ICEMA 10-Tonnen-Direktkühl-Blockeismaschine kombiniert Kältetechnik und Eishandhabungstechnologie

Jiangsu ICEMA Refrigeration Equipment Co., Ltd. hat für einen Kunden in Suqian, China, eine 10-Tonnen-Direktkühl-Blockeismaschine konfiguriert. Das Projekt sieht einen Hanbell-Schraubenverdichter, eine Verdunstungskondensation, Komponenten von Schneider Electric, Fernsteuerung und ein Eis-Ausstoßsystem vor.

Die Konfiguration verbindet Kälteerzeugung, Gerätesteuerung und Handhabung des fertigen Eises innerhalb eines abgestimmten Produktionsprozesses. Der technische Fokus reicht von dem Wärmeübergang während des Gefrierens bis zur Bewegung der Blöcke nach der Entnahme. Der vorgeschlagene Zeitplan sieht 255 Blöcke pro Charge und zwei Chargen pro Tag vor; die tatsächliche Leistung hängt von den endgültigen Formabmessungen und den Betriebsbedingungen ab.

Direktkühlung und der Gefrierprozess

Die direkte Kühlung bei der Blockeisproduktion entzieht dem Wasser Wärme über die Wände des Verdampfers. Das Kältemittel verdampft innerhalb eines geschlossenen Kreislaufs und nimmt dabei Wärme auf, während das Wasser in den Formhohlräumen allmählich gefriert. Kältemittel und Wasser bleiben während dieses gesamten Prozesses physikalisch voneinander getrennt.

Diese Anordnung eliminiert den Zwischenkreis mit Sole, wie er bei herkömmlichen solebasierten Systemen verwendet wird, und macht damit die Soleumwälzung sowie das Konzentrationsmanagement überflüssig. Der Verdampfer fungiert als primäre Wärmeübergangsfläche zwischen dem Kältekreislauf und dem Wasser.

Ein wirksames Gefrieren erfordert eine Abstimmung von Formgeometrie, Wassereinfüllmenge und Kühlbedingungen. Diese Faktoren beeinflussen, wie sich das Gefrieren innerhalb einer Charge ausbreitet und wie lange die Maschine benötigt, bevor mit der Eisentnahme begonnen werden kann. Für dieses Projekt stellt die Bestätigung der endgültigen Formabmessungen einen wichtigen Schritt dar, um die Blockspezifikationen mit dem geplanten Produktionszeitplan abzugleichen.

Abstimmung des Schraubenverdichters auf das System

Der angegebene Schraubenverdichter von Hanbell treibt den Kältemittelkreislauf an und erzeugt die Druckverhältnisse, die für Verdampfung und Kondensation erforderlich sind. Seine Leistung muss gemeinsam mit Verdampfer und Kondensator bewertet werden – nicht allein anhand der Marke oder der Nennleistung.

Die Kälteleistung hängt von der Wassermenge, der Eintrittstemperatur des Wassers und der vorgesehenen Gefrierdauer ab. Der Verdichter muss zusammen mit einem Verdampfer arbeiten, der diese Wärme übertragen kann, sowie mit einem Kondensator, der sie unter den örtlichen Bedingungen abführen kann.

Bei der Chargenfrostung ändern sich zudem die thermischen Bedingungen während des Abkühlens und des Übergangs von Wasser zu Eis. Die Auswahl und Inbetriebnahme der Anlage müssen daher den gesamten Produktionszyklus berücksichtigen. Die Abstimmung dieser Komponenten bildet die ingenieurtechnische Grundlage für die Bewertung von Kapazität und stabilem Betrieb.

Verdampfende Kondensation und Wärmeabfuhr

Das Projekt nutzt die Verdunstungskondensation, um Wärme aus dem Kältesystem abzuführen. Der Kondensator muss sowohl die bei der Eisansammlung aufgenommene Wärme als auch die durch die Kompression zugeführte Energie ableiten.

Seine Betriebsbedingungen beeinflussen den gesamten Kältekreislauf. Bei der Auswahl des Kondensators sind daher die Installationsumgebung, lokale Luftbedingungen und die verfügbare Wassermenge ebenso zu berücksichtigen wie die Anforderungen des Verdichters und des Verdampfers.

Bei dieser Konfiguration besteht das technische Ziel darin, die Wärmeaufnahme am Gefrierende mit der Wärmeabgabe am Kondensatorende abzustimmen. Die Inbetriebnahme unter repräsentativen Standortbedingungen ist wichtig, um zu prüfen, ob das Gesamtsystem den geplanten Produktionszyklus unterstützt.

Elektrische Steuerung und Fernbedienung

Komponenten von Schneider Electric und ein Fernsteuerungssystem sind Teil der vorgegebenen Konfiguration. Ihre Aufgabe besteht darin, den Betrieb der Anlage zu unterstützen und die elektrischen Funktionen im Zusammenhang mit Kühlung und Eisverarbeitung zu koordinieren.

Eine Chargenmaschine erfordert eine festgelegte Betriebsabfolge. Das Einfrieren muss den geeigneten Abschnitt erreichen, bevor die Entfernung des Eises erfolgt; zudem müssen mechanische Bewegungen unter geeigneten Betriebs- und Sicherheitsbedingungen stattfinden.

Die Fernsteuerung bietet eine zusätzliche Bedienoberfläche; ihre konkreten Funktionen hängen jedoch vom endgültigen Systemdesign ab. Betriebsberechtigungen, Steuerungsumfang und Schutzbedingungen sind während der Integration festzulegen. Dadurch wird sichergestellt, dass Fernbefehle stets mit der Betriebsabfolge der Maschine und den vor Ort geltenden Verfahren übereinstimmen.

Eisstoß verbindet das Einfrieren mit der Verarbeitung

Das Eis-Schiebesystem unterstützt die Bewegung der Blöcke nach der Entnahme aus den Formen. Die Einbeziehung dieser Ausrüstung in die Gesamtkonfiguration integriert die nachgeschaltete Handhabung von Anfang an in das Produktionsdesign.

Der Empfangsbereich, die Bewegungsrichtung und die Weitertransportstrecke beeinflussen alle, wie das fertige Eis die Maschine verlässt. Diese Anordnungen sollten mit dem Schiebemechanismus abgestimmt sein, damit die Blöcke reibungslos in die nächste Handhabungsstufe übergehen können.

Die Steuerungsabfolge ist ebenso entscheidend. Das Eis muss für die Bewegung bereit sein, und der Empfangsweg muss vor Beginn des Schiebens frei sein. Die Berücksichtigung dieser Schnittstellen verbindet das mechanische Design mit der Standortplanung und unterstützt die Organisation des Übergangs zwischen aufeinanderfolgenden Produktionschargen.

Planung entlang des gesamten Produktionszyklus

Der vorgeschlagene Zeitplan mit 255 Blöcken pro Charge und zwei Chargen pro Tag bildet eine Grundlage für die Planung. Die endgültige Ausgabe muss zudem die bestätigten Blockspezifikationen, die Gefrierzeit, das Entfernen des Eises sowie die Vorbereitung auf die nächste Charge berücksichtigen.

Durch die Kombination von Direktkühl-Wärmeübertragung, abgestimmten Kältekomponenten, elektrischer Steuerung und einem Eisausstoßsystem deckt ICEMAs 10-Tonnen-Konfiguration den gesamten Produktionsprozess ab. Dieser Ansatz bietet Kunden einen praktischen Rahmen, um die Auswahl der Ausrüstung, die Anordnung der Installation und die Inbetriebnahme an ihren Anforderungen für die Blockeisproduktion auszurichten.