1. 空气冷却冷凝器工作原理
真空冷却的技术原理 水的物理特性:在一个标准大气压的状态下,即:1.01325X105Pa,水的沸点:100°C,水的蒸发潜热为:538.8Kcal/Kg;水在6626.10Pa时,水的沸点:38°C,水的蒸发潜热为:575.7Kcal/Kg;水在610.61Pa时,水的沸点:0°C,水的蒸发潜热为:597.1Kcal/Kg; 可见,在一定的状态下,随着环境压力的降低,水的沸点也在降低,其蒸发单位质量的水所消耗的热量却在增加。而真空冷却就是依靠人为地来实现低气压的真空状态,使真空冷却槽的食品物料内的水份在低气压的状态下迅速蒸发,水分子大量迁移是由于吸收了自身热量,就使食品物料的内能大大的降低,也就是说,水分子迅速迁移的同时,也迅速带走了食品物料内部的热量,从而实现了食品物料迅速冷却的目的。 真空冷却速度快的成因: 水在相态不变的情况下,1kg水温度升高1℃所吸收的热量 Q1=c·m·Δt=4.186×1×1=4.186Kj=1Kcal 而真空冷却食品物料中的水分发生相态的变化,水变成水蒸气,此时的水要吸收蒸发潜热。 水在不同温度下的蒸发潜热如下表:(表1) 沸点(℃) (Pa) 蒸发潜热(Kcal/Kg) 沸点(℃) (Pa) 蒸发潜热(Kcal/Kg) 0 610.61 597.1 18 2066.49 587.0 1 657.28 596.6 20 2333.14 585.9 2 705.27 596.0 22 2639.78 584.8 3 757.27 595.4 24 2986.41 583.6 4 813.26 594.9 26 3359.71 582.5 5 871.93 594.3 28 3773.01 581.4 6 934.59 593.8 29 3999.66 580.8 8 1071.91 592.6 38 6626.10 575.7 10 1266.56 591.5 52 13612.2 567.6 12 1399.88 590.4 76 40196.6 553.5 14 1599.86 589.3 83 53422.1 549.3 16 1813.18 588.1 100 101325 538.8 水在相态发生的情况下,1kg水在38℃发生汽化所吸收的热量,如上表, Q2=m·r=1×575.7 Kcal/Kg=575.7 Kcal 比较Q2与Q1: Q2/ Q1=575.7 Kcal /1Kcal =575.7 这就是告诉我们:水发生汽化时吸收的热量是水在液态下升高1℃时所吸收热量的近600倍。所以相对其它食品物料冷却方法作比较,真空冷却是能够在较短时间内实现急速降温的首选制冷方式。 综上所述,我们也可以看出真空冷却过程的所消耗的能量(功率)是相当小的。实践告诉我们,真空制冷是基于直接蒸发原理,使得真空制冷系统所消耗的能量(功率)只有最常用的氨制冷系统、氟制冷系统1/3到1/5(氨制冷、氟制冷系统是通过制冷介质经压缩→蒸发膨胀吸热→再压缩→再蒸发的相变循环过程,同时其需要比较大的辅助动力消耗,才能实现制冷目的的。)。所以说,真空制冷是一种目前相当节能的制冷方式。 真空冷却的作用和机制 真空冷却实现了农产品和食品冷却过程中温度均匀、清洁,不会受到污染,能使食品的品质得到很好的保证。而且由于处理时间短,不产生局部干燥、脱水现象。同时又由于预冷过程时间短,相应设备运转能耗和费用与传统的制冷设备明显降低,另外还可以大大的减少由于预冷时间长导致周围环境渗透的热量所增加的负荷。真空冷却且不受食品包装承载物材料、尺寸、结构等限制,其冷却速度与不包装的产品几乎没有差别,在生产实践使用中极为方便快捷,所以已被广大农产品和食品生产以及研究的企事业单位大量使用。 事实上,真空冷却系统的实现受到许多因素的影响,包括被冷却食品物料的选择,被冷食品物料的初温和终温设定,真空获得的能力选择,真空抽速的调节及水分损失补偿控制调节等。 真空冷却根据系统不同的要求,现在大致分为六类真空冷却机,即:真空(果蔬)预冷机、高温真空急速冷却机、常温真空急速冷却机、中温真空冷却机、真空冷冻机(又称低温真空冷却机)及真空间接冷却机。通过对不同冷却食品物料在真空冷却中的冷却效果进行生产实践和实验分析研究,人们目前已找出了大量适合进行真空冷却的食品物料,同时也改善了不同真空冷却系统的冷却效果以及提高了不同被冷食品物料品质的方法。 我国虽然在20世纪80年代中后期才开始有真空冷却的技术研究和设备生产,然而时至今日,国内已由上海有洽爱纳公司、盈翔公司,深圳有万保琨公司、源洲公司等企业已长期从事着真空果蔬预冷设备的研究开发和生产,同时国内也有了大量的关于真空果蔬预冷设备实践和理论方面的研究著作。 真空冷却设备的特点 一.真空冷却的优点: ①冷却速度快。烘培类食品从160℃冷却到30℃需6~8分钟,一般食品物料从100℃冷却到常温也仅需10~15分钟,冷却到0°C以下需25~28分钟左右,冷却到-18°C以下需35分钟左右,可见具有极高的生产效率; ②冷却温度均匀。由于食品冷却温度取决于箱内真空度,而真空冷却箱内真空度(压力值)处处相等,所以食品温度非常均匀; ③避免环境对食品的二次污染。真空冷却完成后对箱体复压进气,其空气是经过食品安全级过滤的气体,充入冷却箱内的气体是几乎不含悬浮尘埃物的空气,所以完全避免了空气中尘埃悬浮物对食品的二次污染; ④提高熟食制品质量。由于冷却时间短,可最大限度地避免食品物料在高温是产生的油脂氧化,淀粉糊化等生物化学反应;同时也极大限度地避免了高温食品物料在65°C~30°C所产生的生物发酵(细菌繁殖),以及提高回锅口感度,为食品长期保鲜从根本上保障了其生理条件;这样,大量的熟食品就可避免添加防腐剂,从而使熟食制品成为真正的“绿色食品”有了根本保障。 ⑤提高熟食制品品味。基于真空浸渍的原理,可以使得食品外部因失水而浓缩的汤汁(调料调味品)很方便迅速地进入到食品内部中去,从而提高了食品的口(风)味; ⑥能耗省,运行费用低。以DV-100CS型为例,机组功率为7.35Kw,选择快速冷却方式,每批冷却装置量为100Kg,每小时可至少冷却6次,即每小时可冷却600Kg,仅用掉7.35Kw电费。 ⑦设备使用安全、方便。因设备真空冷却设备全部采用R304不锈钢材料制造,其运行过程不产生任何污染物,故可以直接安置在食品加工制作生产线现场使用,安全卫生,方便快捷。 二.真空冷却的缺点: ① 工作原理的先天性缺陷。 1. 真空冷却的工作过程,换一种说法,就是让食品物料在真空状态下,重新低温蒸煮了一次。所以说象“油面筋”、“腐竹”等已经经过高温膨化后的食品,再经过真空冷却处理,使得食品淀粉骨架结构发生了严重的塌变,就对食品整个形态造成了致命的破坏; 2. 对于不宜或能失水,同时又不能添加水份的一些物料也不适用,比如,药物膏脂,化妆品,皮鞋油膏等; 3. 由于水蒸发的原因,纯液态的食品(果汁、饮料、八宝粥、各种酱品糊装调料等)会造成严重的飞溅和外溢,所以用真空冷却方法冷却纯液态的食品,就会造成液态食品产品流失或浪费,同时还会污染真空冷却机的冷却处理槽以及食品物料包装盛放物。 4. 也有一定数量的食品产品需要在冷却过程中实现形态固化(凝固)定型,就不适合使用真空冷却,原因是真空冷却会在食品内部产生气孔,或是造成食品结构组织疏松以及外部形态不规整(如马蹄糕、凉粉、果冻、草冻等)。 5. 不能冷却水份较少的食品。真空冷却是靠食品物料失水(水蒸气低压蒸发原理)来达到制冷的目的。也就是说食品物料失水相对越多,食品物料的温度就下降得越多。然而,如饼干、桃酥、油炸脆片等,是由于这类食品物料本身不能提供实现真空冷却所需要的蒸发用水,所以不能采用真空冷却。 ② 对于组织密实的食品物料,冷却速度较慢。例如,鸡蛋、粽子、芋头、马铃薯、大块牛肉等; ③ 造价较高,一次性设备投资较大。所以对于食品物料的内在品质要求不高或食品卫生安全要求档次较低的一些产品,以及产品本身附加值不高或食品货架(保鲜贮藏)期不作要求较短的熟食制品厂家一般不宜采用。 真空冷却过程中的失水量估算方法 农产品和及农产品加工后的各种熟食制品物料中大多数都含有大量的水,而以水和食品物料的结合形式,食品中的水又可以分为两类:一类为游离水,或叫自由水,其与食品物料的结合,仅仅是爱德华力附着作用,是很容易失去的;另一类为约束水,或叫束缚水,是以强氢链的结构形式和食品物料结合,要去除这部分水,就必须有较大的外力作用,使得这类水冲破食品物料细胞结构组织,所以,要去除这类水较难。 真空冷却过程中的失水和失水量,会直接影响到我们工厂企业食品产品工艺和食品产品的计量,所以正确认识真空失水和控制失水量的意义就很重要。
2. 空调冷凝器工作原理图
冷凝器的工作原理是气体通过一根长长的管子,让热量散失到四周的空气中,铜之类的金属导热性能强,常用于输送蒸气。
为提高冷凝器的效率经常在管道上附加热传导性能优异的散热片,加大散热面积,以加速散热,并通过风机加快空气对流,把热量带走。
3. 空气冷却器的工作原理
空气冷却器的工作原理是:
当空气与冷却器表面接触时,冷却器的表面与空气之间存在着温差,依据传热学原理,空气的热量将通过冷却器的表面传递给管内的冷媒,空气的温度方得以降低。在冷却器的表面温度低于被处理空气的露点温度时,空气中的水蒸气被凝结,达到冷却去湿的目的。管内的热流体通过管壁和翅片与管外空气进行换热,所用的空气同城有通风及供给。
4. 空调冷却系统的工作原理
恒温系统有以下几点原理:
1、恒温恒湿空调的制冷原理:高压液态制冷剂经过滤器流出,经毛细管节流降压而进入蒸发器,由于压力降低,制冷剂在蒸发器中不断吸收空气传给蒸发器的热量而蒸发为蒸汽,蒸汽再由压缩机吸入,经过压缩后的高温高压气体进入冷凝器中,热量被冷凝器散热带走,制冷剂成为高压低温液体,再经过其过滤器后送到毛细管,如此循环不断,将室内热量转移出室外,使室内温度得以降低。
2、恒温恒湿空调的加热原理:当被调节空气中的温度低于所需温度时,恒温恒湿空调电脑控制器就接通电加热器,将空气加热,通过风机送至空调房间达到加热的效果。
3、恒温恒湿空调的除湿原理:当被调节空气中的湿度大于所需值时,启动压缩机制冷,空气经过蒸发器被冷却到露点温度以下,析出空气中的水分,从而达到除湿的效果。
4、恒温恒湿空调的加湿原理:当被调节空气的相对湿度低于所需值,恒温恒湿空调电脑控制器使电极式加湿器工作,将水加热沸腾成为蒸汽,通过风机送入空调空间,从而达到加湿效果。
5. 空气冷却冷凝器工作原理图解
压缩空气冷却器,又称空压机冷却器,主要分为风冷型压缩空气冷却器和水冷型压缩空气冷却器;压缩空气冷却器的主要作用是将气缸排出的气体冷却、降温和分离压缩气体中的水分。
DPC为您介绍;压缩空气冷却器的作用和选配
当压缩空气超过一定温度时,将空气中的水油汽化带入下游管线;进入后处理设备时,会加大后处理设备的负荷和处理难度,降低压缩空气净化设备的使用寿命和处理品质;严重时会损坏设备。所以在压缩空气干燥净化之前,必须将压缩空气的温度控制在净化设备要求的范围内。
风冷型冷却器适用于压力低、小流量、环境温度低、缺水或无冷却水的工况地区。可将压缩空气由90℃降至45℃。
水冷型冷却器适用于压力高、大流量、环境温度高、水源充足或冷却水方便的工况地区。可将压缩空气由120℃降至45℃。
压缩空气冷却器的清理方法
压缩空气冷却器长时间使用后,冷却水中的钙、镁等重碳酸盐类物质会在其中形成水垢,使空压机进、排气温度升高,空气不能被冷却到预定的温度,所以对压缩空气冷却器清理非常重要。
1、风冷行压缩空气冷却器的清理
a.空压机设备停机并确认压力已经释放完,拉下电源总开关。
b.打开导风罩清理盖板,或拆下冷却风扇。
c.用压缩空气反吹将污物吹下,再把污物拿出导风罩;如果较脏,应喷一些除油剂再吹。
d.当无法用以上方法进行空压机冷却器清理时,需要将拆下,用清洗液浸泡或喷冲并借助刷子清洗。
e.装好盖板或冷却风扇。
2、水冷型压缩空气冷却器的清理
a.停机并确认压力已经释放完,拉下电源总开关。
b.拆开冷却水进出水管。
c.注入清洗溶液浸泡或用泵循环冲刷。
d.用清水冲洗。
e.装好冷却水进出水管。
3、空压机冷却器清理化学法
当油冷却器结垢较严重,用以上方法清理不理想时,可以单独拆下油冷却器,打开两头端盖,用专用清理钢刷或其他工具清除水垢。可用化学法清除水垢。
a.先制作稀盐酸溶液,将5-10KG盐酸加入100KG水中,稀盐酸槽放在冷却器最底部,底部接一个皮管到小水泵,水泵与清洗的冷却器通道构成回路循环。
b.水泵开动后用稀盐酸溶液进行循环清洗,一般清洗6小时左右。
c.若是冬季清洗,可把溶液加热到70-80度,以加快清洗速度,提高清洗效果。
d.稀盐酸溶液清洗后,排除液体,然后用清水冲洗。
e.为了防止酸性腐蚀,可再用5%的苏打溶液循环清洗10分钟,最后用清水冲洗干净。
6. 空冷凝汽器工作原理
工业生产当中很多地方都需要控制温度,有的地方需要高温,有的地方则需要低温,蒸发式空气冷却器就是专门用在工业降温方面使用的。人们对于很多工业器具不太了解,其实人们应该走进这些工具,进一步的了解它的用法,更好的应用。蒸发式空气冷却器最重要的就是它的原理,主要了解了它的原理,其实也可以用其他的物质代替。下面就为大家介绍下蒸发式空气冷却器的原理。 蒸发式空气冷却器介绍 蒸发式空气冷却器是一种将水冷与空冷、传热与传质过程融为一体且兼有两者之长的高效节能冷却设备,它具有结构紧凑、传热效率高、投资省、操作费用低、安装、维护方便等优点。蒸发式空气冷却器在炼油、冶金、电力、制冷、轻工等行业中有着广阔的应用前景,是空冷技术发展的新方向。蒸发空冷的研究始于六十年代,主要应用于发动机引擎夹套水冷却、压缩机级间冷却、润滑油冷却等。我国在八十年代初从国外引进的十几套石蜡成型装置中均采用了蒸发空冷作为氨气的冷凝器。 蒸发式空气冷却器工作原理: 蒸发式空气冷却器是将管式换热器置于塔内,通过流通的空气、喷淋水与循环水的热交换保证降温效果。由于是闭式循环,其能够保证水质不受污染,很好的保护了主设备的高效运行,提高了使用寿命。外界气温较低时,可以停掉喷淋水系统,起到节水效果。推着国家节能减排政策的实施和水资源的日益匮乏,近几年密闭式冷却塔在钢铁冶金、电力电子、机械加工、空调系统等行业得到了广泛的应用。 蒸发式空气冷却器应用: 蒸发空冷器循环冷却水系统在冶金、石化、电力、化工、建材等行业都有应用。上世纪九十年代以来,我国炼铁高炉开始应用闭式空冷循环水系统,对防腐、减轻结垢,从而提高换热装置和设备的运行效率与使用寿命均有明显效果。这个系统采用了板式换热器。高炉回来的热软水(55℃)被板式换热器冷却后,经升压再送高炉使用;而冷却水通过板式换热器后温度升高,送冷却塔降温,降温后经加压再送板式换热器作冷却介质使用。 蒸发式空气冷却器的原理不是专业人士是很难理解的,我们需要反复的了解和学习,才能进一步的认识,除此之外大家可以到蒸发式空气冷却器的应用地方去看这种工具,了解它的实际操作是如何进行的,也有助于我们了解其原理。想一下子了解蒸发式空气冷却器的原理确实不太可能,毕竟学习东西需要循序渐进。了解完原理之后大家也要学习一下蒸发式空气冷却器的应用。
7. 冷凝机的工作原理
冷凝烘干是利用低温干燥空气“烘干”衣服,所以不会伤害衣服。 具体原理,可以参考空调机在制冷的时候会有凝结水出来的现象,就是利用冷凝的原理制造干空气,来吹干衣物。
优点是不需要排气,排水即可.烘干温度一般在60-70度,对衣服损伤小.烘出来的衣服比较舒展.
缺点是烘干时间长,一般1小时左右,比较费电。
8. 空气冷却冷凝器工作原理图
制冷剂进入蒸发器,压力减小,由高压气体,变成低压气体,这一过程要吸收热量,所以蒸发器表面温度很低,再经风扇,就可以将冷风吹出.冷l凝器是将从压缩机出来的高压,高温的致冷剂,冷却成高压,低温.然后经过毛细管气化,去蒸发器中蒸发。