渔船用刮削法流化冰制冰机制冰性能研究与设备优化
发布时间：2021-04-16 02:43
渔船保鲜技术是水产品冷链物流的重要组成部分。流化冰具有冷却速度快、储冷密度高、冰粒细小圆润、输送方便等优点,在渔船保鲜领域前景广阔。不同制冰条件下,流化冰制冰机的制冰性能差异较大。本文针对渔船用刮削法流化冰制冰机制冰性能问题进行研究,旨在推动流化冰技术在水产品冷链物流中的应用。开展主要工作如下:（1）提出了刮削法流化冰制冰机实验平台的设计思路,搭建了制冰机实验台,为实验研究奠定了基础。（2）对盐度、流量、刮刀转动频率等因素影响制冰机性能方面,分别进行了单因素与多因素响应面分析。结果表明,盐度为2.0%4.0%,流量为1.61.8m3/h,刮刀转动频率为2040Hz,海水流化冰的含冰率较高。讨论了流化冰冰晶粒子的微观成像,初步揭示流化冰冰晶成核的机理。刮削法流化冰制冰机制取的海水流化冰冰晶粒子直径基本小于0.200mm,随盐度、流量、刮刀转动频率的升高越来越小。设计开发了海水流化冰含冰率预测软件。（3）针对制冰过程中易出现的冰堵问题,提出了一种锯齿形旋转刮刀流化冰发生器设计方案,可有效解决刮削法流化冰制冰机的冰堵问题。
【文章来源】：浙江海洋大学浙江省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
海水流化冰用于水产品保鲜Fig1.1Freshkeepingofaquaticproductsbyseawatericeslurry
渔船用刮削法流化冰制冰机制冰性能研究与设备优化101.3本文主要研究内容渔船用刮削法流化冰制冰机制取海水流化冰时，盐度、流量、刮刀转动频率等参数会对制冰机制冰性能产生影响，本文对不同制冰条件下的制冰性能进行实验研究，观察分析了海水流化冰的微观冰晶颗粒，并对制冰设备提出合理的优化方案。图1-7为本研究的技术路线图。图1-6研究技术路线Fig1.6Technicalrouteofstudy对上述研究，本文主要开展以下几方面的工作：（1）为满足实验需求，搭建了刮削法海水流化冰制冰实验平台，该实验平台运行稳定，操作方便，可快速准确调节制冰机的参数，为实验奠定了基矗（2）采用控制变量法研究盐度、流量、刮刀转动频率对刮削法流化冰制冰机制冰性能的影响，并进行单因素分析。在单因素实验分析的基础上利用Design-Expert中的Box-Behnken设计方案进行多因素实验，并根据实验所得含冰率公式开发了海水流化冰含冰率预测软件。（3）为研究不同条件下刮削法流化冰制冰机制取出海水流化冰冰晶粒子的微观特性，基于ImageJ图像分析软件对冰晶粒子的微观图像进行了分析，初步探讨了海水流化冰的成核机理。（4）针对刮削法流化冰制冰机冰堵问题，提出了一种新型的刮刀设计方案。
第二章刮削法流化冰制冰机实验台的建立13进行调节控制，满足实验研究的需求。2.2.1硬件部分设计刮削法流化冰制冰机装置平台的硬件部分主要传感器、仪表器、数据采集模块、转接口模块等组成。此刮削法制冰试验台布置3个Pt100的热电阻温度传感器，分别位于储冰桶、压缩机进口、压缩机出口，其采集温度范围为-200.0℃~400.0℃。压力传感器采用丹佛斯MBS3050压力传感器，其测量范围为0~600bar，用于测量压缩机进出口的压力值。冷凝器采用风冷式冷凝器，运行方便，占地面积小，适用于渔船工作环境。流化冰发生器刮刀形式采用旋转式刮刀。盐度测量装置采用诺博YD-750升级版电导式在线盐度测量仪，其测量范围为0.0%~10.0%，测量快速准确，内置温度传感器，可在-2.0℃~100.0℃自动温度补偿，支持RS-485通讯，搭配诺博上位机在线采集软件，进行数据采集和处理。2.2.2软件部分设计刮削法流化冰制冰试验台的软件控制系统为触控式设计，可通过触控屏输入控制指令信号结合编程控制器对各个设备进行实时控制。制冰控制系统的软件由主程序和多个子程序组成，采用模块化设计思路进行设计，根据程序控制功能不同，子程序主要分为控制模块与数据采集模块，控制系统的程序模块图如图2-2所示。图2-2控制系统的程序模块图Fig2.2Programmodulediagramofcontrolsystem
【参考文献】：
期刊论文
[1]冰温技术结合生物保鲜剂对中国对虾品质的影响[J]. 郭芳,周铭懿,张抒爱,郭雪松,张振. 食品工业科技. 2020(15)
[2]预冷温度对冰温罗非鱼片品质的影响[J]. 金枝,关志强,李敏. 食品与机械. 2019(09)
[3]微冻贮藏虾仁的水分迁移与品质变化[J]. 杨帆,万金庆,厉建国. 食品与发酵工业. 2019(20)
[4]海藻酸钠涂膜保鲜对冰温大黄鱼品质和货架期的影响[J]. 邢晓亮,郭全友,姜朝军. 食品与发酵工业. 2019(20)
[5]冰藏联用ClO2保鲜对大黄鱼肌肉优势腐败菌及品质的影响[J]. 吴迪迪,李勇勇,史咏梅,王焙,张登科,娄永江. 食品工业科技. 2019(13)
[6]冰温保鲜和冷藏保鲜对生食大西洋鲑品质影响的比较研究[J]. 潘卓,林洪. 食品安全质量检测学报. 2019(08)
[7]抗氧化剂处理对微冻贮藏泥鳅品质及脂肪氧化的影响[J]. 鲁小川,王晓君,尚永彪. 食品与机械. 2019(04)
[8]流化冰制冰系统换热器的动态仿真[J]. 王泽普,李敏霞,王飞波,马一太,王磊. 化学工程. 2018(08)
[9]流化冰预冷处理对鲈鱼贮藏期间品质变化的影响[J]. 蓝蔚青,张皖君,吴启月,肖蕾,谢晶. 食品科学. 2018(11)
[10]流化冰结合臭氧在水产品保鲜中的应用[J]. 刘锋,谢晶. 食品与机械. 2018(05)
硕士论文
[1]渔船用刮削式流化冰制冰机冰堵问题研究[D]. 姜陶.浙江海洋大学 2019
[2]渔船用海水流化冰制备过程研究与设备优化[D]. 王振.浙江海洋大学 2017
[3]基于空气喷射解除过冷的冰浆连续制备系统的研究[D]. 李福乐.山东大学 2013
[4]草鱼肉在微冻和冰藏保鲜中的品质变化及其机理[D]. 刘大松.江南大学 2012
[5]超高压处理海珍品保鲜实验研究[D]. 邓记松.大连理工大学 2009
[6]二元冰真空制备技术研究[D]. 葛轶群.上海海事大学 2007
[7]过冷法动态冰浆制取的分析及实验[D]. 吴锐.华中科技大学 2006
本文编号：3140585
【文章来源】：浙江海洋大学浙江省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
海水流化冰用于水产品保鲜Fig1.1Freshkeepingofaquaticproductsbyseawatericeslurry
渔船用刮削法流化冰制冰机制冰性能研究与设备优化101.3本文主要研究内容渔船用刮削法流化冰制冰机制取海水流化冰时，盐度、流量、刮刀转动频率等参数会对制冰机制冰性能产生影响，本文对不同制冰条件下的制冰性能进行实验研究，观察分析了海水流化冰的微观冰晶颗粒，并对制冰设备提出合理的优化方案。图1-7为本研究的技术路线图。图1-6研究技术路线Fig1.6Technicalrouteofstudy对上述研究，本文主要开展以下几方面的工作：（1）为满足实验需求，搭建了刮削法海水流化冰制冰实验平台，该实验平台运行稳定，操作方便，可快速准确调节制冰机的参数，为实验奠定了基矗（2）采用控制变量法研究盐度、流量、刮刀转动频率对刮削法流化冰制冰机制冰性能的影响，并进行单因素分析。在单因素实验分析的基础上利用Design-Expert中的Box-Behnken设计方案进行多因素实验，并根据实验所得含冰率公式开发了海水流化冰含冰率预测软件。（3）为研究不同条件下刮削法流化冰制冰机制取出海水流化冰冰晶粒子的微观特性，基于ImageJ图像分析软件对冰晶粒子的微观图像进行了分析，初步探讨了海水流化冰的成核机理。（4）针对刮削法流化冰制冰机冰堵问题，提出了一种新型的刮刀设计方案。
第二章刮削法流化冰制冰机实验台的建立13进行调节控制，满足实验研究的需求。2.2.1硬件部分设计刮削法流化冰制冰机装置平台的硬件部分主要传感器、仪表器、数据采集模块、转接口模块等组成。此刮削法制冰试验台布置3个Pt100的热电阻温度传感器，分别位于储冰桶、压缩机进口、压缩机出口，其采集温度范围为-200.0℃~400.0℃。压力传感器采用丹佛斯MBS3050压力传感器，其测量范围为0~600bar，用于测量压缩机进出口的压力值。冷凝器采用风冷式冷凝器，运行方便，占地面积小，适用于渔船工作环境。流化冰发生器刮刀形式采用旋转式刮刀。盐度测量装置采用诺博YD-750升级版电导式在线盐度测量仪，其测量范围为0.0%~10.0%，测量快速准确，内置温度传感器，可在-2.0℃~100.0℃自动温度补偿，支持RS-485通讯，搭配诺博上位机在线采集软件，进行数据采集和处理。2.2.2软件部分设计刮削法流化冰制冰试验台的软件控制系统为触控式设计，可通过触控屏输入控制指令信号结合编程控制器对各个设备进行实时控制。制冰控制系统的软件由主程序和多个子程序组成，采用模块化设计思路进行设计，根据程序控制功能不同，子程序主要分为控制模块与数据采集模块，控制系统的程序模块图如图2-2所示。图2-2控制系统的程序模块图Fig2.2Programmodulediagramofcontrolsystem
【参考文献】：
期刊论文
[1]冰温技术结合生物保鲜剂对中国对虾品质的影响[J]. 郭芳,周铭懿,张抒爱,郭雪松,张振. 食品工业科技. 2020(15)
[2]预冷温度对冰温罗非鱼片品质的影响[J]. 金枝,关志强,李敏. 食品与机械. 2019(09)
[3]微冻贮藏虾仁的水分迁移与品质变化[J]. 杨帆,万金庆,厉建国. 食品与发酵工业. 2019(20)
[4]海藻酸钠涂膜保鲜对冰温大黄鱼品质和货架期的影响[J]. 邢晓亮,郭全友,姜朝军. 食品与发酵工业. 2019(20)
[5]冰藏联用ClO2保鲜对大黄鱼肌肉优势腐败菌及品质的影响[J]. 吴迪迪,李勇勇,史咏梅,王焙,张登科,娄永江. 食品工业科技. 2019(13)
[6]冰温保鲜和冷藏保鲜对生食大西洋鲑品质影响的比较研究[J]. 潘卓,林洪. 食品安全质量检测学报. 2019(08)
[7]抗氧化剂处理对微冻贮藏泥鳅品质及脂肪氧化的影响[J]. 鲁小川,王晓君,尚永彪. 食品与机械. 2019(04)
[8]流化冰制冰系统换热器的动态仿真[J]. 王泽普,李敏霞,王飞波,马一太,王磊. 化学工程. 2018(08)
[9]流化冰预冷处理对鲈鱼贮藏期间品质变化的影响[J]. 蓝蔚青,张皖君,吴启月,肖蕾,谢晶. 食品科学. 2018(11)
[10]流化冰结合臭氧在水产品保鲜中的应用[J]. 刘锋,谢晶. 食品与机械. 2018(05)
硕士论文
[1]渔船用刮削式流化冰制冰机冰堵问题研究[D]. 姜陶.浙江海洋大学 2019
[2]渔船用海水流化冰制备过程研究与设备优化[D]. 王振.浙江海洋大学 2017
[3]基于空气喷射解除过冷的冰浆连续制备系统的研究[D]. 李福乐.山东大学 2013
[4]草鱼肉在微冻和冰藏保鲜中的品质变化及其机理[D]. 刘大松.江南大学 2012
[5]超高压处理海珍品保鲜实验研究[D]. 邓记松.大连理工大学 2009
[6]二元冰真空制备技术研究[D]. 葛轶群.上海海事大学 2007
[7]过冷法动态冰浆制取的分析及实验[D]. 吴锐.华中科技大学 2006
本文编号：3140585
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