Hệ thống lạnh đông

Thường sử dụng hệ thống lạnh nén 2 cấp, làm mát trung gian hoàn toàn, sử dụng môi chất NH3

Các loại thiết bị: máy nén, tủ đông tiếp xúc, máy đá vẩy, băng chuyền IQF, dàn ngưng tụ, dàn bay hơi, bình chứa cao áp, bình chứa thấp áp, bình trung gian, bình tách dầu, bình tập trung dầu, vVan tiết lưu, bơm.

Máy nén lạnh

Là loại máy nén khí nhưng chuyên dùng để nén khí môi chất lạnh NH3, freon. Trong quá trình nén hơi môi chất ; máy nén phải tiêu hao cơ năng và điện năng từ bên ngoài.
Máy liên tục hút hơi môi chất sinh ra ở dàn bay hơi, nhờ đó ta có thể duy trì áp lực ổn định cho dàn bay hơi. Nhờ đó hơi nước quá nhiệt có thể thải nhiệt cho môi trường làm mát bên ngoài để hơi có thể ngưng tụ thành lỏng.
Ngoài ra máy còn tạo áp lực chênh lệch đẩy môi chất lạnh, vận chuyển trong đường ống qua các thiết bị và thực hiện được vòng tuần hoàn kín của môi chất lạnh.

Thiết bị ngưng tụ

Là thiết bị trao đổi nhiệt, làm mát hơi môi chất có áp suất cao, nhiệt độ cao sau khi nén để nó hạ thành hơi bão hoà. Rồi tiếp tục lấy nhiệt ẩn ngưng tụ của nó để môi chất hoá lỏng.

Thiết bị bay hơi

Là thiết bị trao đổi nhiệt dùng để lấy nhiệt từ vật thể cần làm lạnh, cung cấp cho môi chất lạnh để chuyển  thành hơi và đưa về máy nén lạnh. Đây là thiết bị sản sinh ra lạnh trong hệ thống lạnh.

Bình chứa cao áp

Giúp môi chất lạnh thoát nhanh ra khỏi dàn ngưng. Điều hoà và cung cấp môi chất lỏng cho dàn bay hơi tách dầu, tách khí không ngưng lần cuối trước khi môi chất đi vào dàn bay hơi.

Bình chứa thấp áp

Dùng thu hồi môi chất lỏng từ các dàn lạnh về khi dàn bay hơi cần sửa chữa. Gom môi chất lỏng từ các bình tách lỏng trong hệ thống.
Ngoài ra còn có một bình chứa nằm trước dàn bay hơi, có nhiệm vụ cấp môi chất lỏng cho dàn bay hơi, gọi là bình cấp dịch.

Bình trung gian

Nhiệm vụ làm mát hơi quá nhiệt từ máy nén thấp đến máy nén cao, biến nó thành hơi khô bão hoà trước khi nó được hút vào máy nén cao, nhờ đó mà giảm được công nén tiêu hao và hạ thấp nhiệt độ cuối tầm nén.
Ngoài ra bình trung gian còn có nhiệm vụ làm quá lạnh môi chất lỏng trước khi đi tới van tiết lưu.
Tách dầu nhờn ra môi chất ở áp suất trung gian.
Tách lỏng và cấp dịch cho dàn bay hơi trung áp (nếu có).

Bình tách dầu

Tác dụng tách dầu ra luồng gas nén, không cho dầu đi vào dàn ngưng làm giảm hiệu suất truyền nhiệt của dàn ngưng.

Tủ đông tiếp xúc

Là thiết bị làm đông thực phẩm ở dạng khối hoặc đông rời. Quá trình truyền nhiệt được thực hiện nhờ tiếp xúc và dẫn nhiệt của kim loại.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống lạnh

Hơi NH3 sau khi ra khỏi dàn lạnh và được dẫn về bình chứa thấp áp (1) để tách lỏng, phần hơi được dẫn đến máy nén thực hiện qúa trình nén thấp áp. Hơi NH3 ra khỏi máy nén thấp áp (2) đưa đến bình tách dầu để loại dầu trước khi vào bình chứa trung gian và trao đổi nhiệt với dòng môi chất lạnh lỏng (6) từ bình chứa cao áp sau khi qua van tiết lưu 1. Hơi NH3 bão hoà khô (3) được dẫn về máy nén thực hiện quá trình nén cao áp. Hơi NH3 ra khỏi máy nén (4) sau khi qua bình tách dầu để loại bớt dầu lẫn từ máy nén, qua thiết bị ngưng tụ kiểu bốc hơi, trao đổi nhiệt với dòng nước lạnh và NH3 sẽ được ngưng tụ. Lỏng NH3 (5) được dẫn về bình chứa cao áp, qua van tiết lưu 1 sẽ được đưa vào bình trung gian. Phần hơi hình thành ở bình trung gian được máy nén cao áp hút, còn phần lỏng đi vào tiết lưu lần hai vào bình chứa thấp áp. Hơi tại bình thấp áp được hút về máy nén hạn áp, còn phần lỏng được các bơm lỏng bố trí phía dưới bình hạ áp bơm lỏng vào dàn lạnh, lỏng môi chất bay hơi thu nhiệt môi trường rồi về bình chứa thấp áp. Như vậy, vòng tuần hoàn của môi chất lạnh đã khép kín.

Một số thông số làm việc của hệ thống:
Áp suất hơi hút hạ áp P0 = 0.9 bar
Nhiệt độ bốc hơi t0 = -36 độ C
Áp suất ngưng tụ Pk = 14.9 bar
Nhiệt độ ngưng tụ tk = 38 độ C
Áp suất bình trung gian Ptg = 3.0 bar
Nhiệt độ trung gian tt g = -10 độ C
Nhiệt độ cuối tầm nén thứ nhất 114 độ C
Nhiệt độ cuối tầm nén thứ hai 118 độ C
Nhiệt độ dầu bôi trơn 68 độ C

Hệ thống lạnh đông tiếp xúc

Tủ cấp đông tiếp xúc được sử dụng để cấp đông các mặt hàng dạng block. Mỗi block có khối lượng từ 2 ÷3 kg.
Nhà máy có 5 tủ cấp đông tiếp xúc:
+ Tủ loại 1,2 tấn, có công suất lạnh 80 KW × 2;
+ Tủ loại 1 tấn, công suất lạnh 65 KW × 3;

Thông số kỹ thuật:
Nhiệt độ sản phẩm đầu vào: 10 ÷ 12 độ C;
Nhiệt độ tâm sản phẩm sau cấp đông: -18 độ C;
Nhiệt độ bay hơi trong tủ cấp đông: -40 độ C;
Thời gian cấp đông: 2,5 ÷ 3 giờ (tuỳ sản phẩm);
Cấp dịch bằng bơm lỏng;
Nhiệt độ mạ băng: 2 ÷ 3 độ C;
Môi chất lạnh: NH3;
Xả đá bằng gas nóng; cấp đông 2 ÷ 3 mẻ xả một lần, thời gian xả là 7ph.

Nguyên lý hoạt động của tủ cấp đông:
Sản phẩm cấp đông được đặt trong các khay cấp đông sau đó đặt trực tiếp trên các tấm lắc.
Quá trình trao đổi nhiệt trong tủ đông tiếp xúc là nhờ dẫn nhiệt, trong các tấm lắc chứa ngập dịch lỏng ở nhiệt độ âm sâu -40 ÷ -45 ˜C.
Cấp dịch cho hệ thống lạnh tủ đông tiếp xúc là nhờ bơm dịch. Môi chất chuyển động vào các tấm lắc dưới dạng cưỡng bức do bơm tạo ra nên tốc độ chuyển động lớn.
Khi cấp đông ben thuỷ lực ép các tấm lắc để cho các khay tiếp xúc trực tiếp với 2 mặt với tấm lắc.

Hệ thống lạnh đông IQF

Hệ thống cấp đông IQF là hệ thống cấp đông nhanh các sản phẩm rời. Buồng cấp đông có băng tải dạng thẳng.
Sản phẩm cấp đông: mực, tôm, cá, bạch tuộc …

Thông số kĩ thuật buồng cấp đông IQF MYCOM dạng thẳng (Model: MSF – 1206TJE)

Băng tải làm bằng thép không rỉ.
Dây chuyền rộng 1200 mm.
Chiều dài cấp đông: A= 6000 mm.
Chiều dài tổng thể của băng chuyền: B= 7200 mm.
Công suất lạnh: 65 kW.
Năng suất cấp đông: 250 kg/h.
Công suất động cơ băng tải: 0,75 kW.
Công suất động cơ quạt: 5 ÷ 7 kW.          
Nhiệt độ sản phẩm đầu vào/ đầu ra: 10 độ C/ -18 độ C.       
Nhiệt độ không khí trong buồng: -34 độ C ÷ -37 độ C.
Phương pháp cấp dịch: bằng bơm lỏng.
Môi chất lạnh NH3.
Thời gian cấp đông: 3 ÷ 30 ph (tuỳ sản phẩm).
Xả đá bằng không khí và bằng nước.

Tất cả các chi tiết của băng chuyền cấp đông IQF như: băng tải, khung đỡ băng chuyền, khung đỡ dàn lạnh, vỏ che dàn lạnh đều làm bằng vật liệu không rỉ.    
Dàn lạnh tải lạnh bằng không khí nhờ quạt, quạt thổi không khí qua các khe gió với vận tốc lớn đi thẳng vào sản phẩm cho cả 2 mặt. Dàn lạnh không khí đối lưu cưỡng bức với tốc độ cao và nhiệt độ rất thấp, đạt -34 độ C ÷ -37 độ C.

Nguyên lý hoạt động
Tải lạnh bằng không khí nhờ quạt, quạt thổi không khí qua các khe gió với vận tốc lớn đi thẳng vào sản phẩm cho cả hai mặt. Dàn lạnh không khí đối lưu cưỡng bức với tốc độ cao và nhiệt độ rất thấp, đạt -34 ÷ -37độ C.
Các sản phẩm được đặt trên băng chuyền, chuyển động với tốc độ chậm và cho chuyển động qua luồng gió có nhiệt độ thấp và tốc độ 5 m/s  trong quá trình đó nó tiếp xúc với không khí lạnh nhiệt độ thấp và nhiệt độ hạ xuống rất nhanh.
Băng chuyền chỉ chuyển động theo một hướng có thể kết đông đồng thời được nhiều sản phẩm.

Máy dò kim loại: đảm bảo không có mối nguy vật lý là mảnh kim loại nào trong bất cứ con tôm, miếng cá nào. Kiểm tra từng đơn vị sản phẩm: các sản phẩm sau cấp đông, bao gói PE sẽ được đưa qua thiết bị máy dò kim loại. Là yêu cầu bắt buộc của hệ thống quản lý an toàn thực phẩm HACCP theo yêu cầu quy định Việt Nam, quy định các nước và khách hàng.