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果蔬真空预冷过程及捕水器特性的研究

邹同华  
【摘要】:真空预冷技术的研究和应用在我国还刚刚起步,真空预冷装置的设计制造没 有一套成熟的计算方法和检测标准,真空预冷果蔬也没有一套现成的预冷工艺, 基本上是凭经验。因此,迫切需要对真空预冷装置中的关键技术和预冷工艺进行 研究,为真空预冷装置的设计和使用提供理论依据。本文开展了以下几个主要方 面内容的研究: 1、果蔬蒸发冷却规律的研究 不同果蔬都有各自不同的最佳储藏条件,因此,真空冷却后的果蔬必须满足 储藏要求,温度过低易引起果蔬冻伤,过高则达不到预冷的目的;湿度过低易引 起干耗,减轻重量;过高则易引起腐烂变质。果蔬的形状极不规则,本文将果蔬 形状简化成平板形、柱形和球形三种形式,建立不同形状的果蔬在不同条件下蒸 发冷却的通用数学模型,得到不同菜品、不同品温、不同真空度下果蔬蒸发冷却 速率和失水的变化规律。 2、捕水器捕水特性的研究 捕水器是真空预冷装置中的关键部件,真空泵抽出的带有水蒸汽的空气需经 过捕水器,将水捕集下来,否则会降低真空泵的性能,影响整个真空预冷装置的 性能。捕水器还是制冷系统的重要组成部分(即蒸发器),捕水器设计得合理也 是制冷系统运行良好的关键。因此捕水器捕水性能的好坏直接关系到真空预冷装 置能否正常运行的关键。本文对不同捕水器面积、不同空气含水率、不同冷阱温 度下捕水器捕水性能进行了研究。 3、真空预冷装置能耗分析 真空预冷装置需配置两套动力装置,即:制冷系统(用来捕水)和真空泵系统 (用来抽真空)。目前真空预冷装置的生产厂家并没有一套成熟的理论作指导,大 都是凭经验或按宁大勿小的原则来设计,使装置庞大,动力配置过剩,造成能源 浪费,没有达到节能的目的。本文对真空预冷装置进行了能耗分析,提出了能耗 评价指标(单位时间温度降、单位时间能耗及不同预冷物品预冷所需要的时间), 为真空预冷装置的优化设计和真空预冷操作工艺提供了理论依据。 4、建立了实验装置,进行了实验研究 选择几种有代表性的果蔬,在不同的工况下进行了实验研究,并与理论研究 进行了对比,确定其最佳的真空预冷工艺条件;同时对捕水器的捕水性能进行了 实测,验证了理论研究的可靠性。


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