冷凍冷藏設(shè)備原理及附屬裝置原理是怎么樣的

冷凍冷藏設(shè)備原理及附屬裝置原理是怎么樣的?

冷凍冷藏設(shè)備原理及附屬裝置
冷凍：利用制冷產(chǎn)生的低溫源使產(chǎn)品從常溫冷卻降溫，進(jìn)而凍結(jié)的操作過程。

制冷：利用制冷劑物理狀態(tài)改變使產(chǎn)生的冷效應(yīng)獲得低溫源的操作過程。

冷凍設(shè)備種類：冷源制作（制冷）、物料的凍結(jié)，冷卻。

制冷的方式：活塞式，螺桿式、離心式制冷壓縮機(jī)組、吸收式制冷機(jī)組、蒸汽噴射式制冷機(jī)組以及液態(tài)氮。

凍結(jié)方式：風(fēng)冷式，浸漬式和冷劑通過金屬管、壁和物料接觸傳熱降溫的裝置。

應(yīng)用：

1.食品的凍結(jié)、冷藏和凍結(jié)運(yùn)輸。

2.農(nóng)產(chǎn)品、食品的冷卻、冷藏、氣調(diào)貯藏和冷卻運(yùn)輸。

3.食品加工、如凍結(jié)干燥、凍結(jié)濃縮和物料的冷卻等。

4.食品加工廠的空氣調(diào)節(jié)。

制冷循環(huán)原理

主要裝置：制冷壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器。

制冷循環(huán)原理：制冷劑在低溫低壓液體狀態(tài)時(shí)吸熱達(dá)到沸點(diǎn)后蒸發(fā)成為低溫低壓蒸汽，蒸發(fā)成氣體的制冷劑在壓縮機(jī)作用下成為高溫高壓氣體，此高溫高壓冷凝后成為高壓液體，高壓液體經(jīng)過膨脹閥變成低壓低溫液體，再度吸熱蒸發(fā)構(gòu)成了冷凍機(jī)的制冷循環(huán)。

基本概念和原理

制冷能力：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(shí)間制冷劑從被冷凍物取出的熱量。也稱為制冷劑的制冷量。在相同條件下，同一制冷劑的制冷能力與壓縮機(jī)的大小，轉(zhuǎn)速、效率有關(guān)。

直接制冷：制冷循環(huán)中，如果制冷劑吸熱的蒸發(fā)器直接與被冷物體或被冷物體周圍環(huán)境直接進(jìn)行換熱。一般應(yīng)用于單臺(tái)需工冷的冷凍設(shè)備，如冰淇淋凝凍機(jī)，小型冷庫(kù)和家用冰箱等。

制冷劑：制冷裝置中不斷循環(huán)流動(dòng)以實(shí)現(xiàn)制冷的工作物質(zhì)。蒸汽壓縮制冷裝置通過制冷劑物態(tài)的變化實(shí)現(xiàn)熱量的傳輸。制冷劑是實(shí)現(xiàn)人工制冷不可缺少的物質(zhì)。

間接制冷:用廉價(jià)物質(zhì)作媒介載體實(shí)現(xiàn)制冷裝置與耗冷場(chǎng)所或機(jī)臺(tái)之間的熱交換。

載冷劑：將制冷裝置中載冷劑放入蒸發(fā)器內(nèi)所產(chǎn)生的冷量傳遞給被冷卻物體，吸取的熱量到制冷裝置后再傳遞給制冷劑，自身重新降溫循環(huán)使用。

間接蒸發(fā)制冷原理

間接制冷原理：載冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)從制冷劑吸取冷量后，通過鹽水泵進(jìn)入冷庫(kù)，與被冷卻物體或工作場(chǎng)所的媒介進(jìn)行熱交換吸取熱量，重新回到蒸發(fā)器中，將吸取的熱量再傳遞給制冷劑，自身重行降溫循環(huán)使用。

常用載冷劑

常用載冷劑：空氣，水，鹽水及有機(jī)物水溶液。

選擇標(biāo)準(zhǔn)：冰點(diǎn)低，比熱容大，無金屬腐蝕性，化學(xué)上穩(wěn)定，價(jià)格低及容易獲取等因素，作為食品業(yè)用的載冷劑，往往還須具備無味，無臭，無色和無毒的條件。

空氣作載冷劑雖然有較多優(yōu)點(diǎn)，單由于它的比熱容小，而且作為氣態(tài)使用它的對(duì)流換熱效果差，所以在食品冷藏中或冷凍加工中，是以直接與食品接觸形式使用的。

水比熱大，但冰點(diǎn)高，所以僅能用作制取0℃以上冷量的載冷劑。如果要制取0℃以下的冷量，則采用鹽水或有機(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，食品業(yè)中最廣泛使用的冷凍鹽水是氯化鈉水溶液，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。

活塞式壓縮制冷設(shè)備的主要裝置

作用：用來對(duì)制冷劑壓縮作功，獲得能量，經(jīng)冷凝，膨脹，形成能吸熱的冷源。

機(jī)型的表示方法：汽缸數(shù)、所用制冷劑的種類，汽缸排列型式，汽缸直徑。

組成：汽缸體、汽缸、活塞、連桿、曲軸、曲軸箱、進(jìn)排氣閥門、假蓋等。

工作過程：當(dāng)活塞向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，吸氣門被打開，制冷劑蒸汽經(jīng)吸氣閥進(jìn)入活塞上部的汽缸中，當(dāng)活塞向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，吸氣閥門關(guān)閉，活塞繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，汽缸中的制冷劑受壓縮，當(dāng)氣壓達(dá)一定程度時(shí)，即頂開假蓋的排氣閥門，制冷劑蒸汽排出汽缸，壓入高壓管路中。

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，制造容易，適應(yīng)性強(qiáng)，操作穩(wěn)定、維護(hù)方便。

冷凝器

作用：熱交換器，使制冷劑過熱蒸汽受冷冷卻凝結(jié)為液體。

種類：臥式殼管式，立式殼管式，淋水式，蒸發(fā)式，空氣冷卻式

工作過程：制冷劑過熱蒸汽由殼體上部進(jìn)入冷凝器與管的冷表面接觸后即在其上凝結(jié)為液膜，在重力作用下，凝液順著管壁下滑，與管壁分離。

淋水式蒸發(fā)器組成：貯液器，冷卻排管，配水箱。

工作過程：冷卻水由頂部進(jìn)入配水箱，經(jīng)配水槽流到蛇行管的外表面成膜層流下，部分水蒸發(fā)，其余落入水池中，通過冷卻后在循環(huán)使用。暗器子排管底部進(jìn)入管內(nèi)，沿管上升時(shí)遇冷而冷凝，流入貯液器中。

膨脹閥

作用：降低制冷劑的壓力和控制制冷劑流量。高壓液體制冷劑通過膨脹閥時(shí)，冷凝壓力驟降為蒸發(fā)壓力，與此同時(shí)液體制冷劑沸騰吸熱，其本身溫度降低。

熱力膨脹閥：利用蒸發(fā)器出口處蒸汽的過熱度來調(diào)節(jié)制冷劑的。在制冷機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，供應(yīng)元件灌注劑壓力等于膜片下氣體壓力遇彈簧壓力之和，處于平衡狀態(tài)。入供制冷劑不足，引起蒸發(fā)器出口處回汽，過熱度增大，感溫包溫度身高，使膜片下移，發(fā)口的開啟度增大，直至供液量與蒸發(fā)量相當(dāng)時(shí)，再得到平衡。故熱力膨脹閥能自動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開啟度，供液量隨負(fù)荷大小自動(dòng)增減，可保證蒸發(fā)器的供熱面積得到充分利用。

蒸發(fā)器

作用：制冷劑吸收被冷卻介質(zhì)的熱量。

分類：按冷卻介質(zhì)的性質(zhì)分為三類。

• 冷卻液體載冷劑的蒸發(fā)器：如水冷卻器，鹽水冷卻器等。制冷劑在管外吸熱，液體載冷劑依靠液泵在管內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，按結(jié)構(gòu)分為臥管式、立管式、螺旋管式和蛇管式

• 冷卻空氣的蒸發(fā)器：制冷劑在管內(nèi)蒸發(fā)，空氣在外側(cè)流動(dòng)，空氣的流動(dòng)屬于自然對(duì)流

• 冷卻冷凍物料的接觸式蒸發(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。

特點(diǎn)：傳熱效果較好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積小，因載冷劑循環(huán)系統(tǒng)封密，對(duì)設(shè)備腐蝕性小。

缺點(diǎn)：當(dāng)鹽水泵因故障停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可能發(fā)生凍結(jié)，造成管簇破裂。

冷卻排管

立式冷卻排管

優(yōu)點(diǎn)：制冷劑汽化后容易排出，傳熱效果較好，但排管較高時(shí)，因液柱靜壓作用，下部制冷劑的蒸發(fā)溫度較高。

單列盤管式墻排管：

優(yōu)點(diǎn)：灌冷媒量較小，約為排管容積的50％，但制冷劑汽化后不會(huì)很快排出管外，降低了傳熱效果。

翹片管：

優(yōu)點(diǎn)：散熱面積大。

活塞式壓縮制冷設(shè)備的附屬裝置

油分離器

作用：用于分離壓縮后的液氣中所挾帶的潤(rùn)滑油，以防止?jié)櫥瓦M(jìn)入冷凝器，使傳熱條件惡化。

工作原理：借油滴和制冷劑蒸汽的比重不同，利用增大管道直徑降低流速，并改變制冷劑的流動(dòng)方向；或靠離心力作用，使油滴沉降蒸汽溫度。對(duì)于蒸汽狀態(tài)的潤(rùn)滑油，則采用洗滌或冷卻的方式降低蒸汽溫度，使之凝結(jié)為油滴而分離。用氟利昂制冷的為過濾式油分離器。

集油器作用：匯集從制冷系統(tǒng)的油分離器、冷凝器及其他裝置中分離出來的制冷劑、油混合物，時(shí)油在低壓狀態(tài)下與混雜的制冷劑再進(jìn)行分離，然后分別放出，這樣既保證放油安全，油減少制冷劑的損失。

貯液器作用：貯存和調(diào)節(jié)供給制冷系統(tǒng)內(nèi)各部分的液體制冷劑，滿足設(shè)備的供液安全運(yùn)行。貯液器分高壓、低壓、排液桶和循環(huán)貯液桶。

氣液分離器作用：分離來自蒸發(fā)器的制冷劑，防止制冷劑液體進(jìn)入壓縮機(jī)發(fā)生敲缸；分離節(jié)流后的低壓氨液中所帶的無效蒸汽，以提高蒸發(fā)器的傳熱效果。

空氣分離器作用：分離排出系統(tǒng)中的不凝結(jié)氣體，保證制冷系統(tǒng)正常運(yùn)行。

中間冷卻器作用：裝在雙級(jí)（或多級(jí)）壓縮制冷系統(tǒng)中，用以冷卻低壓級(jí)縮排出的過熱氣體進(jìn)行級(jí)間冷卻，以保證高壓級(jí)壓縮機(jī)的正常工作；分離低壓級(jí)排氣中挾帶的潤(rùn)滑油，以及冷卻制冷劑，使制冷劑獲得較大過冷度的功用。

冷藏庫(kù)

分類：

按使用要求分：

• 高溫冷庫(kù)：主要冷藏果品，蔬菜、鮮蛋等食品，一般庫(kù)溫4～-2 ℃；

• 低溫冷庫(kù)：主要冷凍并凍藏肉類，水產(chǎn)品等，一般庫(kù)溫為-18～-30 ℃；

• 空調(diào)庫(kù)：在常溫條件下貯藏米、面、藥材、酒等，一般庫(kù)溫為10～15 ℃

• 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。凍結(jié)溫度-30～40℃。

• 箱式速凍機(jī)：在絕熱材料包裹的箱體內(nèi)裝有可移動(dòng)帶夾層的數(shù)塊平板。夾層中裝有蒸發(fā)盤管，管間也可灌入鹽水，制冷劑穿流于蒸發(fā)盤管內(nèi)；被速凍的產(chǎn)品放在平板間，并移動(dòng)平板，將物料壓緊，進(jìn)行凍結(jié)。

• 隧道式速凍機(jī)：由隧道體，蒸發(fā)器、風(fēng)機(jī)、料架或不銹鋼傳動(dòng)網(wǎng)。物料先通過第一級(jí)網(wǎng)帶，運(yùn)行較快，料層較薄，使表面凍結(jié)；第二級(jí)網(wǎng)帶，運(yùn)行較慢，料層較厚，使整個(gè)物料全部?jī)鼋Y(jié)，得到單粒速凍產(chǎn)品。

• 浸漬式速凍機(jī)：將凍結(jié)物料直接和溫度很低的液化氣體或液態(tài)制冷劑接觸，制成速凍產(chǎn)品。食品依次通過預(yù)冷區(qū)、凍結(jié)區(qū)和均溫區(qū)。液氮貯于隧道外，以一定壓力引入凍結(jié)區(qū)進(jìn)行噴淋或浸漬凍結(jié)，液氮吸熱后形成的氮?dú)?，溫度仍很低，?10～-5℃，通過風(fēng)機(jī)，將其送入隧道前段進(jìn)行預(yù)凍。在凍結(jié)區(qū)，食品于-200 ℃的液氮接觸而迅速凍結(jié)。

氣調(diào)冷藏設(shè)備

氣調(diào)冷藏：將冷藏與氣調(diào)貯藏相結(jié)合，控制貯藏的溫度和氣體組成，使庫(kù)內(nèi)的氧和二氧化碳的含量，主要用于果蔬貯藏，能獲得良好的保鮮效果。

產(chǎn)品在貯藏中的損失小，據(jù)統(tǒng)計(jì)，冷藏庫(kù)產(chǎn)品的損失率為21.3％，而氣調(diào)冷藏庫(kù)產(chǎn)品的損失率為4.8％。

深圳市富達(dá)冷凍設(shè)備有限公司成立于1997年，處于世界花園城市之一的廣東“深圳”，公司坐落于石巖鎮(zhèn)北環(huán)路上屋巷富達(dá)工業(yè)園。公司集生產(chǎn)，銷售，工程于一體的大型冷凍設(shè)備有限公司。公司專門研發(fā)、整合歐美日技術(shù)，結(jié)合我國(guó)實(shí)情研發(fā)出適合我國(guó)環(huán)境溫度的新一代全封閉壁掛式冷凍冷凝機(jī)組以及低溫冷凍、低溫速凍機(jī)組，超低溫冰箱,低溫冷凍拆屏機(jī)，超低溫捕集泵，超低冷阱機(jī)。產(chǎn)品涉及（高溫機(jī)組20℃至 -5℃，中溫機(jī)組20℃至-18℃ ，低溫機(jī)組-20℃至-35℃，超低溫機(jī)組-35℃至-45℃，超低溫深冷機(jī)組-45℃至-65℃，低溫冷凍冷藏箱-45℃,-65℃,-85℃, -105℃,-125℃,-135℃.低溫冷阱機(jī)-80℃至-100℃，-100℃至-135℃，低溫捕集泵-80℃至-100℃，-100℃至-135℃）。廣泛用于科研單位:實(shí)驗(yàn)室，軍工，醫(yī)藥，化工，電子，煙酒，食品，農(nóng)業(yè)種子，低溫冶煉，生物科技，真空領(lǐng)域等行業(yè)，同時(shí)為各企業(yè)開展個(gè)性化設(shè)計(jì)生產(chǎn)。