Найти классическую принципиальную схему (с подробным перечнем и связями всех узлов: компрессоров, конденсаторов, ТРВ, испарителей, датчиков) в открытых источниках затруднительно, так как это коммерческая документация производителей. Однако, основываясь на технической информации и описаниях алгоритмов управления, можно составить типовую структурную схему промышленной установки шоковой заморозки.
В основе работы такой установки лежит классический холодильный цикл, но с акцентом на экстремально высокую холодопроизводительность и интенсивный обдув продукта.
Типовая схема промышленной установки шоковой заморозки
- Испаритель (воздухоохладитель): Это ключевой узел камеры шоковой заморозки. Он представляет собой мощный теплообменник с развитой поверхностью и несколькими высокопроизводительными вентиляторами. Через него с большой скоростью прогоняется воздух, который забирает тепло от продукта. В отличие от бытовых холодильников, здесь используются специальные «шокфростеры», способные работать при очень низких температурах (до -40 °C) и создавать интенсивный воздушный поток.
- Компрессорный агрегат: «Сердце» системы. Обычно это один или несколько мощных винтовых или спиральных компрессоров, объединённых в один агрегат. Их задача — откачивать парообразный хладагент из испарителя и сжимать его.
- Конденсатор: Теплообменник, в котором горячий газообразный хладагент после сжатия отдаёт тепло в окружающую среду (обычно охлаждается воздухом с помощью вентиляторов или водой) и конденсируется, превращаясь в жидкость.
- Фильтр-осушитель: Устанавливается на линии жидкости перед дросселирующим устройством. Его задача — удалять из хладагента влагу и механические примеси, предотвращая поломку компрессора и засорение системы.
- Дросселирующее устройство (например, ТРВ — терморегулирующий вентиль): Узел, который создаёт перепад давления. Жидкий хладагент под высоким давлением проходит через него, его давление резко падает, и он начинает кипеть (испаряться), превращаясь в смесь пара и жидкости с низкой температурой.
- Система управления (контроллерная): Это «мозг» установки. На базе промышленного контроллера (например, Cpro3) и панели оператора (HMI) реализуются сложные алгоритмы управления. Система получает данные от множества датчиков (температуры воздуха в камере, температуры продукта, температуры на линии всасывания и нагнетания, давления) и управляет работой компрессоров, вентиляторов испарителя и конденсатора, а также положением дросселирующего устройства. Алгоритм обеспечивает быстрый выход на заданный температурный режим (шоковая фаза) и его точное поддержание.
Таким образом, принципиальная схема представляет собой замкнутый контур, по которому циркулирует хладагент: Компрессор → Конденсатор → Фильтр-осушитель → Дросселирующее устройство → Испаритель (камера заморозки) → Компрессор.
Продукт в камере находится на тележках или стеллажах и интенсивно обдувается ледяным воздухом из испарителя до достижения им температуры в сердцевине -18 °C и ниже.
