送風參數對果蔬差壓預冷效果的研究.pdf

1、差壓預冷是一種可以將果蔬溫度迅速降低到預設溫度的預冷方法,但是差壓預冷需要通過差壓風機的高速運轉以產生壓差,同時制冷系統(tǒng)在高負荷下運行,能耗較大。探討改變風機以及制冷系統(tǒng)的運行工況,對差壓預冷裝置進行優(yōu)化,從而提出節(jié)能控制方案指導實際差壓預冷生產,可有效降低能源消耗,對差壓預冷的普及推廣具有重要意義。
　　差壓預冷送風參數受差壓風機和制冷系統(tǒng)的控制,直接影響差壓預冷效果和預冷裝置的能耗,本文選取西紅柿作為研究對象,對不同送風工況下

2、西紅柿預冷效果和預冷裝置能耗進行分析。主要內容及結論如下:
　　1.西紅柿熱物性測定
　　測定不同溫度下西紅柿的導熱系數以及比熱容,結果表明西紅柿的導熱系數以及比熱容隨溫度的升高而增大,導熱系數與溫度呈線性關系,比熱容隨溫度變化不明顯。
　　2.西紅柿差壓預冷實驗研究
　　建立差壓預冷實驗臺,測得不同送風速度、不同送風溫度工況下西紅柿中心溫度隨時間的變化特點,分析了不同預冷條件下西紅柿的冷卻規(guī)律。結果表明,送風速

3、度、送風溫度是影響預冷時間的主要因素,實驗條件下,預冷風量由9.234m3/(h·kg)增加到12.312m3/(h·kg),預冷時間縮短19.9％,風量12.312m3/(h·kg)增加到14.58m3/(h·kg),預冷時間縮短21.6%;送風溫度由4℃降低到2℃,預冷時間縮短33.9%,送風溫度由2℃降低到0℃,預冷時間縮短46.36%。
　　3.預冷過程熱傳遞理論分析
　　送風參數對差壓預冷效果影響顯著,建立球形果蔬

4、差壓預冷傳熱數學模型,用MATLAB軟件分析不同送風速度、不同送風溫度對西紅柿冷卻速率的影響,從而得出增大送風速度、降低送風溫度可加快預冷速率的結論。
　　建立箱裝西紅柿差壓預冷物理和數學模型,應用FLUENT軟件模擬不同工況下包裝箱內流場分布及西紅柿中心溫度隨時間的變化過程。結果表明速度場決定了溫度場的分布;風速越大,西紅柿降溫越快,當風速增加到1.7m/s時繼續(xù)增加風速對預冷速率和均勻性影響不大,建議西紅柿預冷風速選擇1.7~

5、2.2m/s為宜。送風溫度對預冷時間影響顯著,風溫每降低2℃,預冷時間縮短16.16~22.8%。
　　實驗結果和模擬結果吻合較好,驗證了模型的正確性和計算方法的可靠性,為西紅柿差壓預冷提供了理論依據。
　　4.預冷工藝優(yōu)化研究
　　根據西紅柿預冷過程中的降溫特點,提出變風速和變蒸發(fā)溫度的優(yōu)化方案,西紅柿由27℃降到15℃過程采用風速0.9m/s,由15℃降到5℃采用風速0.57m/s預冷,差壓風機節(jié)能44.9%;西紅