تزيد تقنية نفق التجميد من القدرة على المعالجة بالتجميد في مصنع فروستا
شعر مايكل هاتاري بالسعادة مع تجربة اللوحة التي تعمل باللمس، وتتيح رصد وتغيير جميع مؤشرات المجمد
عندما كان الاستبدال أمرًا واجبًا لنفق التجميد الذي يبلغ عمره 20 عامًا في مصنع فروستا بمدينة لوماتسش، ألمانيا، توجهت الشركة لاستخدام نظام التجميد من شركة GEA.
وتضمنت الميزات التي أقنعتهم على اختيار نظام GEA، من بين الأنظمة الأخرى، التحام الأجزاء بالكامل وحالة العزل في التكوين المعياري ووظائف التذويب المتسلسل. ويمكن الآن تجميد الخضروات الطازجة التي يتم حصادها بشكل أسرع داخل مصنع فروستا، حيث أن المجمد، بطاقته الإنتاجية التي تصل إلى 17 طن متري في الساعة، يقدم زيادة في المخرجات تزيد عن سابقه بنسبة 15% تقريبًا. وتحققت زيادة في الإنتاجية أعلى، لأن النظام الجديد يتطلب دورة تذويب واحدة فقط في الأسبوع.
شركة فروستا
تعتبر شركة فروستا إحدى أكبر شركات إنتاج الأغذية المجمدة في أوروبا. منذ عام 1978، تخصصت شركة فروستا حصريًا في عمليات تجميد المنتجات الغذائية. فهي تعد إحدى الشركات الرائدة في السوق في مجال الوجبات الجاهزة المجمدة بألمانيا وللأسماك المجمدة في بلواندا. في موقع مصنعها بساكسونيا، تعمل الشركة على المعالجة بالتجميد لحوالي 40,000 طن من الخضروات. وتمثل البازلاء والجزر الكميات الأكبر من الخضروات التي يمكن معالجتها بالتجميد: حيث يمثل كل منها تقريبًا 13,000 طن كل عام. في حين تمثل السبانخ والفاصوليا الخضراء المرتبة الثالثة والرابعة في القائمة. ويضمن هذا الخليط من الخضروات وجود تيار مستمر فعليًا من السلع الطازجة للمعالجة بالتجميد من بداية الربيع حتى شهر نوفمبر.
مصنع فروستا بمدينة لوماتسش، ألمانيا
تتدرج عمليات الإنتاج بالتجميد تحت مرحلتين
في حين أن البازلاء وملفوف الكرنب والفاصوليا الخضراء تجمد بالكامل تدخل السبانخ والملفوف الأبيض والجزر من خلال إدخالها في المجمد في شكل مفروم. بهذه الطريقة، تتراوح أحجام وأوزان المنتجات المراد تجميدها من البازلاء الرقيقة إلى شرائح الجزر بسمك بضعة مليمترات. يكون تجميد الخضروات في خطي إنتاج متوازيين في نفق التجميد، وبعد تلك المرحلة يتم التعبئة في وحدات كبيرة للتعبئة ثم توضع بعد ذلك في مرحلة التخزين المتوسط. تبقى الخضروات هناك حتى يتم الاحتياج إليها، وتتم إزالتها من الخزين لإنتاج المنتجات الغذائية الجاهزة: خليط الخضروات المختلفة الجاهزة للطهي.
تقييم العروض على أساس الخصائص الفنية
قامت شركة فروستا باستبدال اثنين من أنفاق التجميد الخاصة بها في عام 2016. وكما يصف المدير الفني مايكل هاتاري "كانت هذه المجمدات تعمل بالفعل لمدة 20 عاما، وتسببت في مشاكل من خلال الأعطال على فواصل زمنية متباعدة. ولذلك قررنا استبدالها في عام 2015." توقعت الشركة أن يؤدي استخدام نفق التجميد الجديد إلى زيادة القدرة على الإنتاج (حيث كانت قدرة المجمد القديم 15 طن من البازلاء في الساعة)، والسماح بسهولة التكيف مع مختلف أنواع الخضروات التي تجري معالجتها بالتجميد. كتبت شركة فروستا المواصفات الخاصة بنظام التجميد الجديد. تلقت الشركة أربعة عروض، وقررت أخيرا الموافقة على عرض شركة GEA، حيث أظهر نفق التجميد الخاص بها عدد من الخصائص الوظيفية التي لم يستطع المصنعين الآخرين تقديمها. وفي عام 2015، قامت شركة GEA - بالتعاون القوي مع فريق شركة فروستا - بتصميم نفق التجميد، وقامت بتركيبه في عام 2016، ووضعته موضع التنفيذ.
العمل بالجدران والأرضيات العازلة
المميزات الخاصةبنفق التجميد الجديد من شركة GEA تشمل ملحقات ملتحمة بالكامل من الفولاذ المقاوم للصدأ التي تتكون من وحدات. وتكون الجدران والأرضيات الخاصة بهذه الملحقات معزولة عزلًا حراريًا. يوضح تصميم الوحدات الفريدة للمجمد نظام ما قبل التصنيع، والتسليم إلى أرضية المصنع وإجراءات التجميع. يمنع العزل الحراري تكوُّن الجسور الباردة، مما يلغي الحاجة إلى عزل منفصل وتدفئة الأرضية لحماية أساسات المبنى. مكَّن التصميم المخصص من الاستخدام الفعال لمساحة الأرض المحدودة، وزيادة سعة المجمد إلى 17 طن في الساعة: بمعدل 2 طن أكثر من النظام القديم - ما لا يقل عن نسبة 15٪ تقريبًا زيادة (للبازلاء).
من المميزات الإضافية التي رحبت بها شركة فروستا هي التذويب المتسلسل للمبادلات الحرارية. يتضمن هذا إيقاف تشغيل المراوح الفردية الـ 12 بشكل متسلسل: واحدة في كل مرة، مما يسمح بتدفق المبادل الحراري المغلق بالغاز الساخن لإزالة الجليد. نظرًا لأن رفرف التهوية المخصص لكل مروحة سوف يغلق تلقائيًا عند إيقاف تشغيل المروحة، فإن عملية التذويب لن يكون لها أي تأثير على درجة الحرارة في داخل المجمد. ويضمن التصميم n-1 لخط التجميد اليابس ومنطقة نهاية التجميد مهمة التجميد المطلوبة، وأيضًا أثناء عملية التذويب. يشرح مايك هاتاري: "في المنطقة الأمامية من المجمد حيث تنبعث الرطوبة من الخضروات، يكون التذويب أفضل بشكل أكبر من التذويب في المنطقة الخلفية."
يمكن لنفق التجميد الجديد معالجة ما يقرب من 17 طنا متريا في الساعة من البازلاء بالتجميد
تصميم المبادل الحراري للحصول على أقصى قدر من الكفاءة العملية
من جانب العملية، يعتبر تجميد المبادل الحراري أكبر من جانب المروحة. لمنع ريشة التوربين الخاصة بالمبادلات الحرارية من التجميد المتكرر، يبلغ تباعد الريش في جانب العملية تقريبًا ضعف ذلك من جانب المروحة. تكون النتيجة هي الحل الأمثل بين تكرار دورات تذويب الجليد وكفاءة النظام. من شأن التباعد الدقيق بين الريش أن يمكِّن نظريًا من نقل الحرارة بشكل أكبر، إلا أن تجمد الريش يحدث في كثير من الأحيان. وستكون النتيجة حدوث انخفاض أكبر للضغط - على سبيل المثال استهلاك قدر أكبر من الطاقة من خلال الريش - وستحتاج المبادلات الحرارية إلى مزيد من عمليات التذويب بشكل متكرر. قد تعمل هذه العواقب على منع الكفاءة الشاملة لعملية التجميد.
بالنسبة لإجراءات التذويب المتتابعة، يتم إغلاق مراوح المبادل الحراري الفردية لتغذيتها بالغاز الساخن، وتذيب طبقة الثلج
ويجب أن تتم عملية التنظيف التلقائي مرة واحدة فقط بالأسبوع
يمكن تشغيل نفق التجميد لمدة ستة أيام متتالية دون الحاجة إلى عملية التنظيف. تجعل خاصية التذويب المتسلسل التلقائي والمكونات الخارجية الأخرى مثل أنظمة التنظيف المستمرة للحزام ممكنة. لمرة واحدة بالأسبوع، يتم تذويب نفق التجميد وتنظيفه، والذي من أجله يجب توفير فاصل زمنية لمدة 12 ساعة. يؤدي نظام التنظيف المكاني (CIP) إلى القيام بعملية تنظيف في 10 ساعات تقريبًا. يتم تجويف قاع المجمد لضمان التفريغ الفعال لسائل التنظيف. وهذا يمنع بدوره تجمع أي مياه في قاع المجمد بالإضافة إلى أي تجميد زائد للمبادل الحراري.
النظافة والمعالجة المرنة والكفاءة العالية
