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Liofilizador al vacío
Sistemas industriales de liofilización | Liofilizador al vacío
Dimensionado según su producto, no según un catálogo
Producción en 60 a 120 días laborables
Puesta en marcha y entrega a cargo de nuestros propios ingenieros
Condiciones de garantía confirmadas en la cotización y el contrato
Shengtu fabrica liofilizadores al vacío para plantas de alimentos que necesitan conservar la forma, el color y los nutrientes mientras reducen la humedad hasta alcanzar un nivel estable para almacenamiento. Primero analizamos qué producto procesará y cuánta agua debe eliminarse al día; después, definimos el área de las placas, la carga térmica del condensador, el dimensionamiento del sistema de vacío y el método de calentamiento.
Solicite una cotización
01
Plazo de producción
De 60 a 120 días laborables desde que se acredita el anticipo
02
Pago
Transferencia bancaria contra un anticipo al confirmar el pedido o carta de crédito
03
Garantía
La duración, la cobertura y las exclusiones de la garantía se confirman en la cotización y el contrato
04
Instalación
Nuestros ingenieros se trasladan a sus instalaciones para dirigir la instalación, completar la puesta en marcha y capacitar a sus operadores
Capacidad de liofilización industrial
Quienes compran equipos industriales de liofilización casi siempre empiezan con la pregunta equivocada. Preguntan cuántos kilogramos caben en una cámara. La cifra que determina si la inversión funciona es cuántas horas tarda un ciclo y, por lo tanto, cuántos ciclos podrá completar el equipo al año.
El tamaño de la cámara se calcula según el peso por lote, el caso de negocio se construye a partir de la producción anual y nadie anota la duración del ciclo que conecta ambos datos. Esa brecha es el origen de las discusiones posteriores. Ponemos esa cifra sobre la mesa antes de cotizar, incluso cuando la respuesta no resulta conveniente.
El proceso de liofilización al vacío en sí no está en discusión. El producto se congela por completo, la cámara se lleva a una presión inferior al punto triple del agua y se aplica calor a través de las placas para que el hielo pase directamente a vapor, sin convertirse en líquido; ese vapor vuelve a congelarse en un condensador frío en lugar de pasar por la bomba de vacío.[1] La sublimación es la etapa del secado que consume más energía, y estudios revisados por pares calculan que el cambio de fase requiere aproximadamente 2,840 kJ por cada kilogramo de hielo eliminado.[2]
Las cuatro etapas en las que basamos el diseño y la integración
Congelación
El producto se congela por completo, ya sea en una cámara independiente de aire forzado o directamente sobre las placas. En esta etapa se determina el tamaño de los cristales de hielo, que definirá la rapidez con que podrá salir el vapor después. Esta etapa determina todo lo relacionado con el resultado de conservación.
Reducción de la presión al vacío
Se extrae el aire de la cámara hasta alcanzar una presión inferior al punto triple del agua para que pueda comenzar la sublimación.
Secado primario
Se suministra calor a las placas a una velocidad controlada para sublimar el hielo libre. Esta es la etapa más larga y la que consume más energía.[1]
Secado secundario
Se aumenta aún más la temperatura de las placas para desorber el agua ligada y reducir la humedad del producto hasta el nivel residual objetivo.
Liofilización por lotes
Las bandejas se cargan en carros, se cierra la puerta de la cámara y se ejecuta una receta hasta completarla. Esta configuración es adecuada si procesa varios productos, cambia de formato con frecuencia o necesita que cada lote tenga su propio registro de trazabilidad.
Integración de toda la línea
El liofilizador es una estación más; por eso planificamos juntos el congelador de aire forzado, los carros, el riel de carga y la etapa de empaque posterior, para que el equipo no tenga que esperar a las estaciones anteriores o posteriores. Si en la misma planta también hay una sección de recubrimiento, construimos además la línea de empanizado y rebozado. Antes de decidirse, los productores de gran volumen que procesan un solo producto sin cambiar de formato deberían comparar una planta continua con una por lotes.
Productos que procesa este liofilizador
Lo que cambia entre productos no es la máquina, sino el agua. El contenido de azúcar, el grosor de las rebanadas y la estructura celular determinan cuánto tarda en eliminarse cada kilogramo de hielo; por eso pedimos conocer el producto antes de cotizar una configuración.[3]
SPEC // FRT-01
SPEC // VEG-02
SPEC // MET-03
SPEC // BEV-04
SPEC // PET-05
SPEC // PRO-06
Frutas
Presentaciones que procesamos
Rebanadas, cubos, mitades, puré y bayas enteras
Por qué se liofilizan
Se conservan el color y la estructura celular, por lo que el trozo se rehidrata y queda parecido al producto fresco, en lugar de convertirse en un fragmento gomoso.
Factor que determina el ciclo
Un alto contenido de azúcar reduce la temperatura de colapso, por lo que el calor debe suministrarse a las placas más lentamente.
Tenga en cuenta
El grosor de las rebanadas. Reducirlo de 10 mm (0.39 in) a 6 mm (0.24 in) acorta mucho más el secado que aumentar la temperatura de las placas.
Variables de configuración
Opciones de calentamiento y deshielo
Dos decisiones determinan la mayor parte de los costos operativos de un liofilizador industrial. Una es cómo llega el calor a las placas; la otra, cómo se descongela el condensador entre lotes. Ambas se definen durante la configuración, no después, y responden al mismo mecanismo: calor suministrado a las placas mientras la presión se reduce de forma controlada por debajo del punto triple.[7]
| Opción | Cómo funciona | Aplicación | Efecto en el ciclo |
|---|---|---|---|
| Calentamiento eléctrico de las placas | Las resistencias o un circuito de fluido calentado elevan directamente la temperatura de las placas. | Cámaras pequeñas y medianas, y plantas sin suministro de vapor. | Es la opción más sencilla de instalar y controlar. La electricidad cubre toda la carga térmica. |
| Calentamiento con vapor o fluido térmico | El vapor de la planta o un fluido de transferencia térmica circula por las placas. | Cámaras grandes en plantas que ya cuentan con una caldera. | Traslada la carga térmica fuera del suministro eléctrico. Debe incluir la capacidad de la caldera en su plan de servicios auxiliares. |
| Deshielo con agua en una sola etapa | Al final del lote, se llena el condensador con agua una vez para derretir el hielo. | Operaciones de un solo turno con tiempo suficiente entre lotes. | Es la opción de menor costo. Añade la pausa más larga entre un lote y el siguiente. |
| Deshielo con vapor | El vapor limpia la batería del condensador más rápido que el agua sola. | Plantas que ya cuentan con suministro de vapor. | Acorta la pausa entre lotes, lo que permite aumentar la producción anual. |
| Deshielo automático alternado | El condensador se divide para que una mitad elimine el hielo mientras la otra sigue funcionando. | Operación continua o casi continua. | Es la opción de mayor inversión inicial. Elimina casi por completo el deshielo del camino crítico. |
Garantía de neutralidad de proveedores
No limitamos la máquina a una sola marca de componentes. Si ya utiliza un proveedor de refrigeración o control como estándar en el resto de la planta, indíquelo en sus requisitos y configuraremos el equipo de acuerdo con ellos para que pueda mantener en común sus repuestos.
Dimensionamiento de un liofilizador industrial según la carga de agua
La capacidad indicada en la placa de un liofilizador no equivale a su producción. En realidad, lo que usted compra es una tasa de eliminación de agua; la prensa especializada ya informa la capacidad de las plantas industriales en kilogramos de hielo sublimado por hora, no por área de bandejas.[6] A continuación se muestra la secuencia de cálculos que aplicamos a cada máquina que cotizamos, con la persona responsable de cada dato indicada en cada paso.
Por qué este es un método y no una tabla de modelos
Los pasos 1 a 3 dependen de usted. Nadie puede proporcionarle esos datos y cotizar una configuración sin ellos sería adivinar.
El paso 7 se determina al procesar su producto, no a partir de un folleto. Es la única cifra que define la producción anual.
Los pasos 5, 6 y 11 son cálculos de ingeniería. La hoja de configuración de su máquina se entrega con la cotización, una vez que tengamos claros los pasos 1 a 3.
Dos plantas que compran la misma cámara pueden obtener producciones anuales muy distintas, únicamente porque sus ciclos tienen diferentes duraciones.
Tres ideas equivocadas que les cuestan dinero a los compradores
En contra de lo que suele suponerse, la sublimación es más rápida cuando la presión del sistema se mantiene cerca de la mitad de la presión de vapor sobre el producto, no en el vacío más profundo que se pueda alcanzar, porque al bajar la presión se dificulta la transferencia de calor hacia el interior de la pieza.[4] Las placas calentadas existen precisamente para aumentar esa diferencia de temperatura y acelerar la eliminación de humedad.[1]
El condensador debe funcionar entre 15 y 20 °C (27 y 36 °F) por debajo de la temperatura del producto; para un producto acuoso, alrededor de −50 °C (−58 °F) es suficiente, y enfriarlo más solo aumenta el costo, no la velocidad.[4] Lo que importa es que pueda atrapar el caudal de vapor que realmente genera su carga.
Un modelo de costos publicado para un ciclo de liofilización llega a una conclusión contraria a lo que esperan la mayoría de los compradores: el costo de capital representó el 91 por ciento del costo total de un ciclo con una semana laboral de siete días y el 95 por ciento con una semana de cinco días. Por eso, la rentabilidad proviene de completar más ciclos durante la vida útil de la máquina, no de reducir unos cuantos kilovatios.[2]
Inspección, pruebas y garantía
Una cámara de vacío mantiene la presión o no la mantiene. Lo comprobamos antes de que la máquina salga de nuestras instalaciones, no después de que llegue a las suyas. La confianza en esta categoría se basa en lo que se verifica en la fábrica.
Cómo se inspecciona cada máquina
01
Se inspeccionan las soldaduras de la cámara y el condensador; después, el conjunto se somete a pruebas de presión y fugas.
02
Se pone en marcha el conjunto de bombas de vacío y se mantiene la cámara vacía al vacío para confirmar el sellado.
03
Se carga el sistema de refrigeración, se reduce la presión del conjunto de compresores y se comprueba que la temperatura del condensador esté dentro del rango de la receta.
04
Se prueba el calentamiento de las placas en todo su rango y se registra la temperatura placa por placa para asegurar que sea uniforme en todo el conjunto.
05
Antes de iniciar el empaque, se simula un ciclo completo para probar la secuencia de control de principio a fin.
Garantía del equipo
La duración, la cobertura y las exclusiones de la garantía se confirman en la cotización y el contrato. Antes de hacer el pedido, revise la fecha de inicio acordada, los componentes cubiertos, las exclusiones y el procedimiento de soporte.
Qué ocurre si algo se descompone
La lista de repuestos se acuerda al hacer el pedido, no después de una avería. En foros públicos, los compradores señalan que las bombas de vacío y los sistemas de control son los primeros componentes que suelen fallar, así que conviene tener esas piezas en inventario.
Los componentes sujetos a desgaste se indican en la cotización junto con su intervalo de reemplazo, para que pueda preparar el plan de mantenimiento antes de que llegue la máquina.
El acceso remoto a través de la plataforma de control permite que nuestros ingenieros revisen con usted las alarmas y los registros de recetas, en lugar de pedirle que describa una falla por correo electrónico.
Cuando una pieza es un componente industrial estándar y no algo exclusivo nuestro, se lo indicamos, porque así también podrá conseguirla localmente.
Certificaciones de la empresa
Sistema de gestión de calidad ISO9001
Sistema de gestión de seguridad de la información ISO27001
Madurez de capacidades de gestión de datos DCMM Level-2
Estatus de empresa SRDI (pequeña y mediana empresa especializada, refinada, diferenciada e innovadora)
Estatus de empresa gacela
7 patentes y más de 100 derechos de autor de software en nuestra plataforma de equipos
Registros de la empresa: Solicite los datos vigentes del titular, el alcance y la validez.
Conformidad del equipo: Confirme los documentos correspondientes al modelo, la configuración y el país de destino.
Documentos del pedido: Acuerde en el contrato los registros de inspección, los manuales, los planos y la documentación de envío.
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Cómo trabajamos: del brief a la puesta en marcha
01
Envíenos la información de su producto
Producto, corte, humedad inicial, humedad residual objetivo, producción requerida y limitaciones de su edificio.
02
Revisión del dimensionamiento
Un ingeniero analiza la carga de agua paso a paso y le indica qué información falta antes de cotizar.
03
Cotización detallada
Alcance, hoja de configuración, plan de entrega y condiciones de aceptación en un solo documento.
04
Fabricación y pruebas en fábrica
La secuencia de inspección anterior se completa y se registra antes del envío.
05
Entrega y montaje en planta
Los equipos de este tamaño se envían por secciones y se ensamblan en su planta.
06
Puesta en marcha y entrega
No damos el trabajo por terminado con la entrega. Nuestros ingenieros viajan a sus instalaciones para supervisar la instalación y capacitar a los operadores.
Responsabilidades en las instalaciones
| Elemento | Shengtu | Su planta |
|---|---|---|
| Plan de entrega por secciones y posicionamiento | Se entrega junto con la hoja de configuración | Ruta de acceso y carga del piso confirmadas |
| Equipo de izaje, herramientas y personal técnico especializado | — | Montacargas, grúa, equipo de soldadura, soldador, montador y electricista |
| Supervisión del montaje | Nuestro ingeniero dirige la secuencia en las instalaciones | Su equipo realiza el trabajo bajo esa dirección |
| Servicios auxiliares para el equipo | Requisitos comunicados con anticipación | Las conexiones de energía eléctrica, agua y, si corresponde, vapor llegan hasta el equipo |
| Puesta en marcha y capacitación de operadores | Nuestro ingeniero las realiza hasta completar un lote | Operadores disponibles para asistir |
| Traslados y alojamiento | Se cotizan en una partida separada | Se confirman con el pedido |
Sistema VFD Evaluación y presentación
La liofilización es la forma más costosa de extraer el agua de los alimentos. Su costo se justifica con productos prémium y resulta muy desfavorable en los demás casos, así que conviene comparar su situación con los tres casos siguientes antes de avanzar.
Advertencias del sistema
Producto deshidratado genérico que se vende por precio
Qué hacer en su lugar: Use secado por aire caliente o en banda para la línea de productos genéricos, y reserve la liofilización para una calidad prémium que justifique el costo.
Producto con un contenido muy alto de azúcar o grasa
Qué hacer en su lugar: Reformule el producto, córtelo más fino o acepte un ciclo más largo y dimensione el equipo para esa duración, en lugar de llevarse una sorpresa.
Comprar capacidad para resolver un cuello de botella en la línea
Qué hacer en su lugar: Primero mida la duración de toda la secuencia. Reducir el tiempo del cambio de formato y del deshielo suele aumentar más la producción anual que instalar una cámara más grande.
Datos del taller
Cámara, bastidor tipo skid y riel superior de carga durante el montaje en nuestro taller.
Unidad condensadora de refrigeración con panel de manómetros de alta y baja presión, ensamblada y entubada en nuestras instalaciones.
Render del producto que muestra el panel del operador y la distribución del skid de la bomba de vacío. Esta imagen es un render, no una fotografía.
Puede solicitar un breve video del recorrido de una unidad ensamblada junto con la información de su producto.
Calculadoras avanzadas de producción y energía para liofilizadores al vacío
Calculadora de carga de agua y superficie de estantes
Pasos 1 a 6 de la escala de carga de agua. Ingrese los datos de su producto para calcular cuánta agua debe salir realmente de la cámara y cuánta superficie de estantes necesita ese lote.
Abrir calculadora ➔Conversor de producción por lote a producción anual
Pasos 7 a 10 de la escala de carga de agua. El tiempo de ciclo convierte el peso de un lote en una cifra anual y es el dato que más suele omitirse en las cotizaciones.
Abrir conversor ➔Estimador del costo de energía de la liofilización
Esta herramienta no proporciona una cifra de consumo de energía a propósito. Los valores publicados de energía por kilogramo de agua extraída varían casi en un orden de magnitud según lo que se incluya en el alcance. Por eso, el único cálculo confiable se basa en un valor que usted haya medido o recibido en una cotización.
Abrir estimador ➔Los certificados y documentos aplicables se confirman según el modelo del equipo, la configuración y el país de destino. Los registros del sistema de gestión de la empresa se revisan por separado de los documentos de conformidad del producto.
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