JBT 10285-2001 食品真空冷冻干燥设备

ICS27.200J73JB/T10285－2001食品真空冷冻干燥设备Thevacuumfreezingdryingequipmentforfood2001-06-22发布2001-10-01实施中国机械工业联合会发布食品伙伴网系列食品真空冷冻干燥设备技术而制定。参数指标参照了丹麦ATLAS工业公司相同设备的性能指标，并且达到了该公司及俄罗斯全俄禽类加工工业科学研究院的指标水平。本标准的附录A是提示的附录。本标准由全国冷冻设备标准化技术委员会提出并归口。本标准负责起草单位：烟台冰轮集团有限公司。本标准起草人：刘元璋、葛方根、朱洪光、王琳、刘选民、刘昌丰。本标准于2001年6月首次发布。JB/T10285－2001食品伙伴网范围本标准规定了间歇式食品真空冷冻干燥设备（以下简称冻干设备）的型式、基本参数、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装和贮存。本标准适用于间歇式食品真空冷冻干燥设备。连续式冻干设备、非成套性冻干设备可参照本标准。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB191—2000包装储运图示标志GB/T4064—1983电气设备安全设计导则GB/T5226.1—1996工业机械电气设备第一部分：通用技术条件GB5749—1985生活饮用水卫生标准GB/T6070—1995真空法兰GB/T6388—1986运输包装收发货标志GB/T7932–1987气动系统通用技术条件GB9237—2001制冷设备通用技术规范GB9969.1—1998工业产品使用说明书总则GB/T13306—1991标牌GB/T13384—1992机电产品包装通用技术条件JB/T5777.2—1991电力系统二次电路用控制及继电保护屏（柜、台）通用技术条件JB/T6446—1992真空阀门技术条件3术语本标准采用下列术语。3.1真空冷冻干燥（冻干）将含水物料在低温下冻结后，置于真空环境下，并供给一定的热量，使物料中的冰直接升华为水蒸气排出，从而去除物料中的水分获得干制品的方法称为冻干。3.2真空冷冻干燥设备（冻干设备）由使物料干燥的真空容器及加热系统、制冷系统、真空系统和电气控制系统等组成的成套设备称为冻干设备。3.3间歇式冻干设备中国机械工业联合会2001-06-22批准中华人民共和国机械行业标准食品真空冷冻干燥设备ThevacuumfreezingdryingequipmentforfoodJB/T10285－20012001-10-01实施食品伙伴网－20012物料以批次性方式进入干燥仓进行干燥的冻干设备称为间歇式冻干设备。3.4干燥仓干燥仓是使物料进行干燥加工的真空容器，通常包括仓体、加热板、物料小车（或物料托盘）和冷阱等。3.5冷阱冷阱是用于捕集升华出的水蒸气的装置，也称水汽凝结器。3.6漏率在低于13Pa压力的静态下，干燥仓在单位时间内，外界气体通过漏孔漏入干燥仓内气体的速率称为漏率。单位为Pa·L/s。3.7单位面积升华水量单位时间内，在最大加热功率下，单位加热面积上升华出的水量称为单位面积升华水量。单位为kg/（m2·h）。3.8单位脱水量能耗每升华1kg的水所消耗的能量称为单位脱水量能耗。单位：电能为kW·h/kg，汽能为kg/kg。4型式与基本参数4.1型式4.1.1按加热方式的分类见表1的规定。表1加热方式分类加热方式代号电加热J接触式加热蒸汽加热JS电加热不表示非接触式加热（辐射式）蒸汽加热S4.1.2按冷阱的放置方式可分为外置式与内置式。内置式冷阱是将冷阱放置在干燥仓内，不用标注字母；外置式冷阱是将冷阱放置在干燥仓外部，通过真空阀门与干燥仓连接，用字母W表示。4.2型号4.2.1型号编制方法4.2.2型号的编制示例×ZDG改进设计代号冷阱放置方式代号（按4.1.2规定）加热方式代号（按表1规定）干燥仓数量：用阿拉伯数字表示，如2，4…，当数量为1时连同×号应省略标注单元干燥仓的公称干燥面积：用阿拉伯数字表示，m2冻干设备基本代号食品伙伴网－20013示例1：ZDG40×4表示单元干燥仓的公称干燥面积为40m2，共四个干燥仓，加热方式采用辐射式电加热，冷阱为内置式的冻干设备。示例2：ZDG80JSW表示公称干燥面积为80m2，共一个干燥仓，加热方式采用接触式蒸汽加热，冷阱为外置式的冻干设备。4.3基本参数4.3.1冻干设备的名义工况应符合下列规定：a)干燥仓工作压力（40±5）Pa；b)加热板输入的最大加热功率（1.5±0.1）kW/m2；c)冻干物料为碎冰或30mm×30mm×30mm冰块。4.3.2基本参数应符合表2的规定。表2基本参数项目参数从大气压到133Pa的抽空时间≤12min单位面积升华水量1.86kg/（m2·h）加热系统1.0kW·h/kg真空系统0.3kW·h/kg电加热制冷系统1.2kW·h/kg耗汽量2kg/kg（0.6MPa）单位脱水量能耗蒸汽加热耗电量1.22kW·h/kg4.4使用条件食品真空冷冻干燥设备应能在下列条件下正常使用：a)工作压力：13~133Pa；b)冷阱蒸发温度：–35~–55℃；c)加热板加热温度：0~150℃。5技术要求5.1总则5.1.1食品冻干设备应符合本标准的规定，并按照经规定程序批准的图样和技术文件制造。5.1.2冻干设备实际干燥托盘面积应不小于公称干燥面积的98%。5.1.3冻干设备单位脱水量能耗应不高于规定值的105%。5.1.4冻干设备的单位面积升华水量应不小于规定值的95%。5.2干燥仓应符合以下规定。5.2.1干燥仓应是一个能严格密封的真空容器，其静态真空漏率不得大于25Pa·L/s。仓体要满足强度和刚度要求，仓上应设有观察窗。5.2.2干燥仓的仓门应灵活、无变形、密封良好、安全可靠，门与箱体应设锁扣装置。食品伙伴网－200145.2.3干燥仓的冷阱的表面温度应均刀，在工作压力下表面各测点温差不大于8℃，冷阱的表面结霜应均刀。5.2.4干燥仓内各部件的材质使用应满足食品卫生的要求。使用的水质应符合GB5749的规定。5.2.5干燥仓解除真空的时间应不超过20min。5.2.6干燥仓外表面涂漆应光滑、平整、色泽均刀，漆膜厚薄均刀，不允许有露底、剥落、凹凸、明显的流挂和皱纹等影响外观的缺陷。5.2.7干燥仓内带电部件对非带电部件的绝缘电阻应大于2MΩ。5.2.8干燥仓上的管道阀门应清洁、密封、无渗漏。5.2.9托盘的选材必须符合国家有关食品卫生标准的规定，且便于清洗。5.3配套系统5.3.1冻干设备所配用的真空机组应符合相应国家标准及行业标准的规定。5.3.2真空系统用法兰应符合GB/T6070的规定，阀门应符合JB/T6446的规定。5.3.3冻干设备所配用的制冷设备应符合相应国家标准及行业标准的规定。5.3.4制冷系统的管道、阀门和压力表等应完好无损，排列整齐，安装牢固，系统管道的连接及保温应符合产品图样及技术文件的要求。5.3.5制冷系统的安全、保护应符合GB9237的规定。5.3.6加热系统的电气设计安全及各元器件要求应符合GB/T5226.1的规定。气动系统应符合GB/T7932的规定。5.3.7控制柜应符合JB/T5777.2的规定。5.4可靠性5.4.1冻干设备无故障工作时间不少于7200h。5.4.2冻干设备运行第一次大修前的工作时间应不少于10000h。6试验方法6.1试验用仪器、仪表6.1.1温度测量仪表为玻璃水银温度计，铂电阻、热电偶，其测量准确度为±0.2℃。6.1.2压力测量仪表为热偶式真空计或电阻真空计，其测量准确度为±1%。6.1.3电工测量仪表为功率表、电流表、电压表、兆欧表和欧姆表，其精确度为0.5级，其中功率表积算式为1级精度。功率表测量值应在满量程的1/3以上，用“两功率表”或“三功率表”法测量三相交流电功率时，指示的电流和电压值应不低于功率表额定电流和电压值的60%。6.1.4时间秒表的精确度为0.5级。6.1.5流量水表的准确度为测量流量的±2%。6.1.6计量台秤的准确度为计量重量的±0.2%。6.2空载试验6.2.1试验准备a)对运货小车的食品托盘和加热小车的加热板进行标号，记录对应关系。食品伙伴网－20015b)食品托盘的温度测点布置：1)温度测点分布在食品厚度方向的上、中、下三个部位；2)测温元件安装时，对松散或液体状食品用托架固定，对固体食品则直接插入食品内；3)测温元件为铂电阻或热电偶。c)冷阱温度测点布置：在冷阱的进液、回气、中间等距离位置安装三个温度测量点，测温元件为铂电阻或热电偶。d)真空度校正：测试用热偶真空计或电阻真空计应通过测水蒸气饱和压力法校正。即在干燥仓中悬挂水杯，在工作压力下，测量水杯中冰的饱和温度，其对应的饱和蒸汽压力即为相应的真空压力。6.2.2试验内容和方法6.2.2.1漏率测试a)打开真空机组与干燥仓联接的阀门，关闭其他干燥仓上与外界联接的阀门，关闭干燥仓门。开启真空机组。b)用真空计测量干燥仓内压力，当压力达到低于13Pa时，关闭真空机组与干燥仓联接的阀门，记录仓内压力。c)关闭真空机组，保持干燥仓内压力不少于24h，记录干燥仓内压力。d)打开充气阀，给干燥仓充气。e)按式（1）计算干燥仓的漏率：tVppI∆−=3600/)(12Lt……………………………………（1）式中：ILt——漏率，Pa·L/s；p1——计时开始时干燥仓内的压力，Pa；p2——计时终止时干燥仓内的压力，Pa；V——干燥仓内的容积，L；Δt——保持干燥仓内压力的时间，h。6.2.2.2加热板测试给加热小车输入一定加热功率，检查各加热板是否加热正常。6.2.2.3真空系统测试a)抽空时间关闭维持真空机组与干燥仓之间的阀门，打开抽空真空机组与干燥仓之间的阀门，开启抽空真空机组，用秒表测试干燥仓从环境大气压到133Pa的时间；b)解除真空时间在工作真空度下，关闭所有其他阀门，打开干燥仓充气阀门，同时开始计时，当干燥仓内压力升到环境大气压时，停止计时，记录时间。6.2.2.4冷阱测试a)在环境大气压力下，测试冷阱所能达到的最低表面温度和温度分布。打开仓门，打开冷阱的供液阀和回汽阀，制冷系统正常工作后，目测各冷阱的表面结霜均刀性；b)在工作真空度下，测试冷阱在蒸发温度–30℃和–50℃工况下的表面温度和温度分布；食品伙伴网－20016c)记录数据和处理数据，记录表型式及内容见附录A（提示的附录）中的表A1；d)冷阱表面的温度差计算，按式（2）计算：minmaxttt−=∆…………………………………………（2）式中：Δt——冷阱表面的温度差，℃；tmax——两个冷阱各测点表面温度的最大值，℃；tmin——两个冷阱各测点表面温度的最小值，℃。6.2.2.5融霜水系统测试干燥仓解除真空后，打开冲霜水阀，用装于水路上的水表测试喷淋水量，并检查喷淋水的均刀性。6.3负荷试验6.3.1试验条件a)试验物料为碎冰或30mm×30mm×30mm冰块；b)加热板输入功率（1.5±0.1）kW/m2；c)干燥仓工作压力（40±5）Pa。6.3.2单位面积升华水量试验6.3.2.1试验步骤和方法a)托盘按10kg/m2装冰，记录每个托盘的重量；b)干燥仓内装货之前冷阱表面预冻到规定的温度；c)将运货小车推入仓内，开启预抽真空机组及其阀门，干燥仓内达到规定的工作压力后，并闭预抽真空机组，开启维持真空机组及其阀门；d)在工作压力