【文章內(nèi)容簡介】 ，使食品呈現(xiàn) “流態(tài)化 ”運動，并在此運動中被快速凍結(jié)的過程。 由于這種強烈的冷氣流與食品相互充分作用，食品層內(nèi)的傳熱十分迅速，使食品在短時間內(nèi)迅速完成 冷卻、表層凍結(jié)、深層凍結(jié) 三個階段 ，從而實現(xiàn)食品單體快速凍結(jié)的目的。 與普通的慢速冷藏保鮮相比，流態(tài)化單體速凍可以是所凍的 食品的晶格、水分析出、內(nèi) 部排列組合等因素 不變化 。形成快速凍結(jié)要滿足以下 5 個因素： （ 1） 在 30min 之內(nèi)，形成 5~50mm 滲透； （ 2）溫差 △ T。 △ T 越大，凍結(jié)速度越快； （ 3）風(fēng)。風(fēng)速越快，凍結(jié)速度越快； （ 4）導(dǎo)熱系數(shù)。導(dǎo)熱系數(shù)越大，凍結(jié)速度越快； （ 5）焓差。焓差越大，凍結(jié)速度越慢。（ 18℃ ） 與傳統(tǒng)的速凍機相比，小型 流態(tài)化單體速凍機 能夠使凍品不粘連，更好的形成單體。采用上吹風(fēng)的凍結(jié)方式，能夠高效地達到快速凍結(jié)的目的和達到節(jié)能的目的（減少凍品直接耗冷量、電機耗冷量、機械耗冷量、維護耗冷量、開門跑冷量等）。其可靠性好 ，維護操作簡單，自動化程度髙。 小型流態(tài)化單體速凍機特點 （ 1）針對凍品速凍特點設(shè)計工藝結(jié)構(gòu)參數(shù)，超大有效表面積；單體速凍不粘連， 蒸發(fā)溫度與速凍室內(nèi)溫度差減小，融霜周期延長，充分滿足要求； （ 2）利用 35℃庫內(nèi)溫度和隧道下吹風(fēng)的流化床原理和表層凍結(jié)段的振動裝置 令凍品在懸浮和變頻傳送網(wǎng)帶的共同作用下將產(chǎn)品由 +15℃降至 18℃，均 勻快速單體凍結(jié)，出貨自動落料。 （ 3）蒸發(fā)器、風(fēng)機、導(dǎo)風(fēng)裝置、振動裝置的有機組合，形成均勻穩(wěn)定的凍品懸 浮與負反饋的流態(tài)化床多向 單體著風(fēng)，使凍品的單體凍結(jié)更加快速，品質(zhì) 統(tǒng)一； （ 4）入料口設(shè)可調(diào)限高的可調(diào)擋風(fēng)保溫裝置，將產(chǎn)品初步布料均勻并避免冷量 散失，導(dǎo)風(fēng)調(diào)節(jié)裝置可調(diào)節(jié)風(fēng)向，控制冷風(fēng)的均勻性； （ 5）通長不銹鋼擋邊和通長不銹鋼擋網(wǎng)避免凍品外溢； （ 6）冷風(fēng)循環(huán)通道暢通，同時可兼其他產(chǎn)品速凍和維護通道； 天津工業(yè)大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 （ 7）網(wǎng)帶張緊裝置；大輥子傳送鏈網(wǎng)滾動傳送； （ 8） 150mm 超厚 聚氨酯保溫板 ； 超厚 304 不銹鋼防撞外側(cè)板材；檢修門 設(shè)有雙絞鏈雙門插 ,耐低溫、耐老化、耐油密封雙膠條； （ 9）速凍區(qū)內(nèi)框架結(jié) 構(gòu)、支架、支撐、平臺、風(fēng)道板材、網(wǎng)帶、導(dǎo)軌骨架、機 部件均采用 食品級 SUS304 不銹鋼制作 （減速機、電機等標件和特殊件除 外）； （ 10） 速凍室內(nèi)設(shè)整體焊接不銹鋼大水盤；速凍機各角落均易清洗維護；網(wǎng)帶慢 速運行，其他傳動裝置均在罩體內(nèi)，罩體易拆裝；設(shè)急停安全按扭和安全 警示標牌。整機結(jié)構(gòu)符合 HACCP 安全衛(wèi)生要求，操作安全可靠， 食品安全衛(wèi)生； （ 11）大片距高效專用蒸發(fā)器，融霜滯后，融霜獨立排水，與清洗水排水分開。 小型流態(tài)化單體速凍機組成 小型 流態(tài)化單體速凍機由機身整體和控制系統(tǒng)兩部分組成。 小型 流態(tài)化單體速凍機機身整體 可以大概 包括 為 庫體部分、支撐部分、蒸發(fā)器部分、進出貨欄部分 、網(wǎng)帶部分、振動 部分 、導(dǎo)風(fēng)部分和隔網(wǎng)部分 等。其所用材料有：不銹鋼 304方管、不銹鋼 304 矩形管、不銹鋼 304 板、白丙板、碳槽鋼、碳角鋼、碳圓鋼、碳鋼板、碳方管、聚氨脂保溫板、 45 鋼、 3gr13（馬氏體型不銹鋼）、 PVC（ 聚氯乙烯 ）、超高分子聚乙烯等。 控制系統(tǒng)包括傳動系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)等。 天津工業(yè)大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 第二章 小型流態(tài)化單體速凍機整體設(shè)計 小型流態(tài)化單體 速凍機的設(shè)計理念為以所需的基本參數(shù)（初始變量）作為基礎(chǔ)，進一步利用函數(shù)關(guān)系式推導(dǎo)出其他尺寸參數(shù)（推導(dǎo)變量）。從而可以設(shè)計出多種凍結(jié)能力的流態(tài)化單體速凍機。這里以凍結(jié)能力為 1000kg/h 的流態(tài)化單體速凍機為例，基本參數(shù)與配置如表 21 所示。 表 21 參數(shù)與配置 項目名稱 單位 參數(shù)與配置 凍 品 薯條為主 速凍能力 kg/h 1000 進 /出貨溫度 ℃ +15/18 速凍室內(nèi)溫度 ℃ 35 凍結(jié)時間 min 14 入料密度 kg/mm2 28106 網(wǎng)帶寬度 mm 1000 入網(wǎng)面高度 mm 1800 傳動減速機功率 kW 振動減速機功率 kW 3 蒸發(fā)器尺寸 （ LWH） mm 372010601830 蒸發(fā)器數(shù)量 臺 2 蒸發(fā)器有效直管長 mm 3500 風(fēng)機型號 SD 風(fēng)機數(shù)量 臺 6 風(fēng)機功率 kW 4 進 /出口貨欄長度 mm 1000/1000 融霜管徑 mm Φ422 供 /回管徑 mm Φ222/Φ422 獨立 /底板排水 mm Φ76/Φ574 入口水壓 kg/cm2 ≥ 天津工業(yè)大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 圖 2 流態(tài)化速凍機總轉(zhuǎn)圖 庫體部分 庫體依據(jù)《室內(nèi)裝配式冷藏庫》（ ZBX99003—86） 、《組合冷庫用隔熱夾芯板》 JB/T65272021 標準進行生產(chǎn)、制作、安裝和驗收。庫板采用雙面不銹鋼自熄阻燃型聚氨酯夾芯隔熱板，面板厚度 不銹鋼板，庫板厚度150mm。板內(nèi)保溫材料采用自熄阻燃型硬質(zhì)聚氨酯符合以下指標： 容重要求 ≥40kg/m3（非整板平均容重，為隨即切塊抽檢容重）； 導(dǎo)熱系數(shù) ≤； 抗壓強度要求：墻板、頂板為 150～ 200kpa，地面 ≥300kpa； 吸水率 ≤4%；尺寸穩(wěn)定性＜ 1%（ 30℃ ， 48h）；自熄性 ≤7 秒。 不銹鋼板與聚氨酯之間粘結(jié)牢固，兩者之間的粘結(jié)力應(yīng)大于 ，采用整體發(fā)泡型。庫板采用偏心鉤連接方式 ,拼縫打四道膠 ， 工藝洞口及角接處發(fā)泡罐縫。 圖 211 庫體結(jié)構(gòu)圖 庫體 天津工業(yè)大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 庫體長、寬、髙是根據(jù)凍結(jié)能力、凍結(jié)時間、入料密度、網(wǎng)帶寬度、蒸發(fā)器寬度和入網(wǎng)面高度等參數(shù)計算推導(dǎo)得出的。計算公式如下：（單位： mm） 庫體長 L=凍結(jié)能力 凍結(jié)時間 /60/入料密度 /網(wǎng)帶寬度 庫體寬 W=網(wǎng)帶寬度 +蒸 發(fā)器寬度 +2021 庫體髙 H=入網(wǎng)面高度 +1100 因此，根據(jù)表 211 中參數(shù)可以計算出庫體長、寬、高。 即 ： L=8330mm， W=4060mm， H=2900mm。 此計算得出的庫體長、寬、髙為理論值，實際庫體長、寬、髙為 L1=8600mm，W1=4000mm， H1=2900mm 庫體材料采用雙面不銹鋼聚氨酯保溫板容重 ≥40kg/m3，厚度 150mm。庫板內(nèi)外平板且?guī)祗w四個外側(cè)面（包含頂、底板的端、側(cè)面）拉絲；庫板表面無劃傷、磕碰等缺陷。端板、底板不銹鋼封嚴，偏心鉤拼板，僅側(cè)、頂板鎖鉤扳手口在外面 。 庫門 庫門尺寸分別為 1600600（ 2 樘）和 1000400（ 2 樘），此為通用件非計算得出。 庫門采用雙面不銹鋼聚氨酯保溫板，厚度 150mm，且每樘門上各兩把鎖。兩樘大門設(shè)置 36V， 40W/M 門加熱，兩樘小門 25W/M，門邊雙皮口。 底架 底架長、寬與實際庫體長、寬有關(guān)，隨著實際庫體長、寬變化而變化。其長、寬滿足下式：（單位： mm） 底架長 L2 =實際庫體長 L1310 底架寬 W2=實際庫體寬 W1325 W3=網(wǎng)帶寬度 +90 N1=風(fēng)機數(shù)量 其中： L1=8600mm， W1=4000mm，網(wǎng)帶寬度 =1000mm 即： 底架長 L2=8290mm，底架寬 W2=3675mm， W3=1090mm， N1=6 如圖 212 所示， 結(jié)構(gòu)尺寸的固定值（ 非計算得出 ）已在圖中標出，此情況后文不再說明 。材料 規(guī)格 分別為碳槽鋼 6040 共長 78 米，碳槽鋼 12053共長 12 米，碳板 厚 1040 共長 5 米 。 天津工業(yè)大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 圖 212 庫體底架 支撐部分 天津工業(yè)大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 龍門 圖 221 龍門（端） 如圖 221 和圖 222， 由于底架傾斜，龍門兩 端立柱隨著斜率變化。因此先要求出底架斜率。推導(dǎo)過程如下：（單位： mm） tanα=63x = 33?W W 即： x= 33?W W 因此： H2= 33?W W 由此可知， H2與 W3有關(guān)，也就是與網(wǎng)帶寬 度有關(guān)。同理可得： H3= 33?W W 即： H2=， H3= 天津工業(yè)大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 圖 222 龍門（中） 龍門（端）分左右各 1 件，龍門（中）共 7 件 ， 其材料與規(guī)格分別為不銹鋼304 板厚 104040 鉆 φ18 鉆孔共 12 件 ，不銹鋼 304 方管 402 共 54 米。 離心風(fēng)機封板 離心風(fēng)機封板是根據(jù)離心風(fēng)機型號制作，由于其型號相同，所以所做離心風(fēng)機封板相同。 天津工業(yè)大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 圖 223 離心風(fēng)機封板 離心風(fēng)機封板高度 H4是跟底架斜面高度而設(shè)計的，因此與其斜面斜率有關(guān)。 tanα=63x = 33??WW 天津工業(yè)大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 即： x= 33? ?WW ）（ 因此： H4=1790 33? ?WW ）（ 其中： W3=1090mm 即： H4= 離心風(fēng)機封板分為寬 1005mm 和 1040mm 兩種。其中， 1005mm 的 2 件（無風(fēng)機孔）， 1040mm 的 6 件。其材料均采用厚度為 的不銹鋼 304 板。 離心風(fēng)機封板支架 離心風(fēng)機封板支架的結(jié)構(gòu)是根據(jù)離心風(fēng)機數(shù)量設(shè)計，其結(jié)構(gòu)與底架傾斜面一側(cè)要相配合。 圖 224 離心風(fēng)機封板支架 離心風(fēng)機封板支架采用不銹鋼 304 方管 402 與厚 1mm 的不銹鋼 304 板焊接而成。 離心風(fēng)機電機支架 離心風(fēng)機電機支架與離心風(fēng)機封板支架結(jié)構(gòu)相似，是為支撐離心 風(fēng)機所用電機而做的。其所用材料與離心風(fēng)機封板支架相同，為不銹鋼 304 方管 402 與厚1mm 的不銹鋼 304 板。 天津工業(yè)大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 圖 225 離心風(fēng)機電機支架 托軌 托軌分為上邊托軌和下邊托軌，分別用來支撐上下運行的網(wǎng)帶。 圖 226 上邊托軌（左）和下邊托軌（右） 天津工業(yè)大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 上邊托軌和下邊托軌均采用厚度 的不銹鋼 304 板。其長度為 2L1，即。 蒸發(fā)器部分 蒸發(fā)器 圖 231 蒸發(fā)器 蒸發(fā)器 選型與材料： 蒸發(fā)器按供液蒸發(fā)溫度 40℃ 設(shè)計選 型。 蒸發(fā)器采用高效經(jīng)表面氧化防銹處理的變片距鋁翅片鋁管，確保結(jié)霜均勻，氣流通暢，支架風(fēng)板外殼均采用不銹鋼。 配用高效節(jié)能低噪音 離心 風(fēng)機，風(fēng)筒為不銹鋼，風(fēng)葉為防銹鋁合金，電機為全封閉低溫防潮防水電機，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。 采用手動沖霜操作方式，沖霜淋水裝置在蒸發(fā)器上部，沖霜均勻、快速、徹底，沖霜排水管避免結(jié)冰堵塞排水及風(fēng)循環(huán)，設(shè)防沖霜水飛濺措施。 根據(jù)耗冷量選擇蒸發(fā)器型號。 SLD1000 型號的流態(tài)化單體速凍機所用蒸發(fā)器的參數(shù)如表 22。 表 22 蒸發(fā)器參數(shù) 項目名稱 單位 SLD1000 蒸發(fā)器臺數(shù) 臺 2 理論蒸發(fā)面積 m178。 蒸發(fā)面積 m178。 929 10片距列數(shù) 列 12 14片距列數(shù) 列 0 天津工業(yè)大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 20片距列數(shù) 列 4 蒸發(fā)器總列數(shù) 距 16 蒸發(fā)器總排數(shù) 距 26 蒸有效直管長 m 管徑（厚 ） m 管表面積 m178。 翅片表面積 m178。 蒸發(fā)器尺寸長 m 蒸發(fā)器尺寸寬 m 蒸發(fā)器尺寸高 m 排管總長 m 側(cè)供回單管長 ≦ 40 m 其中， 10 片距列數(shù) 理論蒸發(fā)面積 14 片距列數(shù) 蒸發(fā)面積 20 片距列數(shù) 初始 蒸發(fā)器數(shù)量 推導(dǎo) 管表面積 固 蒸發(fā)器總列數(shù) 變量 蒸有效直管長 變量 翅片表面積 定 蒸發(fā)器總排數(shù) 蒸發(fā)器尺寸長 值 管徑 排管總長 蒸發(fā)器尺寸寬 側(cè)供回單管長 蒸發(fā)器尺寸高 水盤 水盤是用來盛裝蒸發(fā)器蒸發(fā)出的水份，通過引流的方法將其排出。其結(jié)構(gòu) 與庫體底板相貼合。因此，水盤結(jié)構(gòu)與庫體實際尺寸相關(guān)。（單位： mm） L3=L1294， W4=W1294 其中： L1=8600mm， W4=3400mm 即： L3=8306mm， W4=3706mm 水盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)實際情況擬定，拼裝結(jié)果只需滿足 L W4的尺寸即可。材料為厚度 和 2mm 的不銹鋼 304 板。 天津工業(yè)大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 圖 232 水盤拼接圖 進出貨欄部分 進貨欄框架 圖 241 進貨欄框架 天津工業(yè)大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 由于庫體實際高度和進出貨長度為是固定值，因此進貨欄的所有長度、高度尺寸都 是固定值，只有寬度根據(jù)是網(wǎng)帶寬度而變化的。其函數(shù)關(guān)系如下：（單位：mm） W5=網(wǎng)帶寬度 +50 W6=網(wǎng)帶寬度 +266 W7=網(wǎng)帶寬度 +166 W8=網(wǎng)帶寬度 60 即： W5=1050mm， W6=1266mm， W7=1166mm， W8=940mm。 其組成材料為不銹鋼 304 方管 50 不銹鋼 304 方管 40 厚度為 5 和厚度為 10 的不銹鋼 304 板。 進貨欄前罩板 進貨欄前罩板和后面的進貨欄側(cè)罩板都是用來將進貨欄表面封堵。 W9=網(wǎng)帶寬度 +288 其中： 網(wǎng)帶寬度 =1000mm 即： W9=1288mm 天津工業(yè)大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 圖 242 進貨欄前罩板 其材料規(guī)格為不銹鋼 304 板厚 2mm 展開長 970mm 的 1 件，不銹鋼304 板厚 1mm 展開長 1320 的 1 件，白丙板厚 10mm1298的 1 件。 進貨欄側(cè)罩板 天津工業(yè)大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 圖 243 進貨欄側(cè)罩板 其中，側(cè)罩板（上）分左右各 1 件，側(cè)罩板（下） 4 件。材料規(guī)格為側(cè)罩板（上）：不銹鋼 304 板厚 展開長 1000mm 的 2 件，白丙板厚 10mm 1000mm的 2 件，厚 12mm1220135mm的 2 件，附不銹平板 的 2 件。側(cè)罩板（下）：不銹板厚 1mm 展開長 5051568mm、 515 各2 件，白丙板厚 483mm、 493mm 各 2 件。 出貨欄框架 出貨欄框架和進貨欄框架幾乎相似，唯一的區(qū)別就是出