Камеры сушки и дозревания сырокопченых колбас.

Разберем типичные ошибки конструирования камер для сушки и дозревания сырокопченых колбас на примере нашего оборудования и камер, повторяющих одни и те же ошибки. Этот пример не случаен. Данной статьей я хочу привлечь внимание и производителей, и интересуюшихся этой темой.

Для создания равномерности и управляемости воздушных потоков в камере мы не используем длинные воздуховоды, как на рис.1. Ошибочность такой конструкции и будет поводом для этой статьи. В ней мы сравним две системы сушки колбас и покажем, основные ошибки проектирования такого рода оборудования и расскажем, как мы решаем эти вопросы.

По сравнению с такой типовой для многих неуважаемых производителей, наше оборудование имеет две независимых системы: система перемешивания воздуха в камере и система поддержания заданной температуры и влажности (климатическая система).

Критическая ошибка состоит в том, что эти две системы в неправильных установках совмещают.

Наша же система перемешивания может работать в любом режиме. Помимо того, что мы вносим определенные алгоритмы для работы правой и левой стороны, управляемые частотными преобразователями, а не управляем заслонкой, постоянно работающей на перекрытие каналов высокого давления. Можно сказать, что заслонка снижает постоянное давление в канале подачи, а что происходит в канале при понижении давления? Воздух стремится уйти в дальнюю часть воздуховода, а в ближайшей части к заслонке создается разрежение (эффект Бернулли). То есть вместо перемешивания по ширине камеры, воздушный поток смещается в дальнюю от заслонки часть камеры. Где создается большой воздушный поток через колбасу, приводящий к закалу. Так что от такой заслонки в системах сушки колбас больше вреда, чем пользы.

Давайте вернемся к нашей системе перемешивания, как вы видите не картинках, воздуховоды высокого давления имеют ограниченную длину, подача воздуха в них происходит в середине, что исключает такие катастрофические последствия, как работа с длинными воздуховодами.

Надо отметить, что система перемешивания воздуха через несколько рядов колбас имеет такой алгоритм частот, позволяющий смещать воздушный поток через каждый ряд: первая цифра- процент скорости работы вентилятора левой стороны, вторая цифра - правая сторона.

Климатическая система.

Независимая климатическая система в камере позволяет установить оптимальные условия работы холодильной машины для решения двух задач: поддержание температуры или режима осушения. Наш климатический блок имеет вентилятор, который имеет несколько скоростей работы. Первая (высокая) скорость вращения - позволяет поддерживать заданную температуру. При высокой скорости движения воздуха через ламели испарителя холодильной машины мы стремимся минимизировать конденсацию водяных паров в воздухе, так как поддержание высокой относительной влажности (72-78%)- обязательное условие правильного протекания процесса сушки колбас. Второй режим - осушение воздуха, когда относительная влажность в камере выше заданной уставки. Автоматически скорость воздуха, проходящего через испаритель снижается, что приводит к большему, чем на первом режиме, понижению температуры воздуха, что способствует выпадению конденсата на испарителе.

В камерах соблюдается принцип равенства энергий, который для нас важен: энергия конденсации = энергии испарения. При первом режиме поддержания температуры, когда конденсация водяных паров на испарителе не превышает 10%, это режим поддержания установившегося микроклимата в камере, требуется от системы нагрева совсем немного теплоты на компенсацию. При действии режима осушения, уже 30-50% энергии отводится фреоновой (или другой системой охлаждения) системой на конденсацию водяного пара. Чтобы испарить или сконденсировать 1 кг воды, требуется ок.600Вт тепла с соответствующим знаком. При большой конденсации именно эта цифра снижает общую производительность холодильной машины.

Движение воздуха из сопел климатического блока, даже на высокой скорости вращения вентилятора климатического блока, не способно создать сколько-нибудь значительного движения воздуха через рамы с продуктом. здесь наблюдается эффект плавного конвективного движения воздуха, когда охлажденный, более тяжелый воздух медленно опускается от потолка, где размещены климатические блоки, а теплый воздух вытесняемый холодным поднимается вверх к климатическому блоку. Такой режим отлично подходит для длительного дозревания цельномышечных продуктов: окороков, копп и т.д. и благоприятно распределяет температуру в камере при бездействующей основной системе перемешивания воздуха.

Система контроля температуры и отн.влажности. Любому датчику температуры и психрометрическому датчику в особенности, для корректной работы требуется значительное движение воздуха. Поэтому в системах сушки колбас не допускается использовать психрометрические датчики, основанные на испарении влаги с тряпки, надетой на сенсор тепрературного датчика без принудительного постоянного движения воздуха. Даже приборы типа ВИТ-1, 2, 3 требуют такого размещения, чтобы скорость движения воздуха в районе размещения тряпочки была не ниже 0,2 м/с, о чем есть соответствующая информация на корпусе прибора. Без движения воздуха такие приборы начинают показывать некорректные показания, вызывающие обман контроллера и принятие неверных решений по работе холодильной машины и системы нагрева и увлажнения.

В наших камерах мы используем цифровые приборы указания температуры и относительной влажности, которые более точно определяют свои показатели, во вторых, сенсоры этих приборов размещены в таких областях, где имеется постоянное движение воздуха: близко к зоне низкого давления (всасывающей зоне) вентилятора климатического блока. Это позволяет контроллеру осуществлять корректный контроль за процессами, происходящими в камере.

Из недостатков таких схем - дополнительное вспомогательное помещение. Помимо неразумного использования, через все стенки оборудования происходит перенос тепла - потери энергии так как металлические поверхности хорошо проводят теплоту.

Чтобы обеспечить работоспособность системы устанавливаются мощные, переразмеренные вентиляторы, потребляющие огромное количество электроэнергии, бессмысленно тратящие мощность на проталкивание воздуха в длинные воздуховоды.

Использование мощных холодильных машин, предназначенных для использования в промышленных холодильниках и неправильные холодильные фреоны приводят к нелепой цикличной перемораживающей работе холодильной машины. Иногда это оправдывается использованием чилеров и общей работе на холодной воде, но это приводит к удорожанию системы в целом, повышению материалоемкости, цены оборудования, возрастание вероятностей отказа узлов оборудования, приводящих к цепочкам неуправляемости системы в целом.

В наших системах мы не нуждаемся в таких "костылях". Честно говоря, мне стыдно за подобные решения моих коллег. Современные системы производства должны быть легкими - без нагромождения воздуховодов, экономичными, простыми для понимания протекающих процессов, легкообслуживаемыми и с возможным дублированием основных функций. К примеру, выход из строя одной холодильной машины в рассматриваемой нашей системе не приведет к критической остановке для ремонта. Вторая машина возьмет на себя функции неисправной. Или с выходом из строя вентилятора системы перемешивания воздуха, вторая сторона обеспечит аварийное движение воздуха через продукт и не допустит порчи.

Контроллер системы управления. Наш прибор, управляющий работой камеры имеет узко-специальное програмное обеспечение, созданное для решения именно такой задачи. Так же сохранены все функции сбора информации, графики процесса, возможность вывода информации и управления с мобильного телефона ответственного лица.