【正文】 化速凍裝置 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 ?根據(jù)輸送帶數(shù)目，可分為單流程和多流程形式； ?按凍結(jié)區(qū)分可分為一段和兩段式。 1．帶式流態(tài)化式速凍裝置 （三） 流態(tài)化速凍裝置 ?單流程一段帶式速凍裝置 ?只用一條傳送帶，并且只有一個(gè)凍結(jié)區(qū)， ?結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但配套動(dòng)力大、能耗高、食品顆粒易黏結(jié) 。 ?適用于凍結(jié)軟嫩或易碎的食品，如草莓、黃瓜片、青刀豆、蘆筍、油炸茄塊等。 ?操作時(shí)需要根據(jù)食品流態(tài)化程度確定料層厚度。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 ? 也只有一個(gè)凍結(jié)區(qū)段，但有兩條或兩條以上的傳送帶，傳送帶擺放位置為上下串聯(lián)式 (圖 )。 ? 與單流程式相比，這種結(jié)構(gòu)外形總長(zhǎng)度較短，配套動(dòng)力小，并且在防止物料間和物料與傳送帶黏結(jié)方面也有所改善。 ?多流程一段帶式凍結(jié)裝置 （三） 流態(tài)化速凍裝置 1．帶式流態(tài)化式速凍裝置 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 ? 分成兩區(qū)段：第一區(qū)段為表層凍結(jié)區(qū)，第二區(qū)段為深層凍結(jié)區(qū)。 ? 顆粒狀食品流入凍結(jié)室后，先快速冷卻 (表層冷卻 )至冰點(diǎn)溫度，然后表面凍結(jié)，使顆粒間或顆粒與傳送帶不銹鋼網(wǎng)間呈散離狀態(tài)，彼此互不黏結(jié)，最后進(jìn)入第二區(qū)段深層凍結(jié)至中心溫度為 18℃ ，完成凍結(jié)。 ? 適用范圍廣，可以用于青刀豆、豌豆、豇豆、嫩蠶豆、辣椒、黃瓜片、油炸茄塊、蘆筍、胡蘿卜塊、芋頭、蘑菇、葡萄、李子、桃子、板栗等果蔬類食品的凍結(jié)加工。 ?兩段帶式流態(tài)化凍結(jié)裝置 1．帶式流態(tài)化式速凍裝置 （三） 流態(tài)化速凍裝置 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 ? 以振動(dòng)槽作為物料水平方向傳送手段。由于物料在行進(jìn)過(guò)程中受到振動(dòng)作用，因此可顯著地減少凍結(jié)過(guò)程中黏結(jié)現(xiàn)象的出現(xiàn)。主要由兩側(cè)帶有擋板的振動(dòng)篩和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成。 ? 振動(dòng)篩有兩種運(yùn)動(dòng)形式：一種是往復(fù)式振動(dòng)篩，另一種是直線振動(dòng)篩。后者除了有使物料向前運(yùn)動(dòng)的作用以外，還具有使物料向上跳起的作用。 2．振動(dòng)流態(tài)化速凍裝置 （三） 流態(tài)化速凍裝置 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 ?由瑞典 Frigoscandia 公司制造 。 是目前世界上比較先進(jìn)的一種凍結(jié)裝置。 ?特點(diǎn) :結(jié)構(gòu)緊湊、凍結(jié)能力大、耗能低、易于操作，并設(shè)有氣流脈動(dòng)旁通機(jī)構(gòu)和空氣除霜系統(tǒng) . ?MA 型往復(fù)式振動(dòng)流態(tài)化凍結(jié)裝置 （三） 流態(tài)化速凍裝置 2．振動(dòng)流態(tài)化速凍裝置 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 二、 間接接觸式凍結(jié)設(shè)備 ? 是指產(chǎn)品與一定形狀的（內(nèi)通制冷劑或載冷劑）的蒸發(fā)器或換熱器表面進(jìn)行接觸換熱的冷凍設(shè)備。 ? 主要依靠傳導(dǎo)方式傳熱，因此凍結(jié)效果直接與產(chǎn)品和換熱器表面的接觸狀態(tài)有關(guān)。常見的間接接觸式速凍設(shè)備有 平板式凍結(jié)器、鋼帶式凍結(jié)器和轉(zhuǎn)鼓式凍結(jié)器 等。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 二、 間接接觸式凍結(jié)設(shè)備 （一） 平板凍結(jié)裝置 （二） 回轉(zhuǎn)式凍結(jié)裝置 （三） 其它接觸式凍結(jié)器 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 （一） 平板凍結(jié)裝置 ? 是一組與制冷劑管道相連的空心平板作為蒸發(fā)器的凍結(jié)裝置，將凍結(jié)食品放在兩相鄰的平板間，并借助液壓系統(tǒng)使平板與食品緊密接觸。 ? 由于金屬平板具有良好的導(dǎo)熱性能，故其傳熱系數(shù)高。當(dāng)接觸壓力為 7~30kPa 時(shí)，傳熱系數(shù)可達(dá)93~120W/（ m2K ）。 ? 根據(jù)平板取向，這種凍結(jié)裝置分為臥式平板凍結(jié)裝置和立式平板凍結(jié)裝置。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 ?整體為廂式結(jié)構(gòu)，凍結(jié)平板水平安裝，一般有6~16塊。平板間的位置由液壓裝置控制。 ?被凍食品裝盤放入兩相鄰平板之間后，啟動(dòng)液壓油缸，使被凍食品與凍結(jié)平板緊密接觸進(jìn)行凍結(jié)。 ?為了防止壓壞食品，相鄰平板間裝有限位塊。 1．臥式平板凍結(jié)器 （一） 平板凍結(jié)裝置 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 ?結(jié)構(gòu)原理與臥式裝置相似，但凍結(jié)平板呈垂直狀態(tài)平行排列。如圖 。平板一般有 20 塊左右。 ?待凍食品一般直接散裝倒入平板間進(jìn)行凍結(jié)，操作方便， ?適用于小雜魚和肉類副產(chǎn)品的凍結(jié)。 ?凍品脫離平板的方式有上進(jìn)下出、上進(jìn)上出和上進(jìn)旁出等。 ?平板的移動(dòng)、凍塊的升降和推出等動(dòng)作，均由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)和控制。 2．立式平板凍結(jié)器 （一） 平板凍結(jié)裝置 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 （二） 回轉(zhuǎn)式凍結(jié)裝置 ?圖 。 ?主體 :不銹鋼回轉(zhuǎn)筒，外壁為冷卻表面，筒內(nèi)供載冷劑流過(guò)換熱。 ?送到回轉(zhuǎn)筒表面的散狀食品立即黏在上面，在傳送帶施壓下，與回轉(zhuǎn)筒表面有更好的接觸。 ?轉(zhuǎn)筒回轉(zhuǎn)一周完成食品凍結(jié)過(guò)程 ,由刮刀刮下，經(jīng)傳送帶輸出。 ?可對(duì)蝦仁等進(jìn)行單體速凍，進(jìn)料溫度為 10℃ ，出料溫度為 18℃ 時(shí)，凍結(jié)時(shí)間約為 15~20 min。 ?特點(diǎn)：占地面積小，結(jié)構(gòu)緊湊，凍結(jié)速度快，干耗少，生產(chǎn)率高。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 （三） 其它接觸式凍結(jié)器 除了以上用于固體物料的接觸式凍結(jié)器以外，還有用于液體物料的凍結(jié)器，如冰淇淋凝凍器，用于冷凍濃縮的轉(zhuǎn)鼓式凍結(jié)器等。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 三、 直接接觸凍結(jié)裝置 ? 特點(diǎn)是食品直接與冷媒接觸進(jìn)行凍結(jié) 。 ? 冷媒 :可以是 載冷劑 如食鹽溶液 ， 也可以是 低溫制冷劑 的液化體氣體 ， 如液氮 、 液體 CO2等 。 ? 冷媒與食品接觸的方式有 浸漬式 和 噴淋式 兩種 。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 ?圖 , 主要用于魚類凍結(jié)。 ?與鹽水接觸管路材料 :玻璃鋼，不銹鋼。 ?魚由進(jìn)料口與鹽水混合后進(jìn)入進(jìn)料管，進(jìn)料管內(nèi)鹽水渦流下旋，使魚克服浮力而到達(dá)凍結(jié)器的底部。凍結(jié)后魚體密度減小，浮至液面，由出料機(jī)構(gòu)送至滑道，在此魚和鹽水分離由出料口排出。 ?冷鹽水由泵輸送在裝置內(nèi)循環(huán)使用并由鹽水冷卻器補(bǔ)充冷量。 ?優(yōu)點(diǎn)：冷鹽水既起凍結(jié)又起輸送作用，凍結(jié)速度快，干耗小。 ?缺點(diǎn) :制造材料要求較特殊。 （一）鹽水浸漬凍結(jié)裝置 三、 直接接觸凍結(jié)裝置 鹽水冷卻器 除鱗器 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 ? 液態(tài)氮作為 (196℃ )冷媒直接噴向食品 ,使其快速凍結(jié)。 （二）液氮噴淋速凍裝置 三、 直接接觸凍結(jié)裝置 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 三、 直接接觸凍結(jié)裝置 ?主體為一網(wǎng)狀輸送機(jī)， ?在近出口的后段上方，液氮以霧狀方式噴下，隨即吸熱氣化， ?氣化氮在風(fēng)機(jī)抽吸下，再吹向剛從入口端進(jìn)入的高溫食品作預(yù)冷處理，以提高氮?dú)獾睦眯省? ?來(lái)不及氣化的液氮，收集后用泵回送重新噴霧。 ? 典型的液氮速凍機(jī) (圖 ) （二）液氮噴淋速凍裝置 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 ? 為充分發(fā)揮液氮的吸熱效率，出現(xiàn)了多種液氮速凍設(shè)備，主要有 : （ 1）全蒸發(fā)式 （ 2）瀑布式 （ 3）強(qiáng)風(fēng)式 （二）液氮噴淋速凍裝置 三、 直接接觸凍結(jié)裝置 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 ?特點(diǎn) :將輸送帶分成四個(gè)區(qū)，各區(qū)自成一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)，在液氮噴嘴后方有一個(gè)強(qiáng)力風(fēng)機(jī)，可將在輸送帶面已蒸發(fā)的氮?dú)?，加以抽回再噴向液氮，進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)。 ?輸送帶 :平板無(wú)孔帶。 （ 3）強(qiáng)風(fēng)式 (圖 (3)) 三、 直接接觸凍結(jié)裝置 （二）液氮噴淋速凍裝置 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 ?外形如圖 13. 42所示， ?其工作原理已經(jīng)介紹。 三、 直接接觸凍結(jié)裝置 （ 3）瀑布式 (圖 (2)) （二）液氮噴淋速凍裝置 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 （ 1） 全蒸發(fā)式 將液氮在輸送帶末端噴出，使之全部蒸發(fā)，在輸送帶前端裝置風(fēng)扇，將氣態(tài)氮繼續(xù)吹向剛進(jìn)入的食品，進(jìn)行預(yù)冷處理，這種裝置的設(shè)計(jì)上，其出口端需要用設(shè)置風(fēng)幕將氮?dú)鈸踝?，才能使氮?dú)庥晌锪先肟诘呐艢饪着懦觥? 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 四、 冷水機(jī) ? 冷水機(jī)也稱冰水機(jī)，是提供低溫冷水或冷凍液的制冷裝置。 ? 在加工過(guò)程中的應(yīng)用 (多種場(chǎng)合 ),如 : ? 加熱處理后的冷卻， ? 殺菌后的冷卻， ? 以及用來(lái)進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)等。利用低溫冷水或冷凍鹽水，可以提高冷卻速度。 ? 直接制造低溫工藝用水。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 四、 冷水機(jī) ? 冷水機(jī)實(shí)際上是一個(gè)完整的制冷系統(tǒng)，因此，有時(shí)也稱其為冷水機(jī)組，主要由壓縮機(jī)、膨脹閥、冷凝器、產(chǎn)生冷水（或冷凍鹽水）的蒸發(fā)器和自動(dòng)控制系統(tǒng)等構(gòu)成，有時(shí)冷水機(jī)還自帶循環(huán)水泵等。 ? 類型 : ? 根據(jù)冷凝器冷卻方式可以分為 水冷式和風(fēng)冷式 。 ? 根據(jù)蒸發(fā)器形式，可以分為 殼管式 和 水箱式 兩種。 ? 根據(jù)壓縮機(jī)可分為 螺桿式 和 活塞式 壓縮機(jī)冷水機(jī)等。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 ?其制冷劑需要用冷卻水冷凝。必要時(shí)也用涼水塔之類的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)配套。 ?制冷量一般較大。提供冷凍液溫度范圍及制冷量變化范圍取決于控制系統(tǒng)及壓縮機(jī)性能。螺桿式的排氣量有較大調(diào)節(jié)余地，制冷量可調(diào)范圍大。 ?可提供載冷的水 ,鹽水或醇溶液。例如，使用鹽溶液時(shí)，可以提供 15℃ 的冷凍溫度。 （一）水冷式冷水機(jī) (圖 ) 四、 冷水機(jī) 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 ?一般制冷量較小，無(wú)需專門冷卻水系統(tǒng)。 ?圖 水機(jī)外形。 （二）風(fēng)冷式冷水機(jī) 四、 冷水機(jī) 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 四、 冷水機(jī) （二）風(fēng)冷式冷水機(jī) ?流程 (圖 13. 46) ?水箱既是制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器，也是低溫冷水貯存器。 ?可利用循環(huán)水泵提供工藝?yán)渌?，但需要及時(shí)將用去的水補(bǔ)上。 ?水箱的水位可以通過(guò)水箱上的供水浮球閥保持相對(duì)恒定。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 五、 真空冷卻設(shè)備 真空冷卻原理 :將新鮮農(nóng)產(chǎn)品（如果蔬、切花以及肉、禽、水產(chǎn)品等）或食品放在特制真空容器內(nèi)，用真空泵或真空系統(tǒng)迅速抽出其中的空氣和水蒸氣，使產(chǎn)品表面的水分在低壓下蒸發(fā)而迅速冷卻降溫。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 五、 真空冷卻設(shè)備 （一） 系統(tǒng)構(gòu)成 （二） 真空冷卻裝置 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 五、 真空冷卻設(shè)備 如 圖 13. 47所示 ,主要由 ?真空容器（也稱真空罐或真空槽） ?真空系統(tǒng)、 ?水蒸氣冷凝捕集器、 ?制冷設(shè)備 ?及控制系統(tǒng)等構(gòu)成。 （一）系統(tǒng)構(gòu)成 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 五、 真空冷卻設(shè)備 ? 真空冷卻裝置系統(tǒng)如 圖 13. 47所示，主要由真空容器（也稱真空罐或真空槽）、真空系統(tǒng)、水蒸氣冷凝捕集器、制冷設(shè)備及控制系統(tǒng)等構(gòu)成。 1． 真空容器 2． 水蒸氣冷凝捕集器 3． 真空系統(tǒng) （一）系統(tǒng)構(gòu)成 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 （二） 真空冷卻裝置 1． 單槽直列式真空冷卻裝置 2． 雙槽均壓式真空冷卻裝置 3. 噴霧加濕式真空冷卻裝置 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 1． 真空容器 ? 是處理產(chǎn)品的容器。它的容積、形狀與處理量有關(guān)。其結(jié)構(gòu)、材料也很重要。 ? 容器形狀： 圓筒形：受力均勻、制造方便，對(duì)于方形包裝產(chǎn)品，圓形容器利用率不高。 長(zhǎng)方體形：目前多用。具有較高的空間利用率，同時(shí)還可節(jié)約制造材料。但是方形容器四周（包括門）須焊上型鋼作加強(qiáng)筋，以防抽真空時(shí)，內(nèi)外壓差過(guò)大，而使真空容器變形。 ? 材料：采用食品級(jí)不銹鋼板，如 304鋼，如用碳鋼板要經(jīng)過(guò)防銹表面保護(hù)處理。容器內(nèi)壁需經(jīng)拋光加工處理。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 2． 水蒸氣冷凝捕集器 ? 作用：防止大量水蒸氣進(jìn)入真空泵。 ? 原理：與冷凍干燥機(jī)冷阱相似，因此也稱為低溫冷阱（簡(jiǎn)稱冷阱）。 ? 它是一種特殊結(jié)構(gòu)的制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器。實(shí)踐表明，真空冷卻裝置中冷凝器的表面溫度以 5℃ 左右為宜，過(guò)低的溫度無(wú)多大作用。因此，制冷系統(tǒng)的蒸汽溫度也不能過(guò)低。一般冷阱的形狀為圓筒形，而作為制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器的紫銅管則采用適當(dāng)形式布置。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備 —— 第十三章 冷凍機(jī)械設(shè)備 3． 真空系統(tǒng) 用于食品的真空冷卻裝置除了必須達(dá)到所要求的極限壓力，一般至少在