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液氮速冻机是一种利用液氮的超低温特性实现快速冻结的设备,广泛应用于食品、医疗、生物科技等领域。

速冻优势

  1、冻结速度快:冻结速度极快,例如,采用普通冻结方法冻结分割肉或分割鸡需要12-20小时,而液氮速冻只需10-15分钟。这种快速冻结方式能够有效锁住食品的营养成分和新鲜度。

  2、品质好:快速冻结使得食品中的水分形成微小且均匀的冰晶,不会刺穿细胞膜,从而保持了食品的原有口感、营养和风味。

  3、干耗小:干耗只有0.25%-0.5%,远低于传统冷冻方式的3%-6%。

  4、抗氧化、病菌少:液氮速冻时产生的氮气是惰性气体,不会与食品发生氧化反应,同时快速冻结能够有效抑制微生物的繁殖。

  5、设备成本低:在冻结能力相同的情况下,液氮速冻设备的投资额只有普通冻结设备的一半,占地面积只有四分之一。

速冻方式

  1、液氮浸渍冻结:将食品浸入液氮中,实现快速冻结。这种方式适用于小体积食品,冻结速度快,但食品占用空间小,能量变化幅度显著。

  2、液氮冷气循环式冻结:通过液氮冷却循环的空气作为载冷气体冷冻食品。这种方式适用于较大体积的食品,能够均匀地冻结食品。

  3、液氮喷淋冻结:液氮经喷嘴成雾状与食品进行热交换,液氮吸热蒸发成氮气,氮气又被用来预冷新进入的食品,使食品迅速冻结。这种方式适用于各种形状和大小的食品,能够快速冻结且保持食品品质。

工作原理

  液氮速冻机的核心在于利用液氮的极低温度(-196℃)和高传热性能。液氮在气化过程中会吸收大量热量,使得与之接触的物品温度迅速降低。具体过程如下:

  1、液氮供应与雾化:液氮通过供应系统被引入速冻机的冷却室。在冷却室内,液氮通过特殊的喷嘴被雾化成微小的颗粒。这些雾化颗粒能够与待冷冻物品充分接触,实现高效的热交换。

  2、热交换与冻结:当雾化的液氮颗粒接触到待冷冻物品时,液氮迅速吸收物品中的热量并汽化。由于液氮的沸点极低,这一过程非常迅速,能够在短时间内将物品的温度降低到极低水平。例如可以在几分钟甚至几秒钟内将物品冷冻至所需温度。

  3、温度控制与循环:配备有先进的控制系统,可以根据需要自动控制温度和运行时间。同时,冷却室内的冷风循环系统进一步加快了冷冻速度,确保物品中心温度快速降至-25℃及以下。

应用场景

  1、食品工业:广泛应用于肉类、水产品、果蔬、面点等各类食品的冷冻加工。例如,对于新鲜的鱼虾类海产品、鸡肉、鸭肉等禽类产品,能够在极短的时间内完成冷冻,保持食品的新鲜度和口感。

  2、医疗领域:在医疗领域可用于生物样本的保存,如细胞、组织等。其超低温特性能够有效保持样本的活性和完整性。

  3、生物科技:可用于生物制品的冷冻保存,如疫苗、生物试剂等,确保其在低温环境下的稳定性和有效性。

故障解决方法

  一、温度下降缓慢或无法达到设定温度

  1、可能原因:

  液氮供应不足或中断。

  喷嘴或喷射系统堵塞。

  绝热不良,导致热量损失。

  控制系统故障。

  2、解决方法:

  检查液氮供应系统,确保充足且连续的液氮供应。

  清理喷嘴和喷射系统,移除任何堵塞物。

  检查绝热材料是否完好,必要时进行修复或更换。

  对控制系统进行诊断,查找并修复电气问题。

  二、设备噪音增大

  1、可能原因:

  内部组件松动。

  液氮泵磨损或损坏。

  风扇或冷却系统故障。

  2、解决方法:

  检查并紧固所有内部组件。

  检查液氮泵的磨损情况,必要时更换。

  检查风扇和冷却系统,确保它们工作正常。

  三、系统无法启动

  1、可能原因:

  电源问题或连接故障。

  控制系统设置错误。

  安全保护机制被触发。

  2、解决方法:

  检查电源线路和接口,确保稳定供电。

  重新检查系统设置,确保正确配置。

  检查安全保护设置,查找并解决问题以重置系统。

  四、液氮消耗异常增高

  1、可能原因:

  系统漏热或绝缘不良。

  喷射系统设计不合理或损坏。

  操作错误或设备超负荷运行。

  2、解决方法:

  检查设备的绝热性能,必要时进行改进。

  评估喷射系统的设计,调整或更换以优化液氮使用。

  遵守操作指南,避免超负荷运行。

  五、低温管路结冰

  1、解决方法:可以使用加热器或吹风机等设备来解决管路结冰问题。

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