食品工厂机械与设备教材(冷冻机械设备)
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《食品冷冻设备》课件
按照设备说明书的要求，正确停机冷冻设 备。在停机之前，应确保设备内的食品已 经冷却并保存好。
维护保养
清洁与除尘
定期清洁冷冻设备的表面和内部部件，去除灰尘和污垢，保持设备的 卫生和整洁。
检查制冷剂
定期检查制冷剂的充注量，确保制冷剂在正常范围内。如果需要补充 制冷剂，应使用指定的制冷剂，并按照说明书的要求进行充注。
食品冷冻设备原理
制冷原理
制冷原理概述
制冷循环的基本过程
制冷是利用制冷剂在特定条件下进行 循环，通过吸热和放热的过程来降低 温度的过程。
包括蒸发、压缩、冷凝和节流四个过 程，这四个过程依次进行，形成一个 封闭的循环。
制冷剂的种类
制冷剂是制冷循环中的工作介质，常 见的制冷剂有氟利昂、氨、水和二氧 化碳等。
03
食品冷冻设备操作与维护
操作规程
启动前的检查
启动操作
在启动冷冻设备之前，应检查设备的外观 、制冷剂管道、冷凝器、蒸发器等是否正 常，确保没有泄漏或堵塞。
按照设备说明书的要求，正确启动冷冻设 备。在启动过程中，应观察设备的运行状 态，确保没有异常声音或振动。
运行监控
停机操作
在冷冻设备运行过程中，应定期检查设备 的运行参数，如温度、压力、电流、电压 等，确保设备在正常范围内运行。
温度控制原理
温度控制原理概述
温度控制是通过对食品温度的监测和控制，使食品的温度 保持在一定的范围内。
温度控制的方法
常见的温度控制方法有加热控制和冷却控制两种，加热控 制是通过加热来提高温度，冷却控制是通过冷却来降低温 度。
温度控制对食品质量的影响
温度控制是保证食品质量的重要手段之一，通过合理的温 度控制可以减少食品的细菌数量、抑制酶的活性、防止食 品氧化等。
食品加工机械与设备教学课件(共12章)第八章 浓缩和干燥机械与设备
3)辐射干燥:湿物料接受热辐射源产生的电磁波,将辐射能转变为热能,从而使水汽化并干燥物料 的方法。
4)介电加热干燥:将需要干燥的物料置于高频电场内,使物料加热,水分汽化的物料干燥方法。
第二节 真空浓缩机械与设备
一、真空浓缩的原理与特点
1.真空浓缩的原理 溶液受热时,溶剂分子获得动能,当某些溶剂分子获得的能量足以克服分子间的吸引力时,溶剂分 子就会逸出液面进入上部空间,成为蒸气分子。如果热能不断地供给,生成的蒸气被不断地排除,则可打 破溶剂气相与液相之间化学势的平衡,溶剂的汽化将持续地进行。工程上为了提高这种汽化速度,大多 采用在沸腾状态下的汽化过程,这种将溶液加热至沸腾,使溶液中部分溶剂汽化并排除的过程就是蒸发。 食品产品的浓缩,大多是采用蒸发的方法进行的。
第一节 概述
2.浓缩与干燥的目的 (1)浓缩的目的
食品工业浓缩的物料大多数为水溶液,其浓缩的目的主要有下面三个方面: 1)除去食品原料中的大部分水分,以减少包装、贮藏和运输的费用。 2)通过提高制品的浓度,达到增加制品贮藏性的目的。 3)满足食品加工的工艺过程要求,如作为产品干燥脱水或结晶的预处理。 此外,在浓缩过程中,可提取果汁中的芳香物质。 (2)干燥的目的 一般而言,物料的干燥主要有以下四个目的: 1)便于物料的贮藏和运输,扩大供应范围。 2)满足食品含水率的要求,达到安全贮藏的目的。 3)抑制贮藏中的生化反应,保证产品质量。 4)经干燥和其他工艺处理,制成风味和形状各异的产品。
当加热蒸汽通入管间加热时,由于中央循环管直径较大,其中单位体积溶液占有的传热面积比其他 加热管内溶液占有的要小,因而,两种管内的溶液受热程度不同。加热管内物料受热较好,溶液汽化较多, 因而形成的汽液混合物的密度比在中央循环管内料液的密度小,至使蒸发器中的溶液形成由中央循环 管下降,其他加热管上升的循环流动,由于溶液密度差引起的自然循环。由于结构上的限制,循环速度不 大,料液在管内的流速约为0.3~1.0m/s。溶液在加热室中不断循环,使其浓度始终接近于完成液的浓度, 因而溶液的沸点高,存在着有效温差减少的缺点。此外,还存在着清洗和维修的不便,难以完全满足生产 的要求。
4)介电加热干燥:将需要干燥的物料置于高频电场内,使物料加热,水分汽化的物料干燥方法。
第二节 真空浓缩机械与设备
一、真空浓缩的原理与特点
1.真空浓缩的原理 溶液受热时,溶剂分子获得动能,当某些溶剂分子获得的能量足以克服分子间的吸引力时,溶剂分 子就会逸出液面进入上部空间,成为蒸气分子。如果热能不断地供给,生成的蒸气被不断地排除,则可打 破溶剂气相与液相之间化学势的平衡,溶剂的汽化将持续地进行。工程上为了提高这种汽化速度,大多 采用在沸腾状态下的汽化过程,这种将溶液加热至沸腾,使溶液中部分溶剂汽化并排除的过程就是蒸发。 食品产品的浓缩,大多是采用蒸发的方法进行的。
第一节 概述
2.浓缩与干燥的目的 (1)浓缩的目的
食品工业浓缩的物料大多数为水溶液,其浓缩的目的主要有下面三个方面: 1)除去食品原料中的大部分水分,以减少包装、贮藏和运输的费用。 2)通过提高制品的浓度,达到增加制品贮藏性的目的。 3)满足食品加工的工艺过程要求,如作为产品干燥脱水或结晶的预处理。 此外,在浓缩过程中,可提取果汁中的芳香物质。 (2)干燥的目的 一般而言,物料的干燥主要有以下四个目的: 1)便于物料的贮藏和运输,扩大供应范围。 2)满足食品含水率的要求,达到安全贮藏的目的。 3)抑制贮藏中的生化反应,保证产品质量。 4)经干燥和其他工艺处理,制成风味和形状各异的产品。
当加热蒸汽通入管间加热时,由于中央循环管直径较大,其中单位体积溶液占有的传热面积比其他 加热管内溶液占有的要小,因而,两种管内的溶液受热程度不同。加热管内物料受热较好,溶液汽化较多, 因而形成的汽液混合物的密度比在中央循环管内料液的密度小,至使蒸发器中的溶液形成由中央循环 管下降,其他加热管上升的循环流动,由于溶液密度差引起的自然循环。由于结构上的限制,循环速度不 大,料液在管内的流速约为0.3~1.0m/s。溶液在加热室中不断循环,使其浓度始终接近于完成液的浓度, 因而溶液的沸点高,存在着有效温差减少的缺点。此外,还存在着清洗和维修的不便,难以完全满足生产 的要求。
食品机械与设备课件第十一章
•
1.卧式壳管式冷凝器、卧式冷凝器的结构和组成，如图 ll－4所示。钢制圆柱壳
体的两端焊有端盖，在壳内装有一组横卧的直管管簇。
• 冷 凝 器 中 冷 却 水 的 流 速 一 般 为 0.8 － 1.2m/s 时 传 热 系 数 K ＝ 2.5l ～ 3.34MJ/ （m2· h·℃），单位面积热负荷qF－12.54～14.63MJ／（m2.h)。
• 这种冷凝器的优点是结构紧凑、占空间高度小、传热系数高。缺点是清除水垢困难。
食品机械与设备课件第十一章
• 2. 蒸发式冷凝器蒸发式冷凝 器 如图11一5所示。由换热
管组、供水喷淋装置和风机等
组成。制冷剂蒸汽从管组上部
的过气集管。分配给每根蛇形
管后与冷却水进行热交换，冷
凝后经出波集管导至贮液器中。
•
（3）食品加工。如冻结干燥、冻结浓缩和物料的冷却等。
•
（4）食品加工厂的空气调节。
•
冷冻设备的内容很多，本章仅扼要地叙述活塞式压缩制冷机、
冷库制冷系统的分类、食工品机作械与原设理备课、件第结十构一章和选择，还有速冻和气调 设备。
第一节 活塞式压缩制冷设备的主要装置
• 一、制冷压缩机 （－）分类
• 1．按活塞的运动方式
食品机械与设备课件第十一章
三、膨胀阀
• （－）手动膨胀阀 手动膨胀间的构造如图 11－7所示，阀蕊有针形和V形缺口等型式。 手轮转动时，可改变阀门开启度。开启度按 蒸发器热负荷的变化来调节，通常为手轮的1 ／8～1/4周，不能超过1周，否则开启度过大，
失去膨胀作用。
•
这种膨胀阀，结构简单，但不能随热负
• （1）往复式压缩机其活塞在汽缸里作往复的直线运动，在食品加工厂和冷库制冷方
《食品机械与设备》课件
安全性与可靠性
强调食品检测设备的安全性和可靠性 ，以及如何确保食品检测过程中的安 全与卫生。
最新的食品制冷设备
食品制冷设备
介绍当前最新的食品制冷设 备，包括冷藏库、冷冻库、 冷藏车等，以及这些设备在 食品制冷中的应用和优势。
能效与环保
探讨能效和环保在食品制冷 设备中的重要性和发展趋势 。
智能化控制
降低人工成本
通过使用食品机械与设备，餐饮业 可以降低对人工的依赖，从而降低 人工成本。
家庭厨房的应用
简化烹饪过程
食品机械与设备如电烤箱、多功 能料理机等，能够简化家庭厨房
的烹饪过程，提高烹饪效率。
方便快捷
食品机械与设备的使用，使得家 庭厨房的烹饪更加方便快捷，节
省了时间成本。
提高生活品质
食品机械与设备的引入，使得家 庭厨房的烹饪更加多样化，提高
食品加工机械
搅拌机
用于将食品原料混合均 匀，是食品加工中的常
用设备。
切片机
用于将食品原料切成薄 片，如肉类、蔬菜等。
压榨机
用于从水果和蔬菜中提 取汁液，如榨汁机。
烘焙机
用于烘焙食品，如面包 、饼干等。
食品包装机械
真空包装机
用于将食品放入袋子中，并抽出空气，以延 长保质期。
封口机
用于将食品包装袋封口，以防止食品受潮或 污染。
分析智能化控制在食品制冷 设备中的重要性和应用。
安全使用与维护
强调安全使用和维护食品制 冷设备的重要性，并提供相 关建议和注意事项。
THANKS。
《食品机械与设备》PPT课件
目录
• 食品机械与设备概述 • 食品机械与设备分类 • 食品机械与设备应用 • 食品机械与设备维护与保养 • 新型食品机械与设备介绍
强调食品检测设备的安全性和可靠性 ，以及如何确保食品检测过程中的安 全与卫生。
最新的食品制冷设备
食品制冷设备
介绍当前最新的食品制冷设 备，包括冷藏库、冷冻库、 冷藏车等，以及这些设备在 食品制冷中的应用和优势。
能效与环保
探讨能效和环保在食品制冷 设备中的重要性和发展趋势 。
智能化控制
降低人工成本
通过使用食品机械与设备，餐饮业 可以降低对人工的依赖，从而降低 人工成本。
家庭厨房的应用
简化烹饪过程
食品机械与设备如电烤箱、多功 能料理机等，能够简化家庭厨房
的烹饪过程，提高烹饪效率。
方便快捷
食品机械与设备的使用，使得家 庭厨房的烹饪更加方便快捷，节
省了时间成本。
提高生活品质
食品机械与设备的引入，使得家 庭厨房的烹饪更加多样化，提高
食品加工机械
搅拌机
用于将食品原料混合均 匀，是食品加工中的常
用设备。
切片机
用于将食品原料切成薄 片，如肉类、蔬菜等。
压榨机
用于从水果和蔬菜中提 取汁液，如榨汁机。
烘焙机
用于烘焙食品，如面包 、饼干等。
食品包装机械
真空包装机
用于将食品放入袋子中，并抽出空气，以延 长保质期。
封口机
用于将食品包装袋封口，以防止食品受潮或 污染。
分析智能化控制在食品制冷 设备中的重要性和应用。
安全使用与维护
强调安全使用和维护食品制 冷设备的重要性，并提供相 关建议和注意事项。
THANKS。
《食品机械与设备》PPT课件
目录
• 食品机械与设备概述 • 食品机械与设备分类 • 食品机械与设备应用 • 食品机械与设备维护与保养 • 新型食品机械与设备介绍
《冷冻设备》PPT幻灯片PPT
附属装置
• 集油器作用：汇集从氨制冷系统的油分离器、冷凝器及其他装置中分 离出来的氨、油混合物，时油在低压状态下与混杂的氨再进行分离， 然后分别放出，这样既保证放油安全，油减少制冷剂的损失。
• 贮液器作用：贮存和调节供给制冷系统内各部分的液体制冷剂，满足 设备的供液安全运行。贮液器分高压、低压、排液桶和循环贮液桶
间接蒸发制冷原理
• 间接制冷原理：载冷剂在蒸发器内从制冷剂吸取冷量后，通过盐水泵 进入冷库，与被冷却物体或工作场所的媒介进行热交换吸取热量，重 新回到蒸发器中，将吸取的热量再传递给制冷剂，自身重行降温循环 使用。
常用载冷剂
• 常用载冷剂：空气，水，盐水及有机物水溶液。
• 选择标准：冰点低，比热容大，无金属腐蚀性，化学上稳定，价 格低及容易获取等因素，作为食品业用的载冷剂，往往还须具备 无味，无臭，无色和无毒的条件。
基本概念和原理
• 制冷能力：在一定的操作条件（即一定的制冷剂蒸发温度、冷凝温度、 过冷温度）下，单位时间制冷剂从被冷冻物取出的热量。也称为制冷剂 的制冷量。在相同条件下，同一制冷剂的制冷能力与压缩机的大小，转 速、效率有关。
• 直接制冷：制冷循环中，如果制冷剂吸热的蒸发器直接与被冷物体或被 冷物体周围环境直接进行换热。一般应用于单台需工冷的冷冻设备，如 冰淇淋凝冻机，小型冷库和家用冰箱等。
膜层流下，部分水蒸发，其余落入水池中，通过冷却后在循环使用。暗 器子排管底部进入管内，沿管上升时遇冷而冷凝，流入贮氨器中。
3.膨胀阀
• 作用：降低制冷剂的压力和控制制冷剂流量。高压液体制冷剂通过膨胀阀时， 冷凝压力骤降为蒸发压力，与此同时液体制冷剂沸腾吸热，其本身温度降低。
• 手动膨胀阀：阀蕊有针形和V形型式。手轮转动时，壳改变阀门开启度。开 启度氨蒸发器热负荷的变化来调节。不能随热负荷的变化而自动调节。
《食品冷加工与设备》课件
《食品冷加工与设备》 PPT课件
本课件将介绍食品冷加工的定义、冷处理技术概述、冷加工设备的种类和功 能，以及冷加工过程和应用。我们还会探讨冷加工的优势与挑战。
食品冷加工的定义
食品冷加工指的是通过使用低温处理技术来改变食品的物理、化学和生物特 性，以达到延长保质期、保持食品品质和降低食品冷藏储存成本的目的。
水产品处理
利用冷处理技术来保持鱼类和海鲜的新鲜度。
蔬菜和水果加工
使用冷加工技术处理蔬菜和水果，保持其新鲜度 和营养价值。
糕点和面包生产
冷加工对于制作糕点和面包等烘焙产品至关重要。
冷加工的优势与挑战
1 优势：延长保质期
2 优势：保持食品品质
通过低温处理，食品的新鲜度和保质期可 以得到显著延长。
冷加工能够有效地保持食品的口感、质地 和营养价值。
冷加工过程
1
预处理和清洗
对食材进行去皮、去骨等处理，并进
切割和分级
2
行充分清洗。
将食材切割成适当的形状和大小，分
级筛选以保证质量。
3
冷却和冷冻
使用冷却器或冷冻机将食材迅速冷却
包装和储存
4
或冷冻至适宜温度。
使用真空包装机将食品包装后存储在 适宜的温度环境中。
食品冷加工的应用
肉类和家禽加工
通过冷加工技术使肉类产品保持新鲜和安全。
冷处理技术概述
• 冷冻：通过将食品迅速降至极低温，使水分结晶并减缓微生物和酶的 活动。
• 冷藏：将食品储存在低温条件下，以减慢微生物和酶的活动。 • 快速冷却：迅速降低食品的温度以防止微生物生长和食品质量损失。
冷加工设备的种类和功能
• 冷却器：用于将食品迅速冷却至安全储存温度。 • 冷冻机：通过低温环境使食品保持冷冻状态。 • 真空包装机：用于在低氧环境中包装食品以延长保质期。 • 冷冻干燥机：将水分从食品中除去，同时保持食品的品质和营养。
本课件将介绍食品冷加工的定义、冷处理技术概述、冷加工设备的种类和功 能，以及冷加工过程和应用。我们还会探讨冷加工的优势与挑战。
食品冷加工的定义
食品冷加工指的是通过使用低温处理技术来改变食品的物理、化学和生物特 性，以达到延长保质期、保持食品品质和降低食品冷藏储存成本的目的。
水产品处理
利用冷处理技术来保持鱼类和海鲜的新鲜度。
蔬菜和水果加工
使用冷加工技术处理蔬菜和水果，保持其新鲜度 和营养价值。
糕点和面包生产
冷加工对于制作糕点和面包等烘焙产品至关重要。
冷加工的优势与挑战
1 优势：延长保质期
2 优势：保持食品品质
通过低温处理，食品的新鲜度和保质期可 以得到显著延长。
冷加工能够有效地保持食品的口感、质地 和营养价值。
冷加工过程
1
预处理和清洗
对食材进行去皮、去骨等处理，并进
切割和分级
2
行充分清洗。
将食材切割成适当的形状和大小，分
级筛选以保证质量。
3
冷却和冷冻
使用冷却器或冷冻机将食材迅速冷却
包装和储存
4
或冷冻至适宜温度。
使用真空包装机将食品包装后存储在 适宜的温度环境中。
食品冷加工的应用
肉类和家禽加工
通过冷加工技术使肉类产品保持新鲜和安全。
冷处理技术概述
• 冷冻：通过将食品迅速降至极低温，使水分结晶并减缓微生物和酶的 活动。
• 冷藏：将食品储存在低温条件下，以减慢微生物和酶的活动。 • 快速冷却：迅速降低食品的温度以防止微生物生长和食品质量损失。
冷加工设备的种类和功能
• 冷却器：用于将食品迅速冷却至安全储存温度。 • 冷冻机：通过低温环境使食品保持冷冻状态。 • 真空包装机：用于在低氧环境中包装食品以延长保质期。 • 冷冻干燥机：将水分从食品中除去，同时保持食品的品质和营养。
食品工厂机械与设备总论PPT课件
食品加工机械设备对食品加工过程中产品的质量保证、生 产效率的提高、能量消耗的降低等起着举足轻重的作用。
－ 因此，对于以工艺为主的食品科学与工程专业的本科生来说，了解食品加工 机械与设备十分必要。食品加工的科学技术（工艺）知识与机械设备知识的 有机结合是食品加工从业人员不可或缺的基本能力要求。
食品工厂机械与设备——第一章 总论
19
基本要求
（1）对食品必须无害，不污染食品 ； （2）不受或少受物料介质和清洗剂的影响，
藉以延长设备的使用寿命。
食品工厂机械与设备——第一章 总论
20
（一）机械性能
强度 刚度 硬度 耐磨性 高温工作性能 低温工作性能
食品工厂机械与设备——第一章 总论
21
（二）物理性能
常见的物料性能， 例如：材料的相对密度、比热 容、热导率、软化温度、线膨胀系数、热辐射波 谱、磁性、表面摩擦特性、抗黏附性等。
食品工厂机械与设备——第一章 总论
12
品种多样性
一般食品机械设备门类众多、品 种较杂。并且生产批量较小。许多 设备属于单机设备。
食品工厂机械与设备——第一章 总论
13
卫生要求高
为了保证食品卫生安全，食品加工设备中直接
与物料接触的部分，均采用无毒、耐腐蚀材料制造，
并且为了方便清洗和消毒，与食品接触的表面均需 要进行抛光处理。此外，传动系统与工作区域有严 格密封措施，以防润滑油泄漏进入所加工的食品物
5
第一节 食品加工机械设备的 分类与特点
食品工业涉及的原料、产品种类繁多、加工工艺各 异，从而其涉及的加工机械的种类繁多。虽然种类繁多， 但食品机械具有自身的特点。了解食品机械与设备的分 类及其特点，将有助于正确选择食品机械与设备。
－ 因此，对于以工艺为主的食品科学与工程专业的本科生来说，了解食品加工 机械与设备十分必要。食品加工的科学技术（工艺）知识与机械设备知识的 有机结合是食品加工从业人员不可或缺的基本能力要求。
食品工厂机械与设备——第一章 总论
19
基本要求
（1）对食品必须无害，不污染食品 ； （2）不受或少受物料介质和清洗剂的影响，
藉以延长设备的使用寿命。
食品工厂机械与设备——第一章 总论
20
（一）机械性能
强度 刚度 硬度 耐磨性 高温工作性能 低温工作性能
食品工厂机械与设备——第一章 总论
21
（二）物理性能
常见的物料性能， 例如：材料的相对密度、比热 容、热导率、软化温度、线膨胀系数、热辐射波 谱、磁性、表面摩擦特性、抗黏附性等。
食品工厂机械与设备——第一章 总论
12
品种多样性
一般食品机械设备门类众多、品 种较杂。并且生产批量较小。许多 设备属于单机设备。
食品工厂机械与设备——第一章 总论
13
卫生要求高
为了保证食品卫生安全，食品加工设备中直接
与物料接触的部分，均采用无毒、耐腐蚀材料制造，
并且为了方便清洗和消毒，与食品接触的表面均需 要进行抛光处理。此外，传动系统与工作区域有严 格密封措施，以防润滑油泄漏进入所加工的食品物
5
第一节 食品加工机械设备的 分类与特点
食品工业涉及的原料、产品种类繁多、加工工艺各 异，从而其涉及的加工机械的种类繁多。虽然种类繁多， 但食品机械具有自身的特点。了解食品机械与设备的分 类及其特点，将有助于正确选择食品机械与设备。
《食品工厂机械与设备》冷却和冷冻设备
制冷基本概念：
制冷是指利用物体的相变或状态变化产生冷效应的方法。根据 制冷剂状态变化，可以分为液化制冷、升华制冷和蒸发制冷三类。
习惯上将利用压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等构成的蒸发 式制冷成为机械制冷，而将其它的制冷方法成为非机械制冷。
食品工厂机械与设备——冷却和冷冻设备
1. 一般机械式制冷方法
蒸汽压缩式制冷：
原理：常温及普通低温下可以液化 的物质（氨、氟利昂及某些碳氢化合物） 作为工质，在循环过程不断发生集态改变 （液→气→液）并吸收热量达到降温制冷。
原理图问题：理论上的制冷循环 （蒸发器中出来的制冷剂蒸气带有雾滴； 润滑油会随温度的升高而汽化等）。
蒸发压缩式制冷循环的原理图
食品工厂机械与设备——冷却和冷冻设备
2.常见的压缩式制冷循环
① 单级压缩制冷循环：
➢ 氨液分离器：雾滴被消除，保证了压缩 机的正常工作；
➢ 分油器：压缩机润滑油不再进入系统， 从而提高了冷凝器和蒸发器的换热效率；
➢ 贮液罐ห้องสมุดไป่ตู้一是保证系统运行平稳，二是 可以方便地为多处用冷场所提供制冷剂。
单级压缩制 冷循环图
食品工厂机械与设备——冷却和冷冻设备
膨胀阀进入蒸发器的氨液中的氨气，使进入蒸发器的氨液中无氨气存在，以提高传热效果。 4）空气分离器： ➢ 分离排除在冷凝器中不能液化的气体，以保证制冷系统的正常运转。 5）中间冷却器： ➢ 应用于双级（多级）压缩制冷系统中用以冷却低压压缩机压出的中压过热蒸汽。 6）除霜系统： ➢ 把冷凝器派出的热水冷却，循环使用。适合于空气湿球温度低于水温情况。
➢ 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 要而必备的设备，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。
制冷是指利用物体的相变或状态变化产生冷效应的方法。根据 制冷剂状态变化，可以分为液化制冷、升华制冷和蒸发制冷三类。
习惯上将利用压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等构成的蒸发 式制冷成为机械制冷，而将其它的制冷方法成为非机械制冷。
食品工厂机械与设备——冷却和冷冻设备
1. 一般机械式制冷方法
蒸汽压缩式制冷：
原理：常温及普通低温下可以液化 的物质（氨、氟利昂及某些碳氢化合物） 作为工质，在循环过程不断发生集态改变 （液→气→液）并吸收热量达到降温制冷。
原理图问题：理论上的制冷循环 （蒸发器中出来的制冷剂蒸气带有雾滴； 润滑油会随温度的升高而汽化等）。
蒸发压缩式制冷循环的原理图
食品工厂机械与设备——冷却和冷冻设备
2.常见的压缩式制冷循环
① 单级压缩制冷循环：
➢ 氨液分离器：雾滴被消除，保证了压缩 机的正常工作；
➢ 分油器：压缩机润滑油不再进入系统， 从而提高了冷凝器和蒸发器的换热效率；
➢ 贮液罐ห้องสมุดไป่ตู้一是保证系统运行平稳，二是 可以方便地为多处用冷场所提供制冷剂。
单级压缩制 冷循环图
食品工厂机械与设备——冷却和冷冻设备
膨胀阀进入蒸发器的氨液中的氨气，使进入蒸发器的氨液中无氨气存在，以提高传热效果。 4）空气分离器： ➢ 分离排除在冷凝器中不能液化的气体，以保证制冷系统的正常运转。 5）中间冷却器： ➢ 应用于双级（多级）压缩制冷系统中用以冷却低压压缩机压出的中压过热蒸汽。 6）除霜系统： ➢ 把冷凝器派出的热水冷却，循环使用。适合于空气湿球温度低于水温情况。
➢ 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 要而必备的设备，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。
食品工厂机械与设备课程教学大纲
食品工厂机械与设备课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：040635课程名称：食品工厂机械与设备英文名称：Machine and Equipment of Food Processing课程类别：专业课学时：72学分：3.5适用对象:食品科学与工程本科考核方式：考试,平时成绩占总成绩的30%）先修课程：画法几何、机械基础、食品工艺原理二、课程简介本课程根据本专业的培养目标及教学计划的要求，主要讲授食品加工机械与设备的基本构造、工作原理、主要性能及主要工艺设计计算方法，培养学生掌握食品加工机械与设备的选型、安装维护及安全操作等知识及技能。
三、课程性质与教学目的本课程是食品科学与工程本科专业的必修课。
其教学目的主要是通过学习各类食品加工机构及设备的基本知识，使学生对食品加工机械设备的类型、结构、工作原理、主要性能等方面的知识有深入的了解，为将来从事食品加工的生产过程的设备管理等工作打下良好的理论基础。
四、教学内容及要求第一章食品输送技术装备(一)目的与要求1.了解各种形态物料的输送特点；2.掌握输送机械的主要类型及其工作原理；3.了解各种主要输送机械的基本结构；4.掌握输送机械的基本性能特点；5.掌握输送机械的选用和使用要点。
（二）教学内容第一节液力输送技术装备1．主要内容i.液力输送的原理及分类ii.离心泵的原理与结构iii.往复泵的原理与结构iv.转子泵的原理与结构v.其他泵的原理与结构2．基本概念和知识点：液力输送设备的分类及工作原理；离心泵、往复泵、转子泵的基本结构和工作原理。
3．问题与应用：要求学生掌握液力输送主要类型设备的基本结构及工作原理，学会离心泵性能的计算方法。
第二节气力输送技术装备1．主要内容1)气力输送的原理及分类2)气力输送的动力设备3)气力输送的配套设备2．基本概念和知识点：气力输送的原理；气力输送设备的分类；气力输送设备组成。
3．问题与应用：掌握气力输送的工作原理及设备组成。
食品工厂机械与设备教材.pptx
面光滑，易于清洗和保持卫生。致命缺点：外力或温度作用下釉可能碎 裂 ，污染食品。食品工厂中的使用越来越少。
搪瓷替代材料：有各种无毒树脂涂料，其涂层耐腐蚀而不易产生
碎片。
食品工厂机械与设备——第一章 总论
二、食品机械中常用的材料
（二）不锈钢——定义与成分 定义——在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐
食品工厂机械与设备——第一章 总论
一、食品加工机械设备用材要求与性能
机械设备性能主要包括三类:
（一）机械性能
强度
耐磨性
刚度
高温工作性能
硬度
低温工作性能
食品工厂机械与设备——第一章 总论
一、食品加工机械设备用材要求与性能
（二）物理性能 常见物料性能， 例如：相对密度、比热容、热导率、
多功能性
一定程度通用性，可用一机多
用，用于不同物料、不同产品。调节容易、调
整模具方便。
食品工厂机械与设备——第一章 总论
二、食品加工机械设备的特点
卫生要求高 直接与物料接触部分，均采用无毒、 耐腐蚀材料制造；这部分表面均需抛光处理，以便 清洗和消毒。传动系统与工作区域有严格密封措施， 以防润滑油泄漏进入加工食品物料。
制糖机械 豆制品加工机械 焙烤食品机械 乳品机械 果蔬加工和保鲜机械 罐头食品机械
糖果食品机械 酿造机械 饮料机械 方便食品机械 调味品和添加剂制品机械 炊事机械等
食品工厂机械与设备——第一章 总论
一、食品加工机械设备的分类
2.根据设备的操作功能分类
常见设备操作功能可分为： 筛分与清洗 搅拌及均质
粉碎和切割 蒸煮煎熬
分级分选
蒸发浓缩
多相分离
干燥
混合
烘烤
成型
搪瓷替代材料：有各种无毒树脂涂料，其涂层耐腐蚀而不易产生
碎片。
食品工厂机械与设备——第一章 总论
二、食品机械中常用的材料
（二）不锈钢——定义与成分 定义——在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐
食品工厂机械与设备——第一章 总论
一、食品加工机械设备用材要求与性能
机械设备性能主要包括三类:
（一）机械性能
强度
耐磨性
刚度
高温工作性能
硬度
低温工作性能
食品工厂机械与设备——第一章 总论
一、食品加工机械设备用材要求与性能
（二）物理性能 常见物料性能， 例如：相对密度、比热容、热导率、
多功能性
一定程度通用性，可用一机多
用，用于不同物料、不同产品。调节容易、调
整模具方便。
食品工厂机械与设备——第一章 总论
二、食品加工机械设备的特点
卫生要求高 直接与物料接触部分，均采用无毒、 耐腐蚀材料制造；这部分表面均需抛光处理，以便 清洗和消毒。传动系统与工作区域有严格密封措施， 以防润滑油泄漏进入加工食品物料。
制糖机械 豆制品加工机械 焙烤食品机械 乳品机械 果蔬加工和保鲜机械 罐头食品机械
糖果食品机械 酿造机械 饮料机械 方便食品机械 调味品和添加剂制品机械 炊事机械等
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一、食品加工机械设备的分类
2.根据设备的操作功能分类
常见设备操作功能可分为： 筛分与清洗 搅拌及均质
粉碎和切割 蒸煮煎熬
分级分选
蒸发浓缩
多相分离
干燥
混合
烘烤
成型
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二、填充题
13. 高压贮液桶用以调节蒸发器内制冷剂液盈亏，当冷负荷变化时，适应供液量 变化。贮液桶常与冷凝器安装在一起，可以贮存从冷凝器来的高压液体。贮 氨罐是一个 圆筒，属 容器。
14. 冷库的蒸发温度与冷凝温度按以下原则设置: (1)1500ｔ以上的冷库， 氨
蒸发温度不得超过 个。1500ｔ以下的冷库，不得超过 个蒸发温度；(2)
5．蒸发器是制冷循环系统中最后实现制冷效应的设备。常用的蒸发器可以分为两
大类，即冷却
的蒸发器（形式有
、
、
）和冷却
的蒸发器（形式有
、
）。
6. 制冷系统的冷却水主要用于 的冷却，其次为 的夹套冷却。工业规模的 氨制冷系统冷却水用量很大，一台 500ｋＷ 的制冷机组，每小时至少要消耗
t的冷却水。
7. 制冷系统的冷却水供应方式有三种:
食品工厂机械与设备-——第十三章 冷冻机械设备
二、填充题
1．载冷剂又称 ，起着将
在 内所产生的冷量传递给
用。选择载冷剂一般考虑以下因素:①
、②
、③
⑤
、⑥
等。食品工业用的载冷剂还要求：①
和④
等因素。食品工业常用的载冷剂有：①
、②
等。
或工作场所的媒介作
、④
、
、②
、③
、③
和④
2．制冷量单位也可以用冷吨表示，它是指 t ℃ 的水在 h 内凝固成 ℃ 的冰所需排
式（一般用于 制冷系统，或水源
相当 的地方，如靠近 或 旁）。、
式（部分采用 供水，部分
采用 水）和 式。
8．制冷量是指 (或制冷系统) 时间内从 或 提取的 .。也就是制
冷系统中蒸发器 时间所吸取的 。制冷量的国际单位是
。
9．制冷剂是在 系统中，完成制冷循环以实现制冷的 。理想制冷剂通常表现
出以下特点：（1）沸点和凝固点温度 、单位容积
、冷凝温度 、
蒸发潜热 、相对密度和黏度 、对金属不会
、与润滑油 化学作
用；无毒、无害；价格低廉等等。常见的制冷剂有
等。
食品工厂机械与设备-——第十三章 冷冻机械设备
二、填充题
10．制冷系统的蒸发器常需要进行除霜作业， 这是由于：冷却 用的蒸发器，
当蒸发表面低于 ℃ ，且 湿度大时，表面就会 。霜层导热性 ，
影响 ，当 逐步加厚时将 ，无法进行正常的制冷。当采用壳管式
制造大量的 4 ℃ 以下的“冰水”时，蒸发温度在 ℃ ，若操作失误，就
可能使 冻结，无法工作。因此，在这些场合都需要设计除霜的装置。除霜
方法有： 冷却用的蒸发器可用： 、中止
除霜、 冲霜、 热
除霜等。大型壳管式蒸发器可采用
（因霜冻发生在管内）。
5. 下列有关双级压缩制冷系统的说法中，
是不正确的。
A.获得更低的蒸发温度 B.需中间冷却器 C.不必用两台压缩机 D. 必须用两台压缩机
6. “冷吨”的英文缩写为
。
A.RT B.T.R. C.TOR D. FR
7. 制冷机的制冷量与
无关。
A.蒸发温度 B.冷凝温度 C.被冷冻食品 D.制冷剂种类
食品工厂机械与设备-——第十三章 冷冻机械设备
14.下列载冷剂中, 不能在0℃以下使用的是
。
A.氯化钠 B.乙二醇溶液 C. 水 D.B和C
15.下列载冷剂中, 毒性最大的是
。
A.氯化钠 B.乙二醇溶液 C. 甲醇 D.B和C
食品工厂机械与设备-——第十三章 冷冻机械设备
三、选择题
16.制冷机的制冷量为12kＷ, 用普通水冷壳管式冷凝器的热交换面积约需 m2。
A.50
B.80 C.100 D.150
20.冷库容量在 t以上的冷库属于大型冷库。
A.1000 B.2000 C.3000
D.10000
21.冷库容量在 t以上的冷库宜采用氨泵供液。
A.100 B.500 C.1000
D.1500
22.速冻间与冷却间产品间的冷气流速范围在 m/s。
A.1~2 B.2~3 C.3~4
A.2
B.3
C. 4
D.5
17.制冷机采用普通冷凝器耗水500 t/d,如果改用蒸发式冷凝器, 则耗水约为 t/d。
A.15
B.25
C.35
D.45
18.氨蒸发制冷机系统中，油分离器一般装在 与 之间。
A.冷凝器，膨胀阀 B.膨胀阀，蒸发器 C.蒸发器，压缩机 D.压缩机，冷凝器
19.制冷量为500kw的制冷机系统，每小时冷却水消耗量至少为 t。
自测题
一． 判断题 二． 填充题 三． 选择题 四． 对应题
食品工厂机械与设备-——第十三章 冷冻机械设备
四、对应题
1．找出以下制冷系统部件与制冷剂状态的对应关系，并将 第二列的字母填入第一列对应项的括号中。 （ ）1．蒸发器 A.出口为常温高压制冷剂液体 （ ）2．膨胀阀 B.入口为高温高压制冷剂气体 （ ）3．冷凝器 C.入口为低温低压制冷剂液体 （ ）4．压缩机 D.入口为低温低压制冷剂气体 （ ）5．分油器 E.入口为常温高压制冷剂液体
2. 制冷压缩机的余隙与制冷剂 关, 其余隙系数与制冷系数 关。
A.有，有 B.无，无 C.有，无
D.无，有
3. 制冷系数与制冷剂在制冷机内蒸发温度 关，与环境温度 关。
A.有，有 B.无，无 C.有，无
D.无，有
4. 下列有关制冷系统蒸发器的说法中，只有“
”是正确。
A.须靠近冷凝器 B.须靠近压缩机 C.须靠近膨胀阀 D. 不能装在水槽中
11．冷库按容量可以分为 冷库（ ｔ以上 ）、 冷库（ 和 冷库（ ｔ以下 ）。按冷库使用性质，可以分为： 性冷库等三种型式。
吨） 性、 性和
12．冷库库房常用以下三种方式冷却：
冷却、
冷却和
冷却。使
用的冷却设备主要是： 和 。排管冷却有两种供液方式，即 供液
和
供液，后者又有非 和 式两种方式。
食品工厂机械与设备-——第十三章 冷冻机械设备
的
。（2） 货物 形式。（3） 时间。
18. 制冷机机器总冷量负荷与 冷分配设备
有关，它包括：通过
散
失的冷量、食品 或 所需的冷量、 内换气通风时所需的冷量、库房
操作的耗冷量。
19．速冻机的结构可以根据冻结方法分为三类：（1）
冻结法。具体装置
有：鼓风式：
式、
式、
式、
式、
式；流
态化式：
式、
式、
式、
式等。（2）间接接触
（ ）5．贮氨器
E. 双级压缩
（ ）6．除霜系统
F. 改善传热和设备的安全
（ ）7．氨液分离器
G. 保证进入压缩机的为干饱和蒸气
（ ）8. 紧急泄氨器
H. 减少润滑油进入系统
食品工厂机械与设备-——第十三章 冷冻机械设备
三、选择题
1. 双级压缩制冷系统需要 个膨胀阀和 个蒸发器。
A.1，2 B.1，1 C.2，1 D.2，2
间、速冻间等）和 性库房（如冷却物短期贮藏间、收发间）。第二层以
上安排 性库房。
食品工厂机械与设备-——第十三章 冷冻机械设备
二、填充题
16. 冷却间或速冻间（生产性库房）的容量决定于:（1） 进货的不均衡情况。（2）货物 形式。（3）货物 所需时间。
的进货量，并考虑 所需时间及货物
17. 冷藏间或冻藏间（贮藏性库房）的容量决定于: （1） 冷却间或速冻间
三、选择题
8. 制冷机的输入功率为3.5kW,制冷量为3(美国)冷吨, 则其制冷系数约为
。
A.2 B.3 C.3.5 D.1.2
9. 制冷系统中，压缩机完成的是
过程。
A.等焓 B.等熵 C.等温
D.等压
10.制冷系统中，膨胀阀完成的是
过程。
A.等焓 B.等熵 C.等温
D.等压
11.双级压缩制冷系统中，膨胀阀入口处的制冷液温度
食品工厂机械与设备-——第十三章 冷冻机械设备
四、对应题
2. 找出以下制冷系统部件与其功能的对应关系，并将第二列的字母填入第 一列对应项的括号中。
（ ）1. 分油器A. 来自定系统供氨（ ）2. 空气分离器
B. 供冷凝器与压缩器用
（ ）3. 水冷却系统
C. 排除不凝性气体
（ ）4. 中间冷却器
D. 安全生产
A.230 B.300 C.100
D.150
26.一般速冻器的冷风温度为范围 ℃。
A.-40~-430 B. -30~-20 C. -50~-40
D. -40~-20
27.产率1t/h的速冻机长10m，如要产率提高1倍并保持长度不变，可通过 方式实现。
A.输送带加宽1倍 B. 增加1条输送带 C. 设法将冻结时间缩短一半 D. A、B或C
除的热量。冷吨的英文名称为：
，缩写为： 。
3．水冷式制冷系统中冷却水的供应方式有：①
冷却水的来源有：①
、②
宜超过
℃。
、② 、③
、③
；
。冷却水的温度一般不
4．蒸气压缩式制冷系统的基本设备为：①
、②
、③
、
④
；常用的辅助设备有：①
、②
、③
、
④
、⑤
。⑥
、⑦
等。
食品工厂机械与设备-——第十三章 冷冻机械设备
二、填充题
食品工厂机械与设备-——第十三章 冷冻机械设备
本章小结
冷冻机械与设备广泛应用于食品工业。它可分为制冷和利用冷源 的机械设备两大部分。两者有着紧密的联系。
目前食品行业使用最多的是一级和二级机械压缩蒸气制冷机械。 氨一直是最常用的制冷剂之一。曾经使用同样广泛的氟利昂系列 制冷剂已经被列出入禁用的范围。制冷机的主要部件包括压缩机、 冷凝器、膨胀阀和蒸发器，其附属设备包括油分离器、高压贮液 桶、气液分离器（或低压贮液桶）、空气分离器、中间冷却器、 冷却水系统和除霜系统等。