Việc sử dụng không khí để truyền nhiệt từ sản phẩm được đông lạnh sang hệ thống lạnh là phương pháp phổ biến nhất được sử dụng công nghiệp. Đối lưu tự nhiên của không khí sẽ không cho tốc độ truyền nhiệt tốt, do đó tủ đông thường có quạt thổi khí bên trong.
Hiện nay có nhiều loại tủ cấp đông nhanh khác nhau dành cho cá đông lạnh. Ba yếu tố có thể được xem xét ban đầu khi chọn tủ đông: tài chính, chức năng và khả thi.
Cân nhắc tài chính sẽ tính đến cả vốn và chi phí vận hành của thiết bị.
Các cân nhắc về chức năng sẽ tính đến tủ có được yêu cầu cho hoạt động liên tục hay không.
Tính khả thi sẽ tính đến việc có thể vận hành tủ đông ở đâu.
Các loại tủ đông được sử dụng ở các nước đang phát triển, đặc biệt là khi đông lạnh là một quy trình tương đối mới.
Ưu điểm của tủ cấp đông nhanh là tính linh hoạt của nó.
Việc sử dụng không khí để truyền nhiệt từ sản phẩm được đông lạnh sang hệ thống lạnh là phương pháp phổ biến nhất được sử dụng công nghiệp. Đối lưu tự nhiên của không khí sẽ không cho tốc độ truyền nhiệt tốt, do đó tủ đông thường có quạt thổi khí bên trong. Để thực phẩm được đông lạnh trong thời gian hợp lý, tốc độ dòng khí phải khá cao. Ngoài ra, để có được tốc độ đóng băng đồng đều trong tủ đông, luồng không khí đòi hỏi phải nhất quán trên thực phẩm.
Tốc độ không khí cao, cũng có nghĩa là công suất quạt cao, thời gian đóng băng sẽ thay đổi rất ít.
Lưu lượng không khí trên bề mặt sản phẩm bị đóng băng không thể đo lường một cách đơn giản. Trong thực tế, không khí ngay lập tức tiếp giáp với bề mặt sản phẩm bị ứ đọng do ma sát giữa không khí và bề mặt sản phẩm. Không khí tù đọng tạo thành một lớp ranh giới hoạt động như một khả năng chống truyền nhiệt. Độ dày lớp phụ thuộc vào tốc độ không khí, mức độ nhiễu loạn và các yếu tố khác. Do đó, tốc độ không khí chỉ là tốc độ trung bình cho khoảng cách giữa cá hoặc gói sản phẩm được đông lạnh.
Một khía cạnh khác của tốc độ dòng khí phải được xem xét trong thiết kế của tủ đông, sự tăng nhiệt độ cho phép so với sản phẩm. Nếu nhiệt độ tăng quá lớn, sẽ có sự khác biệt giữa thời gian đóng băng của sản phẩm được đặt ở trên và dưới trong không gian tủ đông.
|
Trọng lượng cá đông lạnh |
100 kg |
|
Hàm lượng nhiệt của 1 kg cá (+ 8 ° C đến -30 ° C) |
80 kcal / kg |
|
Tổng nhiệt lượng được chiết xuất 90 x 100 = |
8000 kcal |
|
Thời gian đóng băng |
2 h |
|
Tốc độ lưu thông của quạt |
2,5 m3 / s |
|
Mật độ không khí |
1,45 kg / m3 |
|
Trọng lượng của không khí lưu thông trong quá trình đóng băng |
|
|
2,5 x 3600 x 2 x 1,45 = |
26 100 kg |
|
Nhiệt dung riêng của không khí |
0,24 cal / kg ° C |
|
Nhiệt độ không khí tăng trung bình 8000 (26100 x 0,24) = |
1,28 ° C |
Xem thêm: Máy làm đông cấp tốc
Độ ẩm bị mất từ cá trong quá trình đóng băng và từ không khí xâm nhập vào ngăn mát sẽ lắng đọng dưới dạng sương trên bề mặt lạnh. Nếu sương giá này thu hẹp khoảng cách giữa các vây, bề mặt làm mát sẽ giảm, tốc độ truyền nhiệt sẽ giảm và nhiệt độ tủ đông sẽ tăng lên.
Hầu hết nước bị mất từ cá trong giai đoạn đầu đóng băng. Điều này có nghĩa là mức độ sương giá cao hơn trên một số bộ phận làm mát so với những bộ phận khác. Điều này sẽ giảm thời gian hoạt động một cách hiệu quả trước khi rã đông.
Một xem xét quan trọng khác khi sử dụng tủ đông là liệu tủ đông sẽ được sử dụng liên tục. Một tủ đông liên tục còn hoạt động nhưng không được nạp đầy đủ có thể làm tăng chi phí đóng băng cao hơn cho mỗi kg sản phẩm đông lạnh.
Xem thêm: Tủ cấp đông nhanh cá
Tủ đông được nạp đầy đủ, và khi đóng băng hoàn tất, tủ đông được làm trống và tải lại cho một đợt đóng băng tiếp theo.
Lưu lượng không khí kém vào cá nhưng luồng không khí tốt qua bộ làm mát sẽ dẫn đến tủ đông hoạt động ở nhiệt độ dưới giá trị thiết kế. Do đó, điều kiện đóng băng kém thường có nghĩa là tải sản phẩm thấp và nhiệt độ không khí sẽ giảm xuống dưới giá trị thiết kế.
Kích thước được cố định để phù hợp với yêu cầu cấp đông nhất định ở điều kiện vận hành tủ đông. Tuy nhiên, nếu tủ đông được sử dụng để cấp đông các sản phẩm khác có yêu cầu không gian và thời gian cấp đông khác nhau, điều kiện vận hành của tủ đông sẽ thay đổi. Tùy thuộc vào đặc điểm thiết kế ban đầu, tủ đông có thể bị quá tải do thay đổi sản phẩm.
Các khay được sử dụng trong tủ đông nên truyền nhiệt dễ dàng.
Làm sạch và làm khô các khay trước khi sử dụng lại là cần thiết để duy trì tiêu chuẩn vệ sinh cao.
Các tủ đông có thể giống nhau về hình dáng, nhưng có thể khác nhau về cách truyền nhiệt.
