食品冷凍冷藏原理與技術(shù)

1、食品冷凍冷藏原理與技術(shù)原理部分復(fù)習(xí)大綱第一章 蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 第一節(jié) 相關(guān)基本知識(shí)1. 溫度、壓力、能？、功的基本概念；溫度指物體的冷熱程度，取決于物體內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)的速度。工程上所說的“壓力” 是物理學(xué)中的“壓強(qiáng)”，即：物體在單位面積上所受到的垂直作用力，國際單位制單位為：N/m2，也叫帕斯卡，Pa。在熱力學(xué)中，除熱能以外其它形式的能量傳遞都稱為“功”，功是能的一種形式2. 熱傳遞的三種基本方式 熱傳導(dǎo) 熱對(duì)流 熱輻射3. 熱力學(xué)第二定律及其在制冷過程中的體現(xiàn)。熱力學(xué)第二定律的表述方法很多，常見表述有：單熱源的熱機(jī)是不存在的，即利用一個(gè)熱源是無法完成循環(huán)過程的。只利用一個(gè)熱源就可以一直做功

2、的發(fā)動(dòng)機(jī)稱為第二類永動(dòng)機(jī)，也是不能實(shí)現(xiàn)的。 熱量不可能自發(fā)地、不付代價(jià)地、從一個(gè)低溫物體傳到另一個(gè)高溫物體。如果要實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)反向的過程，就必須要有一個(gè)消耗能量的補(bǔ)償過程。4. 掌握壓焓圖中各點(diǎn)、線、區(qū)的概念及含義。在一定的壓力下，液體沸騰時(shí)的狀態(tài)為飽和狀態(tài)，此時(shí)的壓力稱為飽和壓力，溫度為飽和溫度。液體的飽和溫度（即沸點(diǎn)）隨著壓力的上升而上升、下降而下降。在一定的壓力下，如果：液體溫度低于沸點(diǎn)，則為過冷液體；氣體溫度高于沸點(diǎn)，則為過熱蒸氣。飽和液體線。飽和蒸汽線。飽飽和液體、飽和蒸汽、氣液混合過冷液體、過熱蒸汽第二節(jié) 熱力循環(huán)1. 衡量熱力循環(huán)經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)2. 制冷循環(huán)與熱泵循環(huán)的區(qū)別 1.兩

3、者的目的不同。如果循環(huán)是為了移走低溫?zé)嵩粗械臒崃?、以便保持其低溫環(huán)境，則為制冷循環(huán)；如果循環(huán)是為了將低溫?zé)嵩粗械臒崃哭D(zhuǎn)移到高溫?zé)嵩?，則為熱泵循環(huán)。2. 兩者的工作溫區(qū)往往有所不同消耗外界提供的能量，將熱量從低溫?zé)嵩磦鬟f到高溫?zé)嵩吹难h(huán)為逆向循環(huán)。3. 逆卡諾循環(huán)制冷系數(shù)的計(jì)算方法從上式可見：按照逆向卡諾循環(huán)工作的制冷機(jī)，其制冷系數(shù)與制冷劑的性質(zhì)無關(guān)，而只是工作溫度Th和Tc的函數(shù)，即周圍介質(zhì)的溫度Th越高。被冷卻物體的溫度Tc越低，則循環(huán)的制冷系數(shù)越小。這里還應(yīng)說明，Tc變化1度對(duì)的影響比Th變化1度的影響要大。 4. 熱力完善度的概念及計(jì)算方法。將工作于相同溫度范圍的制冷循環(huán)的制冷系數(shù)與逆向

4、卡諾循環(huán)的制冷系數(shù) c 之比，稱為這個(gè)制冷循環(huán)的熱力完善度，用代號(hào)表示第三節(jié) 液體蒸發(fā)制冷的基本原理和系統(tǒng)1. 液體蒸發(fā)制冷構(gòu)成循環(huán)的四個(gè)基本過程節(jié)流：高壓液體經(jīng)過節(jié)流，降低壓力變?yōu)榈蛪骸⒌蜏貧庖夯旌衔?；蒸發(fā)：低壓、低溫氣液混合物在低壓、低溫下蒸發(fā)，成為低壓蒸氣；壓縮：將該低壓蒸氣提高壓力，成為高壓蒸氣；冷凝：將高壓蒸氣冷凝，使之成為高壓液體，返回到從而完成循環(huán)。第四節(jié) 單級(jí)蒸氣壓縮式制冷機(jī)的理論循環(huán)1. 在壓焓圖中繪制單級(jí)壓縮理論制冷循環(huán)的示意圖2. 單級(jí)壓縮制冷循環(huán)四個(gè)過程與相應(yīng)設(shè)備的對(duì)應(yīng)關(guān)系3. 單級(jí)壓縮理論制冷循環(huán)的熱力計(jì)算。4. 過冷的概念、過冷對(duì)制冷系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的影響及過冷循環(huán)制冷系

5、數(shù)的計(jì)算方法除可提高制冷系數(shù)之外，節(jié)流前制冷劑的過冷可以減小液體制冷劑到達(dá)節(jié)流裝置前在液體管路中閃蒸的可能性，有利于節(jié)流閥的穩(wěn)定工作。有過冷的循環(huán)：單位制冷量： 單位壓縮功：5. 回?zé)嵫h(huán)的基本概念、回?zé)釋?duì)制冷系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的影響及有回?zé)岬闹评溲h(huán)制冷系數(shù)的計(jì)算方法式中1、循環(huán)的單位制冷量q0增大了，當(dāng)制冷量Q0給定時(shí)，制冷劑的循環(huán)量G可以減少。 2、吸入蒸氣的溫度提高了，可減少蒸氣在吸氣管中的有害過熱。 3、減少了吸入蒸氣與氣缸壁之間熱交換的溫差，使壓縮機(jī)的輸氣系數(shù)得到提高。同時(shí)還改善了在低溫下工作的壓縮機(jī)的潤滑條件。 4、采用回?zé)岷?，使?jié)流前制冷劑成為過冷狀態(tài)，可以在節(jié)流過程中減少氣化，使節(jié)流

6、機(jī)構(gòu)工作穩(wěn)定，具有由于制冷劑液體過冷所帶來的優(yōu)點(diǎn)。第五節(jié) 兩級(jí)壓縮制冷循環(huán)1. 采用兩級(jí)壓縮制冷循環(huán)的場合氨的絕熱指數(shù)比氟利昂要大，我國規(guī)定氨的單級(jí)壓縮比最大不允許超過8，而氟利昂不允許超過10。因此，不同冷凝溫度下，在允許壓縮比范圍的最大值時(shí)，常用的中溫制冷劑一般只能獲得-20-40的低溫。要獲得更低的溫度，可采用多級(jí)壓縮。2. 氨、氟制冷劑兩級(jí)壓縮制冷循環(huán)的基本形式【氟】：兩級(jí)壓縮、一次節(jié)流、中間不完全冷卻循環(huán)（有一個(gè)回?zé)崞鳎?【氨】：兩級(jí)壓縮、一次節(jié)流、中間完全冷卻循環(huán)（木有回?zé)崞鳎┑诙?壓縮機(jī)1. 壓縮機(jī)的作用和分類作用：抽吸來自蒸發(fā)器的制冷劑蒸對(duì)其進(jìn)行壓縮，提高溫度和壓力后將它排向

7、冷凝器 實(shí)現(xiàn)不斷循環(huán)流動(dòng)。氣壓縮式制冷裝置中的制冷壓縮機(jī)是裝置中的關(guān)鍵核心設(shè)備，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行性能、噪聲、振動(dòng)、使用壽命和能耗有決定性的作用，被稱為制冷系統(tǒng)的“心臟”。分類：容積型壓縮機(jī)（活塞式 回旋式（滾動(dòng)活塞 滑片式 單螺桿式 雙螺桿式 渦旋式） 速度型壓縮機(jī)（離心型）2. 壓縮機(jī)輸氣系數(shù)的基本概念及其影響因素容積效率 = Vs / Vh實(shí)際輸氣量Vs ：每小時(shí)壓縮機(jī)壓縮并輸送給排氣系統(tǒng)的、以吸氣狀態(tài)比容計(jì)算的氣體量。理論輸氣量Vh的：壓縮機(jī)的活塞每小時(shí)行程所掃過的氣缸物理容積。容積效率的影響因素 1、余隙容積的影響容積系數(shù)v 2、吸氣時(shí)的壓力損失壓力系數(shù)p 3、氣體在吸氣過程中與氣缸壁之間

8、的熱交換溫度系數(shù)t 4、吸氣閥等的不緊密泄漏系數(shù)l3. 活塞式和螺桿式壓縮機(jī)的基本工作過程活塞式：當(dāng)曲軸被電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)而旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過連桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并在吸排閥的配合下完成對(duì)制冷劑的吸入壓縮排出螺桿式：靠氣缸中的一對(duì)螺旋齒槽的陰陽轉(zhuǎn)子相互噬合造成由齒型空間組成元容積的變化 進(jìn)而制冷劑氣體壓縮第三章 制冷劑、載冷劑和冷凍機(jī)油第一節(jié) 制冷劑1. 制冷劑的環(huán)保性能指標(biāo)ODP（Ozone Depletion Potential） 大氣臭氧層消耗的潛能值；以R11為基準(zhǔn)值，人為規(guī)定其值為1.0；GWP（Global Warming Potential） 全球變暖潛能；以R11為基準(zhǔn)值，

9、人為規(guī)定其值為1.0；2. 制冷劑的主要熱力學(xué)性能。工作溫度范圍內(nèi)有合適的壓力和壓力比。蒸發(fā)壓力不低于大氣壓力、冷凝壓力不要過高、冷凝壓力與蒸發(fā)壓力之比不宜過大 (2) 單位制冷量和單位容積制冷量大。(3) 單位容積壓縮功wv小。(4) 等熵壓縮終了溫度不能太高，以免潤滑條件惡化或制冷劑自身在高溫下分解。第二節(jié) 載冷劑1、 載冷劑的種類和使用場合；常用的載冷劑有水、無機(jī)鹽水溶液或有機(jī)物液體。水的缺點(diǎn)是只適合于載冷溫度在0以上的使用場合；無機(jī)鹽這類載冷劑適用于中、低溫制冷裝置；丙二醇丙三醇即甘油可直接接觸食品，純有機(jī)液體以用于低溫場合載冷劑的應(yīng)用場合間接冷卻系統(tǒng)水:只適合于載冷溫度在0以上的使用

10、場合無機(jī)鹽水溶液：適用于中、低溫制冷裝置有機(jī)物液體：可以用于低溫場合2、 直接冷卻系統(tǒng)和間接冷卻系統(tǒng)的概念及其特點(diǎn)。直接冷卻系統(tǒng)：直接由制冷劑吸收被冷卻物體的熱量。間接冷卻系統(tǒng)：被冷卻物體的熱量通過載冷劑傳給制冷劑，或者說：用制冷劑來冷卻載冷劑，再由載冷劑去冷卻被冷卻物體。優(yōu)點(diǎn)：（1）減小制冷機(jī)系統(tǒng)的容積及制冷劑的充灌量；（2）熱容量大，被冷卻對(duì)象的溫度易于保持穩(wěn)定，蓄冷能力大；（3）便于機(jī)組的運(yùn)行管理，便于安裝。缺點(diǎn)：（1）增加了動(dòng)力消耗及設(shè)備費(fèi)用；（2）加大了被冷卻物與制冷劑之間的傳熱溫差，需要較低的制冷機(jī)蒸發(fā)溫度，總的傳熱不可逆損失增大第三節(jié) 冷凍機(jī)油1、 冷凍機(jī)油的作用。潤滑作用、冷卻

11、降溫作用、密封作用、防銹和清潔作用、傳遞動(dòng)力作用、消聲作用。2、 冷凍機(jī)油的主要性能指標(biāo)。凝固點(diǎn)低（即不易凝固）、要有適當(dāng)?shù)酿ざ?、要有較好的黏溫性能、閃點(diǎn)要高、要有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、不應(yīng)有腐蝕性、不含水及酸等雜質(zhì)、透明度好、濁點(diǎn)要低、絕緣性好、灰分少、第四章 制冷熱交換器第一節(jié) 冷凝器1、 冷凝器的作用。將壓縮機(jī)排出的高溫、高壓制冷劑過熱蒸氣冷卻及冷凝成液體2、 冷凝器的類型及其應(yīng)用場合立式殼管式冷凝器應(yīng)用：大中型氨制冷系統(tǒng)。臥式殼管式冷凝器應(yīng)用：普遍用于大、中、小型氨、氟系統(tǒng)。套管式冷凝器應(yīng)用: 一般用于制冷量小于40kW的氟制冷系統(tǒng)。改用不銹鋼管之后也可用于氨系統(tǒng)。自然對(duì)流空氣冷卻式冷凝器

12、用于300L以下家用冰箱和小型制冷裝置。強(qiáng)制對(duì)流空氣冷卻式冷凝器使用場合制冷量小于60kW的中小型機(jī)組。蒸發(fā)式冷凝器應(yīng)用：適用于氣候干燥和缺水地區(qū)。3、 影響冷凝器換熱的因素。制冷劑側(cè)，蒸氣的流速和流向、傳熱壁面的粗糙度、空氣或其它不凝性氣體、冷凍機(jī)油、冷凝器的構(gòu)造型式；冷卻介質(zhì)側(cè)，冷卻介質(zhì)的性質(zhì)、冷卻介質(zhì)的流速、冷卻介質(zhì)的潔凈程度第二節(jié) 蒸發(fā)器1、 蒸發(fā)器的作用是利用液態(tài)制冷劑在低壓下沸騰，轉(zhuǎn)變?yōu)檎魵獠⑽毡焕鋮s物體或介質(zhì)的熱量，達(dá)到制冷目的,是制冷系統(tǒng)中制取冷量和輸出冷量的設(shè)備。2、 蒸發(fā)器的類型及其應(yīng)用場合水箱型（沉浸式）：1立管式氨系統(tǒng)2螺旋管式氨系統(tǒng)3蛇管式小型氟系統(tǒng)臥式殼管式：1.

13、 滿液式氨系統(tǒng)、氟系統(tǒng)2. 干式氟系統(tǒng)冷風(fēng)機(jī)：1吊頂式氨系統(tǒng)、氟系統(tǒng)2落地式氨系統(tǒng)、氟系統(tǒng)排管式：1頂排管氨冷庫頂排管2擱架式小型氨。氟凍結(jié)間第五章 節(jié)流裝置與輔助設(shè)備 第一節(jié) 節(jié)流裝置1、 節(jié)流裝置的作用。對(duì)制冷劑的流動(dòng)掉遏制的作用，降低來自冷凝器的高 壓液態(tài)制冷劑的壓力；控制進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑的質(zhì)量流量。2、 節(jié)流裝置的類型與特點(diǎn)。 手動(dòng)膨脹閥（僅用于部分氨系統(tǒng)） 熱力膨脹閥（蒸發(fā)器阻力損失不大的場合最常見的） 熱電膨脹閥 毛細(xì)管 低壓浮球閥（大型制冷系統(tǒng)的低壓循環(huán)桶供液）3、 各種節(jié)流裝置的應(yīng)用場合第二節(jié) 制冷系統(tǒng)的管道和輔助設(shè)備1、 制冷系統(tǒng)中管道的分類。制冷劑管道有排氣管、吸氣管、高

14、壓液管、低壓液管。2、 油分離器等主要輔助設(shè)備的應(yīng)用場合。氨洗滌式油分離器用于氨制冷裝置；離心式油分離器離心式油分離器；過濾式油分離器常用于氟制冷裝置；高壓貯液器貯存由冷凝器來的高壓制冷劑液體；氨液分離器，機(jī)房用氣液分離器：與機(jī)房壓縮機(jī)的總回氣管路相連接，庫房用氣液分離器：一般用在氨重力供液系統(tǒng)中；低壓循環(huán)桶，在液泵供液系統(tǒng)中，貯存循環(huán)使用的低壓液體制冷劑，同時(shí)又可以起氣液分離作用；中間冷卻器應(yīng)用在雙級(jí)或多級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)中；空氣分離器；回?zé)崞鳎贿^濾器和干燥器，氨制冷系統(tǒng)一般僅裝過濾器，而氟制冷系統(tǒng)必須裝干燥過濾器；集油器只在氨制冷系統(tǒng)中使用；氨泵，冷庫氨制冷系統(tǒng)常采用液泵供液方式。 第三節(jié) 制

15、冷系統(tǒng)的供液和融霜方式1、 常見供液方式及其特點(diǎn)。直接膨脹供液，采用熱力膨脹閥的小型氟利昂制冷系統(tǒng)；重力供液，多用于小型氨制冷系統(tǒng)；泵供液，多用于大中型冷庫制冷系統(tǒng)、多層高位制冷系統(tǒng)、人工冰場等。2、 常見融霜方式及其應(yīng)用場合。熱蒸汽融霜(冷藏間排管)、熱蒸汽和水聯(lián)合融霜、電加熱融霜1、引起食品腐敗變質(zhì)的主要原因是什么？微生物和酶的作用、呼吸作用、化學(xué)作用2、食品的冷卻、凍結(jié)的主要區(qū)別是什么？冷卻是指將食品的溫度降低到某一指定的溫度，但不低于食品汁液的凍結(jié)點(diǎn)。凍結(jié)是指將食品的溫度降低到食品汁液的凍結(jié)點(diǎn)以下，使食品中的水分大部分凍結(jié)成冰。冷卻的動(dòng)物性食品只能做短暫的貯藏，凍結(jié)的可以作為長期的貯藏

16、。溫度不同冷卻：零下2度到10度 凍結(jié)：零下18度3、食品冷卻、凍結(jié)的方法是什么？食品的冷卻方法有真空冷卻、差壓式冷卻、通風(fēng)冷卻、冷水冷卻、碎冰冷卻等。凍結(jié)的基本方式鼓風(fēng)式凍結(jié)、接觸式凍結(jié)、液化氣體噴淋凍結(jié)、沉浸式凍結(jié)。4、簡述動(dòng)植物食品冷藏原理。對(duì)動(dòng)物性食品來說，主要是降低溫度，防止微生物的活動(dòng)和生物化學(xué)變化；對(duì)植物性食品來說，主要是保持恰當(dāng)?shù)臏囟龋ㄒ蚱贩N不同而異），控制好蔬菜水果的呼吸作用。5、真空冷卻的原理，并畫出其裝置簡圖。真空冷卻是利用真空降低水的沸點(diǎn)，促進(jìn)食品中水分蒸發(fā)，所需的潛熱來自于食品本身，使食品溫度降低而冷卻。6、常用的電解凍方法有哪些？遠(yuǎn)紅外解凍、高頻解凍、微波解凍、低頻

17、解凍、高壓靜電解凍。7、冷庫隔熱層受潮的原因是什么？空氣中的水蒸氣滲透到隔熱層遇冷凝結(jié)8、為什么要將防潮層做在隔熱層的高溫側(cè)？冷庫內(nèi)外溫差大，在防護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)存在水蒸汽分壓力差，庫外高溫水蒸氣向庫內(nèi)滲透，同時(shí)會(huì)向隔熱保溫層侵入，使其隔熱性能降低。將防潮層做在隔熱層的高溫側(cè)，有效阻止水蒸氣從高溫側(cè)滲向低溫側(cè)。9、冷庫的配套設(shè)施有哪些？冷庫門、門簾、貨物裝卸設(shè)施等10、門簾的作用是什么？阻擋隔斷門內(nèi)外熱交換，減少冷庫開門時(shí)的熱量損失11、站臺(tái)高度調(diào)節(jié)板的作用是什么？將封閉式站臺(tái)和冷藏車連成一個(gè)整體，方便叉車的機(jī)械化門對(duì)門作業(yè)12、冷庫內(nèi)危害最嚴(yán)重的微生物是什么？一般采用什么方法來清除？霉 機(jī)械除霉

18、化學(xué)除霉 物理除霉13、什么是冷藏庫？按結(jié)構(gòu)形式分，冷庫可分為哪幾類？用人工制冷的方法對(duì)易腐食品進(jìn)行加工和貯藏，以保持食品食用價(jià)值的建筑物。土建冷庫、裝配式冷庫。14、什么是地坪凍脹？目前防止地坪凍脹主要措施有哪些？由于冷庫長期處于低溫工作狀態(tài)，地下的熱量會(huì)不斷通過地坪傳入庫內(nèi)，引起地坪下的溫度下降，一旦溫度低于0，就會(huì)形成冰層，產(chǎn)生地坪凍脹現(xiàn)象，嚴(yán)重的地坪凍脹會(huì)使建筑物受到破壞。地坪架空、地坪下埋沒通風(fēng)管道、地坪中埋設(shè)加熱盤管、利用鋼筋混凝土墊層中的鋼筋作加熱元件、冷庫下設(shè)地下室。15、什么是冷橋？減少冷橋的措施有哪些？當(dāng)冷庫建筑結(jié)構(gòu)中熱導(dǎo)率較大的構(gòu)件（如柱、梁、板、管道等）穿過或嵌入冷庫圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱層時(shí)，便形成了冷、熱交換的通道，稱為冷橋。1、隔熱防潮層設(shè)置在地坪、外墻及屋頂上，把能形成冷橋的結(jié)構(gòu)包圍在里面，稱為外置式隔熱防潮系統(tǒng)；2、隔熱防潮層設(shè)置在地板、內(nèi)墻、天花板上，稱為內(nèi)置式隔熱防潮系統(tǒng)。16、冷庫熱負(fù)荷主要包括哪些？圍護(hù)結(jié)構(gòu)、貨物、通風(fēng)換氣熱流量、電動(dòng)機(jī)運(yùn)