制冷与空调装置(鱼剑琳)

1、西安交通大学制冷与低温工程系2010年3月制冷与空调装置制冷与空调装置西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering2内容提要（制冷与空调装置部分）（制冷与空调装置部分） 第第1 1章章 冷冻冷藏与气调设施冷冻冷藏与气调设施 T 1.1 1.1 食品储藏保鲜原理食品储藏保鲜原理 T 1.2 1.2 冷库的建筑冷库的建筑 T 1.3 1.3 冷库的制冷系统冷库的制冷系统T 1.4 1.4 气调库与气调设备气调库与气调设备 第第2 2章章 家用及商用冷藏装置家用及商用冷藏装置 T 2.1 2.1 冰箱的种类与结

2、构冰箱的种类与结构 T 2.2 2.2 电冰箱的制冷系统与设计方法电冰箱的制冷系统与设计方法 T 2.3 2.3 陈列柜的种类与结构陈列柜的种类与结构 T 2.4 2.4 陈列柜的制冷系统与热负荷估算陈列柜的制冷系统与热负荷估算 西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering3内容提要（制冷装置部分）（制冷装置部分） 第第3 3章章 房间空调器与单元式空调机房间空调器与单元式空调机 T 3.1 3.1 房间空调器的种类与形式房间空调器的种类与形式 T 3.2 3.2 分体式空调器的结构与制冷系统分体式空调器

3、的结构与制冷系统 T 3.3 3.3 空调器的设计与性能测试空调器的设计与性能测试 T 3.4 3.4 单元式空调机的结构与制冷系统单元式空调机的结构与制冷系统 西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering4内容提要（制冷装置部分）（制冷装置部分） 第第4 4章章 冷水机组冷水机组 T5.1 5.1 冷水机组的分类与特点冷水机组的分类与特点 T5.2 5.2 活塞式冷水机组活塞式冷水机组 T5.3 5.3 离心式冷水机组离心式冷水机组 T5.4 5.4 模块化冷水机组模块化冷水机组T5.5 5.5 小型中

4、央空调机组小型中央空调机组第第5 5章章 冷冻干燥装置冷冻干燥装置T6.1 6.1 真空冷冻干燥装置真空冷冻干燥装置 T6.2 6.2 热泵干燥技术热泵干燥技术 西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering5第1章 冷冻冷藏与气调设施 1.1 食品贮藏保鲜原理食品贮藏保鲜法：食品贮藏保鲜法：常温贮藏：常温贮藏：干制，熏制，腌制，糖渍干制，熏制，腌制，糖渍（最能保鲜，保持原有的形态、质量、鲜度、营养成分）包含的营养成分：蛋白质，脂肪，碳水化合物，维生素，酶，水，矿物质。食品的营养价值和食用价值食品的营养价值

5、和食用价值 新鲜食品的原始质量新鲜食品的原始质量食品分类：食品分类： 动物性种类动物性种类 植物性种类植物性种类西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering6第1章 冷冻冷藏与气调设施1干制干制 将食品中水分降至微将食品中水分降至微生物生长繁殖所必需的含生物生长繁殖所必需的含量以下，水分从物料表面量以下，水分从物料表面向气相中转移的过程。向气相中转移的过程。 热风干燥热风干燥(对流干燥对流干燥)：接触干燥接触干燥(传导式传导式)： 辐射干燥：辐射干燥： 冷冻干燥：冷冻干燥：2腌制，糖渍 让食让食盐盐或食或

6、食糖糖渗入食品组织内，渗入食品组织内，降低它们的水分活性提高其渗透压，降低它们的水分活性提高其渗透压，借以有选择地控制微生物的活动和发借以有选择地控制微生物的活动和发酵，抑制腐败菌的生长，防止食品腐酵，抑制腐败菌的生长，防止食品腐败变质，保持它们的食用品质。败变质，保持它们的食用品质。常见的常见的腌渍腌渍法：法： 有提高有提高酸酸度、度、糖糖分分 和和盐盐分浓度等。分浓度等。3 3熏制熏制 主要靠食盐、脱水及肠衣主要靠食盐、脱水及肠衣防污染等，效果有限，且有致癌物污染的防污染等，效果有限，且有致癌物污染的疑虑。疑虑。 西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigerat

7、ion and Cryogenic Engineering7第1章 冷冻冷藏与气调设施为什么低温保存得到广泛应用？为什么低温保存得到广泛应用？三千多年前，古老的中国人民便已使用三千多年前，古老的中国人民便已使用天然冰雪天然冰雪来贮来贮藏食品；藏食品；十九世纪初期，十九世纪初期，制冷机械设备制冷机械设备的问世，带来食品冷藏的问世，带来食品冷藏业的一次革命；业的一次革命；二十世纪初，开始进行二十世纪初，开始进行的研究；的研究；自自1980年开始，开展了年开始，开展了食品玻璃化保存食品玻璃化保存的研究。的研究。西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and

8、 Cryogenic Engineering8第1章 冷冻冷藏与气调设施西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering9第1章 冷冻冷藏与气调设施西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering10第1章 冷冻冷藏与气调设施食品冷加工原理食品冷加工原理 食品变质：食品变质：食品分解，质量降低，变质腐败食品分解，质量降低，变质腐败 l在储运中，食品品质的降低主要与由食品外部的微生物一再侵入，在食品中繁殖所引起的复杂化学和物理

9、变化有关。l也与食品成分间相互反应及食品成分和酶之间的纯化学反应、以及食品组织中原先存在的酶引起的生化反应等有关。 动物性食品： 主要原因是微生物和酶的作用 植物性食品: 微生物和酶的作用 采摘后的生理活动、 消耗自身物质和能量（营养成分）微生物、酶作用温度条件： 080 。高或低的温度条件可以抑制或终止微生物的繁殖和酶的作用。西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering11第1章 冷冻冷藏与气调设施（食品低温贮藏就是利用低温技术将食品温度降低并维持食品在低温（冷却或冻结）（冷却或冻结）状态以阻止食品腐败

10、变质，延长食品保存期。低温保藏不仅可以用于新鲜食品物料的贮藏，也可用于食品加工品、半成品的贮藏。）低温贮藏原理低温贮藏原理：人工制冷，降低食品温度或冻结，从而控制微生物、人工制冷，降低食品温度或冻结，从而控制微生物、酶的作用使食品不变质。酶的作用使食品不变质。食品冷加工：食品冷加工：冷冻：将食品温度将至指定的低温 冷藏：低温下贮藏冷冻食品冷却：降低食品温度， 温度高于食品汁液冻结点冻结：降低食品温度低于其汁液冻结点冷冻：冷冻：冷冻：冷冻：是采用缓冻或速冻方法先将食品冻结，是采用缓冻或速冻方法先将食品冻结，而后在能保持冻结状态的温度下贮藏而后在能保持冻结状态的温度下贮藏的保藏方法。常用冻藏温度为

11、的保藏方法。常用冻藏温度为-12-23，而以，而以-18为适用。贮藏食品为适用。贮藏食品短的可达数日，长的可以年计。短的可达数日，长的可以年计。冷藏：冷藏：是预冷后的食品在稍高于冰点温是预冷后的食品在稍高于冰点温度（度（0）中进行贮藏的方法。冷藏温度）中进行贮藏的方法。冷藏温度一般为一般为-215，而，而48则为常用冷则为常用冷藏温度。贮期几天到数周。藏温度。贮期几天到数周。冻结：冻结：速冻-指食品的温度在指食品的温度在3030分内迅速下降到分内迅速下降到 -20-20左右；左右；一般冻结-指食品在指食品在 -2-2 -5-5的环境，令其缓慢冻结。的环境，令其缓慢冻结。 西安交通大学制冷与低温

12、工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering12第1章 冷冻冷藏与气调设施 冷藏（冷藏（Cold storageCold storage）：）：冷藏是在高于食品物料的冻结点的温度下进行保藏，其温度范围一般为15-2，而48则为常用的冷藏温度；根据食品物料的特性，冷藏的温度又可分为152（Cooling）和2-2 (Chilling)两个温度段，植物性食品的冷藏一般在前一温度段进行，而动物性食品的冷藏则多在后一温度段。冻藏（冻藏（Frozen storage)Frozen storage)：冻藏是指食品物料在冻结的状态下进行的贮

13、藏。一般冻藏的温度范围为-12-30，常用的温度为-18。冻藏适合于食品物料的长期贮藏，其贮藏期从十几天到几百天。食品低温保藏的一般工艺过程：食品物料前处理冷却或冻结冷藏或冻藏回热或解冻。冷冻食品的解冻过程冷冻食品的解冻过程: : 急速升温时，食品内发生突然变化，融解水来不及被食品细胞所吸收回至原处，因而自由水增多，汁液流动外泄而降低食品质量。相反，如食品温度缓慢上升，这些现象即可避免，基本上得以恢复冻结前的新鲜状态。所以应 “急速冻结，缓慢化冻急速冻结，缓慢化冻”微波加热解冻：热量是在食品外部和内部同时产生，因而解冻后食品仍能保持同样的结构和原有的形状。西安交通大学制冷与低温工程系Depar

14、tment of Refrigeration and Cryogenic Engineering13第1章 冷冻冷藏与气调设施食品冷藏链：是建立在食品冷冻工艺学的基础上，以制冷技术为手段，是建立在食品冷冻工艺学的基础上，以制冷技术为手段，使易腐农产品从生产者到消费者之间的所有环节，即从原使易腐农产品从生产者到消费者之间的所有环节，即从原料（采摘、捕、收购等环节）、生产、加工、运输、贮藏、料（采摘、捕、收购等环节）、生产、加工、运输、贮藏、销售流通的整个过程中，始终保持合适的低温条件，以保销售流通的整个过程中，始终保持合适的低温条件，以保证食品的质量，减少损耗。这种连续的低温环节称为冷藏证食品的

15、质量，减少损耗。这种连续的低温环节称为冷藏链链（Cold ChainCold Chain）。）。食品冷藏链主要设备构成：食品冷藏链主要设备构成：贯穿在整个冷藏链各个环节中的各种装备、设施；食品冷藏链中的主要设备：各种冷却设备（含预冷设备）、冻结设备、冷藏库、冷藏运输设备、冷冻冷藏陈列柜（含冷藏柜）、家用冷柜及电冰箱等保鲜链，是指综合运用各种适宜的保鲜方法与手段，使鲜活易腐食品在生产，加工、贮运和销售的各个环节，最大限度地保持食品的鲜活特性和品质的系统西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering14第1章

16、冷冻冷藏与气调设施 食品冷藏链的组成食品冷藏链的组成西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering15第1章 冷冻冷藏与气调设施西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering16第1章 冷冻冷藏与气调设施气调贮藏原理气调贮藏原理 采摘后生理活动： 消耗自身物质能量品质变化 受外界影响与干扰加剧品质变化有机物氧化分解CO2+H2O+生物能每mol葡萄糖：C6H12O6+6O26CO2+6H2O+674kcalCold St

17、orage of Fruit and Vegetables 西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering17第1章 冷冻冷藏与气调设施果蔬生理活动包括：1 1）呼吸作用：）呼吸作用：由环境吸氧，由酶的参与下，将自身积累的碳水化合物等氧化分解为所需物质和能量。这些能量，一部分用于新陈代谢新陈代谢，一部分作为呼吸热散发出去了 有氧呼吸：有分子态氧参与（外界氧充足时） 无氧呼吸：无分子态氧参与（ 缺氧时，只产生少量CO2， 会产生乙醇，乙醛，不利于保鲜贮藏）呼吸形式：呼吸形式：呼吸强度：呼吸强度： 单位重量果实

18、单位时间内释放的才CO2的量，单位g CO2/t.d 强内存物质消耗多品质下降快 弱内存物质消耗少品质下降慢西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering18第1章 冷冻冷藏与气调设施生物的新陈代谢可概括为两类反应：生物的新陈代谢可概括为两类反应： 1.1.同化作用同化作用-把非生活物质转化为生活物质。 2.2.异化作用异化作用-把生活物质分解成非生活物质。l 光合作用属于同化作用；呼吸作用属于异化作用。是所有生物的基本生理功能，是一切生活细胞的共同特征，呼吸停止，也就意味着生命的终止。呼吸作用中氧化作用分

19、步骤进行,能量逐步释放.一部分能量转移到ATP和NAD(P)H分子中,成为随时可利用的贮备能,另一部分以热的形式放出。西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering19第1章 冷冻冷藏与气调设施呼吸作用的生理意义：1.1.为植物生命活动提供能量为植物生命活动提供能量 呼吸氧化有机物，将其中的化学能以ATP形式贮存起来。当ATP分解时，释放能量以满足各种生理过程的需要。 呼吸放热可提高植物体温，有利种子萌发、开花传粉受精等。2.2.中间产物是合成植物体内重要中间产物是合成植物体内重要有机物质的原料有机物质的原

20、料 呼吸产生许多中间产物，其中有些十分活跃，是进一步合成其他有机物的物质基础。3.3.在植物抗病免疫方面有着重要作用在植物抗病免疫方面有着重要作用 呼吸作用氧化分解病原微生物分泌的毒素，以消除其毒害。植物受伤或受到病菌侵染时，通过旺盛的呼吸，促进伤口愈合，加速木质化或栓质化，以减少病菌的侵染。西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering20第1章 冷冻冷藏与气调设施2 2）蒸发作用蒸发作用 ： 果蔬所含水分自然向外果蔬所含水分自然向外蒸发，以及伴随呼吸热和田蒸发，以及伴随呼吸热和田间热散发而带出水分间热散

21、发而带出水分果蔬失重，失鲜，品质变化果蔬失重，失鲜，品质变化3 3）激素作用：）激素作用：内源乙烯，外源乙烯对水果的催熟作用内源乙烯，外源乙烯对水果的催熟作用 促进生理代谢，加快成熟衰老。促进生理代谢，加快成熟衰老。4 4）微生物与酶作用：微生物与酶作用： 包括细菌、酵母和霉菌，产生分解食品中特定成分的酶，包括细菌、酵母和霉菌，产生分解食品中特定成分的酶，使食品发生腐败变质。使食品发生腐败变质。 （、细胞外酶，将食品中的多糖、蛋白质水解为简单物质；（、细胞外酶，将食品中的多糖、蛋白质水解为简单物质； 、细胞内酶，将已吸收到细胞内的简单物质进行分解，、细胞内酶，将已吸收到细胞内的简单物质进行分解

22、， 产生的代谢产物使食品具有不良的气味和味道。）产生的代谢产物使食品具有不良的气味和味道。） 导致水果变质导致水果变质西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering21第1章 冷冻冷藏与气调设施外部外部 对生理活动对生理活动 即上述多种作用的影响：即上述多种作用的影响： u对微生物和酶的影响： 微生物正常活动的温度范围是:080 ； 当 80 or 0 时,可以抑制或终止微生物的繁殖u呼吸热、呼吸强度正比于温度温度影响关系用温度系数温度系数 Q Q1010：在一定温度范围内，每温升10C,呼吸强度增加倍数。

23、温度 水果保水能力下降，蒸发加；温度 呼吸加强，呼吸热增多，带走 更多的水分西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering22第1章 冷冻冷藏与气调设施相对湿度：相对湿度：水果含有大量的水分贮存的水果表面有饱和空气层，空气相对湿度可近似地认为是：100%；而贮藏环境中的相对湿度总是：100，因此，饱和空气与外部空气之间的为蒸发动力， 水果体内的水分向环境扩散 u环境相对分压差蒸发强水果失水 呼吸失调 改变酶的活性，使水解作用加强，不利生理活动 u环境相对有利于控制蒸发，但是也加快微生物繁殖。 增大相对湿度对

24、抑制蒸发作用的效果增大相对湿度对抑制蒸发作用的效果比微生物影响更为重要，这点对气调贮藏比微生物影响更为重要，这点对气调贮藏尤为重要。尤为重要。西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering23第1章 冷冻冷藏与气调设施气体成分：气体成分：N2， O2%，CO2% O2%抑制呼吸抑制微生物的活动CO2%抑制呼吸 抑制内部乙烯合成和酶的活动和叶绿素分解西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering24第1章 冷冻冷藏与气调设

25、施基于冷藏，基于冷藏，提高提高，保持特定，保持特定COCO2 2，O O2 2等气体成等气体成分，维持正常生理活动，抑制呼吸，分，维持正常生理活动，抑制呼吸，蒸发，激素，微生物和酶作用，延蒸发，激素，微生物和酶作用，延缓生理代谢，推迟成熟衰老进程和缓生理代谢，推迟成熟衰老进程和防止变质腐败，达到保鲜的目的。防止变质腐败，达到保鲜的目的。 气调贮藏特点：气调贮藏特点： (1)(1)保鲜效果好。水果在长期的气调贮藏中能始终保鲜效果好。水果在长期的气调贮藏中能始终保持其刚采摘时的优良品质；保持其刚采摘时的优良品质； (2)(2)保鲜期长，货架期长。在保证同等质量的前保鲜期长，货架期长。在保证同等质量

26、的前提下，至少为冷藏的两倍；提下，至少为冷藏的两倍； (3)(3)贮藏损失小贮藏损失小c c据实验测定，在把好入库质量关据实验测定，在把好入库质量关的前提下，苹果、梨的损失串一般不会超过的前提下，苹果、梨的损失串一般不会超过1 1； (4)(4)无污染。气调贮藏采用物理方法，不用化学无污染。气调贮藏采用物理方法，不用化学或生物制剂处理，卫生、安全、可靠。或生物制剂处理，卫生、安全、可靠。 应用气调贮藏注意问题：应用气调贮藏注意问题：(1)(1)温、湿度和气体浓度的调节适度温、湿度和气体浓度的调节适度，保持贮藏温度的相对稳定。，保持贮藏温度的相对稳定。(2)(2)针对植物性食品的种类不同，针对植

27、物性食品的种类不同，采用不同气调贮藏参数；采用不同气调贮藏参数；(3)(3)气调贮藏仅适合部分植物性食品；气调贮藏仅适合部分植物性食品；气调贮藏只能保持原有的品质，气调贮藏只能保持原有的品质，不能提高品质。因此，气调贮藏特别不能提高品质。因此，气调贮藏特别注重水果的贮前品质。注重水果的贮前品质。部分果蔬的气调贮藏参数（见书中表部分果蔬的气调贮藏参数（见书中表4-24-2）西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering25第1章 冷冻冷藏与气调设施1.2 冷库的建筑按用途分按用途分生产性冷库：冷却、冷冻能力大

28、，贮期短，零进整出生产性冷库：冷却、冷冻能力大，贮期短，零进整出分配性冷库：冷藏容量的，贮期长，有再冻能力，整进整出或零出分配性冷库：冷藏容量的，贮期长，有再冻能力，整进整出或零出综合性冷库：综上两种冷库特点综合性冷库：综上两种冷库特点零售性冷库：库容量小，周转快零售性冷库：库容量小，周转快按冷藏容量分按冷藏容量分 大型冷库：大型冷库：10000t10000t 大中冷库：大中冷库：5000500010000t10000t 中小冷库：中小冷库：5005005000t5000t 小冷库：小冷库：500t500t 按结构类别分 土建式冷库 装配式冷库按冷藏温度冷库分：按冷藏温度冷库分：l高温冷库高温

29、冷库(-2(-2以上以上) )l低温冷库低温冷库(-15(-15以下以下) )l 冰库冰库(-4(-410) 10) l高低温两用库高低温两用库西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering26第1章 冷冻冷藏与气调设施装配式冷库装配式冷库（又称组合式冷藏库又称组合式冷藏库）u基本构造：基本构造： 库体：库体：脚板，底板，立板，顶板，隔板，库门脚板，底板，立板，顶板，隔板，库门库板（保温板）：库板（保温板）：三明治板三明治板，夹心板夹心板面板：面板：0.40.41.0mm1.0mm彩钢板：涂塑镀锌，涂塑镀铝

30、；彩钢板：涂塑镀锌，涂塑镀铝； 铝合金压花板，铝合金磨花板铝合金压花板，铝合金磨花板隔热层：隔热层：硬质聚氨酯：硬质聚氨酯：=0.02kcal/m.h.=0.02kcal/m.h. 聚苯乙烯：聚苯乙烯：=0.034kcal/m.h.=0.034kcal/m.h. 特点：特点：良好的保温隔热和防潮防水性能，良好的保温隔热和防潮防水性能， 适应适应-50-50+100+100C C，质量轻不易霉烂，质量轻不易霉烂， 阻火性好，抗压抗磨。阻火性好，抗压抗磨。 规格：规格：板厚：板厚：5050，6060，8080，100100，150150，200mm200mm 板宽：板宽：1m1m左右；板长：左右；

31、板长：1m1m10m10m 连接方式：连接方式：承接式（凹凸槽），承接式（凹凸槽）， 钩扣式（偏心挂钩），对接式钩扣式（偏心挂钩），对接式特点：特点：组合灵活，方便；抗震性能好组合灵活，方便；抗震性能好可拆装搬迁、长途运输；可成套供应。可拆装搬迁、长途运输；可成套供应。西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering27第1章 冷冻冷藏与气调设施u 结构型式根据安装场地，可分为室内型和室外型两种：根据安装场地，可分为室内型和室外型两种：室内型室内型冷库容量较小，一般为冷库容量较小，一般为2 220t20t，安

32、装条件要求不高；，安装条件要求不高；室外型室外型冷库容量一般大于冷库容量一般大于20t20t，为一独立建筑结构，库内净高在，为一独立建筑结构，库内净高在3.5m3.5m 以上，各部分之间一般不用偏心钩连接。以上，各部分之间一般不用偏心钩连接。根据结构承重方式，可分为内承重结构、根据结构承重方式，可分为内承重结构、 外承重结构和自承重结构三种外承重结构和自承重结构三种l自承重结构多用于室内型自承重结构多用于室内型l室外型大多用外承重结构室外型大多用外承重结构西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering28第

33、1章 冷冻冷藏与气调设施西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering29第1章 冷冻冷藏与气调设施西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering30第1章 冷冻冷藏与气调设施西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering31第1章 冷冻冷藏与气调设施u装配式冷库制冷系统装配式冷库制冷系统 压缩冷凝机组+空气冷却器（一般为单级直接膨胀

34、供液系统）压缩冷凝机组按制冷压缩机压缩机分半封闭机组、全封闭机组，开启式机组；按冷却方式分风冷、水冷等 西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering32第1章 冷冻冷藏与气调设施吊顶式冷风机类型根据库温（或用途）分为：吊顶式冷风机类型根据库温（或用途）分为：-适用于温度为适用于温度为00左右的冷库，左右的冷库， 可冷却贮藏水果蔬菜、禽蛋；可冷却贮藏水果蔬菜、禽蛋；-适用于库温适用于库温-18-18左右的冷库，左右的冷库， 可低温贮藏肉类、鱼类等冷冻食品；可低温贮藏肉类、鱼类等冷冻食品；-适用于适用于-23

35、-23以下的冻结库，以下的冻结库， 可冻结肉类水产品等。可冻结肉类水产品等。 西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering33第1章 冷冻冷藏与气调设施西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering34第1章 冷冻冷藏与气调设施 土建式冷库土建式冷库l主体建筑：主体建筑：冷却间、冻结间、冷却物冷藏间、 冻结物冷藏间、冰库以及 沟通库内外运输的穿堂、 月台和楼(电)梯等l附属建筑：附属建筑：机房，配电室，整理间， 制冰间

36、，生活办公房等 土建式冷库的基本构造： 土建式冷库主要由围护结构和承重结构组成，土建式冷库主要由围护结构和承重结构组成，围护结构除承受外界风雨侵袭外，起围护结构除承受外界风雨侵袭外，起到到隔热、防潮隔热、防潮的作用。的作用。 承重结构则主要承重结构则主要支撑冷库的自重及承受货物支撑冷库的自重及承受货物和装卸设备的重量和装卸设备的重量，并把所有承重传给地基。，并把所有承重传给地基。西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering35第1章 冷冻冷藏与气调设施西安交通大学制冷与低温工程系Department of

37、 Refrigeration and Cryogenic Engineering36第1章 冷冻冷藏与气调设施地基：土石层，承担库重基础：地基上的结构物，传递库荷重 其坚固性影响到冷库的稳定性与耐久性（2 2）地坪构造）地坪构造冷库围护结构的一部分， 为多层结构：面层，防潮层， 隔热层，防潮层，垫层和基层1 1）高温库布置在底层；）高温库布置在底层；2 2）将地坪架空；）将地坪架空；3 3）在地坪下埋设管道，让自然）在地坪下埋设管道，让自然 风或加热介质在管道中循环。风或加热介质在管道中循环。西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryog

38、enic Engineering37第1章 冷冻冷藏与气调设施（4 4）屋盖构造：）屋盖构造：围护结构一部分围护结构一部分构造型式：整体式，块状隔热材料置于顶板上面或下面 阁楼式，在冷间的顶板与冷库的屋面之间 空出一个阁楼，其间放松散的明热材料。西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering38第1章 冷冻冷藏与气调设施( (西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering39第1章 冷冻冷藏与气调设施l隔热l防潮隔汽 常

39、用隔热材料：常用隔热材料： 稻壳、软木、炉渣、泡沫混凝土、膨胀珍珠岩、聚苯乙烯泡沫塑料、矿渲棉、聚氨园泡沫塑料等。隔热材料要求：热导率小；密度小；吸湿性小；耐火，抗冻，耐久抗压；无味，无污染，价廉 。常用隔汽材料：常用隔汽材料： 石油沥青油毛毡、石油沥青、玛缔脂、一毡二油、二毡三油、乙烯塑料薄膜、玻璃钢等。蒸汽渗透率小（渗透阻大）；密度小；韧性好，其他同隔热材料。 隔汽材料要求：隔汽材料要求：西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering40第1章 冷冻冷藏与气调设施合理布置围护结构的各结构层。 蒸汽渗透阻

40、大的材料在高温一侧，渗透阻小的材料在低温一侧 水蒸汽渗透“难进易出” 减小和避免蒸汽在围护结构内部凝结。2)2)隔热材料在施工时应始终保持干燥。3 3）地坪隔热材料的抗压强度一定要达到要求。4)4)围护结构各部位隔热层的敷设要连贯、 密实，以保证隔热层的整体性。5)5)防潮隔汽层府没任隅热层的高温侧6)6) 必须保持防潮隔汽层的整体性、 连贯性；防潮隔汽层与基层的粘接要 牢靠平整，不得出现空鼓现象。西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering41第1章 冷冻冷藏与气调设施西安交通大学制冷与低温工程系Dep

41、artment of Refrigeration and Cryogenic Engineering42第1章 冷冻冷藏与气调设施防潮隔汽层的计算防潮隔汽层的计算防止水蒸气渗透，隔热层受潮， 围护结构应有： 围护结构总蒸汽渗透阻：围护结构总蒸汽渗透阻：西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering43冷库容量的计算 冷库的冷却物冷藏间和冻结物冷藏间的容量总和，称为该冷库的总容量。冷库的容量有三种表示方法： 公称体积：为冷藏间或冰库的净面积（不扣除柱、门斗和制冷设备所占的面积）乘以房间净高而得；冷库计算吨位：

42、以代表性食品的计算密度、冷间的公称体积及其体积利用系数计算而得；冷库实际吨位：按实际堆货的情况计算而得。 Ps：公称体积是较为科学的描述，是与国际接轨的方法； 计算吨位是国内常见的方法；实际吨位是具体贮藏的计算方法。 第1章 冷冻冷藏与气调设施西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering44第1章 冷冻冷藏与气调设施 冷库耗冷量计算西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering45第1章 冷冻冷藏与气调设施冷间需要的冷

43、量冷间需要的冷量负荷：负荷： l冷却设备负荷配置冷风机，冷却排管， 用于消除余热保证库温l机械负荷配置主机（压缩机）制冷量西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering46第1章 冷冻冷藏与气调设施1.3 1.3 冷库的制冷系统冷库的制冷系统 按循环方式分：单级压缩（压缩比8）按冷却方式分：直接冷却（利用制冷剂） 间接冷却（利用载冷剂）按冷机配备方式分： 集中式：中央机房+分散的蒸发器 （大中型冷库） 分散式：每一冷间一套制冷系统， 压缩冷凝机组+蒸发器 （小型冷库）西安交通大学制冷与低温工程系Depart

44、ment of Refrigeration and Cryogenic Engineering47第1章 冷冻冷藏与气调设施冷却对象 蒸发温度to西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering48第1章 冷冻冷藏与气调设施集中式制冷系统 u蒸发回路：冷风机，冷却排管，蒸发器u冲霜回路：热气冲霜，水冲霜，电冲霜u供液回路：直接，重力，泵u中间冷却回路：双级压缩的中间冷却器u冷却水回路：辅助设备西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Eng

45、ineering49第1章 冷冻冷藏与气调设施西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering50第1章 冷冻冷藏与气调设施l自动调节控制系统的功能，就是在无人直接参与的条件下，能使被调热工参数（温度或压力）达到给定值，或者能按照预先给定的规律变化。自动调节控制系统一般由被调对象、发信器、调节器和执行器组成。分立电器元件控制器控制分立电器元件控制器控制 可编程控制器或单片机控制可编程控制器或单片机控制 PCPC机控制，管理机控制，管理 计算机网络远程控制计算机网络远程控制微机(PC机)控制系统方框图西安交通大

46、学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering51第1章 冷冻冷藏与气调设施西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering52第1章 冷冻冷藏与气调设施西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering53第1章 冷冻冷藏与气调设施 氨系统氨泵自控回路：氨系统氨泵自控回路：包括低压循环桶的液位自动控制与包括低压循环桶的液位自动控制与报警，氨泵自动保

47、护和氨泵运转台报警，氨泵自动保护和氨泵运转台数的自动增减等数的自动增减等西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering54第1章 冷冻冷藏与气调设施西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering55第1章 冷冻冷藏与气调设施 食品冻结是为了移去食品中的显食品冻结是为了移去食品中的显热和潜热，在规定的时间内将食品热和潜热，在规定的时间内将食品的温度降低到冻结点以下，使食品的温度降低到冻结点以下，使食品中的可冻水分全部冻结成

48、冰，从而中的可冻水分全部冻结成冰，从而可以长期贮藏食品的目的。可以长期贮藏食品的目的。是指在低于-300C的环境中，用几分钟最长几十分钟的时间将食品速冻到其中心温度达到-18-18 。目前各国冻结食品的消费量逐年迅速增长，品种繁多，并向方便食品发展，进入了所谓速冻食品的时代。为了缩短冻结时间，提高冷冻食品的质量和生产效率，适应不同食品的工艺特点，许多国家已从庞大的库房式冻结间演变为使用各种新型的连续冻结装置，并由此推动了食品冷冻工艺的巨大变革。食品速冻装置的特点食品速冻装置的特点 国际上推荐的冻结温度一般为：-18或-40 。西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrig

49、eration and Cryogenic Engineering56第1章 冷冻冷藏与气调设施1. 螺旋式速冻装置螺旋式速冻装置1-1-有机玻璃围帘有机玻璃围帘 2-2-保温壳体保温壳体 3-3-轴流风机轴流风机4-4-空气冷却器空气冷却器 5-5-驱动电动机及减速器驱动电动机及减速器6-6-转鼓转鼓 7-7-输送带输送带外部外部 ： 保温材料（三明治）保温材料（三明治） 以减小装置内的冷量损耗以减小装置内的冷量损耗内部内部 ： 由螺旋式食品输送带和强力通风的冷风机组成由螺旋式食品输送带和强力通风的冷风机组成优点：结构紧凑，速冻率高，占地面积小，优点：结构紧凑，速冻率高，占地面积小， 可连续

50、生产，安装操作简单可连续生产，安装操作简单缺点：只能用于盘装或本身带包装的食品，缺点：只能用于盘装或本身带包装的食品， 不能裸冻，不能单体速冻不能裸冻，不能单体速冻西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering57第1章 冷冻冷藏与气调设施双螺旋式结构双螺旋式结构1上升转筒 2下降转筒 3不锈钢网带（传送带）4、7出冻链轮 5固定轮 6张紧轮 螺旋冻结装置（双螺旋式结构）西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering58

51、第1章 冷冻冷藏与气调设施1.4 1.4 气调库与气调设备气调库与气调设备 气调库气调库功能：l气密性高：减少内外气体交换，气密性高：减少内外气体交换， 以利调控库内气体成分；以利调控库内气体成分；l安全性：库内安全性：库内t t，p p变化造成内外压变化造成内外压差作用，如不当会破坏围护结构；差作用，如不当会破坏围护结构；结构种类多样：结构种类多样：按结构：按结构：类似冷库分类类似冷库分类 按气调方式：按气调方式：自然降氧，快速降氧，自然降氧，快速降氧， 常规气调（常规气调（O,COO,CO2 2），特殊气调（），特殊气调（O,COO,CO2 2+ +其它气体其它气体） 按贮藏果类：按贮藏果

52、类：； 综合性气调库：综合性气调库：气调气调+ +高低温冷藏高低温冷藏 目前以组合装配为主，原因是目前以组合装配为主，原因是三明治三明治板气密性相当好；板气密性相当好； 气调库特点：气调库特点：l单层结构；单层结构；l快进整出，高堆满装。快进整出，高堆满装。西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering59第1章 冷冻冷藏与气调设施u 要求：漏氧量要求：漏氧量 果蔬呼吸耗氧量果蔬呼吸耗氧量u 测定：正压测试法，限定压力及测定：正压测试法，限定压力及 其半降时间，标准如下：其半降时间，标准如下：气调库体气密程

53、度：气调库体气密程度：在选用气密标准时，应根据贮藏食品的种类及其呼吸作用的强弱，所采用的气调方式(自然降氧或快速降氧)、气调库的构造形式等因素综合考虑。气调库气调库构造上特有设施：西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering60第1章 冷冻冷藏与气调设施l 气调库组成气调库组成西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering61第1章 冷冻冷藏与气调设施西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrig

54、eration and Cryogenic Engineering62第1章 冷冻冷藏与气调设施l气调库制冷系统气调库制冷系统 1)1) 冷负荷：各得热量有所不同冷负荷：各得热量有所不同2)2) 因入库段负荷大，贮藏段小，故需采用双风机冷风机因入库段负荷大，贮藏段小，故需采用双风机冷风机3)3) 设置加湿器：增大冷风机冷却面积，减少传热温差设置加湿器：增大冷风机冷却面积，减少传热温差4)4) 库温控制偏差：库温控制偏差：0.50.5C Cl地面充水加湿l冷风机底盘加水l喷雾加湿西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Eng

55、ineering63第1章 冷冻冷藏与气调设施气调系统及设备 利用果蔬的呼吸消耗库内氧气利用制氮机制取N2 置换 O2开式循环 利用制氮机制分离库内N2排 放O2 ，回送N2排放O2 闭式循环 l膜分离式制氮装置l吸附式制氮装置 西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering64第1章 冷冻冷藏与气调设施 碳分子筛制氮是采用变压吸附原理制氮，由于氧分子与氮分子的动力学直径不同，氧分子的扩散速度比氮分子快数百倍。而吸附量与压力成正比，利用氧、氮短时间内吸附量差异甚大的特点，由程序控制器按特定的时间程序在两个塔

56、之间进行快速切换，结合加压氧吸附、减压氧解吸的过程，将氧从空气中分离出来。碳分子筛制氮机具有制氮纯度高(可达到999)、设备简单、价格低的特点，但设备中阀门多，切换频繁，每年每只阀门需开关2040万次，设备噪声大。因此要求保证阀门的质量，否则会影响设备的可靠性。膜分离制氮是利用氧气与氮气透过中空纤维膜壁的速度差异特点，将氧气从空气中分离出来。中空纤维膜制氮机是目前气调贮藏使用最广泛的设备。它由压缩机、贮罐、冷干机、过滤器、加热器、中空纤维膜及管、阀组成。具有以下特点：(1)设备简单、占地少、易安装；(2)只需开动空压机即可得到富氮空气；(3)浓度可在9599之间调节，使用灵活，能快速启动停车；

57、(4)安全可靠，分离器无运动部件，可连续稳定工作；(5)分离过程无相变、无压力损失、能耗低；(6)易小型化；(7)投资小。 西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering65第1章 冷冻冷藏与气调设施2.CO2洗涤系统： 由于贮藏的果蔬仍在呼吸，不断地释放CO2，故气调贮藏间的CO2浓度会逐渐升高。如不及时地将多余的CO2清除，则可能对果蔬造成伤害。西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering66第1章 冷冻冷藏与气调

58、设施l 氧化分解（高锰酸钾） CO2+H2O 乙烯乙烯+ O2 乙烯是果蔬在成熟和后熟过程中自身产生并释放出来的一种气体，是一种促进呼吸、加快后熟的植物激素，对采后贮藏的水果有催熟作用。在对乙烯敏感的水果贮藏中，应将乙烯去除。因此果蔬贮藏中既要设法抑制乙烯产生，又要消除贮藏库内乙烯积累。 l除乙烯装置：空气氧化去除法方法：西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering67第1章 冷冻冷藏与气调设施u常用的手动检测装置-奥氏气体分析仪奥氏气体分析仪，它是根据吸收法原理来测定O2和CO2的浓度。u常用的自动分析

59、检测仪表-顺磁式氧气分析仅和红外二氧化碳测定仪。顺磁式氧气分析仪顺磁式氧气分析仪是根据氧的顺磁性以及氧在磁场中的磁化率随氧浓度和温度变化的原理制成的。二氧化碳测定仪二氧化碳测定仪是根据二氧化碳吸收红外光和红外光的可测性原理制成的。u乙烯浓度的测定要用气相色谱仪气相色谱仪。西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering68第2章 家用及商用冷藏装置 是一种以消耗电能来达到制冷目的的装置，在一定容积的绝热箱体内获得并保持低温以贮存食品。冰箱的种类冰箱的种类按用途分类：按用途分类： 冷藏箱：010 冷藏食品 冷冻

60、箱：-18 贮藏，冻结食品 冷藏冷冻箱：冷藏室+冷冻室按结构形式：按结构形式： 单门，双门、 多门三门：果蔬盒单开 四门：增设一用于 鱼肉保鲜微冻结室03西安交通大学制冷与低温工程系Department of Refrigeration and Cryogenic Engineering69第2章 家用及商用冷藏装置按箱内冷却方式分类按箱内冷却方式分类 直冷式：直冷式：安装两蒸发器（或一个）于冷冻箱与冷藏箱内，利用冷空气的自然对流方式冷却食品（食品与蒸发器接触）。 间冷式（间冷式（无霜）无霜）：冷冻室与冷藏室之间夹层内安装一个蒸发器，并配备 一个风扇，利用强制对流方式冷却食品（食品不接触蒸发器