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Secador por congelamento a vácuo
Sistemas industriais de secagem por congelamento | Secador por congelamento a vácuo
A Shengtu fabrica secadores por congelamento a vácuo para plantas industriais de alimentos que precisam preservar o formato, a cor e os nutrientes dos produtos enquanto reduzem a umidade até um nível estável em temperatura ambiente. Começamos pelo que você vai secar e pela quantidade de água que precisa ser removida por dia. Em seguida, definimos a área das prateleiras, a carga térmica do condensador, o dimensionamento do vácuo e o método de aquecimento com base nessas informações.
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Prazo de produção
60 a 120 dias úteis a partir da compensação do depósito
Pagamento
Transferência bancária mediante depósito na confirmação do pedido ou carta de crédito
Garantia
A duração, a cobertura e as exclusões da garantia são confirmadas na cotação e no contrato
Instalação
Nossos engenheiros vão até a sua unidade para orientar a instalação, concluir o comissionamento e treinar seus operadores
Capacidade de secagem industrial por congelamento
Quem compra equipamentos industriais de secagem por congelamento quase sempre começa com a pergunta errada: quantos quilogramas cabem na câmara? O número que determina se o investimento vale a pena é quantas horas cada carga leva e, portanto, quantas cargas a máquina poderá processar por ano.
O dimensionamento da câmara considera o peso por batelada, o plano de negócios considera a produção anual, mas ninguém registra o tempo de ciclo que liga os dois. Essa lacuna é onde começam os problemas mais tarde. Apresentamos esse número antes de enviar a cotação, mesmo quando a resposta não é conveniente.
O processo de secagem por congelamento a vácuo em si não está em discussão. O produto é congelado até ficar sólido, a câmara é submetida a vácuo abaixo do ponto triplo da água e o calor é aplicado pelas prateleiras para que o gelo passe diretamente a vapor, sem se tornar líquido. Esse vapor volta a congelar em um condensador frio em vez de passar pela bomba de vácuo.[1] A sublimação é a etapa da secagem que consome mais energia, e estudos revisados por pares estimam que a mudança de fase exige aproximadamente 2.840 kJ por quilograma de gelo removido.[2]
As quatro etapas que orientam nosso projeto e a integração
Congelamento
O produto é congelado até ficar sólido, em uma câmara de congelamento rápido separada, onde o fluxo de ar faz o trabalho, ou diretamente na prateleira. É nesta etapa que se define o tamanho dos cristais de gelo, que determina a velocidade com que o vapor poderá escapar depois. Tudo o que afeta o resultado da conservação é decidido nesta etapa.
Redução do vácuo
O ar é removido da câmara até que a pressão fique abaixo do ponto triplo da água, permitindo o início da sublimação.
Secagem primária
O calor é aplicado às prateleiras de forma controlada para sublimar o gelo livre. Esta é a etapa mais longa e a que consome mais energia.[1]
Secagem secundária
As prateleiras são aquecidas ainda mais para dessorver a água ligada e reduzir a umidade residual do produto até o nível desejado.
Secagem por congelamento em batelada
As bandejas são carregadas em carrinhos, a porta da câmara é fechada e uma receita de processo é executada até o fim. Essa configuração é adequada quando você processa vários produtos, faz trocas de produto com frequência ou precisa rastrear cada batelada como uma unidade.
Integração de toda a linha
O secador por congelamento é uma estação da linha. Por isso, planejamos em conjunto o congelador de congelamento rápido, os carrinhos, o trilho de carregamento e a etapa de embalagem a jusante, para que o secador não fique esperando pelas estações anteriores ou seguintes. Se a mesma planta industrial também tiver uma seção de cobertura, projetamos também essa linha de empanamento e cobertura com farinha de rosca. Produtores de alto volume que processam um único produto sem troca de produto devem comparar uma planta industrial contínua com uma por batelada antes de decidir.
O que muda entre os produtos não é a máquina, mas a água. O teor de açúcar, a espessura das fatias e a estrutura celular determinam quanto tempo cada quilograma de gelo leva para ser removido. Por isso, solicitamos informações sobre o produto antes de cotar uma configuração.[3]
Opções de aquecimento e degelo
Duas escolhas determinam a maior parte dos custos operacionais de um secador industrial por congelamento: como o calor chega às prateleiras e como o condensador é limpo entre as bateladas. Ambas são definidas durante a configuração, não depois, e atendem ao mesmo mecanismo: calor fornecido pelas prateleiras com redução controlada da pressão abaixo do ponto triplo.[7]
| Opção | Como funciona | Aplicação indicada | Efeito sobre o ciclo |
|---|---|---|---|
| Aquecimento elétrico das prateleiras | Resistências ou um circuito de fluido aquecido elevam diretamente a temperatura das prateleiras. | Câmaras pequenas e médias e plantas industriais sem fornecimento de vapor. | É a opção mais simples de instalar e controlar. A eletricidade fornece toda a carga de aquecimento. |
| Aquecimento a vapor ou fluido térmico | Vapor da planta industrial ou um fluido de transferência de calor circula pelas prateleiras. | Câmaras grandes em plantas industriais que já operam uma caldeira. | Retira a carga de aquecimento do sistema elétrico. Exige capacidade disponível na caldeira, prevista no plano de utilidades industriais. |
| Degelo com água em uma etapa | Ao final da batelada, o condensador é inundado uma vez para derreter o gelo. | Operações em turno único, com intervalos entre as bateladas. | É a opção de menor custo. Acrescenta o maior intervalo entre bateladas. |
| Degelo a vapor | O vapor limpa a serpentina do condensador mais rapidamente do que somente a água. | Plantas industriais que já contam com fornecimento de vapor. | Reduz o intervalo entre bateladas, o que permite aumentar a produção anual. |
| Degelo automático alternado | O condensador é dividido para que uma metade remova o gelo enquanto a outra continua em operação. | Operação contínua ou quase contínua. | Tem o maior custo de investimento. Quase elimina o degelo do caminho crítico. |
Garantia de neutralidade de fornecedores
Não limitamos a máquina a uma única marca de componentes. Se você já padroniza os fornecedores de refrigeração ou controle usados no restante da planta industrial, informe isso no seu briefing. Vamos projetar o equipamento de acordo com essa exigência para que você possa manter peças de reposição padronizadas.
Dimensionamento de um secador industrial por congelamento pela carga de água
A produção de um secador por congelamento não é o valor indicado na placa de identificação. O que você realmente compra é uma taxa de remoção de água. A imprensa especializada já apresenta a capacidade de plantas industriais nesses termos: quilogramas de gelo sublimados por hora, em vez de área das bandejas.[6] A seguir está a sequência que usamos para dimensionar cada máquina cotada, com o responsável por cada número identificado em cada etapa.
Por que usamos um método em vez de uma tabela de modelos
Os dados das etapas 1 a 3 são seus. Ninguém pode fornecê-los por você, e qualquer configuração cotada sem eles será apenas uma estimativa.
O valor da etapa 7 só pode ser determinado processando o seu produto, não consultando um folheto. É o único número que define a produção anual.
As etapas 5, 6 e 11 são definidas por nossos engenheiros. A ficha de configuração da sua máquina é emitida junto com a cotação, depois que os dados das etapas 1 a 3 forem definidos.
Duas plantas industriais que compram a mesma câmara podem ter produções anuais muito diferentes, simplesmente porque os tempos de ciclo diferem.
Três ideias intuitivas que custam caro aos compradores
Ao contrário do que se costuma pensar, a sublimação ocorre mais rapidamente quando a pressão do sistema fica próxima da metade da pressão de vapor acima do produto, e não no nível de vácuo mais profundo possível. Isso acontece porque a queda de pressão dificulta a transferência de calor para o produto.[4] As prateleiras aquecidas existem justamente para ampliar essa diferença de temperatura e acelerar a remoção da umidade.[1]
O condensador precisa operar 15 a 20 °C (27 to 36 °F) abaixo da temperatura do produto. Para um produto aquoso, cerca de −50 °C (−58 °F) é suficiente; temperaturas mais baixas aumentam o custo, não a velocidade.[4] O que importa é se o condensador consegue capturar a taxa de vapor realmente gerada pela sua carga.
Um estudo publicado sobre custos de um ciclo de secagem por congelamento chega à conclusão oposta à esperada pela maioria dos compradores: o investimento de capital representou 91 por cento do custo total de um ciclo em uma semana de sete dias e 95 por cento em uma semana de cinco dias. Portanto, o retorno vem de realizar mais ciclos durante a vida útil da máquina, não de economizar alguns quilowatts.[2]
Inspeção, testes e garantia
Uma câmara a vácuo mantém a pressão ou não. Isso é verificado antes de a máquina sair da nossa fábrica, e não depois que ela chega até você. A confiança nesta categoria se constrói com verificações feitas na fábrica.
Como cada máquina é inspecionada
As soldas da câmara e do condensador são inspecionadas e, em seguida, o conjunto passa por testes de pressão e vazamento.
O conjunto de bombas de vácuo é acionado, e a câmara vazia é mantida sob vácuo para confirmar a vedação.
O sistema de refrigeração recebe a carga de refrigerante, o conjunto de compressores é acionado para reduzir a pressão e a temperatura do condensador é conferida em relação à faixa da receita de processo.
O aquecimento das prateleiras é testado em toda a faixa, e as temperaturas são registradas prateleira por prateleira para garantir a uniformidade em toda a pilha.
Antes do início da embalagem, uma operação simulada verifica toda a sequência de controle.
Garantia dos equipamentos
A duração, a cobertura e as exclusões da garantia são confirmadas na cotação e no contrato. Antes de fazer o pedido, confira a data de início acordada, os componentes cobertos, as exclusões e o procedimento de suporte.
O que acontece quando algo quebra
A lista de peças de reposição é definida no pedido, não depois de uma parada. Compradores em fóruns públicos relatam problemas primeiro com as bombas de vácuo e os sistemas de controle; por isso, esses são os itens que convém manter em estoque.
Os itens sujeitos a desgaste são identificados na cotação junto com seus intervalos de substituição, para que você possa preparar o plano de manutenção antes da chegada da máquina.
O acesso remoto pela plataforma de controle permite que nossos engenheiros consultem os alarmes e os registros das receitas de processo com você, sem que você precise descrever uma falha por e-mail.
Quando uma peça é um componente industrial padrão, e não algo exclusivo nosso, informamos isso porque você poderá adquiri-la localmente ou conosco.
Qualificações da empresa
Registros da empresa: Solicite os dados atuais do titular, do escopo e da validade.
Conformidade do equipamento: Confirme os documentos referentes ao modelo, à configuração e ao país de destino.
Documentos do pedido: Defina no contrato os registros de inspeção, manuais, desenhos e documentos de embarque.
Como trabalhamos: do briefing ao comissionamento
Envie as informações do seu produto
Produto, corte, umidade de entrada, umidade residual desejada, produção necessária e limitações do seu edifício.
Análise do dimensionamento
Um engenheiro percorre as etapas da escala de carga de água e informa o que está faltando antes de qualquer orçamento.
Orçamento detalhado
Escopo, ficha de configuração, plano de entrega e critérios de aceitação em um único documento.
Fabricação e testes na fábrica
A sequência de inspeção acima é concluída e registrada antes do envio.
Entrega e montagem no local
Máquinas desse porte são enviadas em seções e montadas na sua planta industrial.
Comissionamento e entrega técnica
Não consideramos o trabalho concluído na entrega. Nossos engenheiros vão até sua unidade para orientar a instalação e treinar os operadores.
Responsabilidades no local
| Item | Shengtu | Sua planta industrial |
|---|---|---|
| Plano de entrega em seções e posicionamento | Fornecido com a ficha de configuração | Trajeto de acesso e carga do piso confirmados |
| Equipamentos de içamento, ferramentas e profissionais qualificados | — | Empilhadeira, guindaste, equipamento de soldagem, soldador, montador e eletricista |
| Supervisão da montagem | Nosso engenheiro orienta a sequência de atividades no local | Sua equipe executa o trabalho sob essa orientação |
| Utilidades industriais até a máquina | Requisitos informados com antecedência | Pontos de conexão de energia, água e, se necessário, vapor na máquina |
| Comissionamento e treinamento dos operadores | Realizados pelo nosso engenheiro até a conclusão de uma batelada | Operadores liberados para participar |
| Viagem e hospedagem | Orçadas em uma linha separada | Definidas junto com o pedido |
Avaliação e apresentação do sistema VFD
A liofilização é a forma mais cara de remover água dos alimentos. O custo se justifica para produtos premium e pesa muito nos demais casos. Antes de avançar, vale comparar sua situação com os três exemplos abaixo.
Alertas do sistema
Produto seco básico vendido pelo menor preço
O que fazer: Use secagem por ar quente ou em esteira para a linha de produtos básicos e reserve a liofilização para um produto premium cujo preço cubra o custo.
Produto com teor muito alto de açúcar ou gordura
O que fazer: Reformule o produto, corte-o em fatias mais finas ou aceite o ciclo mais longo e dimensione a máquina para esse tempo, em vez de ser pego de surpresa.
Comprar capacidade para resolver um gargalo na linha
O que fazer: Primeiro, cronometre toda a sequência. Reduzir o tempo de troca de produto e de degelo costuma aumentar mais a produção anual do que instalar uma câmara maior.
Dados da oficina
Câmara, estrutura da base e trilho suspenso de carregamento durante a montagem em nossa oficina.
Unidade condensadora de refrigeração com painel de manômetros de alta e baixa pressão, montada e tubulada em nossa própria oficina.
Imagem renderizada do produto que mostra o painel do operador e o layout da base da bomba de vácuo. Esta imagem é uma renderização, não uma fotografia.
Um breve vídeo demonstrativo de uma unidade montada está disponível mediante solicitação junto com as informações do seu produto.
Calculadores avançados de produção e consumo de energia para secadores a vácuo de liofilização
Calculador de carga de água e área das prateleiras
Etapas 1 a 6 da escala de carga de água. Informe os dados do produto para calcular quanta água precisa sair da câmara e qual área de prateleiras a batelada exige.
Acessar calculador ➔Conversor de batelada para produção anual
Etapas 7 a 10 da escala de carga de água. O tempo de ciclo é o fator que converte o peso de uma batelada em um valor anual e costuma ser omitido na maioria dos orçamentos.
Acessar conversor ➔Estimador do custo de energia da liofilização
Esta ferramenta não fornece um valor de consumo de energia de propósito. Os valores publicados de energia por quilograma de água removida variam quase uma ordem de grandeza, conforme o escopo considerado. Por isso, o único cálculo confiável usa um valor medido por você ou informado em um orçamento.
Acessar estimador ➔Os certificados e documentos aplicáveis são confirmados para o modelo do equipamento, a configuração e o país de destino. Os registros do sistema de gestão da empresa são analisados separadamente dos documentos de conformidade do produto.



