摘 要:為解決保鮮運輸用液氮充注氣調(diào)產(chǎn)生的果蔬低溫傷害問題,建立了液氮充注氣調(diào)試驗裝置,通過改變液氮罐出液閥孔徑、汽化盤管長度、橫管開孔方向、開孔隔板開孔率、通風風速、回風道長度等因素,研究各因素對液氮充注溫度調(diào)節(jié)性能的影響,優(yōu)化液氮充注氣調(diào)的溫度調(diào)節(jié)性能。結果表明:當液氮罐出液閥孔徑為1.5 mm,汽化盤管長度為4 m,橫管開孔吹向風機,開孔隔板開孔率為4.03%,通風風速為8 m/s,回風道長度為1.5 m,廂體內(nèi)氧氣體積分數(shù)自20.95%降至5%時,液氮氣調(diào)的溫度調(diào)節(jié)性能較優(yōu),開孔隔板出氣口大溫差僅為1.3℃,開孔隔板出口處與回風道內(nèi)的大溫差僅為2.72℃。液氮充注氣調(diào)在43 min內(nèi)可快速將廂體內(nèi)氧氣體積分數(shù)由20.95%降至5%,還可利用液氮的冷量為保鮮環(huán)境降溫。研究結果對果蔬液氮氣調(diào)保鮮運輸車的設計具有一定的參考價值。關鍵詞:溫度,運輸,優(yōu)化,保鮮,氣調(diào),液氮
液氮罐
氣調(diào)保鮮運輸有利于延長果蔬保鮮周期、保障果蔬品質(zhì),是公認的有效、先進的保鮮運輸方法之一[1]。文獻[2]對果蔬保鮮運輸所采用的氣調(diào)類型和特點進行了分析。文獻[3-6]針對制氮氣調(diào)的控制、保鮮效果進行了分析。然而由于氣調(diào)效率或成本等問題,國外的氣調(diào)保鮮運輸技術與裝備不適合中國果蔬國內(nèi)市場運輸。因此,需結合中國國情,開發(fā)氣調(diào)效率高且成本低的保鮮運輸技術與裝備。
液氮充注作為一種氣調(diào)方式,具有氣調(diào)效率高、成本低、設備壽命長且易維護等優(yōu)點,可滿足果蔬國內(nèi)氣調(diào)運輸需求,市場前景廣闊且適于開展工業(yè)化生產(chǎn)。文獻[7-9]針對液氮充注氣調(diào)保鮮運輸車的通風系統(tǒng)、加濕系統(tǒng)和氣調(diào)控制系統(tǒng)進行了研究。然而,由于液氮冷量大、溫度低,液氮充注氣調(diào)易造成保鮮運輸車廂內(nèi)局部溫度過低,對果蔬產(chǎn)生凍害。
為解決液氮充注對果蔬造成的低溫傷害問題,需研究保鮮運輸用液氮充注氣調(diào)的溫度調(diào)節(jié)性能。國內(nèi)外對保鮮運輸用液氮溫度調(diào)節(jié)性能的研究較少。液氮溫度調(diào)節(jié)性能與液氮流量、汽化盤管長度、通風風速和回風道長度等因素有關。所以本研究搭建了保鮮運輸用液氮充注氣調(diào)試驗平臺,在液氮罐出液閥孔徑、汽化盤管長度、橫管開孔方向、開孔隔板開孔率、通風風速和回風道長度等方面對液氮溫度調(diào)節(jié)性能進行了優(yōu)化,為液氮充注氣調(diào)保鮮運輸車的設計提供了依據(jù)。
1、保鮮運輸用液氮充注氣調(diào)的溫度調(diào)節(jié)性能優(yōu)化之試驗裝置及方法
2、保鮮運輸用液氮充注氣調(diào)的溫度調(diào)節(jié)性能優(yōu)化之結果與分析
結論與討論
1)當運輸廂體內(nèi)氧氣體積分數(shù)自20.95%降至5%時,開孔隔板處的平均溫度隨汽化盤管長度的增加而升高,隨風速的增加而升高,隨回風道長度的增加而升高,隨液氮罐出液閥孔徑的增大而降低;開孔隔板開孔率對開孔隔板處平均溫度影響不大(P=0.065),隨著開孔率的增加,開孔隔板處的溫度差增大;有無橫管對開孔隔板處平均溫度影響較大,橫管開孔方向對開孔隔板處平均溫度影響不大(P=0.081),但對開孔隔板處溫度差影響較大。
2)當液氮罐出液閥孔徑為1.5 mm,汽化盤管長度為4 m,橫管開孔朝向風機,開孔隔板開孔率為4.03%,通風風速為8 m/s,回風道長度為1.5 m,廂體內(nèi)氧氣體積分數(shù)自20.95%降至5%時,液氮氣調(diào)的溫度調(diào)節(jié)性能較優(yōu),開孔隔板出氣口大溫差僅為1.3℃,開孔隔板出口處與回風道內(nèi)的大溫差僅為2.72℃。采用液氮充注氣調(diào)可在43 min內(nèi)將廂體內(nèi)氧氣體積分數(shù)由20.95%降至5%,氣調(diào)速度快,便于生產(chǎn)操作。
液氮罐
值得討論的是,保鮮運輸用液氮充注氣調(diào)系統(tǒng)的設計,還應綜合考慮運輸果蔬的品種及運輸參數(shù)等因素,本課題組正在對此進行深入地相關研究。