近年来,我国速冻食品行业发展较为迅猛,速冻食品的种类和数量也随之不断增加。在生产速冻食品的过程中,尤其在隧道式速冻机内进行速冻时,合适的风速对于速冻的效果是非常重要的。传统隧道式速冻机主要采用风冷进行降温,设备在运行前需要预冷,预冷时间较长导致耗能比较大,降低生产效率;提高速冻生产量时,隧道内的温度会随着生产量的提高而上升,而冷风机的最大降温程度为-40℃,此时需要消耗大量的能源来进行降温。为此解决能源消耗大及降低生产效率的问题,设计双制冷隧道式速冻机,主要采用风冷速冻,液态CO2冻结装置辅助进行降温。预冷时,两种速冻方式同时对隧道内进行预冷,达到设定温度时,将液态CO2冻结装置关闭缩短预冷时间;提高工作量时,辅助风冷速冻进行降温,喷出的干冰温度可达到-78.5℃,使隧道内的温度在短时间内降低,从而节约能源的消耗,提高企业的经济效益。根据速冻设备的使用要求与双制冷速冻方式的主要特点对双制冷隧道式速冻机的工作原理、结构进行整体设计,本设计的主要机械结构包括隧道整体结构、传动装置、冷冻机组、液态CO2冻结装置四大部分,根据设计准则设计各装置的具体结构和传动系统并且合理对整体机械结构进行布局。运用SolidWorks软件建模,Fluent软件对双制冷隧道式速冻机的速冻隧道内的温度场和速度场进行数值模拟,通过多次数值模拟分析选取6m/s、7m/s、8m/s、9m/s四种送风速度来分析速冻隧道内的变化规律,根据X-Y、X-Z、Y-Z三个切面的速度和温度的云图变化来比较,确定最佳的送风速度。在选取最佳的送风速度的基础上加设液态CO2冻结装置,并对加装置前后的变化进行比较,从稳态和瞬态两个方面进行数值模拟分析。研究结果表明,在考虑节能环保原则和制冷效果的基础上,对速度场和温度场的三个切面分布情况模拟分析可以得出,冷风机送风速度为8m/s时较为合理。并在此基础上加液态CO2冻结装置后整体降温效果好,可以提高速冻效果,缩短隧道预冷时间,提高生产效率,节约成本,增加企业经济效益具有重大意义。