冷藏間定義

凍結(jié)物冷藏間(簡稱冬藏間)，是用來較長期地貯藏凍結(jié)食品的庫房。[5]對于凍結(jié)食品來說，冷藏溫度越低，凍品高質(zhì)量貯藏期也越長，但要考慮到日常運轉(zhuǎn)費用的經(jīng)濟性。根據(jù)T·T·T研究成果。認為-18℃的凍藏溫度對大多數(shù)凍品來說是最經(jīng)濟的。為了減少凍品在貯藏期間的干耗和冰晶的長大，要求庫內(nèi)相對濕度維持在95%左右，庫溫波動不大于1℃。

我國目前凍結(jié)物冷藏間的設(shè)計溫度為-15~-20℃。國外已逐漸趨向低溫化，達-25~-30℃。水產(chǎn)冷庫，為了更好地控制水產(chǎn)品在凍藏期間的氧化褐變，國際水產(chǎn)委員會推薦凍藏溫度在-24℃以下。

目前，凍藏間的設(shè)計形式有空氣自然對流循環(huán)式和風冷式兩種。下面介紹其設(shè)計要點。

這種凍藏間是采用排管作為冷卻設(shè)備的，其優(yōu)點是:排管制作簡便，凍品在貯藏期間的干耗少，耗電少。但排管金屬耗量大，制作期長，在單層高位庫內(nèi)安裝有困難，且?guī)鞙夭灰拙鶆颉?/p>

1.排管形式的選擇

在確定排管形式時，除了要考慮其傳熱性能外，還要考慮便于安裝制作和除霜操作。對于直接膨脹供液或重力供液系統(tǒng)，采用集管式排管比較合理，因為這種排管每組通路數(shù)較多，管內(nèi)流動阻力小。盤管式排管則由于其通路少，管內(nèi)流速大，故適用于液泵供液系統(tǒng)。翅片排管的傳熱系數(shù)較大，安裝緊湊，但庫溫不均勻，往往出現(xiàn)較大的區(qū)域溫差(6~8℃)，且不便于人工掃霜操作，現(xiàn)已較少使用。

2.排管布置的要求

①根據(jù)熱流進入庫房的方位和熱量的多少來布置排管。開門的侵入熱流沖向正對庫門的上方，此處應(yīng)布置頂排管;單層庫及多層庫的頂層，宜將排管鋪開布置，以便吸收屋頂傳入的熱量;多層庫的其他各層庫房，為了能將融霜水集中于走道上，宜將排管布置于走道上方。

②墻排管應(yīng)布置在外墻的一側(cè)，外墻布置不下時也可布置于內(nèi)墻上。墻排管位置要高些，最好在2/3高度以上，這樣既可避免倒垛對排管的沖擊及運輸機械的碰撞而發(fā)生事故，又可強化庫內(nèi)空氣的自然對流。

③排管的安裝尺寸。光滑頂管與平頂或梁底的凈距離一般不大于250mm，光滑墻管與墻面的凈距離不應(yīng)小于150mm。

3.排管的連接

一個冷間設(shè)置多個排管時，應(yīng)考慮供液的均勻性。

①多組頂(或墻)排管采用并聯(lián)連接時，應(yīng)采用同程連接方式，即先進后出，以免出現(xiàn)液體走短路使部分排管供液不足的現(xiàn)象。

②對組蛇形墻排管連接時，液泵供液可采用串聯(lián)連接，俗稱"一條龍"供液。也可采用同程連接。重力供液只能用同程連接。采用串聯(lián)連接時，應(yīng)注意通路長度問題。

③同一冷間設(shè)有頂排管和墻排管時，為了保證均勻供液，頂、墻排管應(yīng)分別供液;當庫房較小時(庫房面積為200~450㎡)，可分別供液、合用回氣管;對于小型冷庫，也可用一根管供液、一根管回氣，但必須注意滿足供液均勻的問題。

4.排管的安裝固定

排管制作時，一般用Φ8圓鋼管卡把管子固定在角鋼上，然后依靠預(yù)埋在屋頂及墻面的預(yù)埋件加以連接。庫內(nèi)不宜采用預(yù)埋鋼板然后焊接支架的做法，以免焊接時產(chǎn)生的高溫影響接觸部位的混凝土，導(dǎo)致強度降低甚至酥脆，成為工程的隱患。一般采用預(yù)埋螺栓。吊點的預(yù)埋螺栓直徑不小于Φ16mm。吊點的間距要適當。

預(yù)埋件及預(yù)埋點應(yīng)盡量設(shè)計成簡單而有規(guī)律，以便檢查校正和便于施工。預(yù)埋件的定位尺寸由制冷工藝專業(yè)提出二次條件，然后由土建專業(yè)設(shè)計預(yù)埋件布置施工圖。

風冷式凍結(jié)物冷藏間采用冷風機作冷卻設(shè)備，其優(yōu)點是:節(jié)省鋼材和投資，比采用排管可節(jié)省60%左右;安裝方便，可加快施工進度;不用人工掃霜，簡化了操作管理;易于實現(xiàn)自動化等。風冷式凍結(jié)物冷藏間適于貯藏包裝凍品。凍結(jié)物冷藏間內(nèi)的氣流組織，要求庫內(nèi)各處空氣流速要均勻，貨間平均風速不宜大于0.25m/s。庫房的墻面、頂要平整。在冷風機出口可設(shè)置均勻送風道或送風管，冷風機送出的冷空氣沿冷藏間平頂貼附射流到對墻，引射混合后形成一個很大的回流漩渦，貨物應(yīng)處于循環(huán)冷空氣的回流區(qū)。

為了減少無包裝凍品的干耗，可以采用鍍冰衣、蓋冰廉等措施。對無包裝凍品的凍結(jié)物冷藏間，應(yīng)將制冷劑蒸發(fā)溫度與冷風機進出空氣平均溫度的溫差控制在6~8℃以內(nèi)，冷風機進出風溫差控制在2~4℃以內(nèi)，以盡量減少凍品在冷藏過程中的干耗。

從目前情況看，我國凍結(jié)物冷藏間主要用空氣自然對流循環(huán)式，而美國公用冷庫中普遍采用冷風機，這種現(xiàn)象與兩國凍藏食品的包裝情況不無關(guān)系。隨著外貿(mào)食品的增加和對包裝食品的認識，2001年發(fā)布的GB50072-2001《冷庫設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定:"凍結(jié)物冷藏間的冷卻設(shè)備，宜選用空氣冷卻器。當食品無良好的包裝時，也可采用頂排管、墻排管"，強調(diào)了對冷風機的選用。

冷卻物冷藏間主要用作新鮮水果、蔬菜、鮮蛋等鮮活食品的貯藏。其設(shè)計要點是:

(1)庫內(nèi)空氣分布力求均勻

各個貨位上的溫度、相對濕度、空氣成分和氣流速度基本一致。

(2)庫內(nèi)空氣循環(huán)要通暢

由于鮮活食品在貯藏期間仍將繼續(xù)進行呼吸作用，同時放出呼吸熱量，為不使局部冷藏環(huán)境條件惡化，要求庫內(nèi)空氣呈循環(huán)流動狀態(tài)。

(3)設(shè)通風換氣設(shè)施

提供果蔬呼吸所需的新鮮空氣，排出食品生化過程產(chǎn)生的有害氣體。

(4)采用冷風機做冷卻設(shè)備

原因有:可借助冷風機實現(xiàn)空氣循環(huán)的要求;若使用排管，有時排管表面的霜層溶化會滴水，不利于貨物的貯存。對于條件復(fù)雜的冷庫，可用墻排管做冷卻設(shè)備，但排管下面必須要有排水措施。

均勻送風道由水平送風主管和噴風口組成，有圓錐形、條縫形風口兩種常見形式。無論采用哪種，為使其送風均勻，必須做到通過每個風口的風量相等、風速相同、送風方向垂直于送風道的軸線。為此，要求送風道多截面的靜壓相等，且靜壓大，動壓小。計算時，均勻送風道內(nèi)空氣流速首段采用8~12m/s，末段采用1~2m/s，這樣，用逐漸降低流速的方法來降低動壓，以彌補沿程摩擦阻力消耗的靜壓，使得整個風道的驚訝一致。下面介紹帶圓錐形噴風口的均勻送風道的設(shè)計。

(1)風道形式

風道采用矩形截面，高度相等寬度減縮，圓錐形噴風口分布于風道兩側(cè)。

(2)風道尺寸

風道高度可采用450~500mm;風道寬度由風量、流速求出。

(3)噴風口風速

每個噴風口的風速采用12~19m/s，風量為400m3/h。

(4)噴風口形式

對無梁樓板，噴風口的軸心與樓板水平面成17°角;有梁時，噴風口成水平布置。

(5)空氣阻力損失

(6)水平射程

冷卻物冷藏間冷卻設(shè)備包括冷風機和送風道。

冷藏間應(yīng)設(shè)專用冷風機，不宜多個冷間合用。冷風機宜布置在靠近門的一側(cè)，以便操作管理與維修。

均勻送風道的布置，冷風機布置在冷間一端，距墻留有適當?shù)木嚯x(約300~400mm)。均勻送風道應(yīng)布置在中央走道的上方，風道離頂不小于50mm。

其優(yōu)點是:①風道兩側(cè)射程相等，便于簡化噴風口設(shè)計;②走道上不會堆放貨物，所以，即使風道表面有冷凝滴水現(xiàn)象，也不會滴到貨物上;③可利用中央走道做回風道，增大庫房利用率。當庫房寬度小于12m時，風道設(shè)在冷間一側(cè)。噴風口應(yīng)均勻地布置在風道的兩側(cè)(一側(cè))，間距為1m左右。但應(yīng)注意避開柱帽。這樣，從均勻送風道噴風口出來的多股平行貼附射流在離噴口約1.8m處匯合，形成一股厚度漸次增大的扁形射流，貼著樓板，沿貨堆上部空間吹到墻面，然后折向貨堆，換熱后從主通道回流至冷風機。射流在流動中不斷引射庫內(nèi)空氣，與之混合并迅速進行換熱，同時其流速不斷下降，在庫房中形成流速較小的回流區(qū)，這對食品的貯藏是適宜的。

為使氣流順暢，貨堆與地坪之間應(yīng)順空氣流向墊墊木。貨堆距墻、頂均要有300~400mm的間距，貨堆也應(yīng)錯縫堆碼。

1.通風換氣設(shè)施

專門貯存水果、蔬菜、鮮蛋的冷卻物冷藏間，應(yīng)考慮新鮮空氣的換氣，設(shè)置通風換氣設(shè)施。冷間面積大于150㎡時，應(yīng)采用機械通風。

(1)進氣設(shè)施

向庫內(nèi)送入新鮮空氣，可通過冷風機的通風機作為吸進新鮮空氣的設(shè)備，也可設(shè)專用的送新風系統(tǒng)。

①利用冷風機的通風機進行通風換氣的，其新風管與冷風機的連接有兩種方式，一種是將新風管接在冷風機蒸發(fā)器的進風端，新風經(jīng)冷卻和去濕后再送入庫內(nèi)，這樣，可避免庫內(nèi)溫度發(fā)生較大的波動和產(chǎn)生"霧氣"。但應(yīng)注意，由于風管、閥件的阻力，將使新風較庫內(nèi)空氣難以進入冷風機。且蒸發(fā)器上新風進入部位結(jié)霜較多，除霜時應(yīng)予以注意。采用該方案時，應(yīng)合理減少新風管的長度及閥件等，以減少新風阻力。另一種是將新風管接在蒸發(fā)器之后的軸流式風機的吸入管段上。該方案可以解決由于新風管阻力大而難吸入新鮮空氣的問題。但是，新風不經(jīng)處理直接進入，將使庫溫產(chǎn)生較大波動，甚至產(chǎn)生霧氣和凝結(jié)水等。

②設(shè)專用的送新風系統(tǒng)。此方法可以滿足不開冷風機時隨時進行換新風。換新風時，應(yīng)選擇適宜的時間，不應(yīng)因換新風而造成庫溫過高或過低。不可避免時，應(yīng)采取措施加以解決。如冬季氣溫很低的地區(qū)，應(yīng)先將室外空氣加熱后再送入庫內(nèi)等。

(2)排氣設(shè)施

排氣設(shè)施較簡單，可在送新風后稍開庫門，以借助庫內(nèi)外形成的壓差排放污濁空氣。也可在庫內(nèi)墻上近地面處設(shè)帶隔熱的排氣小門開門放氣。

新風入口和排風口不宜同側(cè)布置。必須同側(cè)布置時，排風口應(yīng)在進風口下方。兩者垂直距離不小于2m，水平距離不小于4m。

2.加濕設(shè)施

為減少食品的干耗，保證庫內(nèi)一定的相對濕度，可采用水或蒸汽加濕系統(tǒng)對庫房加濕。先進的也有采用超聲波加濕器加濕的。