您的位置: 网站首页 >> 技术文章 >> 液氮深冷箱适宜的工艺制定可减少对食品速冻的影响

液氮深冷箱适宜的工艺制定可减少对食品速冻的影响

发布日期: 2022-01-13
浏览人气: 359
   液氮深冷箱以液氮作为冷源,液氮存放在低温液体罐内,使用时先关闭液氮罐的放空阀,再打开增压阀,因部分液氮气化使液氮罐内部压力升高,此时找开液氮的出口阀,液即从贮罐内压出,经气动薄膜调节阀进入深冷箱。液氮进入深冷柜后,经喷管喷出,由于箱体温度液氮温度,所以它很快气化,且体积膨胀、使气温下降,轴流风机将低温氮气吹入工作室,使工件冷却。
  设备采取简单、清洁方便的设计理念,不需要停机除霜,能连续生产提高了生产效率;工作温度可在-30~-120℃任意设定,可速冻各种海鲜、肉类、鱼肉和整鱼、水果蔬菜、包子、即时快餐和烘焙食品等等。控制系统由PLC可编程序控制主机、电器元件、触摸屏操作、实时报警装置、变频调速器等组成;操作系统采用触摸屏控制面板,为一键式启动模式,简单易学,所有运行数据一目了然,并可随时调整运行速度和速冻温度,实时监控速冻隧道内的温度变化。
  液氮深冷箱中影响食品速冻的因素可分为:
  1.冷却介质温度:食品冻结速度和冰点与冷却介质温差Δt成正比。冷却介质温度越低,冻结速度越快。
  2.冻品着风的影响:着风表面积、风速、冷风循环率,影响冻结速度:试验表明,青刀豆放在-30度冷却介质下0风速时需120分钟,4.5m/s风速时只需10分钟即可。
  3.潜热与焓差的影响:1kg的水由80度降到0度需要80kcal冷量,由0度水变成0度冰同样需要80kcal冷量。可见结晶潜热需要更多的冷量。同样当焓差较大时,如进货温度较高,不仅需要较大的冷量还需要较长的冻结时间。
  4.食品成分的影响:导热系数高的食品比导热系数低的食品冻结速度快,如果食品表层敷塑膜不仅导热慢,而且阻碍着风。如水导热系数为0.604w/mk,脂肪导热系数为0.15,塑膜导热系数为0.028,风导热系数为0.066。
  5.食品厚度的影响:食品厚度的平方和速冻时间成正比。食品越厚,速冻时间越长。
  为减少对速冻的影响,深冷处理的工艺制定也很重要。深冷处理工艺通常包括冷处理温度、冷处理时间、冷处理的降温和升温方式与速度、装炉方式、转入回火工序时间间隔等:
  1、冷处理温度的确定
  温度确定的理论依据是各个钢种的Mf点,在Mf附近或远远低于Mf点作为冷处理的温度,还可以结合零件的使用情况以及工艺设备条件制定冷处理温度。
  2、冷处理时间的确定
  和淬火工件一样,工件达到冷处理温度后,转变就已完成,在不考虑工件重量和工件尺寸时,就不需要保温。但是仪表监控的只是温度,并不能代表工件实际已经到温。所以为了使大件或批量装炉的工件的心部都达到冷处理的实际温度,可以等温一段时间,等温公式计算如下:
  T=D×c×T终/(T冷剂+30)(圆截面工件)
  T=2×D×c×T终/(T冷剂+30)(方截面工件)
  公式中T等温时间,min;
  T终工件处理温度,℃;
  T终剂冷冻剂的温度,℃;
  D工件有效厚度,min;
  C常数,工件在冷冻剂直接交换热量时C=1,通过空气交换热量时C=1.15~1.20℃。
  也可以根据装量及工件的大小来确定时间,中小件一般为1~3h.
  3、冷处理的降温和升温方式与速度的确定
  适当地控制降温与升温速度,对于材料的深冷处理效果以及防止开裂变形都有好处,这个速度一般在<40℃/h。也可以采用分段降温、升温的方式。在深冷以后的升温至-40℃以前,不提倡拿出深冷箱。
  4、金属材料在深冷箱取出后在空气中温度自然回升至室温(以工件表面的冷凝水干燥为止),然后再进行回火或时效处理。也有朋友建议用水冷工件来加速回升速度,防止放置时间过长开裂。
  5、冷却介质
  一般用于普通冷处理设备,通常用干冰、氨(或甲醇)和氟里昂压缩机来制冷。常用的是采用液氮制冷,它既经济又方便,一般用液氮深冷罐来存储液氮,控温系统来控制冷处理温度与降温、升温速度。
  6、液氮深冷箱工艺注意事项:
  ①冷处理在淬火、回火工序中的安排有两种方式:
  a.淬火+一次120~150℃的低温回火+深冷处理+回火的处理工艺,大型工件采用这个工艺比较稳妥;
  b.采用淬火+深处里+回火处理,小件可以采用此类工艺。
  ②深冷处理次数:重复多次深冷处理比单次深冷处理效果好。有人认为三次深冷可以使材料的抗冲击磨损性能明显提高。
分享到:
无锡爱思科仪器有限公司
  • 扫一扫,关注我们

扫一扫访问手机站扫一扫访问手机站
访问手机站