Zmrazování: Proces využití zdroje nízké teploty generované chlazením k ochlazení produktu z normální teploty a následnému jeho zmrazení.
Chlazení: Provozní proces získávání zdroje nízké teploty pomocí změny fyzikálního stavu chladiva za účelem získání zdroje nízké teploty chladicím účinkem.
Typy chladicích zařízení: výroba chladu (chlazení), mrazení materiálu, chlazení.
Způsob chlazení: pístový typ, šroubový typ, odstředivá chladicí kompresorová jednotka, absorpční chladicí jednotka, parní chladicí jednotka a kapalný dusík.
Metoda mrazení: chlazené vzduchem, ponořené a chladivo vedené kovovou trubkou, stěnou a chladicím zařízením pro přenos tepla v kontaktu s materiálem.
aplikace:
1. Přeprava mražených, chlazených a mrazených potravin.
2. Chlazení, mrazení, klimatizované skladování a chladicí přeprava zemědělských produktů a potravin.
3. Zpracování potravin, jako je lyofilizace, lyofilizace a chlazení materiálu.
4. Klimatizace v závodech na zpracování potravin.
Princip chladicího cyklu
Hlavní zařízení: chladicí kompresor, kondenzátor, expanzní ventil, výparník.
Princip chladicího cyklu: Chladivo absorbuje teplo a dosáhne bodu varu, když je v kapalném skupenství s nízkou teplotou a nízkým tlakem, a poté se odpařuje do páry s nízkou teplotou a nízkým tlakem. Chladivo odpařené do plynu se působením kompresoru stává plynem s vysokou teplotou a vysokým tlakem a pod vysokým tlakem kondenzuje do kapaliny s vysokým tlakem. Po expanzním ventilu se stává kapalinou s nízkým tlakem a nízkou teplotou, absorbuje teplo a znovu se odpařuje, čímž vytváří chladicí cyklus chladničky.
Základní pojmy a principy
Chladicí výkon: Za určitých provozních podmínek (tj. určité teploty odpařování chladiva, teploty kondenzace, teploty podchlazení) se jedná o množství tepla, které chladivo odebere zmrazenému objektu za jednotku času. Také se nazývá chladicí výkon chladiva. Za stejných podmínek souvisí chladicí výkon stejného chladiva s velikostí, rychlostí a účinností kompresoru.
Přímé chlazení: V chladicím cyklu, pokud chladivo absorbuje teplo, výparník přímo vyměňuje teplo s chlazeným objektem nebo s prostředím kolem chlazeného objektu. Obvykle se používá v jednotlivých chladicích zařízeních, která vyžadují průmyslové chlazení, jako jsou mrazničky na zmrzlinu, malé chladicí sklady a domácí ledničky.
Chladivo: Pracovní látka, která nepřetržitě cirkuluje v chladicím zařízení za účelem dosažení chlazení. Parokompresní chladicí zařízení realizuje přenos tepla změnou skupenství chladiva. Chladivo je nepostradatelnou látkou pro realizaci umělého chlazení.
Běžně používaná chladiva
Běžně používaná chladiva: vzduch, voda, solanka a organický vodný roztok.
Kritéria výběru: nízký bod tuhnutí, vysoká měrná tepelná kapacita, žádná koroze kovu, chemická stabilita, nízká cena a snadná dostupnost.
Přestože má vzduch jako chladivo mnoho výhod, používá se při chlazení nebo mrazení potravin pouze v přímém kontaktu s potravinami, a to kvůli jeho malé měrné tepelné kapacitě a špatnému konvekčnímu přenosu tepla v plynném skupenství.
Voda má vysoké měrné teplo, ale vysoký bod tuhnutí, takže ji lze použít jako chladivo pouze pro přípravu chladicí kapacity nad 0 °C. Pokud se má připravit chladicí kapacita pod 0 °C, používá se jako chladivo solanka nebo organický roztok.
Vodné roztoky chloridu sodného, chloridu vápenatého a chloridu hořečnatého se běžně označují jako zmrazený solankový roztok. V potravinářském průmyslu se nejčastěji používá zmrazený solankový roztok chloridu sodného. Mezi organickými chladicími roztoky jsou dvěma nejreprezentativnějšími chladivy vodný roztok ethylenglykolu a propylenglykolu.
Hlavní zařízení pístového kompresního chladicího zařízení
Funkce: Slouží ke stlačení chladiva za účelem výkonu práce, získání energie a následné kondenzace a expanze za vzniku zdroje chladu, který dokáže absorbovat teplo.
Způsob znázornění modelu: počet válců, typ použitého chladiva, typ uspořádání válců a průměr válce.
Složení: Blok válců, válec, píst, ojnice, klikový hřídel, kliková skříň, sací a výfukové ventily, falešný kryt atd.
Pracovní postup: Když se píst pohybuje nahoru, otevře se sací ventil a pára chladiva vstupuje do válce v horní části pístu skrz sací ventil. Když se píst pohybuje nahoru, sací ventil se uzavře, píst se dále pohybuje nahoru a chladivo ve válci se stlačí. Když tlak vzduchu dosáhne určité úrovně, otevře se výfukový ventil falešného krytu a pára chladiva se vypustí z válce a stlačí se do vysokotlakého potrubí.
Vlastnosti: Jednoduchá konstrukce, snadná výroba, vysoká přizpůsobivost, stabilní provoz a pohodlná údržba.
kondenzátor
Funkce: výměník tepla, který kondenzuje přehřátou páru chladiva do kapaliny ochlazováním a ochlazováním.
Typ: horizontální trubkový systém, vertikální trubkový systém, vodní sprcha, odpařování, chlazení vzduchem
Pracovní postup: Přehřátá pára chladiva vstupuje do kondenzátoru z horní části pláště a dotýká se studeného povrchu trubky, kde kondenzuje do kapalného filmu. Působením gravitace kondenzát sklouzává po stěně trubky a odděluje se od ní.
Vodní rozprašovací odpařovač se skládá ze zásobníku kapaliny, chladicí trubky a nádrže na rozvod vody.
Pracovní postup: Chladicí voda vstupuje do nádrže na vodu shora a proudí k vnějšímu povrchu spirálové trubky přes nádrž na vodu. Část vody se odpařuje a zbytek padá do vodní nádrže. Spodní část skryté podřadné trubky vstupuje do trubky a když stoupá podél trubky, ochlazuje se a kondenzuje a proudí do nádrže s kapalinou.
Expanzní ventil
Funkce: snížení tlaku chladiva a regulace průtoku chladiva. Když kapalné chladivo pod vysokým tlakem prochází expanzním ventilem, kondenzační tlak prudce klesá na vypařovací tlak a zároveň kapalné chladivo vaří a absorbuje teplo, čímž klesá jeho teplota.
Tepelně expanzní ventil: Využívá stupeň přehřátí páry na výstupu z výparníku k regulaci chladiva. Za normálních provozních podmínek chladicí jednotky je perfuzní tlak přívodního prvku roven součtu tlaku plynu pod membránou a tlaku pružiny a je v rovnováze. Nedostatečný přívod chladiva způsobuje návrat páry na výstupu z výparníku, zvyšuje se stupeň přehřátí, zvyšuje se teplota teplotního senzoru, membrána se pohybuje dolů a otvor výstupu se zvětšuje, dokud se množství dodávané kapaliny nerovná množství odpařené kapaliny, a poté se teplota teplotního senzoru zvyšuje. Tepelně expanzní ventil tak může automaticky upravovat stupeň otevření ventilu a objem dodávané kapaliny se může automaticky zvyšovat nebo snižovat se zatížením, což může zajistit plné využití topné plochy výparníku.
Výparník
Funkce: Chladivo absorbuje teplo chladicího média.
Klasifikace: Podle povahy chladicího média se dělí do tří kategorií.
1. Výparník pro chlazení kapalného chladiva: například vodní chladič, chladič solanky atd. Chladivo absorbuje teplo vně trubky a kapalné chladivo cirkuluje v trubce pomocí kapalinového čerpadla. Podle struktury se dělí na horizontální trubkový typ, vertikální trubkový typ, spirálový trubkový typ a typ s cívkou.
2. Výparník pro chlazení vzduchu: chladivo se v trubici odpařuje, vzduch proudí ven a proudění vzduchu patří k přirozené konvekci
3. Kontaktní výparník pro chlazení zmrazeného materiálu: Chladivo se odpařuje na jedné straně přepážky pro přenos tepla a druhá strana přepážky je v přímém kontaktu s chlazeným nebo zmrazeným materiálem.
Vlastnosti: dobrý přenos tepla, jednoduchá konstrukce, malá zastavěná plocha a menší korozivní vliv na zařízení díky uzavřenému systému cirkulace chladiva.
Nevýhoda: Když se čerpadlo solanky zastaví kvůli poruše, může dojít k zamrznutí, což může způsobit prasknutí svazku trubek.
chladicí potrubí
Vertikální chladicí potrubí
Výhody: Po odpaření chladiva se snadno vypouští a efekt přenosu tepla je dobrý, ale když je výfukové potrubí vysoko, je teplota odpařování spodního chladiva vysoká v důsledku statického tlaku sloupce kapaliny.
Jednořadá stěnová trubka typu spirála:
Výhody: Množství naplněného chladiva je malé, asi 50 % objemu výfukového potrubí, ale chladivo se po odpaření z potrubí rychle nevypustí, což snižuje účinek přenosu tepla.
Zkroucená trubice:
Výhody: velká plocha pro odvod tepla.
Pomocná zařízení pro pístová chladicí zařízení
odlučovač oleje
Funkce: Používá se k oddělení mazacího oleje unášeného stlačenou kapalinou a plynem, aby se zabránilo vniknutí mazacího oleje do kondenzátoru a zhoršení podmínek přenosu tepla.
Princip činnosti: Pomocí různých poměrů olejových kapiček a páry chladiva se průtok snižuje zvětšením průměru potrubí a změnou směru proudění chladiva; nebo se olejové kapičky usazují na teplotu páry vlivem odstředivé síly. U mazacího oleje v páře se teplota páry snižuje promýváním nebo ochlazováním, takže kondenzuje na olejové kapičky a odděluje se. Odlučovač oleje filtračního typu je chlazen freonem.
Funkce sběrače oleje: shromažďuje chladivo a směs oleje oddělenou z odlučovače oleje, kondenzátoru a dalších zařízení chladicího systému a poté odděluje olej od směsného chladiva pod nízkým tlakem a poté je samostatně vypouští. Pro zajištění bezpečnosti vypouštění oleje olej snižuje ztráty chladiva.
Funkcí chladicího zásobníku je ukládání a úprava kapalného chladiva dodávaného do každé části chladicího systému tak, aby byl zajištěn bezpečný provoz chladiva v zařízení. Akumulátor kapaliny se dělí na vysokotlaký, nízkotlaký, drenážní a cirkulační zásobník kapaliny.
Funkce odlučovače plynu a kapaliny: odděluje chladivo od výparníku, aby se zabránilo vniknutí chladicí kapaliny do kompresoru a deformaci válce; odděluje neúčinnou páru v nízkotlaké amoniakové kapalině po škrcení, aby se zlepšil účinek přenosu tepla výparníkem.
Úloha odlučovače vzduchu: oddělit a vypustit nekondenzovatelný plyn v systému, aby byl zajištěn normální provoz chladicího systému.
Úloha mezichladiče: je instalován v dvoustupňovém (nebo vícestupňovém) kompresním chladicím systému k chlazení přehřátého plynu vypouštěného z nízkotlakého kompresního stupně pro mezistupňové chlazení, aby se zajistil normální provoz vysokotlakého kompresoru; unášený mazací olej a chladicí médium zajišťují, že chladivo dosahuje funkce většího podchlazení.
Chladírenské skladování
Klasifikace:
Velkoobjemové chladírenské sklady (nad 5000 t); středně velké chladírenské sklady (1500 ~ 5000 t); malé chladírenské sklady (pod 1500 t).
Podle požadavků na použití:
Vysokoteplotní skladování v chladu: chlaďte hlavně ovoce, zeleninu, čerstvá vejce a další potraviny, obecná skladovací teplota je 4 ~ -2 ℃;
Nízkoteplotní skladování v chladu: hlavně zmrazování a mrazení masa, vodních produktů atd., obecná skladovací teplota je -18 ~ -30 ℃;
Klimatizovaný sklad: skladování rýže, nudlí, léčivých materiálů, vína atd. za normálních teplotních podmínek, obecná skladovací teplota je 10 ~ 15 ℃
Zařízení pro rychlé zmrazování: Je vhodné pro zmrazování malých balení nebo nebalených surovin, jako jsou bloky, plátky a granule, pro výrobu všech druhů rychlozmrazených potravin, jako jsou hospodářská zvířata, vodní produkty, zelenina a knedlíky. Teplota zmrazování -30 ~ 40 ℃.
Rychlozmrazovací krabicový typ: V krabici je několik pohyblivých plochých desek s mezivrstvami, které jsou obaleny tepelně izolačním materiálem. V mezivrstvě jsou instalovány odpařovací spirály a mezi trubky lze také nalít solanku, čímž chladivo proudí odpařovacími spirálami; rychlozmrazené produkty se umístí mezi desky a desky se pohybují, aby se materiály stlačily pro zmrazení.
Tunelové rychlomrazicí zařízení: Skládá se z tunelového tělesa, výparníku, ventilátoru, nosiče materiálu nebo přenosové sítě z nerezové oceli. Materiál nejprve prochází síťovým pásem prvního stupně, který běží rychleji a vrstva materiálu je tenčí, takže povrch je zmrazen; síťový pás druhého stupně, který běží pomaleji a má silnější vrstvu materiálu, zmrazí celý materiál a získá se tak rychlomrazený produkt s jednotlivými zrny.
Ponorný mrazák: Zmrazený materiál je přímo v kontaktu se zkapalněným plynem nebo kapalným chladivem o velmi nízké teplotě, čímž vzniká rychlozmrazený produkt. Potraviny postupně procházejí předchlazovací zónou, mrazicí zónou a zónou průměrování teploty. Kapalný dusík je skladován vně tunelu a přiváděn do mrazicí zóny pod určitým tlakem pro postřikové nebo ponorné zmrazování. Dusík vzniklý po absorpci tepla kapalným dusíkem má stále velmi nízkou teplotu, -10 až -5 °C, a je do tunelu přiváděn ventilátorem. Předmrazte předchozí část. V mrazicí zóně se potraviny rychle zmrazují kontaktem s kapalným dusíkem při -200 °C.
Klimatizační chladicí zařízení
Chlazení s řízenou atmosférou: Kombinace chlazení s řízenou atmosférou, regulace skladovací teploty a složení plynu, takže obsah kyslíku a oxidu uhličitého ve skladu se používá hlavně pro skladování ovoce a zeleniny a lze dosáhnout dobrého konzervačního účinku.
Ztráty produktů ve skladech jsou malé. Podle statistik je míra ztrát u produktů skladovaných v chladírenských skladech 21,3 %, zatímco míra ztrát u produktů skladovaných v klimatizovaných chladírenských skladech je 4,8 %.
Čas zveřejnění: 26. ledna 2022
