真空冷却原理及常用设备工作说明

真空冷却
一、真空冷却的原理及特点
原理包含三部分内容：
1、根据水蒸发吸热的原理，吸走物体的热量；
2、根据气压高、水的沸点高，气压低、水的沸点低的特点；通过降低气压、降低水的沸点，让水在低温下就开始蒸发。

3、通过热交换或者排除内部水蒸气的方式，将内部热量导出。

二、真空冷却的应用及其常用设备
（一）旋片真空泵、捕水器组合系统和果蔬真空预冷机
利用旋片真空泵完全可以达到果蔬预冷所需的真空度（≤660Pa），但是如前所述，真空冷却的原理正是利用水份汽化时吸热而造成自身降温。

因此，在冷却过程中会产生
水汽，如果水汽直接进入旋片泵，将引起泵油的乳化，不但影响泵的性能而且会对泵
体本身造成损害。

解决的办法是在泵的前面增加一套捕水器，利用低温将水汽凝结成
水而排掉。

为此必须再配置制冷系统，让除去了水汽的空气再经真空泵排出。

果蔬真空预冷机一般都是根据以上原理而设计制成的，其基本组成是真空箱体、捕水器、制冷机组和旋片式真空泵。

将一般果蔬从30℃左右冷却到3℃以下，只需30分钟。

（二）水力喷射真空技术和常温型真空速冷机
熟食品的冷却不同于果蔬的预冷，起始温度很高，一般在90℃以上，冷却过程中会有大量的水汽逸出，因此，如果还是采用旋片真空泵、捕水器组合系统，势必捕水器和
制冷机组都要配得很大，不但机组庞大而且能耗很高，极不经济。

而将水力喷射真空
技术应用于熟食品的快速冷却，可以取得很好的效果。

该项技术集抽真空、冷凝、排水三种功能予一体。

它是利用一定压力的水流，通过对
称均布成一定侧斜度的喷咀高速喷出，聚合在一个焦点上，于是在周围形成负压，使
与之相通的真空箱内产生真空。

另外，由于水蒸汽与喷射水流直接接触，进行热交换，绝大部分的蒸汽凝结成水，通过扩压管被排除，体积大大缩小，这样又可进一步形成
更高的真空。

其优点是：
（1）抽速大，降温快
（2）无油真空系统，不怕水汽
（3）无捕水器，结构简单，价格便宜
（4）运动部件少，故障率低
熟食品从90℃以上冷却至常温一般只需12分钟。

该项技术也有其缺点：
（1）高速水流冲击力大，一些部件容易腐蚀，一般半年左右需要调换。

上海锦立保鲜科技有限公司采用新的材料、新的设计，大大提高了耐用性。

（2）冷却温度与工作水温有关，因此，随季节而变化，冬天可冷却到较低的温度、夏天只能冷却到较高的温度。

因为它的工作介质通常是普通的自来水，其温度随着气温而升降。

系统中压力下降时，水的沸点温度也随之下降，当下降到相应水温时，作为工作介质的水也会汽化，于是压力就再也降不下去了，这时被冷却物品的温度也就很难再降低了。

如果有温度比较均衡的地下水或冰水可供使用，当然也可得到比较低而恒定的冷却温度。

一般而言，使用这种机型，冷却的终点温度要比水温高2-5℃。

这就是为什么把这种机型称为常温型真空速冷机，为什么说只能“冷却至常温”的原因。

（三）双级真空系统和低温型真空速冷机
一般用户是没有地下水或冰水可供利用的，那么有没有可以不受气温影响，将冷却终点温度降得更低而又比较稳定的真空冷却技术设备呢？
如前所述，水力真空系统可将熟食品从90℃以上快速冷却到常温，这时水汽已大为减少。

但再要往下冷却确实勉为其难了。

而旋片真空泵、捕水器组合系统可将被处理物从30℃左右冷却到1-5℃。

如能把二者结合起来，形成一个双级真空系统，让不怕水汽的无油真空系统先开始工作，待被处理物冷却到较低温度时启动第二个系统，自然可以达到很低的冷却温度。

这种双级真空系统的配置可以充分发挥两种系统的长处，又避开了各自的短处。

熟食品从90℃以上冷却到10℃以下，只需30分钟。

（四）复合真空冷却技术和中温型真空速冷机
上述低温型真空速冷机，虽然能够不受气候限制将被处理物品的温度降得很低，但机组机构复杂，体积庞大，造价较高。

而且难免还会有水汽进入旋片真空泵，须经常更换真空泵油。

熟食品从90℃以上冷却到20℃以下只需25分钟。