制冷工艺设计 李建华 第六章新.pptVIP

引 言 制冷装置＝制冷设备+消耗冷量的设备 消耗冷量的设备＝蒸发器设计 （冷却方式+面积） 如何将冷量高效传给食品？ 蒸发器与库房的匹配特性； 解决冷却设备的配置和气流组织问题。 一、库房设计要素 投资、节能、运行质量。 食品的物性（热导率、比热、含水量、形状、散热面积、密度）。 传热介质的性质、流动速度等因素。 食品与介质之间的温度差。 库温及适应范围： 灵活调节库内温度、湿度的能力； 风速、温度和湿度的均匀； 最大温差不大于0.5℃，湿度差＜4％ 为了改善库内通风，合理码垛； 控制冷库内温度和湿度的波动； 可以调整空气成分。 二、库房分类 第一节 冷却间 在冷加工过程中，需经冷却的有肉类、水果、蔬菜、蛋类等。 食品冷却的方法 冷风冷却 冷水冷却 碎冰冷却 真空冷却 一、肉类冷却间 1. 冷却的目的 肉类冷却的目的是迅速排除肉体内部的热量，降低肉体深层的温度，延长肉的保藏时间，并且能够减缓肉体内部水分的蒸发。 2. 冷却条件 设计库温为0～–2℃左右。 肉温降至4℃。 空气流速不超过2m／s。 一般采用0.5m／s以上。 空气循环次数50～60次/h。 冷却时间10～20h。 3. 冷却方法 水冷冷却 空气冷却 两段法快速冷却 第一阶段：温度为–10～–15℃，空气流速为1.5～3m／s，约冷却1～4h。 第二阶段：库温为～1℃左右，空气流速为0.5～1.5m／s，经过10～15h，直到热中心温度达到4℃为止。 4. 肉类冷却间的气流组织 喷射送风肉类冷却间 采用冷风机，无风道短风管，大口径圆形喷口集中送风，利用空气射流，强制空气循环； 射程不宜大于20m。常设计成长12～18m、宽6m、高4.5～5m。 喷风口设计 喷口直径为200～300mm，渐缩角不大于30°。 喷口长径比： 冷间长小于12m时，长径比L ：D=3 ：2。 长12 ～ 15m时，L ：D=4 ：3。 长15 ～ 20m时，L ：D=1 ：1。 喷口处气流速度采用20 ～ 25m/s。 喷嘴射程为风口直径的60 ～ 100倍，射程以不超过20m为宜，喷口阻力系数0.93 ～ 0.97。 纵向吹风冷却间布置平、剖面图 1—冷风机 2—喷风口 3—水盘 4—排水管 5—吊轨 二、果蔬冷却间 1.冷却的目的 果蔬迅速降温 移走田间热 降低呼吸作用 减缓失水率 抑制微生物生长 2.冷却条件 冷却间的温度：视果蔬的品种而定，一般在0 ～ -2℃范围内。 空气的相对湿度：保持在85 ～ 90％ 空气流速：一般为0.5 ～ 1.5m／s 冷却时间：10 ～ 20h 3. 冷却方法 （1）碎冰冷却 果蔬能忍受冰水直接接 触者；青葱、部份花菜类、根菜类、茎菜类。 （2）冰水冷却 浸、冰水喷洒、冲淋； 果菜类、根菜类和水果等真空冷却无效的产 品。 (4)真空冷却 水分蒸发带走潜热，产品温度迅速下降，使蔬菜在短时间内得到冷却； 适用于冷却表面积比较大的叶菜类、以及部分茎、花菜类； 真空冷却分为三个阶段 第一阶段压力由101.33kPa降至2.4kPa，需要5min。 第二阶段压力由2.4kPa降至1.3kPa，需要10min。 第三阶段压力由1.3kPa降至0.66kPa，需要10min。 (5)冷藏间冷却 这种冷却以冷藏为目的，冷却速度慢，但操作简单，冷却与冷藏同时进行。 适合鲜蛋、苹果、梨等产品。 不易腐烂和成分变化快的水果、蔬菜。 三、鲜蛋冷却间 在冷库的穿堂、过道进行冷却 每隔1～2h(小时)降温1℃。 待蛋温降到1～2℃时入冷库。 在冷却库 冷却库温度为0～2℃，相对湿度为75％～85％，冷却20～40h(小时)。 蛋温降至2～3℃时转入冷藏库。 第二节 冻结间 冻结间具有的功能： 使食品迅速降温至冰点以下，将食品所含水分部分或全部转换成冰。 功能要求，冻结间内的设置温度要足够低。 合适的风速，加快冻结速度。 冻结间内的温度场、速度场应均匀。 一、搁架排管冻结间 冷却设备兼货架。 盘装分割肉、猪副产品、家禽及水产品。 二、吹风式搁架排管冻结间 增设通风机 风量可按每冷冻1吨食品配风10000m3/h。   (2)顺流吹风式搁架排管冻结间 风速一般为3m/s。 传热系数为23.3w/(m2.k)。 (3)直角吹风式搁架排管冻结间 风速一般为1.5～2m/s。 传热系数较顺流吹风式大。 2.吹风式搁架排管的优、缺点 冻结可靠，制作容易，用电较省，装载量大，形状和尺寸不受限制。 液柱较大，不能连续生产，劳动强度大、工作条件差。 2.横向吹风冻结间 （