HỆ THỐNG THIẾT BỊ LÀM ĐÔNG IQF VÀ BIỆN PHÁP LÀM GIẢM THỜI GIAN LÀM ĐÔNG

ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA SAU ĐẠI HỌC  HỌC PHẦN: KỸ THUẬT THỰC PHẨM NÂNG CAO TIỂU LUẬN: HỆ THỐNG THIẾT BỊ LÀM ĐÔNG IQF VÀ BIỆN PHÁP LÀM GIẢM THỜI GIAN LÀM ĐÔNG GVGD: TS. NGUYỄN ANH TUẤN SVTH: NGUYỄN THỊ LỘC MSSV: 54CH100 LỚP: CNSTH 2012 Khánh Hòa, tháng 07 năm 2013 Hãy sưu tập hình ảnh hoặc video clip về hệ thống thiết bị làm đông nhanh cho sản phẩm đông rời, giải thích rõ những thông số cần kiểm tra, kiểm soát về mặt nhiệt để hệ thống có thể hoạt động được. Muốn giảm thời gian làm đông cho một hệ thống lạnh đã có, người ta có thể áp dụng những giải pháp nào? 2  Hình ảnh về hệ thống thiết bị làm đông nhanh cho sản phẩm đông rời 3 Thông số kỹ thuật MODEL Kiểu lưới Kiểu phẳng Công suất cấp đông Kg/hr 500 750 500 750 Thời gian cấp đông Phút 2~15 Sản phẩm Tôm, mực, bạch tuột Cá, mực Nhiệt độ sản phẩm vào/ra 0 C +10/-18 Nhiệt độ buồng đông 0 C -42 ~ -45 Kiểu cấp dịch Bơm dịch / Tiết lưu khô / Bầu đổ Môi chất lạnh NH3/Freon Công suất lạnh yêu cầu Kw 110 150 120 160 Chiều rộng băng tải mm 1200/1500 Loại băng tải Lưới Phẳng Vật liệu băng tải Thép không gỉ Chiều dài mm 16800 15325 20200 17300 15890 20680 Chiều rộng mm 2800/3300 3300 2800/3300 3300 Chiều cao mm 3150 Xả đá Nước / gas nóng Nguồn điện 380V / 3P /50Hz 4  Dây chuyền cấp đông nhanh IQF dạng tầng sôi Thông số kỹ thuật  Dây chuyền cấp đông nhanh IQF dạng xoắn ốc Là hệ thống cấp đông thích hợp với các sản phẩm như thịt, kem, hải sản, rau quả, thực phẩm đóng gói nhỏ Là trong gian cấp đông có băng tải vận chuyển truyền động dạng xoắn ốc, làm cho nguyên liệu được làm lạnh nhanh chóng. Thời gian cấp đông có thể lựa chọn trong khoảng 15~90 phút. Đặc điểm: - Kết cấu nhỏ gọn, chiếm diện tích mặt bằng ít ( do kết cấu trục vít đa tầng nên so với các mô hình cấp đông khác thì diện tích mặt bằng nhỏ hơn 1/3 đến 1/2) 5 - Thiết kế hợp lý, vận hành an toàn tin cậy. - Sử dụng thuận lợi, linh hoạt. - Thao tác đơn giản, sửa chữa và vệ sinh dễ dàng. - Vật liệu chế tạo bằng thép không gỉ SUS 304, hoàn toàn phù hợp đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. Có 2 loại: xoắn ốc đơn và đôi. Thông số kỹ thuật  Tủ đông tiếp xúc dạng tấm phẳng Thích hợp với các sản phẩm dạng miếng lát, khay đóng gói như: thủy sản, thịt, gia cầm Đặc điểm: diện tích mặt bằng nhỏ, dung lượng lớn, tiết kiệm điện năng, hiệu quả làm lạnh cao. Tấm cắt trao đổi nhiệt là hợp kim Nhôm-Magie, giúp trao đổi nhiệt hiệu quả cao, bền đẹp. Nâng hạ các tấm plate bằng bơm thủy lực chất lượng cao, hoạt động êm không bị xì nhớt, độ bền cao có thể điều chỉnh được tốc độ nâng hạ. Thông số kỹ thuật 6 I. Các thông số cần kiểm tra cho hệ thống lạnh: 1.Kiểm tra năng suất lạnh của náy nén Để tủ hoạt động hiệu quả ta cần kiểm tra năng suát lạnh của máy nén xem có đảm bảo cho hệ thống lạnh cấp đông được sản phẩm cấp đông theo yêu cầu hay không Đối với hệ thống lạnh băng chuyền phằng IQF ta cần kiểm tra các thông số kỹ thuật sau: Q mm : Năng suất lạnh máy nén theo thiết kế Q sp : Chi phí lạnh làm đông sản phẩm Q kk : Nhiệt lượng lấy ra để hạ không khí trong tủ Q bc : Nhiệt lượng lấy ra để hạ nhiệt độ băng chuyền Q dc : Nhiệt lượng thải ra từ động cơ trong tủ đông Q do : Nhiệt tổn thất đường ống τ: Thời gian chạy máy β: Hệ số dự phòng khi môi trường tăng hoặc quá tải ở dàn lạnh 1.1.Chi phí lạnh cho quá trình làm đông 7 Là lượng nhiệt lấy ra để hạ nhiệt độ sản phẩm từ nhiệt độ ban đầu tới nhiệt độ cuối của quá trình làm đông. Chi phí lạnh cho quá trình làm đông bao gồm tất cả các chi phí: Qsp = Q 1 + Q 2 + Q 3 + Q 4 + Q 5 Q 1 : Nhiệt lượng lấy ra để hạ nhiệt độ từ nhiệt độ ban đầu tới nhiệt độ điểm băng Q 2 : Nhiệt lượng lấy ra để làm nước tự do đóng băng Q 3 : Nhiệt lượng lấy ra để hạ nhiệt độ của sản phẩm tới nhiệt độ cuối của quá trình cấp đông Q 4 : Nhiệt lượng lấy ra để hạ nhiệt độ của nước liên kết trong thực tới nhiệt độ cuối của quá trình cấp đông Q 5 : Nhiệt lượng lấy ra để hạ nhiệt độ chất khô trong sản phẩm tới nhiệt độ cuối của quá trình cấp đông *Nhiệt lượng lấy ra để hạ nhiệt độ từ nhiệt độ ban đầu tới nhiệt độ điểm băng Q 1 =C 1 × G× (t 1 -t đb ) (kj/h) C 1 =C’× φ+C’’ × (1-φ) C’: nhiệt dung riêng của nước C’’: nhiệt dung riêng của chất khô φ: Tỷ lệ nước trong nguyên liệu t 1 : Nhiệt độ ban đầu của nguyên liệu 8 t đb : Nhiệt độ điểm băng của nguyên liệu G: Khối lượng nguyên liệu cấp đông trong một giờ *Nhiệt lượng lấy ra để làm nước tự do đóng băng Q 2 =L× G × w × φ (kj/h) L: Nhiệt đông đặc của nước W: Tỷ lệ nước đóng băng so với nước ban đầu *Nhiệt lượng lấy ra để hạ nhiệt độ của sản phẩm tới nhiệt độ cuối của quá trình cấp đông Q 3 =C 3 × G × w× φ× (t đb -t c ) (kj/h) C 3 : Nhiệt dung riêng của nước đá t c : Nhiệt độ cuối quá trình cấp đông *Nhiệt lượng lấy ra để hạ nhiệt độ của nước liên kết trong thực tới nhiệt độ cuối của quá trình cấp đông Q 4 =C 4 × G × (1-w) × φ× (t đb -t c ) (kj/h) C 4 : Nhiệt dung riêng của nước liên kết *Nhiệt lượng lấy ra để hạ nhiệt độ chất khô trong sản phẩm tới nhiệt độ cuối của quá trình cấp đông Q 5 = C’’× G × (1-w) × (t đb -t c ) (kj/h) 1.2.Nhiệt lượng lấy ra để hạ không khí trong tủ trong quá trình cấp đông Nhiệt lượng cần cung cấp để làm lạnh lượng không khí trên là: 9 Q kk = C kk × V lk ×ρ kk × (t mt -t kk ) (kj/h) t mt : Nhiệt độ ban đầu môi trường không khí trước khi cấp đông t kk : Nhiệt độ không khí trong tủ ở cuối quá trình cấp đông ρ kk : Khối lượng riêng trung bình của không khí C kk : Nhiệt dung riêng của không khí V lk : Lượng không khí cần làm lạnh 1.3.Nhiệt lượng lấy ra để hạ nhiệt độ băng chuyền tới nhiệt độ cuối quá trình cấp đông Q bc =C bc ×G bc × (t bc1 -t bc2 ) (kj/h) C bc : Nhiệt dung riêng của Inox G bc : Khối lượng băng tải chạy qua tủ trong một giờ t bc1 : Nhiệt độ đầu vào của băng chuyền t bc2 : Nhiệt độ đầu ra của băng chuyền 1.4.Nhiệt lượng do dao động động cơ bên trong tủ đông thải ra Nhiệt lượng do động cơ hoạt động trong tủ đông sinh nhiệt là: Q dc =N×φ (kw) N=N q +N mr N q : Công suất quạt gió N mr : Công suất máy rung φ=1: Hệ số hoạt động đồng thời của động cơ 1.5.Nhiệt lượng xâm nhập từ môi trường 10 [...]... theo thời giam mà biến đổi theo mỗi vị trí của băng chuyền trong tủ đông 3.Một số biện pháp rút ngắn thời gian cấp đông Hệ thống IQF cấp đông cho nhiều loại sản phẩm với các kích cỡ khác nhau Trong quá trình cấp đông năng suất lạnh ban đầu của tủ là lớn nhất, sau đó giảm dần do có lượng tuyết bám trên dàn lạnh Ngoài ra năng suất lạnh của hệ thống vào ban đêm và buổi sang bao giờ cũng ổn định và cao... độ t1 xuống thì sẽ làm giảm được chi phí lạnh Q1 từ đó làm giảm chi phí lạnh cho cả quá trình làm đông Qua tính toán cho thấy nếu t1 giảm 1oC thì sẽ giảm chi phí lạnh Q1 là 4843 kj/h Qua đó thấy việc làm giảm nhiệt độ ban đầu t1 của nguyên liệu sẽ rất có hiệu quả trong việc giảm chi phí lạnh mà vẫn đảm bảo được yêu cầu công nghệ 17 vì ở nhiệt độ này sản phẩm ít bị biến đổi tự nhiên và hạn chế sự phát... tốc độ băng chuyền khác nhau để điều chỉnh thời gian cấp đông, hạn chế sự hao hụt khối lượng trong quá trình cấp đông  Trong quá trình cấp đông tránh mở cửa tủ để tránh hao phí năng suất lạnh 4.Các biện pháp giảm nhiệt độ ngưng tụ: Như ta đã biết nếu giảm nhiệt độ ngưng tụ thì năng suất lạnh của hệ thống sẽ tăng Có nhiều cách làm giảm nhiệt độ ngưng tụ, một vài cách phổ biến như: Trong vận hành: Phải... để từ đó lập ra kế hoạch vận hành hệ thống Tránh cho hệ thống hoạt động vào các thời điểm nhiệt độ môi trường quá cao, làm tăng nhiệt độ ngưng tụ ảnh hưởng đến năng suất lạnh của hệ thống Bảo dưỡng hệ thống: Trong quá trình hoạt động cần chú ý bảo dưỡng hệ thống lạnh Thường xuyên vệ sinh dàn ngưng để tăng trao đổi nhiệt Bên cạnh đó còn chú ý đến nhiệt độ máy nén, cần làm mát cho máy nén để tránh nhiệt... đường nước vào làm mát máy nén, kiểm tra tình trạng dầu 21 trong máy nén đảm bảo dầu vẫn còn khả năng giảm ma sát và làm mát cho máy nén Có thể giảm nhiệt độ ngưng tụ bằng cách làm giảm nhiệt độ nước đi vào bình ngưng tụ Để giảm được nhiệt độ nước đi vào bình ngưng ta phải tăng hiệu suất của tháp làm mát Bằng cách kiểm tra thường xuyên tháp làm mát có hoạt động tốt hay không, vệ sinh tháp làm mát, kiểm... đổi nhiệt thực tế của dàn ngưng 12 Diện tích trao đổi nhiệt theo thiết kế F=Π×D×L×n Trong đó: D: Đường kính ống đồng L: Chiều dài ống n: Số ống Chỉ tính toán cho dàn ngưng IQF nên chưa thể đánh gía được thiết bị nhưng tụ sử dụng thực tế trong hệ thống bởi vì trong hệ thống thiết bị ngưng sử dụng cho nhiều thiết bị bay hơi khác nữa như: tủ đông tiếp xúc, cối đá vảy… 3 Kiểm tra công suất của động cơ máy... nước đá vào thùng bảo quản để đảm bảo nhiệt độ thấp Như vậy nếu nhiệt độ nguyên liệu trước ki cấp đông càng thấp thì càng làm giảm chi phí lạnh cho quá trình cấp đông Ngoài ra việc làm giảm nhiệt độ còn đảm bảo chất lượng bán thành phẩm trước khi cấp đông 2.Phương pháp điều chỉnh năng suất lạnh của hệ thống theo sự biến đổi của chi phí lạnh trong quá trình cấp đông Chi phí lạnh trong quá trình cấp đông. .. lượng sản phẩm thì phải tìm mọi biện pháp hạn chế đến mức tối đa các chi phí lạnh trong quá trình cấp đông, bên cạnh các biện pháp hạn chế đó còn phải chú ý đảm bảo được yêu cầu công nghệ, không vì giảm chi phí lạnh mà không tuân thủ đúng quy trình công nghệ gây ảnh hưởng xấu đến sản phẩm 1 .Biện pháp giảm chi phí lạnh của quá trình cấp đông:  Chi phí lạnh của quá trình cấp đông chính là lượng nhiệt cần... nếu giảm nhiệt độ ban đầu của bán thành phẩm trước khi đưa vào cấp đông còn giảm được sự chênh lệch nhiêt độ giữa nhiệt độ của dàn ngưng và nhiệt độ của sản phẩm, như vậy sẽ giảm sự khuếch tán nước trên bề mặt sản phẩm vào không khí trong tủ từ đó hạn chế được lượng ẩm ngưng tụ và hóa tuyết bám trên dàn lạnh, tăng khả năng trao đổi nhiệt của dàn lạnh, giảm được sự hao hụt trong quá trình cấp đông Để giảm. .. nó phụ thuộc vào loại máy nén và môi chất sử dụng Vtt2: Thể tích hút thực tế của máy nén ở phần cao áp 3 7 Công suất tiêu thụ của động cơ điện ở cả hai cấp nén Công suất hữu ích 15 N 2 cấp = Ne1 + Ne2 Công suất tiêu thụ của động cơ điện ở cả hai cấp nén N=β × N2c η η: Hiệu suất động cơ điện β=1 Hiệu số dự trữ của động cơ II.Các giải pháp giảm thời gian làm đông Muốn rút ngắn thời gian cấp đông nhưng . HỌC  HỌC PHẦN: KỸ THUẬT THỰC PHẨM NÂNG CAO TIỂU LUẬN: HỆ THỐNG THIẾT BỊ LÀM ĐÔNG IQF VÀ BIỆN PHÁP LÀM GIẢM THỜI GIAN LÀM ĐÔNG GVGD: TS. NGUYỄN ANH TUẤN SVTH: NGUYỄN THỊ LỘC MSSV: 54CH100 LỚP:. clip về hệ thống thiết bị làm đông nhanh cho sản phẩm đông rời, giải thích rõ những thông số cần kiểm tra, kiểm soát về mặt nhiệt để hệ thống có thể hoạt động được. Muốn giảm thời gian làm đông cho. dự trữ của động cơ II.Các giải pháp giảm thời gian làm đông Muốn rút ngắn thời gian cấp đông nhưng vẫn đảm bảo được chất lượng sản phẩm thì phải tìm mọi biện pháp hạn chế đến mức tối đa các