用聚胺酯泡沫塑料作为保温材料较好。
2气调系统
气调库与普通恒温库的区别就在于它不仅控制库间的温度、湿度同时还控制库间的气体成分)氧气及二氧化碳的成分。气体成分的控制主要由气调系统来完成。如何实现气调库的优化设计，气调系统的优化设计至关重要。气调系统包括气调机、呼吸袋、压力平衡阀(安全阀)、管路系统、氧气及二氧化碳测试仪。
（1）气调机
气调机是组成气调系统的关键设备。气调机的选型是否合理，对能否实现气调系统的优化设计起着决定性的作用。气调机按其结构可分为组合燃烧式气调机、中空纤维膜制氮机+二氧化碳脱除机+乙烯脱除机、碳分子筛制氮机+二氧化碳脱除机+乙烯脱除机。
（2）呼吸袋:气调库内外的气压差会对库的结构产生强大的压力，另外，气调库的气密性越低，越影响库内气体成分的变化。为了调节这种气压差需要安装与库内连通的大型呼吸袋。呼吸袋的容积必须与库间容积相适应。
（3）压力平衡阀(安全阀):气调库相对气密，为保护库房，当库房内外压差超过10毫米水柱时，压力平衡阀能通入大气平衡库内负压。
（4）管路系统:气调管路包括每个库间的进排气管及取样管。库间内的进排气口必须要保持一定的距离，以免形成短路。取样管尽量设置在气流干扰较小的位置。
3、加湿系统
库间的相对湿度过低，使果蔬因失水而导致的衰败和重量损失加大；库站的相对湿度过高，果蔬就达不到最好的味道，并容易产生霉烂和各种病害。因此，为了实现气调库的优化设计，根据贮藏物的品种不同，严格控制库间的相对湿度在所需的范围内，就显得十分重要。国际上比较流行的是采用离心式或超声波式加湿机。通过相应的加湿管线、电控元件可使库间实现自动加湿。
4、制冷系统
众所周知，降低温度可减弱贮藏物的呼吸强度，从而延长果蔬的贮期，同时延迟果蔬的颜色和味道的转变，不太低的温度可以更好地避免二氧化碳过高和低温所引起的损失。库间温度的控制是由制冷系统来完成的。制冷系统的优化设计，在气调库的优化设计中占有相当重要的地位。制冷系统的优化设计包括如何根据库容的不同，选择最佳的制冷方式；如何实现制冷机、制冷剂与供液方式的完美结合；如何视库容的不同及库址所在地的水源状况选择合适的冷凝器；压缩机的能量调节方式的选择及如何依据贮期的不同选择合适的冷风量等。
五、建设气调库应注意的几个问题
1、在建设气调库时应首先确定好气调贮藏保鲜果品的品种。
这要根据所经营的果品资源情况和果品市场的营销需求，选择那些适宜作气调贮藏的果品，而且事先要作好与普通冷藏方式比较经济效益的分析，以市场为导向确定好气调保鲜贮存的对象和周期
2、合理地规划所建造的气调库的建设规模。
对中、小型气调库每个气调冷藏间的容量不应过大，每间以100-150吨为宜，房间高度6-8米较为合适。气调库房的间数与总体建设规模，应考虑经营的品种，并应与运销的周期、运输工具及运输量的大小相协调。因为气调库贮存的果品对每间气调间来讲是整进整出的。
3、要保证一定的投资力度
在相同贮藏量的前提下，用于气调库建设的费用一定高于修建果品冷藏库的费用。因为规模相同的贮藏设施，气调库要比冷藏库多了一套气调设备和检测仪表的投资；另外气调库库体的工程造价要比同等贮藏容量的冷藏间的库体造价高12%(因为气调库库体增加了气密作法，库体上的门也是保温气密门)。同时在日常使用中人工费和维持日常运转，气调库都高于冷藏库。因此，投资者应充分考虑上述这些因素，从总体上考察气调贮藏的运营成本。
4、要保证气调库建设的合理周期
气调库之所以能够实现气调，除了气调设备的正常工作外，是和气调库的库体、门具有一定的密闭性是分不开的。而气调库库体密闭层的施工是要一定时间的，它是要在库体基层完全于燥后才能施工的，否则是很难保证库体密闭层的施工质量，进而保证库体的密闭，实现人工控制贮存空间内的气体成份。因此，作为投资方事先应同设计、施工单位密切合作，商定好气调库投产使用的时间，有计划、有准备地组织货源。
5、要确保进人气调贮藏间果品的质量。
任何先进的贮藏手段都只能维持果品的原有质量和延长果品的保质期，而不能提高原有果品的质量。因此只有高质量的果品，事先经过采后处理，进人气调间通过正确的气调贮藏操作，才能获得高质量的气调产品，投人市场后才能有好的经济效益。这也是维系气调库生存和发展的最重要的一条。
六、结束语
通过对新时期下，气调冷藏库的优化设计的问题分析，进一步明确了冷藏库的优化设计的发展方向，为气调冷藏库系统的优化奠定了坚实基础，有助于提高气调冷藏库的技术水平。
参考文献
[1]邢振禧.果蔬气调库制冷系统的变蒸发温度设计[J].山东商业职业技术学院学报，2011（3）：231-232.
[2]赵家禄，李彩琴.小型果蔬气调库[J].科学出版社，2010(04):89-91.
[3]申光辉.黄劲松气调冷库的设计及存在问题的探讨[J].冷藏技术，2010（5）：56-58.
【关键词】气调；冷藏库；优化设计
中图分类号：S611文献标识码： A
一、前言
近年来，我国近年虽在高温冷藏库的设计和运行管理上积累了一定的经验，但依然存在一些问题和不足需要改进，在科技不断发展的新时期，加强对气调冷藏库的优化设计的探讨，对气调冷藏库的发展有着重要意义。
二、气调库制冷系统的形式
1、小型气调库一般采用直接冷却式制冷系统，以R22作制冷剂，以简化制冷系统，节约投资和运行费用。
2、大型气调库宜采用间接冷卻式制冷系统，以乙二醇水溶液为载冷剂，这样一方面可以提高库温的控制精度，另一方面也可以适当增大冷风机的传热面积、提高冷风机表面的温度，以减小冷风机的去湿量，提高冷藏库的加湿效果；冷风机的风速应是可调的，以便在果蔬刚入库时采用高速冷却，在密封贮存阶段，采用低速运行，以减轻果蔬的风干。
间接冷却式制冷系统采用氨或R22为制冷剂，采用前者对大气无危害、制冷剂费用小，但系统复杂，后者则正好相反，各有千秋，目前都可以使用；制冷压缩机宜采用螺杆式压缩机，这样即可节能又可使制冷量实现无级调节，是提高库温的控制精度的保证。
三、气调冷藏库的特点
1、气调冷藏库除具有一般冷藏库的传统防潮隔汽层、保温层外，还应具备下面几种条件:围护结构具有一定的抗压应力安全性和良好的气密性；库门具有良好气密性和压紧装置；气体调控设备及仪器仪表；穿过围护结构的制冷、气调、给排水管道、电缆等管线的特殊气密处理。
2、气调冷藏库之不同于一般冷藏库，就在于围护结构要考虑库体的气密性能。因为，要控制调节库内气体的比例成份等参数，所以设计时围护结构必须气密性能良好，防止库内外气体渗漏。再者，气调冷藏库在使用过程中，由于冷藏库内外温度波动，不可避免地造成库内温度波动，从而引起压力的波动(或其他气体成份因素造成的压力波动)对围护结构产生压差应力和温度应力等作用力，会造成围护结构的膨胀或缩变。因而对气调冷藏库的围护结构选择材料、安全措施方面应有足够的重视。
3、气调冷藏库的气密标准，目前国际上还没有统一的标准，各国和地区都有不同的要求，国内没一个统一标准。西方国家要求比较高，库内试压要求用30毫米水柱、时间30分钟、压力降不低于50%为合格，有的要求用25毫米水柱、时间30分钟、压力降不低于50%为合格。气调冷藏库内试压分四个等级:不合格、合格、良好、优良。如在河南省建的低乙烯气调冷藏库，联合国粮农组织现场测试试压为良好等级。
四、气调冷藏库的优化设计要点
1、建筑(含气密、保温)、结构
（1）气调库的结构形式
当今，国内外最普遍采用的是钢结构与轻型组合保温板装配式结构及钢筋砼立柱、钢屋架与轻型组合保温板装配式结构这两种结构形式。它们具有气密保温性能良好、施工周期短、外形美观气派的特点。它们共同的缺点就是造价较高。钢结构的维修费用相对要高一些。最近几年，我国的气调库设计建造者结合我国的具体国情，先后建造了不同吨位的砖混结构气调库，该种形式的气调库与上述两种气调库相比，具有造价低使用寿命长等特点。其缺点是施工周期长、库间气密性相对要差些、施工难度较大。对于资金较充裕的用户我们建议选择前两种结构形式，而对于资金相对匮乏的用户则选择后一种可节省工程费用。
（2）气密、保温材料的选取
对于钢结构与组合板装配式结构及钢筋砼立柱钢屋架与组合板装配式结构的气调库，采用彩色聚胺酯保温双面板或彩色聚苯乙烯保温双面板均可。上述两种板型，同时具有保温、气密的作用。而对于砖混结构的气调库，采用聚胺酯泡沫塑料作为保温材料较好。
2气调系统
气调库与普通恒温库的区别就在于它不仅控制库间的温度、湿度同时还控制库间的气体成分)氧气及二氧化碳的成分。气体成分的控制主要由气调系统来完成。如何实现气调库的优化设计，气调系统的优化设计至关重要。气调系统包括气调机、呼吸袋、压力平衡阀(安全阀)、管路系统、氧气及二氧化碳测试仪。
（1）气调机
气调机是组成气调系统的关键设备。气调机的选型是否合理，对能否实现气调系统的优化设计起着决定性的作用。气调机按其结构可分为组合燃烧式气调机、中空纤维膜制氮机+二氧化碳脱除机+乙烯脱除机、碳分子筛制氮机+二氧化碳脱除机+乙烯脱除机。
（2）呼吸袋:气调库内外的气压差会对库的结构产生强大的压力，另外，气调库的气密性越低，越影响库内气体成分的变化。为了调节这种气压差需要安装与库内连通的大型呼吸袋。呼吸袋的容积必须与库间容积相适应。
（3）压力平衡阀(安全阀):气调库相对气密，为保护库房，当库房内外压差超过10毫米水柱时，压力平衡阀能通入大气平衡库内负压。
（4）管路系统:气调管路包括每个库间的进排气管及取样管。库间内的进排气口必须要保持一定的距离，以免形成短路。取样管尽量设置在气流干扰较小的位置。
3、加湿系统
库间的相对湿度过低，使果蔬因失水而导致的衰败和重量损失加大；库站的相对湿度过高，果蔬就达不到最好的味道，并容易产生霉烂和各种病害。因此，为了实现气调库的优化设计，根据贮藏物的品种不同，严格控制库间的相对湿度在所需的范围内，就显得十分重要。国际上比较流行的是采用离心式或超声波式加湿机。通过相应的加湿管线、电控元件可使库间实现自动加湿。
4、制冷系统
众所周知，降低温度可减弱贮藏物的呼吸强度，从而延长果蔬的贮期，同时延迟果蔬的颜色和味道的转变，不太低的温度可以更好地避免二氧化碳过高和低温所引起的损失。库间温度的控制是由制冷系统来完成的。制冷系统的优化设计，在气调库的优化设计中占有相当重要的地位。制冷系统的优化设计包括如何根据库容的不同，选择最佳的制冷方式；如何实现制冷机、制冷剂与供液方式的完美结合；如何视库容的不同及库址所在地的水源状况选择合适的冷凝器；压缩机的能量调节方式的选择及如何依据贮期的不同选择合适的冷风量等。
五、建设气调库应注意的几个问题
1、在建设气调库时应首先确定好气调贮藏保鲜果品的品种。
这要根据所经营的果品资源情况和果品市场的营销需求，选择那些适宜作气调贮藏的果品，而且事先要作好与普通冷藏方式比较经济效益的分析，以市场为导向确定好气调保鲜贮存的对象和周期
2、合理地规划所建造的气调库的建设规模。
对中、小型气调库每个气调冷藏间的容量不应过大，每间以100-150吨为宜，房间高度6-8米较为合适。气调库房的间数与总体建设规模，应考虑经营的品种，并应与运销的周期、运输工具及运输量的大小相协调。因为气调库贮存的果品对每间气调间来讲是整进整出的。
3、要保证一定的投资力度
在相同贮藏量的前提下，用于气调库建设的费用一定高于修建果品冷藏库的费用。因为规模相同的贮藏设施，气调库要比冷藏库多了一套气调设备和检测仪表的投资；另外气调库库体的工程造价要比同等贮藏容量的冷藏间的库体造价高12%(因为气调库库体增加了气密作法，库体上的门也是保温气密门)。同时在日常使用中人工费和维持日常运转，气调库都高于冷藏库。因此，投资者应充分考虑上述这些因素，从总体上考察气调贮藏的运营成本。
4、要保证气调库建设的合理周期
气调库之所以能够实现气调，除了气调设备的正常工作外，是和气调库的库体、门具有一定的密闭性是分不开的。而气调库库体密闭层的施工是要一定时间的，它是要在库体基层完全于燥后才能施工的，否则是很难保证库体密闭层的施工质量，进而保证库体的密闭，实现人工控制贮存空间内的气体成份。因此，作为投资方事先应同设计、施工单位密切合作，商定好气调库投产使用的时间，有计划、有准备地组织货源。
5、要确保进人气调贮藏间果品的质量。
任何先进的贮藏手段都只能维持果品的原有质量和延长果品的保质期，而不能提高原有果品的质量。因此只有高质量的果品，事先经过采后处理，进人气调间通过正确的气调贮藏操作，才能获得高质量的气调产品，投人市场后才能有好的经济效益。这也是维系气调库生存和发展的最重要的一条。
六、结束语
通过对新时期下，气调冷藏库的优化设计的问题分析，进一步明确了冷藏库的优化设计的发展方向，为气调冷藏库系统的优化奠定了坚实基础，有助于提高气调冷藏库的技术水平。
参考文献
[1]邢振禧.果蔬气调库制冷系统的变蒸发温度设计[J].山东商业职业技术学院学报，2011（3）：231-232.
[2]赵家禄，李彩琴.小型果蔬气调库[J].科学出版社，2010(04):89-91.
[3]申光辉.黄劲松气调冷库的设计及存在问题的探讨[J].冷藏技术，2010（5）：56-58.