氣調系統的主要設備是制氮機(即降氧機)。制氮機大體上經歷了催化燃燒制氮→碳分子篩吸附制氮、中空纖維膜分離制氮的發展過程。目前普遍采用碳分子篩和中空纖維膜分離制氮。
碳分子篩吸附制氮機碳分子篩制氮是采用變壓吸附原理制氮,由于氧分子與氮分子的動力學直徑不同,氧分子的擴散速度比氮分子快數百倍。而吸附量與壓力成正比,利用氧、氮短時間內吸附量差異甚大的特點,由程序控制器按特定的時間程序在兩個塔之間進行快速切換,結合加壓氧吸附、減壓氧解吸的過程,將氧從空氣中分離出來。碳分子篩制氮機具有制氮純度高(可達到99.9%)、設備簡單、價格低的特點,但設備中閥門多,切換頻繁,每年每只閥門需開關20—40萬次,設備噪聲大。因此要求保證閥門的質量,否則會影響設備的可靠性。 中空纖維膜分離制氮機膜分離制氮是利用氧氣與氮氣透過中空纖維膜壁的速度差異特點,將氧氣從空氣中分離出來。中空纖維膜制氮機是目前氣調貯藏使用最廣泛的設備。它由壓縮機、貯罐、冷干機、過濾器、加熱器、中空纖維膜及管、閥組成。
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具有以下特點:(1)設備簡單、占地少、易安裝;(2)只需開動空壓機即可得到富氮空氣;(3)濃度可在95%—99%之間調節,使用靈活,能快速啟動停車;(4)安全可靠,分離器無運動部件,可連續穩定工作;(5)分離過程無相變、無壓力損失、能耗低;(6)易小型化;(7)投資小。
氣調庫庫體不僅要求具有良好的隔熱性,減少外界熱量對庫內溫度的影響,更重要的是要求具有良好的氣密性,減少或消除外界空氣對庫內氣體成分的壓力,保證庫內氣體成分調節速度快,波動幅度小,從而提高貯藏質量,降低貯藏成本。氣調庫庫體主要由氣密層和保溫層構成。氣調保鮮庫按建筑可分為3種類型:裝配式、磚混式、夾套式。裝配式氣調庫圍護結構選用彩鍍聚氨脂夾心板組裝而成,具有隔熱、防潮和氣密的作用。該類庫建筑速度快,美觀大方,但造價略高,是目前國內外新建氣調庫最常用的類型。
氣調庫采用專門的氣調門,該門應具有良好的保溫性和氣密性。另外,在氣調庫封門后的長期貯藏過程中,一般不允許隨便開啟氣調門,以免引起庫內外氣體交換,造成庫內氣體成分的波動,為便于了解庫內果蔬貯藏情況,應設置觀察窗。氣調庫建好后,要進行氣密性測試。氣密性應達到300Pa,半降壓時間不低于20—30min。