食品技术原理课程讲稿－第二章 干藏 第 11 页 ，共 33 页 昂-22，氯甲烷，二氧化碳。 1.氨 具有良好的热力学性质，在工业上被广泛采用。 氨在 1 标准大气压下的蒸发温度-33.4℃，液体密度 681.8kg/m³。是一种易于 购得，价格低廉得制冷剂。 使用范围是蒸发温度在-70℃以上，蒸发压力高于 1 大气压。冷凝器的压力 不超过 1.4Mpa，通常在 0.7～1.3Mpa 之间。为中等压力的制冷剂之一。 氨的气化潜热大，所以氨的单位容积产冷量比较大，单位重量产冷量 4.186 ×263.6Kj/Kg，单位容积产冷量为 4.186×518Kj/m3，因此，在系统中循环的制 冷剂量较少，可以缩小压缩机和其他设备的尺寸。 氨几乎不溶于油中，但吸水性强，可以避免在系统中形成冰塞。工业氨含水 ＜0.2％。﹪ 氨不腐蚀钢铁，但若含水，则对铜及铜合金具有氧化作用，（故氨压缩机不 能使用铜及铜合金），对青铜和磷铜腐蚀性小，（故压缩机轴瓦、活塞环等部件， 有时也用此材料）。 氨具有一种强烈的特殊臭味，对人体器官有害。空气中含有 1﹪（v/v）的氨 时，可能发生中毒事故。 氨可燃，如果空气中含有 13.1～26.8﹪（v/v）氨时，遇火爆炸。 为了减少氨对空气的污染，有些国家对用氨作为制冷剂已限制使用。 由于氨易得，在我国仍有使用。 2.氟利昂-12（CF2Cl2） 是一种对人体生理危害性最小的制冷剂。 无色、无臭、不燃烧、无爆炸性。 在 535℃下，尚不分解。但与水或氧气混合时，再加热可分解成有害的毒气 －光气。 氟利昂在没有水分时，对铜、钢、镀锌铁、铅、锡等金属无腐蚀性。 在 1atm 下，沸点-29.8℃，液体密度 1486kg/m² 。在一般的工作条件下，冷 凝器中的压力不会超过 11 大气压。 极易溶于油中，使油的粘度降低，为保证润滑可靠，必须用粘度较多的润滑 油。 氟利昂-12 与水不化合，如有水存在会引起膨胀阀冰塞。因此含水量小于 0.0025﹪。 渗透能力强，能透过极细的缝隙，因无臭味，渗透不易发现。 缺点： （1）氟利昂-12 单位容积产气量较小，因此，氟利昂-12 压缩机的尺寸较相同 产量压缩机为大 （2）氟利昂-12 比重大，循环阻力大，因此须降低制冷机制冷剂的流动速度， 通过加大其流通断面（如加大管径等）来达到。 3.氟利昂-22（CHF2Cl） 它是一种中压制制冷剂，其压力较氟利昂-12 高。当制造-40℃～-70℃的低温 时，采用 F-22 比采用 F-12 合算。 在 1atm 下，蒸发温度为-40.8℃，具有蒸发温度低，冷凝压力低，操作安全 （不会爆炸），无臭、无毒、易于自动化等优点。 它的溶水性大于氟利昂-12，工作时发生冰塞现象较少。 氟利昂-22 目前在我国应用于中、小型、自动化程度较高的制冷系统中，大型 冷库也有采用。 综上所述，NH3 的优点很多，而且价廉易得，因此工业生产上以 NH3 的应 用最为广泛。此外 F-12 由于其无毒无臭，在食品工业中应用也很广泛。 三、载冷剂 一般制冷机中蒸发器所发生的冷效应有两种用法。一种是将蒸发器直接用冷 却装置以冷却物体，即将低压，低温的液体制冷剂通入冷库内或者其他冷加工设
食品技术原理课程讲稿－第二章 干藏 第 11 页 ，共 33 页 昂-22，氯甲烷，二氧化碳。 1.氨 具有良好的热力学性质，在工业上被广泛采用。 氨在 1 标准大气压下的蒸发温度-33.4℃，液体密度 681.8kg/m³。是一种易于 购得，价格低廉得制冷剂。 使用范围是蒸发温度在-70℃以上，蒸发压力高于 1 大气压。冷凝器的压力 不超过 1.4Mpa，通常在 0.7～1.3Mpa 之间。为中等压力的制冷剂之一。 氨的气化潜热大，所以氨的单位容积产冷量比较大，单位重量产冷量 4.186 ×263.6Kj/Kg，单位容积产冷量为 4.186×518Kj/m3，因此，在系统中循环的制 冷剂量较少，可以缩小压缩机和其他设备的尺寸。 氨几乎不溶于油中，但吸水性强，可以避免在系统中形成冰塞。工业氨含水 ＜0.2％。﹪ 氨不腐蚀钢铁，但若含水，则对铜及铜合金具有氧化作用，（故氨压缩机不 能使用铜及铜合金），对青铜和磷铜腐蚀性小，（故压缩机轴瓦、活塞环等部件， 有时也用此材料）。 氨具有一种强烈的特殊臭味，对人体器官有害。空气中含有 1﹪（v/v）的氨 时，可能发生中毒事故。 氨可燃，如果空气中含有 13.1～26.8﹪（v/v）氨时，遇火爆炸。 为了减少氨对空气的污染，有些国家对用氨作为制冷剂已限制使用。 由于氨易得，在我国仍有使用。 2.氟利昂-12（CF2Cl2） 是一种对人体生理危害性最小的制冷剂。 无色、无臭、不燃烧、无爆炸性。 在 535℃下，尚不分解。但与水或氧气混合时，再加热可分解成有害的毒气 －光气。 氟利昂在没有水分时，对铜、钢、镀锌铁、铅、锡等金属无腐蚀性。 在 1atm 下，沸点-29.8℃，液体密度 1486kg/m² 。在一般的工作条件下，冷 凝器中的压力不会超过 11 大气压。 极易溶于油中，使油的粘度降低，为保证润滑可靠，必须用粘度较多的润滑 油。 氟利昂-12 与水不化合，如有水存在会引起膨胀阀冰塞。因此含水量小于 0.0025﹪。 渗透能力强，能透过极细的缝隙，因无臭味，渗透不易发现。 缺点： （1）氟利昂-12 单位容积产气量较小，因此，氟利昂-12 压缩机的尺寸较相同 产量压缩机为大 （2）氟利昂-12 比重大，循环阻力大，因此须降低制冷机制冷剂的流动速度， 通过加大其流通断面（如加大管径等）来达到。 3.氟利昂-22（CHF2Cl） 它是一种中压制制冷剂，其压力较氟利昂-12 高。当制造-40℃～-70℃的低温 时，采用 F-22 比采用 F-12 合算。 在 1atm 下，蒸发温度为-40.8℃，具有蒸发温度低，冷凝压力低，操作安全 （不会爆炸），无臭、无毒、易于自动化等优点。 它的溶水性大于氟利昂-12，工作时发生冰塞现象较少。 氟利昂-22 目前在我国应用于中、小型、自动化程度较高的制冷系统中，大型 冷库也有采用。 综上所述，NH3 的优点很多，而且价廉易得，因此工业生产上以 NH3 的应 用最为广泛。此外 F-12 由于其无毒无臭，在食品工业中应用也很广泛。 三、载冷剂 一般制冷机中蒸发器所发生的冷效应有两种用法。一种是将蒸发器直接用冷 却装置以冷却物体，即将低压，低温的液体制冷剂通入冷库内或者其他冷加工设
食品技术原理课程讲稿－第二章 干藏 第 12 页 ，共 33 页 备上的冷却器一侧，使制冷剂直接蒸发而产生冷效应。这种使用冷效应的方法称 为直接膨胀式。但在多数情况下，不是直接用制冷剂，而是间接用一种盐类的水 溶液（如 NaCl、CaCl2）作为载冷剂。即制冷机的蒸发器为沉浸式换热器，容器 内有 NaCl、CaCl2 及 MgCl2 等盐的水溶液或者糖的水溶液，液体制冷剂在蒸发器 蒸发，吸收盐水溶液的热量，并使之冷却，然后再用泵将被冷却的水溶液送入冷 库或者其他冷加工设备中，吸收被冷冻物料的热量，然后再回到蒸发器中，热量 又被制冷剂吸收，如此循环而已。这种方法称为间接膨胀式。 载冷剂必须具备的条件： 冰点低、热容量大、对设备的腐蚀性小，价格低廉。 空气或者水是最容易获得的冷媒，空气的缺点是热容量太小。水的热容量大， 但水的凝固点（冰点）高，只能在 0℃以上使用。 在 0℃以下的冷冻系统，都采用盐水为载冷剂，工业上常用的载冷剂一般为 Nacl、CaCl2、MgCl2 等调制盐水。 盐水浓度不同，其冻结温度也不同。因此在选用冷冻盐水及其浓度时，应先 考虑所需冷却到达的温度。氯化钙盐水的最低冻结温度为-55℃，而实际应用时 不宜低于-45℃，NcCl 盐水的最低冻结温度为-21℃，而实际上应用的温度不宜低 于-18℃。 盐作为载冷剂，其缺点是对金属有强烈的腐蚀作用，造成盐水系统的制备需 要经常更换。在盐水中加抗腐剂或者减少盐水与空气的接触，可以减弱盐水的腐 蚀作用。 盐水在工作过程中，会因吸收空气中的水分而降低浓度。因此，须定期地进 行加盐。 举例：乳品厂冷却牛乳的冷排（缸），一般用盐水，以防 NH3 渗漏使牛乳引 入 NH3 异味。 制棒冰多用盐水冷却。 第四节 制冷系统的主要设备 冷冻设备包括冷源制作（制冷）、物料的冻结，冷却 3 个组成部分。制冷机 有活塞式、螺杆式、离心式制冷压缩机组、吸收式制冷机组、蒸汽喷射式制冷机 组，活塞压缩式制冷机组是国内主要的冷源制作装置，物料进行冻结式冷却的有 风冷式、浸渍式和制冷剂通过金属管、壁和物料接触传热降温的装置。 现仅扼要地叙述活塞式压缩制冷机工作原理结构、选择。 制冷系统也称制冷机，是由许多设备组成的，它包括了压缩机、冷凝器、膨 胀阀和蒸发器等主要而必要的设备，还包括油分离器、贮液桶、排液桶、气液分 离器、空气分离器、中间冷却器、凉水设备等附属设备，这些附属设备都是为了 提高制冷效率，保证制冷机安全和稳定设置的。 一、活塞制冷机的主要设备 （一）制冷压缩机 压缩机是制冷机的主要（设备）机器，它的主要功用是吸取蒸发器中的低压 低温制冷剂蒸汽，将其压缩成高压高温的过热蒸气。这样便可推动制冷剂在制冷 系统内循环流动，并能在冷凝器内把蒸发器中吸收的热量传递给环境介质以达到 制冷的目的。 活塞式压缩机按活塞的运动方式分为两种：往复式压缩机(其活塞在气缸里 作来回的直线运动)；回转式压缩机（是一个与气缸中心线成不同轴心的偏心活 塞，活塞在气缸里作旋转运动。）食品工厂和冷库多采用前者，电冰箱采用后者。 按气缸布置方向压缩机的分为： 卧式压缩机——气缸中心线为水平的。 立式压缩机——气缸中心线与轴中线相垂直。 V 式、W 式及 S（扇）式压缩机——气缸中心线相交，并与曲轴中心线成一
食品技术原理课程讲稿－第二章 干藏 第 12 页 ，共 33 页 备上的冷却器一侧，使制冷剂直接蒸发而产生冷效应。这种使用冷效应的方法称 为直接膨胀式。但在多数情况下，不是直接用制冷剂，而是间接用一种盐类的水 溶液（如 NaCl、CaCl2）作为载冷剂。即制冷机的蒸发器为沉浸式换热器，容器 内有 NaCl、CaCl2 及 MgCl2 等盐的水溶液或者糖的水溶液，液体制冷剂在蒸发器 蒸发，吸收盐水溶液的热量，并使之冷却，然后再用泵将被冷却的水溶液送入冷 库或者其他冷加工设备中，吸收被冷冻物料的热量，然后再回到蒸发器中，热量 又被制冷剂吸收，如此循环而已。这种方法称为间接膨胀式。 载冷剂必须具备的条件： 冰点低、热容量大、对设备的腐蚀性小，价格低廉。 空气或者水是最容易获得的冷媒，空气的缺点是热容量太小。水的热容量大， 但水的凝固点（冰点）高，只能在 0℃以上使用。 在 0℃以下的冷冻系统，都采用盐水为载冷剂，工业上常用的载冷剂一般为 Nacl、CaCl2、MgCl2 等调制盐水。 盐水浓度不同，其冻结温度也不同。因此在选用冷冻盐水及其浓度时，应先 考虑所需冷却到达的温度。氯化钙盐水的最低冻结温度为-55℃，而实际应用时 不宜低于-45℃，NcCl 盐水的最低冻结温度为-21℃，而实际上应用的温度不宜低 于-18℃。 盐作为载冷剂，其缺点是对金属有强烈的腐蚀作用，造成盐水系统的制备需 要经常更换。在盐水中加抗腐剂或者减少盐水与空气的接触，可以减弱盐水的腐 蚀作用。 盐水在工作过程中，会因吸收空气中的水分而降低浓度。因此，须定期地进 行加盐。 举例：乳品厂冷却牛乳的冷排（缸），一般用盐水，以防 NH3 渗漏使牛乳引 入 NH3 异味。 制棒冰多用盐水冷却。 第四节 制冷系统的主要设备 冷冻设备包括冷源制作（制冷）、物料的冻结，冷却 3 个组成部分。制冷机 有活塞式、螺杆式、离心式制冷压缩机组、吸收式制冷机组、蒸汽喷射式制冷机 组，活塞压缩式制冷机组是国内主要的冷源制作装置，物料进行冻结式冷却的有 风冷式、浸渍式和制冷剂通过金属管、壁和物料接触传热降温的装置。 现仅扼要地叙述活塞式压缩制冷机工作原理结构、选择。 制冷系统也称制冷机，是由许多设备组成的，它包括了压缩机、冷凝器、膨 胀阀和蒸发器等主要而必要的设备，还包括油分离器、贮液桶、排液桶、气液分 离器、空气分离器、中间冷却器、凉水设备等附属设备，这些附属设备都是为了 提高制冷效率，保证制冷机安全和稳定设置的。 一、活塞制冷机的主要设备 （一）制冷压缩机 压缩机是制冷机的主要（设备）机器，它的主要功用是吸取蒸发器中的低压 低温制冷剂蒸汽，将其压缩成高压高温的过热蒸气。这样便可推动制冷剂在制冷 系统内循环流动，并能在冷凝器内把蒸发器中吸收的热量传递给环境介质以达到 制冷的目的。 活塞式压缩机按活塞的运动方式分为两种：往复式压缩机(其活塞在气缸里 作来回的直线运动)；回转式压缩机（是一个与气缸中心线成不同轴心的偏心活 塞，活塞在气缸里作旋转运动。）食品工厂和冷库多采用前者，电冰箱采用后者。 按气缸布置方向压缩机的分为： 卧式压缩机——气缸中心线为水平的。 立式压缩机——气缸中心线与轴中线相垂直。 V 式、W 式及 S（扇）式压缩机——气缸中心线相交，并与曲轴中心线成一