真空預冷降溫實(shí)質(zhì)
真空預冷機對放置真空箱體內的被冷卻、富含水分物質(zhì)進(jìn)行抽真空,使得相態(tài)內局部環(huán)境氣壓漸降,使得水分子沸點(diǎn)隨之顯著(zhù)降低。也就是利用上述水分子在相態(tài)改變條件下帶走大量汽化熱的原理,使得被冷卻物質(zhì)急劇降溫。

由中學(xué)物理知識可知,水的沸點(diǎn)與環(huán)境氣壓(大氣壓)成正比關(guān)系,也即環(huán)境氣壓越低水的沸點(diǎn)也越低(注:沸點(diǎn)在0度以上該正比關(guān)系明顯)。另外,水分子在相態(tài)改變——由液態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)情況下,其汽化(蒸發(fā))帶走大量的熱量,該熱量也稱(chēng)為汽化熱。
真空預冷機/真空冷卻機是真空狀態(tài)下,對高溫食品等富含水分物質(zhì)快速冷卻設備,其由內而外冷卻方式、冷卻效率高等特點(diǎn),使得被冷卻物質(zhì)更新鮮、更有利于冷鏈方式保鮮食品。真空預冷機一般與氣調保鮮包裝機配合使用,對食品保鮮效果更佳。
真空預冷機的真空泵對真空箱體持續抽真空,使得真空箱體內的氣壓達到極限值,或箱體內被冷卻物質(zhì)芯體溫度達到屏幕設定的目標溫度,PLC會(huì )發(fā)布停止抽真空的指令。不難看出,在真空預冷機降溫工作期間,真空箱體內水分子呈現沸騰狀態(tài)(箱體內溫度0度以下除外),也即真空箱體內的水分子在0度-120度(甚至更高的初始溫度),箱體內的水分子都呈現沸騰狀態(tài)。
真空預冷機有什么作用 由上述分析可知,真空預冷機是利用水分子沸點(diǎn)與環(huán)境氣壓成正比關(guān)系,以抽真空降低真空箱體內氣壓,使得水分子在0度-120度溫度范圍內都能沸騰,在不同溫度改變水分子物理箱體,帶走大量汽化熱,使得真空箱體內富含水分的物質(zhì)快速降溫。
真空預冷機適合設計容量(如300公斤/次)高溫物質(zhì)直接降溫冷卻,而冷庫不適合滿(mǎn)載高溫物質(zhì)直接冷卻。其中原因體現在它們冷卻作業(yè)時(shí)的熱交換實(shí)質(zhì):真空預冷機冷卻物質(zhì)熱交換方式是由不同真空度下(對應不同沸點(diǎn))汽化了的水分子外排過(guò)程中直接帶走汽化熱的而實(shí)現直接降溫;冷庫等冷媒制冷的設備的熱交換方式由密閉冷庫的內循環(huán)空氣與冷庫設備的蒸發(fā)器實(shí)現間接熱交換,蒸發(fā)器由穿刺的銅管內的氟利昂冷媒與其進(jìn)行直接熱交換,但若蒸發(fā)器表面溫度過(guò)高(也即冷庫內放置的被冷卻物質(zhì)散發(fā)的熱量過(guò)大),其內部氟利昂等冷媒就難以從氣態(tài)-液態(tài)-氣態(tài)循環(huán),也即壓縮機會(huì )down機。
真空預冷機一個(gè)降溫周期一般為20多分鐘,如果被冷卻物質(zhì)量少(如幾公斤)8分子左右足矣。真空預冷機對被冷卻物質(zhì)降溫方向為壓差方向,也即其熱量由食品等被冷卻物質(zhì)芯體往表層傳達。
真空預冷機在我國目前階段,從技術(shù)本質(zhì)上劃分僅有兩代的代際更迭:一代真空預冷機為高耗能產(chǎn)品,二代真空預冷機為低碳產(chǎn)品。一代真空預冷機由高溫高壓水蒸汽驅動(dòng)內部真空發(fā)生器,其目標溫度僅能降至20度左右,若目標溫度需降至10度以?xún)?,則一代真空預冷機需要冰水等對真空箱體內的食品等被冷卻物質(zhì)實(shí)施二次降溫,也即一代真空預冷機在整個(gè)降溫過(guò)程中,20度以上需要高溫高壓的水蒸汽驅動(dòng)真空發(fā)生器,在15度-20度以下需要冰水等冷源實(shí)現二次降溫,顯然是高耗能產(chǎn)品。二代真空預冷機在整個(gè)降溫過(guò)程中,直接由真空泵抽真空達到極限真空度以?xún)?,即可將被冷卻物質(zhì)(如高溫熟食)降至冷藏保鮮溫度(0度-4度),而不需冰水等冷源實(shí)行二次降溫。
真空預冷機對高溫熟食具有快速降溫、保鮮優(yōu)勢,對附加值高的水果、蔬菜具有及時(shí)、快速消除田間熱的作用,并且它們的降溫方向都是由內及外,因而更有利于食品保鮮、延長(cháng)其保鮮期的功效。
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