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- 防潮箱
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商品详细描述
食品类干燥技术之 调温除湿机应用
摘要：食品干燥有诸多工艺方法，大多依靠自然通风和日晒可以达到食品干燥的目的，但受自然条件约束，且食品卫生难以保证。采用机械通风、加热烘干能使生产条件有所改善，但对动物类食品加工过程中，易发生油脂氧化现象，表面变黄，并带有辣味，产品质量下降。真空冷冻干燥多用于植物性食品的加工。调温除湿机是模拟冬季自然环境，低温低湿、高风速，快速脱水干燥，同时形成风味的一种特殊的加工方法。
一、为了缩短生产周期，并实现全年不间断生产，就必须创造一种低温、低湿、高风速的生产条件，即人工模拟冬季室外的自然环境。
食品风干所要求的温度、湿度、风速、风压与食品种类、腌制方法、包装手段、生产贮存周期均有关系。一般来说，食品含水量低、采用干腌、蒸煮处理、真空包装等条件可适当降低温湿度要求，但必须在进行小样测试，取得足够的经验数据后，才可确认为设计指标。
二、设备配置：为实现食品风干要求的特殊环境，应选用工业调温除湿机组，并配置特殊的送排风系统。根据食品风干的温度、湿度范围，及食品卫生的特殊要求，宜根据冷冻除湿、加热调温的原理选择设备，应具备自动运转、分段调节功能，并考虑到不同季节的风量配比，尽可能提高除水率，降低能耗。
三、系统原理：风干房内悬挂的食品向周围空气中散发湿汽，潮湿空气被吸入空气除湿机内，先遇低温盘管降温凝露析水，即冷冻去湿，再经加热盘管升温，降低其相对湿度，再以一定风量及风速送至风干房内。如此循环，食品中的水分不断被空气除湿机排出，经过若干小时后，即达到食品风干效果。处理过程中，为除异味，可引进少量新风，同时少量排风换气。
四、系统运行模式：回风部分循环，部分与新风混合处理(调温除湿)后送入风干房。根据不同季节的气候特点调节设备运行状况，可最大限度的节约能耗。
五、结论：食品的调温除湿技术是食品加工、冷冻、空调等多门学科综合运用的新技术，它借鉴了传统食品加工的经验，并进行科学的量化分析，最终选配适用的机械设备，人工模拟风干环境。该技术已在多家食品加工企业试验和推广，经过不断实践，日趋成熟。
调温型除湿机的双冷凝器连接模式的分析（一）
摘 要 分析调温除湿机中双冷凝器不同连接模式下的不同调温方式和调温效果,并对各模式进行比较。
关键词 调温 除湿 串联 并联 电子调节阀
The analysis of different connect modes of two condensers of
dehumidif ier with temperature adjustment
ABSTRACT Analyzes and compares different temperature adjustment ways and effect s underthe different connect modes of two condensers of dehumidifier with temperature adjustment .KEY WORDS temperature adjustment ;dehumidification ; in series ; parallel connection ; elec2t ronic regulated valve
目前,在越来越多领域,如烟草及石化行业、精密仪器、药品、食品生产、国防工程、人防工程、地下工程等都需要进行除湿,并且为了能够满足人体舒适度的要求还需要进行调温 。普通的升温型除湿机,空气处理过程,空气从A 状态点经过蒸发器降温除湿后,变成状态点B ,再经过冷凝器等湿加热,变为状态点C。当需要调温时,则在制冷系统中, 再加上一个冷凝器。但由于该冷凝器的不同连接模式,会导致不同的调温方式和不同的调温效果。下面笔者将对各种连接模式进行分析讨论。
1 附加冷凝器的连接模式分析
1. 1 串联
1. 1. 1 第一模式(图1)
在该模式中,冷凝器C1 和C2 串联连接,从压缩机出来的制冷剂先经过C1 ,再经过C2 。在该串联模式中,可以通过调节冷凝器C1 的风量来达到调温的目的,即在蒸发器后冷凝器C1 前安装一风阀,控制通过冷凝器C1 的风量。当使得从蒸发器出来的空气全部通过冷凝器C1 时,则C1 承担所有换热负荷,相当于升温型除湿机,此时的冷凝器C2 的作用就只是使得从冷凝器C1 过来的制冷剂液体与冷凝器C2 中的水进行换热,产生过冷。当调节风阀使得蒸发器出来的空气全部都不通过冷凝器C1 时,则C2 承担所有的换荷。此时冷凝器C1 相当于从压缩机到冷凝器C2 之间的管路,相当于降温型除湿机。当需要调节温度时,用一温度传感器测量回风温度。当实际温度比所需要温度高时,则调节风阀开度,使得通过冷凝器C1的风量减小;当实际温度比所需温度低时,调节风阀开度,使得通过冷凝器C1 的风量增大,如此循环来调节温度。该风阀开度应该能够连续变化。
图1 双冷凝器连接模式串联第一模式
1. 1. 2 第二模式(图2)
在该模式中,冷凝器C1 和冷凝器C2 仍然串联,但前后位置互换,从压缩机出来的制冷剂先经过C2 ,再经过C1 。在该串联模式中,可以通过调节冷凝器C2 的水流量来达到调温目的。当冷凝器C2 中无冷却水流过时,冷凝器C2 相当于从压缩机到冷凝器C1 之间的管路,所有的换热负荷由冷凝器C1 承担;当将冷凝器C2 的冷却水流量调至最大时,冷凝器C2 承担所有的换热负荷,但冷凝后的制冷剂会再通过冷凝器C1 ,与从蒸发器中出来的温度较低的空气进行对流换热,制冷剂液体产生了过冷,热量传送给了空气,所以,被送出的空气温度不可能是理论中的送风温度,而会有一个温度死角,即有一定的温度区域是不能够达到的。为了解决这一问题,只能够将冷却水的进水温度尽量放低,则产生的冷凝温度低,对流换热产生的温度区域就会更小,所以调温死角也会更小 。在这种连接模式下,调节冷却水流量的方法也有很多种,如水冷冷凝器,可以在冷却水路安装一电动水量调节阀,测量回风温度信号对进入冷凝器C2 的水流量进行不断地调节以达到所设定的温度。另外,还可以通过对水泵进行变频,来调节水流量。
图2 双冷凝器连接模串联第二模式
1. 2 并联连接
1. 2. 1 第一模式(图3)
在该模式中,从压缩机出来的制冷剂分成两路:一路进入冷凝器C1 ,另一路进入冷凝器C2 ,在管路上安装一电子三通调节阀来调节进入冷凝器C1 和C2 的制冷剂流量。当截止通往C1 的制冷剂,所有的制冷剂通往冷凝器C2 时,则从蒸发器出来的空气通过无制冷剂通过的冷凝器C1 ,再被送出时,当冷凝器C1 的温度与通过的空气温度不一致时,被送出的空气温度仍然会有变化,但会随着环境的不同该温度变化不同,而且这样的温度变化很微小,不会产生像串联第二模式中的大的不可调温区域。当截止通往C2 的制冷剂,所有的制冷剂通往C1 时,则C1 承担所有的负荷,温度达到最高。所以调温时,控制通往两冷凝器的制冷剂流量,温度要通过制冷剂的分配来决定。当分配给C1 的制冷剂多时,则冷凝器C1 承担的负荷多,则空气的温度偏高,否则偏低。
调温型除湿机的双冷凝器连接模式的分析（二）
1. 2. 2 第二模式(图4)
在该模式中,从压缩机出来的制冷剂分成两路:一路进入冷凝器C2 ,另一路进入旁通路,而后通过冷凝器C2 的制冷剂和旁通路的制冷剂汇合后再通过冷凝器C1 。在管路上安装一电子三通调节阀来调节通过冷凝器C2 和旁通路的制冷剂流量。当截止通过C2 的制冷剂,让所有的制冷剂通过旁通路直接通过C1 时,则所有负荷由C1 承担,温度为最高。当截止旁通路,让所有的制冷剂通过C2时,则其实成了一串联模式,则冷凝器C2 和C1串联,同串联第二模式中的最低温度调节情况,存在温度死角。所以,该模式的调节方式所得出的效果同串联第二模式的调温效果。
图4 双冷凝器连接模式并联第二模式
1. 2. 3 第三模式(图5)
在该模式中,从压缩机出来的制冷剂分成两路:一路进入冷凝器C1 ,另一路进入旁通路,而后通过冷凝器C1 和旁通路的制冷剂汇合后通过冷凝器C2 。在管路中安装一电子三通调节阀来调节通过冷凝器C1 和旁通路的制冷剂流量。当截止通过C1 的制冷剂,让所有的制冷剂通过旁通路直接进入冷凝器C2 ,则C2 承担所有的负荷。通过蒸发器去湿降温后的空气流过无制冷剂流过的冷凝器C1 ,这同于并联第一模式中的断掉通过C1 的制冷剂的情况。而当截止旁通路,让所有的制冷剂通过冷凝器C1 时,则又同于串联第一模式中的情况。
图5 双冷凝器连接模式并联第三模式
2 不同模式的温度调节范围分析
根据上述分析,每一模式的温度调节区域可以看出,在每一种冷凝器连接模式和调温模式中,调节通过冷凝器C1 的风量的方式可以使得温度的调节区域最广,而其他无论是调节冷凝器的冷却介质,还是调节通过冷凝器的制冷剂流量的方法,都不能避免从蒸发器出来后的经过降温除湿的空气经过冷凝器C1 而产生的或多或少的对流换热,使得送出的空气不能达到理论的最低的温度。但是这样的处理方式在结构上需要进行进一步的考虑,而且成本也比较高。
出于对冷凝器串联连接调节水流量方式,和冷凝器并联连接调节制冷剂流量方式都存在其调温方式本身而自然呈现的如调节水流量方式中的调温盲区,调节制冷剂流量方式中对系统稳定性的影响等一些问题的考虑,笔者所在公司研制了一种串联连接利用风阀调节通过风冷冷凝器的风量的调温方式的调温除湿机,在试验中发现该类型调温除湿机的调温区域广,系统稳定性好。现将该机组的基本性能参数列出:除湿量:60 kg/ h ;制冷量:110kW;额定功率:25. 8 kW;风量:18 000 m3/ h ;额定最大水流量28. 6 m3/ h 。笔者在中央空调测试中心对该机组进行了测试。该测试中心由合肥通用机械研究院设计监制,并经过江西省产品质量监督检验所、国家压缩机制冷设备质量监督检测中心审核评定。机组性能测试数据如表2 所示。但由于将连动风阀装置在机组中,使得机组的工艺加工难度增加,并且外形尺寸有所增大,且成本更高。
很多的生产厂家采用串联第二模式,即调节通过冷凝器C2 的冷却介质的流量,以改变冷凝器C2在系统中承担的冷凝负荷。根据前述,这种连接方式的最大缺陷就是会产生一个较大的调温死角。在低温段,有很大一部分温度不可调节。虽然可以采用降低冷凝温度的方法,也可采用旁通掉通过冷凝器C1 的一部分风量的方法来改善这种情况,但它仍然存在。但是对于冷却水进水温度相对比较低的地区来说,采用这种调温方式的除湿机组还是相对经济实惠。
调节制冷剂流量的方法也很受欢迎,但是想要能够准确、连续不断地调节温度需要安装一电子三通调节阀,该阀的成本较高,使得机组的成本上升。而且如上述分析,调节制冷剂流量的方法也会得到不同的调温区域和调温效果。
另外,在使用中,由于电子连动风阀或电子调节阀的投入成本比较高,所以可以采用双调节状态风阀或电磁阀代替,但这样就只有两个极限状态,如利用电磁阀调节,则只有开通或关闭这两个状态,使得温度极不稳定,且通断过多对电磁阀的损害大,严重影响了机组的使用寿命和系统稳定性。
3 结束语
不同的双冷凝器连接模式会带来不同的调温效果:串联模式制冷系统连接方便,但可能对机组结构设计或者调温的温度范围造成较大影响;并联模式的调温效果及其结构设计比较容易实现,但是存在安全隐患。
所以在制定调温除湿机方案前,应该对所要使用的环境、调温的需求范围、用户及成本等各方面因素进行考虑,选择一个最适合的调温方式。
摘要：食品干燥有诸多工艺方法，大多依靠自然通风和日晒可以达到食品干燥的目的，但受自然条件约束，且食品卫生难以保证。采用机械通风、加热烘干能使生产条件有所改善，但对动物类食品加工过程中，易发生油脂氧化现象，表面变黄，并带有辣味，产品质量下降。真空冷冻干燥多用于植物性食品的加工。调温除湿机是模拟冬季自然环境，低温低湿、高风速，快速脱水干燥，同时形成风味的一种特殊的加工方法。
一、为了缩短生产周期，并实现全年不间断生产，就必须创造一种低温、低湿、高风速的生产条件，即人工模拟冬季室外的自然环境。
食品风干所要求的温度、湿度、风速、风压与食品种类、腌制方法、包装手段、生产贮存周期均有关系。一般来说，食品含水量低、采用干腌、蒸煮处理、真空包装等条件可适当降低温湿度要求，但必须在进行小样测试，取得足够的经验数据后，才可确认为设计指标。
二、设备配置：为实现食品风干要求的特殊环境，应选用工业调温除湿机组，并配置特殊的送排风系统。根据食品风干的温度、湿度范围，及食品卫生的特殊要求，宜根据冷冻除湿、加热调温的原理选择设备，应具备自动运转、分段调节功能，并考虑到不同季节的风量配比，尽可能提高除水率，降低能耗。
三、系统原理：风干房内悬挂的食品向周围空气中散发湿汽，潮湿空气被吸入空气除湿机内，先遇低温盘管降温凝露析水，即冷冻去湿，再经加热盘管升温，降低其相对湿度，再以一定风量及风速送至风干房内。如此循环，食品中的水分不断被空气除湿机排出，经过若干小时后，即达到食品风干效果。处理过程中，为除异味，可引进少量新风，同时少量排风换气。
四、系统运行模式：回风部分循环，部分与新风混合处理(调温除湿)后送入风干房。根据不同季节的气候特点调节设备运行状况，可最大限度的节约能耗。
五、结论：食品的调温除湿技术是食品加工、冷冻、空调等多门学科综合运用的新技术，它借鉴了传统食品加工的经验，并进行科学的量化分析，最终选配适用的机械设备，人工模拟风干环境。该技术已在多家食品加工企业试验和推广，经过不断实践，日趋成熟。
调温型除湿机的双冷凝器连接模式的分析（一）
摘 要 分析调温除湿机中双冷凝器不同连接模式下的不同调温方式和调温效果,并对各模式进行比较。
关键词 调温 除湿 串联 并联 电子调节阀
The analysis of different connect modes of two condensers of
dehumidif ier with temperature adjustment
ABSTRACT Analyzes and compares different temperature adjustment ways and effect s underthe different connect modes of two condensers of dehumidifier with temperature adjustment .KEY WORDS temperature adjustment ;dehumidification ; in series ; parallel connection ; elec2t ronic regulated valve
目前,在越来越多领域,如烟草及石化行业、精密仪器、药品、食品生产、国防工程、人防工程、地下工程等都需要进行除湿,并且为了能够满足人体舒适度的要求还需要进行调温 。普通的升温型除湿机,空气处理过程,空气从A 状态点经过蒸发器降温除湿后,变成状态点B ,再经过冷凝器等湿加热,变为状态点C。当需要调温时,则在制冷系统中, 再加上一个冷凝器。但由于该冷凝器的不同连接模式,会导致不同的调温方式和不同的调温效果。下面笔者将对各种连接模式进行分析讨论。
1 附加冷凝器的连接模式分析
1. 1 串联
1. 1. 1 第一模式(图1)
在该模式中,冷凝器C1 和C2 串联连接,从压缩机出来的制冷剂先经过C1 ,再经过C2 。在该串联模式中,可以通过调节冷凝器C1 的风量来达到调温的目的,即在蒸发器后冷凝器C1 前安装一风阀,控制通过冷凝器C1 的风量。当使得从蒸发器出来的空气全部通过冷凝器C1 时,则C1 承担所有换热负荷,相当于升温型除湿机,此时的冷凝器C2 的作用就只是使得从冷凝器C1 过来的制冷剂液体与冷凝器C2 中的水进行换热,产生过冷。当调节风阀使得蒸发器出来的空气全部都不通过冷凝器C1 时,则C2 承担所有的换荷。此时冷凝器C1 相当于从压缩机到冷凝器C2 之间的管路,相当于降温型除湿机。当需要调节温度时,用一温度传感器测量回风温度。当实际温度比所需要温度高时,则调节风阀开度,使得通过冷凝器C1的风量减小;当实际温度比所需温度低时,调节风阀开度,使得通过冷凝器C1 的风量增大,如此循环来调节温度。该风阀开度应该能够连续变化。
图1 双冷凝器连接模式串联第一模式
1. 1. 2 第二模式(图2)
在该模式中,冷凝器C1 和冷凝器C2 仍然串联,但前后位置互换,从压缩机出来的制冷剂先经过C2 ,再经过C1 。在该串联模式中,可以通过调节冷凝器C2 的水流量来达到调温目的。当冷凝器C2 中无冷却水流过时,冷凝器C2 相当于从压缩机到冷凝器C1 之间的管路,所有的换热负荷由冷凝器C1 承担;当将冷凝器C2 的冷却水流量调至最大时,冷凝器C2 承担所有的换热负荷,但冷凝后的制冷剂会再通过冷凝器C1 ,与从蒸发器中出来的温度较低的空气进行对流换热,制冷剂液体产生了过冷,热量传送给了空气,所以,被送出的空气温度不可能是理论中的送风温度,而会有一个温度死角,即有一定的温度区域是不能够达到的。为了解决这一问题,只能够将冷却水的进水温度尽量放低,则产生的冷凝温度低,对流换热产生的温度区域就会更小,所以调温死角也会更小 。在这种连接模式下,调节冷却水流量的方法也有很多种,如水冷冷凝器,可以在冷却水路安装一电动水量调节阀,测量回风温度信号对进入冷凝器C2 的水流量进行不断地调节以达到所设定的温度。另外,还可以通过对水泵进行变频,来调节水流量。
图2 双冷凝器连接模串联第二模式
1. 2 并联连接
1. 2. 1 第一模式(图3)
在该模式中,从压缩机出来的制冷剂分成两路:一路进入冷凝器C1 ,另一路进入冷凝器C2 ,在管路上安装一电子三通调节阀来调节进入冷凝器C1 和C2 的制冷剂流量。当截止通往C1 的制冷剂,所有的制冷剂通往冷凝器C2 时,则从蒸发器出来的空气通过无制冷剂通过的冷凝器C1 ,再被送出时,当冷凝器C1 的温度与通过的空气温度不一致时,被送出的空气温度仍然会有变化,但会随着环境的不同该温度变化不同,而且这样的温度变化很微小,不会产生像串联第二模式中的大的不可调温区域。当截止通往C2 的制冷剂,所有的制冷剂通往C1 时,则C1 承担所有的负荷,温度达到最高。所以调温时,控制通往两冷凝器的制冷剂流量,温度要通过制冷剂的分配来决定。当分配给C1 的制冷剂多时,则冷凝器C1 承担的负荷多,则空气的温度偏高,否则偏低。
调温型除湿机的双冷凝器连接模式的分析（二）
1. 2. 2 第二模式(图4)
在该模式中,从压缩机出来的制冷剂分成两路:一路进入冷凝器C2 ,另一路进入旁通路,而后通过冷凝器C2 的制冷剂和旁通路的制冷剂汇合后再通过冷凝器C1 。在管路上安装一电子三通调节阀来调节通过冷凝器C2 和旁通路的制冷剂流量。当截止通过C2 的制冷剂,让所有的制冷剂通过旁通路直接通过C1 时,则所有负荷由C1 承担,温度为最高。当截止旁通路,让所有的制冷剂通过C2时,则其实成了一串联模式,则冷凝器C2 和C1串联,同串联第二模式中的最低温度调节情况,存在温度死角。所以,该模式的调节方式所得出的效果同串联第二模式的调温效果。
图4 双冷凝器连接模式并联第二模式
1. 2. 3 第三模式(图5)
在该模式中,从压缩机出来的制冷剂分成两路:一路进入冷凝器C1 ,另一路进入旁通路,而后通过冷凝器C1 和旁通路的制冷剂汇合后通过冷凝器C2 。在管路中安装一电子三通调节阀来调节通过冷凝器C1 和旁通路的制冷剂流量。当截止通过C1 的制冷剂,让所有的制冷剂通过旁通路直接进入冷凝器C2 ,则C2 承担所有的负荷。通过蒸发器去湿降温后的空气流过无制冷剂流过的冷凝器C1 ,这同于并联第一模式中的断掉通过C1 的制冷剂的情况。而当截止旁通路,让所有的制冷剂通过冷凝器C1 时,则又同于串联第一模式中的情况。
图5 双冷凝器连接模式并联第三模式
2 不同模式的温度调节范围分析
根据上述分析,每一模式的温度调节区域可以看出,在每一种冷凝器连接模式和调温模式中,调节通过冷凝器C1 的风量的方式可以使得温度的调节区域最广,而其他无论是调节冷凝器的冷却介质,还是调节通过冷凝器的制冷剂流量的方法,都不能避免从蒸发器出来后的经过降温除湿的空气经过冷凝器C1 而产生的或多或少的对流换热,使得送出的空气不能达到理论的最低的温度。但是这样的处理方式在结构上需要进行进一步的考虑,而且成本也比较高。
出于对冷凝器串联连接调节水流量方式,和冷凝器并联连接调节制冷剂流量方式都存在其调温方式本身而自然呈现的如调节水流量方式中的调温盲区,调节制冷剂流量方式中对系统稳定性的影响等一些问题的考虑,笔者所在公司研制了一种串联连接利用风阀调节通过风冷冷凝器的风量的调温方式的调温除湿机,在试验中发现该类型调温除湿机的调温区域广,系统稳定性好。现将该机组的基本性能参数列出:除湿量:60 kg/ h ;制冷量:110kW;额定功率:25. 8 kW;风量:18 000 m3/ h ;额定最大水流量28. 6 m3/ h 。笔者在中央空调测试中心对该机组进行了测试。该测试中心由合肥通用机械研究院设计监制,并经过江西省产品质量监督检验所、国家压缩机制冷设备质量监督检测中心审核评定。机组性能测试数据如表2 所示。但由于将连动风阀装置在机组中,使得机组的工艺加工难度增加,并且外形尺寸有所增大,且成本更高。
很多的生产厂家采用串联第二模式,即调节通过冷凝器C2 的冷却介质的流量,以改变冷凝器C2在系统中承担的冷凝负荷。根据前述,这种连接方式的最大缺陷就是会产生一个较大的调温死角。在低温段,有很大一部分温度不可调节。虽然可以采用降低冷凝温度的方法,也可采用旁通掉通过冷凝器C1 的一部分风量的方法来改善这种情况,但它仍然存在。但是对于冷却水进水温度相对比较低的地区来说,采用这种调温方式的除湿机组还是相对经济实惠。
调节制冷剂流量的方法也很受欢迎,但是想要能够准确、连续不断地调节温度需要安装一电子三通调节阀,该阀的成本较高,使得机组的成本上升。而且如上述分析,调节制冷剂流量的方法也会得到不同的调温区域和调温效果。
另外,在使用中,由于电子连动风阀或电子调节阀的投入成本比较高,所以可以采用双调节状态风阀或电磁阀代替,但这样就只有两个极限状态,如利用电磁阀调节,则只有开通或关闭这两个状态,使得温度极不稳定,且通断过多对电磁阀的损害大,严重影响了机组的使用寿命和系统稳定性。
3 结束语
不同的双冷凝器连接模式会带来不同的调温效果:串联模式制冷系统连接方便,但可能对机组结构设计或者调温的温度范围造成较大影响;并联模式的调温效果及其结构设计比较容易实现,但是存在安全隐患。
所以在制定调温除湿机方案前,应该对所要使用的环境、调温的需求范围、用户及成本等各方面因素进行考虑,选择一个最适合的调温方式。
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