Соевые продукты с 85℃ до 7℃ всего за 15–20 минут: как настроить быстрое охлаждение на 300 кг за партию

Температура в центре соевых продуктов в момент выхода из котла составляет около 85°C. Разложить их для остывания, обдуть вентиляторами, а затем переместить в холодильную камеру для медленного охлаждения — при небольшом суточном объёме этот подход не создаёт проблем. Но как только поступают экспортные заказы и ежедневно нужно выпускать несколько партий, охлаждение становится узким местом всей линии: на выходе продукт продолжает поступать, а множество партий ждёт охлаждения.

Именно этот участок и решает данный проект: превратить охлаждение из «ожидания» в «процесс с фиксированным ритмом».

Предыстория проекта

Заказчик — предприятие по переработке соевых продуктов в Чжэцзяне, продукция которого в основном идёт на экспортные заказы. Цех организует производство партиями, загрузка одной партии составляет около 300 кг.

Исходный способ охлаждения — естественное разложение в сочетании с медленным охлаждением в холодильной камере — занимал много места, требовал много времени и затруднял согласование ритма между партиями. Экспортные заказы предъявляют более высокие требования к однородности партий: после выхода из котла партия должна за предсказуемое время остыть до одинаковой температуры, прежде чем её можно будет передать на последующие операции и упаковку. Поэтому требование заказчика было простым — загрузить партию продукта в оборудование, охладить её с фиксированным ритмом, и на выходе получить температуру, готовую для следующего этапа.

Задачи на объекте

Быстрое охлаждение соевых продуктов имеет три неизбежные трудности.

Во-первых, высокая температура и высокая влажность. Влага на поверхности продукта, выходящего из котла при 85°C, интенсивно испаряется, мгновенно создавая внутри камеры среду с высокой температурой и высокой влажностью. Обычное воздушное охлаждение в таких условиях быстро теряет эффективность; холодный воздух в основном отводит поверхностное тепло, а температура в центре не снижается.

Во-вторых, толщина слоя. Одна партия в 300 кг после загрузки в камеру укладывается слоями. При теплообмене за счёт конвекции воздуха наружные слои уже остыли, а внутренние ещё горячие, и разница температур внутри партии плохо сходится.

В-третьих, ритм. Экспортные заказы рассчитаны на непрерывное производство, поэтому оборудование не может «запускаться и останавливаться». Цикл охлаждения должен быть стабильным и предсказуемым; иначе и вышестоящие, и нижестоящие операции будут простаивать.

Решение и комплектация

В проекте используется один пищевой вакуумный быстрый охладитель CVF-300 с номинальной производительностью 300 кг/партию, что соответствует загрузке одной партии в данном проекте.

Позиция	Комплектация
Модель оборудования	CVF-300 (300 кг/партию)
Обрабатываемый продукт	Соевые продукты
Внутренние размеры вакуумной камеры	Д2200 × Ш1000 × В1800 мм
Общая холодопроизводительность	114,2 кВт (98 200 ккал/ч)
Мощность охлаждения	19,18 кВт
Холодильный компрессор	Copeland scroll ZB95KQE × 2
Вакуумный насос	SV300 × 1
Способ конденсации	Водяное охлаждение (1 × градирня Lingji CT30, 1 × водяной насос YLG65-20)
Общая мощность	27,63 кВт

Принцип работы несложен: после загрузки продукта в герметичную вакуумную камеру откачивается воздух, давление внутри камеры падает, и температура кипения воды соответственно снижается. Собственная влага продукта закипает и испаряется при низкой температуре, а процесс испарения непрерывно отводит тепло. Тепло отводится не за счёт обдува воздухом; оно перемещается изнутри продукта наружу, поэтому толщина слоя и расположение оказывают гораздо меньшее влияние на температуру в центре, и партия выходит с однородной температурой.

Водяной пар, образующийся при испарении, конденсируется в воду в ловушке, а затем холодильная система отводит тепло из камеры — именно поэтому холодопроизводительность в данной комплектации должна быть достаточной: если производительность ловушки не справляется, уровень вакуума не удерживается, и охлаждение «застревает» на какой-то промежуточной температуре.

Подробнее об оборудовании см. на странице продукта «Пищевой вакуумный быстрый охладитель».

В том же проекте заказчик также укомплектовал предварительный охладитель фруктов и овощей производительностью 180 кг/партию для послеуборочного предварительного охлаждения такой продукции, как ростки фасоли: с температуры окружающей среды 25–30°C до 10°C, один цикл 25–30 минут, внутренние размеры камеры Д2200 × Ш1600 × В1500 мм, общая холодопроизводительность 16,35 кВт, с воздушным конденсатором FNWT-120. Быстрое охлаждение и предварительное охлаждение — это два разных режима работы: одно охлаждает горячий продукт после выхода из котла, другое — послеуборочное охлаждение сельхозпродукции при температуре окружающей среды, — поэтому они комплектуются отдельно, с параметрами, установленными под каждый процесс.

Измеренные показатели работы

Данные работы после ввода оборудования в эксплуатацию:

Показатель	Данные
Производительность за партию	300 кг
Время обработки за цикл	15–20 минут
Диапазон охлаждения	Соевые продукты 85°C → 7°C
Общая холодопроизводительность	114,2 кВт
Общая мощность	27,63 кВт

При таком ритме за смену можно провести несколько партий, и этап охлаждения больше не задерживает вышестоящие и нижестоящие операции. Продукт охлаждается внутри герметичной камеры на всём протяжении процесса, без контакта с наружным воздухом, и разница температур между партиями значительно меньше, чем при методе разложения. Измеренная доля потерь влаги в данном решении не приводится с конкретными значениями; приоритет имеют документы подтверждения заказа.

Соевые продукты — лишь один пример. Тот же процесс применим к тушёным продуктам, готовым блюдам, приготовлению питания на центральных кухнях, выпечке и полуфабрикатам; разница заключается во влажности продукта, массе одной партии и конечной температуре, и комплектация должна рассчитываться по фактическим условиям работы. Послеуборочное предварительное охлаждение фруктов и овощей идёт по другому пути; см. вакуумный предварительный охладитель для фруктов и овощей.

Итог

Ценность этого проекта не в том, «насколько быстро он охлаждает», а в том, что он превращает охлаждение в процесс, который можно рассчитать по времени: 300 кг за партию, с 85°C до 7°C, 15–20 минут, и продукт готов к передаче на следующий этап. Для заводов по переработке соевых продуктов и готовых блюд, которые выполняют экспортные заказы и работают по плотному графику партий, этот участок часто становится первым, где нужно действовать.

Похожие проекты охлаждения на пищевых производствах см. в нашей подборке клиентских кейсов. Если тип вашего продукта, масса одной партии, температура на выходе и требуемая конечная температура близки к показателям этого проекта, пришлите нам эти данные, и мы рассчитаем комплектацию по фактическим условиям работы — свяжитесь с нами.