Конструкция морозильных аппаратов

В зависимости от транспортных средств и способа замораживания пищевых продуктов в воздухе аппараты можно подразделить на тележечные, конвейерные, гравитационные и флюи-дизационные. В тележечных, конвейерных и гравитационных воздушных морозильных аппаратах продукты замораживают как в мелкой фасовке (массой до 0,5 кг), так и в виде блоков (массой 10—12 кг). Толщина блоков может быть от 40 до 100 мм. Во флюидизационных аппаратах продукты замораживают россыпью в воздухе или в специальной среде.

В конвейерных морозильных аппаратах блок-формы выполняют из металла с высоким коэффициентом теплопроводности. Они могут быть с крышками и без них. В последнем случае блоки, получаются неправильной формы, что затрудняет затаривание грузов и требует большого объема охлаждаемых помещений (камер, трюмов) для хранения.

В воздушных морозильных аппаратах, предназначенных для неупакованных продуктов, для обеспечения непрерывной работы поверхность воздухоохладителей орошают незамерзающей жидкостью, которая поглощает влагу.

Вентиляторная установка состоит из одного или нескольких осевых или центробежных вентиляторов. Тележечные аппараты бывают с продольным или поперечным движением воздуха, а также с ручным и механизированным перемещением тележек или этажерок. В грузовом отсеке находятся тележки с продуктами. Направленное движение воздуха в аппарате создается ложным потолком, который является одновременно поддоном воздухоохладителя. Более экономичны аппараты с поперечным обдувом воздухом, так как подогрев воздуха в них в 2 раза меньше.

Аппарат с поперечным движением воздуха состоит из одного или нескольких грузовых отсеков, в которых расположены подвесные этажерки (или тележки) с продуктами. Воздух, подаваемый вентиляторами, движется в направлении, перпендикулярном продольной оси туннеля. В таких аппаратах секции воздухоохладителя образуют грузовые отсеки.

При большой длине грузового отсека и малом количестве подаваемого воздуха нагрев его в грузовом отсеке может увеличиваться до 6—8°С, что вызывает неравномерность замораживания продуктов.

Конвейерные морозильные аппараты классифицируют на аппараты с цепным конвейером для замораживания блочных продуктов с параллельной и диагональной блок-формами, а также зацеплением блок-форм с цепью конвейера, аппараты со спиральным конвейером для замораживания блоков и мелкоштучных продуктов любой формы (полуфабрикаты и готовые блюда); аппараты с сетчатым конвейером для замораживания фасованных продуктов в таре. Аппараты с параллельной подвеской блок-форм применяют в мясной промышленности. Такой аппарат состоит из изолированного контура, цепного конвейера, образующего 12 горизонтальных ветвей, воздухоохладителя и восьми вентиляторов. Производительность аппарата 40—50 т/сут при температуре кипения —30-40°С и скорости движения воздуха до 7 м/с. Охлаждение воздуха в аппарате составляет 2—3°С. Потребляемая мощность электродвигателей вентиляторов 40 кВт. Мощность привода механизмов 4,5 кВт.

Флюидизационные морозильные аппараты применяют для замораживания фруктов и овощей. Они позволяют резко интенсифицировать процесс замораживания "по сравнению с обычными воздушными аппаратами и бывают малой, средней и большой производительности. Переход замораживаемых продуктов во взвешенное состояние наступает только в определенных пределах скоростей движения воздуха в зависимости от размеров и массы замораживаемого продукта. Замораживание методом флюидизации рационально для мелких продуктов (зеленый горошек, ягоды и др.).

Конструкции флюидизационных морозильных аппаратов по способу транспортирования в них продуктов подразделяются на лотковые и конвейерные. В лотковых аппаратах продукт движется в псевдоожиженном состоянии при определенном наклоне лотка или поддерживающей решетки. В конвейерных аппаратах продукт движется с помощью сетчатого конвейера.

Целесообразность применения метода флюидизации определяется в каждом конкретном случае экономическим расчетом. При определении экономически оптимального решения следует учитывать производительность флюидизационного аппарата на 1 м2 площади поддерживающей решетки в зависимости от толщины слоя замораживаемого продукта и энергетических затрат на замораживание. Основные недостатки этих аппаратов — невозможность их применения для всех продуктов и повышенные энергетические затраты.

Флюидизационные аппараты большой производительности могут быть с орошаемым воздухоохладителем, многоярусными решетками, с механическим приводом решеток, а также с промежуточной сыпучей средой, выполняющей роль насадки.

Аппарат с орошаемым воздухоохладителем представляет собой изолированный контур с поддоном, воздухоохладителем, вентилятором, каплеотделителями, теплообменником и реконцентратором этиленгликоля.

В Пловдиве (Болгария) разработан новый аппарат с флюидизированной насадкой (промежуточной средой), состоящей из полиэтиленовой крупы условным диаметром 2—3 мм, соли, манной крупы. В этих аппаратах можно замораживать крупные куски мяса, вторые блюда, томаты, абрикосы, цыплят.

Через загрузочные окна продукт попадает на сетчатый конвейер аппарата. Проходя через промежуточную среду, взвешенную в воздухе (высота флюидизированного слоя составляет 400—500 мм), продукт быстро замораживается и через окно разгрузки удаляется из аппарата. Воздух в грузовой отсек аппарата подается через перфорированные воздуховоды. Промежуточная среда охлаждается гладкотрубной змеевиковой батареей, расположенной под конвейером.