Hệ Thống Máy đá Cây Là Gì, Nguyên Tắc Hoạt động Như Thế Nào ?

Hệ thống máy đá cây là gì, nguyên tắc hoạt động như thế nào ?

Phương pháp sản xuất đá cây là một trong những phương pháp cổ điển nhất. Đá cây được sản xuất trong các bệ dung dịch muối lạnh, có nhiệt độ khoảng –10oC. Nước được đặt trong các khuôn có kích thước nhất định, theo yêu cầu sử dụng. Khối lượng thường gặp nhất của các cây đá là 12,5; 25; 50 kg. ưu điểm của phương pháp sản xuất đá cây là đơn giản, dễ thực hiện, đá có khối lượng lớn nên vận chuyển bảo quản được lâu ngày, đặc biệt dùng cho việc bảo quản cá, thực phẩm khi vận chuyển đi xa. Ngoài ra đá cây cũng được sử dụng làm đá sinh hoạt và giải khát của nhân dân.

Tuy nhiên, đá cây có một số nhược điểm quan trọng như: chi phí đầu tư, vận hành lớn, các chỉ tiêu về vệ sinh không cao do có nhiều khâu không đảm bảo vệ sinh, tính chủ động trong sản xuất thấp do thời gian đông đá lâu. Đi kèm theo hệ thống máy đá cây phải trang bị thêm nhiều hệ thống thiết bị khác như: Hệ thống cẩu chuyển, Hệ thống cấp nước khuôn đá, bệ nhúng đá, bàn lật đá, kho chứa đá, máy xay đá. Vì vậy ngày nay trong kỹ thuật chế biến thực phẩm người ta ít sử dụng đá cây. Nếu có trang bị cũng chỉ nhằm bán cho tàu thuyền đánh cá để bảo quản lâu ngày.

Do khối đá lớn nên sản xuất đá cây thường có thời gian làm đá khá lâu từ 17 đến 20 tiếng, vì vậy để giảm thời gian làm đá người ta có các biện pháp sau:

– Làm lạnh sơ bộ nước trước khi cho vào khuôn đá.

– Bỏ phần lỏi chưa đóng băng, phần nước có nhiều muối hòa tan. Với phương pháp này thời gian làm đông đá giảm 40- 50%.

– Giảm nhiệt độ nước muối xuống –15oC, thời gian giảm 25%, nhưng chi phí điện năng lớn.

Một trong những điểm khác của sản xuất đá cây, là để lấy đá ra khỏi khuôn cần phải nhúng trong bệ nước cho tan một phần đá mới có thể lấy ra được. Để làm tan đá có thể lấy nước nóng từ thiết bị ngưng tụ. Do phải làm tan đá nên có tổn thất một phần lạnh nhất định.

Thiết bị quan trọng nhất của hệ thống máy đá cây là bệ muối. Thông thường bệ muối được xây dựng từ gạch thẻ và có lớp cách nhiệt dày 200mm, bên trong bệ là hệ thống khung đỡ các linh đá, dàn lạnh. Đại bộ phận các thiết bị trong bị đá là thép nên quá trình ăn mòn tương đối mạnh, sau một thời gian làm việc nhất định nước muối đã nhuộm màu vàng của rỉ sắt, chất lượng vệ sinh không cao.

Trong khi sản xuất nhớ chú ý nước vào khuôn chỉ chiếm khoảng 9/10 thể tích, để khi làm lạnh nước giãn nở và không thể tràn ra bệ, làm giảm nồng độ muối, ảnh hưởng tới nhiệt độ đông đặc của nước đá trong bệ.

Sản xuất đá cây không thể thực hiện liên tục và tự động hoá cao được, do các khâu ra đá, cấp nước cho các khuôn đá, chiếm thời gian khá lâu và khó tự động. Hệ thống còn có nhiều khâu phải làm bằng tay như vào nước, ra đá, vận chuyển, bốc xếp đá, xay đá.

Sơ đồ nguyên lý hệ thống máy đá cây :

Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh máy đá cây

Trên hình là sơ đồ nguyên lý của hệ thống lạnh máy đá cây được sử dụng phổ biến nhất hiện nay. Hệ thống có các thiết bị chính sau:

1- Máy nén: Máy nén 1 cấp, sử dụng môi chất NH3 hoặc R22.

2. Bình chứa cao áp.

3. Dàn ngưng: Có thể sử dụng dàn ngưng tụ bay hơi, bình ngưng, dàn ngưng tụ kiểu tưới và có thể sử dụng dàn ngưng không khí.

4. Bình tách dầu.

5. Bình tách khí không ngưng.

6. Bình thu hồi dầu (sử dụng trong hệ thống NH3).

7. Bình tách lỏng.

8. Bình giữ mức- tách lỏng.

9. Bể nước muối làm đá, cùng bộ cánh khuấy và dàn lạnh kiểu xương cá.

Trong hệ thống lạnh máy đá có 2 thiết bị có thể coi là đặc thù của hệ thống. Đó là dàn lạnh xương cá và bình giữ mức – tách lỏng.

Đặc điểm của hệ thống máy đá cây :

• Ưu điểm :

– Vì có dạng khối lớn nên có khả năng tích trữ lâu, rất tiện lớn cho việc vận chuyển đi xa và dùng bảo quản thực phẩm lâu ngày.

– Dễ dàng chế tạo, các thiết bị của hệ thống có thể chế tạo trong nước, không đòi hỏi phải có thiết bị đặc biệt.

• Nhược điểm :

– Chi phí vận hành lớn: Chi phí nhân công vận hành, vào nước, ra đá, vận chuyển đá, xay đá, chi phí điện năng (mô tơ khuấy, cẩu đá, máy xay đá).

– Chi phí đầu tư lớn: Bể đá, cẩu đá, bể nhúng nước, bàn lật, hệ thống cấp vào nước khuôn đá, kho bảo quản đá, máy xay đá vv…

– Thời gian làm đá lâu nên không chủ động sản xuất và chế biến.

– Khi xuất đá thì đá ra hàng loạt nên cần kho bảo quản.

– Không bảo đảm vệ sinh: Bể muối và khâu xay đá.

– Tổn thất nhiệt lớn: Quá trình từ sản xuất đên sử dụng qua rất nhiều khâu nên tổn thất nhiệt lớn, ngoài ra khi xay đá và nhúng khuôn đá còn gây ra mất mát cơ học.

Do có nhiều nhược điểm như vậy nên hiện nay người ta ít sử dụng máy đá cây trong để chế biến thực phẩm, mà chủ yếu sản xuất để bán cho ngư dân đánh cá và cho sinh hoạt. Đối với các xí nghiệp chế biến thuỷ sản một trong những điều kiện để được cấp code EU nhập hàng vào các nước E.U thì phải sử dụng đá vảy để chế biến.

* Kết cấu bể đá:

Bể đá được chia thành 2 hoặc 3 ngăn, trong đó có 01 ngăn để đặt dàn lạnh, các ngăn còn lại đặt các khuôn đá. Bể có 01 bộ cánh khuấy, bố trí thẳng đứng hay nằm ngang tuỳ ý. Bố trí thẳng đứng tiện lợi hơn, tránh rò rỉ nước muối ra bên ngoài nên hay được lựa chọn. Các khuôn đá được ghép lại thành các linh đá. Mỗi linh đá có từ 5 đến 7 khuôn đá hoặc lớn hơn. Có nhiều cách bố trí linh đá, các linh đá bố trí cố định hoặc có thể di chuyển dồn đến hai đầu nhờ hệ thống xích. Khi bố trí như vậy rất tiện lợi khi cẩu linh đá ra ngoài.

Bên trên bể đá có bố trí hệ thống cần trục và cẩu để cẩu các linh đá lên khỏi bể, đem nhúng vào bể nước để tách đá, sau đó đặt lên bàn để lật đá xuống sàn. Trên bể nhúng người ta bố trí hệ thống vòi cung cấp nước để nạp nước vào các khuôn sau khi đã ra đá. Việc cung cấp nước cho các khuôn đã được định lượng trước để khi cấp nước chỉ chiếm khoảng 90% thể tích khuôn.

Nước muối thường sử dụng là Nacl hoặc CaCl2 và đôi khi người ta sử dụng cả MgCl2.

Bể muối được xây bằng gạch thẻ và bên trong người ta tiến hành bọc cách nhiệt và trong cùng là lớp thép tấm. Cấu tạo cách nhiệt bể muối được dẫn ra ở các bảng bên dưới.

• Kết cấu cách nhiệt tường:

Kết cấu cách nhiệt tường bể đá.

Thông số các lớp cách nhiệt bể đá cây.

• Kết cấu cách nhiệt nền:

Kết cấu cách nhiệt nền bể đá.

Các lớp cách nhiệt nền bể đá.

• Kết cấu nắp bể đá:

Để tiện lợi cho việc ra vào đá, nắp bể đá được đậy bằng các tấm đanh gỗ dày 30mm, λ=0,2 W/m.K, trên cùng phủ thêm lớp vải bạt. Do đó tổn thất nhiệt ở nắp bể khá lớn.