ทำไมเครื่องทำความเย็นอาหารแบบสุญญากาศจึงต้องลดอุณหภูมิสองขั้น? ปั๊มน้ำวนกับปั๊มใบหมุนดูแลคนละช่วงอย่างไร
ระบบสุญญากาศของเครื่องทำความเย็นอาหารแบบสุญญากาศเป็นแบบสองขั้น: ขั้นแรกใช้ปั๊มน้ำวนลดอาหารปรุงสุกที่ 90°C ลงเหลือราว 50°C ก่อน ขั้นที่สองจึงเปิดระบบทำความเย็นและปั๊มใบหมุนเพื่อลดผลิตภัณฑ์ลงถึงอุณหภูมิเป้าหมาย 0–10°C การแบ่งสองขั้นไม่ใช่ความซับซ้อนเกินจำเป็น — ช่วงอุณหภูมิสูง 90°C มีไอน้ำปริมาณมาก ถ้าใช้ปั๊มใบหมุนตรง ๆ น้ำมันจะอิมัลชัน ปั๊มน้ำวนทนอุณหภูมิสูงและทนไอน้ำ จึงเหมาะกับงานช่วงแรกมาก ยกตัวอย่างโครงการ CVF-1000 ที่อินโดนีเซียของ Yuanxian เนื้อตุ๋น 1,000 kg จาก 90°C เหลือ 10°C ใช้เวลาทั้งรอบไม่เกิน 20 นาที อาศัยการทำงานร่วมกันของปั๊มน้ำวน 300 m³/h ในการดูดหยาบและปั๊มใบหมุน 300 m³/h ในการดูดละเอียด
ทำไมใช้ปั๊มสุญญากาศแบบเดียวตลอดทั้งรอบไม่ได้
ก่อนอื่นให้เข้าใจความเข้าใจผิดหนึ่งอย่าง: ไม่ใช่ยิ่งมีปั๊มมากยิ่งดี แต่ปั๊มแต่ละแบบมีนิสัยต่างกัน
ปั๊มใบหมุนมีสุญญากาศสูงสุดสูง ดูดห้องได้ต่ำกว่า 600 Pa แต่อาศัยน้ำมันในการซีลและหล่อลื่น เครื่องทำความเย็นอาหารรับผลิตภัณฑ์ที่ 80–90°C ช่วงแรกที่ดูดออกมาคือไอน้ำอุณหภูมิสูงทั้งหมด ไอน้ำเข้าไปในปั๊มใบหมุนแล้วควบแน่นเป็นน้ำ ปนลงในน้ำมันปั๊ม น้ำมันอิมัลชันและอายุปั๊มลดลงทันที นี่คือเหตุผลที่การออกแบบระบบสุญญากาศของเครื่องทำความเย็นอาหารถึงต่างจากเครื่องพรีคูลผักและผลไม้โดยพื้นฐาน — การพรีคูลผักและผลไม้รับผลิตภัณฑ์เพียง 25–30°C ภาระไอน้ำน้อยกว่ามาก ปั๊มใบหมุนจึงรับงานได้ตลอดทั้งรอบ ส่วนอาหารปรุงสุกเข้าที่อุณหภูมิสูง 90°C ช่วงแรกจึงต้องเปลี่ยนไปใช้ปั๊มที่ทนไอน้ำ
ปั๊มน้ำวนทำงานด้วยใบพัดที่กวนวงน้ำ น้ำเองเป็นตัวกลางทำงาน ไอน้ำเข้าไปในปั๊มได้โดยไม่มีปัญหา ไม่กลัวอุณหภูมิสูงและความชื้นสูง ปริมาณการดูดมาก แต่สุญญากาศสูงสุดทำได้เพียงราว 3,000–4,000 Pa ไม่ถึง 600 Pa ที่เครื่องทำความเย็นอาหารต้องการ
ตัวหนึ่งทำงานช่วงแรกไม่ได้ อีกตัวไปไม่ถึงความดันปลายทาง จึงต้องแบ่งงาน: ช่วงแรกใช้ปั๊มน้ำวน ช่วงหลังใช้ปั๊มใบหมุน
กระบวนการสองขั้นแบ่งอย่างไรกันแน่
| ขั้น | ปั๊มสุญญากาศ | ระบบทำความเย็น | ช่วงอุณหภูมิ | ทำอะไร |
|---|---|---|---|---|
| ขั้นที่หนึ่ง | ปั๊มน้ำวนทำงานเดี่ยว | ไม่เปิดหรือทำงานภาระต่ำ | 90°C→50°C | ดูดหยาบอย่างรวดเร็ว ดึงไอน้ำอุณหภูมิสูงปริมาณมากออกโดยตรง ผลิตภัณฑ์ผ่านช่วงอุณหภูมิอันตรายอย่างรวดเร็ว |
| ขั้นที่สอง | ปั๊มใบหมุนดูดสุญญากาศต่อเนื่อง | คอมเพรสเซอร์ + กับดักน้ำเริ่มทำงาน | 50°C→0–10°C | กับดักน้ำควบแน่นไอน้ำเพื่อลดภาระปั๊ม ปั๊มใบหมุนลดความดันลงต่ำกว่า 600 Pa การทำความเย็นแบบระเหยลดอุณหภูมิต่อ |
หัวใจของขั้นที่สองอยู่ที่กับดักน้ำ ระบบทำความเย็นจ่ายความเย็นให้กับดักน้ำ กับดักน้ำมีอุณหภูมิการระเหย -10°C ถึง -5°C ควบแน่นไอน้ำที่ระเหยจากผลิตภัณฑ์เป็นน้ำแข็งหรือน้ำ ส่วนปั๊มใบหมุนดูดเฉพาะก๊าซที่ไม่กลั่นตัวที่เหลือ ทำให้ปั๊มใบหมุนสัมผัสไอน้ำน้อยลงอย่างมาก ความเสี่ยงน้ำมันอิมัลชันจึงควบคุมได้ และอายุปั๊มจึงคงอยู่ในระดับที่ออกแบบไว้
ดังนั้นในชุดอุปกรณ์ทั้งหมด ระบบทำความเย็นจึงจำเป็น: ถ้าไม่มีกับดักน้ำควบแน่นไอน้ำ ปั๊มใบหมุนก็เสียหายอย่างรวดเร็ว และดูดสุญญากาศก็ไม่ขึ้น มีคำกล่าวบนอินเทอร์เน็ตว่า “การทำความเย็นอาหารแบบสุญญากาศไม่ต้องใช้ระบบทำความเย็น ใช้แค่ปั๊มสุญญากาศก็เย็นได้” ซึ่งผิด
บัญชีการใช้พลังงานของการแบ่งสองขั้น
ปั๊มน้ำวนในขั้นแรกดูดไอน้ำอุณหภูมิสูง ความร้อนแฝงของการระเหยถูกพาออกไปโดยตรง เทียบเท่ากับการพรีคูลฟรี ในโครงการที่อินโดนีเซีย กำลังติดตั้งต่อเครื่อง: ปั๊มน้ำวน 11 kW + ปั๊มใบหมุน 7.5 kW รวมกับระบบทำความเย็น ใช้เวลาทั้งรอบ 20 นาที เมื่อเทียบกับแผนที่ใช้ปั๊มใบหมุนตลอดทั้งรอบ ปั๊มน้ำวนในขั้นแรกช่วยแบ่งภาระไอน้ำไปกว่าครึ่ง ภาระงานของปั๊มใบหมุนและกับดักน้ำจึงน้อยลง และรอบการบำรุงรักษาปั๊มยืดออกมาอยู่ในระดับปกติ
สำหรับโรงงานอาหาร บัญชีนี้คิดที่อายุปั๊มและเวลาหยุดเครื่อง ไม่ใช่แค่ค่าไฟฟ้า ปั๊มใบหมุนอิมัลชันหนึ่งครั้ง ต้องเปลี่ยนน้ำมันและซ่อมแซม เครื่องหยุดครึ่งวัน สายการผลิตก็ต้องหยุด
ตอนเลือกเครื่องให้ถามสามคำถาม
- อุณหภูมิผลิตภัณฑ์ขาเข้าเท่าไร? ผลิตภัณฑ์ที่เข้าที่ 85°C ขึ้นไปต้องมีปั๊มน้ำวนในขั้นแรก มิฉะนั้นความเสี่ยงน้ำมันปั๊มใบหมุนอิมัลชันจะสูง
- พื้นที่กับดักน้ำและอุณหภูมิการระเหยเท่าไร? อุณหภูมิการระเหยของกับดักน้ำ -10°C ถึง -5°C เป็นช่วงมาตรฐาน ต่ำกว่านี้กำลังไฟฟ้าคอมเพรสเซอร์พุ่งสูง สูงกว่านี้ประสิทธิภาพการควบแน่นลดลง
- ปั๊มสุญญากาศขั้นที่สองเป็นปั๊มใบหมุนหรือปั๊มรูดส์? ที่เป้าหมาย 600 Pa ปั๊มใบหมุนเป็นมาตรฐาน ปั๊มรูดส์เคยมีในแผนเก่าแต่เป็นการซ้อนอุปกรณ์โดยไม่ได้ประโยชน์
ถ้าคุณกำลังประเมินส่วนการทำความเย็นของโรงงานอาหาร สามารถดูพารามิเตอร์จากหน้ารุ่นเครื่องทำความเย็นอาหารแบบสุญญากาศบนเว็บไซต์ Yuanxian แล้วนำสามคำถามข้างต้นไปถามผู้จัดจำหน่ายอีกครั้ง
FAQ
ถาม: การลดอุณหภูมิสองขั้นของเครื่องทำความเย็นอาหารแบบสุญญากาศประหยัดเวลาได้เท่าไร? ตอบ: ตัวอย่างเนื้อตุ๋น 1,000 kg จาก 90°C เหลือ 10°C โครงการที่อินโดนีเซียใช้เวลาจริงไม่เกิน 20 นาทีต่อรอบ ห้องเย็นแบบเดิมใช้หลายชั่วโมงกับปริมาณเท่ากัน และเครื่องทำความเย็นแบบเป่าลมยังต้องใช้ราว 90 นาที เพราะการทำความเย็นแบบระเหยสุญญากาศกับการพาความร้อนแบบบังคับเป็นคนละหลักการ ต่างกันหนึ่งระดับขนาด
ถาม: ปั๊มน้ำวนจะพาน้ำเข้าไปในห้องสุญญากาศไหม? ตอบ: ไม่ น้ำทำงานของปั๊มน้ำวนหมุนเวียนอยู่ในช่องปั๊ม มีตัวแยกน้ำและอากาศคั่นจากห้องสุญญากาศ ด้านห้องสุญญากาศจึงสะอาด
ถาม: อัตราการสูญเสียน้ำหนักเป็นเท่าไร? ตอบ: จาก 90°C ลงมา 10°C อัตราการสูญเสียน้ำหนักโดยทั่วไปราว 5% ช่วงที่ควบคุมได้คือ 3–5% ส่วนเบเกอรีเป็นกรณีตรงกันข้าม — ขนมปังและขนมปังแผ่นสูญเสียน้ำมากกว่า (ปกติ 3–5% อาจเกิน 5%) และอาจยุบตัว จึงต้องกำหนดเส้นโค้งสุญญากาศจากการทดลองตามผลิตภัณฑ์ อัตราการสูญเสียน้ำหนักถูกควบคุมด้วยระดับสุญญากาศและความเร็วในการลดอุณหภูมิ ไม่ใช่ค่าคงที่
ถาม: กับดักน้ำต้องละลายน้ำแข็งไหม? ตอบ: รอบการทำความเย็นอาหารสั้น (15–30 นาที) ช่วงอุณหภูมิสูงของรอบถัดไปจะละลายน้ำแข็งของรอบก่อนให้เอง จึงไม่ต้องมีขั้นตอนละลายน้ำแข็งแยกต่างหาก ถ้าเวลาประมวลผลยาวขึ้น ปกติให้ตรวจการรั่วของห้องสุญญากาศก่อน สาเหตุที่พบบ่อยที่สุดสามข้อคือยางขอบประตูเสียหาย ซีลวาล์วปิดไม่สนิท และรอยรั่วจากงานเชื่อมห้อง