CN114190429A - 应用热管技术的集合风冷与真空冷却的果蔬预冷保鲜系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用热管技术的集合风冷与真空冷却的果蔬预冷保鲜系统及方法,属于果蔬预冷保鲜领域。本发明主要部件包括:氮气瓶、透平分子泵、储气瓶等作为抽真空部件,液氮储槽作为冷源部件,真空果蔬仓作为蔬菜储藏部件,自动控制系统作为系统集成化部件,重力热管管束作为果蔬热量传输部件。根据不同吨位的果蔬量采用不同方法进行预冷保鲜。针对小吨位的果蔬使用循环风扇对流吹风散热;针对大吨位的果蔬使用真空冷却装置。两种不同冷却方式分别结合低温重力热管管内的氮气相变辅助传输果蔬热量,将果蔬热量释放到液氮储槽的液氮中。本发明相对于传统真空预冷设备运行更为节能,可满足不同吨位的果蔬预冷保鲜的需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用热管技术的集合风冷与真空冷却的果蔬预冷保鲜系统及方法,属于果蔬预冷保鲜领域。
背景技术
在密封环境下储藏果蔬时,果蔬会因为呼吸作用散发的潜热而出现“发汗”现象。果蔬的“发汗”现象会产生不同程度的危害,轻则会缩短果蔬的保鲜期,重则会使得长期附着在果蔬表面的微酸性凝结水加速果蔬腐烂从而损害人体健康。为了避免果蔬“发汗”现象带来的危害,需要及时排除果蔬潜热。因此,如何高效地排除果蔬潜热、维持果蔬新鲜度具有重要的研究意义。
一般情况下,排除果蔬潜热的方式是真空预冷,传统的真空预冷方式是针对大吨位的果蔬预冷而言的,其特点是预冷速度快但耗能高。因此,在进行小吨位的果蔬预冷时,传统的真空预冷方式并不节能。为了提升不同重量果蔬预冷的节能效率,本系统引入了高效的热传输介质——热管。目前,热管结合农产品冷却技术的系统还不能很好地解决上述问题。例如,专利CN 101156628 B利用低温重力热管和变频空调系统的技术来低温储粮,该专利提出的系统主要特点是利用变频空调在粮堆上部的空间形成冷风循环流动,使得粮堆上部空间的温度均匀,重力热管内部的气体发生相变带走粮堆的热量,通过分布在廒间中的温度传感器监测温度信号,利用PLC控制系统自动控制变频空调启动和关闭。该系统避免了粮食结露和霉变的问题,但是利用变频空调系统会使整个系统变复杂、集成度提高,并且没有设计针对小吨位粮食低温储藏的应对措施。
本专利提出的应用热管技术的集合风冷与真空冷却的果蔬预冷保鲜系统针对小吨位的果蔬使用循环风扇对流吹风散热;针对大吨位的果蔬使用真空冷却装置,该装置利用透平分子泵抽出真空果蔬仓内的空气和水蒸汽以降低仓内压力来达到果蔬冷却的效果。两种不同冷却方式分别结合低温重力热管管内的氮气相变辅助传输热量,能将果蔬的热量释放到液氮储槽的液氮中。应用本专利可以根据不同重量的果蔬量采用不同方法进行预冷保鲜,同时系统内配有自动控制装置切换不同果蔬预冷保鲜方式,并且随时补充液氮,保证系统运行稳定,在传统真空预冷技术的基础上提升了节能效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用热管技术的集合风冷与真空冷却的果蔬预冷保鲜系统。在小吨位果蔬预冷保鲜时,启用热管结合风冷的过程,循环风扇冷风循环流动,使得果蔬的温度均匀,利用低温重力热管内部的氮气相变传递果蔬的热量;在大吨位果蔬预冷保鲜时,启用热管结合真空预冷的过程,利用低温重力热管内部的氮气相变传递上层果蔬的热量,透平分子泵抽出真空果蔬仓内的空气和水蒸汽以降低仓内压力,带走仓内所有果蔬的热量。使用自动控制装置切换不同果蔬预冷保鲜方式,保证系统的合理运行。本发明有助于推动果蔬预冷保鲜领域的应用与发展。
本申请实施例提供一种应用热管技术的集合风冷与真空冷却的果蔬预冷保鲜系统,包括冷量供给系统和果蔬储藏系统;冷量供给系统包括氮气瓶1、透平分子泵2、储气瓶3、压力表4、液氮储槽5、第一阀门12、第二阀门13、第三阀门14、第四阀门15、第五阀门16、第六阀门17、第七阀门18、液氮液位警报刻度线21;
其中,氮气瓶1放置在整个系统的最右端,氮气瓶1的上端出气口连接第一阀门12,第一阀门12安装在连接氮气瓶1的竖支路管路上,第二阀门13安装在连接氮气瓶1的横支路管路上,透平分子泵2位于氮气瓶1的左侧,第三阀门14安装在连接透平分子泵2的竖支路管路上,第四阀门15安装在连接真空果蔬仓6的横支路管路上,第五阀门16安装在连接氮气瓶1的横支路管路和连接透平分子泵2的竖支路管路汇聚的横主路管路上,储气瓶3在连接透平分子泵2的竖支路管路左侧悬空放置,储气瓶3的上端进气口连接第六阀门17,第六阀门17安装在连接储气瓶3竖支路管路上,压力表4安装在连接储气瓶3的竖支路管路上方,氮气瓶1所在的横支路管路和连接透平分子泵2的竖支路管路汇聚成一条横主路管路,该条横主路管路与连接储气瓶3的竖支路管路汇聚成一条竖主路管路,第七阀门18安装在该条竖主路管路上,该条竖主路管路穿入果蔬真空仓6的上端后,向左端横向嵌入在重力热管管束8内,液氮储槽5储存液氮且槽内刻有液氮液位警报刻度线21;
果蔬储藏系统包括真空果蔬仓6、自动控制系统7、重力热管管束8、热电偶9、第一循环风扇10、第二循环风扇11、切换果蔬预冷方式刻度线19、最大果蔬储藏量刻度线20;
其中,真空果蔬仓6装载果蔬,真空果蔬仓6内刻有切换果蔬预冷方式刻度线19和最大果蔬储藏量刻度线20,自动控制系统7位于真空果蔬仓6内的左上方且在第一循环风扇10的上端,重力热管管束8嵌入在真空果蔬仓6的上端仓壁内,重力热管管束8一端浸没在液氮储槽5中,另一端暴露在真空果蔬仓6内的空气中,热电偶9缠绕在重力热管管束8上,第一循环风扇10、第二循环风扇11对称布置在热电偶9两侧且分别紧贴真空果蔬仓6的左右两端仓壁。
第一阀门12、第二阀门13、第三阀门14、第四阀门15、第五阀门16、第六阀门17、第七阀门18均采用电动真空阀门。
氮气瓶1、透平分子泵2、储气瓶3、压力表4均为推断重力热管管束8内氮气充注量的辅助装置。
重力热管管束8的热管数量由实际果蔬量决定,重力热管管束8暴露在真空果蔬仓6内的空气中的部分为蒸发段,重力热管管束8浸没在液氮储槽5中的部分为冷凝段;液氮储槽5内装入-196℃的液氮,槽内保持标准大气压力。
热电偶9采用T型铜-康铜热电偶。
第一循环风扇10、第二循环风扇11均为铁制风扇。
自动控制系统7包含实现热管集合风冷和真空冷却果蔬保鲜的按钮、可显示真空果蔬仓6内温度和果蔬量的显示器、可提示液氮储槽5内液氮不足的液位警报器。
主路管路和支路管路均采用不锈钢材质。
本发明公开的一种应用热管技术的集合风冷与真空冷却的果蔬预冷保鲜系统,运行时包括以下过程:
热管结合风冷预冷果蔬过程:果蔬冷却前,液氮储槽5内装入-196℃的液氮,槽内保持标准大气压力,放入1吨果蔬到真空果蔬仓6中;果蔬冷却时,此时没有达到切换果蔬预冷方式刻度线19,实现热管集合风冷和真空冷却果蔬保鲜的按钮关闭,真空果蔬仓6内为热管结合风冷果蔬保鲜过程,透平分子泵2对重力热管管束8抽真空,关闭第一阀门12、第二阀门13和第四阀门15,打开第二阀门13、第五阀门16、第六阀门17和第七阀门18,抽真空前读取储气瓶3的压力,待到抽真空结束后再读取储气瓶3的压力,前后的压力差可以得到氮气瓶1对重力热管管束8的充注量,关闭第三阀门14、第四阀门15和第六阀门17,打开第一阀门12、第二阀门13、第五阀门16和第七阀门18,根据氮气瓶1对重力热管管束8的充注量给重力热管管束8充注氮气,达到充注量后关闭第一阀门12,开启第一循环风扇10和第二循环风扇11,第一循环风扇10和第二循环风扇11对真空果蔬仓6内的果蔬对流吹风散热,重力热管管束8暴露在真空果蔬仓6内的空气中的部分为蒸发段,重力热管管内的氮气接收到果蔬的热量后发生相变,重力热管管束8浸没在液氮储槽5中的部分形成冷凝段,通过重力热管管束8蒸发段内的液氮汽化吸收真空果蔬仓6内果蔬的热量,再经过重力热管管束8冷凝段内的氮气液化将热量放出到液氮储槽5的液氮中,循环往复,最终带走仓内果蔬的热量;等到液氮储槽5内的液氮消耗到警报线时,自动控制系统7的液位警报器亮灯,及时补充液氮。
热管结合真空冷却预冷果蔬过程:果蔬预冷前,液氮储槽5内装入-196℃的液氮,槽内保持标准大气压力,放入2吨果蔬到真空果蔬仓6中;果蔬预冷时,此时达到切换果蔬预冷方式刻度线19且没有超过最大果蔬储藏量刻度线20,实现热管集合风冷和真空预冷果蔬保鲜的按钮开启,真空果蔬仓6内为热管结合真空预冷果蔬过程,关闭第一循环风扇10和第二循环风扇11,透平分子泵2对重力热管管束8和真空果蔬仓6抽真空;关闭第一阀门12和第二阀门13,打开第三阀门14、第四阀门15、第五阀门16、第六阀门17和第七阀门18,抽真空前读取储气瓶3的压力,待到抽真空结束后再读取储气瓶3的压力,前后的压力差可以得到氮气瓶1对重力热管管束8的充注量,关闭第三阀门14、第四阀门15和第六阀门17,打开第一阀门12、第二阀门13、第五阀门16和第七阀门18,根据氮气瓶1对重力热管管束8的充注量给重力热管管束8充注氮气,达到充注量后关闭第一阀门12;透平分子泵2对真空果蔬仓6抽真空,迅速抽出仓内空气和水蒸汽,重力热管管束8暴露在真空果蔬仓6内的空气中的部分为蒸发段,重力热管管内的氮气接收到果蔬的热量后发生相变,重力热管管束8浸没在液氮储槽5中的部分形成冷凝段,通过重力热管管束8蒸发段内的液氮汽化吸收真空果蔬仓6内上层果蔬的热量,再经过重力热管管束8冷凝段内的氮气液化将热量放出到液氮储槽5的液氮中,循环往复,随着真空果蔬仓6内压力的持续降低,真空果蔬仓6内存放的所有果蔬会因不断地、快速地蒸发水分而冷却,通过热管结合真空冷却高效地进行散热,最终带走仓内果蔬的热量;等到液氮储槽5内的液氮消耗到警报线时,自动控制系统7的液位警报器亮灯,及时补充液氮。
附图说明
附图1为本发明中储存的果蔬未达到切换果蔬预冷方式刻度线19的原理图。
附图1中的标号名称:氮气瓶1、透平分子泵2、储气瓶3、压力表4、液氮储槽5、真空果蔬仓6、自动控制系统7、重力热管管束8、热电偶9、第一循环风扇10、第二循环风扇11、第一阀门12、第二阀门13、第三阀门14、第四阀门15、第五阀门16、第六阀门17、第七阀门18、切换果蔬预冷方式刻度线19、最大果蔬储藏量刻度线20、液氮液位警报刻度线21。
附图2为本发明中储存的果蔬达到切换果蔬预冷方式刻度线19的原理图。
附图2中的标号名称:氮气瓶1、透平分子泵2、储气瓶3、压力表4、液氮储槽5、真空果蔬仓6、自动控制系统7、重力热管管束8、热电偶9、第一循环风扇10、第二循环风扇11、第一阀门12、第二阀门13、第三阀门14、第四阀门15、第五阀门16、第六阀门17、第七阀门18、切换果蔬预冷方式刻度线19、最大果蔬储藏量刻度线20、液氮液位警报刻度线21。
具体实施方式
如图1所示,一种应用热管技术的集合风冷与真空冷却的果蔬预冷保鲜系统主要包括氮气瓶1、透平分子泵2、储气瓶3、压力表4、液氮储槽5、真空果蔬仓6、自动控制系统7、重力热管管束8、热电偶9、第一循环风扇10、第二循环风扇11、第一阀门12、第二阀门13、第三阀门14、第四阀门15、第五阀门16、第六阀门17、第七阀门18、切换果蔬预冷方式刻度线19、最大果蔬储藏量刻度线20、液氮液位警报刻度线21。
果蔬预冷前,液氮储槽5内装入-196℃的液氮,槽内保持标准大气压力,放入果蔬到真空果蔬仓6中,观察是否达到切换果蔬预冷方式刻度线19;
当放入1吨或以下重量的果蔬时,此时果蔬储存量没有达到切换果蔬预冷方式刻度线19,如图1中的虚线所示。关闭实现热管集合风冷和真空冷却果蔬保鲜的按钮,真空果蔬仓6内为热管结合风冷预冷果蔬过程,透平分子泵2对重力热管管束8抽真空,关闭第一阀门12、第二阀门13和第四阀门15,打开第二阀门13、第五阀门16、第六阀门17和第七阀门18,抽真空前读取储气瓶3的压力,待到抽真空结束后再读取储气瓶3的压力,前后的压力差可以得到氮气瓶1对重力热管管束8的充注量,关闭第三阀门14、第四阀门15和第六阀门17,打开第一阀门12、第二阀门13、第五阀门16和第七阀门18,根据氮气瓶1对重力热管管束8的充注量给重力热管管束8充注氮气,达到充注量后关闭第一阀门12,开启第一循环风扇10和第二循环风扇11;第一循环风扇10和第二循环风扇11对真空果蔬仓6内的果蔬对流吹风散热,重力热管管束8暴露在真空果蔬仓6内的空气中的部分为蒸发段,重力热管管内的氮气接收到果蔬的热量后发生相变,重力热管管束8浸没在液氮储槽5中的部分形成冷凝段,通过重力热管管束8蒸发段内的液氮汽化吸收真空果蔬仓6内果蔬的热量,再经过重力热管管束8冷凝段内的氮气液化将热量放出到液氮储槽5的液氮中,循环往复,最终带走仓内果蔬的热量;
当放入1吨以上且2吨以下重量的果蔬时,此时果蔬储存量达到切换果蔬预冷方式刻度线19且没有超过最大果蔬储藏量刻度线20,如图2中的虚线所示。开启实现热管集合风冷和真空预冷果蔬保鲜的按钮,真空果蔬仓6内为热管结合真空冷却预冷果蔬过程,关闭第一循环风扇10和第二循环风扇11,透平分子泵2对重力热管管束8和真空果蔬仓6抽真空;关闭第一阀门12和第二阀门13,打开第三阀门14、第四阀门15、第五阀门16、第六阀门17和第七阀门18,抽真空前读取储气瓶3的压力,待到抽真空结束后再读取储气瓶3的压力,前后的压力差可以得到氮气瓶1对重力热管管束8的充注量,关闭第三阀门14、第四阀门15和第六阀门17,打开第一阀门12、第二阀门13、第五阀门16和第七阀门18,根据氮气瓶1对重力热管管束8的充注量给重力热管管束8充注氮气,达到充注量后关闭第一阀门12;透平分子泵2对真空果蔬仓6抽真空,迅速抽出仓内空气和水蒸汽,重力热管管束8暴露在真空果蔬仓6内的空气中的部分为蒸发段,重力热管管内的氮气接收到果蔬的热量后发生相变,重力热管管束8浸没在液氮储槽5中的部分形成冷凝段,通过重力热管管束8蒸发段内的液氮汽化吸收真空果蔬仓6内上层果蔬的热量,再经过重力热管管束8冷凝段内的氮气液化将热量放出到液氮储槽5的液氮中,循环往复,随着真空果蔬仓6内压力的持续降低,真空果蔬仓6内存放的所有果蔬会因不断地、快速地蒸发水分而冷却,通过热管结合真空冷却高效地进行散热,最终带走仓内果蔬的热量;
果蔬预冷后,等到液氮储槽5内的液氮消耗到警报线时,自动控制系统7的液位警报器亮灯,此时需要对液氮储槽5及时补充液氮。
本发明所述的系统利用低温重力热管、循环风扇和真空冷却装置,根据不同重量的果蔬量采用不同方法进行预冷保鲜,解决果蔬储藏系统中果蔬新鲜度及冷量供给系统中果蔬预冷效率的问题。针对小吨位的果蔬使用循环风扇对流吹风散热;针对大吨位的果蔬使用真空冷却装置,该装置利用透平分子泵抽出真空果蔬仓内的空气和水蒸汽以降低仓内压力来达到果蔬冷却的效果。热管作为热量传输介质,其传输效率高,将两种不同冷却方式分别结合低温重力热管管内的氮气相变辅助传输热量,提升了果蔬冷却效率。将果蔬的热量释放到液氮储槽的液氮中,使用液氮作为冷源,其工作状态运行稳定。根据不同重量来确定果蔬的预冷保鲜方式能够降低本系统的运行能耗,达到较好的节能效果。
Claims (10)
1.一种应用热管技术的集合风冷与真空冷却的果蔬预冷保鲜系统,其特征在于:
包括冷量供给系统和果蔬储藏系统;
冷量供给系统包括氮气瓶(1)、透平分子泵(2)、储气瓶(3)、压力表(4)、液氮储槽(5)、第一阀门(12)、第二阀门(13)、第三阀门(14)、第四阀门(15)、第五阀门(16)、第六阀门(17)、第七阀门(18)、液氮液位警报刻度线(21);
其中,氮气瓶(1)放置在整个系统的最右端,氮气瓶(1)的上端出气口连接第一阀门(12),第一阀门(12)安装在连接氮气瓶(1)的竖支路管路上,第二阀门(13)安装在连接氮气瓶(1)的横支路管路上,透平分子泵(2)位于氮气瓶(1)的左侧,第三阀门(14)安装在连接透平分子泵(2)的竖支路管路上,第四阀门(15)安装在连接真空果蔬仓(6)的横支路管路上,第五阀门(16)安装在连接氮气瓶(1)的横支路管路和连接透平分子泵(2)的竖支路管路汇聚的横主路管路上,储气瓶(3)在连接透平分子泵(2)的竖支路管路左侧悬空放置,储气瓶(3)的上端进气口连接第六阀门(17),第六阀门(17)安装在连接储气瓶(3)竖支路管路上,压力表(4)安装在连接储气瓶(3)的竖支路管路上方,氮气瓶(1)所在的横支路管路和连接透平分子泵(2)的竖支路管路汇聚成一条横主路管路,该条横主路管路与连接储气瓶(3)的竖支路管路汇聚成一条竖主路管路,第七阀门(18)安装在该条竖主路管路上,该条竖主路管路穿入果蔬真空仓(6)的上端后,向左端横向嵌入在重力热管管束(8)内,液氮储槽(5)储存液氮且槽内刻有液氮液位警报刻度线(21);
果蔬储藏系统包括真空果蔬仓(6)、自动控制系统(7)、重力热管管束(8)、热电偶(9)、第一循环风扇(10)、第二循环风扇(11)、切换果蔬预冷方式刻度线(19)、最大果蔬储藏量刻度线(20);
其中,真空果蔬仓(6)装载果蔬,真空果蔬仓(6)内刻有切换果蔬预冷方式刻度线(19)和最大果蔬储藏量刻度线(20),自动控制系统(7)位于真空果蔬仓(6)内的左上方且在第一循环风扇(10)的上端,重力热管管束(8)嵌入在真空果蔬仓(6)的上端仓壁内,重力热管管束(8)一端浸没在液氮储槽(5)中,另一端暴露在真空果蔬仓(6)内的空气中,热电偶(9)缠绕在重力热管管束(8)上,第一循环风扇(10)、第二循环风扇(11)对称布置在热电偶(9)两侧且分别紧贴真空果蔬仓(6)的左右两端仓壁。
2.根据权利要求1所述的一种应用热管技术的集合风冷与真空冷却的果蔬预冷保鲜系统,其特征在于:
所述第一阀门(12)、第二阀门(13)、第三阀门(14)、第四阀门(15)、第五阀门(16)、第六阀门(17)、第七阀门(18)均采用电动真空阀门。
3.根据权利要求1所述的一种应用热管技术的集合风冷与真空冷却的果蔬预冷保鲜系统,其特征在于:
所述氮气瓶(1)、透平分子泵(2)、储气瓶(3)、压力表(4)均为推断重力热管管束(8)内氮气充注量的辅助装置。
4.根据权利要求1所述的一种应用热管技术的集合风冷与真空冷却的果蔬预冷保鲜系统,其特征在于:
所述重力热管管束(8)的热管数量由实际果蔬量决定,重力热管管束(8)暴露在真空果蔬仓(6)内的空气中的部分为蒸发段,重力热管管束(8)浸没在液氮储槽(5)中的部分为冷凝段;液氮储槽(5)内装入-196℃的液氮,槽内保持标准大气压力。
5.根据权利要求1所述的应用热管技术的集合风冷与真空冷却的果蔬预冷保鲜系统,其特征在于:
所述热电偶(9)采用T型铜-康铜热电偶。
6.根据权利要求1所述的应用热管技术的集合风冷与真空冷却的果蔬预冷保鲜系统,其特征在于:
所述第一循环风扇(10)、第二循环风扇(11)均为铁制风扇。
7.根据权利要求1所述的应用热管技术的集合风冷与真空冷却的果蔬预冷保鲜系统,其特征在于:
所述自动控制系统(7)包含实现热管集合风冷和真空冷却果蔬保鲜的按钮、可显示真空果蔬仓(6)内温度和果蔬量的显示器、可提示液氮储槽(5)内液氮不足的液位警报器。
8.根据权利要求1所述的应用热管技术的集合风冷与真空冷却的果蔬预冷保鲜系统,其特征在于:
所述主路管路和支路管路均采用不锈钢材质。
9.根据权利要求1所述的应用热管技术的集合风冷与真空冷却的果蔬预冷保鲜系统的方法,其特征在于包括以下过程:
热管结合风冷预冷果蔬过程:果蔬冷却前,液氮储槽(5)内装入-196℃的液氮,槽内保持标准大气压力,放入1吨果蔬到真空果蔬仓(6)中;果蔬冷却时,此时没有达到切换果蔬预冷方式刻度线(19)且没有超过最大果蔬储藏量刻度线(20),实现热管集合风冷和真空冷却果蔬保鲜的按钮关闭,真空果蔬仓(6)内为热管结合风冷预冷果蔬过程,透平分子泵(2)对重力热管管束(8)抽真空,关闭第一阀门(12)、第二阀门(13)和第四阀门(15),打开第二阀门(13)、第五阀门(16)、第六阀门(17)和第七阀门(18),抽真空前读取储气瓶(3)的压力,待到抽真空结束后再读取储气瓶(3)的压力,前后的压力差可以得到氮气瓶(1)对重力热管管束(8)的充注量,关闭第三阀门(14)、第四阀门(15)和第六阀门(17),打开第一阀门(12)、第二阀门(13)、第五阀门(16)和第七阀门(18),根据氮气瓶(1)对重力热管管束(8)的充注量给重力热管管束(8)充注氮气,达到充注量后关闭第一阀门(12),开启第一循环风扇(10)和第二循环风扇(11),第一循环风扇(10)和第二循环风扇(11)对真空果蔬仓(6)内的果蔬对流吹风散热,重力热管管束(8)暴露在真空果蔬仓(6)内的空气中的部分为蒸发段,重力热管管内的氮气接收到果蔬的热量后发生相变,重力热管管束(8)浸没在液氮储槽(5)中的部分形成冷凝段,通过重力热管管束(8)蒸发段内的液氮汽化吸收真空果蔬仓(6)内果蔬的热量,再经过重力热管管束(8)冷凝段内的氮气液化将热量放出到液氮储槽(5)的液氮中,循环往复,最终带走仓内果蔬的热量;等到液氮储槽(5)内的液氮消耗到警报线时,自动控制系统(7)的液位警报器亮灯,及时补充液氮。
10.根据权利要求1所述的应用热管技术的集合风冷与真空冷却的果蔬预冷保鲜系统的方法,其特征在于包括以下过程:
热管结合真空冷却预冷果蔬过程:果蔬预冷前,液氮储槽(5)内装入-196℃的液氮,槽内保持标准大气压力,放入2吨果蔬到真空果蔬仓(6)中;果蔬预冷时,此时达到切换果蔬预冷方式刻度线(19)且没有超过最大果蔬储藏量刻度线(20),实现热管集合风冷和真空预冷果蔬保鲜的按钮开启,真空果蔬仓(6)内为热管结合真空冷却预冷果蔬过程,关闭第一循环风扇(10)和第二循环风扇(11),透平分子泵(2)对重力热管管束(8)和真空果蔬仓(6)抽真空;关闭第一阀门(12)和第二阀门(13),打开第三阀门(14)、第四阀门(15)、第五阀门(16)、第六阀门(17)和第七阀门(18),抽真空前读取储气瓶(3)的压力,待到抽真空结束后再读取储气瓶(3)的压力,前后的压力差可以得到氮气瓶(1)对重力热管管束(8)的充注量,关闭第三阀门(14)、第四阀门(15)和第六阀门(17),打开第一阀门(12)、第二阀门(13)、第五阀门(16)和第七阀门(18),根据氮气瓶(1)对重力热管管束(8)的充注量给重力热管管束(8)充注氮气,达到充注量后关闭第一阀门(12);透平分子泵(2)对真空果蔬仓(6)抽真空,迅速抽出仓内空气和水蒸汽,重力热管管束(8)暴露在真空果蔬仓(6)内的空气中的部分为蒸发段,重力热管管内的氮气接收到果蔬的热量后发生相变,重力热管管束(8)浸没在液氮储槽(5)中的部分形成冷凝段,通过重力热管管束(8)蒸发段内的液氮汽化吸收真空果蔬仓(6)内上层果蔬的热量,再经过重力热管管束(8)冷凝段内的氮气液化将热量放出到液氮储槽(5)的液氮中,循环往复,随着真空果蔬仓(6)内压力的持续降低,真空果蔬仓(6)内存放的所有果蔬会因不断地、快速地蒸发水分而冷却,通过热管结合真空冷却高效地进行散热,最终带走仓内果蔬的热量;等到液氮储槽(5)内的液氮消耗到警报线时,自动控制系统(7)的液位警报器亮灯,及时补充液氮。
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