อาหารร้อน 90℃ ถูกทำให้เย็นลงถึง 10℃ ภายใน ≤20 นาที: การกำหนดค่าระบบดักจับน้ำสองขั้นตอนของเครื่องทำความเย็นเร็วแบบสุญญากาศในโรงงานอาหารที่อินโดนีเซีย

การระบายความร้อนอาหารร้อนและ precooling ผักและผลไม้เป็นสองเรื่องที่แตกต่างกัน ผักและผลไม้นั้นถูกทำให้เย็นลงจากอุณหภูมิแวดล้อมหลังจากเก็บเกี่ยว ในขณะที่อาหารร้อนนั้นถูกทำให้เย็นลงจากอุณหภูมิสูง 90°C เนื้อย่างหรือถาดอาหารปรุงสุกที่ออกจากเตาจะมี ความร้อน sensible และความร้อนแฝงจำนวนมาก และอัตราการระบายความร้อนโดยตรงเป็นตัวกำหนดว่าจะเก็บได้นานแค่ไหนและจะสามารถขนส่งได้ไกลแค่ไหน

โครงการนี้ตั้งอยู่ในอินโดนีเซีย และสิ่งที่ทำคือเปลี่ยน “การระบายความร้อนอาหารร้อน” ให้เป็นกระบวนการที่สามารถจับเวลาในสายการผลิตได้: อาหารปรุงสุก 1,000 กิโลกรัมต่อรอบ ระบายความร้อนจาก 90°C ถึง 10°C โดยรอบไม่เกิน 20 นาที

ภูมิหลังของโครงการ

ลูกค้าเป็นองค์กรแปรรูปอาหารในอินโดนีเซีย ผลิตภัณฑ์เป็นเนื้อย่าง อาหารถุง และผลิตภัณฑ์ประเภทฟาสต์ฟู้ด โดยคำนวณความร้อนจำเพาะของวัสดุที่ 3.6 kJ/(kg·K) อุณหภูมิทางออกของสายการผลิตอยู่ที่ประมาณ 90°C หลังการผลิตวัสดุทั้งชุดต้องถูกทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็วและสม่ำเสมอถึง 10°C ก่อนเข้าสู่กระบวนการต่อไป

ประเทศอินโดนีเซียมีภูมิอากาศแบบเขตร้อน และแผนคำนวณสภาวะแวดล้อมจากอุณหภูมิกระเปาะเปียก 28°C ทั้งสายการผลิตกำหนดค่าเครื่องทำความเย็นเร็วแบบสุญญากาศระดับ CVF-1000 (ระดับ 1,000 กิโลกรัมต่อรอบ) จำนวน 34 เครื่อง โดยใช้รูปแบบการดักจับน้ำสองขั้นตอนพร้อมระบบจ่ายของเหลวแบบรวมศูนย์ แผนถูกสรุปในเดือนมิถุนายน 2026

ความท้าทายของสถานที่

ประการแรกคือสภาพแวดล้อมร้อนชื้น ด้วยอุณหภูมิกระเปาะเปียก 28°C น้ำอุณหภูมิปกติที่หอทำความเย็นสามารถจ่ายได้จะอยู่ในช่วง 32/37°C อุณหภูมิน้ำนี้ เมื่อเทียบกับไอน้ำอุณหภูมิสูงและความชื้นสูงภายในห้อง ทำให้การดักจับน้ำขั้นตอนเดียวเป็นเรื่องยากที่จะจับไอน้ำทั้งหมดได้ในการผ่านครั้งเดียว ไอน้ำที่เหลือทั้งหมดจะตกลงสู่ปากปั๊มสุญญากาศ ซึ่งทำให้รอบยาวขึ้นและยังไม่เสถียรอีกด้วย

ประการที่สองคือภาระความร้อนกระจุกตัวอยู่ในช่วงเวลาที่เปิดห้อง เมื่อวัสดุที่ 90°C เข้าสู่ห้องครั้งแรก การระเหยจะรุนแรงที่สุด และปริมาณไอน้ำชั่วขณะมีค่าสูงสุด หากเลือกเครื่องขนาดใหญ่เครื่องเดียวตามภาระสูงสุดตลอดรอบ เครื่องนั้นจะเดินเบาที่ภาระต่ำเป็นส่วนใหญ่ของรอบ

ประการที่สามคือจังหวะของสายการผลิตทั้งหมด เครื่องทั้ง 34 เครื่องต้องทำงานต่อเนื่องตามจังหวะของสายการผลิต หากน้ำหล่อเย็น สารทำความเย็นทุติยภูมิ และสุญญากาศต่างติดตั้งชุดแยกกันต่อเครื่อง ห้องเครื่องและท่อจะขยายตัวจนควบคุมไม่ได้ การจ่ายของเหลวแบบรวมศูนย์และการตรวจสอบแบบรวมศูนย์เป็นเงื่อนไขเบื้องต้นที่ทำให้แผนนี้สามารถดำเนินการได้

แผนและการกำหนดค่า

แผนกำหนดค่าเครื่องทำความเย็นเร็วแบบสุญญากาศระดับ CVF-1000 จำนวน 34 เครื่อง แต่ละเครื่องมีเครื่องดักจับน้ำปฐมภูมิเชื่อมต่อกับน้ำอุณหภูมิปกติ และเครื่องดักจับน้ำทุติยภูมิเชื่อมต่อกับสารทำความเย็นทุติยภูมิแคลเซียมคลอไรด์ (CaCl₂) ที่ -5°C โดยสองขั้นตอนต่ออนุกรมกันและจ่ายของเหลวแบบรวมศูนย์

รายการ	การกำหนดค่า
รุ่นอุปกรณ์	CVF-1000 (ระดับความจุ 1,000 กิโลกรัม/รอบ)
ความจุในการประมวลผลต่อรอบ	1,000 กิโลกรัม/เครื่อง (ออกแบบสูงสุดห้ารถเข็น 60 ถาด × 20 กิโลกรัม = 1,200 กิโลกรัม)
เวลาประมวลผลต่อรอบ	≤ 20 นาที
ช่วงการทำความเย็น	90°C → 10°C
ปริมาณน้ำที่ระเหย	6~10%/รอบ (ค่าจากไฟล์ต้นฉบับ รวมความร้อนแฝงและความร้อน sensible)
ภาระความร้อนเครื่องดักจับน้ำปฐมภูมิ	220 kW/เครื่อง
ภาระความร้อนเครื่องดักจับน้ำทุติยภูมิ	45 kW/เครื่อง
คอมเพรสเซอร์ทำความเย็น	คอมเพรสเซอร์สกรู Hanbell RC-2 ความสามารถในการทำความเย็น 255 kW (@ -10/40°C) กำลังไฟฟ้าเข้า 70 kW
ปั๊มสุญญากาศ	ปั๊มน้ำวน 300 m³/h (11 kW) + ปั๊มใบพัดหมุน 300 m³/h (7.5 kW หนึ่งทำงานหนึ่งสำรอง)
ด้านควบแน่นของการดักจับน้ำปฐมภูมิ	น้ำอุณหภูมิปกติ จ่ายโดยหอทำความเย็นแบบไหลสวนทาง 32/37°C
สารทำความเย็นทุติยภูมิของการดักจับน้ำทุติยภูมิ	สารละลาย CaCl₂ ที่ -5°C (ความเข้มข้น 25% ของเหลวกลับ 0°C)
ข้อมูลจำเพาะห้องสุญญากาศ	ปริมาตร 6.8 m³ (ขนาดภายใน 1.0 × 3.4 × 2.0 m) สแตนเลส 304 ประตูเลื่อนคู่
สายการผลิตทั้งหมดและการควบคุม	ครบ 34 เครื่อง รวมการตรวจสอบแบบรวมศูนย์
การดำเนินการและ warranty	แผนดำเนินการ 18 สัปดาห์; รับประกัน 12 เดือน

ระบบเดินตามเส้นทางสองขั้นตอน: หลังจากรถเข็นวัสดุถูกดันเข้าไปในห้องสุญญากาศและปิดประตูผนึกแล้ว ปั๊มน้ำวนจะดูดอากาศออกจากห้องล่วงหน้าถึง 10 kPa ในขั้นตอนนี้ปริมาณไอน้ำมีมากและอุณหภูมิสูง ปั๊มน้ำวนทนต่ออุณหภูมิสูงและความชื้นสูง จึงรับไอน้ำส่วนใหญ่ออกไปก่อน; หลังจากความดันลดลง ปั๊มใบพัดหมุนจะเริ่มทำงาน และในเวลาเดียวกันวาล์วน้ำหล่อเย็นของเครื่องดักจับน้ำปฐมภูมิจะเปิดขึ้น เพื่อให้เครื่องดักจับน้ำปฐมภูมิควบแน่นไอน้ำจำนวนมากเป็นน้ำโดยใช้น้ำอุณหภูมิปกติก่อน เมื่ออุณหภูมิทางออกปฐมภูมิลดลงต่ำกว่า 40°C จะสลับไปใช้สารทำความเย็นทุติยภูมิเพื่อดักจับไอน้ำที่เหลือที่มีภาระต่ำ และดูดต่อจนกระทั่งอุณหภูมิใจกลางวัสดุถึง 10°C

ประโยชน์ของการแยกขั้นปฐมภูมิและทุติยภูมิอยู่ตรงนี้: ภาระขนาดใหญ่ในขั้นอุณหภูมิสูงรับโดยขั้นน้ำอุณหภูมิปกติ ซึ่งมีพื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อนขนาดใหญ่และความต้องการอุณหภูมิน้ำต่ำ; มีเพียงภาระที่เหลือเล็กน้อยในขั้นอุณหภูมิต่ำเท่านั้นที่ส่งให้สารทำความเย็นทุติยภูมิที่ -5°C และขั้นทุติยภูมิต้องการความสามารถในการทำความเย็นเพียง 45 kW ระบบทำความเย็นทั้งหมดกำหนดค่าที่ 220 kW บวก 45 kW แทนที่จะใช้เครื่องใหญ่เครื่องเดียวรับตั้งแต่ 90°C ถึง 10°C ตลอดทาง—ความซ้ำซ้อนของเงินลงทุนในอุปกรณ์น้อยลง และภาระการทำงานตรงกับเส้นโค้งของกระบวนการได้ดีขึ้น

เครื่องดักจับน้ำเป็นเงื่อนไขเบื้องต้นของกระบวนการนี้ หากไอน้ำไม่ถูกควบแน่นเป็นน้ำภายในห้อง ความดันจะไม่สามารถรักษาไว้ได้ และรอบจะสูงขึ้นเรื่อยๆ; ความสามารถในการทำความเย็นยังต้องถูกนำออกจากอุปกรณ์อย่างต่อเนื่องโดยระบบทำความเย็น มิฉะนั้นเครื่องดักจับน้ำเองจะอิ่มตัว หน้าที่ของปั๊มสุญญากาศในที่นี้คือกำจัดก๊าซที่ไม่ควบแน่นและรักษาความดันให้อยู่ในระดับที่สอดคล้องกับอุณหภูมิจุดสิ้นสุด สำหรับผลิตภัณฑ์ที่สมบูรณ์และการกำหนดค่าทั่วไปของเครื่องทำความเย็นเร็วแบบสุญญากาศสำหรับอาหาร ดูที่ หน้าผลิตภัณฑ์เครื่องทำความเย็นเร็วแบบสุญญากาศสำหรับอาหาร

ข้อมูลประสิทธิภาพ

ตามการกำหนดค่าแผน ตัวชี้วัดหลักของระบบนี้ในด้านโครงการคือ:

• ความจุในการประมวลผลต่อรอบ: 1,000 กิโลกรัม/เครื่อง ออกแบบสูงสุด 1,200 กิโลกรัม (ห้ารถเข็น 60 ถาด × 20 กิโลกรัม);
• เวลาประมวลผลต่อรอบ: ≤ 20 นาที;
• ช่วงการทำความเย็น: 90°C → 10°C;
• ปริมาณน้ำที่ระเหย: 6~10%/รอบ (ค่าจากไฟล์ต้นฉบับ รวมความร้อนแฝงและความร้อน sensible);
• ห้องสุญญากาศ: 6.8 m³ สแตนเลส 304 ประตูเลื่อนคู่ ครบ 34 เครื่องสำหรับทั้งเครื่อง รวมการตรวจสอบแบบรวมศูนย์

กระบวนการทำความเย็นทั้งหมดเสร็จสิ้นภายในห้องสุญญากาศที่ผนึก ไม่สัมผัสกับอากาศภายนอก วัสดุชุดเดียวกันมีความสม่ำเสมอตั้งแต่ต้นจนจบ โดยไม่ต้องพึ่งการพลิกกลับด้วยมือ ห้องใช้สแตนเลส 304 ประตูเลื่อนคู่ และรถเข็นวัสดุเข้าออกเป็นชุดทั้งหมด ภาระงานปฏิบัติการในด้านสายการผลิตกระจุกตัวอยู่ในขั้นตอนการเข้าออกของรถเข็น

หมายเหตุ: บัตรกรณีโครงการนี้ไม่ได้บันทึกตัวชี้วัดอัตราการสูญเสียน้ำหรือค่าที่วัดได้ทีละรายการของอุณหภูมิขาเข้าวัสดุแยกต่างหาก อุณหภูมิขาเข้าอ้างอิงจากอาหารร้อน 90°C ที่บันทึกไว้ในไฟล์ต้นฉบับ; ระดับสุญญากาศสูงสุดของห้องสุญญากาศ อัตราการสูญเสียน้ำของเครื่องเดียว และจำนวนเครื่องสุดท้ายขึ้นอยู่กับเอกสารยืนยันคำสั่งซื้อ

สรุป

สิ่งที่ยากจริงๆ ในการระบายความร้อนอาหารร้อนไม่ใช่ “ทำให้อุณหภูมิลดลง” แต่เป็น “ทำให้ทุกรอบลดลงตามจังหวะและถึงจุดสิ้นสุดเดียวกัน” ในสภาพแวดล้อมเขตร้อนที่มีกระเปาะเปียก 28°C วัสดุขาเข้าอุณหภูมิสูง 90°C และจังหวะสายการผลิตของ 34 เครื่อง การกำหนดค่าขั้นตอนเดียวที่จุดใดก็ตามในกระบวนการจะสูญเสียประสิทธิภาพ การแยกการดักจับน้ำเป็นสองขั้นตอน—น้ำอุณหภูมิปกติและสารทำความเย็นทุติยภูมิ -5°C—และการทำให้การจ่ายของเหลวเป็นห้องเครื่องแบบรวมศูนย์ แผนนี้สามารถส่งอาหารปรุงสุก 1,000 กิโลกรัมจาก 90°C ถึง 10°C ภายใน 20 นาที

หากสายการผลิตของคุณก็เข้าคิวรอการทำความเย็นหลังอาหารร้อนออกเช่นกัน คุณสามารถส่งน้ำหนักต่อรอบ อุณหภูมิขาออก อุณหภูมิจุดสิ้นสุดเป้าหมาย และจำนวนรอบต่อกะให้เรา และเราจะคำนวณการกำหนดค่าตามสภาวะการทำงานจริง สำหรับกรณีการทำความเย็นเร็วในโรงงานอาหารและการ precooling ที่แหล่งกำเนิดที่คล้ายกัน ดูที่ คอลเลกชันกรณีลูกค้า ของเรา; สำหรับการหารือเกี่ยวกับการกำหนดค่าเฉพาะ ติดต่อเรา