SUT_blog - blog

Jednym z kluczowych aspektów podczas projektowania liofilizatora jest zapewnienie bezpiecznej pracy urządzenia pod względem naprężeń mechanicznych i termicznych, zwłaszcza w warunkach próżni. W związku z tym przeprowadzono analizę strukturalną prototypowej jednostki w celu określenia liczby i położenia dodatkowych żeber zmniejszających odkształcenia.

Zgodnie z wynikami uzyskano zbliżony zakres odkształceń w porównaniu z jednostką referencyjną pomimo dodatkowego wyposażenia mikrofalowego układu grzewczego.

Przeprowadzone analizy numeryczne dotyczące rozkładu pola elektromagnetycznego pokazały, że najbardziej obiecującym spośród analizowanych wariantów dla układu podgrzewania mikrofalowego jest wariant, w którym komora liofilizatora jest wyposażona w mikser – element obrotowy, którego zadaniem jest zamiana rozkładu promieniowania mikrofalowego w trakcie liofilizacji produktów spożywczych. 

Podobne rozwiązania są dostępne komercyjnie w najnowszych kuchenkach mikrofalowych oraz w przemysłowych urządzeniach do rozmrażania

W zeszłym tygodniu w Trondheim odbyła się 15. Konferencja IIR-Gustav Lorentzen dotycząca  naturalnych czynników chłodniczych. Z przyjemnością wysłuchaliśmy prezentacji ekspertów z dziedziny  chłodnictwa i ogrzewania oraz braliśmy udział w inspirujących dyskusjach.

Nasza doktorantka, Edyta Piechnik, przedstawiła prezentację pod tytułem "Development of the natural working fluid-based refrigeration system for domestic scale freeze dryer". Temat ten realizowany jest w ramach jej doktoratu w ramach projektu FrostWave.

Z przyjemnością informujemy, że prototyp liofilizatora z nowym układem chłodniczym oraz geometrią komory został z powodzeniem uruchomiony. Niemniej jednak system wymaga dalszej kalibracji, więc jeszcze trochę pracy przed nami. Mamy nadzieję, że wkrótce podzielimy się wynikami!

Dobre wieści z laboratorium w NTNU! Rozpoczęły się prace nad prototypowym liofilizatorem, którego układ chłodniczy będzie bazował na naturalnym czynniku chłodniczym - R290. W tym celu zmieniono między innymi typ parowacza oraz kompresora.

W tym tygodniu nasza doktorantka, Edyta Piechnik, wraz z norweskimi promotorami, prof. Ignatem Tolstorebrov i prof. Trygve M. Eikevik, uczestniczyła w corocznym wydarzeniu Norsk Kjøleteknisk Møte 2022, zorgnizowanym w daleko wysuniętym na północ Norwegii Tromsø. Były to dwa intensywne dni przepełnione prezentacjami w tematyce między innymi naturalnych czynników chłodniczych, systemów chłodniczych oraz pomp ciepła.

Trwają intensywne prace nad doborem odpowiedniego układu mikrofalowego, który w odpowiedni sposób dostarczy ciepło do produktów spożywczych w procesie liofilizacji. Kluczowe jest, aby zapewnić równomierność rozkładu generacji ciepła, aby zminimalizować tzn. „cold spoty” oraz „hot spoty”, co zminimalizuje ryzyko niedogrzania lub przegrzania żywności w trakcie liofilizacji. 
 

Kolejne kroki w kierunku zmiany systemu grzania w naszym urządzeniu zostały wykonane. Obecnie stosowany układ grzewczy opiera się na przewodzeniu ciepła przez półkę, pod którą umieszczona jest mata grzewcza, do produktu. W prototypowym urządzeniu proces suszenia produktu oparty będzie na dostarczaniu ciepła za pomocą mikrofal. Poniżej prezentujemy wstępne wyniki numeryczne liofilizatora wyposażonego w trzy magnetrony emitujące mikrofale w kierunku produktu. Magnetrony umieszczono na trzech ścianach komory, mianowicie górnej oraz bocznych.

W ostatnim czasie działania zespołu projektowego skupiają się na rozwijaniu koncepcji prototypu liofilizatora wyposażonego w mikrofale i nowy układ chłodniczy.

Proponowane pomysły nowej geometrii urządzenia opierają się na następujących modyfikacjach :​
- wewnętrznym parowniku z membraną mikrofalową​
- zastosowanie pozycji półek w kształcie zygzaka​

Po wyborze nowego czynnika chłodniczego przyszła pora na przeprojektowanie układu chłodniczego tj. dobór odpowiednich komponentów, w tym kształtu i długości parownika. Zespół FrostWave zdecydował się na przejście z zewnętrznego parownika (wężownicy) na parownik mikrokanałowy umieszczony wewnątrz komory. Równolegle do tych działań, podjęto kroki związane ze sposobem doprowadzenia grzania mikrofalowego do urządzenia.