Оборудование для шоковой заморозки на пищевых производственных линиях

Shengtu подбирает оборудование для шоковой заморозки с учётом продукта, производительности, целевой температуры, схемы движения продукта по линии и ограничений предприятия, определяющих фактическую расчётную нагрузку при замораживании. Ознакомьтесь с различиями между туннельной и спиральной схемами, затем укажите данные для инженерного подбора конфигурации.

  • Продукт и форма отдельных единиц
  • Начальная и целевая температура
  • Производительность и рабочий цикл
  • Площадь, инженерные коммуникации и санитарная обработка
Запросить подбор конфигурации
Форма продукта Отдельные кусочки, сформованные порции, упакованные единицы или лотки
Геометрия продукта Толщина, форма, разброс массы и площадь контакта
Температурный режим Начальное состояние, целевое состояние теплового центра продукта и точка выдержки
Производительность линии Почасовой выпуск продукции, пиковый спрос, глубина загрузки и рабочий цикл
Параметры здания Площадь пола, высота потолка, направление линии и зоны доступа
Холодоснабжение Архитектура системы, ограничения по хладагенту, доступная холодопроизводительность и план оттайки
Санитарная обработка Аллергены, загрязнение, способ мойки, дренаж и доступ для осмотра
Приёмка Тестовый продукт, расположение датчика, условия по производительности и протокол с результатами «годен/не годен»

Название морозильной установки не служит основанием для расчёта размеров, а обозначение модели не заменяет описание расчётной нагрузки. Коммерческое предложение с указанной производительностью, но без размеров продукта, параметров загрузки, температур и условий теплопередачи, не позволяет определить время замораживания в тепловом центре продукта.1

Выбор исполнения с учётом площади и высоты помещения

Туннельное и спиральное исполнения решают разные задачи по компоновке и времени пребывания продукта в установке. Эта схема помогает сузить круг вариантов; окончательный выбор зависит от испытаний продукта, расчётной нагрузки холодильной системы и параметров здания, описанных в рекомендациях FAO по выбору оборудования. Морозильная установка может подходить процессу, но не помещаться в здании, если не учтены высота, свободная площадь пола или направление линии.

Критерий выбора
Прямоточная туннельная схема
Вертикальная спиральная схема
Вопрос для решения
Направление линии
Подходит для прямого движения конвейера от предыдущего оборудования к последующему
Позволяет менять высоту, сохраняя непрерывное движение продукта
Должны ли подача и выгрузка продукта находиться на одном уровне?
Площадь пола и высота
Для увеличения времени пребывания требуется большая длина
Вертикальное движение ленты позволяет сократить площадь установки
Что сильнее ограничивает компоновку: длина помещения или свободная высота?
Обращение с продуктом
Простой и наглядный путь движения ленты
Необходимо проверить точки передачи продукта и опору ленты по всей спирали
Насколько продукт хрупкий, липкий или неустойчивый?
Доступ для мойки
Необходимо обеспечить доступ к длинным прямым участкам и отвод воды
Необходимо обеспечить доступ к нескольким уровням и центральной конструкции
Какие элементы нужно открывать, снимать или осматривать между производственными циклами?
Требуемое время пребывания
При большей расчётной нагрузке обычно требуется более длинная линия
Более длинную траекторию ленты можно разместить вертикально
Какой целевой показатель температуры в тепловом центре нужно обеспечить при согласованной производительности линии?

Варианты оборудования для шоковой заморозки

Эти карточки помогают направить запросы по категории к подходящему семейству оборудования. Они не заменяют расчёт оборудования для проекта и не дублируют технические сведения на страницах отдельных моделей.

SYS // 01
Изображение спирального исполнения, предоставленное производителем

Спиральная морозильная установка с ленточным конвейером

Рассмотрите этот вариант, если вертикальное движение ленты позволяет обеспечить длительное пребывание продукта при ограниченной площади установки. На этом этапе необходимо оценить устойчивость продукта и его перемещение, свободную высоту, мойку и санитарную обработку.

Посмотреть спиральную морозильную установку с ленточным конвейером
SYS // 02
Изображение туннельного исполнения, предоставленное производителем

Туннельная морозильная установка IQF

Рассмотрите этот вариант, если продукт и схема движения по предприятию подходят для прямоточной конвейерной ленты. На этом этапе необходимо оценить загрузку продукта, псевдоожижение или воздействие воздушного потока, площадь пола, оттайку и санитарную обработку.

Посмотреть туннельную морозильную установку IQF

Продукты и условия линии, влияющие на выбор

Оборудование для индивидуальной быстрой заморозки нужно подбирать с учётом движения продукта и теплообмена, а не только его категории.

Рекомендации FAO по выбору оборудования1 требуют учитывать размеры и геометрию продукта, температуры и условия теплопередачи при расчёте времени замораживания.
Отдельные кусочки

Отдельные кусочки

Для отдельных, липких или хрупких продуктов, таких как овощи, фрукты, морепродукты или нарезанные кубиками продукты, могут потребоваться контроль разделения, стабильная глубина загрузки и циркуляция воздуха через слой продукта. Для продукта, подвергаемого псевдоожижению, укажите распределение частиц по размеру, липкость, влажность поверхности и допустимое слипание.

Сформованные продукты

Сформованные продукты

Для котлет, порционных мясных изделий и хлебобулочных продуктов в план приёмки нужно включить сохранение формы, передачу с ленты на ленту и следы контакта. Укажите допуск по толщине и состояние продукта при подаче.

Упакованные продукты

Упакованные продукты

При быстрой заморозке пищевых продуктов в лотках, картонных коробках или пакетах расчётная нагрузка зависит от размеров и материала упаковки, целостности шва и схемы укладки. Укажите целевую точку измерения внутри упаковки.

Хрупкие или липкие продукты

Хрупкие или липкие продукты

Нежные ягоды, креветки, мягкие порционные изделия и влажные продукты могут повреждаться при обращении или не разделяться при неподходящем воздушном потоке и состоянии ленты. При испытании продукта следует фиксировать не только температуру, но и внешний вид.

Линии с разными продуктами

Линии с разными продуктами

Широкий ассортимент продуктов меняет настройки технологического рецепта, переналадки, санитарной обработки, загрузки и времени пребывания на всех этапах быстрой заморозки. Перечислите случаи с минимальной и максимальной расчётной нагрузкой вместо расчёта на усреднённый продукт.

Поток до и после морозильной установки

Поток до и после морозильной установки

Стабильность загрузки, скорость ленты, её использование, предварительное охлаждение, глазирование, взвешивание и упаковка могут ограничить линию до достижения морозильной установкой расчётной нагрузки. Опишите каждую точку передачи продукта, указав производительность и предельное накопление.

Форма сбора данных для расчёта нагрузки при замораживании

Полноценный запрос на подбор конфигурации охватывает продукт, линию и предприятие. Десять групп данных ниже служат основой для теплотехнической оценки, обсуждения компоновки и планирования приёмки.

Группа данных
Что указать
Как это влияет на конфигурацию
Продукт
Название продукта, состав, состояние поверхности, требуемая марка нержавеющей стали и другие ограничения на материалы, контактирующие с продуктом
Определяет особенности обращения, загрязнение и теплопередачу
Геометрия продукта или упаковки
Размеры, диапазон массы, форма, толщина и распределение по размерам
Влияет на время достижения целевой температуры в тепловом центре продукта и загрузку ленты
Цикл загрузки
Непрерывная или периодическая подача, глубина слоя, интервалы и остановки
Определяет равномерность воздействия и риск накопления продукта
Температурный режим
Начальное состояние, целевое состояние теплового центра продукта и место измерения
Определяет расчётную нагрузку и заданное конечное состояние продукта
Производственная потребность
Обычная и пиковая производительность, часы работы, смены и переналадки
Позволяет отделить постоянную нагрузку от пиковых режимов и восстановления
Площадь и схема движения
Доступные длина и ширина, свободная высота, уровни подачи и выгрузки, проходы для доступа
Определяет, поместится ли в здании прямая или вертикальная схема движения продукта
Воздушный поток и обращение с продуктом
Необходимость разделения, хрупкость, допустимые следы контакта, контакт с лентой и перемещение продукта
Помогает оценить ленту, распределение воздуха и передачу продукта
Архитектура холодильной системы
Доступная система, хладагент, условия работы, концепция оттайки и страна назначения
Связывает морозильную камеру с расчётной нагрузкой предприятия, требованиями безопасности и нормативными ограничениями
Инженерные коммуникации и интерфейсы
Электропитание, дренаж, сжатый воздух, сеть и сигналы смежного оборудования
Помогает избежать поздних изменений здания и интеграции
Санитарная обработка и приёмка
Аллергены, способ мойки, доступ для осмотра, тестовый продукт, отбор проб и протоколы «годен/не годен»
Переводит требования к гигиеничной эксплуатации и характеристикам в письменные критерии

Критерий по тепловому центру

Определите завершение процесса по согласованной точке измерения и температуре для указанного продукта, загрузки и тепловой нагрузки. Целевая температура воздуха не заменяет подтверждение температуры в центре продукта.1

Согласуйте условия приёмки до фиксации конструкции морозильной установки: продукт, загрузка, целевое значение, производительность и подтверждающие данные должны относиться к одному и тому же испытанию.

Системы управления, данные и интеграция линии

Системы управления, данные и интеграция линии

Shengtu использует платформу STUnit для разработки интеллектуального оборудования и реализации согласованных для проекта вариантов модернизации. В перечень возможностей компании входят автономные обновления OTA, интеграция линий, планирование интеллектуальных производств, цифровая интеграция IT/OT, шкафы управления с настройкой без программирования, многопротокольные шлюзы, компьютерное зрение YOLO и периферийные алгоритмы; фактические функции и интерфейсы каждой морозильной установки необходимо подтвердить в составе проекта.

Работа оборудования

Работа оборудования

  • Рабочие режимы и переходы между состояниями
  • Ответственность за технологический рецепт и контроль изменений
  • История аварийных сигналов и временные метки событий
  • Границы ручного, местного и дистанционного управления
Передача управления линии

Передача управления линии

  • Разрешающие сигналы от предыдущего и последующего оборудования
  • Производительность, накопление и логика остановки/повторного запуска
  • Необходимые теги, единицы измерения и частота обновления
  • Системы хранения данных, панели мониторинга и адресаты отчётов
Управление сетью

Управление сетью

  • Протоколы и ответственность за шлюзы
  • Сегменты сети и согласование удалённого доступа
  • Тестирование резервного копирования, восстановления и обновления
  • Ответственность за учётные записи, журналы и исправления безопасности

Совместимость должна быть включена в состав проекта

Интеграция систем управления приводит к задержкам, если необходимые состояния, теги, протоколы и границы сети не указаны в коммерческом предложении на оборудование. OPC 30050 описывает информационную модель PackML на базе OPC UA, а NIST SP 800-82 Revision 3 содержит рекомендации по безопасности операционных технологий с учётом ограничений по производительности, надёжности и безопасности. Наличие протокола не заменяет согласованный перечень интерфейсов и приёмочное испытание.

Факторы цены и графика проекта

Факторы цены и графика проекта

Оборудование для быстрой заморозки изготавливается под заказ, поэтому цена и сроки зависят от утверждённой расчётной нагрузки, механической части, границ холодильной системы, систем управления, интерфейсов предприятия и работ по приёмке. Указанная общая цена оборудования не заменяет коммерческое предложение с разделением включённых работ и того, что должны обеспечить предприятие, подрядчик по холодильной системе и монтажная организация.

  • Траектория ленты, корпус и средства обращения с продуктом
  • Требуемая траектория и время пребывания, а также расчётная нагрузка
  • Доступ для мойки, дренаж и концепция оттайки
  • Испытания продукта, FAT и SAT, подтверждающие документы
  • Холодильная станция, испаритель и граница трубопроводов
  • Строительные работы, пол, площадки и доступ
  • Распределение электроэнергии, дренаж и инженерные коммуникации
  • Передача данных систем управления, работы с сетью и пусконаладочные работы

Базовая модель экономического обоснования

Используйте данные предприятия, а не универсальный процент окупаемости.

  • Товарный выпуск продукции и потери для каждого подтверждённого испытания продукта
  • Потребность в холодильной мощности, электроэнергии, оттайке и санитарной обработке
  • Трудозатраты, переналадки, плановая мойка и внеплановые простои
  • Объём технического обслуживания, расходные материалы, площадь пола и работы по интеграции

Поля для нормализации коммерческих предложений

Сравниваемый параметр Что должен указать поставщик Риск при отсутствии данных
Основание для проектирования Продукт, производительность, начальное состояние, целевое значение, загрузка и рабочий цикл Предложения кажутся сопоставимыми, но рассчитаны на разные нагрузки
Механическая часть Подача и выгрузка, лента, корпус, доступ, дренаж и исключённое из поставки вспомогательное оборудование Поздние дополнения меняют стоимость и площадь установки
Граница холодильной системы Змеевик, клапаны, системы управления, холодильная станция, трубопроводы и ответственность за хладагент Цена камеры ошибочно принимается за стоимость установленного оборудования проекта
Системы управления Шкаф, приборы, протоколы, теги, хранение данных и границы удалённого доступа Интеграция становится неоценённым изменением проекта
Приёмка Испытание FAT/SAT, измерительные приборы, отбор проб, протоколы и порядок устранения несоответствий Невозможно оценить характеристики относительно единой письменной исходной точки
Работы на площадке Распределение поставки, такелажные работы, фундаменты, площадки, инженерные коммуникации и поддержка при пусконаладочных работах Ответственность за график остаётся неясной

Гигиена, мойка, оттайка и валидация

Риск загрязнения возрастает, поскольку иней, недоступные поверхности и непроверенные измерительные приборы могут нарушить цепочку приёмки. Shengtu проводит оценку с учётом условий предприятия; для объектов в США FDA в 21 CFR Part 117 относит возможность мойки, контроль аллергенов, состояние конвейерных систем и точность приборов к факторам оценки оборудования.3 Сам процесс замораживания не является валидированным этапом уничтожения патогенов.

01

Доступ и разборка

  • Перечислите детали, которые открывают или снимают для мойки
  • Покажите, как получить доступ к поверхностям ленты и обратным участкам её траектории
  • Укажите необходимые инструменты, подъёмные средства и безопасные способы доступа
02

Контроль аллергенов и загрязнений

  • Укажите загрязнения от продукта и переналадки при смене аллергенов
  • Определите способ мойки, ответственного за моющие средства и метод проверки ополаскивания
  • Укажите места возможного скопления загрязнений и точки перекрёстного контакта на конвейере
03

Иней и оттайка

  • Опишите попадание влаги и нагрузку от тёплого продукта
  • Определите условия запуска оттайки и последовательность защиты продукта
  • Подтвердите отвод воды, восстановление режима и данные о повторном запуске
04

Точность измерительных приборов

  • Укажите измерения температуры продукта, воздуха и холодильной системы
  • Распределите ответственность за калибровку и проверку приборов
  • Сохраняйте единицы измерения, места измерений и временные метки в протоколах испытаний
05

Приёмка процесса

  • Зафиксируйте тестовый продукт и условия загрузки
  • Согласуйте расположение датчика в тепловом центре продукта
  • Зафиксируйте производительность линии, условия окружающей среды и критерии «годен/не годен»
06

Интерфейсы предприятия

  • Подтвердите ограничения по хладагенту и стране назначения
  • Проверьте применимость требований OSHA к запасам аммиака
  • Распределите обязанности между предприятием, подрядчиком по холодильной системе и поставщиком оборудования

Границы проекта в США

Согласно Приложению A OSHA, порог для безводного аммиака составляет 10 000 lb при оценке применимости требований к безопасности технологического процесса; ограничения EPA зависят от сектора, подсектора и даты вступления требований в силу.45 Эти данные учитывают при проектировании предприятия; они не являются сертификатами оборудования для быстрой заморозки.

От данных о продукте до утверждённой конфигурации

  • Изучите продукты для замораживания — так называемые параметры продукта — и определите обычный и сложный случаи, а также допустимые пределы качества продукта.

  • Зафиксируйте основание для расчёта нагрузки. Согласуйте начальное состояние, целевое состояние теплового центра продукта, производительность, загрузку и рабочий цикл.1

  • Выберите подходящий тип морозильной установки — туннельный или спиральный — с учётом длины траектории, занимаемой площади и возможностей обращения с продуктом.

  • Разделите объём проекта. Распределите ответственность за оборудование, холодильную систему, здание, инженерные коммуникации, системы управления и монтаж.

  • Составьте план приёмки. До утверждения изготовления определите продукт для испытаний FAT/SAT, приборы, отбор проб, протоколы и порядок устранения несоответствий.

  • Разрешите выпуск проекта в работу — зафиксируйте утверждённые интерфейсы системы, документы и процедуры контроля изменений для выполнения проекта.

Карта скрытых узких мест

Запросить оценку
Граница учёта
Скрытое узкое место
Какие данные запросить
Предшествующий процесс
Неравномерная загрузка, температура продукта или влажность поверхности
Профиль производительности, логика буферного накопления и состояние продукта в наихудшем случае
Внутри морозильной установки
Слипание кусочков продукта, повреждения при передаче, накопление инея или недоступные загрязнения
Протокол испытаний продукта, оценка доступа и последовательность оттайки
Холодильная система
Недостаточная расчётная нагрузка, восстановление или согласование оттайки
Расчёт нагрузки, рабочий диапазон и ответственность за управление
Последующий процесс
Упаковочное оборудование не справляется с производительностью на выгрузке или состоянием продукта
Исследование накопления продукта и разрешающие сигналы для передачи управления
Данные
За теги, временные метки, технологические рецепты или удалённый доступ никто не отвечает
Перечень интерфейсов, границы сети и приёмочное испытание

Сведения о компании и возможностях, относящихся к проекту

Shandong Shengtu Bufan Intelligent Technology Co., Ltd. — предприятие в Вэйфане, которое занимается исследованиями и разработкой пищевого оборудования, производством и цифровыми решениями для пищевых предприятий под ключ. Наша работа объединяет оборудование, интеграцию линий и цифровое планирование на уровне предприятия в рамках утверждённого проекта.

Этап процесса 1
Этап процесса 2
Этап процесса 3
Этап процесса 4
Этап процесса 5
Этап процесса 6
Этап процесса 7
Этап процесса 8
Этап процесса 9
Этап процесса 10

Оборудование и механические системы

Мы разрабатываем пищевое оборудование и системы управления под заказ; собственное производство оборудования обеспечивает глубокую интеграцию, если она предусмотрена утверждённым проектом.

Интеллектуальные функции оборудования

Платформа STUnit поддерживает разработку интеллектуального оборудования, автономные обновления OTA и согласованные для проекта варианты модернизации.

Интеграция на предприятии

Наши возможности охватывают интеграцию линий, планирование интеллектуального производства, цифровую интеграцию IT/OT и передачу данных, определённую проектом.

Когда следует рассмотреть другой способ замораживания

Быстрая заморозка оправдана, если качество продукта, разделение отдельных кусочков и непрерывное движение по линии обосновывают применение оборудования и холодильную нагрузку. Если особенности продукта, упаковки или экономическое обоснование указывают на другой вариант, следует оценить и его.8

Механический и криогенный способы

Механическая система циркулирует холодный воздух от холодильной установки, а криогенная морозильная установка использует хладагент в газообразном виде, например жидкий азот или диоксид углерода. Криогенный туннель или туннельная криогенная морозильная установка могут подойти для другой модели работы, а в некоторых процессах требуется только охлаждение, а не замораживание; сравнивайте варианты на одном и том же продукте и по одинаковым критериям приёмки.

Условие
Почему это влияет на выбор
Вариант для оценки
Крупные блоки или плотно уложенная загрузка
Воздействие воздуха и время достижения целевой температуры в тепловом центре отличаются от условий для отдельных разделённых кусочков
Плиточное замораживание, морозильная камера интенсивного охлаждения или другой процесс для конкретной упаковки
Очень низкая или периодическая производительность
Непрерывное оборудование и холодильная система могут использоваться неэффективно
Периодическое замораживание или поэтапный план наращивания производительности
Основная задача — мгновенно заморозить корочку продукта
Требуемый эффект на поверхности может быть достигнут другим способом теплопередачи
Испытания с использованием импинджментной технологии или криогенного замораживания на фактическом продукте
Продукт не выдерживает контакта с лентой или воздействия воздушного потока
Повреждение или перемещение продукта может оказаться важнее целевой температуры
Альтернативные способы опоры, упаковки или контактного замораживания
Предприятие не может обеспечить холодильную систему или выполнить требования
Инженерные коммуникации, хладагент, безопасность и ограничения здания могут сделать установку невозможной
Другая архитектура холодильной системы или замораживание на стороне подрядчика
РЕСУРСЫ

Инструменты для инженерного планирования

Применимые сертификаты и документы подтверждаются для модели оборудования, конфигурации и страны назначения. Документы о системе менеджмента компании рассматриваются отдельно от документов о соответствии продукции.

БАЗА ЗНАНИЙ

Часто задаваемые вопросы об оборудовании для быстрой заморозки

Это промышленное оборудование, которое быстро отводит тепло от пищевых продуктов при заданных условиях по продукту, загрузке и холодильной системе. Для закупки полезно определить температуру в тепловом центре продукта, производительность и метод приёмки, а не только температуру воздуха.

При индивидуальной быстрой заморозке кусочки замораживаются по отдельности и остаются сыпучими, тогда как при замораживании блоками масса продукта или упакованная загрузка обрабатывается как единый тепловой объект. Возможность разделить кусочки зависит от формы продукта, глубины слоя, воздушного потока и обращения с продуктом.

Сравните их, если направление линии, площадь пола, свободная высота, траектория движения продукта, его передача и доступ для мойки ещё остаются предметом проектных решений. Подходящая схема должна обеспечивать заданные условия по продукту и расчётной нагрузке с учётом ограничений здания.

Укажите геометрию продукта, схему загрузки, начальные и целевые условия, обычную и пиковую производительность, рабочий цикл, занимаемую площадь, параметры холодильной системы, инженерных коммуникаций, санитарной обработки и приёмочных испытаний. Приведённая выше форма из десяти строк — минимально необходимая основа для начала работы.

К ограничениям относятся нагрузка на холодильную систему, падение давления воздушного потока, обезвоживание продукта, иней, повреждение продукта, доступ для мойки и параметры здания. Более высокая скорость воздуха или более низкая заданная температура не гарантируют более эффективный валидированный процесс.

Нет. По данным USDA, замораживание инактивирует микроорганизмы, но не гарантирует их уничтожение, поэтому предприятие должно соблюдать валидированные меры контроля безопасности пищевых продуктов до и после замораживания.2

На стоимость влияют утверждённая расчётная нагрузка, лента и корпус, границы холодильной системы, доступ для санитарной обработки, системы управления, работы на площадке и объём приёмки. Сравнивайте указанные письменно включённые и исключённые позиции, а не общую цену оборудования.

Укажите в перечне интерфейсов состояния оборудования, команды, разрешающие сигналы, теги, протоколы, ответственную за хранение данных систему, удалённый доступ и тестовые сценарии. OPC 30050 и NIST SP 800-82 Revision 3 содержат эталонные модели и рекомендации, но фактическая совместимость определяется проектом.

Отправьте спецификацию продукта, типичные изображения или образцы, профиль производительности, температуры, доступную компоновку, данные о холодильной системе и инженерных коммуникациях, требования к санитарной обработке и желаемые подтверждающие документы FAT/SAT. Укажите страну предполагаемой установки, чтобы оценить требования к хладагенту и предприятию.