冷表面結霜是制冷工程領域中最常見的現象之一。結霜工況下,空氣冷卻器內空氣的流動、傳熱、傳質過程比較復雜,而且霜層的生長是一個非穩定的動態過程。
空氣冷卻器是冷庫中的一個重要制冷設備一般是在低溫、高濕的環境中運行,其運行工況一般是冷卻表面為負溫結霜的空氣析濕冷卻工況。庫內空氣在風機驅使下,受迫流過食品表面,冷風與食品表面之間發生受迫對流換熱,且隨著冷凍進行,空氣冷卻器的表面會出現結霜現象,當霜層增加到一定程度時,霜的絕緣大大地增加了傳熱熱阻,而且庫內空氣流過冷風機的換熱面積減小、流經蒸發器的限力增大,逐漸使其表面傳熱惡化,并使系統的性能逐漸降低。
當制冷系統的蒸發溫度低于0℃時,蒸發器表面必將出現霜層。霜層不僅使傳熱熱阻增大,而且強制循環的蒸發器(如冷風機)還會使空氣流動限力增加,這些都會影響熱交換效率。所以,無論冷庫采用何種冷卻方式,都應該經常清除霜層。因此,為了保證空氣冷卻器在較高產冷量和較小流動阻力條件下運轉,以及維持其良好的換熱能力,空氣冷卻器要定期去除其外表面的結霜。除霜的方法很多,應根據冷庫的具體條件和冷卻方式進行選擇。常用的融霜方法有:人工除霜、水融霜、電加熱融霜、熱氨融霜、熱氣一水融霜和熱氟融霜等。