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食品冻结过程中冷库节能过程

时间:2015-10-27编辑:库华制冷浏览:
 近年来随着人民生活水平的提高,人们对冷冻冷藏食品的依赖度越来越高。冷库行业得到快速发展的同时,冷库的能耗也逐年升高。在―节能减排的大背景下,冷库的节能研究得到越来越多的关注。

    冷库中食品加工
程包括冷却、冷藏和冻结等,不同的食品加工过程具有不同的特点以及工艺要求,然而,现有的冷库的节能优化研究大都单纯地从冷库动力系统的角度出发,并未充分考虑不同食品加工过程的区别。

    首先,针对冷库内带包装食品的冻结过程,建立单体包装食品的冻结过程模型。使用焓法建立食品内部传热过程模型,以自然对流和辐射换热处理食品自身与包装之间的空气层内部的传热,使用CFD方法模拟食品周围的空气温度以及食品对流换热系数,最后通过迭代方法对包装食品的冻结过程进行模拟。通过不同包装分割肉的冻结实验对模型进行验证,对于冻结间内食品冻结,建立冻结过程工艺要求评价指标。然后,分别建立冻结间内间歇进货方式下食品冻结过程中的库房空气模型、食品冻结模型、围护结构模型、制冷系统模型等动态模型。

 以食品冻结过程能耗为目标,以制冷系统蒸发温度和冷风机风量作为冻结间内食品冻结过程的控制变量,计算制冷系统蒸发温度和冷风机风量的最优运行方式。使用迭代动态规划算法对于冻结间食品冻结过程的动态优化问题进行求解。在蒸发温度保持不变或冷风机风量保持不变,以及两者皆可随意变化的条件下,冻结速率约束条件下的最优运行方式能够获得比冻结时间约束条件下的最优运行方式更好的节能效果。对于一个有多个冻结间的实际冷库,建立库房模型和制冷系统模型,对其实际运行状况进行模拟并与测试结果进行对比,以验证模型的准确性。在全年各月不同气象参数和各月不同冷库产量下,分别对传统运行方式和分段冻结方式进行全年工况模拟,结果表明,采用分段冻结系统,根据各月冻结食品产量,采用不同的冻结时间,增加了冷库内同时投入使用的冻结间的数量,提高系统的COP值,减少冷风机的耗能和散热负荷,能够获得比较好的节能效果。