气调贮藏

要使气调库达到所要求的气体成分并保持相对稳定，除了要有符合要求的气密性库体

外，还要有相应气体调节设备、管道、阀门所组成的系统，即气调系统。整个气调系统包括

脱氧机或制氮系统、二氧化碳脱除系统、乙烯脱除系统、温度、湿度及气体成分自动检测控

制系统。

脱氧机

是目前最为先进的气调库降氧设备，其工作原理是采用压力低于24KPa的风机进行循

环脱氧，再使用真空泵解析活化，电机采用变频调速技术。这种技术往往被人们误以为是

VSA制氮机。脱氧机与VSA制氮机的最大区别在于，VSA制氮机仍然使用压缩空气为动力

源（尽管压力较低），这种含油气源仍然将导致VSA制氮机原料的失效，而脱氧机使用的

是无油微压风机，原料不存在油污染的情况，其循环风量是VSA制氮机的5倍以上，这种

降氧设备比膜制氮机、PSA制氮机效率高40%，比VSA制氮机高30%，比制氮机节能40%

国外现有意大利和德国少数几个公司掌握了脱氧机技术，国内只有天津捷盛公司的脱

氧机取得技术上的突破，其降氧能力甚至略高于国外品牌，工艺较为成熟，在大量的气调库

中使用。

制氮系统

制氮机大体上经历了催化燃烧制氮→碳分子筛吸附制氮、中空纤维膜分离制氮、以及

真空低压吸附关于拼搏的名言 脱氧制氮（即VSA）的发展过程。普遍采用碳分子筛、中空纤维膜分离制氮

及VSA制氮。

2．1碳分子筛吸附制氮机碳分子筛制氮是采用变压吸附原理制氮，由于氧分子与氮分

子的动力学直径不同，氧分子的扩散速度比氮分子快数百倍。而吸附量与压力成正比，利用

氧、氮短时间内吸附量差异甚大的特点，由程序控制器按特定的时间程序在两个塔之间进行

快速切换，结合加压氧吸附、减压氧解吸的过程，将氧从空气中分离出来。碳分子筛制氮机

具有制氮纯度高(可达到99．9%)、设备简单、价格低的特点，但设备中阀门多，切换频繁，

每年每只阀门需开关20—40万次，设备噪声大。因此要求保证阀门的质量，否则会影响设

备的可靠性。

2．2中空纤维膜分离制氮机膜分离制氮是利用氧气与氮气透过中空纤维膜壁的速度差

异特点，将氧气从空气中分离出来。中空纤维膜制氮机是目前气调贮藏使用最广泛的设备。

它由压缩机、贮罐、冷干机、过滤器、加热器、中空纤维膜及管、阀组成。具有以下特点：

(1)设备简单、占地少、易安装；(2)只需开动空压机即可得到富氮空气；(3)浓度可在95%—99%

之间调节，使用灵活，能快速启动停车；(4)安全可靠，分离器无运动部件，可连续稳定工

作；(5)分离过程无相变、无压力损失、能耗低；(6)易小型化；(7)投资小。

2．3真空低压吸附脱氧制氮机制氮机是采用CMS活性碳吸附再生的原理来吸附大气

中的国民党抗日 O2并向库内注入高纯度氮气。由二个装满CMS活性碳的罐体、泵组、阀件、管路及

控制单元组成。具有以下特点：（1）低压（0.8bar)运行，比同性能的PSA及膜制氮机节

能80%左右。（2）降氧效果提高30%以上，可将气调库内氧气含量控制在1%以下，甚至

可以达到0.3%（3）维护成本低。稳定可靠。设备中的主要活性炭吸附模块寿命长达2-3

年以上。（4）与库体止漏系统配合更有效防止气调库气体泄漏。（5）气调库气体内循环。

更有效的节约运行成本。

二氧化碳脱除系统

主要用于控制气调库中二氧化碳含量。完全依靠果蔬呼吸时所释放的二氧化碳，增加

气调库内二氧化碳浓度，适量的二氧化碳对果蔬起保护作用，使贮藏保鲜效果良好。但是，

二氧化碳浓度过高，则会对果蔬造成伤害，因此脱除(洗涤)过量的二氧化碳，调节和控制好

二氧化碳浓度，对提高果蔬贮藏质量非常重要；通常的二氧化碳脱除装置大体上有4种形

式：(1)消石灰脱除装置；(：)水清除装置；(3)活性碳清除装置；(4)硅橡胶膜清除装置。活

性碳清除装置是利用活性碳较强的吸附力，对二氧化碳进行吸附，待吸附饱和后鼓入新鲜空

气，使活性碳脱附，恢复吸附性能，是当前气调库脱除二氧化碳普遍采用的装置。二氧化碳

脱除系统应根据贮藏果蔬的呼吸强度、气调库内气体自由空间体积、气调库的贮藏量、库内

要求达到的二氧化碳气体成分的浓度确定脱除机的工作能力。

乙烯脱除系统

乙烯是果蔬在成熟和后熟过程中自身产生并释放出来的一种气体，是一种促进呼吸、

加快后熟的植物激素，对采后贮藏的水果有催熟作用。在对乙烯敏感的水果贮藏中，应将乙

烯去除。因此果蔬贮藏中既要设法抑制乙烯产生，又要消除贮藏库内乙烯积累。普遍采用且

相对有效的方法为高锰酸钾化学除乙烯法和空气氧化去除法。化学除乙烯法是在清洗装置中

充填乙烯吸收剂，常用的乙烯吸收剂是将饱和高锰酸钾溶液吸附在碎砖块、蛭石或沸石分子

筛等多孔材料上，乙烯与高锰酸钾接触，因氧化而被清除。该方法简单，费用极低，但除乙

烯效率低，且高锰酸钾为强氧化剂，会灼伤皮肤。空气氧化去除法是利用乙烯在催化剂和高

温条件下与氧气反应生成二氧化碳和水的原理去除乙烯，与高锰酸钾去除法相比其投资费用

高，但因具有以下明显优点为人们所接受：

(1)除乙烯效率高，可除去库内气体中所含乙烯量的99%，可将贮藏间内乙烯浓度控制

在l—5L/L；

(2)减少水果霉变，在去除乙烯同时，能对库内气体进行高温杀菌消毒；

(3)一机多用，去除乙烯同时，还能除掉水果释放的芳香气体，减轻这些气体对水果产

生催熟作用的不良影响。

注：除对乙烯敏感的水果（主要为亚热带、热带水果）：猕猴桃、香蕉等外，苹果、

梨等温带水果不需要乙烯脱出设备。

较为先进的臭氧除乙烯技术正逐步取代高温催化型乙烯机，这种除乙烯技术最大的优

势是在低温状态下工作，不会引起库温的波动，同时耗电仅为500瓦，是高温催化型乙烯

机能耗的1/10

自动检测控制系统

气调库内检测控制系统的主要作用为：对气调库内的温度、湿度、氧气、二氧化碳气

体进行实时检查测量和显示，以确定是否符合气调技术指标要求，并进行自动(人工)调节，

使之处于最佳气调参数状态。在自动化程度较高的现代气调库中，一般采用自动检测控制设

备，它由(温度、湿度、氧气、二氧化碳)传感器、控制器、计算机及取样管、阀等组成，整

个系统全部由一台中央控制计算机实现远距离实时监控，既可以获取各个分库内的氧气、二

氧化碳、温度、湿度数据，显示运行曲线，自动打印记录和启动或关闭各系统，同时还能根

据库内物料情况随时改变控制参数。中央控制计算机采用Windows界面，使用操作人员可

以方便直观地获取各方面的信息。

制冷系统

制冷系统是实现机械制冷所必须的机器、设备及连接这些机器、设备的管道、阀门、

控制元件等所组成的封闭循环系统。气调库的制冷系统与普通冷库的制冷系统基本相同。但

气调库制冷系统具有更高的可靠性，更高的自动化程度，并在果蔬气调贮藏中长时间维持所

要求的库内温度。一般采用氨制冷系统或氟利昂单级压缩直接膨胀供液制冷系统。

加湿系统

与普通果蔬冷库相比，由于气调贮藏果蔬的贮藏期长，果蔬水分蒸发较高，为抑制果

蔬水分蒸发，降低贮藏环境与贮藏果蔬之间的水蒸气分压差，要求气调库贮藏环境中具有最

佳的相对湿度，这对于减少果蔬的干耗和保持果蔬的鲜脆有着重要意义。一般库内相对湿度

最好能保持在90%—95%之间。

常用的气调库加湿方法有以下几种：

(1)地面充水加湿；

(2)冷风机底盘注水；

(3)喷雾加湿；

(4)离心雾化加湿；

(5)超声雾化加湿。

气调库压力平衡系统

在气调库建筑结构设计中还必须考虑气调库的安全性。由于气调库是一种密闭式冷库，

当库内温度降低时，其气体压力也随之降低，库内外两侧就形成了气压差。

据有关资料介绍，当库内外温差l℃时，大气将对围护结构产生40Pa的压力，温差越

大压力差也越大。若不把压力差及时消除或控制在一定的范围内，将会使库体损坏。为保证

气调库安全性和气密性，并为气调库运行管理提供必要的方便条件，气调库应设置压力平衡

系统：安全阀、缓冲贮气袋。安全阀是在气调库密闭后，保证库内外压力平衡的特有安全设

施，它可以防止库内产生过大的正压和负压，使围护结构及其气密层免遭破坏。

气调库在运行期间会出现微量压力失衡，缓冲贮气袋的作用就是消除或缓解这种微量

压力失衡。当库内压力稍高于大气压力时，库内部分气体进入缓冲贮气袋，当库内压力稍低

于大气压时，缓冲贮气袋内的气体便自动补入气调间。贮气袋是把库内压力的微量变化，转

换成贮气袋内气体体积的变化，使库内外的压差减小或接近于零，消除和缓解压差对围护结

构的作用力。缓冲贮气袋是由气密性好且具有一定抗拉强度的柔性材料制成。

库容规划

以红富士苹果为例，气调库开库一般在7月之后，在销售能力一般的情况下，单间库容在

150-200吨为宜。柑橘，石榴气调库最好在200吨以内，蜜柚，哈密瓜气调库可以稍大些在

200-300吨为宜。冬枣，樱桃最好不超过50吨。

库体规划

气调库是在果蔬冷库的基础上发展起来的，一方面与果蔬冷库有许多相似之处，另一方面又与果蔬冷库

有较大的区别，主要表现在：

（1）气调库容积大小。在欧美国家，气调库贮藏间单间容积通常在50～200t之间，比如英国苹果气

调库贮藏单间的容积大约为100t，在欧洲约为200t，但蔬菜气调库的单间容积通常在200～500t之间，在

北美单间容量更大，一般在600t左右。根据我国目前的情况，以30～100t为一个开间，一个建库单元最

少2间，但一般不超过10间。

（2）气调库必须具有良好的气密性。这是气调库建筑结构区别于普通果蔬冷库的一个最重要的特点。

普通冷库对气密性几乎没有特殊要求，而气调库对于气密性来说至关重要。这是因为要在气调库内形成要

求的气体成分，并在果蔬贮藏期间较长时间地维持设定的指标，减免库内外气体的渗气交换，气调库就必

须具有良好的气密性。为此，在气调库门安装、气密层施工过程中，一定要认真细致，发现可疑部位应及

时检查和补救。对于由砖混结构的土建库而建造的气调库，如出现大面积的突起或脱落，往往是由于维护

结构表面不干燥引起，在施工前，一定要注意维护结构的干燥性。

气调库施工质量验收的一个重要方面是气密性试验。目前广泛应用的是压力测试法。它有测试方法简

便，测试仪器简单，结果直观等优点。压力测试法又有正压法和负压法之分，通常采用正老歌曲大全 压法，以避免采

用负压法测试导致气密层脱落。迄今，国际上对气调库气密性测试还未形成统一的标准，我国目前也没有

发布气调库气密测试的国家标准。但采用正压测试法，统计“半降压时间”，是国外常用的气密性试验标准

和结果的表示方式。所谓半降压时间，是指从计时起，试验压力下降到起始压力的一半时所需要的时间。

世界各国现有的气密相机单反 标准中，最高的要求是：试验压力为294Pa（30mmH2O），半压降时间等于或超过

30min为合格，否则为不合格，此标准只有意大利等少数国家的部分厂商采用。意大利FCE公司近几年在

我国安装的组合式气调库的气密实验合格范围为：库内加压至30mmH2O，经30min库内压力降至不低于

4.4mmH2O为合格。

（3）气调库的安全性。在气调库的建筑设计中还必须考虑气调库的安全性。这是由于气调库是一种密

闭式冷库，当库内温度升降时，其气体压力也随之变化，常使库内外形成气压差。据资料介绍，当库外温

度高于库内温度1℃时，外界大气将对维护库板产生40Pa压力，温差越大，压力差越大。此外，在气调设

备运行、加湿及气调库气密性试验过程中，都会在维护结构的两侧形成气压差。若不将压力差及时消除或

控制在一定范围内，将对维护结构产生危害。为此，通常在气调库上装置有平衡袋和安全阀，以使压力限

制在设计的安全范围内。气压平衡袋（简称气调袋）的体积约为库房容积的0.5%～1.0%，采用质地柔软

不透气又不易老化的材料制成。国外推荐的安全压力数值为190Pa。所以，每间库房还应安装一个气压

平衡安全阀（简称平衡阀），在库内外压差大于190Pa时，库内外的气体将发生交换，防止库体结构发生

破坏。平衡阀分干式和水封式两种，直接与库体相通。在一般情况下平衡袋起调节作用，只有当平衡袋容

量不足以调节库内压力变化时，平衡阀才起作用。此外，在一些国家如荷兰，通过给贮藏室定期充氮气，

使气调袋一直处于半膨胀状态，保持恒定的正压，有助于减少大气渗漏到贮藏室中。

（4）气调库一般应建成单层建筑。一般果蔬冷库根据实际情况，可以建成单层或多层建筑物，但对气

调库来说，几乎都是建成单层地面建筑物。这是因为果蔬在库内运输、堆码和贮藏时，地面要承受很大的

荷载，如果采用多层建筑，一方面气密处理比较复杂，另一方面在气调库使用过程中容易造成气密层破坏。

较大的气调库的建筑高度一般在7m左右。

2．气调库制冷设备及温度传感器的配置

（1）制冷系统。气调库的制冷设备大多采用活塞式单级压缩制冷系统，以氨或氟利昂－22作制冷剂，

库内的冷却方式可以是制冷剂直接蒸发冷却，也可采用中间载冷剂的间接冷却，后者用于气调库比前者效

果理想。因为中间载冷剂更便于控制供给冷风机的液体温度，仅需在供挪动的近义词 液管道上装一个回流的行程控制三

通阀，就能满足同时实现不同库房内不同温度的要求。为了减少库内所贮物品的干耗，性能良好的气调库

要求传热温差为2～3℃，也就是说气调库蒸发温度和贮藏要求温度的差值为2～3℃，这要比普通冷库小

得多。只有控制并达到蒸发温度和贮藏温度之间的较小差值，才能减少蒸发器的结霜，维持库内要求的较

高相对湿度。所以，在气调库设计中，相同条件下，通常选用冷风机的传热面积都比普通果蔬冷库冷风机

的传热面积大，即气调库冷风机设计上采用的所谓“大蒸发面积低传热温差”方案。

（2）温度传感器的配置。一个设计良好的气调库在运行过程中，可在库内部实现小于0.5℃的温差。

为此,需选用精度大于0.2℃的电子控温仪来控制库温。温度传感器的数量和放置位置对气调库温度的良好

控制也是很重要的。最少的推荐探头数目为：在50t或以下的贮藏库中放3个，在100t库中放4个，在更

大的库内放5个或6个，其中一个探头应用来监控库内自由循环的空气温度，对于吊顶式冷风机，探头应

安装在从货物到冷风机入口之间的空间内。其余的探头放置在不同位置的果蔬处，以测量果蔬的实际温度。

3．气调库的主要气调设备及辅助设备

气调设备通俗地讲，主要包括制氮设备、二氧化碳脱除设备、乙烯脱除设备和加湿设备，其中制氮设

备利用率最高，所以显得更为重要。依据制氮设备的工作原理，可以将其分为三种类型，即吸附分离式制

氮类型、膜分离制氮类型和燃烧降氧制氮类型。

（1）制氮机。我国目前在气调库上采用的制氮机主要有两大类型：吸附分离式的碳分子筛制氮机和膜

分离式的中空纤维膜制氮机。碳分子筛制氮机与中空纤维膜制氮机比较，前者具有价格较低、配套设备投

资较小、单位产气能耗较低、更换吸附剂比更换膜组件便宜、兼有脱除乙烯功我长大了作文400字 能等优点，而工艺流程相对

复杂、占地面积较大、噪声也较大、运转稳定性不及中空纤维膜制氮机是碳分子筛制氮机的相对弱势。

（2）二氧化碳脱除机。二氧化碳脱除装置分间断式（通常称的单罐机）和连续式（通常称的双罐机）

两种。库内二氧化碳浓度较高的气体被抽到吸附装置中，经活性炭吸附二氧化碳后，再将吸附后的低二氧

化碳浓度气体送回库房，达到脱除二氧化碳的目的。活性炭吸附二氧化碳的量是温度的函数，并与二氧化

碳的浓度成正比。通常以0℃，3%的二氧化碳浓度为标准，用其在24h内的吸附量作为主要经济技术指标。

当工作一段时间后，活性炭因吸附二氧化碳即达到饱和状态，再不能吸附二氧化碳，这时另外一套循环系

统启动，将新鲜空气吸入，使被吸附的二氧化碳脱附，并随空气排入大气，如此吸附、脱附交替进行，即

可达到脱除库内多余二氧化碳脱的目的。

二氧化碳脱机再生后的空气中含有大量的二氧化碳，必须排至室外。进出气调库的进气和回气管道必

须向库体方向稍微倾斜，以免冷凝水流到脱除机内，造成活性炭失效。机房内应避免汽油、液化气等挥发

性物质，保持温度1～40℃。

（3）乙烯脱除机。目前被广泛用来脱除乙烯的方法主要有两种：即高锰酸钾氧化法和高温催化分解法。

前一方法是用饱和高锰酸钾水溶液（通常使用浓度为5%～8%）浸湿多孔材料（如膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、

氧化铝、分子筛、碎砖块、泡沫混凝土等），然后将此载体放入库内、包装箱内或闭路循环系统中，利用高

锰酸钾的强氧化性将乙烯氧化脱除。这种方法脱除乙烯虽然简单，但脱除效率低，一般用于小型或简易贮

藏。

在空气氧化法除乙烯装置中，其核心部分是特殊催化剂和变温场电热装置。所用的催化剂为含有氧化

钙、氧化钡、氧化锶的特殊活性银。变温场电热装置可以产生一个从外向内温度逐渐升高的变温度场：即

由15℃→80℃→150℃→250℃，从而使除乙烯装置的气体进出口温度不高于15℃，但是反应中心的氧化

温度可达250℃，这样既能达到较理想的反应效果，又不给库房增加明显的热负荷。这种乙烯脱除装置一

般采用闭环系统。空气氧化法除乙烯装置与高锰酸钾氧化法除乙烯装置比较，前者投资费用要高得多，但

脱除乙烯的效率很高。有资料介绍通过空气氧化法除乙烯装置，可将猕猴桃库内的乙烯降低到0.02ppm以

下，同时这种装置还兼有脱除其他挥发性有害气体和消毒杀菌的作用。

（4）加湿装置。水混合加湿、超声波加湿和离心雾化加湿是目前气调库中常见的三种加湿方式，在0℃

以上的温度下使用时，加湿效果均比较好，但避孕套的用法 在它们在负温条件下使用，都存在如何使加湿用水避免结冰

的问题，这一问题目前在生产中尚未很好解决。

4．气调库的合理使用及管理

（1）合理有效的利用空间。气调库的容积利用系数要比普通冷库高，有人将其描述为“高装满堆”，这

是气调库建筑设计和运行管理上的一个特点。所谓“高装满堆”是指装入气调库的果蔬应具有较大的装货密

度，除留出必要的通风和检查通道外，尽量减少气调库的自由空间。因为，气调库内的自由空间越小，意

味着库内的气体存量越少，这样一方面可以适当减小气调设备，另一方面可以加快气调速度，缩短气调时

间，减少能耗，并使果蔬尽早进入气调贮藏状态。

（2）快进整出。气调贮藏要求果蔬入库速度快，尽快装满、封库并及时调气，让果蔬在尽可能短的时

间内进入气调状态。平时管理中也不能像普通冷库那样随便进出货物，否则库内的气体成分就会经常变动，

从而减弱或失去气调贮藏的作用。果蔬出库时，最好一次出完或在短期内分批出完。

（3）良好的空气循环。气调库在降温过程中，英国推荐的循环速率范围为：在果蔬入库初期，每小时

空气交换次数为30～50倍空库容积，所以常选用双速风机或多个轴流风机可以独立控制的方案。在冷却

阶段，风量大一些，冷却速度快，当温度下降到初值的一半或更小后，空气交换次怎么能生女孩 数可控制在每小时15～

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