液氮喷雾流态化速冻机 食品冷冻设备

核心技术原理

1. 技术融合逻辑

2. 核心制冷特性

液氮作为冷源具有化学惰性（不与食品发生反应，防止氧化变色）、潜热 / 显热利用率高（蒸发吸热能力强，结合风机循环实现冷量充分回收）、降温速度快（无需制冷系统预冷，启动即达低温）三大优势，从根源上解决传统机械制冷 “降温慢、温度不可控、系统复杂" 的问题。

设备结构与工作流程

1. 核心部件组成

• 液氮供给单元：高压氮气瓶（加压 200~300 kPa）、液氮罐、液氮输送 / 喷淋阀门（手动球阀 + 低温电磁阀）、雾化喷嘴（雾化液滴直径≤1mm）；

• 冻结执行单元：预冻输送带（液氮喷淋段）、冷冻输送链（流态化段）、刮板（推动物料）、布风板（实现流态化）；

• 循环控温单元：离心风机、风管、回风通道（冷量循环利用）、围护结构（保温节能）；

• 控制单元：变频器、低温电磁阀、微机监控系统（VB 自编软件）。

液氮喷雾流态化速冻机 食品冷冻设备

2. 完整工作流程

1. 进料与预冻：食品物料（颗粒状、块状等）由进料输送带送至 “预冻输送带"，液氮经喷淋喷嘴高压喷出，快速对物料进行预冻 —— 此阶段利用液氮高传热系数特性，在物料表面形成一层薄冰膜（增强机械强度、防后续粘连），物料需快速通过以避免低温断裂；

2. 流态化速冻：预冻后的物料进入 “流态化速冻段"，冷冻输送链上的刮板推动物料至布风板；当刮板到达极限位置时，传动装置暂停，物料在布风板上通过 “自下而上的低温冷风" 实现流态化（物料悬浮状态下均匀冻结），停留时间按预设工艺参数（实验预先测定）执行；

3. 出料与冷量循环：冻结完成后，传动装置重启，刮板将物料推至出料口；同时，离心风机驱动围护结构内的冷空气循环，使液氮蒸发的冷量（潜热 + 显热）充分利用，减少液氮耗量，提升设备经济性。

智能控制与监控系统

1. 精准调速控制（变频器应用）

• 对风机电机、输送电机进行无级调速，可根据食品种类（如草莓、虾仁、蔬菜丁）调整风速、输送速度，适配不同冻结需求；

• 节能：当风机风量调节至 60% 时，相比传统风门调节，风机电能消耗降低 54.4%（风机功率占设备总功率的 97% 以上，变频器可大幅降低总能耗）。

2. 灵活温度控制

• 通过 “高压氮气进气电磁阀 + 低温电磁阀" 联动控制液氮喷雾流量，精准调节网下冷空气介质温度；

• 常规设定温度为 - 40℃（兼顾液氮耗量与冻结速度），可根据食品特性在 -30~-60℃范围内任意调节 ，特殊需求下可实现更低温度，满足高附加值食品（如海鲜、药用食材）的冻结要求。

3. 全流程微机监控

• 采用 VB 语言自编监控软件，通过微机串口通信实时显示关键参数：装置内各测点温度分布、网下风速、风机 / 输送电机工作状态、电磁阀开关状态；

• 数据管理功能：实时记录运行数据并存储至数据库，支持后续查询、工艺分析与优化；

• 参数建档与快速调用：将已验证的不同食品流态化操作参数分类建档，工人冻结前可直接选择对应参数，无需重复调试；

• 多模式控制：支持 “手动 + 自动 + 微机控制" 三种模式切换，提升设备运行可靠性，适配不同操作场景（如工艺研发用手动调节、批量生产用自动控制）。

核心竞争优势

1. 冻结效率高，产量提升显著

• 增设液氮喷淋预冻段，大幅缩短食品总冻结时间；

• 案例验证：在草莓速冻过程中，相比传统流态化速冻机，本设备产量直接翻倍，可满足中小批量生产的高效需求。

2. 食品冻结品质优，干耗损失少

• 薄冰膜保护：预冻段形成的冰膜不仅增强物料机械强度（减少柔嫩性食品如草莓、杨梅的机械损伤），还能防止食品颗粒间、食品与输送带间粘连；

• 低干耗：冰膜有效减少冻结过程中食品水分蒸发，干耗率显著低于传统设备，尤其对高附加值食品（如进口海鲜、果蔬），可降低经济损失；

• 惰性保鲜：液氮化学惰性可隔绝氧气，防止食品氧化、变色（如肉类褐变、果蔬失色），最大限度保留食品原有新鲜度、口感与营养成分（如维生素、蛋白质）。

3. 冻结范围广，适配性强

• 低温调节范围宽（-30~-60℃），可冻结传统机械制冷速冻设备无法处理的食品（如需超低温锁鲜的刺身、易变质的药用食材）；

• 适用食品类型：颗粒状食品（草莓、蓝莓、虾仁、蔬菜丁）、块状食品（小肉块、豆腐块）、柔嫩性食品（杨梅、荔枝）等，适配多种速冻食品加工场景。

4. 投资成本低，占地空间小

• 无需传统机械制冷系统（如压缩机、冷凝器），相同冻结产量下，设备占地面积仅为传统机械制冷速冻机的 1/2；

• 初始投资优势：初投资为传统机械制冷速冻设备的1/3~1/2，大幅降低企业设备投入门槛。

5. 系统简单可靠，维护成本低

• 无复杂机械制冷部件，无需专业人员维护制冷系统，减少设备运维人力成本；

• 无需定时停机除霜（传统制冷设备常见痛点），设备故障率低，运行稳定性高，维护费用比传统设备降低 30% 以上；

• 操作便捷：工人经简单培训即可上手，无需深厚的制冷技术背景。

6. 启停速度快，灵活响应生产需求

• 降温速度快：实验数据显示，网下温度从 15℃降至 - 40℃仅需6~7 分钟；设备启动后 15 分钟库体温度达 - 20℃，30 分钟降至 - 30℃并趋于稳定；

• 可随时启停，无需长时间预热 / 预冷，适配 “多批次、小批量" 生产模式，减少设备闲置能耗。

适用场景

1. 食品加工企业：中小批量速冻食品生产（如速冻果蔬、速冻海鲜、速冻调理食品）；

2. 科研机构 / 高校：食品冷冻工艺研发、速冻技术优化实验（可灵活调节温度与时间参数）；

3. 高附加值食品领域：海鲜（如刺身级虾蟹）、药用食材（需低温锁效）、柔嫩性果蔬（如草莓、杨梅）的速冻加工。

行业应用前景