渔用制冷装置(卷名：农业)
fishery refrigerating equipment
用于水产品保鲜、冻结、冷藏的装置。自1834年美国人研制成功制冷装置以后，19世纪70年代开始应用以氨为制冷剂的压缩式制冷装置。19世纪80年代，桶冰制造机械研制成功。20世纪初，渔船上便开始采用盐水冻结装置冻结金枪鱼、鲱鱼等。由于水产品易于腐烂变质，故捕捞、贮存、加工、运输等各个环节，均普遍使用类型繁多的制冷装置，并逐步形成体系，使渔用制冷装置成为现代水产生产不可缺少的重要装备。
渔业上广泛使用的压缩式制冷装置由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四个基本部件组成。当高压液态制冷剂通过管系上的膨胀阀进入蒸发器后，即吸热蒸发成低压、低温蒸汽；而当其被压缩机吸入、增压后送入冷凝器，把热量传给周围常温空气或水后，又重新冷凝成高压液体，再被送入蒸发器中，如此不断循环，以取得制冷效果（图 1）。压缩机一般为往复式和螺杆式。蒸发器是通过盐水或空气等介质从被冻品中吸热的部件，根据不同用途可制成多种形状。片冰机和管冰机的制冰圆筒、平板冻结机的平板和冷库中的冷却排管，均属不同形式的蒸发器。冷凝器主要采用水冷式和风冷式，使用最广泛的制冷剂是氨，此外还有氟利昂等。
渔用制冷装置按其用途主要可分为制冰机械、冷却装置、冻结装置、渔船制冷装置和水产冷库等。
制冰机械 利用制冷压缩机提供的冷源制取冰的机械。除大型桶冰制造机械外，还有片冰机、板冰机、管冰机等小型冰制造机械。
水产品冷却装置 使水产品降温至所含水分不结冰或微量结冰程度的装置。一般均由制冷装置和隔热鱼舱组成。舱内设有制冷装置的蒸发器作为冷却器，通过降低水温来冷却渔获物。冷却装置主要有3种类型:①冷海水预冷装置。即用0～3℃的冷海水浸渔获物以迅速降低其体温。②冷海水保鲜装置。20世纪60年代才开始被广泛采用。工作时使鱼槽内的海水或含食盐 3％的盐水降温到-3℃左右，然后把渔获物浸入其中，水温可保持在-1℃左右。采用这种方法时，水产品的冷却速度比用冰冷却快10倍以上，且冷却极为均匀，特别适用于鲱、鲭等多脂鱼类的保鲜。③微冻保鲜装置。可使水产品在-3 ℃左右微冻，其保鲜的时间长于冷海水保鲜法。工作时用泵将清洁海水抽进鱼舱，再加食盐使海水的浓度增加到10％左右。然后把水温降至-5℃左右，也可用食盐与冰的混合物作为冷源，即可使渔获物微冻。
水产品冻结装置 以-20～-30℃或更低的温度使水产品冻结的装置。主要可分为以下5类。
管架式冻结装置 以无缝钢管或异形管制成10～12层的管架作为蒸发器。每层管架间中心距约25厘米。一般将水产品装入排列在管架上的金属盘中冻结。大型鱼冻结时不装盘。整个装置结构简单，但冻结速度较慢，操作劳动强度较大，除霜也较麻烦。多在小型冷藏库中使用。
吹风式冻结装置 用低于 -20℃的冷空气流连续吹向鱼体使其冻结的装置。整个装置呈隧道形，其外围结构包有绝热材料。有3种类型:①间歇式。由空气冷却器、风机和导风设施组成。风机使空气经过冷却器并冷却到-20℃以下（冻结生食用的金枪鱼采用-55℃的低温）后，由靠导风设施均匀地吹过被冻鱼体，再经冷却器冷却后不断循环。冷却器上设有除霜装置，以定期把冻结过程中形成的霜层去掉。冷却器内装有绕片式冷却管或套片式冷却管。由于水产品冻结时热负荷较大，水分析出又多，所以多使用套片式冷却管。风速一般控制在3～5米／秒。通过装置内各点的风速必须基本相同，才能使水产品迅速而均匀地冻结。冻结时，较大的鱼悬挂或搁置在架子上，较小的鱼则装在盘中，每盘装鱼5～20千克。采用这种装置的特点是渔获物冻结只能间歇式地分批进行。②连续式。其组成除空气冷却器、风机和导风设施外，还有被冻品的连续传送机构，以实现渔获物源源不断地冻结。通常采用2～4层传送带，被冻品在从上层传送带依次经过下一层传送带的缓慢移动中被强烈的冷空气迅速冻结。由于水平传送带占地面积大，后出现了螺旋输送带式冻结装置，可使渔获物在传送带上螺旋向上，冷风从上往下吹（图 2）。它占地面积少，冻结快，但要求鱼品形状大体一致，厚度较薄。传送带的速度可调节，以适应不同被冻品的要求。还有一种流化式连续冻结装置（图3），由传送带、风机等组成。传送带上布有均匀的小孔，被冻品置于传送带上，用6～8米／秒的高速冷空气流自下往上将其吹起形成悬浮状，在气流的推动下移动，在彼此不相粘结的情况下完成冻结。由于气流速度较高，能耗较大，只适用于冻结熟虾仁等少数小型水产品。③半吹风冻结装置的结构与管架式相类似。但管架的一端装有风机，向管架上渔获物吹风。被冻品除被冷空气流冷却外，还与管状蒸发器接触而被冷却，故冻结速度较快，制冷机的动力消耗较少。冷空气温度一般在-23℃以下。
接触式冻结装置 水产品与蒸发器直接接触进行冻结的装置。一般有平板式和转筒式 2种。平板式使用较为广泛，其平板的中间有孔道或槽，大多采用制冷剂在其中直接蒸发吸热（图 4）。平板表面温度与制冷剂蒸发温度相近。由于平板与被冻品直接接触，故传热效率高，冻结速度快。被冻品温度一般可达-40℃。有卧式和立式两种。卧式由6～20块铝合金平板组成，主要用于冻结鱼片、对虾等盘装或小包装水产品。立式可直接把水产品散装倒入平板之间进行冻结，操作方便、省力，适合渔船上冻结渔获物用，也适于陆上冻结罐头原料用鱼和动物饲料、鱼糜等。为了使水产品与平板紧密接触，可采用液压顶杆，以一定压力轻压平板，以提高冻结效率，冻结温度可达-23℃或-45℃。装置一般配有隔热外壳，可在常温下操作；但寒冷地区和船上则大多不装外壳。有些平板冻结装置已实现自动化操作。
转筒式冻结装置的工作原理和结构与片冰机相同。由电动机驱动直径为80厘米至2米的金属筒，转速可以调节。通过转筒的中空轴向筒内输送冷凝的制冷剂，水产品紧贴在金属筒外壁进行冻结，冻结温度为-40～-45℃。适于冻结小形或薄片形的鱼糜、鱼片、虾仁等制品。每回转一圈，用刮铲取下已冻结物，即完成一次冻结。
浸淋式冻结装置 将鱼品直接浸渍在经制冷装置冷却的低温载冷剂（一般为氯化钠溶液）中，或用循环泵将载冷剂喷淋到鱼品上。由于鱼品和载冷剂间的传热系数大，冻结速度较快。采用浸淋冻结时，载冷剂必须保持循环，以取得适当的热传导速度。大型鱼类的船上冻结多以 -16℃的氯化钠溶液作为载冷剂。也有将被冻品由供料传送带直接送入氟利昂液体中的。由于氟利昂蒸发吸热极快，产品表面立即冻结，然后再在氟利昂的喷淋下达到完全冻结。整个装置安装在密闭、隔热的隧道中，气化后的氟利昂再回收使用。适用于冻结优质虾、鱼和鱼片等。冻品没有干耗，质量较好。
液态气体冻结装置 以温度很低的液态气体为制冷剂冻结水产品，常用的制冷剂为液态氮、液态二氧化碳等。如液氮冻结装置仅为一隔热箱体，箱内分预冷、冻结、均温3个区域，不需要冷冻机，制冷剂使用后不回收。被冻品放在不锈钢的传送网带上，先进入预冷区，与-30～-100℃的逆流气态氮接触后表面即冻结；然后进入冻结区，用-196℃的液态氮喷淋，即完全冻结；最后至均温区，使被冻品表里温度自然趋于一致，从而完成整个冻结过程（图5）。一般只需时3分钟，但因成本较高，仅适用于冻结虾等价值较高的水产品。
水产冷藏库 以制冷方法降低库内温度进行水产品冷却、冻结和贮藏的隔热库房和设备。一般包括鲜鱼贮藏库、低温冷藏库、冰库以及制冷机组、冻结装置、制冰装置等。鲜鱼贮藏库内设空气冷却或冷海水冷却装置，使入库鲜鱼温度冷却至 0℃左右。冷却后的水产品经冻结装置冻结后送入 -18℃以下的冷藏库冷藏。每个冷藏间可单独使用一套制冷机组，也可用一套制冷机组向冷库中的所有冷藏间供给冷源。制冰机械大多为桶式制冰机和管冰机。少数用板冰或片冰机。冰库中装有输冰设备。桶式冰使用重力输冰道或螺旋形输冰道等型式的输冰机械，并有桥式码垛起重机配以吊架或真空吸冰机作块冰的库中运输。大型冰在使用前还需用碎冰机加以粉碎。