食用菌工厂化培育的低温空调系统设计

说明：

产品描述

1 概述

食用菌的冷库栽培时间一般需65d左右，在不同生育阶段对温度要求不同：菌丝生长阶段为15~19 0C ，出菇催蕾阶段为13~15 0C，再生阶段为9~12 0C，抑制阶段为3~50C，长菇阶段为6~9 0C。整个生育过程如果仅仅保持恒温（6~9 0C），即使其他条件控制得很理想，也不能长出高产优质的金针菇。温度、相对湿度、通风、光照这四大环境条件是金针菇产量和质量的决定性因素。本文以蓝田生物技术有限公司金针菇环境工程为例介绍低温制冷空调系统的应用。金针菇栽培车间及办公室共1层，其中A区为金针菇培养室、搔菌室、接种室、成品仓库、办公室及休息室等，B区为金针菇生育室。A区高为5.5m，B区层高为5.4m，整个金针菇栽培车间均采用密闭库房。

2 工厂化的栽培环境

结合食用菌对生长条件的要求，发现合适温度、适宜相对温度、良好的通风条件、较弱的光照、适中的酸碱度是代金针菇生长的恒温库所必须具备的环境条件。具体要求见表1

接种间 搔菌室、培养室 生育室1 生育室2 生育室3

生长阶段 制种 发菌 催蕾 控蕾 了实体培养

温度范围/ 0C 20~24 20~24 10~15 3~5 8~10

相对湿度范围/% 60~70 60~70 80~90 70~80 85~90

换气 每昼夜7~8次，每次15MIN 每天通风2次，每次15MIN 需补充大量空气 需补充大量空气





3 空调系统设计

3.1系统设计

这种低温空调既不同于20~27 0C的常规空调,也不同于通常果蔬储藏用的高温冷藏库,在处理上有其特殊性。其特殊性表现在:1)送风温差不宜过大,一般采用4~6 0C，空气冷却器处理焓差为4~6kJ/kg，即所谓“小焓差，大风量”。2）设备选择方面一般采用轧片式和绕片式换热器，片距较大，可避免霜堵。

A区为培养室，以培养室1为例进行说明。层高为5.5m，总面积为378 m 2。图1为培养室平面图。采用6台FP2-100D2盘管式吊顶式空调机组，每台制冷量为24KW，风量为20 000m3，机组余压为了100pa，两管制。新风由FP-30D3可变风量吊式新风机组供给，风量为3 000 m3/H，发菌室无窗，为了满足通风换气的要求，两面侧墙安装轴流式排风扇，每台排风扇下开设一400mmX400mm装有多对开多叶调节阀的排风口，新风量的多少可由调节阀来控制。排风机采用多翼式低噪声离心见机DTD2.5AL，风量为2 000~2 800m 3/h。



B区生育室，以生育室2为例进行说明，层高为5.4m，总面积为52m 2。金针菇的催蕾、抑蕾、子实体培育几个环节都集中在生育室内完成。如前所述，生育室的空调设备应能提供3~15 0C、相对湿度为80%~90%的一个相对宽广范围的温度环境。并且，金针菇对气流相对敏感，故不能使用高温冷库常用的冷风机，经技术分析确定采用风机盘管系统，如图2所示。该系统中的见机盘管采用1台FP3-100D2盘管式吊顶型号空调机组，每台制冷量为26KW，风量为11 000 m 3/h，机组余压为200pa，两管制。新风由FP-30D3可变风量吊式新风机组供给，风量为3 000m 3/h。生育室无窗，为了满足通风换气的要求，两面段墙上需安装轴流式排风扇，每台排风扇下开设一个400mmX400mm装有多对开多叶调节阀的排风口，新风量的多少可由调节阀来控制。排风机采用多翼式低噪声离心见机DTD2.5AL，风量为2 000~2 800m 3/h。

3.2气流组织设计

室内气流组织设计可以采用双出风工况。以其中培养室3为例FLUENT软件模拟室内气流组织情况。主要模拟室内气流的速度和流向。图3为为双出风工况下室内气流速度分布的平面图。图4为双出风工况下气流的速度分布在ⅹ≡4.5m处的立面图。

3.3光照、加湿及通风处理

金针菇培养室和生育室内人员很少，具为短暂停留，所以湿负荷很小，热湿比线很陡。在催蕾阶段，室温较高，机组除湿量较大，容易出现湿度偏低的现象。此时，应开启离心喷雾加湿器进行等焓加湿。

在子实体培育阶段，菌体对光照和CO2浓度很敏感。光照易使菌柄着色，影响质量，所以室内照明应采用较弱的红光。CO2浓度过高会抵制菌柄伸长，而过低则又会使菌伞过度展开，这二者均使成品菇质量下降。通常，出菇房的CO2浓度比正常空气中的略高。因此，培育室平常不换气，仅在CO2浓度过高时短暂开启排气扇。

3.4冷源设计

根据本工程实际，可选择独立的乙二醇机组提供低温空调系统所需的冷量。冷库低温空调系统载冷剂选择乙二醇水溶液，其质量分数为20%~25%。为避免空调末端表冷器结霜，载冷剂的供、回液温度最低为—50C/00C，常用的供、回液温度为—30C/20C，当房间内温度比较高时，还可采用00C/50C的供、回液温度。作为载冷剂，除了冰点较低以外，乙二醇的载热性能比水差。乙二醇具有较高的黏度、较小的热容量和较低的导热系数，为了达到和水同样的传热效率，必须有更大的乙二醇流量，所增加的流量与乙二醇的高黏度导致更高的介质压降。同时需增加换热面积，要求末端设备的选型较大。因此应尽可能选择较高的乙二醇供液温度，以降低乙二醇的浓度。本设计根据实际情况3台PFS-450.3单螺杆乙二醇溶液机组。总制冷量为5200KW。

4 结论

4．1 低温空调系统在设备选型方面有其特殊性，需特别注意，以保证系统的正常工作。

4．2 低温空调系统气流组织设计时要注意送风气流速度分布的均匀性以及菇房内的加湿和光照问题

4．3 低温空调系统冷源不能采用直接蒸发系统，也不能采用水为载冷剂，需用乙二醇溶液为载冷剂。