Pierwszy etap budowy prototypu liofilizatora wyposażonego w mikrofale rozpoczął się w firmie FrostX. W tylnej ścianie komory przewidziano otwory na magnetrony oraz silnik wentylatora.
Ściany komory wzmocniono żebrami.
Końcowe testy liofilizatora wyposażonego w mikrofale zostaną przeprowadzone w laboratoriach SINTEF. Ze względów bezpieczeństwa liofilizator będzie umieszczony wewnątrz komory ochronnej wyposażonej w uszczelkę i blokadę szybkiego zwalniania.
Komora ochronna będzie posiadała także boczny kanał wyciągowo-wentylacyjny, którym będzie można odprowadzać gazy.
W środę 6 września nasza doktorantka Edyta Piechnik miała przyjemność zaprezentować referat „Numerical Analysis of Food Freezing and Airflow Distribution in a Home-Scale Freeze Dryer” na 14th International Conference on Computational Heat and Mass Transfer (ICCHMT 2023) które odbyło się w Düsseldorfie w Niemczech. Organizatorem konferencji był Düsseldorf University of Applied Sciences.
Projekt FrostWave na ICR2023 Refrigeration Congress organizowanym przez IIFIIR - Międzynarodowy Instytut Chłodnictwa!❄
Przedstawiciele projektu wzięli udział w Kongresie Chłodnictwa ICR2023, gdzie nasza doktorantka Edyta Piechnik wygłosiła prezentację pt. „Prototype of domestic-scale freeze-dryer with natural working fluid-based refrigeration system and microwave heating system”. Omówiono działania eksperymentalne i numeryczne, które doprowadziły do powstania koncepcji prototypowego liofilizatora, który jest obecnie w budowie.
Z przyjemnością prezentujemy finalny koncept prototypowego liofilizatora wyposażonego w mikrofalowy system grzewczy i układ chłodniczy bazujący na naturalnym czynniku chłodniczym. Kilkumiesięczne analizy numeryczne rozkładu mikrofal, wytrzymałościowe oraz przepływu powietrza a także działania eksperymentalne na nowym układzie chłodniczym doprowadziły zespół FrostWave do poniższego designu komory.
Kolejnym ważnym aspektem który został uwzględniony podczas projektowania prototypowego liofilizatora wyposażonego w mikrofale było zapewnienie równomiernego rozpływu powietrza nad każdą z półek wypełnionych produktami. W tym celu wykonano analizy przepływowe wykorzystując model CFD, który powstał w pierwszych etapach projektu. Rozważano kilka konfiguracji położenia wentylatorów oraz kierownic powietrza. Finalny design pozwolił na wyrównanie pól prędkości powietrza w taki sposób aby nad każdą z półek osiągnięta została prędkość > 1m/s.
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.
W lipcu 2022 nastąpiła zmiana Lidera pakietu WP3 - Dr Michael Bantle odszedł z SINTEF, a Jego miejsce zajął Dr Krzysztof Banasiak.
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.