7.3. Морозильні апарати

Серед апаратів, в яких у якості тепловідводного середовища використовується газ (діоксин вуглецю, повітря), найбільше розповсюдження одержали морозильні апарати з інтенсивним рухом повітря. Вони складаються із вантажного відсіку, в якому розміщують продукт, що підлягає заморожуванню, та повітреохолодників. Секції повітреохолодників виготовляють із труб, в яких кипить холодоагент (зазвичай аміак). Циркуляція його здійснюється за допомогою насоса або за рахунок різниці тисків конденсації і кипіння. В залежності від способу заморожування продукту морозильні апарати поділяють на тунельні, візкові, конвейєрні і гравітаційні.

Тунельний морозильний апарат АСМТ (рис. 62) складається із морозильної камери 1, випарників 2, вентиляторів 3 повітреохолодника та візка 4.

Рис. 62. Морозильний апарат АСМТ:

1- морозильна камера; 2 – випарник; 3 – вентилятор; 4 – візок з продуктом

Продукти для заморожування кладуть у ящики, які встановлені на візку 4, і розміщують у морозильну камеру перпендикулярно руху холодного повітря. При проходженні через трубки випарників 2 повітря охолоджується до температури - 35°С. Циркуляція повітря здійснюється за допомогою вентиляторів 3.

Заморожування продукту до -18°С (при початковій 20°С) триває 3,5-4 години. Кількість візків (від 3 до 6) залежить від довжини камери (2600, 3800, 4400, 5600 мм).

Візкові скороморозильні апарати в конструктивному виконанні майже не відрізняються від низькотемпературних камер. Найбільш суттєва різниця – використання більш потужних холодильних систем, які мають, зазвичай, автономний холодильний агрегат, що працює тільки на аміаку.

Конвейєрні скороморозильні апарати складаються із вантажного відсіку і повітреохолодників. Останній розташовують таким чином, щоб забезпечити ефективне охолодження продукту, що переміщується конвейєром.

За типом конвеєра морозильні апарати поділяються на апарати зі стрічковим і ланцюговим (зигзагоподібним або спіральним) конвейєром.

Морозильні апарати зі стрічковим конвейєром застосовують для замороження фасованих продуктів. Морозильні апарати зі спіральним конвейєром застосовуються при охолодженні м’яса і риби. Незважаючи на складну просторову конструкцію спірального конвейєра, апарати цього типу мають менші габарити і більшу продуктивність порівняно з іншими.

Скороморозильний універсальний апарат Я10-ФАУ (рис. 63) складається із морозильної камери 1, повітреохолодника 2, конвейєрів 3 і 4, привода 5 і лотка 6.

Рис. 63. Скороморозильний універсальний апарат Я10-ФАУ:

1 – морозильна камера; 2 – повітреохолодник; 3, 4 – конвейєри; 5 – привод; 6 - лоток

Продукт завантажується на поверхню робочого органу конвейєра 4. Повітря за допомогою вентиляторів подається на трубчастий випарник, охолоджений до -35°С, і обдуває продукт, що рухається на конвейєрі. В кінці процесу заморожування продукт надходить на нижній конвейєр 3 і по вивантажувальному лотку 6 видаляється із апарату. Час перебування замороженого продукту в апараті регулюється швидкістю руху конвейєра 4 і складає 0,8-3,5 години. В якості холодоагента використовується аміак, що циркулює в системі за допомогою насоса. Продуктивність апарату Я10-ФАУ при охолодженні м’яса 500-1000, при заморожуванні – 300-500 кг/год.

Гравітаційні морозильні апарати застосовують для заморожування м’ясних продуктів в блок-формах або коробках. Добова продуктивність скороморозильного гравітаційного конвейєрного апарату ГКА-4 з кількістю спрямовуючих 12, 10 та 8 відповідно 21,5, 18,2 та 14 т. При цьому м’ясо з початковою температурою 18°С охолоджується до -18°С.

Масні продукти в блоках заморожують також в приточних апаратах. Основний їх робочий орган-алюмінієві плити, що мають порожнини для проходження холодоагента. Кожна плита з’єднана гнучким трубопроводом з нагнітальним і відсмоктуючим колекторами холодильної установки. Морозильні плити притискуються до продукту (тиск 5-100 кПа), що забезпечує ефективний теплообмін продукту і охолоджувальною поверхнею апарата.

Товщина заморожування блоків 65-100 мм. Маса їх може змінюватися від 0,2 до 12 кг. Охолодження проводиться при температурі холодоагента в морозильних плитах -35 -40°С.

В залежності від розташування морозильних плит розрізняють горизонтальні, вертикальні і роторні апарати. Найбільше розповсюдження одержали автоматизовані роторні морозильні апарати МАР, АРСА, УРМА.

В роторних апаратах блоки продукту заморожуються в двох або трьохплиточних автономних секціях, які радіально закріплені до горизонтального валу, утворюючи таким чином ротор.

Порожнистий вал ротора використовують також для подачі холодоагента в морозильні плити і його відведення від них.

Роторні апарати працюють циклічно, тобто в той час, коли одна морозильна секція розвантажується і завантажується, в решті йде процес заморожування.

На основі базової моделі апарата МАР-8А розроблено роторні апарати МАР-8АМ, АРСА-10, АРСА-3-15, УРМА (таблиця 23).