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冷冻设备冷冻设备包括冷源制作( 制冷)、物料的冻结、冷却三个组成部分。制冷机的有活塞式,螺杆式、离心式制冷压缩机组、吸收式制冷机组、蒸汽喷射式制冷机组以及液态氮、液态二氧化碳、盐液等冷剂;现在活塞压缩式制冷机组是国均外主要的冷源制作装置。物料进行冻结的方式有风冷式、浸渍式和冷剂通过金属管、壁和物料接触传热降温的装置。冷冻设备在农产品、食品的加工和贮藏方面的应用如下: (l) 食品的冻结、冻藏和冻结运输。主要是畜产品、水产品的冻结和冻藏。还有速冻蔬菜、速冻面食品、冰、雪糕等产品的冻结和冻藏。(2) 农产品、食品的冷却、冷藏、气调贮藏和冷却运输。主要是果品、蔬菜、蛋及油脂、冷饮等产品的冷却和冷藏。(3 )食品加工。如冻结干燥、冻结浓缩和物料的冷却等。(4 )食品加工厂的空气调节。冷冻设备的内容很多, 本章仅扼要地叙述活塞式压缩制冷机、冷库制冷系统的分类、工作原理、结构和选择,还有速冻和气调设备。第一节活塞式压缩制冷设备的主要装置一、制冷压缩机(-)分类 1 .按活塞的运动方式(1)往复式压缩机其活塞在汽缸里作往复的直线运动,在食品加工厂和冷库制冷方面多采用这种压缩机。(2)回转式压缩机其活塞在汽缸内作旋转运动,电冰箱采用此种压缩机。 2 .按一台压缩机中蒸汽被压缩的次数分为单级和双级。 3 .按蒸汽在汽缸内的流向分为顺流式与逆流式。 4 .按汽缸中心线位置分为立式、 V式、 W(角度)式和 S式等。 5 .按压缩机组的封闭程度(l )开启式压缩机的功率输入轴伸出曲轴箱外,电机通过联轴器或皮带轮与压缩机轴输入端相联接,在曲轴伸出端装有油封。(2)半封闭式压缩机与电机外壳为一体,构成一个密封机壳,不需要装油封。(3 )全封闭式压缩机与电机封密在一个容器内,形成一个整体,从机外表看,只有压缩机吸排气管和电机导线。 6. 按压缩机的冷量(1)小型其制冷量小于 209MJ/h ; (2)中型其制冷量为 209 ~ 1672MJ/h ; (3)大型其制冷量在 1672MJ/h 以上。 7 .按压缩方式分为单作用和双作用。一、单级压缩制冷系统 1 、主要设备:压缩机,冷凝器,膨胀阀,蒸发器。 2 、附助设备:油分离器,空气分离,器贮氨器,汽液分离器。工作原理、结构和特点图 11-2 所示为立式、单作用、直流式氨压缩机工作原理图,它主要由汽缸体、汽缸、活塞、连杆、曲轴、曲轴箱、进排气阀们、假盖等组成。图 11-3 所示为高速多缸制冷压缩机结构。汽缸的配置有 V、W和S 型;曲轴转速为 700 ~ 2000r/min 。功率为 10~ 150kw 。吸气孔道在汽缸套凸缘上。工作时汽间借助于阀片前后的压力差自动开启和关闭,达到吸气和排气的目的。二、冷凝器冷凝器是制冷系统中的一种热交换器,使制冷剂过热蒸汽受冷却凝结为液体。冷凝器的种类很多,大中型制冷设备常用的有卧式壳管式、立式壳管式、淋水式。蒸发式和空气冷却式冷凝器。 、卧式冷凝器的结构和组成,如图 ll-4所示。钢制圆柱壳体的两端焊有端盖,在壳内装有一组横卧的直管管簇。冷凝器中冷却水的流速一般为 - 时传热系数 K= ~ / (m·h·℃), 单位面积热负荷 q- ~ /( m .h) 。这种冷凝器的优点是结构紧凑、占空间高度小、传热系数高。缺点是清除水垢困难。 2. 蒸发式冷凝器蒸发式冷凝器如图 11一5 所示。由换热管组、供水喷淋装置和风机等组成。制冷剂蒸汽从管组上部的过气集管。分配给每根蛇形管后与冷却水进行热交换,冷凝后经出波集管导至贮液器中。冷却水喷淋在管外壁上,一部分冷却水受热蒸发变成水蒸汽,在风机作用下,被空气带走,另一部分冷却水,沿管外壁成膜层向下流,落入水池中,利用水泵送到喷水器,如此循环流动。水池中的水量需要补充,所需水量,由水量调节阀控制。这种冷凝器的特点是因部分冷却水蒸发,吸收大量汽化潜热,故消耗水量很少,仅为壳管式冷凝器的 1/25 ~ 1/50, 但设备与作业的费用、较大。管排间水垢难清除,水需要软化处理。 3 .淋水式冷凝器。如图 11-6所示。由贮氨器、冷却排营和配水箱等组成。工作时冷却水由顶部进入配水箱,经配水槽流到蛇形管的顶面,然后顺着每层排营的外表面成膜层流下,部分水蒸发,其余落入水池中,通过冷却后再循环使用。,流入贮氨器中。这种冷凝器的优点是结构简单,工作安全。对水质要求不严,容易清洗。缺点是金属消耗量大,占地面积较大。三、膨胀阀( -)手动膨胀阀手动膨胀间的构造如图 11-7 所示,阀蕊有针形和 V 形缺口等型式。手轮转动时,可改变阀门开启度。开启度按蒸发器热负荷的变化来调节,通常为手轮的 1/8~ 1/4 周,不能超过 1周