正文 第二節 製冷、冷凍機械與設備(1 / 3)

一、製冷機械與設備

(一) 製冷係統

鹽水在製冷機蒸發器中將熱量傳遞給製冷劑而被冷卻,由鹽水泵送至冷庫中而吸收熱量。受熱後的鹽水返回蒸發器循環使用。

在食品工業中,除用鹽水作製冷劑外,還可用冷水、冰或冰鹽、氯化鈣鹽水及氨液等。

1.臥式製冷壓縮機

(1)構造

(2)工作原理當活塞向左運動時,左氣缸中氣體被壓縮,使之壓力增大,並將排氣閥打開而排氣,右邊氣缸進行吸氣。反之,當活塞向右運動時,右邊氣缸排氣,左邊氣缸吸氣。當氣缸內活塞行至終點時,活塞與氣缸蓋之間的一段空隙稱為餘隙。

當活塞返離氣缸蓋時,殘留在餘隙中的已被壓縮的製冷劑蒸氣膨脹,壓力逐漸降低,當其壓力降至低於吸氣壓力後,吸氣閥門才開啟,並把蒸發器中的製冷劑蒸氣吸入氣缸。由於餘隙中殘留有一定數量的製冷劑高壓蒸氣,推遲了吸氣閥門的開啟時間,減少了壓縮機從蒸發器吸入製冷劑蒸氣量,即減少了氣缸的有效容積,也就減少了壓縮機製冷能力。

2.立式製冷壓縮機

(1)構造

(2)工作原理吸氣閥門裝在活塞頂部,當活塞向下運動時,吸氣閥門被打開,氣缸進行吸氣。當活塞向上運動時,氣缸內蒸氣壓力逐漸增大,吸氣閥門自行關閉,隨著活塞上移,氣體壓力大於冷凝壓力時,可頂開樣蓋(安全板)上的排氣閥門,並將氣體壓入高壓管路中。

(二)真空製冷設備

(1)構造

(2)工作原理真空冷卻是使被冷卻的食品處於真空狀態,並保持冷卻環境的壓力低於食品表麵的水蒸氣壓,造成食品中的水分蒸發,水分在蒸發過程中帶走了大量的蒸發潛熱,使食品的溫度降低。

主要用於蔬菜的冷卻。經整理的蔬菜裝入打孔的紙板箱後,放入真空艙,封閉艙門,打開真空泵使艙內壓力降至6.566×102Pa,在此壓力下,水在1℃就沸騰,於是蔬菜表麵的水分就會迅速汽化,1kg水變成水蒸氣時能夠吸收2464kJ的熱量,這樣蔬菜本身的溫度便急速下降。

真空冷卻的特點是冷卻速度快,一般在10~20min即可完成冷卻操作;冷卻後的食品儲存期長且冷卻過程中水分的蒸發量隻有2%~4%,不會影響蔬菜飽滿的外觀。

(三)冷凝器

(1)淋水式冷凝器構造

(2)工作原理冷卻水從頂部進入配水箱,沿排管外表麵順流向下,一部分水蒸發、氨氣可以從排管底部進入,上升時遇冷而凝結,氨液在中部引出流入貯氨器中。淋水式冷凝器有放油、放空和混合氣體出口等接頭。最高工作壓力為2MPa。

(四)蒸發器

(1)立管式蒸發器構造

(2)工作原理蒸發器裏裝有臥式攪拌器,維持流速,使鹽水在箱內循環。為避免鹽水溢出,在上部有鹽水溢流管,在下部有排水管。

氨液在上部通過導液管進入蒸發器,導液管插入直立粗管中,幾乎伸到下總管處,可保證液體立即進入下總管,然後才進入立管,立管中充滿著氨液,幾乎達到上總管水平麵。由於細管的相對傳熱麵大,發生猛烈的沸騰,保證了製冷劑的循環,可大大提高蒸發器的傳熱效果。

二、凍結機械與設備

(一)平板式凍結機械與設備

此種裝置是一組作為蒸發器的空心平板。平板與製冷劑管道接通,被凍結的食品壓在兩相鄰的平板間。由於食品與平板間接觸緊密,其凍結效果好。該設備適於凍結肉類、水產品以及耐壓的小包裝食品等。

1.平板凍結設備構造

2.工作原理

無論是立式或臥式平板凍結設備,其工作原理基本相同。被凍結的食品放入兩平板之間,平板間距可根據凍結食品的厚度來調節,但需保證食品不會被壓壞為度,使食品與平板直接接觸,熱量便直接由食品傳遞到與食品密切貼合的平板中。

(二)推盤式隧道連續凍結設備

1.隧道凍結設備構造

2.工作原理

裝有食品的凍結盤在貨盤入口處由液壓推盤推入隧道,每次同時進兩盤,凍結盤到達第一層軌道的末端後,被提升到第二層軌道,……,在此過程中,凍品被冷風機強烈吹風換熱,不斷地降溫,凍結後經出口推出。

凍結盤底部焊有兩條扁鋼,承放在兩道扁鐵組成的滑軌上,每對滑軌有兩個推動裝置。在液壓係統的作用下,推頭頂住盤底扁鋼將凍結盤向前推進。當推頭後退複位時,被凍結盤後端的扁鋼壓下。滑過後由於偏心作用,推頭自動抬起,複位並進入推進狀態。通過推頭的反複動作,凍結盤便向前移動。

通過時間繼電器控製液壓係統的電磁閥可改變傳送速度,以調整食品的凍結時間,一般可調範圍為40~60min。這種凍結裝置可以根據具體情況做成多層或多排輸送結構。