Техническая характеристика линии ФМБ-2 с одним мембранным аппаратом

Роторные скороморозильные аппараты. Роторные блочно-плиточные скороморозильные аппараты работают по принципу действия рассмотренных плиточных аппаратов. Замораживание в этих аппаратах производится тоже между холодными поверхностями полых металлических плит, охлаждаемых кипящим холодильным агентом или циркулирующим холодным рассолом. Однако в роторных аппаратах плиты во время замораживания находятся не в статическом состоянии, а вращаются вокруг оси общего вала.

Роторный блочно-плиточный скороморозильный аппарат отечественного производства (рис.178) разработан инженерами В.М. Горбатовым, А.Е. Ниточкиным и др.

Аппарат предназначен для замораживания продуктов в блоках. Состоит он из ротора с морозильными блок-формами и гидравлическим приводом, загрузочного устройства с кассетами, бункеров-дозаторов, упаковочного механизма и разгрузочного устройства.

Ротор представляет собой полый вал с двумя насаженными на него дисками. Между дисками расположены блок-формы, выполненные из нержавеющей стали. Все это заключено в теплоизолированный корпус, и во время работы аппарата прерывисто вращается вокруг оси вала. Снаружи на торцовой стороне корпуса смонтирован гидравлический привод ротора.

Каждая блок-форма составляется из двух полуформ - пустотелых плит, скрепленных между собой шарнирно так, что их можно смыкать и размыкать. В сомкнутом (рабочем) положении плиты благодаря специальным ребрам на их поверхностях образуют три прямоугольных ячейки, открытых со стороны загрузки продуктами. Холодильный агент или рассол поступает в плиты через полый вал и гибкие шланги.

Продукты по транспортеру поступают в бункеры-дозаторы аппарата, а отсюда автоматически направляются в кассеты смонтированные на раме загрузочного устройства. Если необходимо, продукты упаковывают. Рама посредством гидравлического привода вводит кассеты с продуктами в немного приоткрытые (разомкнутые) блок-формы. Продукты остаются в формах, а рама с кассетами возвращается в исходное положение. Плиты при смыкании нажимают на продукты, которые несколько подпрессовываются и принимают форму блоков.

Рис.178. Роторный скороморозильный аппарат марки АРСА.

При повороте ротора на следующую позицию под загрузку устанавливается другая блок-форма. Одновременно в положение разгрузки приходит блок-форма с замороженными продуктами, которая автоматически размыкается и из нее выпадают замороженные блоки. Оттаивания при этом не требуется. Механизм разгрузки приводится в действие специальным термореле. Обслуживает аппарат один рабочий.

В рассмотренной модели аппарата имеется 34 блок-формы, вмещающие по 3 блока каждая. Размер блока 800×250×60 мм и масса около 12 кг. Таким образом, общая емкость одной загрузки аппарата: 34×3×12=1224 кг. Продолжительность замораживания при температуре плит -30°С составляет около 90 мин. Следовательно, часовая производительность аппарата около 800 кг. На замораживание расходуется 93 кВт холода.

Габариты аппарата: 3600×3500×2600 мм.

Выпускают роторные скороморозильные аппараты и другой производительности. Так, одна из последних наиболее совершенных моделей этих аппаратов - модель АРСА рассчитана на замораживание 15 т продуктов в сутки. Габариты ее: 4300×4200×2750 мм. В аппарате предусмотрено непосредственное охлаждение аммиаком. При температуре кипения холодильного агента -40°С блоки толщиной 60-65 мм замораживаются до -23°С за 1 ч 40 мин.

Все процессы в аппарате АРСА максимально механизированы.

Иммерсионные скороморозильные аппараты. При выборе оборудования для иммерсионного замораживания продуктов первостепенное значение имеет теплоноситель. Необходимо учитывать степень его токсичности, вязкость, теплоотдачу, плотность, летучесть. Широкое применение в качестве охлаждающей жидкости получили растворы хлористого кальция или пропиленгликоля, свойства которых весьма различны. Первый из них вызывает значительную коррозию, дешево стоит, обладает относительно низкой вязкостью и хорошей теплопроводностью; второй не взаимодействует с металлами, отличается высокой вязкостью, плохой теплопроводностью и чрезвычайно гигроскопичен, вследствие чего способен поглощать большое количество влаги из воздуха.

Принцип работы морозильных установок иммерсионного замораживания, применяемых за рубежом, в основном один и тот же, отличаются они лишь некоторыми конструктивными особенностями.

Наиболее типичным является аппарат фирмы Gordon Johnson (Англия) для замораживания тушек птицы в растворе пропиленгликоля (рис.179).

Основными узлами аппарата являются бак с раствором пропиленгликоля, циркуляционные насосы, конвейер для продвижения тушек птицы. Тушки замораживают путем орошения раствором пропиленгликоля, который подается насосами к трубопроводам диаметром 250 мм.

В трубопроводах имеются отверстия диаметром 3 мм, расположенные через каждые 15 мм. Через эти отверстия струйки раствора орошают тушки птицы. Тушки поступают на замораживание предварительно упакованные в пакеты из полиэтилена или сарана.

Режим обработки тушек в аппарате устанавливают в зависимости от их начальной температуры и конечной температуры замораживания, а также от желательного цвета кожи птицы. В таких установках обычно подмораживают продукт для получения хорошего товарного вида. Окончательную заморозку производят в интенсифицированных камерах при температурах -30÷-35°С или в камерах хранения при -23÷-28°С.

Для лучшего сохранения цвета продукта необходимо поддерживать температуру пропиленгликоля -15÷-17°С, температуру тушек перед замораживанием не выше 4-6°С. Время замораживания при этом составляет 25-35 мин.

Рис.179. Контактный морозильный аппарат фирмы «Gordon Johnson» (Англия):

1 - вход конвейера с тушками в аппарат, 2 - пропиленгликолевый теплообменник, 3 - подача пропиленгликоля, 4 - выход конвейера из морозильного аппарата.

Раствор пропиленгликоля должен содержать 46% гликоля и 54% воды. Установлено, что такая концентрация дает лучшие результаты с точки зрения товарного вида продукта и экономики.

Скороморозильные аппараты для замораживания пищевых продуктов в жидком азоте и фреоне. За рубежом первые опытно-промышленные скороморозильные криогенные аппараты, использующие в качестве холодильного агента жидкий азот, появились в начале 50-х годов. В последние годы количество эксплуатируемых установок значительно возросло.

Принцип действия таких установок следующий (рис.180). Замораживаемый продукт укладывают на транспортер. В первой части корпуса установки, имеющей форму туннеля, продукт вступает в контакт с газообразным азотом, который движется противотоком. В следующей зоне продукт обрызгивается жидким азотом через форсунки. Примыкающую третью зону называют зоной выравнивания температуры по толщине продукта, где тоже используется газообразный азот. Чтобы добиться по возможности экономичного производства, необходимо стремиться к тому, чтобы физическое тепло газообразного азота, образующегося в результате испарения жидкого азота в зоне распыления, использовалось полностью и разница температур газообразного азота и замораживаемого продукта была по возможности небольшой. Для этого необходимо предварительно охлаждать продукт, используя газообразный азот. Кроме того, газ, покидающий туннель при входе и выходе продукта, должен предотвращать проникновение теплого воздуха из окружающей среды в туннель.

Рис.180. Схема скороморозильного аппарата для замораживания продуктов в жидком азоте (ФРГ):

1 - центробежный вентилятор, 2 - осевой вентилятор, 3 - устройство для подачи жидкого азота и орошения им; 4 - конвейер для замораживания продуктов.

Жидкий азот хранят в особой емкости. Через изолированный трубопровод его подают к распылительным форсункам. Образовавшийся газ покидает установку и снова не собирается. Ниже приводится примерное потребление жидкого азота на 1 кг некоторых замораживаемых продуктов (кг):

На рис.181 показан принцип действия установки для Замораживания пищевых продуктов во фреоне.

Продукт укладывают на наклонный транспортер, который проходит через емкость с жидким фреоном-12. Температура фреона -30°С, благодаря этому и непосредственному контакту с ним продукта поверхность последнего очень быстро замерзает. После этого продукт поступает на второй транспортер, где распределяется равномерно по всей поверхности ленты. Через форсунки, расположенные над транспортером, жидкий фреон разбрызгивается на продукт, который при этом замораживается окончательно. В конце пути замораживания продукт принимает третий транспортер и выводит его из установки.

Рис.181. Схема установки для замораживания продуктов в жидком

фреоне:

1 - загрузочный конвейер, 2 - конвейер для замораживания продуктов, 3 - разгрузочный конвейер, 4 - ванна с жидким фреоном, 5 - форсунки, 6 - конденсатор.

Пары фреона, образующиеся в установке, снова сжижаются в конденсаторе, через который проходит поток холодильного агента. Температура поверхности конденсатора поддерживается -43°С с помощью холодильной установки. Сконденсированный фреон собирается в поддоне и снова направляется насосом к форсункам и в емкость погружения продукта.

Замораживаемый продукт из воздушной среды сразу же вступает в непосредственный контакт с фреоном, однако при этом не происходит смешивания холодильного агента с воздухом, так как относительно тяжелые пары холодильного агента вытесняют воздух, окружающий продукт.

Потери фреона составляют около 1,5 кг на 100 кг продукта.