Льдогенераторы для производства блочного льда применение блочного льда

Обновлено: 04.05.2024

Пищевой лед широко применяется в пищевой промышленности и сфере общественного питания. Так, лед используется:

на мясоперерабатывающих предприятиях для предотвращения нагрева фарша в процессе куттерования;
на предприятиях по добыче и переработки рыбы для охлаждения рыбы и морепродуктов с момента отлова до поступления в продажу;
на предприятиях торговли и питания для организации прилавков и витрин с рыбой и деликатесными продуктами, для оформления шведского стола или салат-бара;
в хлебопекарной промышленности для охлаждения теста;
в химической и фармацевтической промышленностях для охлаждения процессов;
в сельском хозяйстве для предварительного охлаждения фруктов и овощей;
в строительной индустрии для охлаждения бетона;
получение ледяной воды для различных целей.

Искусственно полученный лед подразделяется на гранулированный (колотый) и чешуйчатый.

Качество льда

Чешуйчатый лед:

сухой, переохлажденный с толщиной чешуек 1…2 мм и температурой –6…-12 °С; позволяет давать быстрый и интенсивный морозильный эффект за счет низкой температуры льда;
имеет большую площадь соприкосновения с охлаждаемым продуктом;
возможность транспортирования пневмотранспортом;
обладает тенденцией к слипанию чешуек при долговременном хранении в среде с большими теплопритоками (неизолированный бункер для хранения или открытая выкладка);
переохлажденный лед имеет острые кромки.

Гранулированный (колотый) лед:

температура льда –0,5 °С. Данный температурный показатель является оптимальным для процесса теплообмена. Лед с данной температурой высвобождает значительную силу холода, то есть обладает максимально эффективной холодопроизводительностью;
идеальная температура для куттерования. Он тверд, но не жесток и тем самым сберегает куттерные ножи;
неравномерная и кристаллическая поверхность обеспечивает интенсивное охлаждение;
отсутствие острых краев, не режет продукт при пересыпании льдом, выкладке на поверхность льда.

Производство искусственного льда

Для производства искусственного льда применяют льдогенераторы (технологическая холодильная установка).

Льдогенераторы по способу производства льда делятся на два типа:

Барабанный (чешуйчатый лед);
Шнековый (гранулированный/колотый лед).

Барабанный льдогенератор

При работе льдогенератора, насос подает воду в коллектор.

Проходя через форсунки, вода распыляется на наружную часть вращающегося барабана, который охлаждается хладагентом, испаряющемся в рубашке.

При этом на внешней поверхности барабана образуется тонкий слой льда, который затем срезается ножом. Избыток воды собирается в ванну и поступает на рециркуляцию.

Получаемый переохлажденный лед выбрасывается наружу (в бункер) через выходное окно.

Шнековый льдогенератор

При работе льдогенератора вода самотеком поступает во внутреннюю часть цилиндра испарителя.

При этом на внутренней стенке цилиндра, которая охлаждается хладагентом, испаряющемся в змеевике, образуется лед.

Лед, намерзший на стенке цилиндра, соскребается шнеком, приводимым в действии электродвигателем, и переносится в верхнюю часть цилиндра, где он подпрессовывается, дозамораживается, колется и выбрасывается наружу (в бункер) через выходное окно.

Для искусственного охлаждения применяют водный, эвтектический и сухой лед. Водный лед как источник холода используют в рыбной промышленности для охлаждения и перевозки свежевыловленной рыбы, а также для предварительного охлаждения рыбы-сырца перед заморозкой. Потребителем льда является и наземный транспорт (железнодорожный и автомобильный), где применяют водный, эвтектический и сухой лед для перевозки охлажденных и мороженых продуктов.

Водный лед - это вода, имеющая твердую кристаллическую структура. При атмосферном давлении переход из жидкого состояния воды в твердое происходит при 0 °C и ниже. Различают лед естественный и искусственный. Их физические свойства одинаковы.

Основные характеристики водного льда при атмосферном давлении следующие:

Плотность льда при 0 °С ниже, чем плотность воды (1000 кг/м3), поэтому превращение воды в лед сопровождается увеличением объема на 9 %.

Естественный лед получается при замерзании воды зимой в водоемах. Промышленную заготовку естественного льда производят, вырезая его из ледяного покрова рек, озер и морей, послойным намораживанием на специальных площадках, а также намораживанием сосулек в градирнях.

Искусственный лед получают, замораживая воду с помощью холодильных машин, а также в льдогенераторах. В зависимости от качества воды различают пищевой лед, получаемый из питьевой воды, антисептический лед, образующийся из воды с добавлением в нее антисептиков и антибиотиков, а также лед, полученный из морской воды и рассолов.

Отличительный признак пищевого искусственного льда - его прозрачность. Из питьевой водопроводной воды можно получить прозрачный и непрозрачный (матовый) лед. Плотность непрозрачного льда из-за наличия в нем пузырьков воздуха меньше, чем прозрачного. При температуре от - 8 до - 25 °C плотность непрозрачного льда р_л = 890 ÷ 900 кг/м 3 , а прозрачного льда р_л = 910 ÷ 917 кг/ м 3 . Непрозрачный лед имеет белый цвет благодаря наличию в нем примесей в виде воздуха, солей, песка, ила. Прозрачный лед получают из обыкновенной воды, освобожденной от примесей и воздуха. После очистки воды от механических примесей и избытка солей через нее продувают сжатый воздух.

Лед, изготовляемый льдогенераторами, по внешнему виду делят на блочный, плиточный, цилиндрический, чешуйчатый, снежный и т. д.

Конструкция льдогенератора предопределяет состав и назначение вырабатываемого им льда. Льдогенераторы бывают неавтономными (с централизованным охлаждением рассолами и непосредственным охлаждением хладагентами) и автономными автоматизированными с холодильными машинами (компрессионными, тепловыми, термоэлектрическими). Кроме того, льдогенераторы могут быть периодического и непрерывного действия.

Льдогенераторы делят на большие производительностью 1000 кг/ч и более, средние - производительностью 100-1000 кг/ч, малые, производительность которых менее 100 кг/ч, и мелкие производительностью менее 10 кг/ч.

На судах флота рыбной промышленности для охлаждения рыбы и ее хранения используют антисептический лед из пресной и морской воды, а также блочный и чешуйчатый лед, получаемый в льдогенераторах.

Льдогенераторы для производства блочного льда могут быть с рассольным охлаждением или с непосредственным кипением хладагента. Наиболее распространены льдогенераторы рассольного охлаждения, имеющие температуру рассола от - 10 до - 20 °С.

Такой льдогенератор (рис. 4.6) состоит из сварного изолированного прямоугольного бака 5. В баке размещены вертикальнотрубный испаритель 1, мешалки 2, секции льдоформ 4. Бак льдогенератора заполнен рассолом, который циркулирует под действием мешалок со скоростью 0,5- 0,7 м/с. Испаритель отделен от основной части бака промежуточной стенкой, образующей отделение, в которое поступает отепленный льдоформами рассол.

Формы для льда изготовляют из листовой оцинкованной стали толщиной 1,5-2 мм. Для облегчения выемки блоков льда из форм их выполняют в виде усеченной пирамиды с обращенной вниз вершиной конусностью от 2 до 4 %. Сечение льдоформ квадратное или прямоугольное. Наиболее распространены формы рассольных льдогенераторов для изготовления блоков льда массой 12,5; 25 и 50 кг.

Льдоформы скомплектованы в батареи из 10-20 форм, которые одновременно заполняются с помощью водонаполнителя (дозатора) 8 водой на 90% их емкости. Загрузку батареи льдоформ с водой и выгрузку их со льдом осуществляют с помощью тельфера или мостового крана 7. По мере охлаждения воды и намораживания льда батареи с формами периодически перемещают толкающим механизмом 3.

По окончании перемещения льдоформ по баку процесс намораживания льда заканчивается. Батарею льдоформ вынимают из бака и погружают в оттаивательную емкость 10, заполненную водой температурой 35-40 °C. После выдержки в теплой воде 2-3 мин блоки льда при помощи опрокидывателя 6 попадают на льдоскат 9, а затем в льдохранилище.

Лед, изготовленный таким способом, непрозрачный (матовый). Подобные льдогенераторы с устройством для барботирования воздуха в льдоформах используют для изготовления прозрачного льда.

Основные недостатки рассольных генераторов блочного льда -медленное замораживание блоков, большая металлоемкость установки, ее значительные габариты, необходимость дробления льда перед его употреблением.

Применение льдогенераторов с непосредственным охлаждением значительно сокращает время замораживания блока. Кроме того, упрощается конструкция установки, уменьшаются ее габариты.

Льдогенератор непрерывного действия с послойным намораживанием для изготовления блочного льда представляет собой льдоформу с рубашкой, в которой кипит хладагент. Форма имеет вид четырехгранной усеченной пирамиды.

Принципиальная схема такого льдогенератора приведена на рис. 4.7. Жидкий хладагент подается по трубопроводу 10 в рубашку 3, где кипит, забирая теплоту из воды, находящейся в форме 1. Образующиеся пары отсасываются компрессором по трубопроводу 2. После замерзания воды в льдоформе поршень 4 с помощью кривошипношатунного механизма отрывает от формы полученный ледяной блок. В образовавшийся малый зазор между льдом и стенкой из водяной камеры 8 поступает вода. При вращении коленчатого вала 7 поршень 4, соединенный штоком 5 с шатуном 6, совершает возвратное движение, закрывая узкий конец льдоформы. Водяная камера соединяется с дозатором трубопроводом 9. После замерзания тонкого слоя воды происходит новое выталкивание, и процесс повторяется. В результате многократного ритмического повторения этого процесса из формы выходит сплошной ледяной блок, имеющий квадратное сечение.

Льдогенераторы для производства чешуйчатого льда широко используются на судах. Для охлаждения свежей рыбы и ускорения предварительного охлаждения перед заморозкой рыбы-сырца на рыбопромысловых судах используют чешуйчатый лед, который получают из морской воды в льдогенераторах непрерывного действия. Такой лед имеет хороший контакт с рыбой, не наносит ей механических повреждений, а засыпанный в бункер предварительного охлаждения рыбы быстрее охлаждает ее.

На судах используют льдогенераторы для производства чешуйчатого льда с одно- и двусторонним намораживанием его на вертикальных цилиндрических испарителях. Наиболее распространены льдогенераторы типа Л-250 с односторонним намораживанием льда, типа ИЛ-500 как с односторонним, так и с двусторонним намораживанием и др.

Льдогенератор для производства чешуйчатого льда с односторонним намораживанием (рис. 4.8, а) состоит из испарителя, выполненного из двух стальных цилиндров, наружного и внутреннего, закрытых по торцам крышками. В кольцевом пространстве кипит хладагент при температуре - 22 °C. Крышки имеют подшипники, в которых вращается полый вал. Вода подается по отверстию в валу к оросительному устройству и разбрызгивается по внутренней поверхности испарителя. Нож, закрепленный на валу, срезает пленку льда, образовавшуюся за один оборот вала.

Производительность льдогенератора Л-250 250 кг/ч льда из морской воды, потребная холодопроизводительность 40 600 Вт, частота вращения вала 10 мин -1 .

В вертикальном льдогенераторе с двусторонним намораживанием (рис. 4.8, б) забортная вода через полый вал поступает к форсункам внутреннего и наружного оросителей, которые вращаются вместе с валом. Образовавшийся на поверхностях испарителя (внутренний и наружной) лед срезается внутренними и наружными ножами.

Техническая характеристика льдогенератора с двусторонним намораживанием ИЛ-500-22-П приведена ниже:

При замораживании эвтектического водного раствора некоторых солей получают эвтектический лед, который имеет постоянную низкую температуру, соответствующую криогидратной точке.

Наибольшее распространение имеет эвтектический лед из раствора поваренной соли (NaCl), температура плавления такого льда — 21,2 °С, а теплота плавления 236 кДж/кг.

Охлаждение эвтектическим льдом осуществляется с помощью зероторов - герметически закрытых металлических форм объемом 5-8 л. Зероторы заполняются эвтектическим раствором на 90-94 % их полного объема. Перед использованием зероторы помещают в специальные зарядные станции, где замораживают находящийся в них раствор. После расплавления льда в охлаждаемом объекте зероторы вновь замораживают на зарядной станции.

Зероторное охлаждение применяют для охлаждения кузовов изотермического автотранспорта, а также средне- и малотоннажных контейнеров.

Сухой лед представляет собой твердый диоксид углерода С0₂ или твердую углекислоту (углекислый газ, хладагент R744).

При атмосферном давлении твердый С0₂ сублимирует, т. е. превращается в газ, минуя жидкое состояние. Температура тройной точки С0₂ t = - 56,6 °С соответствует давлению р = 0,52 МПа. При этих температуре и давлении углекислота может одновременно находиться в трех состояниях: твердом, жидком и газообразном. При более низком давлении (ниже 0,52 МПа) С0₂ может находиться только в твердом или газообразном состоянии. При давлении 0,1 МПа температура сублимации твердого С0₂ равна - 78,9 °С.

В зависимости от способа получения плотность твердого С0₂ равна 1300-1600 кг/м 3 . Плотность газообразного С0₂ в нормальных условиях 1,877 кг/м 3 , что значительно превышает плотность воздуха.

Теплота сублимации С0₂ при давлении 0,1 МПа и температуре - 78,9 °С равна 574 кДж/кг, а с учетом повышения температуры образовавшихся при сублимации холодных паров до 0 °С удельная теплота сублимации С0₂ будет равна 633 кДж/кг, что значительно выше теплоты плавления водного льда (335 кДж/кг).

Сухой лед в виде блоков, мелкофасованный или снегообразный применяют в качестве источника холода при транспортировке охлажденных и замороженных продуктов и при реализации мороженого. В рыбной промышленности применение твердого С0 2 ограничено.

Сухой лед получают из жидкого С0₂, который, в свою очередь, получают из газообразного С0₂.

Чистый углекислый газ получают двумя способами: из С0₂, являющегося продуктом отходов химических, спиртовых и гидролизных производств, и при сжигании твердого, жидкого и газообразного топлив с извлечением углекислого газа из продуктов сгорания.

Сухой лед из газообразного С0₂ получают в установках, использующих циклы высокого, среднего и низкого давлений. Практическое применение нашли только циклы высокого и среднего давления.

Схема установки, для получения сухого льда, использующая цикл среднего давления, приведена на рис. 4.9. Углекислый газ, сжатый в первой ступени углекислотного компрессора 1 до промежуточного избыточного давления 0,7- 0,9 МПа, направляется в промежуточный водяной холодильник 2, затем проходит маслоотделитель 3, осушительную колонку 4 и всасывается второй ступенью углекислотного компрессора 5. Во второй ступени пар С02 сжимается до избыточного давления 1,5-2 МПа, проходит промежуточный охладитель 6, маслоотделитель 7, силикагелевый фильтр 8, осушители 9 и поступает в конденсатор 12, который одновременно является испарителем аммиачной холодильной машины.

Для получения сухого льда в установках, работающих по циклу среднего давления, используется углекислотно-аммиачный компрессор 2УАП. Цилиндры углекислотного и аммиачного компрессоров объединены общим корпусом. Два углекислотных цилиндра с дифференциальным поршнем расположены вертикально, а цилиндры двухступенчатого сжатия аммиака - горизонтально. При производстве сухого льда по циклу среднего давления расход электроэнергии сокращается примерно на 10 % по сравнению с циклом высокого давления.

Пальчиковый лед представляет собой кусочки льда в форме цилиндра с полостью внутри. Такое специфическое строение имеет большую площадь соприкосновения с жидкостью, благодаря чему она охлаждается значительно быстрее, чем при использовании кубикового льда. По размерам и весу лед цилиндрической формы бывает разным: большого размера (американский тип), среднего (испанский) и маленького (европейский).

Пальчиковый лед широко применяется для приготовления коктейлей, алкогольных и прохладительных напитков. Лед небольших размеров очень часто используют в блендерах и шейкерах, т.к. его стенки достаточно хрупкие и он хорошо взбивает напитки.

Кубиковый лед

Кубиковый лед неправильной формы (в виде пластинок) применяется в тех случаях, когда количество льда в напитке должно быть минимальным.

Пирамидообразный лед быстрее охлаждает напиток, полностью растворяясь в нем за очень короткий промежуток времени.

Кубиковый лед является идеальным выбором для охлаждения напитков. Также его используют в ресторанах для сервировки некоторых блюд и подачи шампанского.

Чешуйчатый лед

Такой лед представляет собой 2-3х-миллиметровые чешуйчатые пластинки с температурой от -6 до -12 °С. При хорошей изоляции чешуйчатый лед долго остается рыхлым и рассыпчатым.

Чешуйчатый лед применяют на мясоперерабатывающей промышленности, на предприятиях торговли и питания, в хлебопекарной промышленности, а также на предприятиях по добыче и переработке рыбы, в химической и фармацевтической промышленности и даже в сельском хозяйстве.

Гранулированный лед

Гранулированный лед - это градинки размером около 5-10 мм, имеющие идеальную температуру -0,5 °С. Такой лед не смерзается, легко хранится и смешивается с продукцией, плотно обволакивая ее, не имеет острых краев и не портит продукцию.

Гранулированный лед предназначен для подачи шампанского или вина в ресторанах, применяется при организации салат-бара или шведского стола, когда тарелки с готовыми блюдами выставляются на ледяную подстилку, а также используется для выкладки свежей рыбы в магазинах.

Нуггет - это микрокубики, изготовленные из спресованных льдинок. Миниатюрные кубики медленно тают и отлично подходят для газированных напитков.

Если вы думаете, что лед применяется в основном только для охлаждения напитков, то знайте, что это вовсе не так. На самом деле сфера применения данного продукта весьма широка. Лед является незаменимой составляющей различных заведений общепита, а также торговых и промышленных предприятий. Кроме того, он выполняет важные функции в фармацевтике и строительстве. Для производства льда используется специальное оборудование льдогенераторы.

Что представляет собой гранулированный лед?

Данный лед обладает идеальной для эффективного теплообмена температурой – минус 0,5 градусов Цельсия. Максимальная отдача холода у льда начинается как раз вблизи температуры таяния. Кроме того, эффективная холодопроизводительность достигается за счет неровной поверхности продукта и его рассыпчатости (гранулы не слипаются). Стоит отметить также то, что такой лед не имеет острых краев, благодаря чему на него можно выкладывать всевозможные продукты без риска их повреждения и утраты эстетичного вида.

Размер каждой гранулы колеблется в пределах от 1 до 3 мм. Содержание воды в рассматриваемом льде находится в районе 20%. За счет этого снижается степень его жесткости, благодаря чему он становится неопасным для оборудования.

Предназначение гранулированного льда

МЯСОКОМБИНАТЫ. Нагрев фарша в куттере в процессе измельчения – нежелательный процесс. Но его можно легко предотвратить, добавив к мясу мелкую крошку льда. Она равномерно распределится по всему фаршу и обеспечит его должным температурным режимом. Примечательно, что такая крошка не прилипает друг к другу и не повреждает сырье и рабочие органы оборудования (в частности, не затупляет ножи куттера).

РЫБКОМБИНАТЫ. Рыба и морепродукты – скоропортящаяся пища, поэтому сохранить ее в свежем виде в промежутке между непосредственно добычей и поступлением на продажу не так просто. Здесь на помощь также приходит ледяная крошка. Благодаря ее рыхлости и сыпучести продукты остаются свежими, не переохлаждаясь. Кроме того, за счет скругленных краев такого льда рыба сохраняет свой первозданный вид, не повреждаясь.

ТОРГОВЫЕ ПРЕДПРИЯТИЯ. В супермаркетах нередко можно встретить привлекательные зоны выкладки рыбы. Их эстетичность во многом поддерживается благодаря ледяной крошке, на которую и выкладываются продукты. Она не только делает прилавок более красивым, но и создает оптимальные условия хранения для рыбы. Какое решение может быть более красивым, практичным и гигиеничным?

ЗАВЕДЕНИЯ С ЭЛЕМЕНТАМИ САМООБСЛУЖИВАНИЯ. К ним могут относиться рестораны, кафе и столовые, в которых присутствуют шведские столы или салат-бары и т.п. Посетители, заметив ярко подсвеченный прилавок с чистейшим блестящим льдом и размещенными на нем яствами, не смогут устоять и обязательно подойдут к нему, чтобы сделать выбор.

ХЛЕБЗАВОДЫ. Приготовление теста – процесс продолжительный и кропотливый. В нем важно поддерживать оптимальный температурный режим, поскольку малейший нагрев продукта может привести к нарушению технологии – тесто поднимется раньше положенного срока. Ледяная крошка идеально подходит для подстраховки от этой неприятности. Она не опасна для миксеров или тестомесов, поскольку имеет округлые грани. Благодаря ей обеспечивается быстрое и равномерное охлаждение текста. Эластичность теста при этом не нарушается, потому что ледяная крошка воздействует на него изнутри.

ХИМИЧЕСКИЕ И ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЕ ПРЕДПРИЯТИЯ. Некоторые химические реакции невозможно осуществить должным образом без своевременного охлаждения реактивов. Самым простым и удобным средством в этом случае является ледяная крошка. В ней нуждаются некоторые аптеки, исследовательские центры, больницы и прочие предприятия с собственной лабораторией.

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ СФЕРА. Необходимо надежно и бережно сохранить свежесть недавно собранных овощей и фруктов? Гранулированный лед подходит и для этой цели. Данный способ является простым и дешевым. Благодаря ему фрукты и овощи поступают на продажу или дальнейшую обработку в своем первозданном виде.

СТРОИТЕЛЬНАЯ ПЛОЩАДКА. На прочность бетона непосредственно влияет температура цемента во время его замешивания. Чем выше будет данное значение, тем менее прочным будет бетон. Данная проблема остро встает в летний период. Чтобы решить ее, применяют ледяную крошку, которой заменяют некоторую часть воды, добавляемой к цементу. Такой выход позволяет быстро и просто охладить сырье.

Какой льдогенератор купить?

Как мы выяснили выше, сфера применения гранулированного льда весьма широка. Где-то он требуется в небольших количествах, где-то – в огромных. Но в любом случае, если речь идет не о бытовых целях, рациональнее всего будет приобрести промышленный льдогенератор. Это будет выгоднее, надежнее и удобнее, чем любительская модель или решение приобретать лед на заказ. Такое оборудование потребует приличного финансового взноса, но стоит при этом помнить, что при грамотном ведении бизнеса оно обязательно окупит себя и начнет работать на прибыль.

Вам необходим лед только для охлаждения различных напитков? Остановите свой выбор на льдогенераторе, изготавливающем кубиковый лед. Данный вариант будет универсальным для вас. Большинство рецептов требуют лед именно в форме кубиков. Если же вам вдруг понадобится мелкая фракция, вы сможете сделать ее из кубикового льда с помощью миксера для коктейлей. Если вам необходим в основном именно гранулированный лед, рациональнее будет приобрести оборудование, специализирующееся на производстве данного продукта.

Принцип работы льдогенераторов

Принцип работы льдогенераторов заключается в следующем: на шнек вращающегося испарителя подается вода посредством распылителя, в результате чего она замерзает и соскабливается специальным механизмом, направляясь в бункер. В этом отсеке лед может длительное время храниться, не подтаивая и не смерзаясь.

Какие льдогенераторы для гранулированного льда выбрать?

Рассматриваемые льдогенераторы способны работать при широком диапазоне температуры окружающего воздуха (+10…+43 о C). Кроме того, они прекрасно функционируют как при холодной (+5 о C), так и при теплой воде (до +38 о C). Важно только учитывать, что даже для изготовления технического льда необходимо использовать очищенную фильтром воду. В противном случае льдогенератор будет подвергаться риску порчи.

Читайте также: