Горячая пища 90℃ охлаждается до 10℃ за ≤20 минут: двухступенчатая конфигурация улавливания воды вакуумных быстрых охладителей на индонезийском пищевом заводе

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 перевозить.

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

Предыстория проекта

Заказчик — предприятие пищевой промышленности в Индонезии, производящее тушёное мясо, готовую пищу и продукты быстрого питания, с удельной теплоёмкостью материала, рассчитанной как 3,6 кДж/(кг·К). Температура выхода производственной линии составляет около 90°C, и после выхода вся партия должна быть быстро и равномерно охлаждена до 10°C перед входом в последующие процессы.

В Индонезии тропический климат, и схема рассчитана исходя из температуры мокрого термометра 28°C. Вся линия укомплектована 34 единицами вакуумных быстрых охладителей класса CVF-1000 (уровень одной партии 1 000 кг), использующих форму двухступенчатого улавливания воды с централизованной подачей жидкости. Схема была окончательно утверждена в июне 2026 года.

Задачи на объекте

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 в сочетании с высокотемпературным, высоковлажным водяным паром внутри камеры затрудняет одноступенчатое улавливание воды для захвата всего водяного пара за один проход. Оставшийся водяной пар попадает в вакуумный насос, что затягивает цикл и делает его нестабильным.

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

Третья — такт линии. 34 единицы должны работать непрерывно в соответствии с тактом производственной линии. Если бы охлаждающая вода, вторичный хладагент и вакуум были бы каждый оснащён отдельным комплектом для каждой единицы, аппаратное помещение и трубопроводы вышли бы из-под контроля; централизованная подача жидкости и централизованный мониторинг являются предпосылками для реализации этой схемы.

Схема и конфигурация

Схема укомплектована 34 единицами вакуумных быстрых охладителей класса CVF-1000. Каждая единица имеет первичный уловитель воды, подключённый к воде нормальной температуры, и вторичный уловитель воды, подключённый к вторичному хладагенту — хлориду кальция (CaCl₂) при -5°C, при этом две ступени соединены последовательно с централизованной подачей жидкости.

Пункт	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 уловителя воды	220 кВт/единица
Тепловая нагрузка вторичного уловителя воды	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 при -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 сдвижные двери
Вся линия и управление	34 единицы как полный комплект, 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 двери герметизированы, водокольцевой насос сначала 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 сначала он уносит большую часть водяного пара. После падения давления запускается пластинчато-роторный насос, и одновременно открывается клапан охлаждающей воды первичного уловителя воды, так что первичный уловитель воды использует воду нормальной температуры для конденсации большого количества водяного пара в воду. Как только температура на выходе первичной ступени падает ниже 40°C, происходит переключение на вторичный хладагент, который улавливает оставшийся водяной пар с низкой нагрузкой и продолжает откачку до тех пор, пока температура ядра материала не достигнет 10°C.

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

Уловитель воды является предпосылкой для этого процесса. Если водяной пар не сконденсирован в воду внутри камеры, давление не может поддерживаться, и цикл будет продолжать расти; холод также должен непрерывно отводиться из оборудования холодильной системой, иначе сам уловитель воды насытится. Задача вакуумного насоса здесь — извлекать неконденсируемые газы и поддерживать давление на уровне, соответствующем конечной температуре. Полный ассортимент продукции и типовые конфигурации вакуумных быстрых охладителей для пищевых продуктов см. на странице продукции вакуумных быстрых охладителей для пищевых продуктов.

Данные о производительности

Согласно конфигурации схемы, ключевые показатели этой системы на стороне проекта следующие:

• 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, двойные сдвижные двери, 34 единицы как полный комплект, включая центральный мониторинг.

Весь процесс охлаждения выполняется внутри герметичной вакуумной камеры, без контакта с наружным воздухом. Одна и та же партия материала однородна от начала до конца, без ручного переворачивания. Камера использует двойные сдвижные двери из нержавеющей стали 304, и тележки с материалом входят и выходят целыми партиями, поэтому операционная нагрузка на стороне производственной линии сосредоточена на этапе входа и выхода тележек.

Примечание: В этой карточке проекта не зафиксирован отдельно показатель потери воды или постатейные измеренные значения температуры материала на входе; температура на входе принята как горячая пища 90°C, указанная в исходном файле; предельный вакуум вакуумной камеры, потеря воды на единицу и окончательное количество единиц оборудования определяются документом подтверждения заказа.

Резюме

По-настоящему сложным в быстром охлаждении горячей пищи является не «снижение температуры», а «снижение каждой партии в соответствии с тактом и до одной и той же конечной точки». В тропической среде с мокрым термометром 28°C, материалом на входе 90°C и тактом линии из 34 единиц любая одноступенчатая конфигурация в любой точке процесса потеряет эффективность. Разделив улавливание воды на две ступени — вода нормальной температуры и вторичный хладагент при -5°C — и сделав подачу жидкости централизованным аппаратным помещением, эта схема может обеспечить охлаждение 1 000 кг готовой пищи с 90°C до 10°C в течение 20 минут.

Если на вашей производственной линии также есть горячая пища, стоящая в очереди на охлаждение после выхода, вы можете отправить нам вес одной партии, температуру на выходе, целевую конечную температуру и количество партий за смену, и мы выполним расчёты конфигурации на основе фактических рабочих условий. Похожие случаи быстрого охлаждения на пищевых заводах и предварительного охлаждения на месте производства см. в нашей коллекции клиентских кейсов; для обсуждения конкретной конфигурации свяжитесь с нами.