Mrazenie: Proces použitia zdroja nízkej teploty generovaného chladením na ochladenie produktu z normálnej teploty a následné jeho zmrazenie.
Chladenie: Prevádzkový proces získavania zdroja nízkej teploty pomocou zmeny fyzikálneho stavu chladiva na dosiahnutie zdroja nízkej teploty chladiacim efektom.
Typy chladiacich zariadení: výroba chladu (chladenie), mrazenie materiálu, chladenie.
Spôsob chladenia: piestový typ, skrutkový typ, odstredivý chladiaci kompresor, absorpčný chladiaci prístroj, parný prúdový chladiaci prístroj a kvapalný dusík.
Metóda mrazenia: chladenie vzduchom, ponorenie a chladivo cez kovovú trubicu, stenu a chladiace zariadenie na prenos tepla kontaktujúce s materiálom.
aplikácia:
1. Preprava mrazených, chladených a mrazených potravín.
2. Chladenie, mrazenie, klimatizované skladovanie a chladiaca preprava poľnohospodárskych produktov a potravín.
3. Spracovanie potravín, ako je lyofilizácia, lyofilizácia a chladenie materiálu.
4. Klimatizácia v závodoch na spracovanie potravín.
Princíp chladiaceho cyklu
Hlavné zariadenia: chladiaci kompresor, kondenzátor, expanzný ventil, výparník.
Princíp chladiaceho cyklu: Chladivo absorbuje teplo a dosiahne bod varu, keď je v kvapalnom stave s nízkou teplotou a nízkym tlakom, a potom sa odparí na paru s nízkou teplotou a nízkym tlakom. Chladivo odparené do plynu sa pôsobením kompresora stáva plynom s vysokou teplotou a vysokým tlakom a pri vysokej teplote a vysokom tlaku kondenzuje na kvapalinu s vysokým tlakom. Po expanznom ventile sa stáva kvapalinou s nízkym tlakom a nízkou teplotou, absorbuje teplo a opäť sa odparuje, čím vytvára chladiaci cyklus chladničky.
Základné pojmy a princípy
Chladiaca kapacita: Za určitých prevádzkových podmienok (t. j. pri určitej teplote odparovania chladiva, teplote kondenzácie, teplote podchladenia) ide o množstvo tepla, ktoré chladivo odoberie zo zmrazeného objektu za jednotku času. Tiež známe ako chladiaca kapacita chladiva. Za rovnakých podmienok súvisí chladiaca kapacita toho istého chladiva s veľkosťou, rýchlosťou a účinnosťou kompresora.
Priame chladenie: V chladiacom cykle, ak chladivo absorbuje teplo, výparník priamo vymieňa teplo s chladeným predmetom alebo s prostredím okolo chladeného predmetu. Vo všeobecnosti sa používa v samostatných chladiacich zariadeniach, ktoré vyžadujú priemyselné chladenie, ako sú mrazničky na zmrzlinu, malé chladiace boxy a domáce chladničky.
Chladivo: Pracovná látka, ktorá nepretržite cirkuluje v chladiacom zariadení na dosiahnutie chladenia. Parné kompresné chladiace zariadenie realizuje prenos tepla zmenou skupenstva chladiva. Chladivo je nevyhnutnou látkou na realizáciu umelého chladenia.
Bežne používané chladivá
Bežne používané chladiace médiá: vzduch, voda, soľanka a organický vodný roztok.
Kritériá výberu: nízky bod tuhnutia, veľká špecifická tepelná kapacita, žiadna korózia kovu, chemická stabilita, nízka cena a jednoduchá dostupnosť.
Hoci vzduch ako chladivo má mnoho výhod, používa sa iba v priamom kontakte s potravinami pri chladení alebo mrazení potravín kvôli jeho malej špecifickej tepelnej kapacite a slabému prenosu tepla konvekciou, keď sa používa v plynnom stave.
Voda má veľké merné teplo, ale vysoký bod tuhnutia, takže sa môže použiť ako chladivo iba na prípravu chladiacej kapacity nad 0 °C. Ak sa má pripraviť chladiaca kapacita pod 0 °C, ako chladivo sa používa soľanka alebo organický roztok.
Vodné roztoky chloridu sodného, chloridu vápenatého a chloridu horečnatého sa bežne označujú ako zmrazená soľanka. Najpoužívanejšou zmrazenou soľankou v potravinárskom priemysle je vodný roztok chloridu sodného. Medzi organickými chladivami v roztoku sú dve najreprezentatívnejšie chladivá: vodný roztok etylénglykolu a propylénglykolu.
Hlavné zariadenie chladiaceho zariadenia s piestovou kompresiou
Funkcia: Používa sa na kompresiu chladiva, aby vykonalo prácu, získalo energiu a následne kondenzovalo a rozpínalo sa, čím vytvorilo zdroj chladu, ktorý dokáže absorbovať teplo.
Metóda znázornenia modelu: počet valcov, typ použitého chladiva, typ usporiadania valcov a priemer valca.
Zloženie: Blok valcov, valec, piest, ojnica, kľukový hriadeľ, kľuková skriňa, sacie a výfukové ventily, falošný kryt atď.
Pracovný postup: Keď sa piest pohybuje nahor, sací ventil sa otvorí a para chladiva vstupuje do valca v hornej časti piesta cez sací ventil. Keď sa piest pohybuje nahor, sací ventil sa zatvorí, piest sa naďalej pohybuje nahor a chladivo vo valci sa stlačí. Keď tlak vzduchu dosiahne určitú úroveň, otvorí sa výfukový ventil falošného krytu a para chladiva sa vypustí z valca a stlačí sa do vysokotlakového potrubia.
Vlastnosti: Jednoduchá konštrukcia, jednoduchá výroba, vysoká prispôsobivosť, stabilná prevádzka a pohodlná údržba.
kondenzátor
Funkcia: výmenník tepla, ktorý kondenzuje prehriatu paru chladiva na kvapalinu chladením a ochladzovaním.
Typ: horizontálny plášť a rúrka, vertikálny plášť a rúrka, vodný sprej, odparovanie, chladenie vzduchom
Pracovný postup: Prehriata para chladiva vstupuje do kondenzátora z hornej časti plášťa a prichádza do kontaktu so studeným povrchom trubice, kde kondenzuje do kvapalného filmu. Pod vplyvom gravitácie kondenzát kĺže po stene trubice a oddeľuje sa od nej.
Výparník s rozprašovaním vody pozostáva zo zásobníka kvapaliny, chladiacej rúrky a nádrže na rozdeľovanie vody.
Pracovný postup: Chladiaca voda vstupuje do nádrže na rozvod vody zhora a prúdi k vonkajšiemu povrchu špirálovej rúry cez nádrž na rozvod vody. Časť vody sa odparuje a zvyšok padá do vodnej nádrže. Spodná časť skrytej podradovej rúry vstupuje do rúry a keď stúpa pozdĺž rúry, ochladzuje sa a kondenzuje a prúdi do nádrže na kvapalinu.
Expanzný ventil
Funkcia: zníženie tlaku chladiva a regulácia prietoku chladiva. Keď kvapalné chladivo pod vysokým tlakom prechádza expanzným ventilom, kondenzačný tlak prudko klesne na vyparovací tlak a zároveň kvapalné chladivo vrie a absorbuje teplo a jeho teplota klesá.
Tepelný expanzný ventil: Na nastavenie chladiva využíva stupeň prehriatia pary na výstupe z výparníka. Za normálnych prevádzkových podmienok chladiacej jednotky sa perfúzny tlak prívodného prvku rovná súčtu tlaku plynu pod membránou a tlaku pružiny a je v rovnovážnom stave. Nedostatočný prívod chladiva spôsobuje návrat pary na výstupe z výparníka, zvyšuje sa stupeň prehriatia, zvyšuje sa teplota teplotného senzora, membrána sa pohybuje nadol a otvor výstupu sa zvyšuje, až kým sa množstvo privádzanej kvapaliny nerovná množstvu odparovania, a potom sa teplota teplotného senzora zvyšuje. Tepelný expanzný ventil preto dokáže automaticky nastaviť stupeň otvorenia ventilu a objem privádzanej kvapaliny sa môže automaticky zvyšovať alebo znižovať so zaťažením, čo zabezpečí, že vykurovacia plocha výparníka sa plne využije.
Výparník
Funkcia: Chladivo absorbuje teplo chladiaceho média.
Klasifikácia: Podľa povahy chladiaceho média sa delí do troch kategórií.
1. Výparník na chladenie kvapalného chladiva: napríklad vodný chladič, chladič soľanky atď. Chladivo absorbuje teplo mimo trubice a kvapalné chladivo cirkuluje v trubici pomocou kvapalinového čerpadla. Podľa štruktúry sa delí na horizontálny rúrkový typ, vertikálny rúrkový typ, špirálový rúrkový typ a cievkový typ.
2. Výparník na chladenie vzduchu: chladivo sa odparuje v trubici, vzduch prúdi von a prúdenie vzduchu patrí k prirodzenej konvekcii.
3. Kontaktný výparník na chladenie zmrazeného materiálu: Chladivo sa odparuje na jednej strane prepážky na prenos tepla a druhá strana prepážky je v priamom kontakte s chladeným alebo zmrazeným materiálom.
Vlastnosti: dobrý prenos tepla, jednoduchá konštrukcia, malý pôdorys a menšia korozívnosť zariadení vďaka utesnenému systému cirkulácie chladiva.
Nevýhoda: Keď sa čerpadlo soľanky zastaví z dôvodu poruchy, môže dôjsť k zamrznutiu, čo môže spôsobiť prasknutie zväzku rúrok.
chladiace potrubie
Vertikálne chladiace potrubie
Výhody: Po odparení chladiva sa ľahko vypúšťa a efekt prenosu tepla je dobrý, ale keď je výfukové potrubie vysoko, teplota odparovania spodného chladiva je vysoká v dôsledku statického tlaku v stĺpci kvapaliny.
Jednoradové stenové potrubie typu špirály:
Výhody: Množstvo naplneného chladiva je malé, približne 50 % objemu výfukového potrubia, ale chladivo sa po odparení z potrubia rýchlo nevypustí, čo znižuje účinok prenosu tepla.
Deformovaná trubica:
Výhody: veľká plocha na odvod tepla.
Pomocné zariadenia pre chladiace zariadenia s piestovou kompresiou
odlučovač oleja
Funkcia: Používa sa na oddelenie mazacieho oleja unášaného stlačenou kvapalinou a plynom, aby sa zabránilo vniknutiu mazacieho oleja do kondenzátora a zhoršeniu podmienok prenosu tepla.
Princíp činnosti: Pomocou rôznych pomerov kvapôčok oleja a pár chladiva sa prietok znižuje zväčšením priemeru potrubia a mení sa smer prúdenia chladiva; alebo sa kvapôčky oleja usadzujú na teplotu pary vplyvom odstredivej sily. V prípade mazacieho oleja v parnom stave sa teplota pary znižuje preplachovaním alebo chladením, takže kondenzuje na kvapôčky oleja a oddeľuje sa. Odlučovač oleja filtračného typu je chladený freónom.
Funkcia zberača oleja: zhromažďuje chladivo a zmes oleja oddelenú od odlučovača oleja, kondenzátora a iných zariadení chladiaceho systému a potom oddeľuje olej od zmesi chladiva pod nízkym tlakom a následne ich samostatne vypúšťa. Aby sa zabezpečila bezpečnosť vypúšťania oleja, olej znižuje stratu chladiva.
Funkciou zásobníka chladiva je skladovať a upravovať kvapalné chladivo dodávané do každej časti chladiaceho systému tak, aby sa zabezpečila bezpečná prevádzka zásobovania zariadením kvapalinou. Zásobník chladiva sa delí na vysokotlakový, nízkotlakový, drenážny a cirkulačný zásobník chladiva.
Funkcia odlučovača plynu a kvapaliny: oddeliť chladivo od výparníka, aby sa zabránilo vniknutiu chladiacej kvapaliny do kompresora a defektu valca; oddeliť neúčinnú paru v nízkotlakovej amoniakovej kvapaline po škrtení, aby sa zlepšil účinok prenosu tepla výparníka.
Úloha odlučovača vzduchu: oddeliť a vypustiť nekondenzovateľný plyn v systéme, aby sa zabezpečila normálna prevádzka chladiaceho systému.
Úloha medzichladiča: je nainštalovaný v dvojstupňovom (alebo viacstupňovom) kompresnom chladiacom systéme na chladenie prehriateho plynu vypúšťaného z nízkotlakového kompresného stupňa pre medzistupňové chladenie, aby sa zabezpečila normálna prevádzka vysokotlakového kompresora; unášaný mazací olej a chladiace médium umožňujú chladivu dosiahnuť funkciu väčšieho podchladenia.
Chladené skladovanie
Klasifikácia:
Veľkokapacitné chladiarenské sklady (nad 5 000 t); stredne veľké chladiarenské sklady (1 500 ~ 5 000 t); malé chladiarenské sklady (pod 1 500 t).
Podľa požiadaviek na použitie:
Vysokoteplotné chladenie: chladenie hlavne ovocia, zeleniny, čerstvých vajec a iných potravín, všeobecná skladovacia teplota je 4 ~ -2 ℃;
Nízkoteplotné skladovanie v chlade: hlavne mrazenie a mrazenie mäsa, vodných produktov atď., všeobecná skladovacia teplota je -18 ~ -30 ℃;
Klimatizovaný sklad: skladujte ryžu, rezance, liečivé materiály, víno atď. za normálnych teplotných podmienok, všeobecná skladová teplota je 10 ~ 15 ℃
Zariadenie na rýchle mrazenie: Je vhodné na mrazenie malých balených alebo nebalených surovín, ako sú bloky, plátky a granule, na výrobu všetkých druhov rýchlo mrazených potravín, ako sú hospodárske zvieratá, vodné produkty, zelenina a knedle. Teplota mrazenia -30 ~ 40 ℃.
Rýchlozmrazovacia skrinka: V skrinke je niekoľko pohyblivých plochých dosiek s medzivrstvami, ktoré sú obalené tepelnoizolačným materiálom. V medzivrstve sú nainštalované odparovacie špirály a medzi trubice sa môže nalievať aj soľanka, pričom chladivo prúdi cez odparovacie špirály; rýchlozmrazené produkty sa umiestnia medzi dosky a dosky sa pohybujú, aby sa materiály stlačili na zmrazenie.
Tunelové rýchlomraziace zariadenie: Skladá sa z telesa tunela, výparníka, ventilátora, nosiča materiálu alebo prenosovej siete z nehrdzavejúcej ocele. Materiál najprv prechádza cez sieťový pás prvého stupňa, ktorý beží rýchlejšie a vrstva materiálu je tenšia, takže povrch je zmrazený; sieťový pás druhého stupňa, ktorý beží pomalšie a má hrubšiu vrstvu materiálu, zmrazuje celý materiál, čím sa získa rýchlomrazený produkt s jedným zrnom.
Ponorný mrazák: Zmrazený materiál sa priamo dostáva do kontaktu so skvapalneným plynom alebo kvapalným chladivom s veľmi nízkou teplotou, čím sa vytvorí rýchlo zmrazený produkt. Potraviny postupne prechádzajú cez predchladiacu zónu, mraziacu zónu a zónu spriemerovania teploty. Kvapalný dusík sa skladuje mimo tunela a privádza sa do mraziacej zóny pod určitým tlakom na rozprašovanie alebo ponorné zmrazovanie. Dusík vytvorený po absorpcii tepla kvapalným dusíkom má stále veľmi nízku teplotu, -10 až -5 °C, a do tunela sa vháňa ventilátorom. Predmrazte predchádzajúcu časť. V mraziacej zóne sa potraviny rýchlo zmrazia kontaktom s kvapalným dusíkom pri teplote -200 °C.
Klimatizačné chladiace zariadenia
Chladenie s riadenou atmosférou: Kombinácia chladenia s riadeným skladovaním, riadenie skladovacej teploty a zloženia plynu, takže obsah kyslíka a oxidu uhličitého v sklade sa používa hlavne na skladovanie ovocia a zeleniny a dosahuje sa dobrý konzervačný účinok.
Strata produktov v sklade je malá. Podľa štatistík je miera straty produktov v chladiarenských skladoch 21,3 %, zatiaľ čo miera straty produktov v klimatizovaných chladiarenských skladoch je 4,8 %.
Čas uverejnenia: 26. januára 2022
