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冻干往事10

时间:2017-12-04 点击次数:720

2004年底,三亚赛克食品生产的以冻干槟榔为原料制作的产品上市后消费者的接受程度达不到预期,被认为不成功,随后团队陷入危机,zui终解散,我于05年春节前回到梅州。至于失败的原因,槟榔行业内有许多分析与猜测,其中的一些缘由至今仍属行业的秘密,大概只有让时间才能去解释一切了!
  2005年初夏,我接到一个大连的订单,用户是辽宁师范大学的退休教授,要一台10㎡的冻干设备,用于冻干卤虫(一种产自青海湖里的小虫子,用于水族及海产养殖幼苗的高蛋白饲料),考虑到大连与梅州间的距离,我想在武汉制作这台设备,经与用户协商,对方同意了。
  原先我在与新桥公司合作时通过周总的关系认识了武汉某民营企业的陈总、肖总等人,陈总在汉口的江汉经济开发区有一家生产工业电炉的工厂,我在2005年初曾经到访过并询问了有关铝合金异型材开模、挤制、阳极氧化及焊接等技术及加工方面的厂其它情况,因此知道武汉的这间工厂具备制造食品用冻干设备的所有条件,它同时肖总也承诺力将会尽力会协助我完成外协工作,尽管我知道武汉并没有生产过类似的冻干设备。
  这台设备的设计方案同样选用圆形仓真空干燥仓、辐射板加热、双侧置内冷阱(冷源用2套半封闭水冷机组)、罗茨+旋片式真空泵组、电脑软件(无纸记录仪)+仪表控制的方案,与以前做过的不同的地方是加装了称重传感器判断冻干终点的功能,我的方案是加装一个35kg的称重传感器,用于称量其中的一个冻干盘+物料的毛重,传感器使用的电源是10V直流电压(可用仪表的一个空闲位置安装这种电源模块即可),输出的信号是0~20mV的线性直流电压,输入到仪表仅输入端可在显示输出端显示为任意区间的线性数据,如果这一数据区间为0~35,则单位是kg,区间也可以是0~100或其它,因为终点判定时只要显示的数据在一段时间内的平均值几乎不变即可,与具体的真实值无关,这可能是国内*次在这类小型冻干机上应用这一技术,算是一个比较实用的创新点吧。
  到达武汉后首先我设计了一个辐射板的横截面图,交由武汉市的一家铝合金型材厂开模并挤制加工辐射板用的异型材,买了一台方波交直流焊机,经朋友介绍找到了一位曾在军工企业做铝合金焊接的退休技师来完成铝合金的焊接工作,然后另找了一家阳极氧化的企业,把辐射板及冻干盘做了阳极氧化处理。
  筒体及支架部分是在电炉厂制作的,法兰及封头是在汉口开有门市的河北的专业工厂通过锻打及旋压制造的,制作后经水压试验合格后除锈并喷涂了食品级的环氧树脂漆。
  辐射板组件及冷阱组件加工并检验合格后分别安装就位,制冷系统及小型速冻库从广州订货后发到武汉,整机经过调试后再拆解打包后启运,到达大连后重新组装调试,合格后用卤虫速冻块做了满载试验,由于这台机组已经安装了在线称重装置判断冻干终点,当减重曲呈水平不再下降后基本保持水平后平衡2~4小时后可认为到达冻干终点,使用就取得了满意的效果。
  这套设备的性能参数大致如下:极限真空度≦1Pa(这是由于选用了罗茨真空机组的缘故)、冷阱温度≦-45℃、辐射板工作温度-10~130℃(热源为电加热导热油循环泵循环),完成绝大多数的制品冻干是没有问题的,全套设备含速冻库、运费及税费记得成交价是18万元。

时间很快就进入到了2006年,这一年开春后,湖北新桥公司的总老朋友周总的生意比较好,不久后的初夏就开始筹备上第二套冻干设备,根据他自已这些年的经营经验,他提出了想要真空冻干与真空干燥二合为一的要求,我经过权衡与计算,认为这是可行的,经过与周总的讨论,决定采用的构型为干燥仓部分与原有的那套相同,保证了进出仓操作上的一致,原双侧置冷阱改为上外置式冷阱(增加一个冷阱仓面直接驭在干燥仓上还不占用地面),联接的直角弯头直径为1.2米,阱芯组件仍为小口径的铝合金管材质、氨泵供液直接蒸发制冷,但总表面积几乎不变,冷阱仓及阱芯排管排列方式重新设计,真空泵组的主抽泵组与上一套的共用,维持泵组改用罗茨+罗茨+罗茨+水环的罗茨-水环机组的方案,控制系统两套合并后升级到电脑+无纸记录仪软件控制,制冷系统在一期工程时已预留好了各接口,再增加一台125的8缸机即可满足要求,以上是冷冻干燥时的配置,当然,有些是属于两者共用的。
  真空干燥状态工作时,冷阱工作温度预计在≥-15℃,用手动控制供液阀控制,将蒸发出来的水份冷凝成液态水即可通过排水罐排出系统,未冷凝部分经水环泵排出,真空度约600~1500Pa之间,用罗茨-水环泵组控制(实质上只要关闭一台罗茨泵即可)。
  这套设备在某些方面没有前人的经验可供参考,是根据用户的要求及现场情况量身定制的,在这一点是属于原创的,之所以会出现这种全新设计的构型是因为直接用原内双侧置构型时在冻干过程中仍可发现冷(冷阱)-热(辐射板)短路现象有点严重,真空干燥状态工作时可能会更严重,我担心它可能出现严重到成本与冻干差别不大的情况,因此才力主采用外置冷阱,同时也不可避免地参考了日本共和真空及兰州科近的外置冷阱的经验,不同的是我设计的外置冷阱的阱芯组件是小管径的铝合金管,因此冷阱仓体积小一些,但气流通道口径是根据我的经验选用的,并未经过严格的计算,实际运行的结果表明,与之前的那套设备在冻干周期、能耗及产品品质上并未见到明显的差别,说明这套设计方案中气流阻力造成的能耗大致与内双侧置冷阱构型的短路能耗相当,这个案例的成功说明我们已经完全掌握了冻干设备的核心技术,利用国内现有的配套设备也能设计并制造出达到先进水平的食品冻干设备。
  这套设备是在陈总的电炉内制造的,它与小型冻干设备相比只是工程量上增加了不少,组件的尺寸也不一样,过程顺利,但在制造过程中我无意参与的另一件事却使我印象深刻,至今依然记得。
  当年的电炉厂正在给武汉市的一所大学制造一台高真空的小型热处理设备,工作时的真空度要求达到0.01Pa以下,因此要用到真空油扩散泵,那也是我*次见到油扩散泵的实物,由于电炉厂的人员几乎都没有接触过这么高的真空设备,显然是小看了它的制造难度,果不其然,到了交货期交不出货来,学校也着急,赶到厂里来商讨对策,会议开了一会,知道真空度搞不掂的时候电炉厂的张厂长想起了我,把我叫去列席他们的会议,我了解了问题的症结后告诉在座的各位,高真空设备不好玩,有它自身的要求,同时根据我的经验提出了两个要点,一是真空系统水压检漏,二是系统(包括泵)清洁。
  结果在水压检漏过程中检出二个漏点,补焊后再测没有问题了,然后对系统进行清洁,包括扩散泵,全部用丙酮擦洗后凉干再装配,装配好后加热烘烤系统,冷却后再空载试车,一次成功,在我看来,这件事情就是帮朋友一个忙,没什么特别的,但在交货那天晚上,大学的老师们把我叫到一起吃饭,席间,一位老师问我是干什么工作的,我简略地说了一下,他大致了解了情况后突然问我一个意想不到的问题,问我买了房子和车子没有,我如实回答,买了房子、没买车,是买得起,但没买是因为当时不是很需要,他解释了一下为什么会问我这个问题的原因,他觉得假如连我连这样水平的人还买不起房和车的话,那肯定是我们国家的分配制度出了问题,这句话让我回味了一段时间--有些时候,要获得陌生人的尊敬,就是那么简单,有些遗憾的是直到今天,我仍然不知道对方的姓名及工作单位的名称。
2007年初,我接到一个沈阳的,对方是沈阳基础研究院一位退休了的教授,老家是大连的,看过我制造的安装在大连甘井子镇上的那台冻干卤虫的设备,并在那里加工过冻干海参,几经转折才找到我的,原来教授老家在瓦房店市的炮台镇,家中有侄子等养殖海参,并建有小型加工场,想增设一台冻干海参的设备,由于他已经用甘井子那台冻干过,所以几乎毫无疑问地按那种方式及结构重复做了一台5㎡的海参冻干设备,*的改动是制冷系统用了单机双级水冷压缩机组,就是这一次试验,使我采集到了小型单机双级水冷机组的运行参数,也领教了系统的复杂性(与大型的单机双级氨系统相比,它有更多的目视判断不了运行状态的地方),相对于单级压缩系统而言,它的运行状态变化是比较难把握的。
  在做这个事的过程中,我在梅州的合作伙伴将公司的一部分搬迁到佛山九江,并邀请我加盟,我经过考虑后同意了,于是在瓦房店市的事情完成后直接去了佛山九江。设备安装调试等工作完成后,除原有机械制造业务外,我把冻干设备的使用范围重新梳理了一遍,在一次与茶叶行业的人闲聊中,想到把这种低温干燥方法应用于茶叶的干燥之中,双方一拍即合,于是我设计并制造了一台0.2㎡的小型冻干设备,直接送到福建安溪去试验,经过当地茶叶制作行家的对比试验,认为这种低温干燥的方法能提高茶叶的等级,有市场推广价值,于是我分析了这个领域的具体情况,针对这一领域的应用专门设计了一套简化到不能再简化了的冻干设备,同时造价也大幅度降低,低到什么程度呢,一台的有效加热面积3㎡的茶叶冻干机,出厂价格大约在7万元人民币上下(当时的成本在4万多元),2009年春我到上海在东富龙公司拜访马师傅时连他也认为有些不可思议,并指着身旁一套20㎡左右的医用冻干机上的一个排水蝶阀间对我说这个阀门的进口成本都差不多要4万元了。并在定型推广前对这套设备的主体部分申请了发明,这就是茶叶真空冷冻干燥机的诞生过程。
  试验定型后,接下来的是推广过程,相当艰辛,使用地点多在山里的茶农家中,非常分散,更加严重的问题是当时的农村电网不稳定、缺相、反相(断线时后重接时后接反了)、欠压、雷击等层出不穷,再加上茶农在制冷、真空、电器方面的基本技能与冻干技术要求之间的差距,真是苦逼,一言难尽。后来针对这些问题加装了相序保护、过流欠压缺相不平衡保护等等,在2009年还尝试过加装PLC以图实现一键启动,自动停机,但不是很成功。
  从2007年秋至2009年春的大约一年半的时间里,大约卖出了上百台,期间也与广东、广西、福建、湖北等地的茶叶科研单位建立了一些业务上的,同时也与全国各地的茶农建立了比较广泛的业务,这也间接造成了我时至今日仍能从茶农手中买到各种地道好茶的原因。时至今日,福建等地方还有人在仿制这种设备,估计大约有几百台(连同仿制的)这类的茶叶冻干机在运行。
  除此之外,也有一些食用酶制剂、农用酶制剂、冻干食品的小型企业也来订购过各种冻干设备,其中瓦房店市那边后来还订购了几套,我根据2007年初的使用情况给他们改了制冷系统,改成双机双级复叠压缩制冷,高压级选用风冷,中间的蒸发冷凝器选用钎焊板式换热器代替,体积小、结构简单还实用,与教科书上不一致的地方是前后两级我都用同一种制冷剂——R22(也算是一种小的创新吧),结果证明比单机双级水冷机组要好用,调试也不用去,用户从未反映过有什么问题,试机时的极限温度比单机双级水冷机组还要低几度,同时还省了一套冷却循环水系统。至此,在中小型冻干机上各种用途的各种构型算是相应稳定下来了。
 

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