Как вакуумное охлаждение отводит тепло
В камере создаётся давление, достаточно низкое (≤660 Pa), чтобы вода на поверхности продукта кипела при 2–5°C. Это кипение отбирает у продукта скрытую теплоту, а пар конденсируется на холодной ловушке, змеевики которой работают при -10...-5°C. Холодильная система отводит сконденсированное тепло через конденсатор. В продукт ничего не добавляется: тепло уходит вместе с небольшой частью его собственной воды.
Оценка времени охлаждения
Время, необходимое для охлаждения партии, зависит от общего количества теплоты, которое нужно отвести, и располагаемой мощности для её отвода:
Q = m × Cp × ΔT + Lv × Δm- Q — общее количество отводимой теплоты (kJ)
- m — масса продукта (kg)
- Cp — удельная теплоёмкость (kJ/kg·K)
- ΔT — начальная температура − целевая температура (K)
- Lv — удельная теплота парообразования = 2,257 kJ/kg
- Δm — масса испарившейся воды (kg)
Слагаемое скрытой теплоты — не погрешность округления: для свежей продукции оно составляет примерно 80% отводимой теплоты. Именно поэтому время охлаждения зависит от того, сколько воды продукт может отдать, а не только от его массы и температуры.
Типичное время охлаждения
| Продукт | Начальная температура | Целевая температура | Время |
|---|---|---|---|
| Листовая зелень | 28°C | 2°C | 25 min |
| Грибы | 25°C | 4°C | 20 min |
| Брокколи | 30°C | 2°C | 30 min |
| Готовая еда | 90°C | 10°C | 8 min |
Готовая еда выглядит быстрее продукции, и это действительно так, по двум причинам: перепад температуры больше, поэтому явная тепловая нагрузка в минуту выше, а горячая еда легко выделяет пар, что усиливает испарение, которое и обеспечивает охлаждение.
Что удлиняет цикл в эксплуатации
Цикл, который раньше завершался за 25 минут, а теперь занимает 40, почти никогда не связан с проблемой холодильной системы. В девяти случаях из десяти это воздух, попадающий в камеру:
- Повреждённый контактом с паллетой уплотнитель двери
- Уплотнение клапана или фитинга, которое больше не закрывается полностью
- Микроскопическое отверстие в сварном шве камеры
Любая из этих трёх причин не позволяет камере удерживать заданный вакуум. Испаряется меньше воды, отводится меньше теплоты, и партия обрабатывается дольше, пока компрессор работает при полной нагрузке. Найти утечку быстрее и дешевле, чем увеличивать мощность компрессора.
Инженерная команда Yuanxian Food Machinery