Macchina per la produzione di blocchi di ghiaccio a raffreddamento diretto ICEMA da 10 tonnellate che integra tecnologia di refrigerazione e gestione del ghiaccio

Jiangsu ICEMA Refrigeration Equipment Co., Ltd. ha sviluppato una configurazione di macchina per ghiaccio a blocchi con raffreddamento diretto da 10 tonnellate per un cliente di Suqian, Cina. Il progetto prevede un compressore a vite Hanbell, un condensatore evaporativo, componenti Schneider Electric, controllo remoto e un sistema di spinta del ghiaccio.

La configurazione integra refrigerazione, controllo degli impianti e gestione del ghiaccio finito all’interno di un processo produttivo coordinato. L’attenzione tecnica si estende dal trasferimento di calore durante la fase di congelamento al movimento dei blocchi dopo il rilascio. Il programma proposto prevede 255 blocchi per ciclo e due cicli al giorno; la resa effettiva dipenderà dalle dimensioni finali degli stampi e dalle condizioni operative.

Raffreddamento diretto e processo di congelamento

La produzione di ghiaccio a blocchi con raffreddamento diretto rimuove il calore dall’acqua attraverso le pareti dell’evaporatore. Il refrigerante evapora all’interno di un circuito sigillato, assorbendo calore mentre l’acqua nelle cavità degli stampi si congela gradualmente. Il refrigerante e l’acqua rimangono fisicamente separati per tutta la durata di questo processo.

Questo sistema elimina il circuito intermedio di salamoia utilizzato nei tradizionali impianti basati su salamoia, rendendo superflua la circolazione della salamoia e la gestione della sua concentrazione. L’evaporatore funge da interfaccia principale per il trasferimento di calore tra il circuito frigorifero e l’acqua.

Un congelamento efficace richiede una coordinazione accurata tra la geometria dello stampo, il volume d’acqua immesso e le condizioni di raffreddamento. Questi fattori influenzano il modo in cui il congelamento progredisce su un intero lotto e quanto tempo l’impianto necessita prima che possa iniziare la rimozione del ghiaccio. Per questo progetto, la conferma delle dimensioni definitive dello stampo rappresenta un passaggio fondamentale per allineare le specifiche del blocco al programma di produzione previsto.

Adattamento del compressore a vite al sistema

Il compressore a vite Hanbell specificato aziona la circolazione del refrigerante e stabilisce le condizioni di pressione necessarie per l’evaporazione e la condensazione. Le sue prestazioni devono essere valutate congiuntamente a quelle dell’evaporatore e del condensatore, piuttosto che in base esclusivamente al marchio o alla capacità nominale.

Il carico frigorifero dipende dalla quantità d’acqua da trattare, dalla sua temperatura di ingresso e dal periodo di congelamento previsto. Il compressore deve operare insieme a un evaporatore in grado di trasferire tale calore e a un condensatore in grado di smaltirlo nelle condizioni specifiche del sito.

Il congelamento per lotti comporta inoltre variazioni delle condizioni termiche man mano che l’acqua si raffredda e si trasforma in ghiaccio. La selezione e la messa in servizio dell’equipaggiamento devono quindi tenere conto dell’intero ciclo produttivo. La coordinazione di questi componenti costituisce la base ingegneristica per la valutazione della capacità e del funzionamento stabile.

Condensazione evaporativa e smaltimento del calore

Il progetto utilizza la condensazione evaporativa per smaltire il calore proveniente dal sistema di refrigerazione. Il condensatore deve dissipare sia il calore assorbito durante la formazione del ghiaccio sia l'energia aggiunta tramite compressione.

Le sue condizioni operative influenzano l’intero circuito di refrigerazione. La scelta del condensatore deve quindi tenere conto dell’ambiente di installazione, delle condizioni locali dell’aria e della disponibilità di acqua, oltre ai requisiti del compressore e dell’evaporatore.

Per questa configurazione, l’obiettivo tecnico consiste nel coordinare l’assorbimento di calore all’estremità di congelamento con lo smaltimento di calore all’estremità di condensazione. La messa in servizio in condizioni rappresentative del sito è fondamentale per verificare se il sistema integrato supporta il ciclo produttivo previsto.

Controllo elettrico e funzionamento remoto

I componenti Schneider Electric e un sistema di controllo remoto fanno parte della configurazione specificata. Il loro ruolo è supportare il funzionamento dell’attrezzatura e coordinare le funzioni elettriche associate alla refrigerazione e alla gestione del ghiaccio.

Una macchina a ciclo richiede una sequenza operativa definita. La fase di congelamento deve raggiungere il livello appropriato prima che possa avvenire la rimozione del ghiaccio, mentre i movimenti meccanici devono verificarsi in condizioni operative e di sicurezza idonee.

Il controllo remoto fornisce un’interfaccia operativa aggiuntiva, ma le sue funzioni specifiche dipendono dal design finale del sistema. Le autorizzazioni operative, l’ambito di controllo e le condizioni di protezione devono essere definite durante l’integrazione. Ciò garantisce che i comandi remoti siano coerenti con la sequenza operativa della macchina e con le procedure sul posto.

Ice Pushing collega il congelamento alla gestione

Il sistema di spinta del ghiaccio supporta il movimento dei blocchi dopo il distacco dagli stampi. L'inclusione di questo equipaggiamento nella configurazione complessiva integra la movimentazione a valle fin dalla fase iniziale della progettazione produttiva.

L'area di ricezione, il senso di movimento e il percorso di trasferimento successivo influenzano tutti il modo in cui il ghiaccio finito lascia la macchina. Queste disposizioni devono essere coordinate con il meccanismo di spinta affinché i blocchi possano avanzare verso la fase successiva di movimentazione.

Anche la sequenza di controllo è di pari rilevanza. Il ghiaccio deve essere pronto per essere mosso e il percorso di ricezione deve essere disponibile prima dell'avvio della spinta. Affrontare queste interfacce collega la progettazione meccanica alla disposizione dell'impianto e contribuisce a organizzare la transizione tra lotti produttivi consecutivi.

Pianificazione intorno all'intero ciclo produttivo

Il programma proposto di 255 blocchi per ciclo e due cicli al giorno fornisce una base per la pianificazione. L’output finale deve inoltre tenere conto delle specifiche confermate dei blocchi, del tempo di congelamento, della rimozione del ghiaccio e della preparazione per il ciclo successivo.

Combinando il trasferimento di calore a raffreddamento diretto, componenti frigoriferi abbinati, comandi elettrici e un sistema di spinta del ghiaccio, la configurazione da 10 tonnellate di ICEMA affronta l’intero processo produttivo. Questo approccio offre ai clienti un quadro pratico per coordinare la selezione delle attrezzature, la disposizione dell’installazione e la messa in servizio in funzione dei loro requisiti di produzione di blocchi di ghiaccio.