액체 질소 분무 유동화 냉동기 식품 냉동 설비

핵심 기술 원리

1.기술 융합 논리

2. 핵심 냉각 특성

액체 질소는 냉원으로 가지고 있다화학 타성(식품과 반응하지 않고 산화변색을 방지한다),발열 감소 / 발열 감소 활용도 향상(증발흡열능력이 강하고 풍기순환과 결부하여 랭량을 충분히 회수한다.),냉방 속도가 빠르다.(랭동시스템의 예냉이 필요 없고 가동하면 저온에 달한다.) 3대 우세는 전통적인 기계랭동의"랭동이 느리고 온도를 통제할수 없으며 시스템이 복잡한"문제를 근원적으로 해결한다.

장치 구조 및 워크플로우

1. 핵심 부품 구성

• 액체 질소 공급 단위: 고압 질소 실린더 (가압 200~300kPa), 액체 질소 탱크, 액체 질소 수송/스프레이 밸브 (수동 볼 밸브 + 저온 솔레노이드 밸브), 안개 노즐 (안개 액체 방울 직경 ≤ 1mm);

• 동결 집행 단위: 예비 냉동 수송 벨트 (액체 질소 분사 구간), 냉동 수송 체인 (유체화 구간), 스크레이퍼 (추진 재료), 천풍판 (유체화 실현);

• 순환온도제어단위: 원심풍기, 풍관, 환풍통로 (랭량순환리용), 포위보호구조 (보온에너지절약);

• 제어 장치: 인버터, 저온 솔레노이드, 마이크로컴퓨터 모니터링 시스템 (VB 자체 제작 소프트웨어).

액체 질소 분무 유동화 냉동기 식품 냉동 설비

2. 전체 워크플로우

1. 재료 공급 및 냉동: 식품 재료 (입자 모양, 블록 모양 등) 는 공급 재료 수송 벨트에서"예동 수송 벨트"로 보내지고, 액체 질소는 분사 노즐을 통해 고압으로 분출되며, 신속하게 재료를 예동한다-이 단계는 액체 질소의 높은 전열 계수 특성을 이용하여 재료 표면에 얇은 얼음막 (기계 강도 강화, 후속 유착 방지) 을 형성하며, 재료는 저온이 끊어지지 않도록 빠르게 통과해야 한다;

2. 유동화 냉동: 미리 얼린 재료는"유동화 냉동 구간"에 진입하고, 냉동 수송 체인의 스크레이퍼는 재료를 천풍판으로 추진한다;스크레이퍼가 극한 위치에 도달했을 때, 전동 장치가 일시 정지되고, 재료는 천풍판에서"하향식 저온 냉풍"을 통해 유동화 (재료 부상 상태에서 균일 동결) 를 실현하며, 체류 시간은 사전 설정 공정 매개 변수 (실험 사전 측정) 에 따라 집행한다;

3. 원료 배출과 냉량 순환: 동결이 완료되면 전동 장치가 재부팅되고 스크레이퍼가 재료를 재료 배출구로 밀어냅니다.이와 동시에 원심풍기는 포위보호구조내의 차거운 공기순환을 구동하여 액질소가 증발하는 랭량 (잠열 + 현열) 을 충분히 리용하고 액질소의 소모량을 감소시켜 설비의 경제성을 제고시킨다.

지능형 제어 및 모니터링 시스템

1. 정확한 속도조절제어(주파수변환기 응용)

• 송풍기, 송신기 진행무급 속도 조절, 식품 종류 (예: 딸기, 새우, 야채 정) 에 따라 풍속, 수송 속도를 조정하여 서로 다른 동결 수요에 적합할 수 있다;

• 에너지 절약: 송풍기의 풍량이 60% 로 조절될 때 전통적인 풍문조절에 비해 송풍기의 전기에네르기소모가 54.4% 감소된다 (송풍기의 출력은 설비총출력의 97% 이상을 차지하며 주파수변환기는 총에너지소모를 대폭 낮출수 있다.).

2. 유연한 온도 제어

• "고압 질소 흡기 솔레노이드 + 저온 솔레노이드 밸브"연동을 통해 액체 질소 분무 유량을 제어하고, 그물 아래 찬 공기 매체의 온도를 정확하게 조절한다;

• 일반적인 설정온도는 -40 ℃ (액질소비량과 동결속도를 고루 고려함.) 로서 식품특성에 따라 -30~60 ℃ 범위내에서 임의로 조절할수 있으며 특수수요하에서 더욱 낮은 온도를 실현하여 고부가가치식품 (예를 들면 해산물, 약용식재료) 의 동결요구를 만족시킬수 있다.

3.전체 프로세스 마이크로컴퓨터 모니터링

• VB 언어 자체 제작 모니터링 소프트웨어를 사용하여 마이크로컴퓨터 직렬 통신핵심 매개변수 실시간 표시: 장치 내 각 측정 지점의 온도 분포, 오프라인 풍속, 송풍기/수송 모터 작업 상태, 전자기 밸브 스위치 상태;

• 데이터 관리 기능: 실행 데이터를 실시간으로 기록하고 데이터베이스에 저장하여 후속 조회, 공정 분석 및 최적화를 지원합니다.

• 매개 변수 서류작성과 쾌속호출: 이미 검증된 부동한 식품류상화조작매개 변수를 분류하여 서류작성하고 로동자가 동결하기전에 직접 대응매개 변수를 선택할수 있으며 중복조정할 필요가 없다.

• 다중 모드 제어:"수동 + 자동 + 마이크로 컴퓨터 제어"의 세 가지 모드 전환을 지원하여 설비 운행 신뢰성을 높이고 서로 다른 조작 장면 (예: 공정 연구 개발용 수동 조절, 대량 생산용 자동 제어) 에 적합하다.

핵심 경쟁력

1.동결 효율이 높고 생산량 향상이 현저하다

• 액체 질소 분사 예비 동결 구간을 증설하여 식품 총 동결 시간을 대폭 단축한다;

• 사례 검증: 딸기 냉동 과정에서 전통적인 유동화 냉동기에 비해 본 설비의 생산량직접 2배로 증가중소 대량 생산의 효율적인 수요를 만족시킬 수 있다.

2.식품 동결 품질이 우수하고 건조 소모 손실이 적다

• 얇은 얼음막 보호: 미리 얼린 구간에 형성된 얼음막은 재료의 기계적 강도를 강화할 뿐만 아니라 (딸기, 양매와 같은 연성 식품의 기계적 손상을 줄일 수 있다) 식품 과립 간, 식품과 수송대 간의 유착을 방지할 수 있다;

• 낮은 건조 소모: 빙막은 동결 과정 중 식품의 수분 증발을 효과적으로 감소시키고, 건조 소모율은 전통 설비보다 현저하게 낮으며, 특히 고부가가치 식품 (예를 들면 수입 해산물, 과일과 채소) 에 대해서는 경제적 손실을 줄일 수 있다;

• 불활성 신선도 유지: 액체 질소 화학 불활성은 산소를 차단하고 식품의 산화, 변색 (예를 들어 육류 갈색, 과일과 채소의 실색) 을 방지하며 식품의 원래 신선도, 식감과 영양 성분 (예를 들어 비타민, 단백질) 을 최대한 보존할 수 있다.

3.동결 범위가 넓고 적합성이 강하다

• 저온 조절 범위가 넓고 (-30~60 ℃) 전통적인 기계 냉동 냉동 설비에서 처리할 수 없는 식품 (-30~60 ℃) 을 동결할 수 있다 (예를 들어 초저온으로 신선한 사시미가 필요하고 변질되기 쉬운 약용 식재료).

• 적용 식품 유형: 과립형 식품 (딸기, 블루베리, 새우, 야채 정), 덩어리 식품 (소고기 덩어리, 두부 덩어리), 유연성 식품 (양매, 여지) 등, 다양한 냉동 식품 가공 장면에 적합하다.

4.낮은 투자 비용, 적은 설치 공간

• 압축기, 콘덴서와 같은 전통적인 기계 냉각 시스템이 필요하지 않으며 동일한 동결 생산량에서 장비는기존 기계식 냉동기의 1/2 수준에 불과한 설치 공간；

• 초기 투자 이점: 초기 투자는 전통적인 기계 냉동 냉동 설비의1/3~1/2기업 설비 투입 문턱을 대폭 낮춘다.

5. 시스템이 단순하고 신뢰할 수 있으며 유지 보수 비용이 적게 듭니다.

• 복잡한 기계 냉각 부품이 없고, 전문 인력이 냉각 시스템을 유지할 필요가 없으며, 설비 운영 인건비를 줄인다;

• 정시 정지 서리 제거 (전통 냉동 설비에서 흔히 볼 수 있는 통점) 가 필요 없고, 설비 고장률이 낮으며, 운행 안정성이 높으며, 유지 보수 비용이 기존 설비보다 30% 이상 절감된다;

• 조작이 편리하다: 로동자들은 간단한 훈련을 거쳐 착수할수 있으며 두터운 랭동기술배경이 필요하지 않다.

6.가동 중지 속도가 빠르고 생산 수요에 유연하게 대응

• 냉방 속도가 빠르다: 실험 데이터에 따르면 오프라인 온도는 15 ℃ 에서 -40 ℃ 로 내려가면6~7분; 설비가 가동된 후 15분 동안 창고의 온도는 -20 ℃ 에 달하고 30분에 -30 ℃ 로 내려가 안정된다;

• 장시간 예열/예냉 없이 언제든지 켜고 멈출 수 있으며,"여러 번, 소량"생산 모드에 적합하여 설비의 유휴 에너지 소비를 줄일 수 있습니다.

적용 시나리오

1. 식품 가공 기업: 중소 대량 냉동 식품 생산 (예: 냉동 과일과 채소, 냉동 해산물, 냉동 조리 식품);

2. 과학 연구 기관 / 대학: 식품 냉동 공정 연구 개발, 냉동 기술 최적화 실험 (온도와 시간 파라미터를 유연하게 조절할 수 있음);

3. 고부가가치 식품 분야: 해산물 (예: 사시미급 새우게), 약용 식재료 (저온 잠금 효과 필요), 부드러운 과일과 채소 (예: 딸기, 양매) 의 냉동 가공.

업계 응용 전망