库房设计气调冷库

气调贮藏是指在特定气体环境中的冷藏方法。目前主要用于果蔬的保鲜。

果蔬的贮藏是活体贮藏。果蔬采摘后进行的各种生理活动，只能消耗自身的营养物质，从而引起果蔬品质、质量和形状的变化，使其逐渐由成熟走向后熟和衰老。造成这些变化的主要因素是果蔬的呼吸作用、蒸发作用和微生物作用。

低温贮藏可以减弱果蔬的呼吸作用，减少水分的蒸发，抑制微生物的生长繁殖，有利于果蔬的贮藏保鲜。但若辅以贮藏环境中气体环境的调节，则会有更好的效果。气调贮藏就是在低温贮藏的基础上，调节贮藏环境中氧、二氧化碳及一些特殊气体(如乙烯、一氧化碳)的含量，以达到更好的贮藏果蔬的目的。如降低贮藏环境中氧的含量，可以有效的抑制果蔬的呼吸作用和微生物的生长繁殖，也间接影响其蒸发，并且可以延缓叶绿素的分解，对水果还有保硬效果。适当高的二氧化碳含量，可以减缓呼吸，同时可使水果的内源乙烯合成速度减缓。乙烯是一种果蔬催熟剂，能激发呼吸强度上升，加快果蔬成熟过程。控制或减少乙烯含量，对推迟果蔬后熟是有利的。

果蔬的气调贮藏，是目前果蔬贮藏最先进的方法之一，具有保鲜效果好、贮藏损失小、无污染等特点。

1.按调节方法分

(1)自然降氧

简称MA贮藏。自然降氧是指靠果蔬自身的呼吸作用，来改变氧和二氧化碳的含量。该方法的优点是操作简便，成本低。但降氧时间长，气体成分不能较快地达到一定的配比，影响果蔬气调效果。

(2)机械降氧

简称CA贮藏。机械降氧是利用机械设备快速降氧，使果蔬短时间内进入气调环境。

①充氮降氧。将制氮机产生的氮气充入库内来置换空气，以达到快速降氧和控制适量二氧化碳的目的。

②最佳气体成分置换降氧。人为地将氧、二氧化碳、氮气等气体，按最佳气体成分指标要求，配置成混合气体充入贮藏环境。冲入前先对贮藏环境抽空。这种方式贮藏效果最好，但成本高。

③减压气调。利用真空泵将贮藏环境中的一部分气体抽出，同时将外界空气减压加湿后输入，贮藏期间抽气、输气装置连续运行，保证果蔬贮藏的低压环境。该方式是靠降低气体密度来产生低氧环境的，只要控制好贮藏环境的真空度，就可以得到不同的低氧含量。但减压贮藏对设施的密闭性和强度要求较高。

2.按气调设备分

(1)塑料薄膜帐气调

利用塑料薄膜对氧和二氧化碳有不同渗透性和对水透过率低的原理，来实现气调和减少水分蒸发。塑料薄膜对气体有选择性渗透，可使塑料帐内气体成分自然地形成气调贮藏状态，对需要快速降氧的塑料帐，封帐后可用机械降氧机快速实现气调条件。该方式帐内二氧化碳含量会不断升高，应定期用专门仪器检测，及时调整气体的配比。

(2)硅窗气调

根据不同的果蔬及贮藏条件，选择面积不同的硅橡胶织物膜，热合于用聚乙烯或聚氯乙烯制作的贮藏帐上，作为气体交换的窗口，简称硅窗。

硅橡胶织物膜对氧和二氧化碳具有良好的透气性和适当的透气比，不但可以自动排出贮藏帐内的二氧化碳、乙烯等有害气体，还有适当的氧气透过率，避免果蔬发生无氧呼吸。

(3)催化燃烧降氧气调

采用催化燃烧降氧机，以工业汽油、液化石油气等为燃料，与从冷藏间引出的空气混合，进行催化燃烧反应。反应后的无氧气体再返回冷藏间，如此循环，直至把含氧量降到要求值。这种方法加之果蔬的呼吸作用，会使冷间二氧化碳含量升高，可结合使用二氧化碳脱除机降低二氧化碳含量。

(4)充氮气降氧气调

用真空泵从冷间抽出空气，然后充入氮气。抽气、充气交替进行，使冷间氧气含量降到要求值。氮气源为液氮钢瓶充氮或碳分子筛制氮机制氮，后者一般用于大型气调库。

1.催化燃烧降氧机

催化燃烧降氧机是利用燃烧作用除去空气中的氧气，达到降氧的目的。催化燃烧降氧机一般以降氧量作为选型参数。

2.碳分子筛制氮机

碳分子筛制氮机是利用碳分子的吸附、脱附过程不断地产生低氧高氮气体送入库内降氧。碳分子筛制氮机的产气量是以空气为原料气设计的，气调贮藏只有开始的瞬间原料气含氧量为21%，随着制氮机的运行，原料气含氧量逐渐下降，产品气含氧量也相应降低。为了便于计算，原料气中含氧量按21%的不变值考虑。

3.中空纤维制氮机

利用气体对膜的渗透系数不同，进行气体分离，由钢壳和中空纤维官术组成，中空纤维管的管壁即为起分离作用的膜。不同种气体透过膜时，渗透速率有差异。压缩空气从一端进入中空纤维管内，氧气很快从管内透过管壁，富集在管间隙和管与钢壳间隙内，由于两端的管间隙被封死，富氧气体只能从中部的出口排出。氮气则穿过中空纤维管，由另一端富氮口输出，送回气调库。

中空纤维制氮机的工艺流程如下，空压机将气调库内气体升压送入高效过滤器去除油、水、杂质等，再由电加热器加热，保证膜良好的渗透系数和分离系数所要求的温度，防止残留水分凝露影响分离效果。压缩空气进入中空纤维膜分离器，出来的富氮气体经水冷却器降温，再由恒压阀减压，返回气调库。

4.二氧化碳脱除机

二氧化碳的脱除方法有多种。二氧化碳脱除机一般是利用活性炭的吸附作用，对库内二氧化碳进行吸附、脱除的。

5.乙烯脱除机

乙烯是一种能促进呼吸、加快后熟的植物激素，对采摘后的果蔬有催熟作用。控制库内的乙烯含量，对保证果蔬贮藏质量非常重要。近年来研制出的乙烯脱除机的特点是:可连续运转，一机多库;脱除乙烯效率高，能除掉库内气体中所含乙烯量的99%;同时除掉果蔬释放出来的芳香气体，减轻芳香气体的催熟作用;能对库内气体进行高温除菌消毒。因此，保鲜效果、保鲜期、减少果蔬贮藏损失等均优于化学法，虽然初投资比化学法大，但从投入产出比衡量，用乙烯脱除机经济效益好。

气调库的建筑要求区别于普通冷库的最大特点是气密性。围护结构的气密性是由气密层来实现的。

1.气调库的气密标准

由于库门、墙孔、沉降、温度变化引起的库内外气压差等原因，使绝对的气密很难达到。同时，绝对的气密又是不必要的。一般情况下，当果蔬的耗氧量大于库外氧气渗透入量时，可以认为围护结构是充分气密的。目前，得到广泛应用的测试方法是正压力测试法，所采用的气密标准是用实验压力变化1/2时所需的时间来衡量，称为"半压降时间"。不同国家库体气密性的标准也不一致，而且国内尚无国家标准可言。

2.气调库的气密措施

(1)土建结构气调库

可用作墙体、顶板气密层的材料有钢板、铝合金板、铝箔沥青纤维板、玻璃钢、塑料薄膜、塑料板等，如在内表面用沥青马蹄脂粘贴0.1mm厚的波纹型铝箔做气密层。目前应用较广泛的是聚氨酯发泡。经喷涂的聚氨酯无缝隙，整体性好，既能做隔热层，又可做气密层。

(2)装配式气调库

装配式冷库所用的夹心板本身就有良好的隔气防潮和隔热功能，所以只要处理好板缝处的密封即可。连接时，在夹心板的接缝处，现场压注发泡填充密实，然后在库内侧的接缝表面涂上密封胶，再平整地贴一层无纺布，使库体的围护结构连成一个没有间断的气密隔热整体。

(3)地坪的做法

为保证气密性，地坪隔热层上下除设防潮隔气层之外，还要单独设置气密层。常用的做法是连续铺设0.1mm完好无损的PVC塑料薄膜，搭接宽度不少于100mm，并保证搭接处的密封质量。墙体与地坪的交接处，应将地坪的气密层在地板的墙角处沿墙板向上延伸一定的高度，与墙体的气密层搭建好。

(1)设气调库门、观察窗

一般冷藏门达不到气密要求，必须是专门的气密门。在气密门上还应设一个检修门，以供测试和取样品时用。观察窗用以观察贮藏的产品情况、冷风机的运行情况等，还可用作对入库人员的安全监护。

(2)压力安全装置

压力安全装置可以防止库内产生过大的正压和负压，使建筑结构极其气密性免遭破坏。如库内温度每升1℃，库内压力将升高317Pa，所以要设卸压装置。最简单、常用的就是水封式卸压装置。

(3)气调方式的选择

①多品种、小批量或多批进出、整进零出、零进整出应选择塑料包装法。

②整进整出、品种单一应选择整库快速降氧法。由于是一次入满，因此每间的容积不宜过大。

冷却物冷藏间主要用作新鲜水果、蔬菜、鲜蛋等鲜活食品的贮藏。其设计要点是:

(1)库内空气分布力求均匀

各个货位上的温度、相对湿度、空气成分和气流速度基本一致。

(2)库内空气循环要通畅

由于鲜活食品在贮藏期间仍将继续进行呼吸作用，同时放出呼吸热量，为不使局部冷藏环境条件恶化，要求库内空气呈循环流动状态。

(3)设通风换气设施

提供果蔬呼吸所需的新鲜空气，排出食品生化过程产生的有害气体。

(4)采用冷风机做冷却设备

原因有:可借助冷风机实现空气循环的要求;若使用排管，有时排管表面的霜层溶化会滴水，不利于货物的贮存。对于条件复杂的冷库，可用墙排管做冷却设备，但排管下面必须要有排水措施。

均匀送风道由水平送风主管和喷风口组成，有圆锥形、条缝形风口两种常见形式。无论采用哪种，为使其送风均匀，必须做到通过每个风口的风量相等、风速相同、送风方向垂直于送风道的轴线。为此，要求送风道多截面的静压相等，且静压大，动压小。计算时，均匀送风道内空气流速首段采用8~12m/s，末段采用1~2m/s，这样，用逐渐降低流速的方法来降低动压，以弥补沿程摩擦阻力消耗的静压，使得整个风道的惊讶一致。下面介绍带圆锥形喷风口的均匀送风道的设计。

(1)风道形式

风道采用矩形截面，高度相等宽度减缩，圆锥形喷风口分布于风道两侧。

(2)风道尺寸

风道高度可采用450~500mm;风道宽度由风量、流速求出。

(3)喷风口风速

每个喷风口的风速采用12~19m/s，风量为400m³/h。

(4)喷风口形式

对无梁楼板，喷风口的轴心与楼板水平面成17°角;有梁时，喷风口成水平布置。

(5)空气阻力损失

(6)水平射程

冷却物冷藏间冷却设备包括冷风机和送风道。

冷藏间应设专用冷风机，不宜多个冷间合用。冷风机宜布置在靠近门的一侧，以便操作管理与维修。

均匀送风道的布置，冷风机布置在冷间一端，距墙留有适当的距离(约300~400mm)。均匀送风道应布置在中央走道的上方，风道离顶不小于50mm。

其优点是:①风道两侧射程相等，便于简化喷风口设计;②走道上不会堆放货物，所以，即使风道表面有冷凝滴水现象，也不会滴到货物上;③可利用中央走道做回风道，增大库房利用率。当库房宽度小于12m时，风道设在冷间一侧。喷风口应均匀地布置在风道的两侧(一侧)，间距为1m左右。但应注意避开柱帽。这样，从均匀送风道喷风口出来的多股平行贴附射流在离喷口约1.8m处汇合，形成一股厚度渐次增大的扁形射流，贴着楼板，沿货堆上部空间吹到墙面，然后折向货堆，换热后从主通道回流至冷风机。射流在流动中不断引射库内空气，与之混合并迅速进行换热，同时其流速不断下降，在库房中形成流速较小的回流区，这对食品的贮藏是适宜的。

为使气流顺畅，货堆与地坪之间应顺空气流向垫垫木。货堆距墙、顶均要有300~400mm的间距，货堆也应错缝堆码。

1.通风换气设施

专门贮存水果、蔬菜、鲜蛋的冷却物冷藏间，应考虑新鲜空气的换气，设置通风换气设施。冷间面积大于150㎡时，应采用机械通风。

(1)进气设施

向库内送入新鲜空气，可通过冷风机的通风机作为吸进新鲜空气的设备，也可设专用的送新风系统。

①利用冷风机的通风机进行通风换气的，其新风管与冷风机的连接有两种方式，一种是将新风管接在冷风机蒸发器的进风端，新风经冷却和去湿后再送入库内，这样，可避免库内温度发生较大的波动和产生"雾气"。但应注意，由于风管、阀件的阻力，将使新风较库内空气难以进入冷风机。且蒸发器上新风进入部位结霜较多，除霜时应予以注意。采用该方案时，应合理减少新风管的长度及阀件等，以减少新风阻力。另一种是将新风管接在蒸发器之后的轴流式风机的吸入管段上。该方案可以解决由于新风管阻力大而难吸入新鲜空气的问题。但是，新风不经处理直接进入，将使库温产生较大波动，甚至产生雾气和凝结水等。

②设专用的送新风系统。此方法可以满足不开冷风机时随时进行换新风。换新风时，应选择适宜的时间，不应因换新风而造成库温过高或过低。不可避免时，应采取措施加以解决。如冬季气温很低的地区，应先将室外空气加热后再送入库内等。

(2)排气设施

排气设施较简单，可在送新风后稍开库门，以借助库内外形成的压差排放污浊空气。也可在库内墙上近地面处设带隔热的排气小门开门放气。

新风入口和排风口不宜同侧布置。必须同侧布置时，排风口应在进风口下方。两者垂直距离不小于2m，水平距离不小于4m。

2.加湿设施

为减少食品的干耗，保证库内一定的相对湿度，可采用水或蒸汽加湿系统对库房加湿。先进的也有采用超声波加湿器加湿的。

冻结装置是专用于冻结产品的设备，常用于冻结食品，称为食品冻结装置。近些年来，随着冷冻食品消费量的迅速增长，花色品种逐渐增多，很多国家已从庞大的库房式冻结间演变为使用各种新型的、快速连续冻结装置，并由此推动了食品冷冻工艺的巨大变革。我国也先后引进了一些冻结装置，并开始了对冻结装置的研制，现已能生产多种类型的产品。这些冻结装置在鱼、虾、家禽、分割肉、蔬菜等各类食品的冷加工方面取得了较好的技术经济效果，几十年来以冻结间作为冻结食品唯一手段的落后状况已告结束。

冻结装置与普通冻结间相比有以下特点:

2.冻结时间短，生产效率高，干耗少，产品质量好。

3.结构紧凑，在厂区平面布置比较灵活，能有效地利用场地。

4.可以布置在一般厂房内，工人能在常温下操作维修，改善了劳动条件。

5.安装方便。

6.便于实现生产过程的连续化和自动化，节省了劳动力等。

下面介绍几种冻结装置的结构、性能及选用相关知识。

钢带连续式冻结装置是由不锈钢薄钢带、传动轮(主、从动轮)、调速装置、冷风机、隔热外壳等组成。

该冻结装置具有热交换效果好、冻结速度快、半接触、半送风传热的特点。被冻食品放在传送钢带上，在-35℃左右的空气温度下进行连续冻结，冷风可与被冻食品平行或垂直流动(平行吹风效果更好)。适用于水产品、调理食品、肉食制品等的单体冻结。冻结时间随冻品的种类、厚度不同而异，一般在8~40min。

2.螺旋冻结装置

螺旋冻结装置也是一种连续式冻结装置，主要部件由转筒、不锈钢带、网带清洗器、变频调速装置、冷风机、隔热外壳等组成。传送带是沿圆周方向作螺旋式旋转运动，不是水平式，避免了水平方向传动占地面积大的缺点。螺旋冻结装置传送带的一侧紧靠在转筒上，靠摩擦力和转筒的传送动力随转筒一齐运动。忘带的速度由变频调速装置进行无级调速，冻结时间在20~90min范围内可调，故可适应各种冻品的要求，从食品原料到各种调理食品都可冻结冻结能力在500~5000㎏/h，发展前途很大。

3.流态化冻结装置

被冻食品在开孔率较小的网带或多孔槽板上，高速冷空气自下而上流过网带或槽板将被冻食品吹起，呈悬浮状态，使固态被冻食品具有类似于流体的某些表现特征。在这样的条件下进行冻结，称为流态化冻结。

(1)流态化冻结的主要优点

①热交换效果好，冻结速度快时间短。

②冻品脱水损失少、质量高。

③可实现单体快速冻结(IQF)。

④可进行连续化生产，劳动强度低。

流态化冻结主要适用于颗粒状、条片状食品的冻结。

(2)流态化冻结装置

流态化冻结装置有多种形式，其中以带式流态化冻结装置使用最广泛。现在都采用两段式结构，即将被冻物料分成两区段进行冻结。第一区段为表层冻结，将被冻物料进行快速冷却，使表层温度很快达到冻结点冻结，使颗粒间或颗粒与传送网带间成离散状态，彼此互不粘结;第二区段为深温冻结，冻结至热中心温度为-15~-18℃。

这种装置的传送带可采用变频调速装置，进行无级调速。蒸发器可由铝合金管与铝翅片组成，变片距结构，风机多为轴流式风机，风压较大，一般在490Pa以上。

4.液氮喷淋冻结装置

液氮喷淋冻结装置是一种高效、快速、低温速冻装置。它由三个区段组成，即预冷段、液氮喷淋段和冻结均衡段。

被冻食品在不锈钢带上与氮气呈逆向流动，在预冷段内，进行预冷及表层冻结，然后进入液氮喷淋段，喷出的液氮在-196℃下蒸发吸收被冻食品的热量，使食品快速冻结，最后在冻结均衡段内冻结到热中心温度-18℃。

该冻结装置的主要特点是:

(1)冻结速度快，比平板冻结装置快5~6倍。冻品脱水损失很少，冻品质量高。

(2)冻结设备简单，不需制冷压缩机等设备。

(3)操作方便，维修保养费用低。

(4)冻结装置功率消耗很少。

(5)冻结成本高，约比一般空气鼓风冻结装置大4倍左右。主要是液氮的成本较贵。

(6)液氮不能回收，消耗量大，一般每千克冻品的液氮消耗量约为0.9~2.0㎏。

5.气流上、下冲击式冻结装置

气流上、下冲击式冻结装置由冷风机吹出的高速冷空气分别进入上、下两个静压箱。在静压箱内，气流速度降低，由动压转变为静压，并在出口处装有许多喷嘴，气流经喷嘴后产生30m/s左右的高速气流，垂直吹向不锈钢网带上的被冻食品，使其表层很快冷却。被冻食品的上部和下部都能均匀降温，达到快速冻结。

除上述冻结装置外，还有平板冻结装置、隧道冻结装置、液体二氧化碳喷淋冻结装置等多种，可根据实际情况选用。

选用冻结装置应考虑以下四方面要求:

(1)可靠性

冻结装置是生产线上最关键的设备，一般连续生产线上只有一套冻结装置，故它的可靠性是非常重要的。应能在长时间内连续、安全地工作，材料要能长期经受恶劣环境条件而不会损坏。

(2)卫生要求

冻结装置的清洁、卫生，与工作可靠性同样重要。与食品接触的部件要用耐腐蚀、对食品安全的材料。要有手动或自动化的清洗系统，这对冻结熟食品或半熟食品尤为重要。

(3)冻品质量

冻品质量与冻结速度关系密切，应按照被冻食品的要求选择快速、中速或慢速冻结设备。

(4)经济性

冻结装置是生产线上投资最大的设备之一，但冻结电耗仅占总费用的3%~5%，包装费用有时比冻结费用大几倍。重量损失的大小也是主要因素，一般与冻结费用相等。对廉价食品，影响不明显，但对冻结贵重食品时重量损失就很重要。冻结过程中的重量损失由机械损伤与干耗组成，这些与冻结装置的类型有密切关系。

冻结间是对食品进行冻结加工的冷间。冻结间应该具有的功能是:使食品在其中迅速降温至冰点以下，将食品所含水分部分或全部转换成冰。为满足功能要求，冻结间内的设置温度要足够低，并配有合适的风速使空气循环流动，以加快冻结速度，缩短冻结时间。同时，冻结间内的温度场、风速场应尽可能均匀，使不同货位的食品在相近的时间内完成冻结过程，以提高冻品质量。此外，冻结间内的设备应力求简单，使用方便，利于维修，有时应考虑用于多品种的冻结。合理布置冷却设备，提高冷间的利用率，在可能的情况下，应采用机械化的装卸搬运手段，以缩短操作时间，减轻劳动强度。

搁架排管冻结间以搁架排管作为冷却设备兼货架，它适用于每昼夜冻结量小于5t的冷库。分割肉、猪副产品、家禽及水产品一般是装在盘内直接放于搁架排管上冻结。为了减少排管的磨损，可以在管架上铺0.6mm厚镀锌钢板。

搁架排管用D38或D57无缝钢管制作，也可采用40mm×3mm矩形无缝钢管。排管管子的水平间距为100~120mm，每层的垂直间距视冻结食品的高度而定，一般为220~400mm，最低一层排管离地坪以不小于400mm为宜。管架的层数应考虑装卸操作方便，载货最上层的排管高度不宜大于1800~2000mm，在载货管架之上可以布置冷却排管。管架的宽度根据冻盘数量和操作方式而定，当单面操作时，其宽度常为800~1000mm，如为两面操作，则以1200~1500mm为宜。这种冻结间的操作走道应能单向通行手推车，其净宽不小于1000mm;对于冻结量大于5t/次的冻结间，应考虑手推车空车、重车行走的路线，以提高装卸效率。

搁架排管冻结间内若增设通风机吹风时，其风量可按每冷冻1t食品配风10000m³/h计算，此时搁架排管的换热效率增大，冻结速度加快。

吹风式搁架排管根据气流组织状况分顺流式、混流式和直角式。

(1)顺流吹风式搁架排管冻结间，搁架排管端头处装一台或两台轴流式风机，中部处水平方向有挡风板，将搁架排管隔开，分成上下两路顺流吹风道，通风机与排管用风道连接，搁架排管两侧端部槽钢支架设有导风板数片，搁架顶部用塑料顶罩罩住。

(2)混流吹风式搁架排管冻结间，轴流式风机设置在两组搁架排管之间过道的上方，使风向上(下)吹送，食品处于冷风回流区。该方式风速小，冷风分布不均匀，气流成混流状态。

(3)直角吹风式搁架排管冻结间，风机装在中央走道上方，风朝墙侧吹，遇墙后沿挡风板下吹，侧面导风板开孔，气流垂直吹过排管，回风沿对面强回到风机。气流组织合理，冷风分布均匀，冻结速度快，时间一致使用于较大冻结能力的场合。

搁架排管采用人工扫霜，并定期进行热氨溶霜以排除管内积油。

搁架排管冻结间的优点是冻结可靠，设备容易制作，它的结构和操作比较简单，又不必经常维修，用电较省，管架的货物装载量大，且不受食品的形状和尺寸的限制，对大型或形状不规则的食品，可直接放在薄钢板上冻结(如金枪鱼)。它的缺点是管架的液柱作用较大，不能连续进行生产，进出货搬运强度大、工作条件差，尤其是无吹风的搁架排管冻结间内空气与冻结食品之间换热不良，故冻结速度慢，冻品的质量也较差。

2.冷风机冻结间

按照气流方向、吹风部位和冷风机形式可分为:

(1)纵向吹风冻结间，这类白条肉冻结间多设于冻结量较小的分配性冷库内。在冻结间的一端设置落地式冷风机，在吊轨上面铺设吊顶，吊顶与平顶之间形成供空气流通的风道(通风间层)，空气顺着冻结间长度方向循环吹送。吊顶在冻结间的端头留送风间隙，空气沿吊顶吹到房间的另一端，然后下吹，回流过程与食品换热。这种形式的空气流通距离长，食品冻结不均匀，故要求冻结间不能太长，一般为12~18m。由于后腿是肉胴体最厚的部位，冻结过程中所需的时间最长，为了使同一批肉胴体的冻结速度尽可能均匀，应使冷风机吹出的低温气流垂直吹向白条肉的后腿。为此，可正对白条肉后腿的上方开送风条缝。一般是在吊顶上沿着平行于吊轨的方向开缝，冷风即从条缝中吹出。送风条缝的宽度一般为30~50mm，靠近冷风机则要大些，为60~70mm。冷风机距墙面或柱边不小于400mm，库内风速为1~2m/s。

冷却间是对食品进行冷加工的房间。其特点是食品热负荷较大，既要迅速降温，又不能降得过低，使食品产生冻害。

(1)一般要求

肉类汁液冰点为-6~-1.2℃。宰杀后的肉胴体温度为35℃左右进入冷却间，设计库温为0~-2℃，在冷却间内把肉温降至4℃.冷间内肉间空气流速为1~2m/s，空气循环次数50~60次/h，冷却时间10~20h。

国外流行两段法对肉类进行快速冷却，前后两阶段分别采用不同的温度和风速。第一阶段，温度为-10~-12℃，约冷却3~4h，使肉体表面形成一层冰壳，既减少了干耗，又加快了冷却过程(冰的热导率是水的4倍)。第二阶段，库温为-1℃左右，经过10~15h，使表面温度逐渐升高而内部温度逐渐降低，使肉体温度平衡，直到中心温度达到4℃为止。采用该方法冷却的肉，色、香、味、嫩度俱佳，既缩短了冷却时间，又可减少40%~50%的干耗。

(2)冷却间布置

肉类冷却间多采用落地式冷风机，无风道短风管，大口径圆形喷口集中送风，利用空气射流，强制空气循环。

对于纵向吹风冷却间的布置，冷风机设在库房的一端，四周距墙、柱不小于400mm，风在长方向循环，射速不宜大于20m。常设计成长12~18m、宽6m、高4.5~5m。室内设65mm×12mm扁钢制的吊轨，轨道不宜超过5条，水盘架空在地面上，不可直接座在地面上，以利排水和检修。

喷风口设计时，可参照以下经验数据:喷口直径为200~300mm，渐缩角不大于30°。喷口长径比取决于冷间的长度，冷间长度≤12m时，长径比为3:2;长12~15m时，比为4:3;长15~20m时，比为1:1。喷口处气流采用20~25m/s，喷嘴射程为风口直径的60~100倍，射程以不超过20m为宜，喷口阻力系数0.39~0.97.当有两个或以上喷风口时，应设风量调节装置。

上述送风方式，射流在喷射过程中速度递减很快，但因简单易行而被广泛采用。

2.冷藏间冷却

将需冷却食品放在冷却物冷藏间内冷却，这种冷却以冷藏为目的，库内制冷能力小，冷却速度慢。但操作简单，冷却与冷藏同时进行。鲜蛋、苹果、梨等产品可采用冷藏间冷却，易腐和成分变化快的水果、蔬菜不适合采用冷藏间冷却。

3.真空冷却(减压冷却)

真空冷却就是利用了水在真空压力下吸收汽化潜热的原理，对被冷却食品进行冷却降温的。为了利用该原理进行真空冷却，必须设置真空槽及相应的设施。

真空冷却主要用于叶菜类的冷却。蔬菜经挑选后装入打孔的塑料箱内，推入真空槽，关闭槽门，开启真空泵和制冷机。当压力降至0.66KPa时，水在1℃沸腾，需吸收2496KJ/㎏的热量，使蔬菜本身的温度迅速下降到1℃。由于冷却速度快，20~30min后，食品中水分汽化量仅2%~4%，不会影响蔬菜的新鲜饱满程度及外观。

系统中冷冻机不是用于直接冷却蔬菜的，而是为了保持槽内真空度而用于冷凝水蒸气的(当压力为0.61KPa、温度为0℃时，体积增大近21万倍，用真空泵抽耗电多，效果差)。真空冷却的特点是:速度快、冷却均匀、品质高、保鲜期长、损耗小、干净卫生、操作方便;但被投资大、运行费用高，冷却品种有限，一般只适用于白菜、甘蓝、菠菜、韭菜、菜花、生菜等叶菜类食品。

4.差压式冷却间

差压式冷却是近几年国外开发的新技术。其原理是:将食品放在出风口两侧，铺上盖布，使高、低压端形成2~4KPa的压力差，利用这个压差让-5~10℃的冷风以0.3~0.5m/s的速度通过箱体上开设的通风孔，顺利地在箱体内流动，用次冷风进行冷却。

差压式冷却一般需4~6h，视食品种类而异。最大冷却能力为货物占地面积70㎡，大于该值时，可对贮藏空间分隔，在每个小空间设出风口。

将强制通风冷却方式的库房改建为差压式冷却方式。冷风机吹出的冷风，经由导风板、盖布，贴附着吹到房间另一端，进入入口空间，流经箱体上的开孔冷却食品，再经出口空间返回冷风机，如此循环。

差压冷却的特点是:能耗小、速度快、冷却均匀、冷却品种多，易于由强制通风冷却改建;食品干耗较大，箱子堆放麻烦(通风孔要对齐)，冷库利用率低。

冻结物冷藏间(简称冬藏间)，是用来较长期地贮藏冻结食品的库房。[5]对于冻结食品来说，冷藏温度越低，冻品高质量贮藏期也越长，但要考虑到日常运转费用的经济性。根据T·T·T研究成果。认为-18℃的冻藏温度对大多数冻品来说是最经济的。为了减少冻品在贮藏期间的干耗和冰晶的长大，要求库内相对湿度维持在95%左右，库温波动不大于1℃。

我国目前冻结物冷藏间的设计温度为-15~-20℃。国外已逐渐趋向低温化，达-25~-30℃。水产冷库，为了更好地控制水产品在冻藏期间的氧化褐变，国际水产委员会推荐冻藏温度在-24℃以下。

目前，冻藏间的设计形式有空气自然对流循环式和风冷式两种。下面介绍其设计要点。

这种冻藏间是采用排管作为冷却设备的，其优点是:排管制作简便，冻品在贮藏期间的干耗少，耗电少。但排管金属耗量大，制作期长，在单层高位库内安装有困难，且库温不易均匀。

1.排管形式的选择

在确定排管形式时，除了要考虑其传热性能外，还要考虑便于安装制作和除霜操作。对于直接膨胀供液或重力供液系统，采用集管式排管比较合理，因为这种排管每组通路数较多，管内流动阻力小。盘管式排管则由于其通路少，管内流速大，故适用于液泵供液系统。翅片排管的传热系数较大，安装紧凑，但库温不均匀，往往出现较大的区域温差(6~8℃)，且不便于人工扫霜操作，现已较少使用。

2.排管布置的要求

①根据热流进入库房的方位和热量的多少来布置排管。开门的侵入热流冲向正对库门的上方，此处应布置顶排管;单层库及多层库的顶层，宜将排管铺开布置，以便吸收屋顶传入的热量;多层库的其他各层库房，为了能将融霜水集中于走道上，宜将排管布置于走道上方。

②墙排管应布置在外墙的一侧，外墙布置不下时也可布置于内墙上。墙排管位置要高些，最好在2/3高度以上，这样既可避免倒垛对排管的冲击及运输机械的碰撞而发生事故，又可强化库内空气的自然对流。

③排管的安装尺寸。光滑顶管与平顶或梁底的净距离一般不大于250mm，光滑墙管与墙面的净距离不应小于150mm。

3.排管的连接

一个冷间设置多个排管时，应考虑供液的均匀性。

①多组顶(或墙)排管采用并联连接时，应采用同程连接方式，即先进后出，以免出现液体走短路使部分排管供液不足的现象。

②对组蛇形墙排管连接时，液泵供液可采用串联连接，俗称"一条龙"供液。也可采用同程连接。重力供液只能用同程连接。采用串联连接时，应注意通路长度问题。

③同一冷间设有顶排管和墙排管时，为了保证均匀供液，顶、墙排管应分别供液;当库房较小时(库房面积为200~450㎡)，可分别供液、合用回气管;对于小型冷库，也可用一根管供液、一根管回气，但必须注意满足供液均匀的问题。

4.排管的安装固定

排管制作时，一般用Φ8圆钢管卡把管子固定在角钢上，然后依靠预埋在屋顶及墙面的预埋件加以连接。库内不宜采用预埋钢板然后焊接支架的做法，以免焊接时产生的高温影响接触部位的混凝土，导致强度降低甚至酥脆，成为工程的隐患。一般采用预埋螺栓。吊点的预埋螺栓直径不小于Φ16mm。吊点的间距要适当。

预埋件及预埋点应尽量设计成简单而有规律，以便检查校正和便于施工。预埋件的定位尺寸由制冷工艺专业提出二次条件，然后由土建专业设计预埋件布置施工图。

风冷式冻结物冷藏间采用冷风机作冷却设备，其优点是:节省钢材和投资，比采用排管可节省60%左右;安装方便，可加快施工进度;不用人工扫霜，简化了操作管理;易于实现自动化等。风冷式冻结物冷藏间适于贮藏包装冻品。冻结物冷藏间内的气流组织，要求库内各处空气流速要均匀，货间平均风速不宜大于0.25m/s。库房的墙面、顶要平整。在冷风机出口可设置均匀送风道或送风管，冷风机送出的冷空气沿冷藏间平顶贴附射流到对墙，引射混合后形成一个很大的回流漩涡，货物应处于循环冷空气的回流区。

为了减少无包装冻品的干耗，可以采用镀冰衣、盖冰廉等措施。对无包装冻品的冻结物冷藏间，应将制冷剂蒸发温度与冷风机进出空气平均温度的温差控制在6~8℃以内，冷风机进出风温差控制在2~4℃以内，以尽量减少冻品在冷藏过程中的干耗。

从目前情况看，我国冻结物冷藏间主要用空气自然对流循环式，而美国公用冷库中普遍采用冷风机，这种现象与两国冻藏食品的包装情况不无关系。随着外贸食品的增加和对包装食品的认识，2001年发布的GB50072-2001《冷库设计规范》中规定:"冻结物冷藏间的冷却设备，宜选用空气冷却器。当食品无良好的包装时，也可采用顶排管、墙排管"，强调了对冷风机的选用。