Горячая пища 90℃ охлаждается до 10℃ за ≤20 минут: двухступенчатая конфигурация улавливания воды вакуумных быстроохладителей на индонезийской пищевой фабрике

Охлаждение горячей пищи и предварительное охлаждение фруктов и овощей — это две разные вещи. Фрукты и овощи охлаждаются от температуры окружающей среды после сбора урожая, тогда как горячая пища охлаждается от высокой температуры 90°C. Партия тушёного мяса или лоток готовой пищи выходит, неся большое количество явного и скрытого тепла, и скорость охлаждения напрямую определяет, как долго её можно хранить и на какое расстояние транспортировать.

Этот проект находится в Индонезии, и его задача — превратить «охлаждение горячей пищи» в процесс, который можно рассчитать по времени на производственной линии: одна партия 1 000 кг готовой пищи охлаждается с 90°C до 10°C, а цикл удерживается в пределах 20 минут.

Предыстория проекта

Заказчик — предприятие по переработке пищевых продуктов в Индонезии. Продукция — тушёное мясо, готовая пища и продукты быстрого питания, удельная теплоёмкость материала рассчитывается как 3,6 кДж/(кг·К). Температура выхода с производственной линии составляет около 90°C. После выхода вся партия должна быть быстро и равномерно охлаждена до 10°C перед поступлением на последующие процессы.

В Индонезии тропический климат, и план рассчитывает условия окружающей среды исходя из температуры мокрого термометра 28°C. Вся линия укомплектована 34 единицами вакуумных быстроохладителей класса CVF-1000 (уровень одной партии 1 000 кг), с использованием двухступенчатого улавливания воды и системы централизованной подачи жидкости. План был окончательно утверждён в июне 2026 года.

Проблемы на площадке

Первая — жаркая и влажная среда. При температуре мокрого термометра 28°C вода нормальной температуры, которую может обеспечить охлаждающая башня, находится в диапазоне 32/37°C. Эта температура воды против высокотемпературного и высоковлажного водяного пара внутри камеры делает трудным для одноступенчатого улавливания воды уловить весь водяной пар за один проход. Оставшийся водяной пар весь попадает на головку вакуумного насоса, что удлиняет цикл и делает его нестабильным.

Вторая — тепловая нагрузка сосредоточена в период открытия камеры. Когда материал 90°C впервые попадает в камеру, испарение наиболее интенсивно, и мгновенный объём водяного пара максимален. Если выбирать одну большую машину по максимальной нагрузке за весь цикл, эта машина будет простаивать при низкой нагрузке большую часть цикла.

Третья — ритм всей линии. 34 единицы должны работать непрерывно в соответствии с ритмом производственной линии. Если бы охлаждающая вода, вторичный хладагент и вакуум были каждый оснащены отдельным комплектом на единицу, аппаратное помещение и трубопроводы вышли бы из-под контроля; централизованная подача жидкости и централизованный мониторинг являются предпосылками для реализации этого плана.

План и конфигурация

План укомплектован 34 единицами вакуумных быстроохладителей класса CVF-1000. Каждая единица имеет первичный водосборник, подключённый к воде нормальной температуры, и вторичный водосборник, подключённый к вторичному хладагенту -5°C хлориду кальция (CaCl₂), при этом две ступени соединены последовательно с централизованной подачей жидкости.

Позиция	Конфигурация
Модель оборудования	CVF-1000 (уровень ёмкости 1 000 кг/партия)
Производительность обработки одной партии	1 000 кг/единица (проектный максимум пять тележек 60 лотков × 20 кг = 1 200 кг)
Время обработки за цикл	≤ 20 минут
Диапазон охлаждения	90°C → 10°C
Объём испарённой воды	6~10%/партия (значение исходного файла, включая скрытое и явное тепло)
Тепловая нагрузка первичного водосборника	220 кВт/единица
Тепловая нагрузка вторичного водосборника	45 кВт/единица
Холодильный компрессор	Винтовой компрессор Hanbell RC-2, холодопроизводительность 255 кВт (@ -10/40°C), потребляемая мощность 70 кВт
Вакуумный насос	Водокольцевой насос 300 м³/ч (11 кВт) + пластинчато-роторный насос 300 м³/ч (7,5 кВт, один рабочий один резервный)
Конденсационная сторона первичного улавливания воды	Вода нормальной температуры, подача от противоточной охлаждающей башни 32/37°C
Вторичный хладагент вторичного улавливания воды	Раствор CaCl₂ -5°C (концентрация 25%, возврат жидкости 0°C)
Характеристики вакуумной камеры	Объём 6,8 м³ (внутренние размеры 1,0 × 3,4 × 2,0 м), нержавеющая сталь 304, двойные раздвижные двери
Вся линия и управление	34 единицы в комплекте, включая центральный мониторинг
Реализация и гарантия	18-недельный план реализации; 12-месячная гарантия

Система работает по двухступенчатому маршруту: после того как тележка с материалом задвинута в вакуумную камеру и дверь герметизирована, водокольцевой насос сначала предварительно откачивает камеру до 10 кПа. На этой стадии объём водяного пара велик, а температура высока. Водокольцевой насос устойчив к высокой температуре и высокой влажности, поэтому он сначала уносит большую часть водяного пара; после падения давления запускается пластинчато-роторный насос, и одновременно открывается клапан охлаждающей воды первичного водосборника, так что первичный водосборник сначала конденсирует большое количество водяного пара в воду, используя воду нормальной температуры. Когда температура на выходе первичной ступени падает ниже 40°C, происходит переключение на вторичный хладагент для улавливания оставшегося водяного пара с низкой нагрузкой, и откачка продолжается до тех пор, пока температура в центре материала не достигнет 10°C.

Преимущество разделения первичной и вторичной ступеней именно здесь: большая нагрузка на высокотемпературной стадии несётся ступенью воды нормальной температуры, которая имеет большую площадь теплообмена и низкие требования к температуре воды; только небольшая оставшаяся нагрузка на низкотемпературной стадии передаётся вторичному хладагенту -5°C, и вторичной ступени требуется всего 45 кВт холодопроизводительности. Вся холодильная система сконфигурирована на 220 кВт плюс 45 кВт, а не на использование одной большой машины для несения всей нагрузки от 90°C до 10°C — избыточность капиталовложений в оборудование меньше, а рабочая нагрузка лучше соответствует технологической кривой.

Водосборник является предпосылкой этого процесса. Если водяной пар не конденсируется в воду внутри камеры, давление не может поддерживаться, и цикл будет продолжать расти; холодопроизводительность также должна непрерывно отводиться из оборудования холодильной системой, иначе сам водосборник станет насыщенным. Задача вакуумного насоса здесь — удалять неконденсирующиеся газы и поддерживать давление на уровне, соответствующем конечной температуре. О полной продукции и типовых конфигурациях вакуумных быстроохладителей для пищи см. Страница продукции вакуумных быстроохладителей для пищи.

Данные о производительности

Согласно конфигурации плана, ключевые показатели этой системы на стороне проекта:

• Производительность обработки одной партии: 1 000 кг/единица, проектный максимум 1 200 кг (пять тележек 60 лотков × 20 кг);
• Время обработки за цикл: ≤ 20 минут;
• Диапазон охлаждения: 90°C → 10°C;
• Объём испарённой воды: 6~10%/партия (значение исходного файла, включая скрытое и явное тепло);
• Вакуумная камера: 6,8 м³, нержавеющая сталь 304 с двойными раздвижными дверями, 34 единицы в комплекте на всю машину, включая центральный мониторинг.

Весь процесс охлаждения завершается внутри герметичной вакуумной камеры, без контакта с наружным воздухом. Одна и та же партия материала остаётся однородной от начала до конца, без необходимости ручного переворачивания. Камера использует двойные раздвижные двери из нержавеющей стали 304, а тележки с материалом входят и выходят полными партиями. Операционная нагрузка на стороне производственной линии сосредоточена на этапе входа и выхода тележек.

Примечание: В этой карточке проекта отдельно не зафиксирован показатель потери воды или постатейные измеренные значения температуры на входе материала. Температура на входе основана на горячей пище 90°C, зафиксированной в исходном файле; предельный вакуум вакуумной камеры, потеря воды одной единицы и окончательное количество единиц оборудования определяются подтверждающим документом заказа.

Резюме

По-настоящему сложным в быстром охлаждении горячей пищи является не «снизить температуру», а «снизить каждую партию по ритму и до одного и того же конечного значения». В тропической среде с мокрым термометром 28°C, входным материалом 90°C и ритмом линии из 34 единиц любая одноступенчатая конфигурация на любом этапе процесса потеряет эффективность. Разделив улавливание воды на две ступени — воду нормальной температуры и вторичный хладагент -5°C — и сделав подачу жидкости централизованным аппаратным помещением, этот план может доставить 1 000 кг готовой пищи с 90°C до 10°C в течение 20 минут.

Если ваша производственная линия также стоит в очереди в ожидании охлаждения после выхода горячей пищи, вы можете отправить нам вес одной партии, температуру выхода, целевую конечную температуру и количество партий за смену, и мы рассчитаем конфигурацию в соответствии с фактическими рабочими условиями. О похожих случаях быстрого охлаждения на пищевых фабриках и предварительного охлаждения на месте производства см. наш Сборник客户ских案例; для обсуждения конкретной конфигурации Свяжитесь с нами.