低温冷库设计大学论文

2024-11-05

低温冷库设计大学论文(精选2篇)

1.低温冷库设计大学论文 篇一

冷库设计结课论文

学院:能源与动力工程学院

班级:热能11-02

姓名:宋杰

学号:541102020238

老师:胡张保老师

浅谈冷库的组成、分类与发展

宋杰 热能与动力工程 11-02 学号:541102020238 摘要:本文简要介绍冷库的种类,组成与布置及我国冷库的现状和发展趋势

关键字:冷库种类 组成 现状和发展

引言:近年来,随着人们对生活水平质量要求的提高, ,人民对果蔬的需求开始从数量型向质量安全型转变。由于普通冷库的贮存期较短,贮存产品的品质不高且易发生病、烂现象,无法贮存高档蔬菜,所以使许多高档优质产品无法在更大程度上增加附加值。低温冷冻可以有效解决高档果蔬贮存和反季节销售问题,显著提高经营效益,而且还能提高产品的市场档次、知名度和市场竞争力。所以果蔬低温冷库贮藏的优质果蔬市场前景广阔,而冷库在果蔬的贮存过程中起到至关重要的作用。

一.冷库的分类

1.1按结构形式分为

① 土建冷库:冷库主体结构为钢筋混凝土框架结构或混合结构,其围护结构的墙体都采用砖砌而成,常常用于大容量或大吨位的冷库。老式冷库中其隔热材料以稻壳、软木等土木结构为主。土建冷库的热惰性比较大,库温比较稳定。土建冷库具有坚固、隔热性好、造价低、建设周期长等特点。

② 装配式冷库:装配式冷库库体采用钢框架和轻质预制的硬质聚氨酷或聚苯乙烯夹芯板材拼装而成。

③ 夹套式冷库:在常规冷库的围护结构内增加一个内夹套结构,夹套内装设冷却设备,冷风在夹套内循环制冷,即构成夹套式冷库。夹套式冷库的库温均匀,食品干耗小,外界环境对库内干扰小,夹套内空气流动阻力小,气流组织均匀,造价比常规冷库高

④ 覆土冷库:洞体多采用拱形结构,一般为砖石砌墙,并覆盖一定厚度的土层作为隔热层,具有施工简单、就地取材、造价低、坚固耐用等特点。

⑤ 气调冷库:气调冷库主要用于要求对新鲜果蔬、农作物种子和花卉作较长期贮存,与上述冷库不同的是气调冷库除了要控制库内的温度、湿度外,同时要考虑气调冷库内的植物的呼吸作用,还要对库内的2,2,2,和乙烯含量进行调控,抑制果蔬等植物的呼吸及新陈代谢,使之处于冬眠状态,以达到长期贮存的目的。1.2按使用库温要求分类

① 冷却库:又称高温库,库温一般控制在不低于食品汁液的冻结温度,用于蔬菜之类食品的储藏。冷却库或冷却间的保持温度通常在0℃左右,并以冷风机进行吹风冷却。

② 冻结库:又称低温冷库,库温一般在-20~-30℃,通过冷风机或专用冷冻装置来实现对肉类食品的冻结。③ 冷藏库:即冷却或冻结后食品的储藏库。它把不同温度的冷却食品和冻结食品在不同温度的冷藏间和冻结间内作短期或长期的储存。通常冷却视频的冷藏间保持温度为4~2℃,主要用于储存果蔬或乳蛋等食品:冻结食品的冷藏间的保持库温为-18~-25℃,用于储存肉鱼、等。1.3按使用性质分类

① 生产性冷库:主要建在食品产地附近(鲜活运输的距离不大于1000Km),货源较集中的地区。由于水产、禽蛋、果蔬等原料有明显的季节性,冷库为了在原料旺季突击进货,就需要配置较大的加工和冷加工能力。加工后的食品一般仅作短期储藏即分批外运,因此,储存能力较小。食品的流通特点有零进整出的特点。

② 分配性冷库:一般建在大中城市、水陆交通枢纽和人口较多的工矿区。其特点是冻结量小、冷藏量大,而且要考虑多种食品的储存。由于冷藏量大,进出货比较集中,零进整出,因此要求库内运输通畅,吞吐迅速。具有冷藏能力大、吞吐量大、长期贮 藏等优点。

③ 零售、生活服务性冷藏库:作为商业网点和本部门暂存食品之用。多建于副食店、菜场及部门食堂等处。具有容量小、存期短、品种多、库温高、利用率低等特点。

④ 中转性冷库:中转性冷库有两种。一种建在水路交通枢纽,批量接收来自生产性冷库的食品,具有少量的再冻能力。另一种建在渔业基地,能进行大批量的冷加工,并能在冷藏船、车的配合下,起中间转的作用。1.4按规模大小分类

公称容积大于200003称为大型冷库;

公称容积200003~50003称为中型冷库; 公称容积小于50003称为小型冷库 1.5按冷加工功能分类

按照冷库的功能可以分为预冷冷藏库、冻结冷藏库、速冻库和贮冰库等。1.6按贮藏的商品分类

按贮藏的商品分为畜肉类冷库、水产品冷库、禽蛋冷库、果蔬冷库、冷饮品冷库、茶叶冷库和花卉冷库等。二.冷库的组成

冷库主要由库体、制冷系统、冷却系统、控制系统和辅助系统几个部分组成① 库体:主要保证贮藏物与外界隔热、隔潮,并分隔各个工作区域,对于大型冷库有冷加工间、预冷间、冻结间、冷藏间、制冰间、穿堂,等等。大型冷库采用土建冷库库体,对于小型冷库和温度低于-30℃的冷库通常采用钢框架和轻质预制的聚氨酷或聚苯乙烯夹芯板材拼装而成的装配式冷库库体,而对于家用小型冷藏箱或冰箱刚采用压铸成型的用聚氨酯填充隔热的箱体。

②制冷系统:主要用于提供冷库冷量,保证库内温度和湿度。根据冷库温度的不同,制冷系统也不同,通常冷库温度高于-30℃,则使用单级压缩制冷系统;冷库温度低于-30℃,高于-60℃,使用两级压缩制冷系统或复叠制冷系统;冷库温度低于-80℃一般要用复叠制冷系统。

③冷却系统:主要用于冷却制冷系统的散热。有空气冷却系统,制冷系统直接采用空气冷却,它具有系统简单,操作方便,适用于缺水的地区和小型冷库。水冷却系统主要由冷却塔、水泵、冷却水管道组成,它具有冷却效果好,但是系统复杂,操作麻烦,要求对冷却水系统要经常 定期进行清洗,以保证冷却水系统的传热效果,冷却水系统大部分用于大型冷库。蒸发冷却系统,是将制冷系统的冷凝器直接与冷却塔结合,冷却水直接喷淋到冷凝器上进行蒸发冷却,它具有冷却效果好,但是系统复杂,要求冷凝器直接安装在室外,所以系统的运行、维护保养工作要求高。

④控制系统:主要对冷库温度、湿度的控制和制冷系统、冷却系统等的控制,保证冷库安全、正常的运行。随着技术的发展,目前计算机和网络技术已逐步应用到冷库的控制中。

⑤辅助系统:主要包括冷库操作间、机房等,对于大型冷库还要有动力车间、配电房、锅炉房、化验室、水泵房、仓库、水处理等场所。三.我国冷库的现状和发展趋势

本文从冷库的设计建造、制冷工艺、管理维护这三个方面,回顾 了近二年来中国冷库的现状,指出中国的冷库正朝着灵活、白动化、节能、环保的方向进一步发展。

3.1从冷库的设计和建设方面 3.1.1 功能多样化

为确保冷库适应今后市场结构的不断变化,提高冷库的利用率,对冷库进行多功能化设计成为必然的趋势我国对此日益重视,如土建围护结构按低温冷藏库设计,制冷工艺按高、低温制冷设备设计安装;发展变频技术;开发研究冻藏双效制冷装置等。

3.1.2 层高增加

传统的冷库设计每层高度一般在 5m 左右,近年来有不断增高的趋势。3.1.3 维护结构更加简便、有效

隔热防潮设计。隔热层材料由软木、稻壳、聚苯乙烯发展为聚氨醋。我国大都采用聚氨醋现场发泡技术。防潮层的材料,常用沥青或油毡,工期长、造价高,且施工复杂。而利用聚氨脂现场分层发泡进行密封,简单有效,已成为发展趋势。另外,目前国外大量采用的装配式大板冷库建筑,围护结构外侧采用铝合金波纹板,防潮性能良好,值得借鉴。3.2 制冷工艺

3.2.1 新型冷库发展迅速 ①湿空气保鲜冷库。与传统保鲜法(冷却盘管和冷风机组)相比,其最大的优点是流经产品的是湿空气,农产品水分损失少,上市后使顾客觉得“象刚采摘下来的”;而 且冰蓄冷器 的采用加快了初冷速度,使得库房温度稳定,湿空气冷却器不需要化霜;也不需要盘管,减少了基建投资和泄漏。

②气调库。气调库通过制冷设备保持低温,以气调设备人_工控制冷间内的气体成分,使库内保持一定的低温、低氧、适宜的C OZ浓度和一定的湿度,减少水分蒸发,抑制产 品的呼吸强度,使得保鲜效果更好,保鲜期更长。

③装配式冷库。装配式冷库是一种工厂生产、现场拼装的冷库,安装方便,建造工期短,适应性强。我国 自己设计建造的装配式冷库,库容从lo t到500t,越来越受到用户的青睐。特别在中小型的冷库建筑中,组装库逐渐取代 了土建冷库。④微型节能冷库群。这是一种适于我 国国情的现代化经济型冷藏体系,正越来越多的应用 于果蔬产地的贮藏保鲜。

3.2.2 制冷技术不断更新 3.3 管理维护

3.3.1 计算机和自动控制的应用日益广泛 在自动控制方面,冷库最重要的是采用电子计算机对制冷装置进行 自 动控制。

3.3.2 安全问题备受重视

随着冷库技术的进一步发展,安全问题正 日益引起人们的重视。制冷剂泄漏近年来我国对制冷剂的检漏工作日益重视,要求配备必须的设备(如采用酚酞试纸、电子检漏仪等),并设立实时报警装置。压力门安全。无论使用氨或氟利 昂制冷剂,制冷设备、管道阀门、仪表等都是在一定压力下工作或静置,一旦压力超限,就会发生事故。在我国,一般氨压缩机都设有高低压保护、油压差保护、水套断水和过 电流保护,制冷系统 中设有水泵断水报警、氨泵气蚀保护和低压循环贮液器与 中间冷却器的液位超高保护,其中任何一项 出现故障,就能自动报警。库门安全。现在,我国冷库 门的全密封设计越来越普遍,但在截断冷桥的同时也截断了压力平衡的通道,从而造成库门断裂汇 ,因此必须另设压力平衡装置。另外,透明门(帘)或空气幕被推广应用,可 以避免因看不清库外或库 内的情况而相撞。在冷库门上设置有安全脱钩门锁,万一有人被锁在库内,可以从库 内将门打开。

3.4趋势和展望

我国冷库正朝着灵活高效的方 向进一步发展,新材料的应用将使冷库更加简便,自动化和节能技术势必成为焦点,而安全和环保问题也将日益 凸现。新型冷库的需求将迅速增大, 以满足人 们 生活质量的提高。

参考文献:

1.张保生 中国冷库的现状与发展趋势 安徽理工大学

2.谈向东.国内大型立体化自动冷库建设动向[J].冷藏技术,2009,6 3.龚海辉,谢晶,张青.冷库结构与保温材料现状

上海海洋大学

2013 4.陈兴华,刘光远.冰蓄冷和湿空气保鲜果蔬冷库新技术.制冷技术,2000 5.陈 峰 陈立德 王金美 冷藏库的管理 西南大学食品科学学院,2009.6.刘北林.食品保鲜与冷藏链 [M ].北京: 化学工业出版社,2004.7.百度文库:冷库的组成与分类

2.低温冷库设计大学论文 篇二

嗜冷微生物,又称嗜冷菌,是指一类最适生长温度低于15℃,最高生长温度低于20℃和最低生长温度在0℃以下的细菌、真菌和藻类的微生物[1]。而部分虽然能在0℃下生长,但最适生长温度为20~40℃的微生物,则只能称耐冷微生物[2],易从不稳定的低温环境中分离得到,如冷水或土壤中。按照Morita的定义可将冷适应微生物分成两类,即嗜冷微生物(psychrophiles)和耐冷微生物(psychrotolerants,又称适冷微生物-psychrotrophs)。嗜冷微生物是指最适生长温度为15℃,最高生长温度低于20℃的微生物。而耐冷微生物通常指不能在0℃生长,但能在3~5℃生长,其最适和最大生长温度在20℃以上的微生物。为了简单起见,从广义上讲,也常用冷适应微生物(cold-adapted microorganism)这个词表示这两个类群。

嗜冷微生物能在土壤、海洋、河流以及植物和冷血动物的体内等环境中找到。在自然环境中,没有哪个基本的物质循环能与嗜冷微生物的代谢活动分开,它们对自然界的基本循环有重要贡献,如碳、氮、硫、磷等元素的循环。已知的嗜冷固氮根瘤菌,能够产生某些降解大分子(如蛋白质、碳水化合物)以及低分子量的环境污染物的胞外酶。这些嗜冷微生物不仅在有机碳的再循环,而且在处理非天然的和人造的化合物中,都起了巨大的作用,是保持全球生态平衡必不可少的角色[3]。

生物圈大部分(约80%以上)温度在20℃以下,而低温微生物是指最适生长温度小于20℃的微生物,因此,分离鉴定能分解蛋白质、淀粉、纤维素等物质的低温细菌,不仅可对微生物多样性进行研究,还将具有一定的实际应用价值[4]。

本文利用经典微生物学方法,对职业技术学院肉制品保藏冷库中的低温微生物进行纯培养分离和研究。

2 材料和方法

2.1 材料

2.1.1 菌株来源

样品采集自职业技术学院肉制品保藏冷库。

2.1.2 培养基

实验主要采用LB液体培养基(g/L):蛋白胨10,酵母膏5,NaCl l0,pH值为7.0。LB固体培养基(g/L):蛋白胨10,酵母膏5,NaCl 10,琼脂20,pH7.0。

2.1.3 酶和试剂

Ex-Taq DNA聚合酶、T4 DNA连接酶和pMD18-T载体购自大连宝生物公司,其他试剂均为国产分析纯。

2.2 方法

2.2.1 低温细菌的分离

样品的分离分别采用土壤悬液涂布法[5](称取少量土样于灭菌三角瓶中,加入100倍于土样质量的无菌水)、划线法(用接种环挑取少许,在LB平板上划线,置于150℃恒温箱中培养)、点样接种法(划线平板上生长出单菌落后,用灭菌牙签沾取少许菌样,点接至母板Master Plate上,供进一步研究使用)。

2.2.2 低温细菌的鉴定

(1)形态学观察。结晶紫染色及革兰氏染色观察菌体形态。

(2)生理生化鉴定。利用杭州天和微生物制剂有限公司的生化微量鉴定管进行生理生化鉴定。对5株分离细菌进行10种生理、生化鉴定。用砂轮割去鉴定管一端,加菌液15μL,管口塞少许已灭菌的棉花封口,防止杂菌参与反应,15℃下培养18~24 h,观察结果。将5株菌接种于LB平板上,置于不同温度中培养,观察菌体生长情况。

(3)16S rDNA序列分析。利用16S rDNA的一对通用引物进行PCR扩增,引物序列见表1。

PCR扩增反应体系(50L)组成如下:

PCR扩增程序:94℃变性30sec,50℃退火1min,72℃延伸90sec,30个循环;72℃延伸10min。PCR结束后,通过1%的琼脂糖凝胶电泳检测目的条带。

PCR产物经胶回收纯化后,与pMD18-T载体(Takara产品)16℃连接10 h。

连接体系如下:

连接产物通过化学转化法转化E.coli DH5,涂布含有氨苄青霉素(Amp)的LB平板,置于37℃培养12h。

以M13(RV/M4)为引物,通过菌落PCR扩增检测转化产物。引物序列如下:

M13(RV):5′-ATTTCACACAGGAAACAGCTATGAC-3′,

M13(M4):5′-GTTTTCCCAGTCACGACGTTCTAAA-3′。

PCR结束后,通过1%的琼脂糖凝胶电泳检测目的条带。PCR扩增验证的产物进行双向测序,然后将所测序列提交GenBank,通过Blastn进行序列同源性检索分析。

3 结果分析

3.1 低温细菌的分离

在低温环境中共分离到低温细菌5株。

3.2 低温细菌的鉴定

分离到的5株菌均为革兰氏阴性菌。

生理生化鉴定结果见表2。从表2可以看出,5株菌均无法利用卫茅醇、山梨醇和乳糖为唯一碳源;5株菌均不能分解含硫氨基酸产生硫化氢;均可产生鸟氨酸脱羧酶及赖氨酸脱羧酶;01菌可利用硝酸盐并产生气体氨和氮气,其它菌种不能。

将5株菌接种于LB平板上,置于不同温度中培养,菌体生长情况见表3。

注:“-”表示不生长;“+”表示生长缓慢;“++”表示生长速度较正常;“+++”表示生长较快

实验结果表明,除01号菌外,其余菌在4~28℃下随温度的升高而生长速度加快。5株菌在37℃下均不能生长,这一特点符合低温微生物的特征,且与采样的低温环境相符合。

01、02和03菌株的16S rDNA的扩增结果见图1。

分离菌株经16S rDNA扩增后的序列,连接pMD18-T载体,测序拼接后的序列提交NCBI,通过Blastn比对进行分离菌株的初步鉴定。用DNAStar软件构建系统进化树[6],如图2所示。

从系统进化树可看出,分离菌株与Pseudomonas属中的各菌株归于同一簇群。因此,依据形态学和生理生化试验的结果,将其鉴定为假单胞菌属(Pseudomonas sp.)的菌株。

4 讨论

从环境中分离获得5株低温细菌,并对其中的3株低温细菌的16S rDNA进行了测序,测序结果表明3株均属于假单胞菌属(Pseudomonas)的菌株。

假单胞菌是微生物的重要类群,其广泛分布于自然界之中,是自然界分布最广的微生物之一。假单胞菌较广的分布使其面对多样的生境,多样的生境造就了假单胞菌较广的生长温度、pH值,较多的营养代谢类型等,为人类提供了多样的遗传资源,使假单胞菌在环境的生物修复、生物防治、生物转化等领域发挥了越来越重要的作用[7,8,9]。低温有助于蛋白质的正确折叠[10],假单胞菌有相当一部分属于耐冷菌,用其作为宿主可生产一些用E.coli等中温菌宿主无法生产或生产不好的蛋白质。同时,假单胞菌的营养类型多样,利用其多样的代谢途径可以为人类生产某些用别的菌无法生产的物质。假单胞菌分布极广,其遗传多样性异常丰富。这一特性决定了其有为人类解决诸多问题的巨大潜力。

摘要:从来自冷库中的样品中共筛选分离出5株低温细菌。对分离的低温细菌进行了分类鉴定,主要进行了生理、生化特性分析,对其中的2株细菌作了16S rDNA测序并通过BLAST比对进行了鉴定。生化鉴定结果表明:所有分离到的低温细菌均为革兰氏阴性菌。经16S rDNA鉴定的3株低温细菌全部为假单孢菌属的菌株。

关键词:冷适应性细菌,分离,鉴定

参考文献

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[5]赵斌,何绍江.微生物学实验[M].北京:科学出版社,2002.

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