第十章食品速凍機械與設(shè)備

第十一章食品速凍機械與設(shè)備第一節(jié)概述第二節(jié)機械制冷原理第三節(jié)制冷系統(tǒng)組成第四節(jié)食品速凍設(shè)備第一節(jié)概述一、制冷技術(shù)制冷技術(shù)是將被冷卻物體中的熱量移向周圍介質(zhì)(水或空氣)，使物體溫度降低，且低于周圍介質(zhì)的溫度，并能堅持一定的溫度。熱量常從高溫物體傳向低溫物體，但制冷過程使熱量從低溫物體傳向高溫物體，這個過程要耗費能量。

第一節(jié)概述二、制冷技術(shù)在食品工業(yè)中的運用直接利用冷凍設(shè)備------速凍和冷卻食品消費，貯藏冷庫。食品加工機械的關(guān)鍵設(shè)備-----如真空冷卻、冷凍濃縮、冷凍枯燥和冷凍粉碎等加工設(shè)備機組。冷鏈的各個環(huán)節(jié)都離不開冷凍設(shè)備-----冷鏈所涉及的貯運和展現(xiàn)設(shè)備均需制冷機械設(shè)備。食品消費環(huán)境需求制冷設(shè)備-----如車間空調(diào)、工藝用冷卻水以及需求較低溫度的冷卻加工操作。第一節(jié)概述三、制冷技術(shù)分類制冷技術(shù)是指利用物體相變或形狀變化產(chǎn)生冷效應(yīng)的過程?，F(xiàn)代食品工業(yè)中所運用的冷源都是人工制冷得到的。根據(jù)制冷劑形狀變化，可以分為液化制冷、升華制冷和蒸發(fā)制冷三類。習(xí)慣上將利用緊縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器等構(gòu)成的蒸發(fā)式制冷稱為機械制冷，而將其它的制冷方式稱為非機械制冷。食品工業(yè)中運用最廣的是機械制冷系統(tǒng)，但非機械制冷方式也有一定的運用。第一節(jié)概述三、制冷技術(shù)分類制冷技術(shù)是指利用物體相變或形狀變化產(chǎn)生冷效應(yīng)的過程。現(xiàn)代食品工業(yè)中所運用的冷源都是人工制冷得到的。根據(jù)制冷劑形狀變化，可以分為液化制冷、升華制冷和蒸發(fā)制冷三類。習(xí)慣上將利用緊縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器等構(gòu)成的蒸發(fā)式制冷稱為機械制冷，而將其它的制冷方式稱為非機械制冷。食品工業(yè)中運用最廣的是機械制冷系統(tǒng)，但非機械制冷方式也有一定的運用。第一節(jié)概述四、非機械制冷技術(shù)1、溶解和融化制冷固體融解和溶解都可以利用來制造冷量。例如，1kg冰融解吸熱334.94kJ。冰鹽混合物稱為起寒劑。食鹽:碎冰=3:1時，最低溫度可降到-21℃左右。假設(shè)需求更低溫度，可運用其它鹽類，如氯化鈣、氯化氨、硝酸鈉等與食鹽混合成復(fù)式混合物。2、固體升華制冷固體吸熱后直接變成氣體叫升華，“干冰〞(固態(tài)CO2)在0.1MPa下的升華溫度為-78.5℃，升華潛熱:573.59kJ/kg。吸收升華潛熱及升華后的低溫CO2(顯熱)均可用來冷凍食品。3、液化氣體制冷液化氣體制冷：利用低沸點液化氣體物質(zhì)直接與食品接觸，汲取食品熱量使其凍結(jié)，而本身氣化成氣體。液氮在大氣壓下，蒸發(fā)溫度為-196℃，氣化潛熱：119.3kJ/kg。氮氣的比熱容為1.0kJ/〔kg·K〕。每千克液氮蒸發(fā)后溫度升到0℃，共可吸收396kJ/kg的熱量，可使約1kg水分凍結(jié)成冰。第二節(jié)機械制冷原理一、緊縮式制冷循環(huán)是一種以制冷劑為工質(zhì)，經(jīng)過緊縮機對制冷劑緊縮做功為補償，利用制冷劑形狀變化產(chǎn)生的吸熱和放熱效應(yīng)到達制冷目的的循環(huán)過程。根本的機械緊縮制冷系統(tǒng)由緊縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器四部分組成。一、緊縮式制冷循環(huán)制冷劑在機械緊縮制冷系統(tǒng)中的循環(huán)過程為：等熵過程：1→2。經(jīng)過蒸發(fā)器后，低壓低溫蒸氣被緊縮機吸入，經(jīng)緊縮提高壓力以及溫度，成為高壓高溫的過熱蒸氣。等壓過程：2→3。過熱蒸氣的溫度高于環(huán)境介質(zhì)〔水或空氣〕的溫度，此時的制冷劑蒸氣能在常溫下冷凝成液體形狀。因此，當(dāng)經(jīng)過冷凝器后，冷卻、冷凝成高壓的液態(tài)制冷劑〔低溫高壓液體〕。等焓過程：3→4。高壓液體經(jīng)過膨脹閥時，因節(jié)流作用而降壓，制冷劑液本身溫度下降〔低溫低壓液體〕。等溫過程：4→1。把這種低壓低溫的制冷劑引入蒸發(fā)器蒸發(fā)吸熱，使周圍空氣及物料溫度下降〔制冷劑變?yōu)榈蜏氐蛪簹怏w〕。第二節(jié)機械制冷原理二、單級緊縮制冷1、制冷循環(huán)的問題制冷循環(huán)是一種實際循環(huán)，實現(xiàn)起來有許多實踐問題。例如，蒸發(fā)器中抽吸出來的制冷劑蒸氣常帶有霧滴，帶有霧滴的制冷劑蒸氣不能使緊縮機正常任務(wù)。又如，緊縮機中的光滑油會隨溫度升高而氣化進入系統(tǒng)中，使得冷凝器和蒸發(fā)器的換熱效率大大降低。再如，由于沒有制冷劑的儲存設(shè)備，整個系統(tǒng)任務(wù)會變得不穩(wěn)定。第二節(jié)機械制冷原理二、單級緊縮制冷2、實踐的單級緊縮制冷循環(huán)有：氨液分別器、分油器、貯氨罐等。貯氨罐緊縮機分油器氨液分別器膨脹閥總調(diào)理站冷凝器均壓管冷排(蒸發(fā)器)冷排(蒸發(fā)器)水1水放空氣放油放油423第二節(jié)機械制冷原理二、單級緊縮制冷3、輔助設(shè)備的作用分油器：冷凝器之前的除油安裝，使得緊縮機光滑油不再進入系統(tǒng)，從而提高了冷凝器和蒸發(fā)器的換熱效率；貯氨罐：冷凝器之后需安裝一臺〔套〕貯液罐起兩方面的作用，一是保證系統(tǒng)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，二是可以方便地為多處用冷場所提供制冷劑。氨液分別器：氨蒸氣中攜帶的霧滴由氨液分別器消除，保證了緊縮機正常任務(wù)；第二節(jié)機械制冷原理三、雙級緊縮制冷1、緊縮比與雙級緊縮制冷循環(huán)假設(shè)以緊縮機和膨脹閥為界，可粗略地分成高壓、高溫暖低壓、低溫兩個區(qū)?！?〕緊縮比高壓端壓強對低壓端壓強的比值稱為緊縮比。緊縮比由高溫端的冷凝溫度和低溫端蒸發(fā)溫度確定。蒸發(fā)溫度越低，緊縮比越高。〔2〕雙級緊縮是指在制冷循環(huán)的蒸發(fā)器與冷凝器之間設(shè)兩個緊縮機，并在兩緊縮機間再設(shè)一個中間冷卻器。普通而言，當(dāng)緊縮比大于8時，采用雙級緊縮較為經(jīng)濟合理。對氨緊縮機來說，當(dāng)蒸發(fā)溫度在-25℃以下時，或冷蒸氣壓強大于1.2MPa時，宜采用雙級緊縮制冷。第二節(jié)機械制冷原理三、雙級緊縮制冷2、雙級緊縮制冷循環(huán)圖冷凝器高壓緊縮機低壓緊縮機水蒸發(fā)器膨脹閥I膨脹閥II中間冷卻器水液面123456789第二節(jié)機械制冷原理三、雙級緊縮制冷2、雙級緊縮制冷循環(huán)圖第二節(jié)機械制冷原理三、雙級緊縮制冷2、雙級緊縮制冷循環(huán)圖蒸發(fā)器中構(gòu)成的低壓、低溫制冷劑蒸氣〔形狀點1〕，被低壓級緊縮機吸入，經(jīng)絕熱緊縮至中間壓力的過熱蒸氣〔形狀點2〕而排出，進入同一壓力的中間冷卻器，被冷卻至干飽和蒸氣〔形狀點3〕。高壓緊縮段吸入如下干飽和蒸氣：①來自低壓緊縮段的已被冷卻的干飽和蒸氣〔即形狀點3〕；②來自高壓段飽和液體制冷劑〔形狀點6〕經(jīng)膨脹閥節(jié)流〔形狀點6→9〕降壓后，在冷卻低壓段排出而尚未被冷凝的過熱蒸氣的過程中所構(gòu)成的干飽和蒸氣〔形狀點3〕。中壓干飽和蒸氣在高壓段緊縮機中被緊縮到冷凝壓力的過熱蒸氣〔形狀點4〕，在冷凝器中等壓冷卻到干飽和蒸氣〔形狀點5)，并進一步等壓冷凝〔過冷〕成飽和液體〔形狀點6〕。然后分成兩路。一路便是上面所講的，經(jīng)膨脹閥節(jié)流降壓后的制冷劑〔形狀點9〕，進入中間冷卻器。一路先在中間冷卻器的盤管內(nèi)進展過冷，過冷后的制冷劑〔形狀點7〕再經(jīng)過膨脹閥節(jié)流降壓，節(jié)流降壓后的制冷劑〔形狀點8〕進入蒸發(fā)器，蒸發(fā)吸熱，產(chǎn)生冷效應(yīng)。第二節(jié)機械制冷原理四、制冷量與制冷系數(shù)1、制冷量制冷量是指在一定的操作條件〔即一定的制冷劑蒸發(fā)溫度、冷凝溫度，過冷溫度〕下，單位時間制冷劑從被冷凍物取出的熱量，以Q表示之，單位為W。冷噸〔RT〕相當(dāng)于24h內(nèi)將1t0℃的水冷凍成同溫度冰所放出的熱量。制冷系統(tǒng)的制冷量Q0與單位制冷量〔qm，J/kg〕和制冷劑循環(huán)量G〔kg〕關(guān)系：Q0=Gqm2、制冷系數(shù)制冷系數(shù)ε是制冷量與輸入功率之比，是衡量制冷機〔或制冷系統(tǒng)〕的重要技術(shù)經(jīng)濟目的。如制冷系數(shù)為3，即是說每耗費1kW的能量可以獲得3kW(2580kcal/h〕的制冷量。第二節(jié)機械制冷原理五、直接制冷與間接制冷1、直接制冷與制冷劑直接制冷〔或稱直接蒸發(fā)制冷〕：制冷循環(huán)中，制冷劑吸熱的蒸發(fā)器直接與被冷物體或被冷物體周圍環(huán)境進展換熱。普通運用于單臺供冷設(shè)備，如冰淇淋凝凍機等。制冷劑或制冷工質(zhì)：制冷安裝中不斷循環(huán)流動以實現(xiàn)制冷的任務(wù)物質(zhì)，制冷劑經(jīng)過形狀變化實現(xiàn)熱量的傳輸，是人工制冷不可短少的物質(zhì)。制冷劑性質(zhì)與制冷安裝特性及操作條件有關(guān)。常見制冷劑有-氨、氟利昂等。氨不斷是工業(yè)制冷中運用最廣的制冷劑之一，它較為平安和對環(huán)境無影響。以氟利昂系列制冷劑也曾經(jīng)是主要的制冷劑。但由于大部分產(chǎn)品被證明對外層空間的臭氧層有破壞作用。主要從熱力學(xué)、物理化學(xué)及經(jīng)濟性和對環(huán)境影響等方面思索的選擇。第二節(jié)機械制冷原理五、直接制冷與間接制冷2、間接制冷與載冷劑食品工業(yè)中，需求進展冷凍加工的場所往往較大或進展冷凍作業(yè)的機器臺數(shù)較多，將制冷劑直接送往各處便不合算，因此專設(shè)制冷間，采用間接制冷過程以迎合這種需求。緊縮機膨脹閥鹽水泵冷庫蒸發(fā)器冷凝器第二節(jié)機械制冷原理五、直接制冷與間接制冷2、間接制冷與載冷劑間接制冷〔或間接蒸發(fā)制冷〕-用廉價物質(zhì)作媒介載體實現(xiàn)制冷安裝與耗冷場所或機臺之間的熱交換。常用的載冷劑有空氣、水和鹽水及有機物水溶液等。載冷劑的要求：冰點低、比熱容大、無金屬腐蝕性、化學(xué)上穩(wěn)定、價錢低及容易獲取等要素；作為食品工業(yè)用的載冷劑，往往還須具備無味、無臭、無色和無毒的條件。用空氣作載冷劑雖然有較多優(yōu)點，但由于它的比熱容小，且對流換熱效果差。水雖然有比熱容大的優(yōu)點，但是它的冰點高，所以僅能用作制取0℃以上冷量的載冷劑。假設(shè)要制取低于0℃的冷量，那么可采用鹽水或有機溶液作為載冷劑。氯化鈉、氯化鈣及氯化鎂的水溶液，通常稱為冷凍鹽水。有機溶液載冷劑中，最有代表性的兩種載冷劑是乙二醇和丙二醇的水溶液。第二節(jié)機械制冷原理第三節(jié)制冷系統(tǒng)組成蒸汽緊縮制冷系統(tǒng)的主要設(shè)備包括緊縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器。一、緊縮機制冷安裝中的中心設(shè)備，稱為制冷主機。1、緊縮機分類按活塞運動方式分為往復(fù)式緊縮機〔活塞在汽缸里作往復(fù)的直線運動、多用于食品加工廠和冷庫制冷〕和回轉(zhuǎn)式緊縮機〔活塞在汽缸內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運動、多用于電冰箱〕；按一臺緊縮機中蒸汽被緊縮的次數(shù)分為單級和雙級。第三節(jié)制冷系統(tǒng)組成一、緊縮機2、活塞式緊縮機主要靠電機帶動連桿，連桿帶動活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運動不斷吸氣、緊縮、排氣，完成緊縮過程。按氣缸數(shù)分類，有單缸、雙缸和多缸緊縮機。按緊縮部分與驅(qū)動電動機組合方式分為全封鎖式、半封鎖式和開啟式緊縮機。按緊縮級數(shù)又可分為單級〔可制取-40℃以上溫度〕、雙級〔可制取-70℃以上溫度〕和三級緊縮機〔可制取-110℃以上溫度〕。第三節(jié)制冷系統(tǒng)組成一、緊縮機2、活塞式緊縮機〔1〕半封鎖活塞式緊縮機半封鎖活塞式緊縮機的電動機與緊縮部件封鎖在一個機殼內(nèi)，機殼部分靠螺栓銜接，可拆啟。半封鎖式制冷緊縮的功率范圍比全封鎖活塞式緊縮機大，多用于冷柜、冷庫、冷水機組中。第三節(jié)制冷系統(tǒng)組成一、緊縮機2、活塞式緊縮機〔2〕開啟活塞式緊縮機緊縮部分與電機部分分開，各自成一獨立體，驅(qū)動電動機與緊縮部分靠聯(lián)軸器或皮帶銜接。這種緊縮機運轉(zhuǎn)時有振動、噪聲較大。開啟活塞式緊縮機制取冷量范圍廣，大多用于大型冷庫和食品廠等。第三節(jié)制冷系統(tǒng)組成一、緊縮機3、螺桿式緊縮機構(gòu)造組成：陰、陽轉(zhuǎn)子，機體，軸承、軸封、平衡活塞及能量調(diào)理安裝等。原理是由陰、陽轉(zhuǎn)子螺桿的嚙合旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生容積變化，進展氣體的緊縮。陰轉(zhuǎn)子的齒溝相當(dāng)于活塞缸，陽轉(zhuǎn)子相當(dāng)于活塞。陽轉(zhuǎn)子帶動陰轉(zhuǎn)子做回轉(zhuǎn)運動，使陰陽轉(zhuǎn)子間的容積不斷變化，完成制冷劑蒸氣的吸入、緊縮、排出。螺桿式緊縮機與活塞式制冷緊縮機相比，具有多方面的優(yōu)勢，如構(gòu)造簡單、體積小、輸氣系數(shù)大、排溫低、排氣脈動小、易損件少、檢修周期長、制冷量可調(diào)范圍大等。在大冷量領(lǐng)域中曾經(jīng)顯示出優(yōu)越性，有取代活塞式制冷緊縮機的趨勢。第三節(jié)制冷系統(tǒng)組成一、緊縮機4、并聯(lián)式緊縮機由假設(shè)干臺一樣或不同型號的緊縮機組成。共享吸排氣集管、冷凝器及貯液器等部件。向整個制冷系統(tǒng)的各蒸發(fā)末端直接提供制冷劑，并由集中控制系統(tǒng)根據(jù)壓力、溫度參數(shù)控制各緊縮機開停。特點：〔1〕具有在堅持系統(tǒng)運轉(zhuǎn)穩(wěn)定前提下的靈敏調(diào)理供冷量的功能。可以根據(jù)季節(jié)、消費冷負荷等決議緊縮機開停的數(shù)量，從而使系統(tǒng)具有繼續(xù)的高效運轉(zhuǎn)形狀。〔2〕可提高自動化程度，利用系統(tǒng)電控箱與電腦控制器相結(jié)合的方式，根本上可以作到無人操作或遠程操作。〔3〕節(jié)能，可節(jié)能18%?！?〕降低設(shè)備本錢和安裝工程量，縮短工期，減小機房面積。并聯(lián)緊縮機組適用于冷藏庫群、超市島柜、展現(xiàn)柜，以及用冷單機分散、消費負荷變化較大的食品加工企業(yè)。第三節(jié)制冷系統(tǒng)組成二、膨脹閥是把來自冷凝器的高壓制冷劑液體節(jié)流降壓和調(diào)理流量，使高壓液態(tài)制冷劑降壓〔流經(jīng)小孔〕、部分液體汽化吸熱后液體溫度進一步降低到所需溫度，構(gòu)成所需的低壓低溫汽夜混合體〔制冷劑〕，按需送入蒸發(fā)器。1、手動膨脹閥根據(jù)蒸發(fā)器熱負荷的變化，手動旋轉(zhuǎn)調(diào)理桿，可調(diào)整膨脹閥的開度，使其緩慢地增大或減小。手動膨脹閥正在被自動膨脹閥所取代，只在氨制冷系統(tǒng)中仍在運用。在氟制冷系統(tǒng)中，手動膨脹閥作為備用閥，常與熱力膨脹閥組合，僅供維修時運用。第三節(jié)制冷系統(tǒng)組成2、熱力膨脹閥能自動調(diào)理制冷劑液體流量，是利用蒸發(fā)器出口處蒸汽的過熱度來調(diào)理，包括感應(yīng)元件〔感溫包〕、膜片、閥體、閥座等。平衡形狀：在制冷機組正常運轉(zhuǎn)條件下，感溫包、毛細管、密封蓋、波紋膜片構(gòu)成的密封系統(tǒng)壓力等于膜片下氣體壓力與彈簧壓力之和，處于平衡形狀。如供制冷劑缺乏，引起蒸發(fā)器出口處回汽，過熱度增大，感溫包溫度升高，使膜片下移，閥口的開啟度增大，直至供液量與蒸發(fā)量相當(dāng)時，再得到平衡。當(dāng)制冷劑供應(yīng)過量，使蒸發(fā)器出口處過熱度減少，引起密封系統(tǒng)內(nèi)的溫度過低，那么薄膜上移，閥門開啟度減少，直至再度平衡。故熱力膨脹閥能自動調(diào)理波紋膜片開啟度，供液量隨負荷大小自動增減，可保證蒸發(fā)器的傳熱面積得到充分利用，使緊縮機正常平安地運轉(zhuǎn)。第三節(jié)制冷系統(tǒng)組成3、壓力膨脹閥能使蒸發(fā)器維持恒定的壓強。原理：當(dāng)蒸發(fā)器壓強升高使得薄膜抑制彈簧壓力而上升，從而將閥封鎖；當(dāng)蒸發(fā)器的壓強下降時，閥翻開。適用于要求維持恒定制冷負荷和恒定蒸發(fā)溫度的場所，如家用冰箱。第三節(jié)制冷系統(tǒng)組成4、浮球膨脹閥浮球浸沒在高壓制冷液中。隨著制冷劑液位上升〔下降〕。浮球也隨之上浮〔下降〕并將節(jié)流孔翻開〔封鎖〕。第三節(jié)制冷系統(tǒng)組成5、電子膨脹閥經(jīng)過步進電機驅(qū)動的閥桿升降，帶動陶瓷閥芯塊的上下滑動而改動閥芯孔與密封圈圓孔相交面積大小，從而對經(jīng)過此閥的制冷劑產(chǎn)生調(diào)理作用。第三節(jié)制冷系統(tǒng)組成三、冷凝器冷凝器是制冷系統(tǒng)中的一種熱交換器，使制冷劑過熱蒸汽冷卻凝結(jié)為液體。1、水冷式冷凝器是一種用水作為冷卻介質(zhì)的熱交換器，冷卻水普通為循環(huán)水，需求配有冷卻水塔或冷卻水池。第三節(jié)制冷系統(tǒng)組成三、冷凝器〔1〕臥式殼管冷凝器高溫高壓制冷劑氣體由管殼頂部進氣管進入殼體內(nèi)的冷卻水管的空隙間，遇冷后的制冷蒸氣便結(jié)成液滴下落到殼體的底部，由殼體底部的出液管流出。冷卻水從端蓋下部進水管流入冷凝器。經(jīng)過端蓋內(nèi)的分水槽，使冷卻水在筒內(nèi)自下而上在冷卻水管內(nèi)按順序反復(fù)流動，最后由端蓋上部的出水管流出。端蓋頂部的放氣旋塞用于供水時排出存積其內(nèi)的空氣。下部的放水閥用于冷凝器在冬季停頓運用時積水的放出，以防冷卻水管凍裂。第三節(jié)制冷系統(tǒng)組成三、冷凝器〔1〕臥式殼管式冷凝器優(yōu)點：傳熱系數(shù)高，冷卻水耗用量較少，反復(fù)流動的水路長，進出水溫差大〔普通為4~6℃〕。缺陷：但制冷劑走漏時不易發(fā)現(xiàn)，清洗冷凝器污垢時需求停頓制冷緊縮機的運轉(zhuǎn)。運用：適用于水溫較低，水質(zhì)較好的條件。常用于中型及大型的氟利昂制冷機組中，便于制冷自動化。第三節(jié)制冷系統(tǒng)組成三、冷凝器〔2〕立式殼管冷凝器制冷劑蒸氣從上部的進氣管進入冷凝器的殼體內(nèi)，在換熱管外表凝結(jié)成液體。冷凝后的液體制冷劑沿著管壁外外表下流，積于冷凝器底部，從出液管流出。冷卻水從頂部水箱經(jīng)分配器后呈膜狀流入水管內(nèi)，熱量交換后的熱水從底部排出。優(yōu)點：冷卻呈膜狀流動，傳熱效率高；因無凍結(jié)危害，故可安裝在室外；運用的冷卻水質(zhì)要求不高，清洗時不用停頓制冷系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)。缺陷：冷卻水用量大，體型較笨重。這種冷凝器傳熱管的高度在4~5m之間，冷卻水溫升為2~4℃。運用：目前大中型氨制冷系統(tǒng)采用這種冷凝器較多。第三節(jié)制冷系統(tǒng)組成三、冷凝器2、風(fēng)冷式冷凝器利用常溫空氣作為冷卻介質(zhì)的冷凝器稱為風(fēng)冷式冷凝器。風(fēng)冷式冷凝器又分為自然對流式和強迫對流式兩種：前者適用于制冷量很小的制冷安裝，后者適用于中小型制冷設(shè)備。強迫風(fēng)冷式冷凝器的構(gòu)造與冷風(fēng)機的構(gòu)造類似，主要由翅片式換熱器與風(fēng)機組合而成。第三節(jié)制冷系統(tǒng)組成三、冷凝器3、蒸發(fā)式冷凝器水和空氣都可作為冷卻介質(zhì)，以排除氨冷凝時釋放的熱量。兩種冷卻介質(zhì)同時運用，水冷卻以噴淋方式進展，而空氣流動有助于水在冷卻管外表汽化，并將汽化后的蒸汽帶走，對關(guān)鍵的冷凝壁外側(cè)，構(gòu)成了一種伴有相變對流換熱機制的強化作用，故名之為蒸發(fā)式冷凝器。目前較理想的一種冷凝器。第三節(jié)制冷系統(tǒng)組成四、蒸發(fā)器是制冷系統(tǒng)中的熱交換部件之一，節(jié)流后的低溫低壓液體制冷劑在蒸發(fā)器管路內(nèi)蒸發(fā)吸熱，到達制冷降溫的目的。1、冷卻液體蒸發(fā)器〔1〕立式冷卻液體蒸發(fā)器優(yōu)點：便于察看、運轉(zhuǎn)和檢修。缺陷：如用鹽水作冷凍水時，與大氣接觸吸收空氣中的水分，鹽水的濃度易降低，而且系統(tǒng)易被迅速腐蝕。立管式蒸發(fā)器屬于敞開式設(shè)備，適用于冷藏庫制冰等。第三節(jié)制冷系統(tǒng)組成四、蒸發(fā)器〔2〕臥式冷卻液體蒸發(fā)器筒體由鋼板焊成，兩端各焊有管板，兩管板之間焊接或脹接許多根程度傳熱管，管板外面兩端各裝有帶分水槽的端蓋。經(jīng)過分水槽的端蓋將程度管束分成幾個管組，使冷凍水經(jīng)端蓋下部進水管進入蒸發(fā)器，并沿著各管組做自下而上的反復(fù)流動，將熱量傳給水管外部液體制冷劑使其氣化。被冷卻后的水從端蓋上部出水管流出，冷卻水在管內(nèi)流動速度為1~2m/s。分制冷劑在管內(nèi)流動和管外流動兩種類型，前者適用于氟制冷系統(tǒng)，而后者適用于氨制冷機。第三節(jié)制冷系統(tǒng)組成四、蒸發(fā)器2、冷空氣蒸發(fā)器〔1〕自然對流冷空氣蒸發(fā)器裝在冷庫的自然對流蒸發(fā)器普通稱為庫房冷卻排管〔蒸發(fā)器的一種〕，安裝在近墻處，稱墻排管；安裝在頂棚處，稱頂棚排管；用架子平放者，稱擱架排管。庫房常用的冷卻排管〔冷排管〕，按管子的銜接方法，可分為立管式及盤管式。冷排管按冷卻外表方式，分為光滑管及翅片管兩大類。第三節(jié)制冷系統(tǒng)組成四、蒸發(fā)器2、冷空氣蒸發(fā)器〔2〕強迫對流冷空氣蒸發(fā)器對于用冷場所〔如冷庫和速凍設(shè)備〕，通常稱為冷風(fēng)機〔但也用載冷劑作間接冷源〕?？諝庠陲L(fēng)機的作用下流過蒸發(fā)器，與盤管內(nèi)的制冷劑進展熱換。它由數(shù)排盤管組成，普通選用銅管或在銅管外套纏翅片。為使制冷劑液體能均勻分配給各管路進口，常在冷凝器與毛細管接口處裝有分液器。氨、氟制冷系統(tǒng)均可采用這種蒸發(fā)器，氟制冷系統(tǒng)用強迫對流式蒸發(fā)器的構(gòu)造緊湊而管路細，氨制冷系統(tǒng)用強迫對流式蒸發(fā)器外形大、管路粗。第三節(jié)制冷系統(tǒng)組成四、蒸發(fā)器3、冷卻物料的接觸式蒸發(fā)器制冷劑在傳熱間壁的一側(cè)蒸發(fā)，間壁的另一側(cè)與被冷卻或被凍結(jié)的物料直接接觸。例如平板凍結(jié)安裝中的板式蒸發(fā)器等。第四節(jié)食品速凍設(shè)備速凍設(shè)備適用于凍結(jié)小包裝或未包裝的塊、片、粒等狀的原料，制成各種畜產(chǎn)、水產(chǎn)、蔬菜、水餃等速凍食品。普通速凍設(shè)備的凍結(jié)溫度為-30--40℃。按冷卻方法分為空氣冷凍法、間接接觸冷凍法和直接接觸冷凍法。凍結(jié)方法裝置形式空氣凍結(jié)法隧道式：推車式、傳送帶式、吊籃式、推盤式、螺旋式。流態(tài)化式：斜槽式、一段帶式、兩段帶式、往復(fù)振動式間接接觸式臥式平板式、立式平板式、回轉(zhuǎn)式、鋼帶式直接接觸式載冷劑接觸凍結(jié)裝置、低溫液體凍結(jié)裝置、液氮凍結(jié)裝置、液態(tài)CO2凍結(jié)裝置第四節(jié)食品速凍設(shè)備一、空氣凍結(jié)法速凍設(shè)備又稱鼓風(fēng)凍結(jié)法。在凍結(jié)過程中，冷空氣以強迫或自然對流的方式與食品換熱。由于空氣的導(dǎo)熱性較差，與食品間的傳熱系數(shù)小，故所需的凍結(jié)時間較長。但是，空氣資源豐富、無任何毒副作用，其熱力性質(zhì)已為人們熟知，所以，用空氣作介質(zhì)進展凍結(jié)仍是最廣泛運用的一種凍結(jié)方法。1、隧道式速凍機主要由蒸發(fā)器、風(fēng)機、保送安裝和絕熱護圍層等構(gòu)成。食品裝于一定方式的保送安裝上經(jīng)過隧道時被凍結(jié)。延續(xù)式凍結(jié)安裝的進出口普通安裝防止冷氣外逸和外面空氣竄入的空氣鎖?！?〕分類根據(jù)保送安裝，可分為推車式、傳送帶式、吊籃式、推盤式凍結(jié)隧道等幾種。根據(jù)操作方式，可分為間歇式和延續(xù)式兩種?！?〕保送方式與操作方式由小車作保送安裝的凍結(jié)安裝多為間歇式，或半延續(xù)式。其它保送方式的凍結(jié)安裝多為延續(xù)式。第四節(jié)食品速凍設(shè)備一、空氣凍結(jié)法速凍設(shè)備1、隧道式速凍機〔3〕任務(wù)過程兩端分別設(shè)有料盤的進出口，料盤在凍結(jié)隧道內(nèi)的垂直和程度挪動。每次在進料端送入一個料盤，而同時在出料端送出一個料盤。第四節(jié)食品速凍設(shè)備一、空氣凍結(jié)法速凍設(shè)備2、螺旋式速凍機〔1〕構(gòu)造由(主體)轉(zhuǎn)筒、蒸發(fā)器、風(fēng)機、傳送帶及附屬設(shè)備等組成。傳送帶纏繞的圈數(shù)和速度決議了設(shè)備的產(chǎn)量和凍結(jié)時間?！?〕凍結(jié)過程被凍結(jié)的食品可直接放在傳送帶上，也可采用凍結(jié)盤，食品隨傳送帶進入凍結(jié)安裝后，由下盤旋而上，冷風(fēng)那么由上向下吹，與食品逆向?qū)α鲹Q熱，食品在傳送過程中逐漸凍結(jié)，凍好的食品從出料口排出。與空氣橫向流動相比，凍結(jié)時間可縮短30％左右，提高了凍結(jié)速度。第四節(jié)食品速凍設(shè)備一、空氣凍結(jié)法速凍設(shè)備2、螺旋式速凍機〔3〕特點構(gòu)造緊湊，占地面積小，僅為普通程度保送帶的25％；運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，產(chǎn)品與傳送帶相對位置堅持不變，適于凍結(jié)易碎食品和不許混合的產(chǎn)品；可以經(jīng)過調(diào)整傳送帶的速度來改動食品的凍結(jié)時間，用以冷卻不同種類的食品；進料、凍結(jié)等在一條消費線上延續(xù)作業(yè)，自動化程度高；凍結(jié)速度快，干耗小，凍結(jié)質(zhì)量好；小批量消費時運轉(zhuǎn)本錢較高?！?〕適用范圍凍結(jié)單體食品，如餃子、燒賣、對蝦及經(jīng)加工整理的果蔬，還可用于凍結(jié)各種熟制品，如魚餅、魚丸等。第四節(jié)食品速凍設(shè)備一、空氣凍結(jié)法速凍設(shè)備3、流態(tài)化速凍機是在一定流速的冷空氣作用下，使食品在流態(tài)化條件下得到快速凍結(jié)的方法。主要用于顆粒狀、片狀和塊狀食品的快速凍結(jié)。按其機械傳送方式可分為帶式、振動式流態(tài)化凍結(jié)安裝。根據(jù)保送帶的數(shù)目可分為單流程和多流程方式；按凍結(jié)區(qū)分可分為一段和兩段式。由多孔板〔或帶〕、風(fēng)機、制冷蒸發(fā)器等組成。任務(wù)過程是將前處置后顆粒狀食品，從多孔板一端送入。鋪放厚度為2～12cm，視產(chǎn)品性狀而異?？諝饨?jīng)過蒸發(fā)器、風(fēng)機，由多孔板底部進入向上吹送，使產(chǎn)品呈沸騰形狀流動，并使低溫冷風(fēng)與顆粒全面地直接接觸，冷凍速率大大加強。特點是成單體凍結(jié)，延續(xù)作業(yè)，為速凍蔬菜的理想設(shè)備。第四節(jié)食品速凍設(shè)備二、間接接觸速凍設(shè)備是指產(chǎn)品與一定外形的〔內(nèi)通制冷劑或載冷劑〕蒸發(fā)器或換熱器外表進展接觸換熱的冷凍設(shè)備。主要依托傳導(dǎo)方式傳熱，因此凍結(jié)效果直接與產(chǎn)品和換熱器外表的接觸形狀有關(guān)。常見的間接接觸式速凍設(shè)備有平板式凍結(jié)器、鋼帶式凍結(jié)器和轉(zhuǎn)鼓式凍結(jié)器等。1、平板凍結(jié)安裝又稱箱式凍結(jié)安裝，是一組與制冷劑管道相連的空心平板作為蒸發(fā)器的凍結(jié)安裝，將凍結(jié)食品放在兩相鄰的平板間，并借助液壓系統(tǒng)使平板與食品嚴(yán)密接觸。由于金屬平板具有良好的導(dǎo)熱性能，故其傳熱系數(shù)高。當(dāng)接觸壓力為7~30kPa時，傳熱系數(shù)可達93~120W/〔m2·K〕。根據(jù)平板取向，這種凍結(jié)安裝分為臥式平板凍