Воздушные скороморозильные камеры

Среди аппаратов, в которых в качестве теплоотводящей среды используют газ (диоксид углерода, воздух), наибольшее распространение получили воздушные морозильные аппараты. Они состоят из отсеков: грузового, в котором помещается замораживаемый продукт, и воздухоохладителей. Последние в зависимости от конструкции аппарата могут быть расположены рядом с грузовым отсеком, под или над ним.

Секции воздухоохладителей изготовляют из гладких или оребренных труб, в которых кипит хладагент (чаще всего аммиак). Он циркулирует при помощи насоса или благодаря разности давлений конденсации и кипения (в аппаратах с малым гидравлическим сопротивлением). В зависимости от способа замораживания продуктов и типа перемещающих их средств воздушные скороморозильные аппараты делятся на тележечные, конвейерные и гравитационные.

Скороморозильный аппарат туннельного типа АСМТ (рис. 22.3) состоит из морозильной камеры, испарителей, вентиляторов воздухоохладителя и тележек.

Рис. 22.3. Скороморозильный аппарат туннельного типа АСМТ:

1 — морозильная камера; 2 — испаритель; 3 — вентилятор; 4 — тележка Предназначенные для замораживания продукты укладывают в лотки (ящики), устанавливаемые на тележки, и помещают в морозильную камеру перпендикулярно потоку холодного воздуха. При прохождении через ребристо-трубные испарители воздух охлаждается до -35°С. Циркуляция его осуществляется осевыми вентиляторами. В конструкции аппарата применены модульные трехслойные теплоизоляционные панели, которые соединены друг с другом по типу шип— паз.

Продолжительность замораживания продукта до -18°С (при начальной +20°С) 3,5. .4 ч. Число тележек (от 3 до 6) зависит от длины камеры (2600, 3800, 4400 и 5600 мм).

Скороморозильные аппараты АСМТ работают по циклическому принципу — рабочий цикл замораживания чередуется с подготовительным, при котором в трубы воздухоохладителя насосом подается горячая вода для удаления с них снеговой шубы. Образовавшаяся при этом вода поступает в специальный поддон.

Скороморозильные аппараты тележечного типа в конструктивном плане почти не отличаются от сборных низкотемпературных камер. Главное отличие — использование более мощных холодильных систем, имеющих, как правило, автономный холодильный агрегат. При этом последний работает только на аммиаке.

Недостатки аппаратов тележечного типа и сборных камер также одинаковы: плохо используется длина аппарата, значительные затраты ручного труда при погрузочно-разгрузочных операциях.

Конвейерные морозильные аппараты позволяют в определенной степени избавиться от указанных недостатков.

Они состоят из отсеков: грузового и воздухоохладителей. Последний располагают таким образом, чтобы обеспечить эффективное охлаждение перемещаемого конвейером продукта.

По виду конвейера данные морозильные аппараты подразделяют на аппараты с цепным (зигзагообразным или спиралеобразным) и ленточным конвейерами.

Морозильные аппараты с ленточным конвейером обычно применяют для замораживания фасованных продуктов.

Морозильные аппараты со спиральным конвейером широко распространены при охлаждении мяса и рыбы. Ими оснащены суда-рефрижераторы.

Зарубежные фирмы также выпускают аппараты со спиральным конвейером.

Несмотря на сложную пространственную конструкцию спирального конвейера, аппараты этого типа имеют меньшие габариты и большую производительность по сравнению с другими.

Скороморозильный универсальный аппарат Я10-ФАУ (рис. 22.4) состоит из морозильной камеры, воздухоохладителя, конвейера, транспортера, их общего привода и лотка.

Рис. 22.4. Скороморозильный универсальный аппарат Я10-ФАУ:

• 1 — морозильная камера; 2 — воздухоохладитель; 3 — транспортер;
• 4 — конвейер; 5 — привод; 6 — лоток

Цепной конвейер и транспортер движутся от одного многоскоростного привода. Продукт загружается на одну из двух поверхностей рабочего органа конвейера, которые периодически меняются по мере движения вдоль аппарата. Воздух, охлажденный до −30…−35°С вентиляторами, подается на трубчатый испаритель и обдувает движущийся продукт. В конце процесса замораживания он поступает на нижний транспортер и по разгрузочному лотку удаляется из аппарата. Продолжительность нахождения замораживаемого продукта в аппарате регулируется скоростью движения конвейера и составляет 0,8…3,5 ч.

В качестве хладагента в аппарате Я10-ФАУ используют аммиак, циркулирующий в охладительной системе при помощи насоса.

Конструкция аппарата позволяет поставлять его укрупненными узлами, что значительно сокращает время монтажных работ. Производительность его при охлаждении мяса 500… 1000, при замораживании — 300…500 кг/ч.

Для замораживания продуктов животного и растительного происхождения в блок-формах или коробках применяют гравитационные морозильные аппараты. Их отличительной особенностью по сравнению с другими воздушными морозильными аппаратами является способ перемещения блок-форм с замораживаемыми продуктами в грузовом отсеке. Последние устанавливают на специальную каретку, представляющую собой сваренную из угловой стали раму, с роликами (подшипниками) на торцах. Внутри аппарата каретка проталкивается гидравлическим или электрическим приводом по горизонтально расположенным направляющим (рельсам). В конце каждого ряда направляющих каретка с блок-формами выдвигается на специальные механизмы (гребенки) и под действием силы тяжести опускается до уровня следующих направляющих. Производительность аппарата определяется длиной, а также числом рядов направляющих по его высоте. Суточная производительность скороморозильного гравитационного конвейерного аппарата ГКА-4 с числом направляющих 12,10 и 8 соответственно 21,5, 18,2 и 14 т. При этом мясо с начальной температурой 18 °C охлаждается до -18°С.

Отсутствие тяговых цепей, направляющих звездочек и натяжных механизмов в гравитационных аппаратах делает их более экономичными с точки зрения удельных затрат металла и электроэнергии по сравнению с конвейерными.