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食品机械设备第十四章速冻与制冰机械.ppt


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第十四章速冻与制冰机械
一、制冷原理
逆卡诺循环,又称制冷循环。它是制冷技术的物理基础。这个循环在压容图或温熵图上的方向和卡诺循环相反,是由两个等温过程和两个绝热过程所组成。即
①工质首先沿等熵线作绝热压缩。此时压力由p1升至p2,温度从Tc升至Th;
②绝热压缩后的工质,再沿等温线2~3作等温压缩。此时熵值减少,压力再次从p2升至p3;
③等温压缩后的工质再沿等熵线3~4作绝热膨胀。此时,压力下降至p4,温度降至绝热压缩前的温度Tc;
④最后沿等温线4~1作等温膨胀。此时,其熵值又复增加,压力下降至p1,恢复原状。
这四个过程均为可逆,所以它是一个理想的循环,在工业生产上是不能实现的,但可作为实际制冷循环完善程度的比较标准。

制冷的任务是将被冷却物体中的热量移向周围介质,使物体温度降低,且低于周围介质的温度,并能保持一定的温度。
压缩式冷冻机的制冷过程分为压缩、冷凝、膨胀、蒸发4个阶段。
系统中的制冷剂饱和蒸汽被压缩机吸入压缩,在冷凝器内被冷凝为液体而放出热量。液体制冷剂经过膨胀阀后,压力降低,低压液体吸收周围介质的热量而汽化为气体,气体又被压缩,压力升高,气体的热量传递给冷却水而冷凝为液体,形成一个反复循环过程,而使周围介质的温度降低,这就是制冷过程。

主要表现在以下4个方面:
用于冷冻制品、速冻制品的加工;
用于食品的贮藏;
用作食品加工的特殊手段,如冷冻浓缩、冷冻干燥等;
用于生产车间的空气调节。
二、常用的制冷剂与载冷剂
(一)制冷剂
在直接蒸发式制冷机系统中,不断循环、起状态变化,并用以实现制冷目的的工质,称制冷剂或冷冻剂。
各种制冷剂的一个共同特性是它们的临界温度较高,在常温及普通低温下能够液化。
只有在工作温度范围内能够汽化和凝结的物质才有可能作为制冷剂使用。
***是最早使用的制冷剂。
1866年威德豪森(Windhausen)提出使用CO2作制冷剂。
1870年卡尔·林德(Cart Linde)用NH3作制冷剂。
1874年拉乌尔·皮克特(Raul Pictel)采用SO2作制冷剂。
SO2和CO2在历史上曾经是比较重要的制冷剂。
SO2毒性大,但作为重要制冷剂曾有60年历史。
CO2在使用温度范围内压力特高,致使机器极为笨重,但它无毒使用安全。曾在船用冷藏装置中作制冷剂达50年之久,1955年才被***里昂所取代。
在食品工业中,对制冷剂有以下几个方面的要求:





在大气压力下,制冷剂的沸腾温度要低,这是一个必要条件。-10℃。制冷剂在蒸发器内的压力应等于或大于大气压力,冷凝器的压力不应过高,~。制冷剂单位容积的产冷量应尽可能大,制冷剂的相对密度和粘度应尽可能小,减少制冷剂循环时的阻力。导热系数和散热系数高,蒸发的比容要小,蒸发潜热大,制冷剂凝固点愈低而临界温度愈高愈好。

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  • 时间2018-07-14