CN114111147A - 一种采用流态冰的农产品智能压差预冷系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用流态冰的农产品智能压差预冷系统。本发明中，冷库内通过竖隔断和横隔断分隔成进气区、预冷区、回气区。进气区设置有冷风机，换热器的进气口与回气区下部相通，出气口接冷风机，流态冰生成器与换热器通过管道连接。多个抽风机嵌在回气区的竖隔断上，形成压差。预冷区内设置货架和预冷箱，温度传感器和湿度传感器布置在预冷区内。温度传感器、湿度传感器、流态冰生成器、冷风机连接操控装置。本发明抽入回气区的空气仍然具有一定的水分和较低的温度，并不直接排到外部，而是进入换热器中循环换热，有效解决传统压差预冷过程的失水问题。本发明克服了现有压差预冷技术不能自动化智能调节的问题，提高了制冷效率。
Description
技术领域
本发明属于制冷技术领域，涉及一种农产品压差预冷系统，具体是一种采用流态冰的用于水果、蔬菜等农产品的采后储存、运输过程的智能压差预冷系统。
背景技术
目前，我国对果蔬等农产品的需求正不断增大，由于在夏季果蔬采摘后保质期较短，容易在储存和运输中腐败变质。使用预冷对果蔬进行处理，可以大大减少果蔬的呼吸作用，减缓微生物和酶的繁殖，从而延长保质期，提高农产品的经济效益。预冷是指短时间内完成农产品的冷却，现有的预冷方式主要有：真空预冷、压差预冷和冰水预冷。
压差预冷是一种高效的预冷方式，其工作方式是采用抽风机抽取空气形成压差，强迫冷风进入到预冷箱中，与箱中的果蔬充分接触后，将热量带走，完成对农产品的冷却。
传统压差预冷虽然高效，但也有着很明显的缺点。一是采用冷空气来对农产品冷却，带走热量的同时也带走了水分，使得果蔬等农产品品质下降较多；二是制冷机组需要手动控制，当冷库所需温度已达到要求或是农产品本身不能速冻需要逐级降温的时候，不能对制冷机组进行自动化调节，影响了制冷的效率，造成了能源的浪费。
发明内容
本发明针对传统压差预冷存在的问题，提出了一种采用流态冰的农产品智能压差预冷系统，能够克服产品失水、预冷效率低和智能化水平低的问题。
本发明采用如下技术方案：
冷库内设置有竖隔断和横隔断；所述的竖隔断靠近冷库的一侧壁设置，将冷库分隔成工作区和回气区；所述的横隔断靠近冷库的顶部设置，横隔断相连三边中的一边与竖隔断相接，两边与冷库的两侧壁相接，与竖隔断相对的冷库侧壁与横隔断的另外一边之间分离，形成走气通道；横隔断将工作区分隔成上方的进气区和下方的预冷区。
所述的预冷系统包括制冷组件、抽气组件、预冷组件、控制组件。
所述的制冷组件包括流态冰生成器、换热器、冷风机；所述的流态冰生成器和换热器设置在冷库外，冷风机设置在冷库内的进气区；所述的换热器的进气口与冷库的回气区下部相通，出气口通过管路连接冷风机，流态冰生成器与换热器通过管道连接。
所述的抽气组件包括多个嵌在回气区的竖隔断上的抽风机。
所述的预冷组件包括冷库的预冷区内的货架和预冷箱，预冷箱置于货架上，货架的隔板以及预冷箱的侧壁开有通气孔。
所述的控制组件包括温度传感器、湿度传感器和操控装置。多个温度传感器和湿度传感器布置在预冷区内；温度传感器和湿度传感器与设置在冷库外的操控装置连接，操控装置与流态冰生成器、冷风机连接。
本发明的有益效果包括：
1、本发明可方便地通过操控装置内的参考值，根据实际的工作环境需求和不同阶段负荷需求进行调整。本发明控制方式先进、可靠性高，可以实时显示预冷温度和农产品内部温度，直观清晰，提高了智能化需求，提高了预冷效率。
2、本发明的制冷源是流态冰，作为一种固液混合物，流动性较好、容易泵送，经过换热器进行换热后，产生低温高湿的空气，可有效解决传统压差预冷过程的失水问题，减小了农产品的失水损耗。
3、本发明的预冷箱和隔板都含有大量通风口，增大了与冷气的接触面积，解决了以往压差预冷系统预冷不均匀的问题。
附图说明
图1为本发明系统结构示意图；
图2为图1中操控装置示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细描述。
如图1所示，冷库1内设置有竖隔断2和横隔断3；竖隔断2靠近冷库的一侧壁设置，将冷库1分隔成工作区和回气区4；横隔断3靠近冷库的顶部设置，横隔断3相连三边中的一边与竖隔断2相接，两边与冷库的两侧壁相接，与竖隔断2相对的冷库侧壁与横隔断3的另外一边之间分离，形成走气通道；横隔断3将工作区分隔成上方的进气区5和下方的预冷区6。冷库1内壁覆有保温层，具有一定的保温性。图中箭头为湿冷空气的流动方向。
一种采用流态冰的农产品智能压差预冷系统，包括制冷组件、抽气组件、预冷组件、温湿度控制组件。
制冷组件包括流态冰生成器7、换热器8、冷风机9。流态冰生成器7和换热器8设置在冷库1外，冷风机9设置在冷库内的进气区5。换热器8的进气口与冷库的回气区4下部相通，出气口通过管路连接冷风机9，流态冰生成器7与换热器8通过管道连接。流态冰生成器7将生成的流态冰泵送至换热器8中进行换热，产生的湿冷空气通过冷风机9送人冷库的进气区5。
抽气组件包括多个嵌在回气区4的竖隔断2上的抽风机10，抽风机10将预冷区6内换热后的空气抽入回气区4，并送入换热器8再次进行热交换。进气区5和预冷区6通过抽风机工作形成压差，使得冷风机9送出的湿冷空气进行流动，对预冷区6内的农产品进行冷却。抽入回气区4的空气仍然具有一定的水分和较低的温度，并不直接排到外部，而是进入换热器8中循环换热，提高了制冷效率。
预冷组件包括冷库的预冷区6内的货架11和预冷箱12，预冷箱12置于货架11上，货架11的隔板以及预冷箱12的侧壁开有通气孔。湿冷空气由进气区5经走气通道进入预冷区6。在预冷区6，湿冷空气由上向下纵向流动，以及由左向右横向流动。通过通气孔可以增强湿冷空气的流动，并且湿冷空气可以通过通气孔进入预冷箱12内，最大限度的进行换热冷却。
温湿度控制组件包括温度传感器13、湿度传感器14和操控装置15。多个温度传感器13和湿度传感器14布置在预冷区6内(包括预冷区6空间、预冷箱12的顶部和农产品中)，采用数字式传感器，抗干扰性能强、测量精度高，可以实时监测预冷区的温度和湿度。
如图2所示，操控装置15(虚线框)包括微控制器151、流态冰生成控制模块152、冷风机控制模块153、显示模块154、键盘输入模块155。温度传感器13和湿度传感器14均与微控制器151信号连接，将采集的温度和湿度信号输入微控制器151。微控制器151通过流态冰生成控制模块152与流态冰生成器7连接，通过冷风机控制模块153与冷风机9连接。工作时，采集的温湿度发送至微控制器，微控制器内有设定好的参考值，该参考值是通过理论计算并多次进行实验得到的，准确性较高。微控制器将接收到的信号与参考值进行比较，并根据比较结果对流态冰生成控制模块和冷风机控制模块输出控制信号，控制流态冰生成器和风机，调节生产流态冰的含冰率和风机的速度，根据生产需要调节温湿度，满足不同种类农产品和同种农产品不同冷却阶段的温湿度需求。
另外，为了扩大使用范围，还可以通过键盘输入模块，手动设定微控制器内的温湿度值设定值，使其可以根据实际环境进行变化。显示模块采用液晶显示屏，与微控制器的I/O接口连接，微控制器在收到温度传感器13和湿度传感器14的信号后，将该信号处理后送到显示屏显示，操作人员可以方便地查看当前预冷区的温湿度和农产品内的温湿度。
本发明的工作过程如下：流态冰生成器产生固液混合的流态冰，通过管道泵送至流态冰换热器中进行换热，产生的低温高湿空气送至冷风机处。抽风机抽取预冷区内的空气，形成压差，强迫冷风进行流动，对预冷箱中的农产品进行冷却。预冷箱的顶部和农产品中都放置了温湿度传感器，可以实时监测预冷区内的温湿度，通过电连接，传送信号至操控装置中，实时监测控制。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种采用流态冰的农产品智能压差预冷系统，其特征在于：
冷库内设置有竖隔断和横隔断；所述的竖隔断靠近冷库的一侧壁设置，将冷库分隔成工作区和回气区；所述的横隔断靠近冷库的顶部设置，横隔断相连三边中的一边与竖隔断相接，两边与冷库的两侧壁相接，与竖隔断相对的冷库侧壁与横隔断的另外一边之间分离，形成走气通道；横隔断将工作区分隔成上方的进气区和下方的预冷区；
所述的预冷系统包括制冷组件、抽气组件、预冷组件、温湿度控制组件；
所述的制冷组件包括流态冰生成器、换热器、冷风机；所述的流态冰生成器和换热器设置在冷库外，冷风机设置在冷库内的进气区；所述的换热器的进气口与冷库的回气区下部相通，出气口通过管路连接冷风机，流态冰生成器与换热器通过管道连接；
所述的抽气组件包括多个嵌在回气区的竖隔断上的抽风机；
所述的预冷组件包括冷库的预冷区内的货架和预冷箱，预冷箱置于货架上，货架的隔板以及预冷箱的侧壁开有通气孔；
所述的控制组件包括温度传感器、湿度传感器和操控装置；多个温度传感器和湿度传感器布置在预冷区内；温度传感器和湿度传感器与设置在冷库外的操控装置连接，操控装置与流态冰生成器、冷风机连接。
2.如权利要求1所述的一种采用流态冰的农产品智能压差预冷系统，其特征在于：所述的流态冰生成器将生成的流态冰泵送至换热器中进行换热，产生的湿冷空气通过冷风机送人冷库的进气区。
3.如权利要求1所述的一种采用流态冰的农产品智能压差预冷系统，其特征在于：所述的进气区和预冷区通过抽风机的工作形成压差，使得冷风机送出的湿冷空气进行流动。
4.如权利要求1所述的一种采用流态冰的农产品智能压差预冷系统，其特征在于：所述的操控装置包括微控制器、流态冰生成控制模块、冷风机控制模块、显示模块、键盘输入模块；温度传感器和湿度传感器均与微控制器信号连接，将采集的温度和湿度信号输入微控制器；微控制器通过流态冰生成控制模块与流态冰生成器连接，通过冷风机控制模块与冷风机连接。
5.如权利要求4所述的一种采用流态冰的农产品智能压差预冷系统，其特征在于：所述的操控装置根据温度传感器和湿度传感器发送的信号，对流态冰生成器和冷风机进行控制，调节生产流态冰中的含水量和送风风速，控制冷库内预冷区的温度和湿度。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113108518A (zh) * | 2020-03-11 | 2021-07-13 | 昆明弘承食品科技有限公司 | 一种速溶饮料加工萃取用逐级冷却工艺及冷却装置 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103749654A (zh) * | 2014-01-20 | 2014-04-30 | 华南农业大学 | 一种基于流化冰的果蔬用预冷装置及其预冷方法 |
| CN104501503A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-04-08 | 姜芬 | 一种用于果蔬储藏库的温湿度调节装置 |
| CN104839317A (zh) * | 2015-05-08 | 2015-08-19 | 天津市傲绿农副产品集团股份有限公司 | 一种节能型压差式果蔬预冷库 |
| CN105794953A (zh) * | 2014-12-30 | 2016-07-27 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种差压预冷系统及方法 |
| CN105928284A (zh) * | 2016-06-13 | 2016-09-07 | 中华全国供销合作总社济南果品研究院 | 一种流态冰农产品预冷装置 |
| CN110701843A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-01-17 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种流态冰保鲜冰箱 |
| CN111149855A (zh) * | 2018-11-08 | 2020-05-15 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种果蔬差压预冷系统 |
-
2021
- 2021-11-16 CN CN202111356814.5A patent/CN114111147A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103749654A (zh) * | 2014-01-20 | 2014-04-30 | 华南农业大学 | 一种基于流化冰的果蔬用预冷装置及其预冷方法 |
| CN104501503A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-04-08 | 姜芬 | 一种用于果蔬储藏库的温湿度调节装置 |
| CN105794953A (zh) * | 2014-12-30 | 2016-07-27 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种差压预冷系统及方法 |
| CN104839317A (zh) * | 2015-05-08 | 2015-08-19 | 天津市傲绿农副产品集团股份有限公司 | 一种节能型压差式果蔬预冷库 |
| CN105928284A (zh) * | 2016-06-13 | 2016-09-07 | 中华全国供销合作总社济南果品研究院 | 一种流态冰农产品预冷装置 |
| CN111149855A (zh) * | 2018-11-08 | 2020-05-15 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种果蔬差压预冷系统 |
| CN110701843A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-01-17 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种流态冰保鲜冰箱 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113108518A (zh) * | 2020-03-11 | 2021-07-13 | 昆明弘承食品科技有限公司 | 一种速溶饮料加工萃取用逐级冷却工艺及冷却装置 |
| CN113108518B (zh) * | 2020-03-11 | 2022-07-26 | 昆明弘承食品科技有限公司 | 一种速溶饮料加工萃取用逐级冷却工艺及冷却装置 |
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