王普強(qiáng),段眉會,朱建斌,張建剛,宋榮果
(周至縣農(nóng)業(yè)機(jī)械化學(xué)校,陜西 周至 710400)
圖1 制冷工作原理及工藝流程示意圖
機(jī)械制冷的工作原理是借助制冷劑 (冷媒或制冷工質(zhì)),在密閉的制冷系統(tǒng)中,壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器(冷風(fēng)機(jī))等設(shè)備內(nèi)進(jìn)行壓縮、放熱、節(jié)流和吸熱四個主要熱力過程進(jìn)行氣一液態(tài)互變循環(huán),把貯藏庫內(nèi)的熱量傳遞到庫外面使庫內(nèi)溫度降低,并不斷移去庫內(nèi)熱源所產(chǎn)生的熱而維持恒定的庫溫,圖-1為制冷工作原理及工藝流程示意圖。
整個制冷系統(tǒng)是一個密2閉的循環(huán)回路,其中充有制冷劑(冷媒或制冷工質(zhì))。制冷壓縮機(jī)工作時,從壓縮機(jī)一側(cè)加壓而形成高壓區(qū),另一側(cè)因有抽吸作用而成為低壓區(qū)。膨脹閥為高壓區(qū)與低壓區(qū)的另一個交界點,從蒸發(fā)器進(jìn)入壓縮機(jī)的制冷劑為氣態(tài),經(jīng)加壓后壓力增大,溫度升高,此時制冷劑仍為氣態(tài)。這種高溫高壓的氣體,在蒸發(fā)式冷凝器與冷卻水(空氣)進(jìn)行熱交換,溫度下降而液化,仍保持原壓力不變。以后,液態(tài)的制冷劑通過膨脹閥,因受壓縮機(jī)的抽吸作用,壓力下降,便在蒸發(fā)器中氣化吸熱,溫度下降,并與發(fā)器庫內(nèi)果實進(jìn)行熱交換而使果實降溫,從而達(dá)到果實降溫的目的。
制冷系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行 《冷庫設(shè)計規(guī)范》(GB500722010)的標(biāo)準(zhǔn)和商業(yè)部設(shè)計院編著《冷庫制冷設(shè)計手冊》為依據(jù),并應(yīng)結(jié)合獼猴桃這個新興水果生理生物特殊性能,果實成熟采收期集中;果實采后常溫易變軟變爛;果實要盡快預(yù)冷降溫。它的這些性能與一般水果對制冷量要求有所不同,制冷量匹配應(yīng)稍大些,冷凝器型號要選比計算型號偏大。制冷量既要滿足果實入貯初的溫度調(diào)控需要,又要在貯藏全過程,達(dá)到制冷量合理的匹配目的。
獼猴桃貯藏保鮮個性特點形成貯藏冷庫規(guī)模為中、小型格局,中、小型冷庫制冷機(jī)組通用的制冷機(jī)型,選用先進(jìn)的氟制冷壓縮機(jī),一般獼猴桃這個高檔水果冷庫都選較好的封閉式氟制冷機(jī)組,這類機(jī)型都選用中外合資生產(chǎn)的氟制冷機(jī)或從發(fā)達(dá)國家進(jìn)口的機(jī)組,這些產(chǎn)品雖然價高,但質(zhì)量好、運行可靠。從總體來看還比較合算。
制冷系統(tǒng)設(shè)備運行中,冷凝器是耗電最大的設(shè)備,約占總耗電量的30%左右,減少制冷設(shè)備運行的電能消耗,對冷庫具有相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)利益。選擇不同形式的冷凝器,對制冷壓縮機(jī)制冷量與制冷效果都有較大影響。天津商學(xué)院制冷專家孫歡,通過對蒸發(fā)式冷凝器和水冷式冷凝器在同一冷凝溫度與環(huán)境濕球溫度下進(jìn)行的,對比試驗研究結(jié)果如表1所示。從表中可以看出,在相同的運行工況,同樣的換熱量下,蒸發(fā)式冷凝器耗水量僅為水冷式冷凝器的12.3%,耗電量也只占水冷式冷凝器的40%。除此之外,蒸發(fā)式冷凝器還具有節(jié)能環(huán)保投資費用低的優(yōu)點,目前獼猴桃產(chǎn)區(qū)冷庫大量選用。
表1 蒸發(fā)式冷凝器與水冷式冷凝器的選型對比
冷庫效益主要取決于制冷系統(tǒng)的科學(xué)化管理,貯藏水果質(zhì)量關(guān)鍵在于制冷量的調(diào)控管理,冷庫制冷系統(tǒng)的管理是所有管理的核心。
制冷系統(tǒng)應(yīng)有專職人員管理操作,使用者必須對制冷技術(shù)、制冷設(shè)備性能、壓力容器操作安全知識等認(rèn)真學(xué)習(xí)掌握,并要熟悉制冷系統(tǒng)工程操作管理規(guī)程,敬業(yè)、愛崗,自覺養(yǎng)成一絲不茍的精心操作習(xí)慣。
制冷機(jī)組壓縮機(jī)是心臟,系統(tǒng)中所有輔助設(shè)備冷凝器、蒸發(fā)器,膨脹閥、管道應(yīng)運行暢通,才能達(dá)到制冷的效果。所以系統(tǒng)要定期檢修保養(yǎng),一般制冷設(shè)備運行為8000~10000h,即應(yīng)進(jìn)行大修理;運行3000~4000h應(yīng)進(jìn)行中修,運行1000h,要進(jìn)行小修,每年開機(jī)前應(yīng)對系統(tǒng)設(shè)備、閥門、管道進(jìn)行檢修保養(yǎng),確保貯藏期制冷系統(tǒng)的可靠運行。
(1)開機(jī)前的檢查準(zhǔn)備工作。制冷系統(tǒng)設(shè)備的電源、電壓是否合格,制冷系統(tǒng)各部位閥門開關(guān)位置是否正確,供液閥必須開啟可調(diào)位置;壓縮機(jī)組高、低壓表是否正常;觀察油境油面是否合格。蒸發(fā)器、冷凝器、電腦自控設(shè)備等運行是否正常。各種測量儀表、儀器校對準(zhǔn)確,以上工作檢修合格后方能實施操作。
(2)制冷系統(tǒng)的開機(jī)操作。①首先啟動冷凝器設(shè)備,使冷卻水系統(tǒng)運行。再啟動蒸發(fā)器,使冷風(fēng)機(jī)正常運轉(zhuǎn),然后開啟壓縮機(jī),選擇手動或自動運行狀態(tài)。②壓縮機(jī)啟動,制冷系統(tǒng)運行正常后,根據(jù)貯藏庫負(fù)荷調(diào)整節(jié)流閥和膨脹閥,直到調(diào)節(jié)制冷量符合果實適宜貯期溫度后,方可自動控制制冷工藝流程。③壓縮機(jī)運行應(yīng)該沒有異常聲音,沒有過熟現(xiàn)象,沒有泄漏等情況。④制冷系統(tǒng)運行中,要經(jīng)常檢查吸入壓力(低壓)是否正常,從蒸發(fā)器管道上結(jié)霜的狀況和吸入管路手感冷度,分析制冷量調(diào)整膨脹閥開啟大小,使制冷量滿足貯藏保鮮溫度要求。
(3)制冷系統(tǒng)的停車操作。首先關(guān)閉制冷壓縮機(jī),再關(guān)閉蒸發(fā)器冷風(fēng)機(jī)停止運轉(zhuǎn),最后關(guān)閉冷凝器,使冷卻水系統(tǒng)停止,然后切斷電源,必須注意。冬季停機(jī)后,對機(jī)組冷凝器要有防凍措施,以免發(fā)生凍壞設(shè)備事故,冷庫貯藏結(jié)束長期停機(jī)要放凈冷凝器等設(shè)備內(nèi)的存水,以免造成不必要的損失。