制冷机械与设备ppt课件.ppt

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1、第十章制冷机械与设备第一节食品冷冻技术第二节压缩制冷循环第三节制冷剂及载冷剂第四节制冷系统的主要设备第一节食品冷冻技术冷冻在食品工业中的应用是相当广泛的，它的作用是作为食品加工的手段和防止食品腐败。冷冻贮藏食品，能延长食品保存期限，减少食品损耗，以及加工冷冻食品等。一、制冷技术在食品工业中的应用二、食品冷冻技术三、一般制冷方法四、制冷技术理论基础（冷冻原理）一、制冷技术在食品工业中的应用1．冷冻制品速冻制品的加工和低温加工eg冰淇淋、速冻水饺、速冻蔬菜。低温加工：啤洒低温发酵（2~3℃），碳酸饮料在充气前冷却

2、3~5℃（此时，二氧化碳溶解量大，充气最大。地下水温度为7℃，夏天江河水温18-20℃。）2．食品的贮藏（冰柜、冷库）3．食品加工的特殊手段冷冻浓缩、冷冻干燥。4．食品生产车间的空气调节二、食品冷冻技术制冷技术是利用某种装置，以消耗机械功或其他能量来维持某一物料的温度低于周围自然环境的温度。这种技术是建立在热力学的基础上的，是现代食品工程的重要基础技术之一。人们通常把冷冻分为两种：一般冷冻和深度冷冻。一般冷冻：冷冻温度范围在-100℃以内，深度冷冻：冷冻温度范围低于-100℃食品工业多采用一般冷冻温度范围多在

3、-18℃以上。多采用压缩式单级冷冻机制冷系统。冰箱的冷藏室：3~5℃，冻藏室-18℃。深度冷冻多用于化工、医药。三、一般制冷方法1、空气压缩制冷2、蒸汽压缩式制冷3、吸收式制冷4、蒸汽喷射式制冷1、空气压缩制冷这种制冷方法是利用大气中的空气作制冷剂。空气首先在压缩机中绝热压缩.5~0.6Mpa，然后在等压下以冷水冷却至可能的温度；冷却后的空气于膨胀阀中绝热膨胀，空气温度继续降低；然后温度降低的空气再通过制冷器，在等压下吸取热量，使之回升至原来的温度，再回到压缩机中，进行另一循环。它的制冷循环是以两等压过程代替

4、逆卡诺循环中的两等温过程。这种制冷方法是利用大气中的空气作制冷剂。空气首先在压缩机中绝热压缩0.5~0.6Mpa，然后在等压下以冷水冷却至可能的温度；冷却后的空气于膨胀阀中绝热膨胀，空气温度继续降低；然后温度降低的空气再通过制冷器，在等压下吸取热量，使之回升至原来的温度，再回到压缩机中，进行另一循环。它的制冷循环是以两等压过程代替逆卡诺循环中的两等温过程。其特点是制冷系数较小，故经济性较差；由于在制冷过程中物质不发生集态变化，无潜热可利用。故单位制冷量也较小；为了获得足够的制冷量，则需用比较庞大的设备，必造成

5、动力消耗大，成本高；同时当冷却温度降到0℃时，由于冰霜生成，致使操作用难，故在现代工业中基本上被淘汰。2、蒸汽压缩式制冷这种方法是用常温及普通低温下可以汽化的物质作为工质（氨、氟利昂及某些碳氢化合物），工质在循环过程不断发生集态变化（即液态→气态，气态→液态），这是食品工业中使用广泛的制冷方法。制冷循环为：在蒸发器中产生的低压制冷剂蒸发（状态1），在压缩机中被压缩到冷凝压力，消耗了机械功W，此时为绝热压缩过程，同时温度不断升高；然后压缩后的蒸汽在过饱和状态下（点2）进入冷凝器中，因受到冷却介质（水或空气）的冷

6、却而凝结成饱和液体（点3），并放出热量，其冷凝结成饱和液体，并放出热量，其冷凝过程为一等温等压过程；由冷凝器出来的制冷剂液体，经膨胀阀进行绝热膨胀到蒸发压力，温度降到与之相应的饱和温度。此时已成为两相状态的汽液混合物；然后进入蒸发器，进行等温等压的蒸发过程，以制冷量Q。并回复到起始状态，完成一个循环。由此可见，蒸汽压缩式制冷循环的蒸发过程和冷却过程是在等温度情况下进行的，不可逆性小，故循环的制冷系数大。它是利用液体的蒸发过程来制冷，故单位制冷量大；同时，在蒸发器和冷凝器中都是有集态改变的传热过程，传热系数较大

7、，因而设备不是很庞大。3、吸收式制冷吸收式制冷方法与压缩式不同，它是利用热能以代替机械能而工作的。吸收式制冷系统使用了两种工质，一种是产生冷效应的制冷剂；另一种是吸收制冷剂而生成溶液的吸收剂。对制冷剂的要求与压缩式的相同，而对吸收剂则必须是吸收能力强，同是在相同压力下，其沸点要远高于制冷剂的沸点。因而，当溶液受热时，蒸发出来的蒸汽中，含制冷剂多，而含吸收剂很少。吸收式制冷方法与压缩式不同，它是利用热能以代替机械能而工作的。吸收式制冷系统使用了两种工质，一种是产生冷效应的制冷剂；另一种是吸收制冷剂而生成溶液的吸

8、收剂。对制冷剂的要求与压缩式的相同，而对吸收剂则必须是吸收能力强，同是在相同压力下，其沸点要远高于制冷剂的沸点。因而，当溶液受热时，蒸发出来的蒸汽中，含制冷剂多，而含吸收剂很少。蒸汽压缩式制冷所采用的制冷剂为一远较0℃为低的温度下即能转变为蒸汽状态的物质，且此蒸汽经压缩复可转变液态。例如：NH3在大气压下的沸点为-33.4℃,所以可在低温下蒸发而吸热，达到制冷目的，蒸发后的低压蒸汽又可经压缩机和冷却