Аппараты замораживания продуктов в некипящей жидкости

• с неподвижным (стационарным) положением продукта в жидком хдадоносителе;
• с перемещением продукта в жидком хладоносителе автоматическим транспортером.

Аппараты с автоматическим транспортером (рис. 1.20) фирма «Porrka» выпускает двух производительностей: NP-900, NP-1500, соответственно 900 и 1500 кг/сутки. Габаритные размеры, м: аппарата NP-900: 4,3x1, 3x1,5; аппарата NP-1500: 4,8x1, 5x1,7. Емкость бака аппаратов, соответственно 3000 и 5000 л. Внутренние и внешние, поверхности аппаратов фирмы «Porrka» изготовлены из нержавеющей стали. В качестве изоляции применяется полиуретан. Используется некипящая жидкость на основе этилового спирта. При этом используется как контактный способ, без применения упаковочной пленки, так и бесконтактный, с предварительной упаковкой в полимерную пленку. Температура раствора этилового спирта с помощью автономной холодильной машины поддерживается на уровне минус 45°С.

Применение специальных устройств, обеспечивающих механическое перемещение продукта, усложняет конструкцию аппарата. Так как в основном в качестве некипящей жидкости используют растворы солей хлорида натрия или хлорида кальция, то детали таких аппаратов подвержены коррозии, что сказывается на надежности работы аппарата в целом. А выполнение узлов аппарата из нержавеющей стали повышает его стоимость. Поэтому использование гидродинамического потока для перемещения продукта позволяет исключить из конструкции аппарата механические транспортирующие устройства и свести к минимуму количество деталей и узлов в аппарате.

Подобного типа аппараты выпускаются фирмой «Linde» (ФРГ) для замораживания упакованных в полимерную пленку тушек птицы. Аппараты имеют теплоизолированную ванну — гидрожелоб длиной 10 м и шириной 1 м. Уровень раствора находится на половине высоты ванны. Циркуляция раствора осуществляется насосом. В гидрожелобе расположены два ряда форсунок: один — под крышкой, другой — над дном. Жидкость охлаждается в кожухотрубном испарителе. Продукт поступает на входное отверстие гидрожелоба, откуда попадает в зону действия форсунок и начинает перемещаться вдоль желоба вместе с раствором. Замороженный продукт удаляется на противоположном конце гидрожелоба разгрузочным транспортером. Производительность аппарата 1000 кг/ч.

Существенным недостатком такого аппарата является большая его длина. Сокращение же длины ведет к тому, что продукт не замораживается до конечной температуры, и требуется дополнительная доморозка, которая обычна осуществляется в туннельных воздушных аппаратах». Значительные размеры аппарата и наличие орошающих устройств способствует дополнительным теплопритокам и деконцентрации раствора. Коломенским станкостроительным заводом совместно с ТОО «Темп-1» выпускается аппарат Я1-ФЗВ — аппарат погружного замораживания в жидком хладоносители с использованием конвейерной системы перемещения продукта.

Аппарат включает в себя следующие основные части: корпус, транспортер с узлом привода, пульт управления и площадку обслуживания (рис. 1. 22). Корпус является основным несущим элементом аппарата и состоит из ванны, сваренной из листовой нержавеющей стали, основания, боковых и торцевых щитов каркасной конструкции, полости которых заполнены теплоизоляцией. Сверху корпус закрыт крышкой в которой смонтирован коллектор с форсунками. Внешние поверхности корпуса и крышка аппарата облицованы тонколистовой нержавеющей сталью.

Транспортер с приводом является основным узлом аппарата. Рама транпортера состоит из двух частей: расположенной в хладоносителе и находящейся над его уровнем, соединенных с помощью теплоизолированной муфты. Опора рамы в зоне нижнего вала установлена на поверхности ванны, а опора верхнего вала крепится на кронштейне. Нижний вал установлен на сферические подшипники скольжения, обеспечивающие его работу в хладоносителе с низкой температурой.

Полотно транспортера выполнено из двух втулочно-катковых цепей и соединительных стержней. На нем с шага 240 мм закреплены решетчатые корзины высотой 240 мм, в которые укладываются тушки птицы. В качестве привода транспортера использован электропривод ПМСМ-10 мощностью 1,5 кВт. Штучные продукты, предварительно упакованные в термо-усаживаемую пленку, укладываются в решетчатые корзины, закрепленные на наклонном транспортере. При работе транспортера продукт в корзинах вводится внутрь ванны, проходит под форсунками коллектора, орошается хладоносителем, затем погружается под уровень хладоносителя, непрерывно циркулирующего через ванну аппарата. Для предотвращения всплытия продукта в этой зоне транспортера установлен специальный экран. Штучные продукты в корзинах огибают нижний конец транспортера и перемещаются в противоположном направлении. После выхода из ванны продукт по специальному наклону направляется на дальнейшую технологическую обработку: холодильное хранение. Аппарат Я1-ФЗВ подключается к системе холодообеспе-чения предприятия или автономной машине 21МКТ280-7-2.

Аппарат универсален и может использоваться для замораживания других видов продуктов, предварительно упакованных в полимерную пленку, например, рыбы, ягод. Использование гидродинамического потока для перемещения продукта позволяет исключить из конструкции аппарата механические транспортирующие устройства и свести к минимуму количество деталей и узлов в аппарате. Конструктивной особенностью такого аппарата является возможность использования модульного принципа, при котором необходимая производительность достигается набором модулей. На рис. 1. 23 показан такой модуль аппарата, разработанный специалистами Московского государственного университета прикладной биотехнологии (МГУПБ). Основной частью модуля является ванна, в которой с помощью перегородки образован гидрожелоб в виде спирали Архимеда. В центральной части ванны имеется патрубок для подачи холодной жидкости.

На конце канала установлена откидывающаяся заслонка с приводом. Подача продукта осуществляется в центральную часть, а удаление из гидрожелоба по лотку, в котором имеется решетка для отвода жидкости, выходящей из канала. Для ограничения всплывания продукта установлена ложная крышка. Сверху ванна закрывается крышкой, а снизу расположен приемный бак для сбора жидкости. В конце канала перед заслонкой имеются переливные окна, которые предназначены для отвода части жидкости из гидрожелоба с целью увеличения продолжительности нахождения продукта в модуле. Регулирование количества переливаемой жидкости осуществляется вентилем чиллера. Снаружи ванна и бак покрыты теплоизоляцией. Модуль должен быть снабжен датчиком уровня, подающим сигнал на открытие заслонки при полном заливе жидкостью ограничителя всплывания.

Во время работы модуля аппарата жидкость и продукт подаются в центральную часть ванны: продукт через входной участок, жидкость — из патрубка подачи хладоносителя. При достижении жидкостью уровня срабатывания датчика открытия заслонки начинается слив части жидкости из канала модуля. По истечении заданного в программе времени заслонка закрывается. Частичный слив жидкости обеспечивает шаговое перемещение продукта по каналу в сторону заслонки. Вытекающая из модуля жидкость уносит и некоторое количество продукта, находящегося вблизи заслонки. Жидкость стекает через перфорированное дно лотка в бак, а продукт поступает по лотку на конвейер и направляется к следующей операции согласно технологической схеме. Отепленная жидкость из бака забирается насосом и подается в испаритель Голодной машины, откуда вновь поступает в модуль.