專利名稱：真空預(yù)冷裝置用捕水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種真空冷卻裝置中的一種高效捕水器。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的不斷提高，人們已不僅僅滿足于有蔬菜水果供應(yīng)，而對其新鮮程度、外觀、口感也提出了更高的要求。同時(shí)，我國生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品和水果大量外銷世界各地，在經(jīng)過長途運(yùn)輸或長期保存后，仍能確保其本身的新鮮度，是目前最重要的課題之一，要滿足上述要求，預(yù)冷是關(guān)鍵的一步，這是因?yàn)楣卟烧?，仍進(jìn)行著旺盛的呼吸作用，釋放出能量，而釋放出的能量使果蔬溫度升高，反過來又加速了呼吸作用。受果蔬田間熱和呼吸作用的影響，水果、蔬菜迅速萎縮，鮮度降低，腐敗率增加。因此，果蔬采摘后迅速進(jìn)行預(yù)冷，可降低其呼吸強(qiáng)度，抑制自身養(yǎng)分的消耗，保持其鮮度，延長有效貯藏期[2]。在各種預(yù)冷方式中，真空預(yù)冷是最有效的一種方式。真空預(yù)冷的原理是水在1個(gè)大氣壓下沸點(diǎn)是100℃，如果溫度降低則沸點(diǎn)就會降低，利用這個(gè)原理真空降低水的沸點(diǎn)，當(dāng)壓力達(dá)到食品表面溫度對應(yīng)的飽和壓力時(shí)，水就會蒸發(fā)，而水蒸發(fā)需要吸收氣化潛熱，此熱量來自食品本身，從而使食品溫度降低。作為一種快速的最有效的冷卻方法，真空冷卻是目前國外應(yīng)用最為廣泛的一種預(yù)冷技術(shù)。因此，國內(nèi)外對真空冷卻裝置進(jìn)行了很多研究工作，但在真空預(yù)冷裝置的設(shè)計(jì)中，捕水器的設(shè)計(jì)是一大難點(diǎn)。捕水器的捕水能力直接影響著真空冷卻的效果。如果捕水器的導(dǎo)通能力好，水汽與管外表面碰撞幾率高，捕水器的捕水能力就高，這樣才能保證真空泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。捕水器的表面溫度對于凝水的效果有直接影響，如果溫度太高，達(dá)不到凝水目的；如果溫度過低，易使傳熱表面形成霜層并凍結(jié)成冰，產(chǎn)生很大的熱阻，同樣影響傳熱效果，造成了能量損耗。捕水器的原理是從食品中蒸發(fā)出來的水蒸汽和空氣的混合氣體，在溫度勢和抽空氣流的驅(qū)動下向捕水器移動，捕水器的冷源是與制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器經(jīng)過熱交換的載冷劑，當(dāng)混合氣體碰撞到捕水器時(shí)，由于溫度急降，水蒸汽發(fā)生相變，凝結(jié)成水。捕水器盤管的溫度由采集模塊采集并控制此溫度不低于冰點(diǎn)。相變熱由盤管中的載冷劑帶走，而不凝性氣體和極少量的水蒸汽由真空泵抽走。
以往的捕水器大多是布置在真空冷卻室的外部，這樣換熱效果不好，需要增加容納捕水器的裝置，使總的裝置成本增加，而且水蒸汽容易進(jìn)入真空泵。也有的將捕水盤管設(shè)計(jì)在真空冷卻室的上部，這樣水蒸汽容易進(jìn)入真空泵，凝結(jié)水在向下流的同時(shí)由于壓力低容易再蒸發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有真空冷卻裝置捕水器的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種冷凝效果好，可以減少進(jìn)入真空泵水蒸汽量從而有效的保護(hù)真空泵，防止水再蒸發(fā)的高效捕水器。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種真空預(yù)冷裝置用捕水器，其特點(diǎn)是，它由凝水管、過濾器和擋水器組成；凝水管置于真空冷卻室的下部；凝水管的入口在下，出口在上；擋水器通過連接內(nèi)絲和真空泵連接；過濾水蒸汽雜物的過濾器置于擋水器外面。
凝水管置于真空冷卻室的下部，這樣的布置水蒸汽與凝水管的碰撞幾率大，捕水器的冷凝效果好，置有過濾器，能有效濾除氣體中的懸浮物，置有擋水器，水蒸汽與擋水物碰撞沉積下來，不凝性氣體被抽走，因此加了過濾物和擋水物后，可以提高冷凝效果，減少真空泵的體積，保護(hù)真空泵。


圖1為捕水器結(jié)構(gòu)圖；圖2為凝水管俯視圖；圖3為過濾器結(jié)構(gòu)圖；圖4為擋水器結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
由圖1、圖2所示，一種真空預(yù)冷裝置用捕水器，其特點(diǎn)是，它由凝水管1、過濾器7和擋水器6組成；凝水管1置于真空冷卻室2的下部；凝水管1的入口11在下，出口10在上；擋水器6通過連接內(nèi)絲5和真空泵4連接；過濾水蒸汽雜物的過濾器7置于擋水器6外面。本實(shí)例真空冷卻裝置設(shè)計(jì)的處理量為5Kg/次，凝水管1按此處理量計(jì)算選用￠19mm的銅管4.7米，布置于真空冷卻室2的底部，這樣冷凝下來的水落于真空冷卻室2下部，由放水閥3放出。真空冷卻室2內(nèi)用于放電子秤的圓形鋼板8焊接在真空冷卻室內(nèi)壁的支架上，在鋼板外周部分均勻地鉆有兩圈圓孔9，凝水管1盤成圓形，共上下五圈布置于鋼板上圓孔的下部。真空泵4從真空冷卻室2的底部抽真空，蒸發(fā)的水蒸汽從鋼板8上的圓孔9穿過，碰撞下部的凝水管1從而冷凝，這樣布置水蒸汽與凝水管的碰撞幾率大，捕水器的冷凝效果好。同時(shí)在凝水管的計(jì)算時(shí)考慮了冷凝水再蒸發(fā)的問題，冷凝盤管的長度有一定的裕量，在進(jìn)出口的布置上使載冷劑從下面一圈入口11進(jìn)入，從上面的出口10出，這樣使捕水器下面相當(dāng)于過冷器，使凝結(jié)水的溫降比較大，保證了冷凝水不會重新蒸發(fā)。在真空預(yù)冷的過程中，真空泵4在抽除過程中，水蒸汽和食品中的一些質(zhì)量輕的雜物會向真空泵方向移動，如果水蒸汽或雜物抽進(jìn)真空泵，水蒸汽會溶于潤滑油中，使?jié)櫥瑮l件惡化，加大磨損和油耗，且泵體縫隙的密封性變差，降低真空泵的性能，在本裝置中布置了過濾器7，它是一種深層過濾元件，能有效濾除氣體中的懸浮物。它是采用特制棉纖維12外附織物13精密纏繞在多孔骨架14上而制成的，內(nèi)部有寬狹不等的縫隙，可以將抽向真空泵的混合氣體中的水蒸汽分子及雜物過濾，同時(shí)，使混合氣流的速度降低，水蒸汽和雜物容易吸附在其表面，從而使很少量的水蒸汽通過。抽向真空泵的混合氣體經(jīng)過過濾器后，雜物和大部分的水蒸汽被過濾掉，還有少量的水蒸氣會抽向真空泵，本裝置中在過濾器后布置擋水器，如圖4所示，擋水物上的孔方向超下，水蒸汽與擋水物碰撞沉積下來，不凝性氣體被抽走。
我們對3Kg白菜進(jìn)行了真空冷卻實(shí)驗(yàn)，沒有加過濾物和擋水物時(shí)，有119克水冷凝下來，而加了之后有143克水冷凝下來，凝水效率將近提高20％。在30℃時(shí)水蒸汽的比容為32.89m3/Kg，而在0℃時(shí)為206.175m3/Kg，假設(shè)冷凝速度均勻，則不加過濾物和擋水物由真空泵抽走的水蒸汽的體積相當(dāng)于真空泵需加大20倍左右。因此加了過濾物和擋水物后，可以是提高冷凝效果，減少真空泵的體積，保護(hù)真空泵。
權(quán)利要求
1.一種真空預(yù)冷裝置用捕水器，其特征在于它由凝水管(1)、過濾器(7)和擋水器(6)組成；凝水管(1)置于真空冷卻室(2)的下部；凝水管(1)的入口(11)在下，出口(10)在上；擋水器(6)通過連接內(nèi)絲(5)和真空泵(4)連接；過濾水蒸氣雜物的過濾器(7)置于擋水器(6)外面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空預(yù)冷裝置用捕水器，其特征在于所述的過濾器(7)由棉纖維(12)外附織物(13)纏繞在多孔骨架(14)上而制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種真空冷卻裝置中的一種高效捕水器，其特點(diǎn)是，它由凝水管、過濾器和擋水器組成；凝水管置于真空冷卻室的下部；凝水管的入口在下，出口在上；擋水器通過連接內(nèi)絲和真空泵連接；過濾水蒸汽雜物的過濾器置于擋水器外面。凝水管置于真空冷卻室的下部，這樣的布置水蒸氣與凝水管的碰撞幾率大，捕水器的冷凝效果好，置有過濾器，能有效濾除氣體中的懸浮物，置有擋水器，水蒸汽與擋水器碰撞沉積下來，不凝性氣體被抽走，因此加了過濾器和擋水器后，可以是提高冷凝效果，減少真空泵的體積，保護(hù)真空泵。
文檔編號F26B21/08GK1563868SQ200410017529
公開日2005年1月12日 申請日期2004年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月8日
發(fā)明者王雪芹, 陳兒同, 王芳, 林美英, 周冰, 華澤釗 申請人:上海理工大學(xué)