核心技術(shù)原理

1. 技術(shù)融合邏輯

2. 核心制冷特性

液氮作為冷源具有化學(xué)惰性（不與食品發(fā)生反應(yīng)，防止氧化變色）、潛熱 / 顯熱利用率高（蒸發(fā)吸熱能力強(qiáng)，結(jié)合風(fēng)機(jī)循環(huán)實(shí)現(xiàn)冷量充分回收）、降溫速度快（無需制冷系統(tǒng)預(yù)冷，啟動(dòng)即達(dá)低溫）三大優(yōu)勢(shì)，從根源上解決傳統(tǒng)機(jī)械制冷 “降溫慢、溫度不可控、系統(tǒng)復(fù)雜" 的問題。

設(shè)備結(jié)構(gòu)與工作流程

1. 核心部件組成

• 液氮供給單元：高壓氮?dú)馄浚訅?200~300 kPa）、液氮罐、液氮輸送 / 噴淋閥門（手動(dòng)球閥 + 低溫電磁閥）、霧化噴嘴（霧化液滴直徑≤1mm）；

• 凍結(jié)執(zhí)行單元：預(yù)凍輸送帶（液氮噴淋段）、冷凍輸送鏈（流態(tài)化段）、刮板（推動(dòng)物料）、布風(fēng)板（實(shí)現(xiàn)流態(tài)化）；

• 循環(huán)控溫單元：離心風(fēng)機(jī)、風(fēng)管、回風(fēng)通道（冷量循環(huán)利用）、圍護(hù)結(jié)構(gòu)（保溫節(jié)能）；

• 控制單元：變頻器、低溫電磁閥、微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)（VB 自編軟件）。

液氮噴霧流態(tài)化速凍機(jī) 食品冷凍設(shè)備

2. 完整工作流程

1. 進(jìn)料與預(yù)凍：食品物料（顆粒狀、塊狀等）由進(jìn)料輸送帶送至 “預(yù)凍輸送帶"，液氮經(jīng)噴淋噴嘴高壓噴出，快速對(duì)物料進(jìn)行預(yù)凍 —— 此階段利用液氮高傳熱系數(shù)特性，在物料表面形成一層薄冰膜（增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度、防后續(xù)粘連），物料需快速通過以避免低溫?cái)嗔眩?/p>

2. 流態(tài)化速凍：預(yù)凍后的物料進(jìn)入 “流態(tài)化速凍段"，冷凍輸送鏈上的刮板推動(dòng)物料至布風(fēng)板；當(dāng)刮板到達(dá)極限位置時(shí)，傳動(dòng)裝置暫停，物料在布風(fēng)板上通過 “自下而上的低溫冷風(fēng)" 實(shí)現(xiàn)流態(tài)化（物料懸浮狀態(tài)下均勻凍結(jié)），停留時(shí)間按預(yù)設(shè)工藝參數(shù)（實(shí)驗(yàn)預(yù)先測(cè)定）執(zhí)行；

3. 出料與冷量循環(huán)：凍結(jié)完成后，傳動(dòng)裝置重啟，刮板將物料推至出料口；同時(shí)，離心風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)的冷空氣循環(huán)，使液氮蒸發(fā)的冷量（潛熱 + 顯熱）充分利用，減少液氮耗量，提升設(shè)備經(jīng)濟(jì)性。

智能控制與監(jiān)控系統(tǒng)

1. 精準(zhǔn)調(diào)速控制（變頻器應(yīng)用）

• 對(duì)風(fēng)機(jī)電機(jī)、輸送電機(jī)進(jìn)行無級(jí)調(diào)速，可根據(jù)食品種類（如草莓、蝦仁、蔬菜丁）調(diào)整風(fēng)速、輸送速度，適配不同凍結(jié)需求；

• 節(jié)能：當(dāng)風(fēng)機(jī)風(fēng)量調(diào)節(jié)至 60% 時(shí)，相比傳統(tǒng)風(fēng)門調(diào)節(jié)，風(fēng)機(jī)電能消耗降低 54.4%（風(fēng)機(jī)功率占設(shè)備總功率的 97% 以上，變頻器可大幅降低總能耗）。

2. 靈活溫度控制

• 通過 “高壓氮?dú)膺M(jìn)氣電磁閥 + 低溫電磁閥" 聯(lián)動(dòng)控制液氮噴霧流量，精準(zhǔn)調(diào)節(jié)網(wǎng)下冷空氣介質(zhì)溫度；

• 常規(guī)設(shè)定溫度為 - 40℃（兼顧液氮耗量與凍結(jié)速度），可根據(jù)食品特性在 -30~-60℃范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié) ，特殊需求下可實(shí)現(xiàn)更低溫度，滿足高附加值食品（如海鮮、藥用食材）的凍結(jié)要求。

3. 全流程微機(jī)監(jiān)控

• 采用 VB 語言自編監(jiān)控軟件，通過微機(jī)串口通信實(shí)時(shí)顯示關(guān)鍵參數(shù)：裝置內(nèi)各測(cè)點(diǎn)溫度分布、網(wǎng)下風(fēng)速、風(fēng)機(jī) / 輸送電機(jī)工作狀態(tài)、電磁閥開關(guān)狀態(tài)；

• 數(shù)據(jù)管理功能：實(shí)時(shí)記錄運(yùn)行數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫，支持后續(xù)查詢、工藝分析與優(yōu)化；

• 參數(shù)建檔與快速調(diào)用：將已驗(yàn)證的不同食品流態(tài)化操作參數(shù)分類建檔，工人凍結(jié)前可直接選擇對(duì)應(yīng)參數(shù)，無需重復(fù)調(diào)試；

• 多模式控制：支持 “手動(dòng) + 自動(dòng) + 微機(jī)控制" 三種模式切換，提升設(shè)備運(yùn)行可靠性，適配不同操作場(chǎng)景（如工藝研發(fā)用手動(dòng)調(diào)節(jié)、批量生產(chǎn)用自動(dòng)控制）。

核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

1. 凍結(jié)效率高，產(chǎn)量提升顯著

• 增設(shè)液氮噴淋預(yù)凍段，大幅縮短食品總凍結(jié)時(shí)間；

• 案例驗(yàn)證：在草莓速凍過程中，相比傳統(tǒng)流態(tài)化速凍機(jī)，本設(shè)備產(chǎn)量直接翻倍，可滿足中小批量生產(chǎn)的高效需求。

2. 食品凍結(jié)品質(zhì)優(yōu)，干耗損失少

• 薄冰膜保護(hù)：預(yù)凍段形成的冰膜不僅增強(qiáng)物料機(jī)械強(qiáng)度（減少柔嫩性食品如草莓、楊梅的機(jī)械損傷），還能防止食品顆粒間、食品與輸送帶間粘連；

• 低干耗：冰膜有效減少凍結(jié)過程中食品水分蒸發(fā)，干耗率顯著低于傳統(tǒng)設(shè)備，尤其對(duì)高附加值食品（如進(jìn)口海鮮、果蔬），可降低經(jīng)濟(jì)損失；

• 惰性保鮮：液氮化學(xué)惰性可隔絕氧氣，防止食品氧化、變色（如肉類褐變、果蔬失色），最大限度保留食品原有新鮮度、口感與營(yíng)養(yǎng)成分（如維生素、蛋白質(zhì)）。

3. 凍結(jié)范圍廣，適配性強(qiáng)

• 低溫調(diào)節(jié)范圍寬（-30~-60℃），可凍結(jié)傳統(tǒng)機(jī)械制冷速凍設(shè)備無法處理的食品（如需超低溫鎖鮮的刺身、易變質(zhì)的藥用食材）；

• 適用食品類型：顆粒狀食品（草莓、藍(lán)莓、蝦仁、蔬菜?。?、塊狀食品（小肉塊、豆腐塊）、柔嫩性食品（楊梅、荔枝）等，適配多種速凍食品加工場(chǎng)景。

4. 投資成本低，占地空間小

• 無需傳統(tǒng)機(jī)械制冷系統(tǒng)（如壓縮機(jī)、冷凝器），相同凍結(jié)產(chǎn)量下，設(shè)備占地面積僅為傳統(tǒng)機(jī)械制冷速凍機(jī)的 1/2；

• 初始投資優(yōu)勢(shì)：初投資為傳統(tǒng)機(jī)械制冷速凍設(shè)備的1/3~1/2，大幅降低企業(yè)設(shè)備投入門檻。

5. 系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，維護(hù)成本低

• 無復(fù)雜機(jī)械制冷部件，無需專業(yè)人員維護(hù)制冷系統(tǒng)，減少設(shè)備運(yùn)維人力成本；

• 無需定時(shí)停機(jī)除霜（傳統(tǒng)制冷設(shè)備常見痛點(diǎn)），設(shè)備故障率低，運(yùn)行穩(wěn)定性高，維護(hù)費(fèi)用比傳統(tǒng)設(shè)備降低 30% 以上；

• 操作便捷：工人經(jīng)簡(jiǎn)單培訓(xùn)即可上手，無需深厚的制冷技術(shù)背景。

6. 啟停速度快，靈活響應(yīng)生產(chǎn)需求

• 降溫速度快：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，網(wǎng)下溫度從 15℃降至 - 40℃僅需6~7 分鐘；設(shè)備啟動(dòng)后 15 分鐘庫體溫度達(dá) - 20℃，30 分鐘降至 - 30℃并趨于穩(wěn)定；

• 可隨時(shí)啟停，無需長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱 / 預(yù)冷，適配 “多批次、小批量" 生產(chǎn)模式，減少設(shè)備閑置能耗。

適用場(chǎng)景

1. 食品加工企業(yè)：中小批量速凍食品生產(chǎn)（如速凍果蔬、速凍海鮮、速凍調(diào)理食品）；

2. 科研機(jī)構(gòu) / 高校：食品冷凍工藝研發(fā)、速凍技術(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)（可靈活調(diào)節(jié)溫度與時(shí)間參數(shù)）；

3. 高附加值食品領(lǐng)域：海鮮（如刺身級(jí)蝦蟹）、藥用食材（需低溫鎖效）、柔嫩性果蔬（如草莓、楊梅）的速凍加工。

行業(yè)應(yīng)用前景