食品冷冻的制冷技术

§4-4 制冷工质的命名法
一、饱和碳氢化合物及其衍生物
CaHbClcFd R(a-1)(b+1)d
二、非饱和碳氢化合物及其衍生物
用4位数字，最左边的数字是1，其余同饱和碳氢化 合物。
三、环状化合物
RCXXX
R7XX
RC(a-1)(b+1)d
右边两位是该化合物的分子量
四、无机化合物
五、共沸混合物
R5XX 如R500表示R12/R152a(73.8wt%, 26.2wt%)
第四章 食品冷冻的制冷技术
§ 4-1 食品冷冻的主要方法 § 4-2 制冷的基本方法和基本循环 § 4-3 制冷工质的发展与CFCS的替代 § 4-4 制冷工质的命名法 § 4-5 常用制冷工质的热力学性质 § 4-6 氨 § 4-7 二氧化碳和液氮 § 4-8 湿空气性质的表征 § 4-9 载冷剂的性质 § 4-10 冷冻干燥技术
§4-1 食品冷冻的主要方法
按所用介质：
1 2 3 空气鼓风冷冻 直接接触式 低温工质
冷冻干燥：
§4-2 制冷的基本方法和基本循 环
一、制冷的基本方法
1 使制冷工质降温的方法：
绝热节流；绝热膨胀；半导体的热电效应； 涡流管； 绝热去磁 ；He3稀释等
2 “吸热”的方式：以“潜热”或“显热”方式
二、制冷的基本循环
具有强烈的刺激性气味 达到一定浓度时，将损伤人的眼睛、呼
吸器官 在空气中氨的含量达到11-14%时，即可 燃
表4-5 饱和状态下氨的主要 热物理性质
温度 /℃ －77.66a －70.00 －60.00 －50.00 －40.00 －33.33b 0.00 70.00 85.00 100.00 132.22 压力 MPa 0.00604 0.01089 0.02185 0.04081 0.07168 0.10133 0.42941 3.3133 4.6099 6.2553 11.333 液体密度 蒸汽比容 kg/m
六、非共沸混合物
R4XX 如R400为R12/R114
七、其他有机混合物
R6XX 如丁烷为R60
§4-5 常用工质的热力学性质
一、常用工质的正常沸点、冰点和临界点 二、几种制冷工质饱和压力与温度的关系
表4-4 一些常用制冷工质的物理参数
代号 R718 R610 R11 R21 R600 R764 R152a R134a R717 R22 R290 R744* R13 R50 R728 名称 水 乙醚 三氯氟甲烷 丁烷 二氧化硫 二氟乙烷 四氟乙烷 氨 分子式 H2O C4H10O 分子量 正常沸点 /℃ 18.02 100.0 74.12 137.38 102.93 58.13 64.07 66.05 102.03 17.03 86.48 44.10 44.01 104.47 16.04 28.013 34.6 23.82 8.9 －0.5 －10.0 －25.0 －26.16 －33.3 －40.76 冰点 临界温 临界压力 / ℃ 度 / ℃ /KPa 0 374.2 22103 －116.3 －111 －135 －138.5 －75.5 －117 －96.6 －77.7 －160 194.0 198.0 178.5 152.0 157.5 113.5 101.1 133.0 96.0 96.8 31.1 28.8 3603 4406 5168 3794 7875 4492 4067 11417 4974 4254 7372 3865 4638 3396
3
焓 KJ /kg 液体 －147.36 －111.74 －67.67 －24.17 19.60 49.08 200.00 545.41 628.97 720.44 1105.47 蒸汽 1342.85 1357.04 1375.00 1392.17 1408.41 1418.67 1461.81 1483.94 1467.38 1436.53 1105.47
二、评价物质对环境影响的二个重要指标：
1 臭氧层消耗的潜能值（ODP Ozone Depletion Potential) 2 全球变暖的潜能值 (GWP Global Warming Potential)
表4-1
表4-1 一些制冷工质的ODP和GWP值
制冷工质 R11 R12 R13 R113 R114 R115 R500 R502 R22 R123 R124 R124b R152a ODP 1.0 1.0 0.45 0.8 ~0.9 0.6 ~ 0.8 0.3 ~ 0.5 0.74 - 0.87 0.17 ~ 0.29 0.055 0.02 0.022 0.065 0 GWP 1.0 2.8 ~3.4 6.0 1.2~ 2.0 3.4 ~ 4.5 5.0 - 9.0 3.38 ~ 4.87 2.66 ~ 4.78 0.36 0.02 0.1 0.42 0.03
CCL3F 二氯氟甲烷 CHCL2F C4H10 SO2 CH3CHF2 CF3CH2F NH3
氯二氟甲烷 CHCLF2 丙烷ຫໍສະໝຸດ BaiduC3H8 二氧化碳 氯三氟甲烷 甲烷 氮 CO2 CCLF3 CH4 N2
－42.07 －187.7 －78.4* －56.6* －81.4 －195.8 －181
－161.5 －182.2 －82.5 －210 －146.9
图4-3 几种制冷工质饱和压力和温度的关系
一、氨的热力学性质
沸点：33.4º C 凝固点：77.7º C 临界温度和压力： 133º C , 11417kPa 特点：单位体积制冷量大，热导率大，粘度小， 流动阻力小。
二、氨的化学性质：
– – 能以任意比例与水相溶解 在润滑油中的溶解度很小
三、毒性、易爆性
1 蒸汽压缩式 2 气体绝热膨胀 使氮气液化的克劳德循环
图4-1 蒸汽压缩式制冷循环及其lgP－h图
§4-3 制冷工质的发展与CFCS的替代
一、制冷工质的发展
乙醚（1850） 二氧化碳（1886） 氨（1870） 二氧化硫（1874） 1930，CCl2F2(Freon12,F12) 氟、氯、氢类制冷工质的分类： 1）CFCS： Chlorofluorocarbons 2）HCFCS: HydroChlorofluorocarbons 3）HFCS: Hydrofluorocarbons