冷凝热连续（交替）除霜装置的研究
摘要：在食品冷加工中，快速冻结是一个高耗能环节，除了主辅机耗能外，另一个重要耗能因素则是停产除霜和重新降温过程。一般认为，该过程占总耗能15%以上。实际表明，吹风冻结加工1吨食品平均单位耗能约为300kwh以上，而对于含水率较高的食品如芦笋单位耗能高达378kwh/t。因此降低快速冻结环节的耗能、降低加工成本是今后快速冻结装置重要研究课题。
1概述
在食品冷加工中，快速冻结是一个高耗能环节，除了主辅机耗能外，另一个重要耗能因素则是停产除霜和重新降温过程。一般认为，该过程占总耗能15%以上。实际表明，吹风冻结加工1吨食品平均单位耗能约为300kwh以上，而对于含水率较高的食品如芦笋单位耗能高达378kwh/t。因此降低快速冻结环节的耗能、降低加工成本是今后快速冻结装置重要研究课题。
目前，国内外快速冻结装置均采用固定式蒸发器，以冻结能力1000kg/h的快速冻结装置为例，其迎风侧面积一般为12m2左右。运行中，蒸发器翅片管表面处于空气析湿和负温状态。在此工况条件下，翅片管表面结霜厚度不断增加，最终导致堵塞翅片间的空气通道而使传热面积减少，造成传热效率降低、空气循环恶化、冻结温度上升和操作困难，一般维持生产8小时后则必须停产除霜和重新降温以保证装置正常生产。停产除霜和重新降温过程不仅消耗大量水和电，而且大量加工人员待工使生产成本增加。多年以来人们一直寻求研究一种新的除霜方法和其它节能新技术既达到节能目的、降低生产成本，又可以保证快速冻结装置不停产而连续生产，满足大批量加工的需要。
2设计原理
采用氨（氟）—载冷剂系统，利用冷凝热加热载冷剂代替水或热氨（热氟）使快速冻结装置的蒸发器实现连续（交替）除霜连续生产，再辅以风机电机外置技术、利用外置电机热量除去传送带上的积霜技术和风机电机变频调速技术，达到降低耗能25.5%、节省大量冲霜水和人力资源，从而降低加工成本，提高产品竞争力。经济效益显著，应用前景十分可观。
3节能技术要点
3.1利用冷凝热连续（交替）除霜技术
新型快速冻结装置采用氨（氟）—载冷剂系统，利用冷凝热加热载冷剂代替水或热氨（氟）使蒸发器连续（交替）除霜，实现连续生产。如图1所示，新型快速冻结装置设有四台以上蒸发器，每台蒸发器均设有独立隔热结构，其中任意一台蒸发器关闭等待除霜，其余三台蒸发器均可正常降温工作。等待除霜的蒸发器指令热载冷剂泵运行。并将被冷凝器冷却水加热的热载冷剂送入该蒸发器除霜。除霜后热载冷剂泵停止工作，冷载冷剂进入该蒸发器。当温度降至－35℃时，隔热机构自动开启，进入正常工作状态。
