第十章食品速凍機(jī)械與設(shè)備

第十一章食品速凍機(jī)械與設(shè)備第一節(jié)概述第二節(jié)機(jī)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(jiān)持一定的溫度。熱量常從高溫物體傳向低溫物體，但制冷過(guò)程使熱量從低溫物體傳向高溫物體，這個(gè)過(guò)程要耗費(fèi)能量。

第一節(jié)概述二、制冷技術(shù)在食品工業(yè)中的運(yùn)用直接利用冷凍設(shè)備------速凍和冷卻食品消費(fèi)，貯藏冷庫(kù)。食品加工機(jī)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(jī)組。冷鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)都離不開(kāi)冷凍設(shè)備-----冷鏈所涉及的貯運(yùn)和展現(xiàn)設(shè)備均需制冷機(jī)械設(shè)備。食品消費(fèi)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(guò)程?，F(xiàn)代食品工業(yè)中所運(yùn)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(jī)、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(jī)械制冷，而將其它的制冷方式稱為非機(jī)械制冷。食品工業(yè)中運(yùn)用最廣的是機(jī)械制冷系統(tǒng)，但非機(jī)械制冷方式也有一定的運(yùn)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(guò)程?，F(xiàn)代食品工業(yè)中所運(yùn)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(jī)、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(jī)械制冷，而將其它的制冷方式稱為非機(jī)械制冷。食品工業(yè)中運(yùn)用最廣的是機(jī)械制冷系統(tǒng)，但非機(jī)械制冷方式也有一定的運(yùn)用。第一節(jié)概述四、非機(jī)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(lái)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(shí)，最低溫度可降到-21℃左右。假設(shè)需求更低溫度，可運(yùn)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(lái)冷凍食品。3、液化氣體制冷液化氣體制冷：利用低沸點(diǎn)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?dú)獾谋葻崛轂?.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(jī)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(guò)緊縮機(jī)對(duì)制冷劑緊縮做功為補(bǔ)償，利用制冷劑形狀變化產(chǎn)生的吸熱和放熱效應(yīng)到達(dá)制冷目的的循環(huán)過(guò)程。根本的機(jī)械緊縮制冷系統(tǒng)由緊縮機(jī)、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(jī)械緊縮制冷系統(tǒng)中的循環(huán)過(guò)程為：等熵過(guò)程：1→2。經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器后，低壓低溫蒸氣被緊縮機(jī)吸入，經(jīng)緊縮提高壓力以及溫度，成為高壓高溫的過(guò)熱蒸氣。等壓過(guò)程：2→3。過(guò)熱蒸氣的溫度高于環(huán)境介質(zhì)〔水或空氣〕的溫度，此時(shí)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(guò)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(guò)程：3→4。高壓液體經(jīng)過(guò)膨脹閥時(shí)，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(guò)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(jī)械制冷原理二、單級(jí)緊縮制冷1、制冷循環(huán)的問(wèn)題制冷循環(huán)是一種實(shí)際循環(huán)，實(shí)現(xiàn)起來(lái)有許多實(shí)踐問(wèn)題。例如，蒸發(fā)器中抽吸出來(lái)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(jī)正常任務(wù)。又如，緊縮機(jī)中的光滑油會(huì)隨溫度升高而氣化進(jìn)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(méi)有制冷劑的儲(chǔ)存設(shè)備，整個(gè)系統(tǒng)任務(wù)會(huì)變得不穩(wěn)定。第二節(jié)機(jī)械制冷原理二、單級(jí)緊縮制冷2、實(shí)踐的單級(jí)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(jī)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(jī)械制冷原理二、單級(jí)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(jī)光滑油不再進(jìn)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(tái)〔套〕貯液罐起兩方面的作用，一是保證系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，二是可以方便地為多處用冷場(chǎng)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(jī)正常任務(wù)；第二節(jié)機(jī)械制冷原理三、雙級(jí)緊縮制冷1、緊縮比與雙級(jí)緊縮制冷循環(huán)假設(shè)以緊縮機(jī)和膨脹閥為界，可粗略地分成高壓、高溫暖低壓、低溫兩個(gè)區(qū)?！?〕緊縮比高壓端壓強(qiáng)對(duì)低壓端壓強(qiáng)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?！?〕雙級(jí)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(gè)緊縮機(jī)，并在兩緊縮機(jī)間再設(shè)一個(gè)中間冷卻器。普通而言，當(dāng)緊縮比大于8時(shí)，采用雙級(jí)緊縮較為經(jīng)濟(jì)合理。對(duì)氨緊縮機(jī)來(lái)說(shuō)，當(dāng)蒸發(fā)溫度在-25℃以下時(shí)，或冷蒸氣壓強(qiáng)大于1.2MPa時(shí)，宜采用雙級(jí)緊縮制冷。第二節(jié)機(jī)械制冷原理三、雙級(jí)緊縮制冷2、雙級(jí)緊縮制冷循環(huán)圖冷凝器高壓緊縮機(jī)低壓緊縮機(jī)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(jī)械制冷原理三、雙級(jí)緊縮制冷2、雙級(jí)緊縮制冷循環(huán)圖第二節(jié)機(jī)械制冷原理三、雙級(jí)緊縮制冷2、雙級(jí)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(diǎn)1〕，被低壓級(jí)緊縮機(jī)吸入，經(jīng)絕熱緊縮至中間壓力的過(guò)熱蒸氣〔形狀點(diǎn)2〕而排出，進(jìn)入同一壓力的中間冷卻器，被冷卻至干飽和蒸氣〔形狀點(diǎn)3〕。高壓緊縮段吸入如下干飽和蒸氣：①來(lái)自低壓緊縮段的已被冷卻的干飽和蒸氣〔即形狀點(diǎn)3〕；②來(lái)自高壓段飽和液體制冷劑〔形狀點(diǎn)6〕經(jīng)膨脹閥節(jié)流〔形狀點(diǎn)6→9〕降壓后，在冷卻低壓段排出而尚未被冷凝的過(guò)熱蒸氣的過(guò)程中所構(gòu)成的干飽和蒸氣〔形狀點(diǎn)3〕。中壓干飽和蒸氣在高壓段緊縮機(jī)中被緊縮到冷凝壓力的過(guò)熱蒸氣〔形狀點(diǎn)4〕，在冷凝器中等壓冷卻到干飽和蒸氣〔形狀點(diǎn)5)，并進(jìn)一步等壓冷凝〔過(guò)冷〕成飽和液體〔形狀點(diǎn)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(diǎn)9〕，進(jìn)入中間冷卻器。一路先在中間冷卻器的盤管內(nèi)進(jìn)展過(guò)冷，過(guò)冷后的制冷劑〔形狀點(diǎn)7〕再經(jīng)過(guò)膨脹閥節(jié)流降壓，節(jié)流降壓后的制冷劑〔形狀點(diǎn)8〕進(jìn)入蒸發(fā)器，蒸發(fā)吸熱，產(chǎn)生冷效應(yīng)。第二節(jié)機(jī)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(guò)冷溫度〕下，單位時(shí)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(jī)〔或制冷系統(tǒng)〕的重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)目的。如制冷系數(shù)為3，即是說(shuō)每耗費(fèi)1kW的能量可以獲得3kW(2580kcal/h〕的制冷量。第二節(jié)機(jī)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(jìn)展換熱。普通運(yùn)用于單臺(tái)供冷設(shè)備，如冰淇淋凝凍機(jī)等。制冷劑或制冷工質(zhì)：制冷安裝中不斷循環(huán)流動(dòng)以實(shí)現(xiàn)制冷的任務(wù)物質(zhì)，制冷劑經(jīng)過(guò)形狀變化實(shí)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(jiàn)制冷劑有-氨、氟利昂等。氨不斷是工業(yè)制冷中運(yùn)用最廣的制冷劑之一，它較為平安和對(duì)環(huán)境無(wú)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(duì)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(jì)性和對(duì)環(huán)境影響等方面思索的選擇。第二節(jié)機(jī)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(jìn)展冷凍加工的場(chǎng)所往往較大或進(jìn)展冷凍作業(yè)的機(jī)器臺(tái)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(guò)程以迎合這種需求。緊縮機(jī)膨脹閥鹽水泵冷庫(kù)蒸發(fā)器冷凝器第二節(jié)機(jī)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(jià)物質(zhì)作媒介載體實(shí)現(xiàn)制冷安裝與耗冷場(chǎng)所或機(jī)臺(tái)之間的熱交換。常用的載冷劑有空氣、水和鹽水及有機(jī)物水溶液等。載冷劑的要求：冰點(diǎn)低、比熱容大、無(wú)金屬腐蝕性、化學(xué)上穩(wěn)定、價(jià)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(wú)味、無(wú)臭、無(wú)色和無(wú)毒的條件。用空氣作載冷劑雖然有較多優(yōu)點(diǎn)，但由于它的比熱容小，且對(duì)流換熱效果差。水雖然有比熱容大的優(yōu)點(diǎn)，但是它的冰點(diǎn)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器。一、緊縮機(jī)制冷安裝中的中心設(shè)備，稱為制冷主機(jī)。1、緊縮機(jī)分類按活塞運(yùn)動(dòng)方式分為往復(fù)式緊縮機(jī)〔活塞在汽缸里作往復(fù)的直線運(yùn)動(dòng)、多用于食品加工廠和冷庫(kù)制冷〕和回轉(zhuǎn)式緊縮機(jī)〔活塞在汽缸內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、多用于電冰箱〕；按一臺(tái)緊縮機(jī)中蒸汽被緊縮的次數(shù)分為單級(jí)和雙級(jí)。第三節(jié)制冷系統(tǒng)組成一、緊縮機(jī)2、活塞式緊縮機(jī)主要靠電機(jī)帶動(dòng)連桿，連桿帶動(dòng)活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)不斷吸氣、緊縮、排氣，完成緊縮過(guò)程。按氣缸數(shù)分類，有單缸、雙缸和多缸緊縮機(jī)。按緊縮部分與驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)組合方式分為全封鎖式、半封鎖式和開(kāi)啟式緊縮機(jī)。按緊縮級(jí)數(shù)又可分為單級(jí)〔可制取-40℃以上溫度〕、雙級(jí)〔可制取-70℃以上溫度〕和三級(jí)緊縮機(jī)〔可制取-110℃以上溫度〕。第三節(jié)制冷系統(tǒng)組成一、緊縮機(jī)2、活塞式緊縮機(jī)〔1〕半封鎖活塞式緊縮機(jī)半封鎖活塞式緊縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)與緊縮部件封鎖在一個(gè)機(jī)殼內(nèi)，機(jī)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(jī)大，多用于冷柜、冷庫(kù)、冷水機(jī)組中。第三節(jié)制冷系統(tǒng)組成一、緊縮機(jī)2、活塞式緊縮機(jī)〔2〕開(kāi)啟活塞式緊縮機(jī)緊縮部分與電機(jī)部分分開(kāi)，各自成一獨(dú)立體，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)與緊縮部分靠聯(lián)軸器或皮帶銜接。這種緊縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有振動(dòng)、噪聲較大。開(kāi)啟活塞式緊縮機(jī)制取冷量范圍廣，大多用于大型冷庫(kù)和食品廠等。第三節(jié)制冷系統(tǒng)組成一、緊縮機(jī)3、螺桿式緊縮機(jī)構(gòu)造組成：陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子，機(jī)體，軸承、軸封、平衡活塞及能量調(diào)理安裝等。原理是由陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子螺桿的嚙合旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生容積變化，進(jìn)展氣體的緊縮。陰轉(zhuǎn)子的齒溝相當(dāng)于活塞缸，陽(yáng)轉(zhuǎn)子相當(dāng)于活塞。陽(yáng)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)陰轉(zhuǎn)子做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使陰陽(yáng)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(jī)與活塞式制冷緊縮機(jī)相比，具有多方面的優(yōu)勢(shì)，如構(gòu)造簡(jiǎn)單、體積小、輸氣系數(shù)大、排溫低、排氣脈動(dòng)小、易損件少、檢修周期長(zhǎng)、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(jī)的趨勢(shì)。第三節(jié)制冷系統(tǒng)組成一、緊縮機(jī)4、并聯(lián)式緊縮機(jī)由假設(shè)干臺(tái)一樣或不同型號(hào)的緊縮機(jī)組成。共享吸排氣集管、冷凝器及貯液器等部件。向整個(gè)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(jī)開(kāi)停。特點(diǎn)：〔1〕具有在堅(jiān)持系統(tǒng)運(yùn)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(fèi)冷負(fù)荷等決議緊縮機(jī)開(kāi)停的數(shù)量，從而使系統(tǒng)具有繼續(xù)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)形狀?！?〕可提高自動(dòng)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(wú)人操作或遠(yuǎn)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(jī)房面積。并聯(lián)緊縮機(jī)組適用于冷藏庫(kù)群、超市島柜、展現(xiàn)柜，以及用冷單機(jī)分散、消費(fèi)負(fù)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(lái)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(jìn)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(dòng)膨脹閥根據(jù)蒸發(fā)器熱負(fù)荷的變化，手動(dòng)旋轉(zhuǎn)調(diào)理?xiàng)U，可調(diào)整膨脹閥的開(kāi)度，使其緩慢地增大或減小。手動(dòng)膨脹閥正在被自動(dòng)膨脹閥所取代，只在氨制冷系統(tǒng)中仍在運(yùn)用。在氟制冷系統(tǒng)中，手動(dòng)膨脹閥作為備用閥，常與熱力膨脹閥組合，僅供維修時(shí)運(yùn)用。第三節(jié)制冷系統(tǒng)組成2、熱力膨脹閥能自動(dòng)調(diào)理制冷劑液體流量，是利用蒸發(fā)器出口處蒸汽的過(guò)熱度來(lái)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(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，感溫包、毛細(xì)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(guò)熱度增大，感溫包溫度升高，使膜片下移，閥口的開(kāi)啟度增大，直至供液量與蒸發(fā)量相當(dāng)時(shí)，再得到平衡。當(dāng)制冷劑供應(yīng)過(guò)量，使蒸發(fā)器出口處過(guò)熱度減少，引起密封系統(tǒng)內(nèi)的溫度過(guò)低，那么薄膜上移，閥門開(kāi)啟度減少，直至再度平衡。故熱力膨脹閥能自動(dòng)調(diào)理波紋膜片開(kāi)啟度，供液量隨負(fù)荷大小自動(dòng)增減，可保證蒸發(fā)器的傳熱面積得到充分利用，使緊縮機(jī)正常平安地運(yùn)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(qiáng)。原理：當(dāng)蒸發(fā)器壓強(qiáng)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(qiáng)下降時(shí)，閥翻開(kāi)。適用于要求維持恒定制冷負(fù)荷和恒定蒸發(fā)溫度的場(chǎng)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(méi)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(kāi)〔封鎖〕。第三節(jié)制冷系統(tǒng)組成5、電子膨脹閥經(jīng)過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的閥桿升降，帶動(dòng)陶瓷閥芯塊的上下滑動(dòng)而改動(dòng)閥芯孔與密封圈圓孔相交面積大小，從而對(duì)經(jīng)過(guò)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(guò)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(jìn)氣管進(jìn)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(jìn)水管流入冷凝器。經(jīng)過(guò)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(dòng)，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(shí)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(yùn)用時(shí)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(diǎn)：傳熱系數(shù)高，冷卻水耗用量較少，反復(fù)流動(dòng)的水路長(zhǎng)，進(jìn)出水溫差大〔普通為4~6℃〕。缺陷：但制冷劑走漏時(shí)不易發(fā)現(xiàn)，清洗冷凝器污垢時(shí)需求停頓制冷緊縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。運(yùn)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(jī)組中，便于制冷自動(dòng)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(jìn)氣管進(jìn)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(diǎn)：冷卻呈膜狀流動(dòng)，傳熱效率高；因無(wú)凍結(jié)危害，故可安裝在室外；運(yùn)用的冷卻水質(zhì)要求不高，清洗時(shí)不用停頓制冷系統(tǒng)的運(yùn)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(yùn)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(duì)流式和強(qiáng)迫對(duì)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(qiáng)迫風(fēng)冷式冷凝器的構(gòu)造與冷風(fēng)機(jī)的構(gòu)造類似，主要由翅片式換熱器與風(fēng)機(jī)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(shí)釋放的熱量。兩種冷卻介質(zhì)同時(shí)運(yùn)用，水冷卻以噴淋方式進(jìn)展，而空氣流動(dòng)有助于水在冷卻管外表汽化，并將汽化后的蒸汽帶走，對(duì)關(guān)鍵的冷凝壁外側(cè)，構(gòu)成了一種伴有相變對(duì)流換熱機(jī)制的強(qiáng)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(dá)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(diǎn)：便于察看、運(yùn)轉(zhuǎn)和檢修。缺陷：如用鹽水作冷凍水時(shí)，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(kāi)式設(shè)備，適用于冷藏庫(kù)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(guò)分水槽的端蓋將程度管束分成幾個(gè)管組，使冷凍水經(jīng)端蓋下部進(jìn)水管進(jìn)入蒸發(fā)器，并沿著各管組做自下而上的反復(fù)流動(dòng)，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(dòng)速度為1~2m/s。分制冷劑在管內(nèi)流動(dòng)和管外流動(dòng)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(jī)。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(duì)流冷空氣蒸發(fā)器裝在冷庫(kù)的自然對(duì)流蒸發(fā)器普通稱為庫(kù)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(kù)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(qiáng)迫對(duì)流冷空氣蒸發(fā)器對(duì)于用冷場(chǎng)所〔如冷庫(kù)和速凍設(shè)備〕，通常稱為冷風(fēng)機(jī)〔但也用載冷劑作間接冷源〕。空氣在風(fēng)機(jī)的作用下流過(guò)蒸發(fā)器，與盤管內(nèi)的制冷劑進(jìn)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(jìn)口，常在冷凝器與毛細(xì)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(qiáng)迫對(duì)流式蒸發(fā)器的構(gòu)造緊湊而管路細(xì)，氨制冷系統(tǒng)用強(qiáng)迫對(duì)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(dòng)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(guò)程中，冷空氣以強(qiáng)迫或自然對(duì)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(shí)間較長(zhǎng)。但是，空氣資源豐富、無(wú)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(jìn)展凍結(jié)仍是最廣泛運(yùn)用的一種凍結(jié)方法。1、隧道式速凍機(jī)主要由蒸發(fā)器、風(fēng)機(jī)、保送安裝和絕熱護(hù)圍層等構(gòu)成。食品裝于一定方式的保送安裝上經(jīng)過(guò)隧道時(shí)被凍結(jié)。延續(xù)式凍結(jié)安裝的進(jìn)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(jī)〔3〕任務(wù)過(guò)程兩端分別設(shè)有料盤的進(jìn)出口，料盤在凍結(jié)隧道內(nèi)的垂直和程度挪動(dòng)。每次在進(jìn)料端送入一個(gè)料盤，而同時(shí)在出料端送出一個(gè)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(jī)〔1〕構(gòu)造由(主體)轉(zhuǎn)筒、蒸發(fā)器、風(fēng)機(jī)、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(shí)間。〔2〕凍結(jié)過(guò)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(jìn)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(guò)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(dòng)相比，凍結(jié)時(shí)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(jī)〔3〕特點(diǎn)構(gòu)造緊湊，占地面積小，僅為普通程度保送帶的25％；運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，產(chǎn)品與傳送帶相對(duì)位置堅(jiān)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(guò)調(diào)整傳送帶的速度來(lái)改動(dòng)食品的凍結(jié)時(shí)間，用以冷卻不同種類的食品；進(jìn)料、凍結(jié)等在一條消費(fèi)線上延續(xù)作業(yè)，自動(dòng)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(fèi)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)本錢較高。〔4〕適用范圍凍結(jié)單體食品，如餃子、燒賣、對(duì)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(yú)餅、魚(yú)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(jī)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(jī)械傳送方式可分為帶式、振動(dòng)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(jī)、制冷蒸發(fā)器等組成。任務(wù)過(guò)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(guò)蒸發(fā)器、風(fēng)機(jī)，由多孔板底部進(jìn)入向上吹送，使產(chǎn)品呈沸騰形狀流動(dòng)，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(qiáng)。特點(diǎn)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(jìn)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(jiàn)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(shí)，傳熱系數(shù)可達(dá)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