一、设备要求与主要技术参数 1.设备要求 JY型减压保鲜贮藏库首先应用于新鲜冬枣的保鲜贮藏,由山东绿香源果业公司及有关专家提出如下要求: 1) 贮藏库由二个贮藏箱组成,每个箱可装冬枣168框(2500kg); 2) 二个贮藏箱可以相同压力,也可设置二个不同压力,贮藏压力范围0.05MPa~0.09 MPa; 3) 要减少贮藏期内冬枣失水量; 4) 每个贮藏箱有压力、温度、湿度检测系统,也可以测定O2、C O2的浓度; 5) 贮藏箱置于-3℃的普通冷库内; 6) 冬枣的贮藏期4—5个月左右; 7) 设备运行自动控制。 2.主要技术参数 1) 贮藏箱容积 12.54m3(宽1060×长6360×高1860mm) 2) 贮藏量 2500kg(纵向2排、高向7框、深向12樘;共168框,每框15kg,二个箱336框,共5000kg); 3) 贮藏箱数量2个; 4) 最低贮藏压力 0.09MPa; 5) 装机功率 3KW; 6) 贮藏箱外形尺寸(1.3×2.1×6.6)m; 7) 单箱重量2.5t。
二、设计计算 1.贮藏箱的结构强度 箱体采用矩形结构,内部可利用的空间大,采用Q235碳钢板,外壁竖向设加强筋,按下式计算选用加强筋型钢。 L2bP W=--------------- [cm3] 2K[σ]弯 式中 W—加强筋的截面模量[cm3]; P—设计压力,取P=0.1MPa; K—系数,取K=12; L—加强筋长度,[cm]; b—加强筋间距,[cm]; [σ]弯—加强筋弯曲时许用应力,[MPa]。 经计算箱体的结构尺寸有效容积宽1060X长6360X高1860mm,箱体壁厚4mm,加强筋用8#槽钢,间距b=300mm。 2.抽气时间 空箱减压至1/2大气压的时间 t=0.692× V Sp 式中 t---抽气时间(S); V---贮藏箱容积(L); Sp---泵对贮藏箱抽气口的有效抽速(L/S)。 用一个泵抽气以V=12540L,Sp=12L/S代入 t=12min 空箱减压至0.09MPa的抽气时间 t=2.303V/Sp 以同样数据代入t=41min 如果在装入冬枣满箱的情况下,减压至0.5大气压和0.09Mpa的抽气时间以同样计算分别为6min和20min。 3.呼吸热的排除 1)复压的作用 冬枣常压下呼吸热10cal/kg·h,若抽掉60%空气,氧的含量减少60%,则呼吸热变为4cal/kg·h,设冬枣的比热900cal/kg·℃,每Kg冬枣每天升高温度 T=4X24/900=0.107℃ 贮藏箱内2500kg冬枣每天积累呼吸热 Q呼=2500X4X24=240000cal/d=240Kcal/d 如果冷库环境温度比贮藏箱内温度低1℃,贮藏箱的空隙空间为贮藏容积的50%,空气比重1.292Kg/ m3,空气比热0.24kcal/kg·℃,则每复压1次进入贮藏箱的冷量为 Q冷=(12.54/2)X1.292X0.24=1.944kcal 如果是动态减压每小时箱内换气量5次则 Q换=1.944X5X24=233.28kcal/d≈240kcal/d 计算说明了冷库温度比贮藏箱温度低1℃的情况下,每小时流入贮藏箱换气量5倍以上才能不使冬枣温度升高。 2)残余气体热传导 当压力低于0.1Pa时,残余气体热传导传入的热量可以忽略不计,而减压箱内压力是在10000Pa以上,气体分子密度较大,热传导仍然起着较大的作用,其关系如下: Q=2.426X10-4F1 a1·a2 ·k 1· P ·(T2-T1) A2 F1(1-a2)a1 k-1 MT F2 式中 Q—热传导速率,[W]; K—绝热指数,K=Cp =1.4034; Cr M—分子量,28.96[克/克分子]; P —压力,304[mmHg]; T —压力测定点的温度,[
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