保鲜运输用液氮充注气调的温度调节性能优化.pdf

第28卷第13期农业工程学报Vol.28No.13
2012年7月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringJul.2012237

保鲜运输用液氮充注气调的温度调节性能优化

吕恩利1,2，杨洲1,2※，陆华忠1,2，王广海3，郭嘉明2，许锦锋2
（1．华南农业大学南方农业机械与装备关键技术省部共建教育部重点实验室，广州510642；
2．华南农业大学工程学院，广州510642；3．广东机电职业技术学院，广州510515）

摘要：为解决保鲜运输用液氮充注气调产生的果蔬低温伤害问题，建立了液氮充注气调试验装置，通过改变液氮罐出
液阀孔径、汽化盘管长度、横管开孔方向、开孔隔板开孔率、通风风速、回风道长度等因素，研究各因素对液氮充注温
度调节性能的影响，优化液氮充注气调的温度调节性能。结果表明：当液氮罐出液阀孔径为1.5mm，汽化盘管长度为4m，
横管开孔吹向风机，开孔隔板开孔率为4.03%，通风风速为8m/s，回风道长度为1.5m，厢体内氧气体积分数自20.95%
降至5%时，液氮气调的温度调节性能较优，开孔隔板出气口最大温差仅为1.3℃，开孔隔板出口处与回风道内的最大温
差仅为2.72℃。液氮充注气调在43min内可快速将厢体内氧气体积分数由20.95%降至5%，还可利用液氮的冷量为保鲜
环境降温。研究结果对果蔬液氮气调保鲜运输车的设计具有一定的参考价值。
关键词：温度，运输，优化，保鲜，气调，液氮
doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2012.13.038
中图分类号：S609，S229+.1文献标志码：A文章编号：1002-6819(2012)-13-0237-07

吕恩利，杨洲，陆华忠，等.保鲜运输用液氮充注气调的温度调节性能优化[J].农业工程学报，2012，28(13)：237
－243.
LüEnli,YangZhou,LuHuazhong,etal.Optimizationoftemperatureregulatingperformanceinfresh-keepingtransportationby
liquidnitrogeninjection[J].TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE),2012,
28(13):237－243.(inChinesewithEnglishabstract)

温度过低，对果蔬产生冻害。
0引言
为解决液氮充注对果蔬造成的低温伤害问题，需研
气调保鲜运输有利于延长果蔬保鲜周期、保障果蔬究保鲜运输用液氮充注气调的温度调节性能。国内外对
品质，是公认的有效、先进的保鲜运输方法之一[1]。文献保鲜运输用液氮温度调节性能的研究较少。液氮温度调
[2]对果蔬保鲜运输所采用的气调类型和特点进行了分节性能与液氮流量、汽化盘管长度、通风风速和回风道
析。文献[3-6]针对制氮气调的控制、保鲜效果进行了分长度等因素有关。所以本研究搭建了保鲜运输用液氮充
析。然而由于气调效率或成本等问题，国外的气调保鲜注气调试验平台，在液氮罐出液阀孔径、汽化盘管长度、
运输技术与装备不适合中国果蔬国内市场运输。因此，横管开孔方向、开孔隔板开孔率、通风风速和回风道长
需结合中国国情，开发气调效率高且成本低的保鲜运输度等方面对液氮温度调节性能进行了优化，为液氮充注
技术与装备。气调保鲜运输车的设计提供了依据。
液氮充注作为一种气调方式，具有气调效率高、成
1试验装置及方法
本低、设备寿命长且易维护等优点，可满足果蔬国内气
调运输需求，市场前景广阔且适于开展工业化生产。文保鲜运输用液氮充注气调试验装置如图1所示。厢
献[7-9]针对液氮充注气调保鲜运输车的通风系统、加湿体由12mm厚有机玻璃板制作，厢体尺寸为（长×宽×
系统和气调控制系统进行了研究。然而，由于液氮冷量高）为2.38m×1.28m×1.40m（与实际运输车厢尺寸比
大、温度低，液氮充注气调易造成保鲜运输车厢内局部约为2∶3），外覆100mm厚聚氨酯保温板。回风道长
度可调，其横截面尺寸（宽×高）为0.19m×0.10m。压
收稿日期：2011-09-07修订日期：2012-05-30力室和保鲜室由开孔隔板分开，通过在开孔隔板上开设
基金项目：现代农业产业技术体系建设专项资金（CARS-33-13）、国家自然不同数量的圆孔（直径为60mm），得到不同的开孔率。
科学基金项目（31101363）、广东省自然科学基金资助项目
在开孔隔板开孔处均匀布置16路Pt100温度传感器（测
（10151064201000038）、广州市农业科技项目（20