冷冻冷藏培训内容

PAGEPAGE12制冷空调工程师专业教育培训班《制冷空调专业基础与务实》考试大纲第二部分专业理论知识三、冷冻冷藏——主要培训内容（一）、食品冷冻冷藏常用的制冷术语和技术定义制冷——从低于环境温度的空间或物体中吸取热量并将其转移给周围环境的过程。过热——制冷剂蒸气的温度高于相应压力下饱和温度的状态。过热度——制冷循环中在同一蒸发压力下的制冷剂蒸气的过热温度与其饱和的温度之差。过冷——将气态或液态制冷剂的温度降到相应给定压力的冷凝温度以下的过程，或者是将液态或固态制冷剂的温度降低到给定压力的凝固温度以下的过程。过冷度——制冷循环中在相同冷凝压力下制冷剂的饱和温度与其过冷温度之差。过冷液体——液体温度低于所处压力相对应的饱和温度的液体。制冷量——在规定工况下单位时间内从被冷却的物质或空间中移去的热量。单位制冷量——单位制冷流量的制冷剂在制冷系统中所产生的制冷量。单位容积制冷量——在同一时间内，制冷压缩机的制冷量与其容积输气量之比。单位轴功率制冷量——压缩机的制冷量与压缩机输入功率之比。制冷循环——在制冷系统中制冷剂所经历的一系列热力过程的总合。其目的是依靠消耗能量而将低温热源的热量转移给高温的热源。制冷系统——在两个热源之间工作的用于制冷目的的系统，即通过制冷剂从低温热源中吸取热量并将热量排到高温热源中。直接制冷系统——制冷系统的蒸发器与被冷却物质或空间直接接触，或放置在与这类空间连通的循环空气通路中的制冷方法。间接制冷系统——液体载冷剂在制冷系统中被制冷剂冷却，然后输送到被冷却或冷冻的物质或空间中循环，或者去冷却流过被冷却的物质或空间的空气的一种制冷系统。制冷系数——在制冷循环中，所产生的制冷量与所消耗的功量之比，称为制冷系数。制冷剂——在制冷系统中通过相变传递热量的流体。它在低温低压时吸收热量，在高温高压时放出热量。载冷剂——一种挥发性的或不挥发性的流体。它在间接制冷系统中吸收被冷却空间中物体的热量，并将热量传给制冷系统的蒸发器。往复式制冷压缩机——靠一个或几个作往复运动的活塞来改变压缩腔内部容积式制冷压缩机。回转式制冷压缩机——通过一个或几个部件的旋转运动来完成压缩腔内部容积变化的容积式制冷压缩机。包括滑片式、滚动活塞式、螺杆式或涡旋式制冷压缩机。风冷冷凝器——依靠流过冷凝器表面的空气带走全部热量的冷凝器。水冷冷凝器——依靠流过冷凝器表面的水带走全部热量的冷凝器。蒸发式冷凝器——利用空气强制循环和水分的蒸发将制冷剂凝结的冷凝器。干式蒸发器——蒸发器总容积内的液体制冷剂全部蒸发成蒸气的蒸发器。满液式蒸发器——蒸发器总容积内的液体制冷剂不完全蒸发成蒸气的蒸发器。强制循环式蒸发器——用机械泵使液体制冷剂循环的蒸发器。经济器——在离心式和螺杆式制冷机组中，将级间节流后生成的闪发蒸气引至相应级中压缩，以减少压缩机功耗的设备。冷藏链——表示易腐食品从生产到消费的各个环节中，连续不断采用冷藏的方法来保存食品的一个系统。冷却物冷藏间——用于贮藏温度高于其冰点的货物的房间。冻结物冷藏间——用于接收和贮存冻结食品的冷房间。冷藏库（冷库）——用于在低温条件下保藏货物的建筑物。预冷——在下一道工序之前的冷却，或在运输前及入库前，对产品进行的快速冷却。冷却——将产品冷却到高于其冻结点某一指定温度的过程。冻结——将物品温度降低到冻结点以下的过程。冻结能力——在规定的初始温度和最终温度的条件下，冻结装置在单位时间内所能冻结的货物量。冷冻干燥——将含水物质，先冻结成固态，而后使其中的水分从固态升华成气态，以除去水分而保存物品的方法。干耗——食品在冷却、冻结、冷藏工程中，因食品中的水分蒸发或冰晶升华，造成食品的重量减少，俗称“干耗”。解冻——是冻结产品中的冰体融化的过程。再冻（复冻）——经过第一次冻结后，对全部或部分以融化产品所进行的第二次冻结。冷却设备负荷——为维持室内某一温度，须从室内带走的热流量，据此来选择冷间内蒸发器的蒸发表面积。机械负荷——为维持氨制冷系统正常运转，氨压缩机必须带走的热流量。（二）、食品冷冻冷藏常用技术知识冷库节能常用技术措施——A、从库体讲，合理增加隔热层厚度，冷库设计相对减少外围护结构面积，尽量减少开门冷损失（门内设隔气帘、门外设空气幕、冷库采用降温穿堂等）。B、从设备讲，采用高效制冷压缩机和其他用电设备，某一制冷系统具备多个能量级。C、从系统讲，相对减少传热温差（提高蒸发温度），合理选择除霜方式，尽量减少供冷距离和管道阻力，优化制冷系统设计。D、从控制讲，制冷系统运行采用自动能量调节避免大马拉小车，制冷系统采用变工况运行。冷藏库隔气层的设置原则——隔气层设在隔热层温度高的一侧，一般为隔热层的外侧。冷藏库地坪防冻常用的方法——常用自然通风（保冷层下架空或埋通风管）、强制通风（隔热层下埋通风管，寒冷地区冬季要加热空气循环）、直埋加热管（介质加热）或线（电加热）。贮存果蔬的气调冷藏库与普通冷藏库（高温库）的主要区别——气调冷藏库：库体和门要求气密，并有一定抗压能力，同时要有库体安全保护措施。货物进出库进出库特点是整进整出，平时不开门，维修进人通过检修门。贮藏期间不进行通风换气。气调冷间控制参数，不但有温度，同时还有湿度、氧、二氧化碳、乙烯（根据贮藏品种而定）。要求测控仪表精度较高，温度波动较小。冷却、冻结常用的方法——氨食品在冷却、冻结过程被冷却介质（气体、液体或固体）带走的方式，可分为鼓风式、接触式、沉浸式、液化气体喷淋式四种方式。A、冷却：常用鼓风式（空气介质循环换热）和沉浸式（液体循环导热）的方法。B、冻结：常用鼓风式（空气介质循环换热）、接触式（固体蒸发器直接导热）、鼓风与接触结合式、沉浸式（液体循环导热）和液化气体喷淋式的方法。制冷系统液泵常用供液方式——对蒸发器而言，液泵常用的供液方式有“下进上出”和“上进下出”。氨制冷系统冷间分配站的主要形式——主要是“集中式”和“分散式”分配站。氨制冷系统回气管和吸气管的坡向原则——坡向低压循环桶（或气液分离器和中间冷却器）。氨制冷系统供液、回汽管道应避免的问题——供液管应避免“气囊”，回汽管应避免“液囊”。氨制冷系统管道材质和压力要求——应采用无缝钢管，质量符合现行国家规范，根据管内最低工作温度选用钢号；管道设计压力应采用2.5MPa（表压）。氨制冷系统阀门和配件的要求——应采用氨专用阀门和配件，其公称压力不应的小于2.5MPa（表压），并且不得有铜质和镀锌、镀锡的零配件。各压力容器的安全要求——各种压力容器（设备）应按产品标准要求设安全阀。（三）、冷库制冷负荷计算——《冷库设计规范》GB50072—2001，P28~36。冷却设备负荷计算：式中：——冷间冷却设备负荷（W）；——维护结构热流量（W）；——货物热流量（W）；——通风换气热流量（W）；——电动机运转热流量（W）；——操作热流量（W）；——货物热流量系数。冷却间、冻结间和货物不经冷却而进入冷却物冷藏间的P应取1.3，其他冷间取1。机械负荷计算：（根据不同蒸发温度的制冷系统，按下式计算）式中：——机械负荷（W）；——维护结构热流量的季节修正系数，宜取1；——货物热流量折减系数。冷却物冷藏间宜取0.3~0.6，冻结物冷藏间宜取0.5~0.8，冷加工间和其他冷间应取1。——同期换气系数。宜取0.5~1.0（“同期最大换气量与全库每日总换气量的比数”大时取大致）；——冷间用的电动机同期运转系数。冷间总数1间时，取1；2~4间时，取0.5；大于等于5间时，取0.4。——冷间同期操作系数。取值同。——制冷装置和管道等冷损耗补偿系数，直接冷却系统宜取1.07，简捷冷却系统宜取1.12。维护结构热流量计算：式中：——维护结构热流量（W）；——维护结构的传热系数[W/（m2·℃）]；——维护结构的传热面积（m2）；——维护结构两侧温差修正系数；——维护结构外侧的计算温度（℃）；——维护结构内侧的计算温度（℃）。关于：、、、的计算：《冷库设计规范》GB50072—2001，P31~36。冷库冷间冷分配设备的选型计算一般冷间冷却设备的选型，主要是计算该冷间所需的总传热面积，根据布置可选一台或多台。需要多台时，将总传热面积除以台数，即可得出每台所需的传热面积，然后选择大于等于该传热面积的蒸发器。冷却设备的总传热面积计算：式中：——冷却设备的总传热面积（m2）；——冷间冷却设备负荷（W）；——冷却设备的传热系数[W/（m2·℃）]；——冷间温度与冷却设备蒸发温度的计算温度差（℃）。（四）、食品冷冻冷藏氨制冷系统主要容器设备的作用、选型方法及计算公式1、中间冷却器作用：主要两个。一是，将低压级排出的过热蒸汽进行冷却，防止高压机吸气温度过高。可采用高压液态制冷剂截流到中间冷却器，将低压级排出的过热蒸汽进行冷却，过热蒸汽冷却时所放出的热量，由液态制冷剂蒸发时吸收掉，并将此热量通过高压级排放到冷凝器中。二是，将高压贮液器来的高温、高压液体制冷剂进行过冷，使截流前的液体温度降低、提高制冷效果，并使低压级压缩机的容量减小。此外，还能起分离低压级排气中夹带油的作用。选型方法：主要两项。一是，根据高压级的输气量，计算气液分离断面的直径（中间冷却器直径）。二是，根据中间冷却器冷却液态制冷剂蛇形管的热流量，计算蛇形管的冷却面积。选择大于等于以上两项计算结果的中间冷却器（可多台并联）即可。中间冷却器的选择应根据其直径和蛇形管冷却面积的计算确定。中间冷却器直径按下式计算：式中——中间冷却器直径（m）；——氨压缩机高压级的输气系数，应按产品规定取值；——氨压缩机高压级的理论输气量（m3/h）；——中间冷却器内的气体速度，不应大于0.5m/s。中间冷却器蛇形管冷却面积应按下式计算：式中——中间冷却器蛇形形管的冷却却面积（m2）；——中间冷却器蛇形形管的热流流量（W）；——中间冷却器蛇形形管的传热热系数，应应按产品规规定取值，若若无规定时时，宜采用用465~~580WW/(m22·℃)；——中间冷却器蛇形形管的对数数平均温度度差（℃）。中间冷却器蛇形形管的对数数平均温度度差应按下下式计算：：式中——中间冷冷却器蛇形形管的对数数平均温度度差（℃）；——冷凝温度（℃）；；——中间冷却（℃）；；——中间冷凝凝器蛇形管管的出液温温度（℃），应比比中间冷却却温度高3~5℃。2、油分离器作用：主要是将将压缩机排排气中的小小油滴和油油蒸汽分离离出来而重重复使用；；同时，提提高冷凝器器效率和制制冷剂再循循环纯度。选型方法：油分分离器常用用的型式主主要是填料料式和洗涤涤式。是按按油分离器器的直径选选型，根据据压缩机的的输气量（双双级压缩时时取高压级级）和油分分离器内的的气体流速速，计算油油分离断面面的直径（油油分离器直直径）。选选择大于等等于以上计计算结果的的油分离器器（可多台台并联）即即可。计算：油分离器器的直径应应按下式计计算：式中——油分分离器的直直径（m）；——氨压缩机的输气气系数（双双级压缩时时取高压级级的输气系系数），应应按产品规规定取值；；——氨压缩机的理论论输气量（双双级压缩时时取高压级级的理论输输气量）（m3/h）;——油分离器内的气气体速度，填填料式油分分离器宜采采用0.3~~0.5mm/s,其他型式式的油分离离器宜采用用不大于00.8m//s。冷凝器作用：是将压缩缩机排出的的高温、高高压、过热热蒸汽冷却却为高压液液态制冷剂剂。选型方法：冷凝凝的型式很很多，这理理主要讲容容器类的——水冷壳管管式。即立立式壳管式式冷凝器和和卧式壳管管式冷凝器器。选型方方法主要是是根据冷凝凝负荷、进进出水温和和冷凝温度度等，计算算冷凝面积积，选择大大于等于该该面积的冷冷凝器（可可多台并联联）即可。同同时应注意意，水量充充足，水质质较差的地地方，宜选选用立式壳壳管式冷凝凝器，冷却却水进出口口的温度差差应取1.5~~3℃；水量不不够充分，水水温较低，水水质较好的的地方，宜宜选用卧式式壳管式冷冷凝器，冷冷却水进出出口的温度度差应取4~6℃。冷凝温温度确定，一一般比冷却却水进出水水平均温度度差高5~7℃，但冷凝凝温度不应应超过40℃。计算：冷凝器的的传热面积积按下式计计算：——冷凝器的传热面面积（m2）;——冷凝器的热负荷荷（W）;——冷凝器的传热系系数[W/((m2·℃)];——冷凝器内的对数数平均温度度差（℃）；——冷凝器的热流密密度（W/m2）。贮液器作用：作用有四四个。一是是贮存由蒸蒸发器冷凝凝下来的高高压制冷剂剂液体，调调节和平衡衡热负荷与与制冷剂之之间的关系系；二是确确保了冷凝凝器内的冷冷凝液体及及时排出，不不会减少冷冷凝面积而而导致冷凝凝压力升高高；三是可可使制冷系系统高压段段与低压段段之间起着着液封作用用，成为高高低压之间间的屏障，防防止高压气气体进入高高压供液管管中；四是是制冷系统统维修时，还还可起贮存存制冷剂的的作用。选型方法：对于于一个氨制冷冷机房，一一般有多个个不同蒸发发温度的制制冷系统，但但高压部分分是合并的的。所以选选型主要是是根据各制制冷系统中中制冷剂每每小时总循循环量之和和，以及贮贮液器的氨氨液充满度度和体积系系数等要求求，计算高高压贮液器器总体积，选选择大于等等于该总体体积的贮液液器（可多多台并联）即即可。计算：《冷库设设计规范》GB5500722—2001，P44。低压循环贮液器器作用：低压循环环贮液器主主要用于氨氨泵强制循循环供液系系统，作用用有四个。一一是用来分分离由蒸发发器来的低低压汽、液液混合制冷冷剂和高压压供液经节节流后的汽汽、液混合合制冷剂，