冰河冷媒在現代農業生產(金針菇)中的應用
金針菇是一種具有豐富營養價值的食用菌,國內市場需求量很大。金針菇對環境要求苛刻,自然栽培因受氣候條件制約,產量和品質均不能保證。我國很多地區已進行金針菇的工業化栽培,即人為地創造一個適合于金針菇生產的氣候環境,從而保證其產量和品質。
金針菇的生產經歷培養基裝料→蒸氣滅菌→冷卻→接種→發菌→催蕾→芽出期→適應期→生育期→包裝→成品出庫。其中一些環節對溫濕度及通風換氣要求各不相同。制冷工藝必須實現對環境溫度、濕度、空氣三要素的控制。菇房溫、濕度、換氣要求如表:
金針菇的發菌、催蕾階段集中在培養間完成;其它過程環節集中在生育室完成。因此,菇房內的制冷設備應能提供溫度3~15℃,相對濕度80~95%這樣寬廣范圍內的溫濕度環境。各菇庫房冷負荷裝機容量指標見下表,供設計時參考。
目前小型的金針菇項目制冷系統采用直冷,制冷系統由壓縮機、風冷式冷凝器、空氣冷卻器、膨脹閥等組成。甚至有些廠家直接租用冷庫進行金針菇的培育。直冷空冷器傳熱系統大,但肋片間距很小,一般為2~2.8mm,在低溫工況下使用時,肋片表面凝結霜層很快就會以將肋片之間的間隙堵塞,造成盤管傳熱下降甚至完全失效。
由于庫體保溫材料防火的原因,導致大部分都是靠自然風化霜,化霜周期較長,最終庫溫波動大導致金針菇的質量下降。因此大型金針菇項目采用冰河冷媒間接制冷系統,庫溫比較穩定,溫度波動可以控制在0.5℃以內。間接制制冷系統分別由螺桿式冰河冷媒載冷機組、蒸發式式冷凝器、載冷劑泵、調節站、間接空氣冷卻器、比例調節電動閥等組成。某日產160t金針菇項目采用冰河冷媒載冷系統。根據各個車間的工藝溫度不同,冰河冷媒建議把系統分成兩個供液溫度,0-4℃的成品庫、4-6℃的生育室為-5℃供液系統;冷卻間、掻菌室、培養室、包裝間為3℃供液系統。系統配備多套制冷機組,制冷機組跟蒸發式冷凝器一一對應,多套制冷機組之間互為備用不單獨再配備用機。由于車間面積較大,根據樓層結構將系統分區,每個區域配兩臺變頻泵,根據負荷自動調節。機組的熱回收系統提供化霜熱水及培育室所需加熱熱量,余熱利用。由于項目所在地為北方,冬季室外平均氣溫低于-10℃,故在室外配空氣冷能回收器,根據冬季室外溫度及應用負荷自動切換投入運行設備,最大化節能。載冷劑采用冰河冷媒LM-4型,比熱大載冷能力強,使用溫度區間對應粘度低,節能指數優,水溶液安全無閃點滿足消防要求,防銹性能好減少后期維護成本。
人工培育金針菇采用冰河冷媒載冷劑制冷系統,自動化程度高,成套性高,制冷主機效率高,設備維護工作量小,能滿足工業化、產業化大規模生產的需求。