1、第十二章 食品速凍機(jī)械與設(shè)備,第一節(jié) 食品冷凍技術(shù)及原理 第二節(jié) 冷凍機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成 第三節(jié) 制冷系統(tǒng)的主要設(shè)備 第四節(jié) 食品凍結(jié)裝置,第一節(jié) 食品冷凍技術(shù)及原理,冷凍在食品工業(yè)中的應(yīng)用是相當(dāng)廣泛的，它的作用是作為食品加工的手段和防止食品腐敗。冷凍貯藏食品，能延長(zhǎng)食品保存期限，減少食品損耗，以及加工冷凍食品等。 在低溫下，無論是酶或微生物引起的變質(zhì)，都只是一種延緩或減弱的作用，并不能完全抑制它們的作用，故不能認(rèn)為冷凍食品是無菌的。,一、制冷技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用,1食品的凍結(jié)、凍藏和凍結(jié)運(yùn)輸 主要是畜產(chǎn)品、水產(chǎn)品的凍結(jié)和凍藏，還有速凍蔬菜、速凍 面食品、冰、雪糕等產(chǎn)品的凍結(jié)和凍藏。 2農(nóng)產(chǎn)品、食品

2、的冷卻、冷藏和冷卻運(yùn)輸 主要是果品、蔬菜、蛋及油脂、冷飲等產(chǎn)品的冷卻和冷藏。 3食品加工的特殊手段 冷凍濃縮、冷凍干燥和食品物料的冷卻等。 4食品生產(chǎn)車間的空氣調(diào)節(jié),二、食品冷凍技術(shù),制冷技術(shù)是利用某種裝置，以消耗機(jī)械功或其他能量來維持某一物料的溫度低于周圍自然環(huán)境的溫度。 這種技術(shù)是建立在熱力學(xué)的基礎(chǔ)上的，是現(xiàn)代食品工程的重要基礎(chǔ)技術(shù)之一。,通常把冷凍分為兩種：一般冷凍和深度冷凍。 一般冷凍：冷凍溫度范圍在-100以內(nèi)， 深度冷凍：冷凍溫度范圍低于-100。 食品工業(yè)多采用一般冷凍溫度范圍多在-18以上。多采用壓縮式單級(jí)冷凍機(jī)制冷系統(tǒng)。 冰箱的冷藏室：3-5，凍藏室-18。 深度冷凍多用于化

3、工、醫(yī)藥。,第二節(jié) 冷凍機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成,食品冷凍機(jī)械包括制冷機(jī)、冷卻凍結(jié)機(jī)、冷卻儲(chǔ)藏機(jī)、冷卻運(yùn)輸機(jī)和解凍機(jī)等。 冷凍設(shè)備包括冷源制作（制冷）、物料的凍結(jié)、冷卻三個(gè)組成部分。 制冷機(jī)有活塞式、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，活塞壓縮式制冷機(jī)組是國(guó)內(nèi)主要的冷源制作裝置。 物料進(jìn)行凍結(jié)的方式有風(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。,一般制冷方法,1、空氣壓縮制冷 2、蒸汽壓縮式制冷 3、吸收式制冷 4、蒸汽噴射式制冷,1、空氣壓縮制冷,其特點(diǎn)是制冷系數(shù)較小，故經(jīng)濟(jì)性較差；由于在制冷過程中物質(zhì)不發(fā)生集態(tài)變化，無潛熱可利用。故單位制冷量也較??； 為了獲得

4、足夠的制冷量，則需用比較龐大的設(shè)備，必造成動(dòng)力消耗大，成本高； 同時(shí)當(dāng)冷卻溫度降到0時(shí)，由于冰霜生成，致使操作難，故在現(xiàn)代工業(yè)中基本上被淘汰。,2、蒸汽壓縮式制冷,這種方法是用常溫及普通低溫下可以汽化的物質(zhì)作為工質(zhì)（氨、氟利昂及某些碳?xì)浠衔铮?，工質(zhì)在循環(huán)過程不斷發(fā)生集態(tài)變化（即液態(tài)氣態(tài)，氣態(tài)液態(tài)），這是食品工業(yè)中使用廣泛的制冷方法。,制冷循環(huán)為： 在蒸發(fā)器中產(chǎn)生的低壓制冷劑蒸發(fā)（狀態(tài)1），在壓縮機(jī)中被壓縮到冷凝壓力，消耗了機(jī)械功W，此時(shí)為絕熱壓縮過程，同時(shí)溫度不斷升高；然后壓縮后的蒸汽在過飽和狀態(tài)下（點(diǎn)2）進(jìn)入冷凝器中，因受到冷卻介質(zhì)（水或空氣）的冷卻而凝結(jié)成飽和液體（點(diǎn)3），并放出熱量，其

5、冷凝結(jié)成飽和液體，并放出熱量，其冷凝過程為一等溫等壓過程；,由冷凝器出來的制冷劑液體，經(jīng)膨脹閥進(jìn)行絕熱膨脹到蒸發(fā)壓力，溫度降到與之相應(yīng)的飽和溫度。此時(shí)已成為兩相狀態(tài)的汽液混合物；然后進(jìn)入蒸發(fā)器，進(jìn)行等溫等壓的蒸發(fā)過程，以制冷量。并回復(fù)到起始狀態(tài)，完成一個(gè)循環(huán)。,氨氣吸收式制冷機(jī)工作原理 在線觀看 - 酷6視頻,由此可見，蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的蒸發(fā)過程和冷卻過程是在等溫度情況下進(jìn)行的，不可逆性小，故循環(huán)的制冷系數(shù)大。 它是利用液體的蒸發(fā)過程來制冷，故單位制冷量大； 同時(shí)，在蒸發(fā)器和冷凝器中都是有集態(tài)改變的傳熱過程，傳熱系數(shù)較大，因而設(shè)備不是很龐大。,吸收式制冷方法與壓縮式不同，它是利用熱能以代替機(jī)

6、械能而工作的。吸收式制冷系統(tǒng)使用了兩種工質(zhì)，一種是產(chǎn)生冷效應(yīng)的制冷劑；另一種是吸收制冷劑而生成溶液的吸收劑。 對(duì)制冷劑的要求與壓縮式的相同，而對(duì)吸收劑則必須是吸收能力強(qiáng)，同是在相同壓力下，其沸點(diǎn)要遠(yuǎn)高于制冷劑的沸點(diǎn)。因而，當(dāng)溶液受熱時(shí)，蒸發(fā)出來的蒸汽中，含制冷劑多，而含吸收劑很少。,3、吸收式制冷,4、蒸汽噴射式制冷,蒸發(fā)噴射式制冷機(jī)與吸收式制冷機(jī)一樣，以消耗熱能來完成制冷機(jī)的補(bǔ)償過程。 它是利用高壓水蒸汽通過噴射器造成低壓，并使水在此低壓蒸發(fā)吸熱的原理進(jìn)行制冷的。 制冷劑是水。,工作原理： 鍋爐的高壓蒸汽進(jìn)入噴射器中，工作蒸汽在噴嘴中膨脹，獲得很大的汽流速度（800-10000m/s）。由于

7、這時(shí)壓力能變?yōu)閯?dòng)能，產(chǎn)生真空，使蒸發(fā)器中的水蒸發(fā)成蒸汽。當(dāng)蒸發(fā)器中的水蒸發(fā)時(shí)，就從周圍的水中及取熱量，使其成為低溫水，供降溫使用。,制冷系數(shù),制冷系數(shù)定評(píng)價(jià)某具體制冷循環(huán)經(jīng)濟(jì)性的一項(xiàng)指標(biāo)。它是衡量制冷機(jī)工作的重要指標(biāo)。 它表示制冷循環(huán)中的制冷量Q0與該循環(huán)消耗的外功W之比，即： 換言之，制冷循環(huán)的制冷系數(shù)是表示消耗單位外功所能獲得的制冷量。,壓縮制冷循環(huán),以下介紹在工業(yè)上應(yīng)用最為廣泛的蒸汽壓縮式制冷循環(huán)。 一、單級(jí)壓縮制冷實(shí)際循環(huán) 二、雙級(jí)壓縮制冷循環(huán),一、單級(jí)壓縮制冷實(shí)際循環(huán)系統(tǒng),氨的低壓蒸汽，在壓縮機(jī)內(nèi)壓縮成高壓的過熱蒸汽。經(jīng)油分離器，進(jìn)入冷凝器冷卻，冷凝成液氨，把熱量傳遞給水。高壓液氨進(jìn)

8、貯氨器，經(jīng)調(diào)節(jié)站，通過調(diào)節(jié)閥節(jié)流降壓-氨液分離器液體蒸發(fā)器；氣體進(jìn)壓縮機(jī)（作用）,單級(jí)壓縮制冷循環(huán)的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，在中溫下（-20-40）蒸發(fā)溫度，要求壓縮機(jī)壓縮比大。 但壓縮比大會(huì)出現(xiàn)一些問題：冷卻系數(shù)下降；壓縮機(jī)的排氣溫度很高，使?jié)櫥妥兿?，?rùn)滑條件變壞；液態(tài)制冷劑節(jié)流時(shí)的損失增加，單位制冷量大為下降。 故單級(jí)壓縮制冷循環(huán)所能達(dá)到的蒸發(fā)溫度有限，一般來說，單級(jí)氨制冷壓縮機(jī)的最大壓縮比不超過8，氟利昂制冷機(jī)不超過10。,二、雙級(jí)壓縮制冷循環(huán),為什么采用雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)？ 通常的單級(jí)壓縮式制冷循環(huán)，蒸發(fā)溫度只能達(dá)到-25左右，當(dāng)生產(chǎn)上需要更低的蒸發(fā)溫度時(shí)，單級(jí)制冷循環(huán)便不適應(yīng)了（欲獲

9、得更低的制冷溫度，則蒸發(fā)壓力就變得更低）。,如果依靠單級(jí)壓縮機(jī)壓縮，則壓縮比過大，制冷量小，功耗不經(jīng)濟(jì)。 另外，壓縮比過大，壓縮終了時(shí)蒸汽的溫度很高，須采用高著火點(diǎn)的潤(rùn)滑油壓縮機(jī)，且溫度高使?jié)櫥偷恼扯认陆?，被高溫氨氣帶走的?rùn)滑油也較多（即潤(rùn)滑油混入氨氣中的多），同時(shí)溫度上升，使?jié)櫥秃桶睍?huì)分解；氣缸易變形；這些對(duì)安全運(yùn)行都是不利的，此時(shí)，若采用雙級(jí)壓縮制冷，能改善這些不利困難。,雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)，是指來自蒸發(fā)器的氨蒸汽要經(jīng)過兩次壓縮后，才進(jìn)入冷凝器，在兩次壓縮中間過程設(shè)置中間冷卻器，用中壓氨液的蒸發(fā)吸熱來冷卻第一次壓縮的過熱蒸汽。,雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)較單級(jí)壓縮制冷循環(huán)的優(yōu)點(diǎn)： 1.排氣溫度低，

10、氣缸吸氣系數(shù)高，且壓縮機(jī)潤(rùn)滑工作良好。 2.制冷效率高（功耗減少，或省功） 但所需設(shè)備投資較單級(jí)大，操作較復(fù)雜，所以一般壓縮比 8時(shí)，采用雙級(jí)壓縮較為經(jīng)濟(jì)合理。對(duì)于氨壓縮機(jī)來說，當(dāng)蒸發(fā)溫度在-25以下或冷凝壓力大于1.2MPa時(shí)，宜采用雙級(jí)壓縮制冷。,疊式制冷循環(huán)（自學(xué)）,制冷劑及載冷劑,制冷劑在制冷系統(tǒng)中循環(huán)，通過其本身的狀態(tài)變化，來傳遞熱量的工質(zhì)稱為制冷劑（冷凍劑）。 如氨、氟利昂等。 載冷劑在間接蒸發(fā)式制冷系統(tǒng)中起傳遞冷效應(yīng)的介質(zhì)稱為載冷劑（冷媒）。 載冷劑在蒸發(fā)器中被制冷劑冷卻，然后再去冷卻物料或冷藏庫(kù)。如鹽水（氯化鈉）、氯化鈣鹽水、水等。,一、對(duì)制冷劑的要求,制冷劑在循環(huán)中，是在蒸發(fā)

11、器中對(duì)外輸出冷量（即在低溫下吸收熱量），在冷凝器中放出熱量，起著熱量傳遞的煤介作用。各種制冷劑的一個(gè)共同特征是它們的臨界溫度較高，在常溫及普通低溫下能夠液化。 由于制冷機(jī)的大小，構(gòu)造和材料以在一定情況下的操作壓力與制冷劑的性質(zhì)有密切關(guān)系，所以在進(jìn)行壓縮制冷時(shí)，必須慎重選用適合于操作條件的制冷劑。特別是在食品加工中。,對(duì)制冷劑有以下幾方面的要求： 1.熱力學(xué)上的要求： 在常壓下，制冷劑的沸點(diǎn)要低，即易蒸發(fā)。 制冷劑的臨界溫度要高，至少要高于一般冷卻水的溫度，即就可以在冷凝器內(nèi)液化。 制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)的壓力最好能與大氣壓力相近或稍高于大氣壓。 制冷劑的汽化潛熱應(yīng)盡可能地大，蒸汽容積小，循環(huán)量減少，

12、即單位制冷能力大。 導(dǎo)熱系數(shù)和散熱系數(shù)大，以提高熱交換器的傳熱效率。,2.物理化學(xué)上的要求： 制冷劑對(duì)金屬不應(yīng)有腐蝕作用。 比重和粘度要小，使制冷劑循環(huán)流動(dòng)阻力小。 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不燃燒，高溫高壓下不分解，不與潤(rùn)滑油發(fā)生反應(yīng)。不爆炸。 3.生理學(xué)上的要求： 對(duì)人無毒、無害 4.經(jīng)濟(jì)上的要求上： 易于購(gòu)得，價(jià)格低廉。,二、常用的制冷劑,工業(yè)上已采用的制冷劑很多，目前常用有以下幾種，氨，氟利昂-12，氟利昂-22，氯甲烷，二氧化碳。 1.氨（R717） 具有良好的熱力學(xué)性質(zhì)，在工業(yè)上被廣泛采用。氨在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的蒸發(fā)溫度-33.35，液體密度681.8kg/m。氨的氣化潛熱大(-15 , 131

13、2.4 kJ/kg)，所以氨的單位容積產(chǎn)冷量比較大，是一種易于購(gòu)得，價(jià)格低廉得制冷劑。,氨幾乎不溶于油中，但吸水性強(qiáng)，可以避免在系統(tǒng)中形成冰塞。工業(yè)氨含水0.2。 氨不腐蝕鋼鐵，但若含水，則對(duì)銅及銅合金具有氧化作用，（故氨壓縮機(jī)不能使用銅及銅合金），對(duì)青銅和磷銅腐蝕性小。 氨具有一種強(qiáng)烈的特殊臭味，對(duì)人體器官有害?？諝庵泻?（v/v）的氨時(shí)，可能發(fā)生中毒事故。 氨可燃，如果空氣中含有1625（v/v）氨時(shí)，遇火爆炸。 由于氨易得，在我國(guó)仍有使用。,2.氟利昂-12（CF2Cl2） 是一種對(duì)人體生理危害性最小的制冷劑。 無色、無臭、不燃燒、無爆炸性。 在535下，尚不分解。但與水或氧氣混合時(shí)，

14、再加熱可分解成有害的毒氣光氣。 在沒有水分時(shí)，對(duì)銅、鋼、鍍鋅鐵、鉛、錫等金屬無腐蝕性。 極易溶于油中，使油的粘度降低，為保證潤(rùn)滑可靠，必須用粘度較多的潤(rùn)滑油。 氟利昂-12與水不化合，如有水存在會(huì)引起膨脹閥冰塞。因此含水量小于0.0025。 滲透能力強(qiáng)，能透過極細(xì)的縫隙，因無臭味，滲透不易發(fā)現(xiàn)。,缺點(diǎn): （1）氟利昂-12單位容積產(chǎn)冷量較小，因此，氟利昂-12壓縮機(jī)的尺寸較相同產(chǎn)量壓縮機(jī)為大。 （2）氟利昂-12比重大，循環(huán)阻力大，因此須降低制冷機(jī)制冷劑的流動(dòng)速度，通過加大其流通斷面（如加大管徑等）來達(dá)到。,載冷劑,一般制冷機(jī)中蒸發(fā)器所發(fā)生的冷效應(yīng)有兩種用法。直接膨脹式和間接膨脹式。 直接膨脹

15、式是將蒸發(fā)器直接用冷卻裝置以冷卻物體，即將低壓、低溫的液體制冷劑通入冷庫(kù)內(nèi)或者其他冷加工設(shè)備上的冷卻器一側(cè)，使制冷劑直接蒸發(fā)而產(chǎn)生冷效應(yīng)。這種使用冷效應(yīng)的方法稱為直接膨脹式。,但在多數(shù)情況下，不是直接用制冷劑，而是間接用一種鹽類的水溶液作為載冷劑。 即制冷機(jī)的蒸發(fā)器為沉浸式換熱器，容器內(nèi)有NaCl、CaCl2及MgCl2等鹽的水溶液或者糖的水溶液，液體制冷劑在蒸發(fā)器蒸發(fā)，吸收鹽水溶液的熱量，并使之冷卻，然后再用泵將被冷卻的水溶液送入冷庫(kù)或者其他冷加工設(shè)備中，吸收被冷凍物料的熱量，然后再回到蒸發(fā)器中，熱量又被制冷劑吸收，如此循環(huán)而已。這種方法稱為間接膨脹式。,載冷劑必須具備的條件： 冰點(diǎn)低、熱容

16、量大、對(duì)設(shè)備的腐蝕性小，價(jià)格低廉。 空氣或者水是最容易獲得的冷媒，空氣的 缺點(diǎn)是熱容量太小。水的熱容量大，但水的凝 固點(diǎn)（冰點(diǎn)）高，只能在0以上使用。 在0以下的冷凍系統(tǒng)，都采用鹽水為載冷劑，工業(yè)上常用的載冷劑一般為NaCl、 CaCl2、MgCl2等調(diào)制鹽水。,鹽作為載冷劑，其缺點(diǎn)是對(duì)金屬有強(qiáng)烈的腐蝕作用，造成鹽水系統(tǒng)的制備需要經(jīng)常更換。在鹽水中加防腐劑或者減少鹽水與空氣的接觸，可以減弱鹽水的腐蝕作用。 鹽水在工作過程中，會(huì)因吸收空氣中的水分而降低濃度。因此，須定期地進(jìn)行加鹽。 舉例：乳品廠冷卻牛乳的冷排（缸），一般用鹽水，以防NH3滲漏使牛乳引入NH3異味。,制冷系統(tǒng)也稱制冷機(jī)，是由許多設(shè)

17、備組成的，它包括了壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器等主要而必要的設(shè)備，還包括油分離器、貯液桶、排液桶、氣液分離器、空氣分離器、中間冷卻器、涼水設(shè)備等附屬設(shè)備，這些附屬設(shè)備都是為了提高制冷效率，保證制冷機(jī)安全和穩(wěn)定設(shè)置的。 一、活塞制冷機(jī)的主要設(shè)備 (一)壓縮機(jī) (二)冷凝器 (三)膨脹閥 (四)蒸發(fā)器,第三節(jié) 制冷系統(tǒng)的主要設(shè)備,一、活塞制冷機(jī)的主要設(shè)備,（一）制冷壓縮機(jī) 壓縮機(jī)是制冷機(jī)的主要（設(shè)備）機(jī)器，它的主要功用是吸取蒸發(fā)器中的低壓低溫制冷劑蒸汽，將其壓縮成高壓高溫的過熱蒸氣。這樣便可推動(dòng)制冷劑在制冷系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，并能在冷凝器內(nèi)把蒸發(fā)器中吸收的熱量傳遞給環(huán)境介質(zhì)以達(dá)到制冷的目的。,活塞式

18、壓縮機(jī)按活塞的運(yùn)動(dòng)方式分為兩種： 往復(fù)式壓縮機(jī)(其活塞在氣缸里作來回的直線運(yùn)動(dòng))； 回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)（是一個(gè)與氣缸中心線成不同軸心的偏心活塞，活塞在氣缸里作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。）食品工廠和冷庫(kù)多采用前者，電冰箱采用后者。 按氣缸布置方向壓縮機(jī)的分為： 臥式壓縮機(jī)氣缸中心線為水平的。 立式壓縮機(jī)氣缸中心線與軸中線相垂直。 V式、W式及S（扇）式壓縮機(jī)氣缸中心線相交，并與曲軸中心線成一角度。,1、臥式壓縮機(jī),1）工作原理 臥式壓縮機(jī)一般是雙用的其工作原理如圖。 當(dāng)活塞向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，左邊氣缸氣體被壓縮，壓力增大，并將排氣閥打開，進(jìn)行排氣；而右邊氣缸進(jìn)行吸氣。,2）臥式壓縮機(jī)的構(gòu)造 構(gòu)造：機(jī)架、氣缸、吸氣閥、排氣閥、

19、填料、活塞，活塞環(huán)、曲柄連桿機(jī)構(gòu)及潤(rùn)滑裝置構(gòu)成。,3）特點(diǎn),制冷量大、轉(zhuǎn)速慢、操作穩(wěn)定 壓縮機(jī)的吸氣系數(shù)受到余隙體積、壓縮比、吸排氣閥的阻力和泄露等影響，機(jī)身笨重、占地面積大、氣缸（因受活塞重量作用）單面磨擦大。,2、立式壓縮機(jī),1)工作原理 吸氣閥門裝在活塞頂部，當(dāng)活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，吸氣閥門被打開，汽缸進(jìn)行吸氣。當(dāng)活塞向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)蒸汽壓力逐漸增大，吸氣閥門自行關(guān)閉，隨著活塞上移，氣體壓力大于冷凝壓力時(shí)，即頂開樣蓋（安全板）上的排氣閥門，并將氣體壓入高壓管路中。,2）構(gòu)造 常用的為雙缸、單作用、直流式的立式壓縮機(jī)。 其主要構(gòu)件有：曲軸箱、氣缸、活塞、氣閥、活塞環(huán)、水套、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、潤(rùn)滑裝

20、置等。,3）特點(diǎn),機(jī)器靈活、輕便、轉(zhuǎn)速快、占地面積小、摩損小，氣缸受熱情況良好。 適合一般工廠制冷應(yīng)用。,3、V式、W式及S式壓縮機(jī),該型式壓縮機(jī)的氣缸中心線相交，并與曲軸中心線成一角度，其字母表示氣缸不同布置的形式，圖11-14是高速、多缸、現(xiàn)代型壓縮機(jī)。結(jié)構(gòu)見圖,(二) 冷凝器,冷凝器是制冷機(jī)的熱交換器，屬制冷機(jī)四大主件之一。 作用：使高壓高溫的過熱蒸汽冷卻，冷凝成高壓液態(tài)，并將熱量傳遞給周圍介質(zhì)（水或空氣）。 冷凝器按其結(jié)構(gòu)及冷卻介質(zhì)的不同，可分為殼管式、淋水式、雙管對(duì)流式、組合式、蒸發(fā)式、空氣冷卻式等 其中殼管式和淋水式為食品工業(yè)中最常用的兩種。下面分別介紹：,1.臥式殼管式冷凝器,結(jié)

21、構(gòu):外殼為鋼板制圓柱殼體，兩端焊有管板各一塊，殼體內(nèi)部有252.5無縫鋼管與管板焊接或者脹接。殼體兩端與法蘭連接有端蓋，端蓋內(nèi)側(cè)有擋板，使管內(nèi)冷卻水多程轉(zhuǎn)折進(jìn)出。端蓋上和殼體上設(shè)有進(jìn)氨氣口，排氨液口，進(jìn)水管和出水管、放空氣旋塞、放空氣閥，放水旋塞等。,制冷劑蒸汽在管殼間通過并將熱量傳遞給水，而被冷凝。制冷劑過熱蒸汽由殼體上部進(jìn)入冷凝器與管的冷凝表面接觸后即在其上凝結(jié)為液膜，在重力作用下，凝液順著管壁下滑迅速與管壁分離。在正常運(yùn)行作用下，順著管壁下滑迅速與管壁分離。在正常運(yùn)行后，殼體下部存積少量的液體。,特點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，傳熱系數(shù)高，（常用于中型及大型的氟利昂制冷機(jī)組中，便于實(shí)現(xiàn)制冷自動(dòng)化。

22、 ）占空間高度小。 缺點(diǎn)：1.清洗不容易，冷卻水需要清潔的軟水，以免因清除水垢而停工。當(dāng)進(jìn)出口水的溫度差t3.5，說明水垢有一定厚度，必須清洗。選用此種冷凝器必需2臺(tái)以上，以免因清洗冷凝器而使整個(gè)制冷機(jī)房停止。適用于水溫較低，水質(zhì)較好的條件。常用于大，中型的氟利昂制冷機(jī)組中，便于實(shí)現(xiàn)制冷自動(dòng)化。,（二）淋水式冷凝器,結(jié)構(gòu): 由貯氨器，冷卻排管、和水箱組成。配件有放油接頭、防空接頭混合氣體出口接頭。,工作原理: 工作時(shí)，冷卻水由頂部進(jìn)入配水箱，經(jīng)配水槽流到蛇形管的頂面，然后順著每層排管的外表面成膜層流下，部分水蒸發(fā)，其余落入水池中，通過冷卻后再循環(huán)使用。 氨氣自排管底部進(jìn)入，沿管上升時(shí)遇冷而冷凝

23、，流入貯氨器中。（因?yàn)镹H3與水之間基本上是對(duì)流的，傳熱系數(shù)較高。及時(shí)排出冷凝器中的氨液，使傳熱面積不會(huì)因有氨液的存在而受到影響。大大提高了冷凝器的傳熱效果）。,特點(diǎn)： 1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作安全，對(duì)水質(zhì)要求不嚴(yán)， 容易清洗。 2.金屬消耗量大，占地面積較大。 優(yōu)點(diǎn)： 傳熱系數(shù)較高，氨氣自底部進(jìn)入，水自上部 淋下，對(duì)流及時(shí)排除已冷凝的氨液，利于傳 熱。 適用于：空氣相對(duì)濕度較低，水源不足或水 質(zhì)特別差的條件。 安裝在：室外通風(fēng)良好的地方，也可布置在 機(jī)房或冷庫(kù)的平屋頂上面。,三、膨脹閥,膨脹閥又稱節(jié)流閥，它是制冷機(jī)的重要機(jī)件之一。 它的作用是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

24、脹閥時(shí)，經(jīng)節(jié)流而降壓，使氨液的壓力由冷凝壓力驟降為蒸發(fā)壓力，同時(shí)，液體制冷劑沸騰蒸發(fā)吸熱，而使其本身的溫度降低到需要的低溫，然后將低壓低溫液體制冷劑送入蒸發(fā)器。 膨脹閥還可以控制送入蒸發(fā)器的氨液量，調(diào)節(jié)蒸發(fā)器的工況。 分為手動(dòng)節(jié)流閥和熱力節(jié)流閥兩種。,1.手動(dòng)膨脹閥,結(jié)構(gòu)如圖所示?？傮w結(jié)構(gòu)類似普通阻閥（截止閥、平頭閥），不同之處在閥芯，有針形和V形兩種。 結(jié)構(gòu)組成：手輪、閥芯、鋼閥桿、外殼等。閥芯有針形（對(duì)公稱直徑較小的）和V形缺口（對(duì)公稱直徑較大的）兩種。,2.熱力膨脹閥,是一種能自動(dòng)調(diào)節(jié)液體流量的節(jié)流膨脹機(jī)構(gòu)，它是利用蒸發(fā)器出口處蒸汽的過熱度來調(diào)節(jié)制冷劑的流量。 結(jié)構(gòu)見圖。包括：感應(yīng)元件、

25、膜片、閥體、閥座等。,四、蒸發(fā)器,蒸發(fā)器是用以將被冷卻介質(zhì)的熱量傳遞給制冷劑的熱交換器。是制冷機(jī)的四大重要部件之一。 作用：低壓低溫液體制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器后，因吸熱蒸發(fā)而變?yōu)檎魵狻?通常把冷卻液體載冷劑的熱交換器稱為蒸發(fā)器。 常用的蒸發(fā)器有立管式及臥式兩種。,立管式帶開啟式水箱的蒸發(fā)器分別由28個(gè)單位蒸發(fā)器組成，每個(gè)單位蒸發(fā)器由上下兩支水平總管，中間焊接許多直立短管制成，箱內(nèi)有氨液分離器，攪拌器(以維持流速，使鹽水在箱內(nèi)循環(huán))，箱外有集油器。,1.立管式蒸發(fā)器,立管中氨的循環(huán)路線,氨液自上部通過導(dǎo)液管，進(jìn)入蒸發(fā)器，導(dǎo)液管插入直立粗管中，幾乎快伸到下總管處，這樣能保證液體立即進(jìn)入下總管，而后才進(jìn)入

26、立管，立管中充滿著氨液，幾乎達(dá)到上總管的水平。（能達(dá)到較高的傳熱系數(shù)）,由于細(xì)管的相對(duì)傳熱面大，發(fā)生猛烈的沸騰，保證了制冷劑的循環(huán)，制冷劑自下總管，通過直立細(xì)管至上總管，再沿直立粗管返回下總管。由于制冷劑的循環(huán)，就大大提高了蒸發(fā)器的傳熱效果，這種蒸發(fā)器的工作效率高。,當(dāng)蒸發(fā)溫度和鹽水溫度差為56，鹽水循環(huán)速度為0.30.4m/s時(shí)，1m 表面積可吸收熱量23002900W/m ，傳熱系數(shù)K500600W/m K。 優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，傳熱效率高，檢修與清理方便。 缺點(diǎn)：蒸發(fā)管組腐蝕快。尤其是采用氯化鈉鹽水時(shí)腐蝕更快。,配件：安全閥、壓力表、放油器、浮球閥、均壓管、遠(yuǎn)距離液面指示器及金屬液面指示

27、等。外殼應(yīng)絕熱。 鹽水流經(jīng)管內(nèi)。氨液經(jīng)由殼體下部進(jìn)入，上部排出氨氣。,2.臥式蒸發(fā)器,參數(shù)：當(dāng)氨的蒸發(fā)溫度與鹽水溫度差為5，管內(nèi)鹽水V0.751m/s，1m 表面積能吸收熱量23002900w/m 。 優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單、緊湊、傳熱效率高，由于鹽水循環(huán)系統(tǒng)密閉，因而減少了腐蝕。 缺點(diǎn)：當(dāng)鹽水濃度不夠，或鹽水泵意外停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，管內(nèi)的鹽水可能凍結(jié)，管子有破裂危險(xiǎn)，所以鹽水的冰點(diǎn)應(yīng)低于操作溫度10以上。,二、制冷機(jī)的附屬設(shè)備,在制冷循環(huán)過程中，制冷劑要經(jīng)過物質(zhì)的變化（氣態(tài)到液態(tài)），還要經(jīng)過壓力，速度、密度、溫度等物理參數(shù)的變化，為了保證氨液均勻地進(jìn)入蒸發(fā)器，而氨氣又能及時(shí)的被壓縮機(jī)抽走。同時(shí)，在壓縮后，

28、高壓氨氣又不可避免地要從壓縮機(jī)中帶出一些潤(rùn)滑油，整個(gè)閉合制冷系統(tǒng)中，也會(huì)因結(jié)合處不夠嚴(yán)密，而滲入一些空氣。氨及潤(rùn)滑油在高壓高溫下，也會(huì)有少量的分解。為改善制冷機(jī)工作條件，保證良好的制冷效果，延長(zhǎng)制冷機(jī)使用壽命，制冷機(jī)除四大主件外，還必須有其他的裝置和設(shè)備。這些裝置和設(shè)備統(tǒng)稱為制冷機(jī)的附屬設(shè)備。,（一）油分離器,又稱分油器、油氨分離器。 作用：分離壓縮后氨氣中所帶出的潤(rùn)滑油，保證油不進(jìn)入冷凝器。否則，冷凝器壁面被油污損，降低傳熱系數(shù)。 這種分離器的分離效率約80-85%。,結(jié)構(gòu)： 由鋼圓柱殼體封頭焊接而成，其上有氨氣進(jìn)出口，放油口和氨液進(jìn)口。進(jìn)氨氣管通到液面下，上部有氨氣出口，工作時(shí)筒內(nèi)必須保持

29、一定的氨液位高度。 結(jié)構(gòu)補(bǔ)充：設(shè)傘形檔板，高壓氨液保持一定高度，壓縮后的氨氣被通入氨液內(nèi)，進(jìn)行洗滌，降溫（降至冷凝溫度），可洗掉95的潤(rùn)滑油。,工作原理：自壓縮機(jī)來的帶油的混合氣體進(jìn)入分離器中，氨氣中潤(rùn)滑油的分離，因流經(jīng)截面積增大，流速降低，并且改變了氨氣的流向以及降溫。在突然改變流動(dòng)速度和方向時(shí)，因油滴和氨氣的相對(duì)密度不同，油的密度大，氨氣的密度小，油便下落到油分離器的底部。洗滌降溫后的氨氣經(jīng)傘形擋板由氣口排出。,2.貯氨器（又稱貯液桶）,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，滿足各設(shè)備的供液安全運(yùn)行。（當(dāng)冷量負(fù)荷變化時(shí)，用以調(diào)節(jié)蒸發(fā)器內(nèi)氮液） 結(jié)構(gòu)：臥式，由一個(gè)圓柱形殼體，兩端

30、封頭焊成。其上有氨液進(jìn)出口，均壓管，安全閥、放油等接頭及液面計(jì)，最高工作壓力為20atm。,3.排液桶,作用：當(dāng)庫(kù)房排管需要沖刷時(shí)，必需將排管中氨液排出。其貯存由排管內(nèi)排出來的氨液以便庫(kù)房排管沖霜。霜對(duì)冷排管的傳熱系數(shù)K的影響很大。 熱氨沖霜：用過熱氨氣壓入排管，將霜融化除去。 冷風(fēng)機(jī)的翅片盤管蒸發(fā)器，則常用冷水沖霜。,4.氨液分離器,1）作用： (1)分離自蒸發(fā)器進(jìn)入氨壓縮機(jī)的氨氣中的氨液，保證壓縮機(jī)工作是干沖程。防止氨液進(jìn)入壓縮機(jī)產(chǎn)生液壓沖擊造成事故。 (2)分離自膨脹閥進(jìn)入蒸發(fā)器的氨液中的氨氣，使進(jìn)入蒸發(fā)器的氨液中無氨氣存在，以提高蒸發(fā)器的傳熱效果。 氣體在冷卻排管至氨液分離器內(nèi)的運(yùn)動(dòng)速

31、度為812m/s。而氣體在氨液分離器內(nèi)的運(yùn)動(dòng)速度不得超過0.8m/s，一般采用0.5m/s。,2）結(jié)構(gòu)：由鋼板殼體及封頭焊接而成。其上有氨氣進(jìn)出口，氨液進(jìn)出口，遠(yuǎn)距離液面指示器，安全閥和壓力表等接頭。 安裝：庫(kù)房最高處，最好高出最高的冷封排管12m。這樣使分離出來的氨液的產(chǎn)生液體壓力，可以克服管路的阻力，而順利地由分離器注入冷卻排管內(nèi)。 3）原理：降低氣體流速和改變運(yùn)動(dòng)方向來達(dá)到分離的目的。而液體流速下降，受重力下落。,5.空氣分離器,制冷循環(huán)系統(tǒng)雖然是密閉的。但在首次加NH3前，雖經(jīng)抽空，但不可能將整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部空氣完全抽出，因而還有部分空氣留在設(shè)備中。在正常工作時(shí)，系統(tǒng)不夠嚴(yán)密等，也可能滲入

32、一部分空氣。另外，在壓縮機(jī)排氣溫度過高時(shí)，常有部分潤(rùn)滑油或者NH3 分解成不能在冷凝器中液化的氣體等。這些不易液化的氣體往往聚集在冷凝器，降低冷凝器的傳熱系數(shù)，引起冷凝器壓力升高，增加壓縮機(jī)工作的耗油量。 作用：空氣分離器是用以分離排除冷凝器中不能汽化的氣體，以保證制冷系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。,6.中間冷卻器,作用：中間冷卻器應(yīng)用于雙級(jí)（或多級(jí)）壓縮制冷系統(tǒng)中，用以冷卻低壓壓縮機(jī)壓出的中壓過熱蒸汽。以保證高壓壓縮機(jī)的正常工作。 結(jié)構(gòu)：立式帶蛇形盤管的鋼制殼體，上下封頭焊接而成。其上有氨氣進(jìn)出口，氨液進(jìn)出口，遠(yuǎn)距離液面指示器，壓力表和安全閥等接頭。如圖。,第四節(jié) 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、一般速凍設(shè)備的凍結(jié)溫度為 -30-40，其類型很多，按冷卻方法分為空氣冷凍法、間接接觸冷凍法和浸漬冷凍法。按速凍設(shè)備的結(jié)構(gòu)分為箱式、隧道式、帶式、流化床式和螺旋式等型式。 一、箱式速凍機(jī) 這種設(shè)備的結(jié)構(gòu)是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，故又稱平板式速凍器，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)。平板間距為4070mm，可根據(jù)產(chǎn)品的厚度進(jìn)行調(diào)節(jié)。 平板式速凍器的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，作業(yè)費(fèi)用較低，但生產(chǎn)能力小，裝卸費(fèi)工。,二、