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专利名称:用于食品冻结和解冻装置的节能复合型空调装置的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及用于食品冻结和解冻的空气调节流程及装置,属于食品冷却储藏和解冻技术领域。
背景技术:
近年来随着食品工业的迅猛发展,人们对冷冻食品消费量不断扩大,对冷冻食品的质量要求也越来越高。然而食品冷冻、冷藏企业是用电大户,据统计其中食品冷冻、冷藏加工方面电能的消耗将占到整个企业用电量的68%。如何在保证冷冻产品质量的前提下,降低加工能耗是冷冻、冷藏企业普遍关注的问题。冻结和解冻是食品冷冻加工的重要操作程序。食品的冻结方法多种多样,根据冷却介质与食品的接触方式的不同可将其分为空气冻结法、间接接触冻结法和直接接触冻结法三种。空气冻结法采用低温高湿空气对食品进行冷却,无毒副作用,冻结效果好,是目前最普遍的冻结方法之一。解冻可以近似视为冻结的逆过程,冻结食品在消费或加工前必须解冻,合理的解冻是保持冷冻食品质量的关键。食品的解冻过程中出现的主要问题是汁液流失、其次是微生物繁殖等不良反应。目前,常用的解冻方法有自然解冻、微波解冻、水解冻和
空气解冻等。自然解冻最节能,但是解冻速度慢且容易受到微生物污染。水解冻具有解冻速度快的特点,而且避免了重量的损失,但存在解冻水中的微生物污染冻结品和可溶性流失等问题。微波解冻是在交变电场作用下,利用物质本身的电性质来发热使冻结品解冻,其优点是速度快,效率高,但微波对水和冰的穿透和吸收有差别,容易造成加热不均勻现象。空气解冻采用低温高湿空气强制循环解冻,食品解冻速度快,而且解冻均勻,解冻时间短,食品色泽新鲜,没有干燥和重量减轻现象,是比较经济实用的解冻方法之一。利用空气作为食品冻结和解冻的介质,可以很好地满足食品冻结和解冻的质量要求,另外以制冷装置中制冷剂的冷凝热作为食品的解冻热源,构建制冷装置与解冻装置的复合系统,并在制冷过程中结合太阳能溶液除湿系统,很好地实现了降低系统能耗的目的。
发明内容技术问题本实用新型的目的是提供一种高效节能的用于食品冻结和解冻装置的节能复合型空调装置。技术方案本实用新型用于食品冻结和解冻装置的节能复合型空调装置包括用于冻结和解冻食品的空气循环部分、冷却和加热冻结室与解冻室循环空气的制冷工质循环部分、用于冻结室循环空气在冷却处理前的除湿降焓循环空气的浓溶液再生部分;其中,用于冻结和解冻食品的空气循环部分中,溶液除湿器的空气输出端接蒸发器的空气输入端,处理成低温饱和空气对食品进行冷冻处理;冻结室的空气输出端顺序通过第二风机、气体热交换器、第四风量调节阀、电加热器接淋激式冷凝器,气体热交换器的另一个空气输出端通过第一风机接溶液除湿器,实现整个空气循环;
[0007]制冷工质循环部分中,淋激式冷凝器的制冷工质输出端通过第一制冷剂膨胀阀接第一蒸发器,第一蒸发器的输出端通过制冷压缩机接淋激式冷凝器的制冷工质输入端,实现整个制冷工质循环;除湿溶液再生部分中,溶液除湿器的溶液输出端通过溶液循环泵接太阳能集热器的溶液输入端,太阳能集热器的溶液输出端接溶液再生器的输入端,溶液再生器的输出端接溶液除湿器的溶液输入端,实现整个除湿溶液的循环。其具体工作过程如下进入冻结室的空气先通过太阳能溶液除湿器除湿降焓后再通过第一蒸发器处理成低温饱和空气对食品进行冷冻处理,从冻结室出来的空气在第二风机作用下一路先经气体热交换器与解冻室的回风换热后,经淋激式冷凝器加热加湿后,再经解冻室里的第二路蒸发器进一步调温调湿后对食品进行解冻处理,气体热交换器后的电加热器作为空气升温辅助装置,通过气体热交换器19的解冻室回风与另一路来自冻结室的回风混合后在第一风机的作用下,进入溶液除湿器处理后再一次送入冻结室实现整个循环。有益效果本实用新型的有益效果是1、本实用新型采用太阳能再生型溶液除湿系统对进入冻结室的空气先除湿降焓后再经冻结室里的蒸发器冷却降温,这不仅可以大大较少冻结室里蒸发器
的面积,又可以减少蒸发器表面的结霜,大大提高了设备的工作性能。2、以制冷装置中制冷剂的冷凝热量作为食品的解冻热源,构成冻结和解冻装置复合系统,避免了单一型冻结冷库制冷装置的冷凝热部分被白白浪费掉,实现了节能的目的,又简化了设备。3、通过关闭冻结室的制冷膨胀阀,及相关的空气阀,可以实现解冻室的独立运行,另外当食品冻结或解冻完毕后,可以通过调节相应的制冷膨胀阀使其从冻结或解冻状态转入冷藏状态,设备使用的灵活性比较强。
图1是本实用新型食品冻结和解冻装置的节能复合型空调系统结构组成框图。其中有冻结室1、解冻室2、溶液再生器3、太阳能集热器4、溶液除湿器5、溶液循环泵6、第一风量调节阀7、第二风量调节阀16、第三风量调节阀18、第四风量调节阀20、第五风量调节阀21、第一制冷剂膨胀阀8和第二制冷剂膨胀阀11、第一蒸发器9和第二蒸发器12、淋激式冷凝器13、制冷压缩机14、电加热器15、第一风机10、第二风机17、膨胀阀18、气体热交换器19。-------表示空气,——表示制冷工质,-----表示除湿溶液。
具体实施方式
以下结合附图1对实用新型的实例进一步详述本食品冻结和解冻装置的节能复合型空调系统,有三个子循环构成,即溶液除湿循环、制冷工质循环和空气循环。食品的冻结和解冻流程是进入冻结库的空气先通过溶液除湿器
5进行除湿降焓后,送入冻结室经第一蒸发器9进一步降温处理后,对冻结室1中的食品进行冷冻处理,然后作用过的空气在第二风机17的作用下回风,分两路其中一路的回风通过气体热交换器19和解冻室2中出来的回风换热升温后,送入淋激式冷凝器13进行升温加湿后,送入解冻室2,经过蒸发器12进一步调温调湿后,对冷冻食品进行强制循环解冻,当冷凝器的热量不足时,启动电热器15对空气进行辅助升温。另一路从冻结室1出来的回风,经过膨胀阀18的调节,保证解冻室风量要求的前提下,与经过气体热交换器19的解冻室出来的回风混合后,在第一风机10的作用下,进入溶液除湿器5进行再一次除湿送入冻结室实现了整个循环。另外可以通过关闭第一制冷剂膨胀阀8、第四风量调节阀20和第一风量调节阀7,打开第五风量调节阀21实现解冻室的单独运行,第五风量调节阀21在冻结室1和解冻室2同时工作时处于关闭状态。制冷剂回路,是由制冷压缩机14、淋激式冷凝器13、第一蒸发器9和第二蒸发器12以及第一制冷剂膨胀阀8和第二制冷剂膨胀阀11组成,对于冻结室1中,送风参数可以通过调节蒸发器9前的第一制冷剂膨胀阀8来满足,当冷冻完成后也可以通过第一制冷剂膨胀阀8的大小由冻结转变为冷藏状态。解冻室的第二蒸发器12,通过调节其前的第二制冷剂膨胀阀11来改变其制冷量,来满足解冻食品所需要的空气参数,当解冻结束后可以通过关闭第四风
量调节阀20,调节第二制冷剂膨胀阀11的开度,使解冻室转入冷藏状态。太阳能溶液除湿系统由溶液除湿器5、溶液再生器3,溶液循环泵6、太阳能集热器4组成,溶液对由送第一风机10的送风进行除湿后,在绿色可再生能源太阳能的作用下进行再生,从而完成溶液除湿循环,通过第一风量调节阀7可以调节进入除湿器5的风量也即进入冻结室的风量大小。其特点有冷冻食品的循环空气在进入蒸发器9降温前,先通过溶液除湿器5除湿降焓处理;从冻结室1出来的循环空气分两路,一路经气体热交换器19与解冻室2出来的循环空气换热后在进入淋激式冷凝器加热加湿;以制冷装置中制冷剂的冷凝热量作为食品的解冻热源,采用淋激式冷凝器13加热加湿经气体热交换器19换热后的一路来自冻结室的回风作为解冻的循环空气;电加热器15处于气体热交换器19和淋激式冷凝器13之间,作为循环空气加热辅助装置;用于食品冻结和解冻装置的节能复合型空调系统,以制冷装置中的冷凝热量作为食品的解冻热源。该系统由三个循环构成,溶液除湿循环、制冷工质循环和冻结室、解冻室空气循环系统。食品的冻结和解冻流程是进入冻结库的空气先通过太阳能再生型溶液除湿系统除湿降焓后再通过第一路蒸发器处理到温度为-25_18°C,相对湿度为彡85%的低温空气对食品进行冷却,从冻结室出来的空气在风机作用下一路先经气体热交换器与解冻室的回风换热后,经淋激式冷凝器加热加湿后,再经解冻室里的第二路蒸发器进一步调温调湿到温度
815°C相对湿度>85%的参数对食品进行解冻处理,热交换器后的电加热器作为空气升温辅助装置,另一路从冻结室出来的回风直接与通过热交换器的解冻室回风混合后在风机的作用下,进入溶液除湿器处理后再送入冻结室实现整个循环。
,其特征在于该装置包括用于冻结和解冻食品的空气循环部分、冷却和加热冻结室与解冻室循环空气的制冷工质循环部分、用于冻结室循环空气在冷却处理前的除湿降焓循环空气的浓溶液再生部分;其中,用于冻结和解冻食品的空气循环部分中,溶液除湿器(5)的空气输出端接蒸发器(9)的空气输入端,处理成低温饱和空气对食品进行冷冻处理;冻结室(1)的空气输出端顺序通过第二风机(17)、气体热交换器(19)、第四风量调节阀(20)、电加热器(15)接淋激式冷凝器(13),气体热交换器(19)的另一个空气输出端通过第一风机(10)接溶液除湿器(5),实现整个空气循环;制冷工质循环部分中,淋激式冷凝器(13)的制冷工质输出端通过第一制冷剂膨胀阀(8)接第一蒸发器(9),第一蒸发器(9)的输出端通过制冷压缩机(14)接淋激式冷凝器(13)的制冷工质输入端,实现整个制冷工质循环;除湿溶液再生部分中,溶液除湿器
(5)的溶液输出端通过溶液循环泵(6)接太阳能集热器(4)的溶液输入端,太阳能集热器(4)的溶液输出端接溶液再生器(3)的输入端,溶液再生器(3)的输出端接溶液除湿器(5)的溶液输入端,实现整个除湿溶液的循环。
,其特征在于电加热器(15)处于气体热交换器(19)和淋激式冷凝器(13)之间,作为循环空气加热辅助直ο
专利摘要本实用新型提供了一种用于食品冻结和解冻装置的节能复合型空调装置,该装置由三个循环构成,即溶液除湿循环、制冷工质循环和冻结室、解冻室空气循环系统。食品的冻结和解冻流程是进入冻结库的空气先通过太阳能溶液除湿系统除湿降焓后再通过蒸发器处理成低温饱和空气对食品进行冷却,从冻结室出来的空气在风机作用下先经热交换器与解冻室的回风换热后,经淋激式冷凝器加热加湿后,再经解冻室里的第二路蒸发器进一步调温调湿后对食品进行解冻处理,热交换器后的电加热器作为空气升温辅助装置,通过热交换器解冻室的回风在风机的作用下,进入溶液除湿器处理后再送入冻结室实现整个循环。本实用新型主要应用于食品的冻结和解冻复合型系统,具有很好的节能效果。