第3章冷間設(shè)備布置及氣流組織

教學(xué)目的、要求1．掌握冷加工間（冷卻間、凍結(jié)間）和冷儲藏間（凍結(jié)物冷藏間、冷卻物冷藏間和貯冰間）里的冷卻設(shè)備布置及氣流組織等知識。2．了解食品速凍裝置的種類、原理及發(fā)展概況。第一頁，共八十頁。

冷間是制冷裝置把冷量傳給食品的場所。冷庫冷間含：冷卻間、凍結(jié)間、冷卻物冷藏間、凍結(jié)物冷藏間、貯冰間等。冷間設(shè)計(jì)的內(nèi)容：冷卻設(shè)備選型、布置及冷間氣流組織。第二頁，共八十頁。第一節(jié)冷卻間特點(diǎn)食品熱負(fù)荷較大，降溫迅速，溫度不能太低（接近冰點(diǎn)）。分類一、肉類冷卻間1、一般要求進(jìn)庫溫度，設(shè)計(jì)庫溫，肉類終溫，空氣流速，空氣循環(huán)次數(shù)，冷卻時(shí)間2、冷間尺寸第三頁，共八十頁。3、冷卻間設(shè)備布置干式翅片管冷風(fēng)機(jī)，落地式或吊頂式。第四頁，共八十頁。氣流組織第五頁，共八十頁。冷卻間二、果蔬冷卻間要防止果蔬凍傷。設(shè)計(jì)庫溫，相對濕度，空氣流速，冷卻時(shí)間。果蔬也可直接入冷藏庫。三、鮮蛋冷卻間冷卻間逐步降溫。也可直接入冷藏庫。魚類用碎冰和冷海水冷卻，不進(jìn)入冷卻間，家禽直接凍結(jié)。第六頁，共八十頁。第二節(jié)凍結(jié)間

對食品進(jìn)行凍結(jié)加工房間。特點(diǎn)1、庫溫低-23℃2、合適風(fēng)速使空氣循環(huán)流動(dòng)3、溫度場、風(fēng)速場均勻4、設(shè)備力求簡單第七頁，共八十頁。分類一、白條肉凍結(jié)間一般不采用頂、墻排管。1、縱向吹風(fēng)凍結(jié)間用于白條肉，凍結(jié)量較小的分配性冷庫。采用落地冷風(fēng)機(jī)優(yōu)點(diǎn)：氣流阻力小、冷風(fēng)機(jī)臺數(shù)少、省電、簡單缺點(diǎn)：風(fēng)速溫度不均勻，不宜于凍結(jié)盤裝食品。第八頁，共八十頁?？v向吹風(fēng)凍結(jié)間第九頁，共八十頁。2、橫向吹風(fēng)凍結(jié)間

用于凍結(jié)量較大的生產(chǎn)性冷庫，采用多臺落地冷風(fēng)機(jī)。優(yōu)點(diǎn)：庫溫均勻，凍結(jié)速度快缺點(diǎn)：耗材、投資大、凍結(jié)間存在死區(qū)、冷風(fēng)機(jī)臺數(shù)多，耗電大。第十頁，共八十頁。橫向吹風(fēng)凍結(jié)間第十一頁，共八十頁。橫向吹風(fēng)凍結(jié)間第十二頁，共八十頁。橫向吹風(fēng)凍結(jié)間第十三頁，共八十頁。橫向吹風(fēng)凍結(jié)間第十四頁，共八十頁。二、盤裝、箱裝食品凍結(jié)間（一）軌道吊籠式1、吊頂式冷風(fēng)機(jī)凍結(jié)間用于凍結(jié)水產(chǎn)品、家禽等塊狀食品和白條肉。采用吊頂式冷風(fēng)機(jī)，注意處理融霜水排放問題。優(yōu)點(diǎn)：庫溫均勻，占地少。缺點(diǎn)：冷風(fēng)機(jī)臺數(shù)多，維修不方便、水沖霜時(shí)濺水。不能采用縱向吹風(fēng)形式第十五頁，共八十頁。2、上吹風(fēng)式凍結(jié)間和下吹風(fēng)式凍結(jié)間用于軌道吊籠和魚盤裝置。第十六頁，共八十頁。橫向吹風(fēng)式凍結(jié)間第十七頁，共八十頁。橫向吹風(fēng)式凍結(jié)間第十八頁，共八十頁。第十九頁，共八十頁。（二）擱架排管凍結(jié)間1、以擱架排管為冷卻設(shè)備和貨架。適用于小于5t/d的冷庫。凍結(jié)分割肉、豬副產(chǎn)品、家禽、水產(chǎn)品等。2、擱架的設(shè)計(jì)采用D38、D57無縫鋼管或40x3mm矩形無縫鋼管，上鋪薄鋼板。采用分層或一條龍供液方式。

第二十頁，共八十頁。4、氣流組織無吹風(fēng)型第二十一頁，共八十頁。3、排管的布置第二十二頁，共八十頁。4、氣流組織1）混流式風(fēng)機(jī)位于過道上方、由上向下吹，風(fēng)速小、冷風(fēng)不均勻。2）順流式風(fēng)機(jī)位于擱架兩端，分成上下兩路順流吹風(fēng)道。3）直角式風(fēng)機(jī)位于中央走道上方，如圖。冷風(fēng)分布均勻、凍結(jié)速度快、適用于凍結(jié)能力較大的場合。第二十三頁，共八十頁。1）順流式風(fēng)機(jī)位于擱架兩端，分成上下兩路順流吹風(fēng)道第二十四頁，共八十頁。第二十五頁，共八十頁。2）直角式

風(fēng)機(jī)位于中央走道上方，冷風(fēng)分布均勻、凍結(jié)速度快、適用于凍結(jié)能力較大的場合。第二十六頁，共八十頁。第二十七頁，共八十頁。3）混流式

風(fēng)機(jī)位于過道上方、由上向下吹，風(fēng)速小、冷風(fēng)不均勻。第二十八頁，共八十頁。5、除霜方式人工掃霜，定期熱氨融霜。6、特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：凍結(jié)可靠、結(jié)構(gòu)簡單、省電、不受食品形狀尺寸限制。缺點(diǎn)：管架液柱影響大、不能連續(xù)生產(chǎn)、搬運(yùn)勞動(dòng)強(qiáng)度大。第二十九頁，共八十頁。三、凍結(jié)裝置

用于凍結(jié)產(chǎn)品的設(shè)備。1、特點(diǎn)凍區(qū)風(fēng)速大、風(fēng)壓高、蒸發(fā)溫度低。2、凍結(jié)裝置種類1）強(qiáng)吹風(fēng)隧道網(wǎng)帶式用于輕小體型食品

食品的速凍是指在低于-30℃的環(huán)境中，用幾分鐘～幾十分鐘時(shí)間將食品速凍到其中心溫度達(dá)到-18℃。第三十頁，共八十頁。第三十一頁，共八十頁。

全流態(tài)化單體速凍裝置1-隔熱箱體2-操作檢修廊3-流化床4-脈動(dòng)旋轉(zhuǎn)風(fēng)門5-融霜淋水管6-蒸發(fā)器7-離心風(fēng)機(jī)8-凍結(jié)隧道9-振動(dòng)布料第三十二頁，共八十頁。2）強(qiáng)吹風(fēng)螺旋網(wǎng)帶式（比重較大的單體食品）第三十三頁，共八十頁。1-有機(jī)玻璃圍簾2-保溫殼體3-軸流風(fēng)機(jī)4-空氣冷卻器5-驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)及減速器6-轉(zhuǎn)鼓7-輸送帶第三十四頁，共八十頁。第三十五頁，共八十頁。3）強(qiáng)吹風(fēng)鏈傳動(dòng)隧道網(wǎng)帶式第三十六頁，共八十頁。凍結(jié)裝置風(fēng)冷+擱架管速凍冷庫第三十七頁，共八十頁。速凍遂道第三十八頁，共八十頁。第三節(jié)冷卻物冷藏間

用于新鮮水果、蔬菜、蛋等鮮活食品的冷藏（一）設(shè)計(jì)參數(shù)和設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、設(shè)計(jì)參數(shù)的確定2、設(shè)計(jì)要點(diǎn)1）空氣分布均勻、空氣循環(huán)通暢2）設(shè)通風(fēng)換氣設(shè)施3）采用冷風(fēng)機(jī)4）冷風(fēng)機(jī)分組控制第三十九頁，共八十頁。（二）冷卻物設(shè)備布置

設(shè)專用冷風(fēng)機(jī)，不宜多個(gè)冷間合用，冷卻設(shè)備為冷風(fēng)機(jī)和送風(fēng)道。冷風(fēng)機(jī)靠近庫門布置，送風(fēng)機(jī)布置在庫房中央走到上方。第四十頁，共八十頁。第四十一頁，共八十頁。（三）送風(fēng)管和氣流組織布置采用均勻送風(fēng)管第四十二頁，共八十頁。均勻送風(fēng)管道計(jì)算

送風(fēng)管道從風(fēng)管側(cè)壁上的若干風(fēng)口（或短管），以相同的出口速度，均勻地把等量的空氣送入室內(nèi)，這種送風(fēng)管道稱為均勻送風(fēng)管道。均勻送風(fēng)管道的構(gòu)造有兩種形式:1、均勻送風(fēng)管道的斷面變化（即斷面逐漸縮?。┒鴤?cè)風(fēng)口（或短管）的面積相等；2、送風(fēng)管道的斷面不變化而側(cè)風(fēng)口（或短管）的面積都不相等。

第四十三頁，共八十頁。

計(jì)算基本原理:保持各側(cè)孔的靜壓相等。根據(jù)管道阻力計(jì)算和能量方程即可求得各側(cè)孔靜壓相等的關(guān)系式。

計(jì)算的目的:確定側(cè)孔的面積,風(fēng)管斷面尺寸以及均勻送風(fēng)管段的阻力。當(dāng)側(cè)孔的數(shù)量，側(cè)孔的間距以及每個(gè)側(cè)孔的送風(fēng)量確定之后，按上述原理即可計(jì)算出均勻送風(fēng)管道的尺寸。

均勻送風(fēng)管道的計(jì)算方法(參考《空氣調(diào)節(jié)》-清華大學(xué)出版）（1）確定側(cè)孔個(gè)數(shù)、側(cè)孔間距及每個(gè)側(cè)孔的送風(fēng)量。第四十四頁，共八十頁。

（2）計(jì)算側(cè)孔面積f0

m2L0——均勻送風(fēng)管側(cè)孔的出流流量，m3/h；v0——側(cè)孔的平均出流速度，m/s；f0——側(cè)孔面積，m2。側(cè)孔靜壓流速μ——孔口的流量系數(shù),取值為0.6。第四十五頁，共八十頁。（3）計(jì)算送風(fēng)管道直徑（或斷面尺寸）首先按vj/vd≥1.73的原則設(shè)定vd（管內(nèi)速度），然后計(jì)算對應(yīng)段的管段截面積或直徑mm

Li—對應(yīng)段的管段的流量，m3/h；vdi—對應(yīng)段的管段的流速，m/s；（4）計(jì)算管道的阻力側(cè)孔應(yīng)有的靜壓第四十六頁，共八十頁。風(fēng)道形式--均勻送風(fēng)管,噴嘴間距按1米噴口風(fēng)速v0表6-3-1噴口流量L0=L/nm3/h噴口面積噴口靜壓流速由vj/vd≥1.73確定vd1（管內(nèi)速度）由上式確定vdi+1m2m/s第四十七頁，共八十頁。風(fēng)道尺寸--m2m2第四十八頁，共八十頁。第三節(jié)冷卻物冷藏間第四十九頁，共八十頁。（四）通風(fēng)換氣設(shè)備1、設(shè)計(jì)要求2、進(jìn)氣設(shè)備（1）利用冷風(fēng)機(jī)的通風(fēng)機(jī)（2）設(shè)專用新風(fēng)系統(tǒng)第五十頁，共八十頁。第五十一頁，共八十頁。3、排氣設(shè)施送新風(fēng)后開庫門或排氣小門開門放氣。4、加濕設(shè)施水或蒸汽加濕系統(tǒng)，或超聲波加濕器第五十二頁，共八十頁。水果蔬菜冷庫

產(chǎn)品說明:

主要用于蔬菜水果、新鮮農(nóng)產(chǎn)品。提供最適合蔬菜水果呼吸的溫濕度，始終保持蔬菜水果等農(nóng)產(chǎn)品或其他類需要保鮮的物品的新鮮度。第五十三頁，共八十頁。第四節(jié)凍結(jié)物冷藏間用于長期貯藏凍結(jié)食品的庫房設(shè)計(jì)要求：室溫、相對濕度、溫度波動(dòng)等型式：空氣自然對流、風(fēng)冷式和夾套式第五十四頁，共八十頁。一、空氣自然對流循環(huán)式采用排管為冷卻設(shè)備優(yōu)點(diǎn)：制作簡便、凍品干耗少、耗電少缺點(diǎn)：金屬耗量大、制作時(shí)間長、庫溫不易均勻。1、排管形式直接膨脹式和重力供液式用集管式排管，液泵供液用盤管式排管，翅片管不便人工掃霜，板式排管隔熱好。第五十五頁，共八十頁。-20/-23°C。低溫食品冷藏庫雙層頂排(蒸發(fā)器)冷庫第五十六頁，共八十頁。食品儲存恒溫冷庫風(fēng)冷+擱架管速凍冷庫

第五十七頁，共八十頁。冷庫盤管式墻排管蒸發(fā)器第五十八頁，共八十頁。第五十九頁，共八十頁。繞片式蛇行管第六十頁，共八十頁。2、排管布置1）開門處頂排管、冷庫頂層排管鋪開布置，其它排管布置于走道上方。2）墻排管布置外墻側(cè)，較高。3）尺寸要求第六十一頁，共八十頁。3、排管連接1）多組頂（或墻）排管并聯(lián)時(shí)，采用同程式2）多組墻排管連接時(shí)，液泵供液可串聯(lián)或采用同程式，重力供液只能采用同程式。3）同一冷間設(shè)有頂排管和墻排管時(shí)，應(yīng)分別供液，庫房較小時(shí)，分別供液、合用回氣管，小型冷庫可合用。第六十二頁，共八十頁。4、安裝固定第六十三頁，共八十頁。第六十四頁，共八十頁。

第六十五頁，共八十頁。二、風(fēng)冷式冷風(fēng)機(jī)為冷卻設(shè)備.優(yōu)點(diǎn)：省材和省投資、安裝方便、不用人工掃霜,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化氣流組織：空氣流速均勻。冷風(fēng)機(jī)出口可配置均勻送風(fēng)道或使用帶送風(fēng)管的冷風(fēng)機(jī).適用貯藏包裝凍品。無包裝凍品不宜采用冷風(fēng)機(jī)，若要用應(yīng)將蒸發(fā)溫度與進(jìn)出空氣平均溫度的溫差控制在6～8℃內(nèi)，冷風(fēng)機(jī)進(jìn)出風(fēng)溫差控制在2～4℃內(nèi)。還可采用鍍冰衣、蓋冰簾等措施減少干耗。第六十六頁，共八十頁。第六十七頁，共八十頁。三、夾套式

1、特點(diǎn)庫外傳入熱量被夾層內(nèi)冷空氣吸收，庫內(nèi)可維持恒定的低溫高濕條件。2、形式（1）全夾套式-六個(gè)面都設(shè)有夾套，庫內(nèi)無冷卻設(shè)備；（2）半夾套式-外墻、屋頂設(shè)夾套，地板不設(shè)有夾套，庫內(nèi)無冷卻設(shè)備；（3）局部附加夾套式-外墻、屋頂設(shè)夾套，內(nèi)墻設(shè)附加夾套和冷風(fēng)機(jī)。第六十八頁，共八十頁。3、夾套的構(gòu)造氣密性和隔熱性材料為木板、金屬塑料、混凝土、膠合板等。夾套厚度：空氣強(qiáng)制對流-墻夾套50mm,其它200mm；空氣自然對流-600mm；第六十九頁，共八十頁。第七十頁，共八十頁。4、冷卻設(shè)備及布置(1)當(dāng)夾套內(nèi)的冷風(fēng)采用自然對流時(shí)，冷卻設(shè)備可采用翅片管排管或光滑管排管，對于墻夾套，排管布置在夾套的頂部，頂層的排管布置在閣樓層內(nèi)。須設(shè)置氨融霜系統(tǒng)，夾套內(nèi)應(yīng)有排霜（水）設(shè)施。(2)對于空氣強(qiáng)制循環(huán)的夾套庫，采用冷風(fēng)機(jī)。冷風(fēng)機(jī)可以布置在庫內(nèi)，也可以布置在庫外。對于多層夾套庫，冷風(fēng)機(jī)可以集中設(shè)置，也可以分層設(shè)置。第七十一頁，共八十頁。第七十二頁，共八十頁。5、氣流組織夾套內(nèi)設(shè)置隔柵，形成導(dǎo)風(fēng)道。使冷風(fēng)在夾套內(nèi)有組織地流動(dòng)，對于全夾套式冷庫，墻夾套的隔柵是垂直布置，冷風(fēng)通過冷風(fēng)機(jī)從頂板夾套吹出，通過墻夾套進(jìn)入地板夾套，然后流進(jìn)地溝，最后回到冷風(fēng)機(jī)。對于半夾套式冷庫，隔柵可作成水平式。若需要夾套內(nèi)的冷風(fēng)來補(bǔ)充庫內(nèi)降溫，或庫房還需要兼作凍結(jié)間使用時(shí)，可將夾套旁通，使冷空氣部分或全部吹入庫房內(nèi)。

第七十三頁，共八十頁。6、優(yōu)點(diǎn)(1)庫內(nèi)溫度均勻，相對濕度高，庫內(nèi)空氣流速低，貯存食品干耗小。適用于-18℃低溫條件下長期貯藏非包裝凍結(jié)食品，也適用于0℃條件下貯藏肉類、果蔬、禽蛋等。(2)庫內(nèi)不設(shè)任何冷卻設(shè)備或只設(shè)少量冷卻設(shè)備，可充分利用庫房面積。(3)冷卻設(shè)備可設(shè)在夾套內(nèi)或庫外，便于維修和融霜排水。除霜過程對庫內(nèi)無影響。第七十四頁，共八十頁。

氣調(diào)保鮮庫源于西方，八十年代傳入中國，是當(dāng)今世界上最先進(jìn)的果品蔬菜保鮮設(shè)施。通過降低的庫內(nèi)的O2、