CN108981268A - 一种流态化速冻机及流态化速冻方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流态化速冻机及流态化速冻方法，该设备包括机架，保温库体、清洗吹干装置、物料输送系统、制冷系统、冲霜系统及电气控制系统。该方法包括检查步骤，启动步骤及停止步骤。该速冻机通过对流态化速冻机和隧道式速冻机的结合，可实现蔬菜、水产、肉类等不同产品的不同冻结要求，是真正理想的新型多用途速冻设备。蒸发器由卧式变为立式，具有冻结效率高、时间短、气流组织合理、能耗低。采用机械脉冲和高压气流相结合，冻品品质好，不结块。物料输送带的速度控制由一段式变为二段式分别调速，以保证物料冻结效果更好，并能防止物料结块。

Description

一种流态化速冻机及流态化速冻方法

技术领域

本发明属于食品冷冻设备领域，具体为一种流态化速冻机及流态化速冻方法。

背景技术

速冻机是一种能够在短时间内冻结大量产品的高效率的冻结设备。可以有效、经济地冻结放置在速冻机内部的多种多样产品，如各种形状的肉、鱼、虾、丸子、蔬菜以及调理食品，乳制品等，速冻机主要是由制冷系统、推进系统、电气控制系统及速冻室等所组成的。工作人员将装有待冻食品的冻品盘通过速冻入口进入速冻轨道并在人力的作用下向出口方向步进移动，在移动的过程中，经过一个由风机及导流板的作用下形成一个稳定的垂直环状低温气流，这个低温气流与水平运动的被冻食品进行热交换，从而实现快速降温冻结过程。

现有的速冻机的热交换系统包括风机、热交换器、导流器和输送带，压缩机上的风量通过热交换器热交换形成冷风通过风机带动进入导流器，位于输送带上的冷冻食品通过进入导流器上的冷风将冷冻食品进行冷冻。然而现有的热交换系统的气流走向通常是环形气流，气流水平经过输送带，这种方式的气流循环利用率低，无法满足现有大批量食品速冻的需要，且现有技术中多为一段式输送带，无法更精准的针对冷却情况进行调速。针对该问题，本专利研究开发了一种可大大提升速冻效果的速冻机。

发明内容

本申请的目的在于提供一流态化速冻机及速流态化速冻方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

该速冻机和方法通过对流态化速冻机和隧道式速冻机的结合，可实现蔬菜、水产、肉类等不同产品的不同冻结要求，是真正理想的新型多用途速冻设备。蒸发器由卧式变为立式，具有冻结效率高、时间短、气流组织合理、能耗低。采用机械脉冲和高压气流相结合，冻品品质好，不结块。物料输送带的速度控制由一段式变为二段式分别调速，以保证物料冻结效果更好，并能防止物料结块。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种流态化速冻机，包括机架，保温库体、清洗吹干装置、物料输送系统、制冷系统、冲霜系统及电气控制系统，其中

所述机架主体设置于所述保温库体内，其左、右端分别突出于所述保温库体进、出口，所述机架左、右端上均设有温度传感器；

所述物料输送装置包括安装于机架上的若干个传动辊及安装于传动辊上的两段式输送带，其中左侧的输送带为一段输送带，右侧的输送带为二段输送带，所述机架最左端和右端处传动辊上连接有驱动电机；

所述制冷系统包括安装于机架内部的若干个蒸发器，所述蒸发器连接有制冷压缩机组、压力管道、管道循环泵及冷凝器，所述蒸发器下部机架上安装有循环风机，所述循环风机出口处安装有倒风装置，所述倒风装置设置于输送带下方机架上，通过所述制冷系统使得冷气垂直于所述输送带进行循环制冷；

所述冲霜系统包括安装于机架上部的若干个冲霜喷水嘴，所述冲霜喷水嘴通过水管连接有水泵及水箱；

所述清洗吹干装置包括设置于机架左端底部的融冰水槽，所述融冰水槽上方机架上还设有吹干风机；

所述温度传感器、驱动电机均连接于电气控制系统，所述电气控制系统连接总电源，所述电器控制系统为PLC控制器。

进一步地，所述传动辊设置有9个，机架左端上下设置有2个传动辊，其中上方传动辊连接有驱动电机，其下方传动辊起转向作用，所述机架右端上下设置有3个传动辊，其中上方传动辊连接驱动电机，其下方的两个传动辊分别起张紧和转向作用，所述机架中部设有4个传动辊，均起到转向作用，其上下位置错开排列，所述一段输送带安装于所述机架左端2个传动辊和中间左侧2个传动辊上，所述二段输送带安装于所述机架右端3个传动辊和中间右侧2个传动辊上，所述一段输送带与二段输送带中间留有一定间隙，物料可从一段输送带运输至二段输送带上。

进一步地，所述一段输送带和二段输送带之间机架上安装有导料装置，所述导料装置根部采用食品级软塑料材料，紧贴于一段输送带上，以刮净一段输送带上的物料，其前部采用不锈钢材料，以是使物料定向精准输送到二段输送带上。

进一步地，所述机架左侧设有进料装置，所述进料装置包括进料仓，所述进料仓右侧连接有振动进料机，所述振动进料机右侧出口处连接有进料输送带，所述进料输送带将物料输送至右侧的所述一段输送带上，所述进料振动机出口处还设有进料厚度分布刮板。

进一步地，所机架右侧设有出料装置，所述出料装置包括出料仓，所述出料仓左侧连接有出料输送带，所述二段输送带将物料输送至所述出料输送带上。

进一步地，所述保温库体包括内外侧的不锈钢板层及中间的聚氨酯保温层，所述不锈钢板层厚度为2.3mm，所述聚氨酯保温层厚度为20cm。

进一步地，所述一段输送带和二段输送带下侧均设有若干个三角体打杠。

进一步地，所述循环风机采用高压离心风机,所述倒风装置为导流板。

进一步地，所述输送带为不锈钢网带，其两侧设有传动链条，所述传动辊与输送带配合处设有齿轮。

一种流态化速冻方法，所述方法应用于上述任一种流态化速冻机，其特征在于,包括以下步骤：

步骤S1：设备安装完毕后进行全面检查，排除输送带上异物，随后启动总电源进行低速试运行；

步骤S2：试运行无异状后，进行正常运行，通过调速旋钮进行输送带调速；

步骤S3：启动循环风机，每组循环风机启动间隔3秒，随后开始供液降温，等保温库体内温度降至所需温度即可开始入货冻结；

步骤S4：设备需正常停止时，先通知机房关闭供液阀，抽空运行15分钟以上，随后逐台停止循环风机，并将调速器旋钮缓慢拨转至0，最终关闭电源。

本发明带来的有益效果有：

1、保温库体采用采用双面不锈钢高压发泡聚安脂夹芯板，组装块，结合紧密，保温效果好。

2、主要零部件均采用食品级不锈钢，符合食品卫生要求，易清洗、耐腐蚀、寿命长。

3、风机电机可外置，减少速冻机能耗，降低电机故障率，检修方便，并在不同的位置设有检修门，检修方便，易清扫，没有卫生死角。

4、采用铝管铝片蒸发器，变片距优化设计，延长了冲霜间隔时间，保证了生产的连续性。

5、采用专用的高风压、大风量离心式风机，可使冻品处于流化状态，大大缩短了冻结时间，提高冻结速度。

6、采用两段式输送带传送，可分别变频调速，按照不同冻品的加工要求进行调节，适应于更多食品的冻结需求，确保冻品不粘结。

7、流态化速冻方法相比现有技术中的冷冻方法更加高效，且适于工业生产。

附图说明

图1为本发明一种流态化速冻机的主视图。

图2为本发明一种流态化速冻机的俯视图。

图3为本发明一种流态化速冻机的左视图。

图中：1-机架、2-融冰水槽、3-机架左端底部传动辊、4-吹干风机、5-振动进料机、6-进料仓、7-进料输送带、8-机架左端上部传动辊、9-一段输送带、10-保温库体、11-三角体打杠、12-机架中部靠左侧上方传动辊、13-导料装置、14-机架中部靠右侧上方传动辊、15-二段输送带、16-机架右端上部传动辊、17-出料输送带、18-出料仓、19-机架右侧中部传动辊、20-机架右侧下部传动辊、21-机架中部靠右侧下方传动辊、22-机架中部靠左侧下方传动辊、23-循环风机、24-蒸发器、25-导流板。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明申请的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

请参阅图1-3，一种流态化速冻机，包括机架1，保温库体10、清洗吹干装置、物料输送系统、制冷系统、冲霜系统及电气控制系统。

机架1主体设置于保温库体10内，其左、右端分别突出于保温库体10进、出口，机架1左、右端上均设有温度传感器(由于视角关系在附图中并未显示)。

保温库体10包括内外侧的不锈钢板层及中间的聚氨酯保温层，其中不锈钢板层厚度为2.3mm，所述聚氨酯保温层厚度为20cm。

物料输送装置包括安装于机架1上的9个传动辊及安装于传动辊上的两段式输送带，其中安装于左侧的输送带为一段输送带9，右侧的输送带为二段输送带15。一段输送带9和二段输送带15下方均设有12套三角体打杠11，其材料采用食品级有机硬塑料，其目的是防止物料在输送带上由于结冰而粘连在一起。

本设备中输送带均为不锈钢网带，其两侧设有传动链条，传动辊与输送带配合处设有齿轮。

机架1左端上下设置有2个传动辊，其中机架左端上部传动辊8连接有驱动电机(由于视角关系在图中并未显示)，机架左端底部传动辊3起转向作用。机架1右端上下设置有3个传动辊，其中机架右端上部传动辊16连接驱动电机(由于视角关系在图中并未显示)，机架右侧中部传动辊19和机架右侧下部传动辊20分别起张紧和转向作用，机架1中部设有4个传动辊，均起到转向作用，其上下位置错开排列，一段输送9带安装于机架左端上部传动辊8、机架左端下部传动辊3、机架中部靠左侧上方传动辊12及机架中部靠左侧下方传动辊22上，二段输送带15安装于机架右端上部传动辊16、机架右端中部传动辊19、机架右端下部传动辊20、机架中部靠右侧上方传动辊14及机架中部靠右侧下方传动辊21上。通过两端的驱动电机可分别调整一段输送带9和二段输送带15的转速。

一段输送带9与二段输送带15中间留有一定间隙，物料可从一段输送带9上运输至二段输送带15上。两段输送带间机架1上安装有导料装置13，导料装置13为刮板状，其根部采用食品级软塑料材料，紧贴于一段输送带9上，以刮净一段输送带9上的物料，其前部采用不锈钢材料，以是使物料定向精准输送到二段输送带上15。

制冷系统包括安装于机架1内部的10组蒸发器24，蒸发器24连接有制冷压缩机组、压力管道、管道循环泵及冷凝器，蒸发器24下部机架1上安装有高压式离心循环风机23，循环风机23出口处安装有导流板25，导流板25设置于输送带下方机架1上，通过制冷系统使得冷气垂直于输送带进行循环制冷。

冲霜系统包括安装于机架1上部的12个冲霜喷水嘴(由于视角关系在附图中并未显示)，冲霜喷水嘴通过水管连接有水泵及水箱。其原理是利用喷水装置向蒸发器外表面喷水，使霜层被水的热量融化并冲掉的方法，适用于直接蒸发器冲霜，水冲霜比热制冷剂蒸气融霜的效果好，且时间短、操作简单、便于管理。

清洗吹干装置包括设置于机架1左端底部的融冰水槽2，其上方机架1上还设有吹干风机4，此装置设计主要目的是清洗、融化经过此处的一段输送带9上冰并将输送带上的水吹干。

温度传感器、驱动电机均连接于电气控制系统，电气控制系统连接总电源，电器控制系统为PLC控制器。

机架1左侧设有进料装置，进料装置包括进料仓6，进料仓6右侧连接有振动进料机5，振动进料机5右侧出口处连接有进料输送带7，进料输送带7将物料输送至右侧的一段输送带9上，进料振动机5出口处还设有进料厚度分布刮板(由于视角关系在图中并未显示)。

机架1右侧设有出料装置，出料装置包括出料仓18，出料仓18左侧连接有出料输送带17，二段输送带15将物料输送至所述出料输送带17上。

由于进料装置和出料装置均为成熟的现有技术在此不展开描述。

实施例2

一种流态化速冻方法，此方法应用于实施例1中一种流态化速冻机，该方法包括：

流态化速冻机安装完毕后最初启动时，为了防止由于安装或调节的不当而造成对输送带的损伤，必须先对本装置全面检查无误后再进行低速试运行。

启动前必须检查输送带上、特别是下输送带上面是否有异物。保温库体10内温度在-15℃以下时，不得马上启动传动系统，启动前必须检查并清除传动系统各部件上的冰及其它杂物，防止异物进入各传动机构中造成损害。

启动前，还应确认电控柜、控制回路是否正常，电压是否正常,零线、地线是否连接良好。速冻机运行前，必须确认链条与齿轮间是否打滑。

速冻机正常启动顺序：低速试运行正常后，把调速器开关从“关”扳向“开”的位置，通过旋转调速器旋钮对两段输送带分别进行调速，调速需从“0”缓慢转到要求转速，防止调速过快损伤传送带，随后逐台启动循环风机23，每组启动时间间隔3秒钟。

开始供液降温，待保温库体10内温度降至所需温度即可开始入货冻结。

流态化速冻机正常停止顺序：先通知机房关闭供液阀(不得关闭回汽阀和轴流风机)，抽空运行15分钟以上，随后逐台停止轴流风机，通过旋转调速器旋钮，使其缓慢转到“0”。

把调速器开关从“开”扳向“关”的位置。按动调速电机停止按钮停止拖动电机，断开空气开关。关上电控柜柜门。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上部”、“底部”、“右端”、“左端”、“中部”，等指示的方向或位置关系为基于附图所示的方向或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种流态化速冻机，其特征在于：包括机架，保温库体、清洗吹干装置、物料输送系统、制冷系统、冲霜系统及电气控制系统，其中

所述机架主体设置于所述保温库体内，其左、右端分别突出于所述保温库体进、出口，所述机架左、右端上均设有温度传感器；

所述物料输送装置包括安装于机架上的若干个传动辊及安装于传动辊上的两段式输送带，其中左侧的输送带为一段输送带，右侧的输送带为二段输送带，所述机架最左端和右端处传动辊上连接有驱动电机；

所述制冷系统包括安装于机架内部的若干个蒸发器，所述蒸发器连接有制冷压缩机组、压力管道、管道循环泵及冷凝器，所述蒸发器下部机架上安装有循环风机，所述循环风机出口处安装有倒风装置，所述倒风装置设置于输送带下方机架上，通过所述制冷系统使得冷气垂直于所述输送带进行循环制冷；

所述冲霜系统包括安装于机架上部的若干个冲霜喷水嘴，所述冲霜喷水嘴通过水管连接有水泵及水箱；

所述清洗吹干装置包括设置于机架左端底部的融冰水槽，所述融冰水槽上方机架上还设有吹干风机；

所述温度传感器、驱动电机均连接于电气控制系统，所述电气控制系统连接总电源，所述电器控制系统为PLC控制器。

2.根据权利要求1所述的一种流态化速冻机，其特征在于：所述传动辊设置有9个，机架左端上下设置有2个传动辊，其中上方传动辊连接有驱动电机，其下方传动辊起转向作用，所述机架右端上下设置有3个传动辊，其中上方传动辊连接驱动电机，其下方的两个传动辊分别起张紧和转向作用，所述机架中部设有4个传动辊，均起到转向作用，其上下位置错开排列，所述一段输送带安装于所述机架左端2个传动辊和中间左侧2个传动辊上，所述二段输送带安装于所述机架右端3个传动辊和中间右侧2个传动辊上，所述一段输送带与二段输送带中间留有一定间隙，物料可从一段输送带运输至二段输送带上。

3.根据权利要求2所述的一种流态化速冻机，其特征在于：所述一段输送带和二段输送带之间机架上安装有导料装置，所述导料装置根部采用食品级软塑料材料，紧贴于一段输送带上，以刮净一段输送带上的物料，其前部采用不锈钢材料，以是使物料定向精准输送到二段输送带上。

4.根据权利要求3所述的一种流态化速冻机，其特征在于：所述机架左侧设有进料装置，所述进料装置包括进料仓，所述进料仓右侧连接有振动进料机，所述振动进料机右侧出口处连接有进料输送带，所述进料输送带将物料输送至右侧的所述一段输送带上，所述进料振动机出口处还设有进料厚度分布刮板。

5.根据权利要求4所述的一种流态化速冻机，其特征在于：所机架右侧设有出料装置，所述出料装置包括出料仓，所述出料仓左侧连接有出料输送带，所述二段输送带将物料输送至所述出料输送带上。

6.根据权利要求1所述的一种流态化速冻机，其特征在于：所述保温库体包括内外侧的不锈钢板层及中间的聚氨酯保温层，所述不锈钢板层厚度为2.3mm，所述聚氨酯保温层厚度为20cm。

7.根据权利要求1所述的一种流态化速冻机，其特征在于：所述一段输送带和二段输送带下侧均设有若干个三角体打杠。

8.根据权利要求1所述的一种流态化速冻机，其特征在于：所述循环风机采用高压离心风机,所述倒风装置为导流板。

9.根据权利要求1-8所述的任一种流态化速冻机，其特征在于：所述输送带为不锈钢网带，其两侧设有传动链条，所述传动辊与输送带配合处设有齿轮。

10.一种流态化速冻方法，所述方法应用于权利要求1-10所述的任一种流态化速冻机，其特征在于,包括以下步骤：

步骤S1：设备安装完毕后进行全面检查，排除输送带上异物，随后启动总电源进行低速试运行；

步骤S2：试运行无异状后，进行正常运行，通过调速旋钮进行输送带调速；

步骤S3：启动循环风机，每组循环风机启动间隔3秒，随后开始供液降温，等保温库体内温度降至所需温度即可开始入货冻结；

步骤S4：设备需正常停止时，先通知机房关闭供液阀，抽空运行15分钟以上，随后逐台停止循环风机，并将调速器旋钮缓慢拨转至0，最终关闭电源。