□ 文 熊傳武 上海悅孜企業(yè)信息咨詢有限公司
近年來,在食品加工行業(yè)和食品接觸材料的生產(chǎn)工廠中,防蟲風幕機的使用越來越普遍,這一做法也在《食品安全國家標準 食品生產(chǎn)通用衛(wèi)生規(guī)范》(GB 14881—2013)和其他標準中有所提及。然而,在實際的應用過程中,經(jīng)常發(fā)現(xiàn)風幕機存在較多不足之處,有的甚至會起到負面作用。本文將系統(tǒng)介紹風幕機的相關知識,希望能夠幫助相關行業(yè)人士更好地應用風幕機來防御室外昆蟲的入侵。
風幕機的工作原理是通過高速電機帶動貫流或離心風輪產(chǎn)生的強大氣流,進而形成一面無形的門簾。風幕機產(chǎn)生的高速氣流將室內(nèi)與室外分割成兩個獨立的溫度區(qū)域,從而創(chuàng)造舒適的室內(nèi)環(huán)境,保持室內(nèi)空氣的凈化效果,在節(jié)省電能的同時實現(xiàn)空氣循環(huán),還能有效隔離灰塵、油煙、臭氣和昆蟲等(見圖1)。
圖1 風幕機的效用
風幕機有多種類型,包括貫流式風幕機、離心式風幕機、電熱風幕機,其中,離心式風幕機風壓更大,風速更微弱,噪音相對低,具體參數(shù)見表1。在食品工業(yè)中,風幕機使用的主要目的有以下幾個。
表1 離心式風幕機相關參數(shù)
①防蟲:通過氣流形成的門簾,飛蟲無法進入。
②防止控制對流,保持溫度:有些風幕機具備電加熱功能,一般為PTC制熱,也有水熱風幕機,這兩種風幕機都能為出入口提升溫度。
③防止灰塵:風幕機可以有效屏蔽外界的灰塵,保持室內(nèi)清潔。本文主要論述以防蟲為目的的風幕機管理。
組風幕機常見的安裝方式有以下幾種。
圖2 頂端式風幕機
安裝在門楣位置,自上而下吹,適用于高度較低的門,常見為人員室內(nèi)車間入口和車用收貨口。
安裝在門兩側,左右同時啟動,適用于較高的門(高于4 m)。
安裝在門楣和兩側,上、左、右同時啟動。適用于非常大且高的門,如兼收貨口的倉庫大門。
需要注意的是,無論何種安裝方式,風幕機都需要和門禁系統(tǒng)進行聯(lián)動,一旦門開啟,風幕機需立即工作。
3.1.1 風速設定的理論依據(jù)
1994年全國愛國衛(wèi)生運動委員會辦公室出版《除四害指南》一書,該圖書第278頁中描述到:“(對于家蠅)有效的風速應大于7.62 m/s,風速愈大則效果愈好……”但遺憾的是,關于“有效風速”的定義和7.62 m/s的依據(jù),該指南中并未進行說明。
2013年由美國William H Robinson編寫的《服務技術人員的檢查和鑒別手冊》(Service Technician's Inspection and Identification Manual)中提到,“風幕機的風速必須大于昆蟲的正常飛行速度,即果蠅3 m/s、家蠅4 m/s、蜜蜂7 m/s?!?/p>
基于上文提到的飛蟲飛行能力和風險分析,以及了解到日常需要預防的飛蟲種類,便可大致知曉風幕機的風速設定要求。經(jīng)多年觀察入口處的滅蠅燈飛蟲捕獲情況發(fā)現(xiàn),超過95%的飛蟲都是比家蠅尺寸還小的小型飛蟲,所以也有集團性的食品企業(yè)將風幕機的落地風速規(guī)定為4.5 m/s,因此很多高性價比的風幕機都能滿足防蟲需要。這里要強調的是落地風速而不是出口風速,相關方必須知道出風口的風速和到達地面的風速是存在差異的。一般來說風速是遞減的,具體數(shù)值可以參考圖3。
圖3 風幕機風速衰減圖
結合上文的描述可知,風速設置應該根據(jù)飛蟲種類和觸地實際風速而定。如果應用目標是家蠅,則頂式風幕機應以4 m/s觸地風力為目標。
3.1.2 風速是否越大越好
目前,市場售賣的風幕機出風口風速大多在10—20m/s。然而,并不是風速越高,風幕機的隔斷效果就一定越好。風速過大,觸碰到地面后反彈會引起氣流亂串,從而影響風幕機對室內(nèi)外空氣的隔斷效果。因此,為避免選型誤區(qū),需要根據(jù)具體的門高并加以結合具體環(huán)境來選用。另外,在實際工作中,如果發(fā)現(xiàn)風幕機的觸地風速達不到要求,一個比較實用的解決方法就是降低門楣的高度。
3.1.3 風速與電壓的關系
有學者曾研究風幕機的出風速度與電壓的關系,指出要穩(wěn)定輸出最大的風速,電壓需要控制在175 V以上。所以,日常工作中需要確定企業(yè)的電壓是否滿足這一要求。有些風速較高的風幕機需要更高的功率,部分需要配備380 V的工業(yè)電壓,這點在安裝時需要提前同廠家確認電壓。
風速測量時,可采用便攜式熱球電風速計或便攜式熱敏電阻恒溫風速計,企業(yè)可以根據(jù)自身情況選擇不同價位的產(chǎn)品。圖4為一種常見的風速計,其測量范圍覆蓋為0~40 m/s,測量不確定度滿足2%的規(guī)定。關于測量的位置:如為頂式安裝,為防止目標飛蟲進入,應該以地面的風速為準;如是側式安裝,則以大門中點位置的風力為準。
圖4 一種常見的風速計
據(jù)研究,風幕機出風的射角也可能影響空氣簾的穩(wěn)定運行。如果噴射角度過大,可能導致射流離門框太遠,使氣幕兩側邊緣處發(fā)生滲漏;如果噴射角過小,則可能導致出口風速過大,影響經(jīng)濟性。筆者主要研究空氣簾角度與保溫效果的關系,個人認為噴射方向應與垂直方向呈15~30°。此外,《除四害指南》中也提到,應保持30°向外吹。
結合以上因素,角度主要受環(huán)境影響,具體可根據(jù)實際效果進行調整。在實際應用中,不便于測量風向夾角時,可以取一小片紙巾碎屑(約2~ 5 mm見方)放置于攤開的手掌心,正對出風口下方離地 25cm處,以紙巾碎屑往外吹 為宜。
有些食品工廠的叉車工人忍受不了吹出的冷風,詢問冬天是否可以關閉風幕機。通常情況下,大多數(shù)室外昆蟲在氣溫達到15 ℃時便開始進入越冬狀態(tài),但是在初冬時節(jié)是搖蚊等昆蟲的活動高峰,周邊的湖泊、河流均的孳生場所。在不確定周邊的環(huán)境和氣溫變化的要素情況下,建議冬天正常開啟風幕機。當然,為減少工人的不舒適感,可以考慮選擇出風口扁平型的風幕機,或者上文提及的電加熱風幕機。
①風幕機的寬度不能覆蓋門的寬度;②門開啟后風幕機不能自動開啟;③企業(yè)從不監(jiān)控風幕機的風速和風向;④企業(yè)的門高度太高,導致觸地的風速遠遠達不到要求。