Sản phẩm của một doanh nghiệp sữa ở Hoa Bắc chủ yếu là khối phô mai và bán thành phẩm sữa, đoạn cấp đông nhanh trước đây chạy theo nhịp đông chậm, đông xong một tủ cân lại luôn thiếu một chút, tỷ lệ thành phẩm không lên được. Với cùng mức năng suất, dòng máy có thể chọn là tủ cấp đông nitơ lỏng bốn vùng DKN-LFC-1200: mỗi vùng chứa 0～1200 kg, nhiệt độ làm việc -150℃～nhiệt độ phòng, độ chính xác điều nhiệt ±2℃, tốc độ giảm nhiệt không tải ≤50℃/phút, công suất toàn máy 12 kW, môi chất lạnh nitơ lỏng 6-8 BAR. Hao hụt khô không phải vấn đề của cân, mà là vấn đề của tốc độ đông kết và cách xếp liệu.
一、Bối cảnh ứng dụng
Hình dạng của khối phô mai và bán thành phẩm sữa khác nhau khá nhiều: khối phô mai đã định hình có hình dạng quy tắc, còn các loại bán thành phẩm như sữa đông, chất cô đặc protein sữa thì rời, độ ẩm cao. Yêu cầu chung có hai điểm——đông nhanh, vệ sinh không được lơi lỏng.
Sản phẩm sữa thuộc nhóm nguyên liệu độ ẩm cao, protein cao, khi đông kết nước trên bề mặt liên tục bị gió lạnh cuốn đi, phần này không quay lại sản phẩm, chỉ thể hiện ở khối lượng cân khi ra liệu. Loại sản phẩm này phần lớn phải vào công đoạn cắt lát hoặc gia công lại tiếp theo, nếu bề mặt mất nước rõ rệt và cứng lại, khi cắt lát mép dễ vỡ. Tình huống thường gặp trong xưởng là chủng loại nhiều, mỗi lô không lớn, nếu thiết bị chỉ có một nhịp cố định thì khi đổi chủng loại phải chịu theo loại có năng suất thấp hơn.
二、Điểm khó trong công nghệ
Hao hụt khô tích lũy theo thời gian đông kết. Chênh lệch áp suất hơi nước giữa bề mặt sản phẩm và gió lạnh luôn tồn tại, đông càng chậm, thời gian phơi trong gió lạnh càng dài, bề mặt mất nước càng nhiều. Đông chậm còn phải đi qua giai đoạn tinh thể đá phát triển chậm, tinh thể đá ngoài tế bào chèn vỡ thành tế bào, khi rã đông hoặc cắt lát dịch chảy ra từ chỗ vỡ, phần tổn thất này cũng tính vào tỷ lệ thành phẩm.
Cách xếp liệu quyết định đông có đều hay không. Cùng một tủ, khay trải mỏng dàn phẳng và xếp chồng sát nhau, gió lạnh có vào được từng lớp hay không khác nhau rất lớn. Phía ngoài đạt trước, phía trong còn ở mức cao, chỉ có thể phán dừng theo điểm đạt chậm hơn, thời gian đông kết tổng thể bị kéo dài, hao hụt khô theo đó tăng lên.
Sản xuất nhiều chủng loại dựa vào phân vùng. Khi chuyển chủng loại thường xuyên, nạp liệu theo vùng, giảm nhiệt theo vùng, không cần vì cho đầy một tủ mà để sản phẩm nằm chờ trong gió lạnh.
Quản lý an toàn nitơ lỏng tại chỗ. Nitơ lỏng trong không gian kín sẽ thay thế oxy trong không khí, thông gió, lượng dùng nitơ và ra vào của nhân viên phải bố trí theo tình hình thực tế tại chỗ, không thể ước lượng theo kinh nghiệm.
三、Cấu hình phương án
Bối cảnh này phù hợp với tủ cấp đông nitơ lỏng DKN-LFC-1200, thông số dẫn từ tài liệu kỹ thuật sản phẩm:
| Hạng mục | Thông số |
|---|---|
| Tên | Tủ cấp đông nitơ lỏng (bốn vùng) |
| Kích thước khoang trong | 2000 × 1500 × 1750 mm, bốn vùng |
| Nhiệt độ làm việc | -150℃ ～ nhiệt độ phòng |
| Độ chính xác điều nhiệt | ±2℃ |
| Tốc độ giảm nhiệt | ≤50℃/phút (không tải) |
| Khối lượng chứa | 0～1200 kg/mỗi vùng |
| Công suất toàn máy | 12 kW |
| Môi chất lạnh | nitơ lỏng 6-8 BAR |
| Giám sát nồng độ oxy | Giá trị đặt nồng độ oxy 19.5%-21.5% |
Về logic cấu hình, nitơ lỏng được phun vào qua bộ phân tán xốp, quạt tuần hoàn đánh tán khí lạnh rồi thổi trực tiếp vào sản phẩm, sản phẩm dưới chênh lệch nhiệt độ cao nhanh chóng tạo lớp vỏ bề mặt, hơi nước chưa bị cuốn đi nhiều đã đông lại, đây là cách cơ bản để nén hao hụt khô. Hệ thống điều khiển dùng PLC cộng màn hình cảm ứng, có thể chạy giảm nhiệt và giữ nhiệt theo bước, mỗi chủng loại lưu một bộ chương trình, khi đổi chủng loại thì đổi chương trình chứ không đổi thiết bị; giám sát nồng độ oxy liên động khóa với thiết bị. Cấu hình điện và quy cách đóng gói xác nhận theo điều kiện thực tế của khách hàng.
四、Điểm kỹ thuật công nghệ
Phán dừng theo nhiệt độ tâm. -150℃～nhiệt độ phòng là khoảng làm việc của thiết bị, không phải mục tiêu ra liệu. Độ dày và dạng khối của phô mai khác nhau, tốc độ giảm nhiệt ở lõi khác nhau, trước khi ra liệu đo tâm hình học của sản phẩm, số đọc bề mặt không thể dùng làm kết quả.
Rút ngắn thời gian lưu trong dải tinh thể đá. Hao hụt khô và mất dịch tập trung ở đoạn từ đầu đông kết đến khi tinh thể đá cơ bản hình thành, cách xếp liệu quyết định đoạn này dài bao nhiêu. Khi chạy thử đo theo sản phẩm thực tế, không lấy chỉ số không tải làm nhịp sản xuất.
Khay chừa khe gió. Phô mai xếp một lớp hoặc hai lớp, giữa các khối không áp sát; bán thành phẩm dạng rời khi vào khay không nén chặt, giữa các khay chừa khe gió, sản phẩm chênh lệch độ dày nhiều không xếp chung.
Nồng độ oxy chạy theo giá trị đặt. 19.5%-21.5% là khoảng đặt của máy đo nồng độ oxy, tại chỗ quản lý theo khoảng này, không che chắn báo động và liên động.
五、Đối tượng phù hợp và gợi ý chọn máy
Cấu hình này phù hợp với doanh nghiệp có sản phẩm chủ yếu là khối phô mai, bán thành phẩm sữa, mỗi lô không lớn mà chuyển chủng loại thường xuyên, đồng thời có yêu cầu về hao hụt khô khi đông kết và tỷ lệ thành phẩm.
Phán đoán dùng tủ hay dùng tunnel, xem hai điểm: đơn hàng có liên tục đến mức một dây chuyền không dừng được hay không, hình dạng sản phẩm có đơn nhất hay không——tập trung khối lượng lớn thì đi tunnel; chủng loại nhiều, lô phức tạp, vị trí xưởng và phân vùng vệ sinh bị hạn chế——tủ bốn vùng phù hợp hơn. Trước khi chọn máy nên xác định rõ: lượng liệu vào mỗi lô và lượng tích lũy theo ngày, dạng khối và dạng đóng gói sản phẩm, nhiệt độ tâm mục tiêu, điều kiện thông gió xưởng và cấp nitơ lỏng.
Thông số máy xem tại trang sản phẩm tủ cấp đông nitơ lỏng DKN-LFC-1200, ranh giới giữa tủ và tunnel xem tại điểm chính chọn tủ cấp đông nitơ lỏng, cách làm tại chỗ của ngành tương tự được tổng hợp dần trong ca khách hàng. Muốn đối chiếu cấu hình theo sản phẩm và cách sản xuất của mình, có thể liên hệ với chúng tôi.
Câu hỏi thường gặp
Hao hụt khô khi đông kết sinh ra như thế nào?
Giữa bề mặt sản phẩm và gió lạnh tồn tại chênh lệch áp suất hơi nước, trong quá trình đông kết nước trên bề mặt liên tục bị cuốn đi, phần này không quay lại sản phẩm, thể hiện trực tiếp ở khối lượng cân khi ra liệu. Thời gian đông kết càng dài, mất nước tích lũy càng nhiều. Rút ngắn thời gian sản phẩm đi qua dải tinh thể đá lớn nhất có thể giảm phần tổn thất này.
Kết cấu bốn vùng giúp gì cho tỷ lệ thành phẩm?
Bốn vùng có thể nạp liệu theo vùng, giảm nhiệt theo vùng, không cần vì cho đầy một tủ mà để sản phẩm nằm chờ trong gió lạnh, thời gian chờ và thời gian phơi vô ích giảm, mất nước bề mặt theo đó giảm. Hiệu quả cụ thể phải đo theo cách xếp liệu thực tế và nhiệt độ tâm mục tiêu trong giai đoạn chạy thử.
Khối lượng chứa 1200 kg mỗi vùng hiểu thế nào?
0～1200 kg/mỗi vùng là khoảng chứa của một vùng thiết bị, toàn tủ bốn vùng. Thực tế chứa bao nhiêu phải xem hình dạng sản phẩm, kích thước khay và số lớp xếp, xếp quá dày sẽ ảnh hưởng lưu thông gió lạnh, khối lượng nạp liệu phải đối chiếu cùng thời gian đông kết, không thể chỉ xếp sản xuất theo giới hạn khối lượng.