Wstęp:
Zakład „Binder” w Tarczynie, prowadzi produkcję mrożonek i koncentratów owocowych oraz warzywnych. Został on zbudowany w latach 60-tych. 77-78% produkcji trafia na rynek zachodni.
Mrożenie produktu:
Mrożenie żywności to najbardziej naturalny sposób przygotowania żywności do długiego przechowywania. Proces przygotowania produktów żywnościowych do zamrażania obejmuje selekcję, rozdrabnianie i mycie produktów oraz ich przygotowywanie termiczne, np. blanszowanie, gotowanie, smażenie, garowanie, pieczenie.
Mrożenie polega na gwałtownym schłodzeniu produktu (15-17 minut) o temp ok.+250C do temperatury poniżej -200C, wskutek czego następuje przemiana wody zawartej w produkcie w lód. Im szybciej następuje zamrożenie, tym wyższa jest jakość zamrożonego produktu. Proces ten odbywa się w specjalnych tunelach, gdzie produkty zamrażane są w strumieniu bardzo zimnego powietrza (poniżej -30°C). Zakład posiada 2 tunele, z których każdy może zamrozić 4 tony surowca. Na całej długości tunelów rozłożone jest 13 metrów parowników. Surowiec dzięki stołowi wibracyjnemu jest równo ułożony na taśmie, co zapobiega tworzeniu się wolnych przestrzeni (kominów) między owocami czy warzywami oraz stracie czynnika chłodzącego. W tunelu są 2 taśmy. Pierwsza z nich to taśma podawcza, która porusza się z większą prędkością, zapobiegając zlepianiu się surowca. Na tej taśmie następuje wstępne schłodzenie. Owoce lub warzywa spadają na druga taśmę domrażającą, która porusza się wolniej, zapobiegając produktowi uzyskanie odpowiednio niskiej temperatury.
Aby zamrażanie produktu mogło odbywać się właściwie należy dbać o parowniki i tunel. Dwa razy na dobę należy je odszraniać. Po 10 godzinach pracy, robi się 2 godzinną przerwę, podczas której tunel traktuje się gorącą wodą lub parą. Przy odmrażaniu (odtajaniu) parowników stosuje się odwrócenie obiegu chłodniczego. Wówczas gorący gaz dostaje się do parowników, chłodnic, rozpuszcza lód na parownikach i po tym procesie można ponownie uruchomić obieg. Jest to dosyć czasochłonny proces. Odtajanie tunelu przy zastosowaniu gorącej pary trwa ok. 20-30 minut, natomiast przy wykorzystaniu gorącej wody - 1,5 godziny.
Opis Schematu:
Obieg chłodniczy jest realizowany w urządzeniu stanowiącym układ zamknięty, w którym krąży stale ta sama ilość czynnika chłodniczego. W układzie parowym urządzeń chłodniczych wykorzystuje się zjawisko parowania cieczy, w wyniku, którego ciepło jest odprowadzane od środowiska ochładzanego, oraz zjawisko skraplania pary, wskutek czego ciepło jest oddawane środowiskowi ochładzającemu - otoczeniu.
W skraplaczu, pod wysokim ciśnieniem zachodzi skraplanie czynnika chłodniczego - amoniaku, czyli jego przemiana ze stanu gazowego na ciekły. Chłodzenie czynnika następuje przez natrysk zimną, zmiękczoną wodą ze zbiornika wody (ok. 30m3 wody krąży w obiegu zamkniętym, w okresie letnim jest uzupełniana) oraz dodatkowo, w zależności od temperatury otoczenia, za pomocą powietrza zasysanego przez wentylator. Skroplony amoniak kierowany jest do zbiornika wysokiego ciśnienia (ok. 10 bar). Ze zbiornika wysokiego ciśnienia, wypływa ciecz. Przepływa ona przez zawór rozprężający i dostaje się do zbiornika średniego ciśnienia, w którym panuje temperatura -14°C. Z niego część cieczy przelewana jest do zbiornika niskiego ciśnienia, gdzie panuje temperatura -40°C. W części górnej tego zbiornika znajduje się gaz, w dolnej zaś ciecz. Przy pomocy pompy ciecz przesyłana jest do komór i do tuneli. W parowniku, który jest umiejscowiony w środowisku chłodzonym, panuje niskie ciśnienie, więc i temperatura. Znajdujący się tam czynnik chłodniczy wrze, intensywnie odbierając ciepło z otoczenia. Temperatura produktu spada do ok. -200C. Powstałe pary amoniaku wracają do zbiornika niskiego ciśnienia. Stamtąd amoniak w postaci gazu zostaje zassany przez sprężarki I stopnia, niskiego ciśnienia do zbiornika średniego ciśnienia. Zbiornik ten do połowy zajmuje płyn a resztę przestrzeni zajmują pary amoniaku. Są one zasysane przez sprężarkę II stopnia, wysokiego ciśnienia i dalej tłoczone do skraplacza. Następuje skroplenie par amoniaku i powstała ciecz spływa z powrotem do zbiornika wysokiego ciśnienia.
Ze zbiornika średniego ciśnienia tłoczona jest także ciecz przy pomocy pompy do hal, gdzie składowany jest produkt na regałach. W parowniku następuje odparowanie. Wentylatory rozprowadzają czynnik chłodniczy w postaci zimnego strumienia powietrza. Mokre pary powracają do zbiornika średniego ciśnienia.
Opisany obieg jest obiegiem chłodniczym dwustopniowy. Stosowany gdyż rosnąca różnica między temperaturą parowania i skraplania wpływa w coraz większym stopniu na zmniejszenie wydajności chłodzenia oraz zwiększenie pracy obiegu. Ponadto wraz ze wzrostem stopnia sprężania następuje spadek stopnia przetłaczania sprężarek wywołany silniejszym oddziaływaniem przestrzeni szkodliwej i ścian cylindra na skutek wysokiej temperatury. Aby temu zapobiec w zakładzie stosuje się obieg z 2- stopniowym sprężaniem.
W zakładzie stosowane są sprężarki śrubowe charakteryzujące się bezawaryjną i długotrwałą pracą. Jest ich 7, 3 niskiego ciśnienia i 4 wysokiego. Niestety wrażliwe są na zanieczyszczenia. Zanurzone są w oleju, aby zniwelować siły tarcia.
Dzięki odolejaczom możliwy jest odzysk oleju. Zapewniają one powrót oleju do miski olejowej sprężarki. W ten sposób uniemożliwiają krążenie oleju w instalacji chłodniczej razem z czynnikiem chłodniczymi. Zapobiegają awariom sprężarki, spowodowanym brakiem smarowania, a przez to zwiększają jej żywotność. Chronią także przed uderzeniem cieczy w sprężarce. Dzięki nim jest lepsze wykorzystanie skraplacza i parownika (nie ma gromadzenia się par oleju). Dodatkową zaletą stosowania odolejacza jest tłumienie pulsacji i hałasu po stronie wysokiego ciśnienia instalacji.
W zakładzie są zainstalowane wykrywacze amoniaku, gdyż jego stężenie na poziomie 0,01% jest niewyczuwalne, natomiast jego obecność jest szkodliwa dla człowieka. W razie wykrycia jego obecności następuje awaryjne zatrzymanie pracy. Dla bezpieczeństwa został również zamontowany wyciąg powietrza, który w razie ulatniania się amoniaku usunie go poza budynek.
1
