วิธีปรับขนาดเครื่องแช่แข็ง IQF สำหรับความจุ ความกว้างของสายพาน และเวลาพัก

การระบุอุปกรณ์แช่แข็งทางอุตสาหกรรมถือเป็นความเสี่ยงสูงสำหรับโรงงานแปรรูปอาหาร พารามิเตอร์การกำหนดขนาดที่คำนวณไม่ถูกต้องทำให้เกิดปัญหาคอขวดในการผลิตเรื้อรังหรือสูญเสียเงินทุนไปกับโรงงานทำความเย็นขนาดใหญ่ คุณเผชิญกับความท้าทายทางวิศวกรรมที่เข้มงวดตั้งแต่วันแรก คุณต้องรักษาสมดุลปริมาณงานที่ต้องการในหน่วยกิโลกรัมต่อชั่วโมงด้วยข้อจำกัดด้านพื้นที่โรงงานที่เข้มงวด ในเวลาเดียวกันคุณต้องรักษาคุณภาพของผลิตภัณฑ์อย่างเข้มงวด ซึ่งหมายถึงการป้องกันการจับตัวเป็นก้อน การขาดน้ำ หรือความเสียหายของเซลล์ในระหว่างกระบวนการถ่ายโอนความร้อน เราร่างขั้นตอนการทำงานที่เป็นระบบและอิงหลักฐานเชิงประจักษ์เพื่อการปรับขนาดอุปกรณ์ของคุณอย่างถูกต้อง คุณจะเปลี่ยนจากการประมาณโหลดความร้อนเริ่มต้นไปเป็นความกว้างของสายพานที่แม่นยำ เวลาพัก และการเลือกอุปกรณ์ที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมโดยเฉพาะ การรับตัววัดเหล่านี้อย่างถูกต้องช่วยให้มั่นใจว่าสายการผลิตของคุณทำงานได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่มีการหยุดทำงานโดยไม่คาดคิดหรือมาตรฐานความปลอดภัยของอาหารลดลง เราจะอธิบายตัวแปรที่แน่นอนที่วิศวกรใช้เพื่อจับคู่โหลดความร้อนกับพื้นที่โรงงานจริง

• ความจุเป็นแบบหลายมิติ: ปริมาณงานที่แท้จริงคือฟังก์ชันของความหนาแน่นในการโหลดสายพาน ความเร็วของสายพาน และพื้นที่แช่แข็งที่มีประสิทธิภาพ ไม่ใช่แค่แรงม้าดิบของคอมเพรสเซอร์ทำความเย็น

• เวลาพักจะกำหนดรอยเท้า: เวลาพักจะต้องจับคู่เชิงประจักษ์กับคุณสมบัติทางความร้อน ปริมาณความชื้น และขนาดทางกายภาพของผลิตภัณฑ์ที่กำลังแช่แข็ง

• ประเภทอุปกรณ์เปลี่ยนคณิตศาสตร์: การเลือกระหว่างตู้แช่แข็งแบบเกลียว อุโมงค์เชิงเส้น และตู้แช่แข็ง IQF แบบฟลูอิไดซ์ จะเปลี่ยนอัตราส่วนฐานต่อความจุและการคำนวณขนาดที่ต้องการโดยพื้นฐาน

• การไหลเวียนของอากาศเป็นตัวแปรที่ซ่อนอยู่: การเพิ่มปริมาณการทำความเย็นที่มากเกินไปโดยไม่ปรับการไหลเวียนของอากาศตามหลักอากาศพลศาสตร์ให้เหมาะสม ทำให้เกิดการสูญเสียพลังงานมากเกินไป การสะสมตัวของน้ำแข็ง และผลิตภัณฑ์ที่อาจเกิดความเสียหาย

ตัวแปรหลักของการกำหนดขนาด IQF: กรอบการตัดสินใจ

การกำหนดความจุเป้าหมาย (กก./ชม.) เทียบกับโหลดสูงสุด

การทำความเข้าใจความแตกต่างระหว่างกำลังการผลิตเฉลี่ยที่กำหนดและปริมาณการผลิตตามฤดูกาลสูงสุดจะกำหนดความสำเร็จในการติดตั้งของคุณ ฤดูเก็บเกี่ยวนำมาซึ่งวัตถุดิบจำนวนมหาศาลที่ล้นระบบขนาดเล็ก ข้อกำหนดกำลังการผลิตพื้นฐานต้องคำนึงถึงความผันผวนของการประมวลผลต้นน้ำ เครื่องทอด เครื่องลวก และเครื่องซักผ้ามักทำให้ผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้นอย่างคาดเดาไม่ได้ หากสายการผลิตมันฝรั่งต้นน้ำของคุณดัน 2,500 กก./ชม. ในเวลาสั้นๆ 15 นาที การกำหนดขนาดช่องแช่แข็งให้เข้มงวดโดยเฉลี่ย 2000 กก./ชม. จะทำให้เกิดปัญหาคอขวดในทันที ผลิตภัณฑ์จะสำรองไว้บนสายพานลำเลียงแบบสั่น ซึ่งนำไปสู่การละเมิดอุณหภูมิและการเน่าเสียก่อนที่อาหารจะเข้าสู่ช่องแช่แข็งด้วยซ้ำ

สภาพการทำงานโดยรอบยังส่งผลต่อการคำนวณโหลดพื้นฐานด้วย ความชื้นสูงในห้องแปรรูปจะนำความชื้นส่วนเกินเข้าไปในห้องแช่แข็ง กะการชะล้างจะทิ้งน้ำนิ่งไว้บนพื้น ซึ่งจะระเหยและถูกดึงเข้าไปในตู้ ความชื้นนี้จะกลายเป็นน้ำแข็งบนคอยล์เย็น ทำให้ประสิทธิภาพการทำความเย็นโดยรวมลดลง สภาวะการทำงานในฤดูร้อนต้องการความสามารถในการทำความเย็นมากกว่าสภาวะในฤดูหนาว คุณต้องปรับขนาดระบบเพื่อจัดการกับสถานการณ์แวดล้อมที่เลวร้ายที่สุดเพื่อให้แน่ใจว่ามีการผลิตอย่างต่อเนื่อง

การกำหนดเวลาที่อยู่อาศัย (Dwell Time) ตามผลิตภัณฑ์

เวลาพักคือระยะเวลาที่แน่นอนที่ผลิตภัณฑ์จะต้องอยู่ในโซนเยือกแข็งเพื่อให้ถึงอุณหภูมิแกนกลางเป้าหมาย ในอุตสาหกรรมอาหารแช่แข็ง เป้าหมายนี้อยู่ที่ -18°C เกือบทั่วโลก ความหนาของผลิตภัณฑ์เป็นตัวกำหนดเมตริกนี้อย่างมาก ถั่วลันเตาขนาด 10 มม. ต้องใช้เวลาพักประมาณ 3 ถึง 4 นาที อกไก่หมักหนา 40 มม. ต้องใช้เวลาพักนานกว่ามาก โดยมักจะเกิน 35 นาที เนื่องจากความร้อนใช้เวลาในการเคลื่อนตัวจากแกนกลางขึ้นสู่ผิวน้ำนานกว่า คุณไม่สามารถเร่งกฎของอุณหพลศาสตร์ได้เพียงแค่ลดอุณหภูมิอากาศลง

ปริมาณน้ำเปลี่ยนแปลงการคำนวณทั้งหมด อาหารที่มีความชื้นสูงจำเป็นต้องนำพลังงานความร้อนออกมากขึ้นเพื่อแช่แข็งให้สมบูรณ์เนื่องจากความร้อนแฝงของน้ำ อุณหภูมิเริ่มต้นหรือที่เรียกว่าอุณหภูมิขาเข้าเป็นอีกปัจจัยสำคัญ ผลิตภัณฑ์ที่ป้อนโดยตรงจากหม้อทอดที่อุณหภูมิ +85°C จะนำความร้อนจำนวนมาก พวกเขาต้องการเวลาพักนานกว่ามากเมื่อเทียบกับสินค้าแช่เย็นล่วงหน้าที่มาจากเครื่องทำความเย็นแบบไฮโดรคูลเลอร์ที่อุณหภูมิ +4°C อุณหภูมิขาเข้าทุกระดับจะเพิ่มเวลาพักที่ต้องการและปริมาณการทำความเย็นทั้งหมด

การคำนวณความกว้างของสายพานที่เหมาะสมที่สุดและความหนาแน่นในการโหลด

ความหนาแน่นในการรับน้ำหนักของสายพานวัดเป็นกิโลกรัมต่อตารางเมตร (กก./ตร.ม.) คุณต้องกำหนดปริมาณการโหลดสูงสุดที่อนุญาตโดยไม่ทำให้เกิดการรวมตัวของผลิตภัณฑ์ การบรรทุกน้ำหนักเกินสายพานจะทำให้แต่ละชิ้นแข็งตัวรวมกันเป็นก้อนแข็ง สิ่งนี้จะทำลายมาตรฐานการแช่แข็งอย่างรวดเร็วทีละรายการ และนำไปสู่การปฏิเสธแบทช์ ความหนาแน่นในการใส่ที่เหมาะสมช่วยให้แน่ใจว่าอาหารแต่ละชิ้นถูกล้อมรอบด้วยอากาศเย็นความเร็วสูง

มีความสัมพันธ์แบบผกผันที่เข้มงวดระหว่างความกว้างของสายพานและความยาวอุโมงค์ หากคุณเลือกสายพานที่แคบกว่าเพื่อประหยัดค่าใช้จ่ายล่วงหน้า คุณต้องเพิ่มความยาวอุโมงค์หรือความสูงของเกลียวเพื่อรักษาพื้นที่แช่แข็งที่ต้องการ ขีดจำกัดในการโหลดสายพานยังช่วยให้มั่นใจได้ถึงการควบคุมคุณภาพอย่างอ่อนโยน ผลิตภัณฑ์ที่เปราะบาง เช่น ราสเบอร์รี่ที่วางซ้อนกันสูงเกินไปจะถูกบดอัดด้วยน้ำหนักของมันเองก่อนที่จะแข็งตัว คุณต้องปรับความกว้างทางกายภาพของสายพานให้สมดุลกับความสมบูรณ์ของโครงสร้างของอาหารที่กำลังแปรรูป

การจับคู่คุณลักษณะของผลิตภัณฑ์กับประเภทตู้แช่แข็ง IQF

ตู้แช่แข็ง IQF แบบฟลูอิดไดซ์สำหรับผลิตภัณฑ์ที่เป็นเม็ดขนาดเล็ก

ฟลูอิไดเซชันได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมอย่างเคร่งครัดสำหรับสิ่งของขนาดเล็กและสม่ำเสมอ ลองนึกถึงถั่ว เบอร์รี่ ผักหั่นเต๋า และผลไม้ชิ้นเล็กๆ ระบบใช้กระแสลมขึ้นความเร็วสูงเพื่อยกและระงับผลิตภัณฑ์ออกจากสายพาน สิ่งนี้จะสร้างชั้นคล้ายของเหลวที่มีอนุภาคอาหารเคลื่อนไหว เพื่อป้องกันไม่ให้พวกมันเกาะกัน การปรับขนาดระบบฟลูอิไดซ์จำเป็นต้องมีการคำนวณความเร็วลมที่สูงขึ้นโดยเฉพาะ โดยพิจารณาจากลักษณะอากาศพลศาสตร์ของอาหาร

พัดลมจะต้องสร้างแรงดันคงที่เพียงพอที่จะรับน้ำหนักของเตียงผลิตภัณฑ์ สิ่งนี้ส่งผลต่อกำลังพัดลมที่ต้องการและความลึกสูงสุดของเตียง หากเตียงลึกเกินไป อากาศไม่สามารถทะลุผ่านได้ และผลิตภัณฑ์จะจับกันเป็นก้อนทันที หากกระแสลมแรงเกินไป ผลิตภัณฑ์ที่มีน้ำหนักเบาจะระเบิดออกจากสายพานและเข้าไปในคอยล์เย็น อากาศพลศาสตร์ที่แม่นยำกำหนดความจุของยูนิตเฉพาะเหล่านี้ โดยต้องมีการเลือกพัดลมอย่างระมัดระวังและไดรฟ์ความถี่ตัวแปร (VFD) เพื่อการปรับแต่งอย่างละเอียด

ตู้แช่แข็งแบบเกลียวสำหรับการใช้งานปริมาณมากและมีพื้นที่จำกัด

ระบบเกลียวช่วยเพิ่มพื้นที่แนวตั้งภายในโรงงานให้สูงสุด เหมาะสำหรับเนื้อสัตว์ สัตว์ปีก เบเกอรี่ และอาหารสำเร็จรูป กลไกการกำหนดขนาดเน้นที่ระยะพิทช์และความยาวสายพานทั้งหมดเป็นอย่างมาก Tier pitch คือระยะห่างแนวตั้งระหว่างระดับสายพาน คุณคำนวณสิ่งนี้โดยพิจารณาจากความสูงสูงสุดของผลิตภัณฑ์บวกกับระยะห่างที่จำเป็นสำหรับการไหลเวียนของอากาศในแนวนอน ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 50 มม. หากระยะห่างแน่นเกินไป อากาศจะไม่สามารถไหลเวียนไปทั่วผลิตภัณฑ์ได้ และเวลาในการเยือกแข็งจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า

ความยาวสายพานทั้งหมดจะขึ้นอยู่กับเวลาคงตัวและความเร็วสายพานที่ต้องการ ผลิตภัณฑ์ที่มีความหนาแน่นซึ่งต้องแช่แข็งเป็นเวลา 60 นาที ต้องใช้สายพานจำนวนมากภายในตู้ เนื่องจากสายพานหมุนวนขึ้น คุณจึงสามารถบรรจุความยาวเยือกแข็งที่มีประสิทธิภาพหลายร้อยเมตรลงในพื้นที่สี่เหลี่ยมจัตุรัสขนาดเล็กมากได้ อย่างไรก็ตาม ผลิตภัณฑ์ที่หนาแน่นกว่านั้นต้องการความสามารถในการทำความเย็นที่มากขึ้นต่อตารางเมตร ซึ่งสามารถจำกัดความเร็วของสายพานสูงสุดและกำหนดโรงงานทำความเย็นส่วนกลางที่ใหญ่ขึ้นได้

ตู้แช่แข็งแบบอุโมงค์เชิงเส้นสำหรับผลิตภัณฑ์ที่เปราะบางหรือทรงแบน

แบบเส้นตรง ตู้แช่แข็ง iqf จัดการกับสิ่งของที่บอบบางได้อย่างสมบูรณ์แบบ เนื้อปลา เฟรนช์ฟรายส์ และขนมอบเนื้อละเอียดอ่อน ต้องใช้การดูแลอย่างอ่อนโยน พวกมันไม่สามารถรอดจากการพลิกคว่ำของฟลูอิไดซ์เบดหรือการเปลี่ยนสายพานที่ซับซ้อนของระบบเกลียวบางระบบได้ ในระบบเชิงเส้นตรง ผลิตภัณฑ์จะมีลักษณะเรียบและไม่ถูกรบกวนจากเครื่องปั่นป้อนเข้าไปยังสายพานลำเลียงจำหน่าย

ความยาวของอุโมงค์จะขึ้นอยู่กับความเร็วของสายพานและเวลาพักอย่างเคร่งครัด หากผลิตภัณฑ์ต้องใช้เวลา 15 นาทีในการแช่แข็ง อุโมงค์จะต้องยาวพอที่จะบรรจุการเดินทางต่อเนื่องได้ 15 นาทีตามอัตราการผลิตที่ต้องการ สิ่งนี้ต้องการพื้นที่เชิงเส้นตรงที่สำคัญ คุณมักจะต้องมีวิศวกรรมแบบกำหนดเองเพื่อให้พอดีกับหน่วยเหล่านี้ในสายการผลิตที่มีอยู่ บางครั้งจำเป็นต้องมีการขยายอาคารหรือการกำหนดค่าสายการผลิตใหม่เพื่อรองรับพื้นที่ที่เป็นเส้นตรง

การคำนวณขนาดทีละขั้นตอนสำหรับเครื่องแช่แข็ง IQF

ขั้นตอนที่ 1: การสร้างโหลดความร้อน (การเปลี่ยนแปลงเอนทาลปี)

คุณต้องคำนวณการระบายความร้อนทั้งหมดที่จำเป็นก่อนที่จะเลือกอุปกรณ์ใดๆ มีหน่วยวัดเป็นกิโลวัตต์ (kW) หรือตันทำความเย็น (TR) สูตรนี้ขึ้นอยู่กับความร้อนจำเพาะของผลิตภัณฑ์ที่อยู่เหนือจุดเยือกแข็ง และความร้อนจำเพาะที่ต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง อาหารแต่ละประเภทจะปล่อยความร้อนออกมาในอัตราที่ต่างกัน คุณต้องคำนึงถึงความร้อนแฝงของฟิวชันด้วย นี่เป็นพลังงานที่เพิ่มขึ้นมหาศาลซึ่งจำเป็นต่อการเปลี่ยนน้ำของเหลวในอาหารให้เป็นน้ำแข็งแข็ง

ช่วงการดึงอุณหภูมิที่ต้องการจะกำหนดขอบเขตการคำนวณของคุณ การย้ายผลิตภัณฑ์จาก +85°C เป็น -18°C ต้องใช้โรงงานทำความเย็นขนาดใหญ่ เมื่อเทียบกับการย้ายจาก +4°C เป็น -18°C คุณคำนวณการเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีของผลิตภัณฑ์ทุกกิโลกรัมที่ผ่านระบบต่อชั่วโมง ตัวเลขพื้นฐานนี้กำหนดขนาดของคอมเพรสเซอร์ คอนเดนเซอร์ และเครื่องระเหยที่จำเป็นในการรักษาอุณหภูมิของตู้

ขั้นตอนที่ 2: การคำนวณพื้นที่สายพานที่ต้องการ

รากฐานทางคณิตศาสตร์สำหรับการกำหนดขนาดทางกายภาพช่วยลดช่องว่างระหว่างข้อกำหนดด้านความร้อนและพื้นที่ทางกายภาพของโรงงาน คุณกำหนดพื้นที่เป็นตารางเมตรที่แน่นอนที่จำเป็นในการเก็บผลิตภัณฑ์ในช่วงเวลาที่แขวนอยู่

1. กำหนดอัตราการผลิตเป้าหมายเป็นกิโลกรัมต่อชั่วโมง (เช่น 2000 กิโลกรัมต่อชั่วโมง)

2. กำหนดเวลาพักอาศัยที่ต้องการเป็นชั่วโมง (เช่น 30 นาที = 0.5 ชั่วโมง)

3. ระบุความหนาแน่นในการโหลดสายพานสูงสุดเป็นกก./ม.² ผ่านการทดสอบเชิงประจักษ์

4. คูณอัตราการผลิตตามเวลาพักเพื่อหาน้ำหนักรวมของผลิตภัณฑ์ภายในช่องแช่แข็งในช่วงเวลาใดก็ตาม

5. หารน้ำหนักรวมนั้นด้วยความหนาแน่นในการรับน้ำหนักของสายพานเพื่อค้นหาพื้นที่สายพานที่ต้องการ

เมื่อคุณมีพื้นที่ที่ต้องการทั้งหมดแล้ว คุณจะแปลเป็นมิติที่ใช้งานได้จริง คุณหารพื้นที่ทั้งหมดด้วยความกว้างของสายพานที่คุณเลือกเพื่อค้นหาความยาวเยือกแข็งที่มีประสิทธิภาพ หากความยาวที่คำนวณได้เกินขนาดอาคารของคุณ คุณต้องเพิ่มความกว้างของสายพานหรือเปลี่ยนจากอุโมงค์เชิงเส้นไปเป็นแบบเกลียว

ขั้นตอนที่ 3: การแยกตัวประกอบในค่าสัมประสิทธิ์การไหลเวียนของอากาศและการถ่ายเทความร้อน

ความเร็วและอุณหภูมิของการไหลของอากาศส่งผลโดยตรงต่อค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อน อุณหภูมิการทำงานมาตรฐานภายในตู้มีตั้งแต่ -35°C ถึง -40°C การไหลเวียนของอากาศที่เร็วขึ้นจะดึงความร้อนออกจากผลิตภัณฑ์ได้รวดเร็วยิ่งขึ้น ซึ่งจะช่วยลดเวลาพักที่จำเป็นและช่วยให้สายพานสั้นลง อากาศความเร็วสูงทำหน้าที่เหมือนฟองน้ำระบายความร้อน โดยแทนที่อากาศอุ่นด้วยอากาศต่ำกว่าศูนย์ที่พื้นผิวของผลิตภัณฑ์อย่างต่อเนื่อง

พัดลมความเร็วสูงจะเพิ่มภาระความร้อนภายในของห้องแช่แข็ง มอเตอร์พัดลมสร้างความร้อนเชิงกลซึ่งระบบทำความเย็นจะต้องกำจัดออก การปรับสมดุลความเร็วพัดลมกับการใช้พลังงานเป็นข้อกำหนดทางวิศวกรรมที่เข้มงวด การดันความเร็วพัดลมสูงเกินไปจะทำให้ผลตอบแทนลดลง สิ้นเปลืองพลังงาน และต้องใช้คอมเพรสเซอร์ขนาดใหญ่ขึ้นโดยไม่ทำให้เวลาในการแช่แข็งดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

ข้อจำกัดด้านสิ่งอำนวยความสะดวกและการบูรณาการระบบทำความเย็น

ความเป็นจริงของรอยเท้า: วิศวกรรมที่ออกแบบเองกับที่มีจำหน่ายทั่วไป

แผนผังโรงงานเป็นตัวกำหนดรูปทรงของอุปกรณ์ คุณต้องเผชิญกับข้อแลกเปลี่ยนที่เข้มงวดระหว่างการใช้พื้นที่แนวตั้งและพื้นที่เชิงเส้น ตู้แช่แข็งแบบเกลียวมีพื้นที่จำกัดและเป็นทรงสี่เหลี่ยมซึ่งมีความสูงเพดานได้ ตู้แช่แข็งแบบอุโมงค์ต้องใช้ห้องโถงที่ยาวและแคบ ความยาวอุโมงค์ทั้งหมด ความกว้างของสายพาน และขนาดตู้ต้องได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเป็นพิเศษเพื่อให้เหมาะกับแผนผังชั้นเฉพาะของคุณ

การใช้ขนาดแค็ตตาล็อกมาตรฐานมักนำไปสู่รูปแบบโรงงานที่น่าอึดอัดใจหรือสายการผลิตเสียหาย คุณอาจต้องโค้งงอสายพานลำเลียงโดยไม่จำเป็น ซึ่งจะทำให้ผลิตภัณฑ์ที่เปราะบางเสียหายก่อนที่จะแข็งตัว อุตสาหกรรม เครื่องแช่แข็ง iqf ต้องปรับให้เข้ากับโครงสร้างพื้นฐานของอาคาร เสาโครงสร้าง และระบบระบายน้ำ ไม่ใช่อย่างอื่น วิศวกรรมที่ออกแบบตามความต้องการทำให้มั่นใจได้ว่าอุปกรณ์จะทำงานร่วมกับระบบขนถ่ายวัสดุที่มีอยู่ของคุณได้อย่างราบรื่น

ขนาดคอมเพรสเซอร์และการเลือกสารทำความเย็น

โหลดความร้อนที่คำนวณได้จะกำหนดขนาดโรงงานทำความเย็นส่วนกลางของคุณ คอมเพรสเซอร์ต้องรองรับปริมาณผลิตภัณฑ์สูงสุด รวมถึงความร้อนของมอเตอร์พัดลม รวมถึงความร้อนที่ส่งผ่านที่รั่วไหลผ่านแผงฉนวน การเลือกสารทำความเย็นส่งผลกระทบอย่างมากต่อการออกแบบคอยล์เย็นและประสิทธิภาพโดยรวมของโรงงาน แอมโมเนีย (NH3) นำเสนอประสิทธิภาพทางอุณหพลศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมสำหรับโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ แต่ต้องมีระเบียบปฏิบัติด้านความปลอดภัยที่เข้มงวดและห้องเครื่องยนต์เฉพาะทาง

คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) กำลังได้รับแรงฉุดเนื่องจากกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมและประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำที่ยอดเยี่ยมในระบบบูสเตอร์ทรานส์วิกฤต สารทำความเย็นสังเคราะห์ (รูปแบบฟรีออน) ยังคงพบได้ทั่วไปในระบบขนาดเล็กหรือระบบกระจายอำนาจ ซึ่งกฎหมายการแบ่งเขตในท้องถิ่นห้ามไม่ให้ใช้แอมโมเนีย สารทำความเย็นแต่ละชนิดต้องใช้ท่อ ขนาดวาล์ว และรูปทรงคอยล์เฉพาะเพื่อให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพที่อุณหภูมิดูด -40°C

รอบการละลายน้ำแข็งและข้อกำหนดการดำเนินงานต่อเนื่อง

การสะสมของฟรอสต์บนเครื่องระเหยเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในกระบวนการแช่แข็งใดๆ ความชื้นจากผลิตภัณฑ์ที่ร้อนและอากาศโดยรอบที่เข้าสู่ตัวเครื่องจะแข็งตัวบนคอยล์เย็น น้ำค้างแข็งนี้ทำหน้าที่เป็นฉนวน ซึ่งจะลดความสามารถในการทำความเย็นลงอย่างมากในช่วงกะ กลยุทธ์การกำหนดขนาดต้องคำนึงถึงข้อกำหนดในการดำเนินงานอย่างต่อเนื่อง คุณไม่สามารถหยุดสายการผลิตตลอด 24 ชั่วโมงเพียงเพื่อละลายน้ำแข็งออกจากคอยล์ได้

ระบบละลายน้ำแข็งตามลำดับแก้ปัญหานี้โดยปล่อยให้ส่วนคอยล์หนึ่งละลายน้ำแข็งโดยใช้แก๊สร้อน ในขณะที่ส่วนอื่นๆ ยังคงแช่แข็งผลิตภัณฑ์ หรือคุณสามารถขยายขนาดคอยล์และเพิ่มระยะห่างของครีบเป็น 12 มม. หรือ 16 มม. ระยะห่างระหว่างครีบที่ใหญ่ขึ้นจะใช้เวลานานกว่ามากในการอุดตันด้วยน้ำค้างแข็ง สิ่งนี้จะขยายเวลาการทำงานระหว่างรอบการทำความสะอาดที่จำเป็น ทำให้สายการผลิตทำงานได้นานขึ้น และรักษาปริมาณงานไว้

ความเสี่ยงในการใช้งานและข้อผิดพลาดในการกำหนดขนาดทั่วไป

อันตรายจากการใช้สมการทั่วไปเป็นข้อกำหนดขั้นสุดท้าย

คณิตศาสตร์เชิงทฤษฎีเป็นเพียงจุดเริ่มต้นเท่านั้น การใช้สมการทั่วไปเป็นข้อกำหนดขั้นสุดท้ายเพียงอย่างเดียวถือเป็นอันตรายอย่างยิ่ง สมการทำหน้าที่เป็นเครื่องมือคัดกรองเพื่อนำคุณเข้าสู่สนามเบสบอลที่เหมาะสม คุณต้องดำเนินการทดสอบผลิตภัณฑ์ทางกายภาพในช่องแช่แข็งนำร่องก่อนจึงจะสิ้นสุดการซื้ออุปกรณ์ ตัวแปรในโลกแห่งความเป็นจริงรบกวนคณิตศาสตร์เชิงทฤษฎีอยู่ตลอดเวลา

ความผิดปกติของรูปร่างของผลิตภัณฑ์ การเปลี่ยนแปลงของความชื้นบนพื้นผิว และปริมาณไขมัน ไม่สามารถสร้างแบบจำลองบนกระดาษได้อย่างสมบูรณ์แบบ การทดสอบนำร่องเผยให้เห็นอย่างชัดเจนว่าอาหารมีพฤติกรรมอย่างไรภายใต้อากาศเย็นที่มีความเร็วสูง โดยจะตรวจสอบสมมติฐานของคุณเกี่ยวกับขีดจำกัดในการโหลดสายพานและเวลาหยุดนิ่งตามจริง การข้ามขั้นตอนนี้มักจะส่งผลให้ต้องซื้อเครื่องจักรที่ดูดีบนกระดาษแต่ล้มเหลวในโรงงาน

ประเมินการลดน้ำหนักและภาวะขาดน้ำของผลิตภัณฑ์ต่ำไป

ขนาดที่ไม่เหมาะสมจะดึงความชื้นออกจากผลิตภัณฑ์ การไหลเวียนของอากาศและอุณหภูมิคอยล์ที่ไม่ตรงกันทำให้เกิดภาวะขาดน้ำอย่างรุนแรงในระหว่างกระบวนการแช่แข็ง ซึ่งจะลดผลผลิตผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของคุณและส่งผลเสียโดยตรงต่อความสามารถในการทำกำไร คุณกำลังขับน้ำออกจากท่อไอเสียอย่างแท้จริง เมื่อคุณขายเป็นกิโลกรัม การสูญเสียความชื้นให้กับคอยล์เย็น 3% ถือเป็นการสูญเสียทางการเงินครั้งใหญ่

การไม่ออกแบบให้จับได้อย่างนุ่มนวลจะทำให้เซลล์เสียหายรุนแรงขึ้น เซลล์ที่เสียหายจะปล่อยความชื้นออกมามากขึ้น ระบบที่มีขนาดเหมาะสมจะล็อคความชื้นอย่างรวดเร็วโดยการแช่แข็งเปลือกนอกภายในไม่กี่วินาที ช่วยรักษาน้ำหนัก รูปลักษณ์ที่สวยงาม และคุณค่าทางโภชนาการ การปรับความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างอากาศและสารทำความเย็นให้เหมาะสมจะช่วยป้องกันการขาดน้ำ

ละเว้นปัญหาคอขวดขาเข้าและขาออก

การกำหนดขนาดช่องแช่แข็งให้ถูกต้องมีชัยไปกว่าครึ่งเท่านั้น คุณเสี่ยงต่อความล้มเหลวครั้งใหญ่หากคุณเพิกเฉยต่อโครงสร้างพื้นฐานโดยรอบ อุปกรณ์ต่อพ่วงต้องตรงกับข้อกำหนดเฉพาะของช่องแช่แข็ง

• เครื่องเขย่าแบบสั่นที่ป้อนเข้าไปจะต้องกระจายผลิตภัณฑ์อย่างสม่ำเสมอตลอดความกว้างของสายพานทั้งหมดเพื่อป้องกันการตอกเสาเข็มตรงกลาง

• อุปกรณ์เคลือบจะต้องตรงกับอัตราปริมาณงานที่แน่นอนของช่องแช่แข็งเพื่อให้แน่ใจว่าน้ำแข็งมีการเคลือบสม่ำเสมอ

• สายพานลำเลียงจะต้องจัดการกับปริมาตรที่แช่แข็งโดยไม่ทำให้เกิดการติดหรือการแตกหักที่จุดถ่ายโอน

• เครื่องชั่งบรรจุภัณฑ์ต้องหมุนเวียนเร็วพอที่จะให้ทันกับการปล่อยผลิตภัณฑ์แช่แข็งอย่างต่อเนื่อง

อาหารแช่แข็งเปราะและแตกหักง่ายเนื่องจากจุดถ่ายโอนที่ออกแบบมาไม่ดี หากอุปกรณ์ต่อพ่วงไม่ตรงกับความกว้างและความเร็วของสายพานของห้องหลัก อุปกรณ์แช่แข็งที่มีขนาดพอเหมาะของคุณจะกลายเป็นปัญหาคอขวดขนาดใหญ่

บทสรุป

1. รวบรวมเอกสารข้อมูลผลิตภัณฑ์เฉพาะของคุณ รวมถึงขนาดทางกายภาพที่แน่นอน เปอร์เซ็นต์ปริมาณความชื้น และอุณหภูมิขาเข้าสูงสุด

2. ขอการประเมินการสร้างแบบจำลองความร้อนโดยละเอียดจากผู้ผลิตที่มีคุณสมบัติตามสถานการณ์การผลิตที่เลวร้ายที่สุดของคุณ

3. กำหนดเวลาการทดสอบนำร่องทางกายภาพกับผลิตภัณฑ์ที่มีความชื้นสูงที่ยากที่สุดของคุณ เพื่อตรวจสอบสมมติฐานทางวิศวกรรมเกี่ยวกับเวลาคงตัวและการโหลดสายพาน

4. ประเมินข้อเสนอ OEM ตามตัวชี้วัดประสิทธิภาพที่รับประกัน เช่น การรักษาผลผลิตและปริมาณงานกิโลกรัม/ชั่วโมงที่แน่นอน แทนที่จะเป็นขนาดแคตตาล็อกมาตรฐาน

คำถามที่พบบ่อย

ถาม: คุณจะคำนวณเวลาพักสำหรับตู้แช่แข็ง IQF ได้อย่างไร

ตอบ: เวลาคงอยู่คำนวณตามอุณหภูมิเริ่มต้นของผลิตภัณฑ์ อุณหภูมิแกนกลางเป้าหมาย (ปกติคือ -18°C) ความหนา และปริมาณน้ำ แม้ว่าสมการทางความร้อนจะเป็นค่าพื้นฐาน แต่เวลาคงอยู่ที่แม่นยำนั้นจำเป็นต้องมีการทดสอบเชิงประจักษ์ในตู้แช่แข็งนำร่องเพื่อพิจารณาความผิดปกติของพื้นผิวและอัตราการถ่ายเทความร้อนจำเพาะ

ถาม: ความกว้างของสายพานมาตรฐานสำหรับเครื่องแช่แข็ง IQF อุตสาหกรรมคือเท่าใด

ตอบ: ความกว้างของสายพานอุตสาหกรรมทั่วไปคือ 600 มม., 1,000 มม. และ 1200 มม. อย่างไรก็ตามไม่มีมาตรฐานสากล การคัดเลือกขั้นสุดท้ายต้องใช้วิศวกรรมแบบกำหนดเองตามขนาดการผลิตที่คุณต้องการ ขีดจำกัดในการโหลดสายพาน และพื้นที่โรงงานที่มีอยู่เพื่อให้แน่ใจว่าพื้นที่แช่แข็งที่มีประสิทธิภาพถูกต้อง

ถาม: ความหนาแน่นของผลิตภัณฑ์ส่งผลต่อความจุช่องแช่แข็งแบบเกลียวอย่างไร

ตอบ: ผลิตภัณฑ์ที่หนาแน่นกว่าต้องการการกำจัดพลังงานความร้อนมากขึ้นต่อพื้นที่สายพานหนึ่งตารางเมตร สิ่งนี้ต้องการความสามารถในการทำความเย็นที่สูงขึ้น หากโรงงานทำความเย็นส่วนกลางไม่สามารถรับมือกับภาระที่หนาแน่นได้ คุณต้องลดความเร็วของสายพานลง ซึ่งจะลดกำลังการผลิตโดยรวมเป็น กก./ชม. โดยตรง

ถาม: ขนาดการแช่แข็งแบบกลและแบบแช่แข็งด้วยความเย็น IQF แตกต่างกันอย่างไร

ตอบ: การกำหนดขนาดเชิงกลเกี่ยวข้องกับต้นทุนเงินทุนสูงแต่ต้นทุนการดำเนินงานต่ำ โดยอาศัยคอมเพรสเซอร์และฐานเครื่องขนาดใหญ่ การกำหนดขนาดด้วยไครโอเจนิกส์ใช้ไนโตรเจนเหลวหรือ CO2 ซึ่งใช้พื้นที่น้อยมากและการแช่แข็งอย่างรวดเร็ว แต่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการบริโภคอย่างต่อเนื่องสูงมากสำหรับก๊าซเหลว

ถาม: ต้องใช้กำลังทำความเย็น (kW หรือ Tons) เท่าใดต่อ 1,000 กิโลกรัม/ชม.

ตอบ: ค่าพื้นฐานที่สมจริงอยู่ในช่วงตั้งแต่ 100 ถึง 150 กิโลวัตต์ (เครื่องทำความเย็น 28 ถึง 42 ตัน) ต่อ 1,000 กิโลกรัม/ชั่วโมง อย่างไรก็ตาม ตัวเลขที่แน่นอนขึ้นอยู่กับความร้อนจำเพาะ ปริมาณน้ำ และอุณหภูมิที่ป้อนเข้าของอาหารเป็นอย่างมาก การใช้งานทอดต้องใช้ความจุมากกว่าผลิตภัณฑ์แช่เย็นล่วงหน้าอย่างมาก

ถาม: คุณสามารถเพิ่มความจุของช่องแช่แข็งแบบอุโมงค์ IQF ที่มีอยู่ได้หรือไม่

ตอบ: ได้ แต่อยู่ในขอบเขตทางกายภาพที่ยากลำบาก เส้นทางการอัพเกรดที่สมจริง ได้แก่ การลดแรงดันในการดูดของคอมเพรสเซอร์ การอัพเกรดเป็นพัดลมประสิทธิภาพสูง หรือการเพิ่มขั้นตอนการทำความเย็นล่วงหน้าที่ต้นน้ำ อย่างไรก็ตาม คุณไม่สามารถเกินขีดจำกัดทางกายภาพของตารางเมตรของสายพานที่มีอยู่ได้