BR102016008978A2 - DYNAMIC AND INTEGRATED SYSTEM FOR FREEZING IN DOUBLE STAGE OF PERILABLE PRODUCTS - Google Patents
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Abstract
a presente invenção se refere ao desenvolvimento de um sistema dinâmico e integrado para congelamento em duplo estágio de produtos perecíveis, por exemplo, produtos comestíveis embalados em caixas de papelão ou plástico, onde referido sistema é aplicado em instalações frigoríficas para congelamento, sendo este congelamento realizado em dois estágios e de modo dinâmico entre cada um dos estágios de congelamento. o processo de congelamento dos produtos perecíveis se dá em duas etapas de congelamento, onde, dentro da unidade de congelamento de 1º estágio (1) os produtos separados por peso e dimensão das caixas sofrem o primeiro resfriamento e congelamento, e na unidade de congelamento de 2º estágio (19) as embalagens poderão ser congeladas em temperaturas menores do que -18ºc.The present invention relates to the development of a dynamic and integrated system for double-stage freezing of perishable products, for example, edible products packaged in cartons or plastics, where said system is applied in freezer refrigeration facilities, which freezing is performed. in two stages and dynamically between each of the freezing stages. The freezing process of perishable products takes place in two freezing stages, where inside the 1st stage freezing unit (1) the products separated by weight and size of boxes undergo the first cooling and freezing, and in the freezing unit of 2nd stage (19) packages may be frozen at temperatures below -18 ° C.
Description
SISTEMA DINÂMICO E INTEGRADO PARA CONGELAMENTO EM DUPLO ESTÁGIO DE PRODUTOS PERECÍVEIS CAMPO TÉCNICODYNAMIC AND INTEGRATED SYSTEM FOR FREEZING IN DOUBLE STAGE OF PERFORMANCE PRODUCTS TECHNICAL FIELD
[001] O seguinte relatório descritivo para invenção se refere ao desenvolvimento de um sistema dinâmico e integrado para congelamento em duplo estágio de produtos perecíveis, por exemplo, produtos comestíveis embalados em caixas de papelão ou plástico, onde referido sistema é aplicado em instalações frigoríficas para congelamento, sendo este congelamento realizado em dois estágios e de modo dinâmico entre cada um dos estágios de congelamento. ESTADO DA ARTE[001] The following descriptive report for the invention relates to the development of a dynamic and integrated dual stage freezing system for perishable products, for example, edible products packaged in cartons or plastics, where said system is applied in refrigeration facilities for freezing, this freezing being performed in two stages and dynamically between each of the freezing stages. STATE OF ART
[002] O congelador de tempo de retenção variável (VRT) é usado para refrigerar ou congelar alimentos em caixas / caixas ou bandejas, por exemplo, US 7178356. Sua principal vantagem é que ele pode congelar diversos produtos diferentes, cada um com diferentes tempos de congelamento e de tamanho diferente de pacotes usando um computador programável que controla o seu funcionamento. O VRT tem uma série de independente bandejas que podem ser carregados em qualquer guia da bandeja em qualquer nível. Um computador industrial programável controla a VRT (ASHRAE Journal -2002).Variable holding time freezer (VRT) is used to refrigerate or freeze food in boxes / trays, eg US 7178356. Its main advantage is that it can freeze several different products, each with different times. freeze and different packet size using a programmable computer that controls its operation. The VRT has a number of standalone trays that can be loaded into any tray guide at any level. A programmable industrial computer controls the VRT (ASHRAE Journal -2002).
[003] O ciclo da máquina começa quando um novo produto é enviado a partir da área de processamento para o VRT. Um sistema transportador de acumulação recebe e mantém o produto embalado até que um número suficiente de caixas seja recebido para encher uma bandeja de congelador.[003] The machine cycle begins when a new product is sent from the processing area to the VRT. An accumulation conveyor system receives and holds the packaged product until a sufficient number of boxes are received to fill a freezer tray.
[004] Quando uma carga completa está pronta, as caixas são automaticamente transferidas para o transportador de entrada e carrega-se uma bandeja vazia. Os elevadores de carga verticais levantam a bandeja carregada para o nível designado. A bandeja é então inserida nas guias da bandeja. Como uma nova bandeja é colocada em posição, ele avança todas as bandejas para frente. A última bandeja sobre o nível carregado é transferida sobre o elevador traseiro e é abaixada. Uma vez que a bandeja congelada atinge o fundo, o produto é descarregado e removido para o transportador de saída. Bandejas vazias são devolvidas para a frente do congelador para receber novo produto.When a full load is ready, the boxes are automatically transferred to the incoming conveyor and an empty tray is loaded. The vertical load lifts raise the loaded tray to the designated level. The tray is then inserted into the tray guides. As a new tray is placed in position, it advances all trays forward. The last tray over the loaded level is transferred over the rear lift and lowered. Once the frozen tray reaches the bottom, the product is unloaded and removed to the exit conveyor. Empty trays are returned to the front of the freezer to receive new product.
[005] Novas bandejas que entram no congelador são eletronicamente carimbadas com um tempo de entrada. Como bandejas avançam através do freezer, o seu tempo de permanência decorrido é rastreado. Periodicamente, o tempo de permanência de cada bandeja é atualizado e exibido na tela de status no VRT. Através deste método, decorrido o tempo de permanência de cada bandeja pode ser revisto num relance.New trays entering the freezer are electronically stamped with an entry time. As trays advance through the freezer, their elapsed dwell time is tracked. Periodically, the dwell time of each tray is updated and displayed on the status screen in VRT. By this method, the elapsed dwell time of each tray can be reviewed at a glance.
[006] Se o produto congelado tem de ser removido do congelador, mas nenhum novo produto precisa ser carregado, o processo de descarregamento é usado. Bandejas vazias são devolvidas a partir da área de descarga e inseridas em níveis selecionados para o descarregamento. Estes ciclos esvaziam bandejas através do congelador e transfere bandejas com produto congelado para o elevador traseiro para a descarga.If the frozen product has to be removed from the freezer but no new product needs to be loaded, the unloading process is used. Empty trays are returned from the unloading area and inserted at selected levels for unloading. These cycles empty trays through the freezer and transfer trays of frozen product to the rear lift for unloading.
[007] No modo automático, o computador é usado para tomar a decisão de descarga, como no US 8549866. Em todas as bandejas com produtos reunidos ou excedentes o tempo de espera necessário é automaticamente repetido fora do congelador.[007] In automatic mode, the computer is used to make the decision to unload, as in US 8549866. For all trays with gathered or over products the required waiting time is automatically repeated outside the freezer.
[008] A maioria dos VRTs pode ser operado em modo semiautomático ou modo de controlo manual. Típicas aplicações industriais incluem o congelamento de carne, alimentos pré-cozidos e sucos de frutas em caixas ou bandejas e congelamento de sorvete em bandejas ou invólucros.[008] Most VRTs can be operated in semi-automatic mode or manual control mode. Typical industrial applications include freezing meat, precooked foods and fruit juices in boxes or trays and freezing ice cream in trays or wrappers.
[009] Congeladores VTR são concebidos para trocador de calor em contracorrente. Dirigindo o ar mais frio contra o produto garante congelamento do produto completo. Os pacotes são arranjados com espaçamento mínimo para permitir a eficiente expulsão de calor de ambos os lados.[009] VTR freezers are designed for countercurrent heat exchanger. Directing the cooler air against the product ensures complete product freezing. The packages are arranged with minimum spacing to allow efficient heat expulsion from both sides.
[010] A bandejas perfuradas de aço são desenhadas para permitir uniforme expulsão de calor do fundo da embalagem. As embalagens são carregadas em bandejas, de modo que o lado comprido está alinhado com o fluxo de ar. Este, juntamente com as bandejas perfuradas, expõe a área máxima da embalagem para o ar frio, minimizando assim o tempo de congelamento.[010] Perforated steel trays are designed to allow even heat to escape from the bottom of the package. The packages are loaded in trays so that the long side is aligned with the air flow. This, along with the perforated trays, exposes the maximum packaging area to cold air, thus minimizing freezing time.
[011] Depois de passar sobre o produto, o ar refrigerado é devolvido para baixo dos lados do túnel e entre os evaporadores. Cuidadosa atenção é colocado sobre a criação de um fluxo de ar turbulento eficiente através do produto, enquanto minimiza a potência do ventilador. Este projeto reduz quantidades de ar em até 50% em relação ao convencional sistemas que utilizam um sistema de distribuição de ar que distribui ar a partir dos lados do VRT. Freezers VRT ter controlado o fluxo de ar com congelamento tempos de 20% a 40% menos do que túneis de congelação.[011] After passing over the product, the cooled air is returned down the sides of the tunnel and between the evaporators. Careful attention is placed on creating an efficient turbulent air flow through the product while minimizing fan power. This design reduces air quantities by up to 50% compared to conventional systems using an air distribution system that distributes air from the sides of the VRT. VRT freezers have controlled freezing airflow times from 20% to 40% less than freezing tunnels.
[012] A maioria dos freezers VRT usam o sistema hidráulico para o seu funcionamento. Água descongelada muitas vezes é usada para a bobina de congelador. Gás quente também é usado.[012] Most VRT freezers use the hydraulic system for their operation. Thawed water is often used for the freezer coil. Hot gas is also used.
[013] O formato de um VRT normalmente é retangular, com as bandejas dispostas em uma estrutura similar transportadas pelas esteiras rolantes. No entanto, este formato não é estanque. O documento US 2014/0345302 revela um VRT contendo uma esteira que transporta os produtos a serem congelados nas respectivas bandejas em disposição em espiral numa formação cilíndrica.[013] The shape of a VRT is usually rectangular, with trays arranged in a similar structure carried by the conveyor belts. However, this format is not watertight. US 2014/0345302 discloses a VRT containing a conveyor conveyor of the products to be frozen in the respective spiral trays in a cylindrical formation.
[014] Outro conceito importante envolvendo sistemas de congelamento é o túnel de retenção múltipla (MRT - Multiple Retention Tunne). O MRT é projetado para acomodar diferentes tipos de produtos e tamanhos de caixa que requerem diferentes tempos de resfriamento e congelamento.[014] Another important concept involving freezing systems is the Multiple Retention Tunne (MRT). MRT is designed to accommodate different product types and box sizes that require different cooling and freezing times.
[015] O sistema é completamente automático. É um sistema baseado em jato de ar que proporciona flexibilidade de aplicar diferentes regimes de refrigeração para grupos de produto. Dependendo do condicionamento desejado para um produto, seja para refrigerar ou congelar, será atribuída uma prateleira dentro do sistema que tem um tempo de retenção predefinido. A prateleira alocada, então, move os grupos de produtos, através do sistema a um ritmo acelerado ou lento e entrega as caixas na extremidade de saída do túnel.[015] The system is fully automatic. It is an air jet based system that gives you the flexibility to apply different cooling regimes to product groups. Depending on the desired conditioning for a product, either for cooling or freezing, a shelf will be assigned within the system that has a predefined retention time. The allocated shelf then moves product groups through the system at a fast or slow pace and delivers the boxes at the exit end of the tunnel.
[016] Os controles integrados e automação projetados para cada aplicação do sistema permite mudanças de operador para os tempos de retenção definidas. Os controles também proporcionam um rastreamento completo e de todos os produtos dentro do sistema que auxilia a gestão de outros processos pós refrigeração ou congelamento, como paletização e distribuição. O MRT é adequado para a menor taxa de transferência de produtos dentro de operações de processamento de alimentos que exigem condicionado diferente e seguem para cargas de distribuição personalizadas.[016] Integrated controls and automation designed for each system application allow operator changes to set retention times. Controls also provide complete tracking of all products within the system that assists in the management of other post cooling or freezing processes such as palletizing and distribution. MRT is suitable for the lowest product throughput within food processing operations that require different conditioning and follow for custom distribution loads.
DISCUSSÃODISCUSSION
[017] Independentemente de se estar tratando com o VRT ou MRT sempre se tem uma grande unidade de resfriamento ou congelamento, onde as embalagens a serem resfriadas ou congeladas são dispostas em bandejas para receberem o ar frio em contracorrente da melhor maneira possível. Em um túnel de retenção variável o processamento de dá mais ou menos da seguinte maneira: [018] - Os produtos armazenados em caixas são acumulados fora ou dentro do VRT em lote por produto especificado e/ou por tempo de retenção, ou seja, o tempo que ficará dentro do congelador;[017] Regardless of whether you are dealing with VRT or MRT you always have a large cooling or freezing unit, where the packages to be cooled or frozen are arranged in trays to receive the countercurrent cold air in the best possible way. In a variable retention tunnel processing proceeds roughly as follows: [018] - Products stored in boxes are accumulated outside or within the batch VRT by specified product and / or by retention time, ie the time left in the freezer;
[019] - As caixas são movidas e selecionadas para a entrada no VRT através de algum sistema transportador selecionador;[019] - Boxes are moved and selected for entry into the VRT through some sorting conveyor system;
[020] - O transportador selecionador alimenta o transportador alimentador interno ao VRT, que através de um braço transfere as caixas para a bandeja.[020] - The picker conveyor feeds the internal feeder conveyor to the VRT, which by one arm transfers the boxes to the tray.
[021] - Cada bandeja é então transportada ou deixada em um dos patamares programados, através do elevador de carga e assim inserida dentro dos níveis;[021] - Each tray is then transported or left on one of the programmed levels via the freight elevator and thus inserted within the levels;
[022] - As caixas são deslocadas no interior do VRT, através dos níveis, enquanto os ventiladores proveem uma vazão de ar e velocidade exigida sobre o produto, assegurando uma eficiente transferência de calor.[022] - Housings are moved inside the VRT through the levels, while the fans provide the required air flow and velocity over the product, ensuring efficient heat transfer.
[023] - Ao mesmo tempo que uma bandeja é inserida através do elevador de carga no nível desejado, é descarregada uma bandeja no elevador de descarga, o qual move a bandeja ao nível de retorno e a encaminha para o transportador de saída.[023] - While a tray is inserted through the freight elevator at the desired level, a tray is unloaded into the unloader, which moves the tray to the return level and forwards it to the output conveyor.
[024] - A bandeja vazia então retorna para o nível de carga, dando assim início a um novo ciclo.[024] - The empty tray then returns to the load level, thus starting a new cycle.
[025] Em qualquer sistema de congelamento que emprega retenção variável se tem uma etapa de congelamento ou resfriamento, onde o produto fica dentro do túnel por determinado tempo de retenção. Este conceito de congelamento demanda um grande consumo de energia, pois o congelamento deve ser feito em uma única etapa com o produto estático. As caixas ficam retidas dentro do túnel pelo tempo variável, de acordo com o volume contido em cada uma das caixas. Isto faz sentido, por exemplo, uma caixa que contenha 20 quilos de determinado produto deve ter mais tempo de retenção do que uma caixa com 5 quilos do produto. Tempo de retenção variável que dizer que o produto é colocado dentro do túnel até atingir a temperatura ideal em uma única etapa. Claro que em um VTR ou MTR a caixa de 5 quilos vai sair antes da caixa de 20 quilos. A mudança de paradigma que se está propondo é deixar de ser de retenção variável para ser dinâmico e integrado para congelamento em dois estágios.[025] In any freezing system that employs variable retention there is a freezing or cooling step where the product stays inside the tunnel for a certain retention time. This freezing concept demands a great deal of energy consumption as freezing must be done in one step with the static product. The boxes are held inside the tunnel for a variable time, according to the volume contained in each box. This makes sense, for example, a box containing 20 pounds of a given product should have longer retention time than a box with 5 pounds of the product. Variable retention time means that the product is placed inside the tunnel until it reaches the ideal temperature in one step. Of course in a VTR or MTR the 5 pound box will come out before the 20 pound box. The paradigm shift that is being proposed is to move from a variable retention to a dynamic and integrated to two-stage freezing.
SUMÁRIOSUMMARY
[026] Assim, devido às considerações pertinentes ao estado da arte anteriormente discutido, é um dos objetivos da presente invenção o desenvolvimento de um sistema dinâmico e integrado para congelamento em duplo estágio de produtos perecíveis.Thus, due to the prior art considerations discussed above, it is an object of the present invention to develop a dynamic and integrated system for double stage freezing of perishable products.
[027] A mudança de paradigma ocorre porque não vai mais se deixar o produto a ser congelado em uma única etapa de congelamento, como ocorre em qualquer túnel de retenção variável. O sistema passa a ser dinâmico e integrado, ou seja, os produtos entram no 1° estágio de congelamento em embalagens adequadas em volumes diversos. Estes produtos são previamente separados antes de entrarem neste congelamento de 1° estágio. Isto se dá na primeira unidade de acumulação, antes de entrar na unidade de congelamento. Dentro da primeira unidade de congelamento (1° estágio) os produtos separados por peso e dimensão das caixas sofrem o primeiro resfriamento e congelamento, estando dispostos em sistema do tipo prateleiras modulares. Este primeiro resfriamento e congelamento é dinâmico, de modo que o produto, mesmo não estando integralmente congelado passa para a segunda unidade de acumulação e depois para o segregador de SKUs. No segregador as caixas com os produtos congelados são classificadas por código de produto, até formarem uma carga suficiente para ser estocada em uma prateleira previamente definida para aquele produto, no 2° estágio. Assim como na unidade de congelamento de 1° estágio, o 2° estágio se trata de um sistema do tipo prateleiras modulares para congelamento de produtos em caixas de papelão ou plástico que estão armazenadas em níveis pré-determinados em uma estrutura modular de armazenamento. No 2o estágio as embalagens poderão ser congeladas em temperaturas menores do que -18°C, de modo que são transferidas já segregadas para uma terceira unidade de acumulação para depois passarem para a unidade de plastificação das embalagens, onde as caixas são embaladas em filme plástico, sendo então transferidas para uma célula de paletização robotizada ou manual. Ao lado da estrutura de congelamento de 2° estágio, fica o depósito de paletes que são demandados para a paletização robotizada. Os paletes já embalados no filme plástico seguem para as docas ou, no caso de haver demora no despacho, vão para uma câmara pulmão de paletes acabados à espera do embarque. Como as embalagens estão congeladas a uma temperatura menor que -18°C, isto permite substituir motores à combustão por motores elétricos no baú frigorífico, permitindo o emprego de energia limpa para a manutenção da temperatura dos produtos congelados.[027] The paradigm shift occurs because the product will no longer be allowed to be frozen in a single freezing step, as in any variable retention tunnel. The system becomes dynamic and integrated, that is, the products enter the 1st stage of freezing in appropriate packages in different volumes. These products are previously separated before entering this 1st stage freeze. This is in the first storage unit before entering the freezing unit. Within the first freezing unit (1st stage) the products separated by box size and weight undergo the first cooling and freezing, being arranged in modular shelving system. This first cooling and freezing is dynamic, so that the product, even if not completely frozen, passes to the second accumulation unit and then to the SKU segregator. In the segregator the boxes with the frozen products are classified by product code until they form a sufficient load to be stored in a shelf previously defined for that product in the 2nd stage. As with the 1st stage freezer unit, the 2nd stage is a modular shelf type system for freezing products in cardboard or plastic boxes that are stored at predetermined levels in a modular storage structure. In the 2nd stage the packages can be frozen at temperatures below -18 ° C, so that they are already segregated to a third accumulation unit and then to the packaging plasticization unit, where the boxes are packed in plastic wrap. and then transferred to a robotic or manual palletizing cell. Next to the 2nd stage freezing structure is the pallet store that is required for robotic palletizing. Pallets already packed in plastic wrap will either go to the docks or, if shipping is delayed, go to a finished pallet lung chamber awaiting shipment. As the packages are frozen below -18 ° C, this allows combustion engines to be replaced by electric motors in the refrigerated trunk, allowing the use of clean energy to maintain the temperature of frozen products.
[028] O sistema dinâmico e integrado possibilita uma redução em torno de 50% do consumo de energia, onde a maior redução ocorre na unidade de refrigeração.[028] The dynamic and integrated system enables a reduction of around 50% in energy consumption, where the largest reduction occurs in the refrigeration unit.
DESCRIÇÃODESCRIPTION
[029] A caracterização do presente documento para invenção é feita por meio de desenhos representativos do sistema dinâmico e integrado para congelamento em duplo estágio de produtos perecíveis, de tal modo que a sistema possa ser integralmente reproduzido por técnica adequada, permitindo plena caracterização da funcionalidade do objeto pleiteado.[029] The characterization of the present document is made by means of representative drawings of the dynamic and integrated system for double stage freezing of perishable products, such that the system can be fully reproduced by suitable technique, allowing full characterization of the functionality. of the claimed object.
[030] A partir das figuras elaboradas que expressam a melhor forma ou forma preferencial de se realizar o produto ora idealizado, se fundamenta a parte descritiva do relatório, através de uma numeração detalhada e consecutiva, onde a mesma esclarece aspectos que possam ficar subentendidos pela representação adotada, de modo a determinar claramente a proteção ora pretendida.From the elaborated figures that express the best way or preferential way to realize the product idealized now, the descriptive part of the report is based, through a detailed and consecutive numbering, where it clarifies aspects that may be implied by the representation adopted, so as to clearly determine the intended protection.
[031] Estas figuras são meramente ilustrativas, podendo apresentar variações, desde que não fujam do inicialmente pleiteado.[031] These figures are for illustrative purposes only and may vary as long as they do not depart from the original claim.
[032] Neste caso se tem que: [033] - A figura 1 mostra um diagrama geral do sistema dinâmico de congelamento em duplo estágio;[032] In this case one has to: [033] - Figure 1 shows a general diagram of the dynamic double stage freezing system;
[034] - A figura 2 mostra um desenho esquemático da primeira unidade de acumulação;[034] - Figure 2 shows a schematic drawing of the first accumulation unit;
[035] - a figura 3 mostra um gráfico da evolução transiente da temperatura;[035] - Figure 3 shows a graph of transient temperature evolution;
[036] - a figura 4 mostram a tabela com as características gerais (A), tabela do sistema frigorífico (B) e gráficos (C) que demonstram o ganho energético;[036] - Figure 4 shows the table with general characteristics (A), refrigerator system table (B) and graphs (C) showing the energy gain;
[037] - a figura 5 mostra um desenho esquemático da distribuição interna dos produtos no sistema dinâmico e integrado para o 1° estágio de congelamento;[037] - Figure 5 shows a schematic drawing of the internal distribution of products in the integrated dynamic system for the 1st freezing stage;
[038] - a figura 6 mostra um desenho esquemático da segunda unidade de acumulação;[038] - Figure 6 shows a schematic drawing of the second accumulation unit;
[039] - a figura 7 mostra um desenho esquemático da distribuição interna do segregador de SKU (Stook Keeping Unit - Unidade de Manutenção de Estoque); Γ0401 - a figura 8 mostra um desenho esquemático da distribuição interna dos produtos no sistema integrado e dinâmico para o 2o estágio de congelamento; Γ0411 - afigura9 mostra um desenho esquemático da terceira unidade de acumulação;[039] - Figure 7 shows a schematic drawing of the internal distribution of the Stook Keeping Unit (SKU) segregator; 400401 - Figure 8 shows a schematic drawing of the internal distribution of products in the integrated and dynamic system for the 2nd freezing stage; Γ0411 - Figure 9 shows a schematic drawing of the third accumulation unit;
[042] - afigura 10 mostra a unidade plastificadora; Γ0431 - a figura 11 mostra a célula de paletização robotizada; Γ0441 - a figura 12 mostra a câmara pulmão de paletes acabados; Γ0451 - a figura 13 mostra diversas modularidades possíveis para se montar as unidades de refrigeração de 1o e 2o estágios e; Γ0461 - A figura 14 mostra a unidade de refrigeração em perspectiva (A) e em planta baixa (B).[042] - Figure 10 shows the plasticizer unit; 0431 - Figure 11 shows the robotic palletizing cell; 440441 - Figure 12 shows the lung chamber of finished pallets; Γ0451 - Figure 13 shows several possible modularities for mounting 1st and 2nd stage refrigeration units and; Γ0461 - Figure 14 shows the perspective (A) and floor plan (B) refrigeration unit.
[047] De um modo geral, o sistema dinâmico e integrado de congelamento em duplo estágio compreende as seguintes características: [048] - É aplicado em instalações frigoríficas para congelamento em duplo estágio de produtos perecíveis, embalados em caixas de papelão ou plástico.[047] In general, the dynamic integrated double-stage freezing system has the following characteristics: [048] - It is applied in refrigeration facilities for double-stage freezing of perishable products, packed in cardboard or plastic boxes.
[049] - As caixas de produtos devem estar em movimento no congelamento de 1o estágio e de 2o estágio, configurando um sistema dinâmico, possibilitando a passagem do ar em toda a superfície da caixa para facilitar o congelamento do produto. Para isto, estas unidades de congelamento são compostas por um sistema do tipo prateleiras modulares para congelamento de produtos em caixas de papelão ou plástica que estão armazenadas em níveis predeterminados em uma estrutura modular de armazenamento.[049] - Product boxes should be moving in 1st and 2nd stage freezing, configuring a dynamic system, allowing air to pass through the entire surface of the box to facilitate product freezing. To this end, these freezing units are composed of a modular shelf type system for freezing products in cardboard or plastic boxes that are stored at predetermined levels in a modular storage structure.
[050] - O sistema permite segregação dos diversos SKUs conforme a variedade de produtos da produção. Isto é fundamental em uma produção que pode conter mais de uma centena de códigos diferentes para os produtos.[050] - The system allows segregation of the various SKUs according to the variety of production products. This is critical in a production that can contain more than a hundred different product codes.
[051] - Devido ao sistema de congelamento de duplo estágio e a paletização robotizada, elimina-se completamente a paletização manual. Com isso também se elimina a perda de energia com a paletização manual e os movimentos repetitivos usados para formar os paletes, cumprindo as normas de segurança e ergonomia vigentes.[051] - Due to the double stage freezing system and robotic palletizing, manual palletizing is completely eliminated. This also eliminates energy loss with manual palletizing and repetitive movements used to form pallets, meeting current safety and ergonomic standards.
[052] - O sistema dinâmico e integrado permite que se use o congelamento do 2° estágio para atingir a temperatura final de congelamento, sendo que depois de se atingir esta temperatura final, se pode realizar a paletização dos produtos. Se os produtos não estiverem na temperatura final de congelamento e forem paletizados, vai ocorrer o isolamento térmico das caixas que estejam mais no meio do palete, deixando o produto em uma temperatura mais alta do que recomenda a norma. Com isto o produto deixa de estar adequado ao consumo.[052] - The dynamic and integrated system allows the use of 2nd stage freezing to reach the final freezing temperature, and after reaching this final temperature, products can be palletized. If the products are not at the final freezing temperature and are palletized, the thermal insulation of the boxes in the middle of the pallet will occur, leaving the product at a higher temperature than recommended by the standard. With this the product is no longer suitable for consumption.
[053] Como o 2o estágio de congelamento permite o armazenamento dos produtos congelados, em decorrência do sistema dinâmico e integrado aplicam-se aos produtos ali armazenados a sistemática FIFO.[053] As the 2nd stage of freezing allows the frozen products to be stored, as a result of the dynamic and integrated system, the products FIFO are applied to the products stored there.
[054] - Por conta do sistema de congelamento em dois estágios, a formação dos paletes somente ocorre no momento da expedição do pedido ao consumidor final.[054] - Due to the two-stage freezing system, pallet formation only occurs at the time of shipment of the order to the final consumer.
[055] - O sistema dinâmico de congelamento em duplo estágio permite uma redução no consumo de energia em torno de 50% (conforme tabelas e gráficos), além de eliminar o uso da amônia no primeiro e segundo estágios. Como o congelamento se dá em dois estágios e na linha do tempo de congelamento, se necessita em torno de 50% menos de carga térmica, conseguindo com isto a redução da perda de carga no circuito dos evaporadores e também no diâmetro das tubulações em geral entre os evaporadores e a unidade de refrigeração.[055] - The dynamic dual stage freezing system allows for a reduction in energy consumption of around 50% (according to tables and graphs) and eliminates the use of ammonia in the first and second stages. As freezing takes place in two stages and in the freezing timeline, around 50% less thermal load is required, thus reducing the pressure drop in the evaporator circuit and also in the overall pipe diameter between the evaporators and the refrigeration unit.
[056] - O sistema é integrado com software para rastreabilidade e inventário dos produtos dentro do primeiro e do segundo estágio de congelamento, sendo que este sistema pode estar integrado a outros sistemas de gestão da empresa.[056] - The system is integrated with software for product traceability and inventory within the first and second freezing stages, which can be integrated with other company management systems.
[057] - Uma característica importante do sistema dinâmico e integrado para congelamento em duplo estágio proposto é a eliminação da câmara de estocagem dos produtos congelados. Este aspecto é inovador, pois ao se dispensar a estocagem com paletes evita-se que pessoas trabalhem em temperaturas extremamente baixas, como é recorrente na técnica atual. A exposição dos trabalhadores às temperaturas fortemente negativas requer EPI específicos, treinamento, jornada reduzida de trabalho entre outras necessidades. Ao se eliminar a câmara de estocagem, todas as dificuldades inerentes a uma operação em baixa temperatura são superadas.[057] - An important feature of the proposed dynamic and integrated dual stage freezing system is the elimination of the storage chamber of frozen products. This aspect is innovative, since dispensing with pallet storage prevents people from working in extremely low temperatures, as is recurrent in the current technique. Exposure of workers to strongly negative temperatures requires specific PPE, training, reduced working hours and other needs. By eliminating the storage chamber, all the difficulties inherent in low temperature operation are overcome.
[058] Uma forma preferencial de construção do sistema dinâmico e integrado para congelamento em duplo estágio de produtos perecíveis compreende a unidade de congelamento de 1° estágio (1) que recebe os produtos a serem congelados, sendo que estes produtos são previamente separados na primeira unidade de acumulação (2) antes de entrarem neste congelamento de 1° estágio (1), onde esta unidade de congelamento (1) é composta por prateleiras (3) que são dispostas em uma estrutura modular de armazenamento que pode apresentar diversos módulos internos (4, 5 e 6), onde os produtos a serem congelados ficam acondicionados nas múltiplas prateleiras (3) arranjados de acordo com seu peso e dimensão (por exemplo, produtos A, B e C), sendo que nesta unidade (1) os referidos produtos (A, B e C) ficam sob congelamento intenso por um período não variável, fixo para a unidade inteira, por exemplo, uma temperatura em torno do ponto de congelamento (P) de cada produto a ser congelado, independentemente da massa de cada uma das caixas (10) que estão dispostas nas prateleiras (3).[058] A preferred form of construction of the dynamic and integrated dual stage freezing system of perishable products comprises the 1st stage freezing unit (1) which receives the products to be frozen, these products being previously separated in the first stage. storage unit (2) before entering this 1st stage freeze (1), where this freezing unit (1) is composed of shelves (3) which are arranged in a modular storage structure which can have several internal modules ( 4, 5 and 6), where the products to be frozen are stored in the multiple shelves (3) arranged according to their weight and size (eg products A, B and C), and in this unit (1) products (A, B and C) are under intense freezing for a non-variable period fixed to the entire unit, eg a temperature around the freezing point (P) of each product to be frozen, i regardless of the mass of each of the boxes (10) which are arranged on the shelves (3).
[059] Como o método adotado nesta invenção é o sistema dinâmico e integrado com congelamento em duplo estágio, os produtos (A, B e C) colocados na unidade de congelamento de 1° estágio (1) não precisam ficar retidos nesta unidade até seu congelamento integral, pois estes produtos (A, B e C) ainda passarão pelo congelamento de 2° estágio, onde a temperatura será abaixada até o seu congelamento integral. Esta disposição permite que se obtenha economia de energia, pois não irá ocorrer o congelamento integral até a temperatura de congelamento ideal em uma única etapa, como nos túneis de retenção variáveis.[059] As the method adopted in this invention is the dynamic integrated dual stage freezing system, the products (A, B and C) placed in the 1st stage freezing unit (1) need not be retained in this unit until its freeze as these products (A, B and C) will still go through the 2nd stage freeze, where the temperature will be lowered to full freeze. This arrangement allows for energy savings as full freezing will not occur to the optimal freezing temperature in a single step, such as in variable retention tunnels.
[060] Um melhor entendimento do que acontece aos produtos perecíveis que serão submetidos ao sistema dinâmico e integrado de congelamento em duplo estágio pode ser visto através do gráfico da evolução da transiente da temperatura (fig. 03).[060] A better understanding of what happens to perishable products that will be subjected to the dynamic integrated dual stage freezing system can be seen through the graph of temperature transient evolution (fig. 03).
[061] O gráfico explica o sistema de congelamento em duplo estágio, onde se tem a evolução da temperatura pelo tempo de congelamento. Os produtos entram na unidade de congelamento de 1° estágio a uma temperatura inicial (Ti), por exemplo, de 10°C e são submetidos a um congelamento contínuo por um tempo ti, até chegarem à temperatura próxima ao ponto de congelamento para cada produto, por exemplo, ponto P, sendo esta temperatura a que permite manter os produtos perecíveis estáveis, para que sejam transferidos à unidade de congelamento de 2° estágio. Nesta unidade de 2° estágio, os produtos ficarão, por exemplo, por um período tempo t2 até atingirem a temperatura final requerida (Tf). A parte reta do gráfico mostra que a temperatura fica constante até que todos os produtos tenham atingido a temperatura indicada no ponto P. Após isto, ocorre a inflexão (Mi). A partir da mudança de inflexão (Mi) a temperatura é novamente abaixada de modo lento até chegar a temperatura final (Tf) que corresponde à temperatura requerida de congelamento para produtos perecíveis.[061] The graph explains the two-stage freezing system, where the temperature evolves over the freezing time. The products enter the 1st stage freezing unit at an initial temperature (Ti), for example 10 ° C and undergo continuous freezing for a time ti until they reach the temperature near the freezing point for each product. eg point P, which is the temperature at which perishable products are kept stable for transfer to the 2nd stage freezing unit. In this 2nd stage unit, the products will be, for example, for a period of time t2 until they reach the required final temperature (Tf). The straight part of the graph shows that the temperature remains constant until all products have reached the temperature indicated at point P. After this, the inflection (Mi) occurs. From the change in inflection (Mi) the temperature is slowly lowered again until reaching the final temperature (Tf) which corresponds to the required freezing temperature for perishable products.
[062] Após os produtos saírem da unidade de congelamento de 1° estágio, são transferidos para a segunda unidade de acumulação (7). Esta unidade de acumulação é composta por esteira de entrada (47), esteira aceleradora (48), esteira travadora (49) e esteira acumuladora (50), onde dita unidade de acumulação (7) apenas serve como um meio de transferência dos produtos, que estão na temperatura (P) proposta pela unidade de congelamento de 1o estágio, para o segregador de SKUs (8).[062] After products leave the 1st stage freezing unit, they are transferred to the second storage unit (7). This accumulation unit consists of input belt (47), accelerator belt (48), locking belt (49) and accumulator belt (50), where said accumulation unit (7) only serves as a means of transferring the products, which are at the temperature (P) proposed by the 1st stage freezing unit for the segregator of SKUs (8).
[063] O segregador automático (8) é uma ferramenta inovadora para classificar e armazenar caixas de papelão ou plástica por códigos. Indicado para processos industriais, onde a linha de produção trabalha com caixas aleatórias e deseja-se segregação dos produtos iguais, otimizando o processo subsequente.[063] The automatic segregator (8) is an innovative tool for sorting and storing cardboard or plastic boxes by codes. Suitable for industrial processes, where the production line works with random boxes and it is desired to segregate the same products, optimizing the subsequent process.
[064] Os produtos que passaram pela segunda unidade de acumulação (7) são transferidos para o segregador de SKU (8) por intermédio de esteiras de entrada (9), formada pelo conjunto de esteira travadora e aceleradora, sendo responsável pela dosagem de caixas (10) na entrada dos elevadores (11). Possui um leitor ótico de alto desempenho que identifica o código do produto impresso na caixa (SKU) e envia a informação ao sistema supervisório.[064] Products that have passed through the second accumulation unit (7) are transferred to the SKU segregator (8) via inlet belts (9) formed by the locking and accelerating belt assembly and are responsible for the dosing of boxes. (10) at the elevator entrance (11). It has a high performance optical reader that identifies the product code printed on the box (SKU) and sends the information to the supervisory system.
[065] O elevador de entrada (11) é do tipo orbital com duas entradas e número de saídas igual ao número de níveis do segregador. As caixas (10) entram no elevador (11) e sofrem a primeira classificação, sendo direcionadas automaticamente as esteiras acumuladoras (17).[065] The input elevator (11) is an orbital type with two inputs and number of outputs equal to the number of segregator levels. The boxes (10) enter the elevator (11) and undergo the first classification, being automatically directed the accumulator belts (17).
[066] As esteiras classificadoras (14) são do tipo sistema de switch passivo formado por um leitor ótico, uma esteira transportadora com roletes a 45 graus e número de cancelas pneumáticas igual ao número de saídas por nível. As caixas (10) entram na esteira, têm seu código lido, transladam até a saída correspondente, onde a cancela pneumática baixa e a caixa é transferida perpendicularmente para a respectiva acumuladora.[066] The grading belts (14) are of the passive switch system type consisting of an optical reader, a 45 degree roller conveyor belt and number of air gates equal to the number of exits per level. The boxes 10 enter the belt, have their code read, transfer to the corresponding exit, where the pneumatic gate lowers and the box is transferred perpendicularly to the respective accumulator.
[067] O elevador de retorno (15) também é do tipo orbital com número de entradas igual ao número de níveis do segregador e uma saída. Este elevador recebe as caixas (10) que não forem lidas pelos leitores das esteiras classificadoras e as direciona para a esteira de recirculação onde entrarão novamente no elevador de entrada (11).[067] The return elevator (15) is also of the orbital type with number of inputs equal to the number of segregator levels and one output. This elevator receives the boxes (10) that are not read by the readers of the graders and directs them to the recirculation belt where they will enter the entrance elevator (11) again.
[068] As esteiras de recirculação (16) são formadas pelo conjunto de esteiras acumuladora (17), travadora e aceleradora, direciona as caixas de recirculação para a esteira de entrada (9).[068] The recirculating tracks (16) are formed by the accumulator (17), locking and accelerating track assembly, directing the recirculating boxes to the inlet belt (9).
[069] As esteiras acumuladoras são formadas pelo conjunto de esteiras de roletes livre por gravidade, travadoras e aceleradoras, são responsáveis pela acumulação das caixas segregadas até que totalizem o número de caixas necessário para o processo subsequente, para forma uma carga de produto específico. Quando cheia, as caixas são liberadas em batelada.[069] Accumulating conveyor belts are formed by the gravity free, locking and accelerating roller conveyor belt assembly, and are responsible for accumulating segregated boxes until they total the number of boxes required for the subsequent process to form a specific product load. When full, the boxes are released in batch.
[070] O segregador de SKU (8) é formado por uma estrutura de sustentação e passarelas (18) que compreende a estrutura metálica responsável pela sustentação das esteiras classificadoras, de recirculação e acumuladoras. Possui passarelas metálicas com escadas tipo marinheiro que possibilitam o acesso para higienização e manutenção dentro das normas de segurança e ergonomia vigentes.[070] The SKU segregator (8) is formed by a support structure and walkways (18) comprising the metal structure responsible for the support of the classifying, recirculating and accumulating conveyor belts. It has metal walkways with sailor stairs that allow access for hygiene and maintenance within the current safety and ergonomic standards.
[071] O segregador (8) pode ser instalado em ambientes refrigerados, reduzindo o aumento de temperatura em produtos congelados. Possui característica modular, ou seja, pode ser expandido ou diminuído conforme a demanda do cliente.[071] The segregator (8) can be installed in refrigerated environments, reducing the temperature increase in frozen products. It has a modular feature, ie it can be expanded or decreased according to customer demand.
[072] Após os produtos terem passado pelo segregador de SKU (8) eles acumulam nas esteiras acumuladoras (17) do segregador (8) e são transferidos por intermédio das esteiras de alimentação (12, 13) para o sistema de congelamento de 2° estágio (19) para seguirem sendo congeladas, até atingirem a temperatura Tf prevista para seu congelamento.[072] After the products have passed the SKU segregator (8) they accumulate on the segregator accumulating mats (17) (8) and are transferred via the feeding mats (12, 13) to the 2 ° freezing system. stage (19) to continue to be frozen until reaching the predicted freezing temperature Tf.
[073] Na unidade de congelamento de 2o estágio (19) os produtos congelados e separados no segregador de SKUs (8) chegam até esta unidade por intermédio das esteiras de alimentação (12, 13), onde são acumulados até encherem cada uma das esteiras de alimentação. Quanto uma carga da esteira estiver completa, os produtos congelados são transferidos e entram na unidade de congelamento de 2° estágio por uma das múltiplas entradas (51), sendo acondicionados nos múltiplos níveis da estrutura, de modo automático e de acordo com a classificação por produto, por exemplo, A, B, C, D, E, F, G, Η, I, J. Esta unidade de congelamento de 2o estágio pode ter tantos níveis quantos códigos de produtos perecíveis existirem para serem congelados. Esta unidade também é modular e pode ser modulada (conforme figura 13) para atender uma capacidade inicial e ampliada futuramente conforme aumento da capacidade de produção.[073] In the 2nd stage freezing unit (19) frozen and separated products in the SKU segregator (8) reach this unit via the feeder mats (12, 13), where they accumulate until they fill each of the mats. feed. When a belt load is complete, the frozen products are transferred and entered into the 2nd stage freezing unit through one of the multiple entrances (51), and are packed at the multiple levels of the frame automatically and according to classification by product, for example A, B, C, D, E, F, G, Η, I, J. This 2nd stage freezing unit can have as many levels as perishable product codes exist to be frozen. This unit is also modular and can be modulated (as shown in figure 13) to meet initial capacity and expand in the future as production capacity increases.
[074] Nesta unidade de congelamento de 2o estágio (19) os referidos produtos (A, B, C, D, E, F, G, Η, I, J etc.) ficam congelados por um período Í2, conforme gráfico da figura 3, com a temperatura sendo abaixada de modo lento até chegar a temperatura final requerida (Tf).[074] In this 2nd stage freezing unit (19), said products (A, B, C, D, E, F, G, Η, I, J etc.) are frozen for a period of 22 as shown in the figure. 3, with the temperature slowly being lowered to the required final temperature (Tf).
[075] Após os produtos saírem da unidade de congelamento de 2° estágio (19), estes são transferidos para a terceira unidade de acumulação (24). Esta terceira unidade de acumulação é idêntica à segunda unidade de acumulação (7), servindo apenas como um meio de transferência dos produtos, que estão na temperatura Tf proposta pela unidade de congelamento de 2° estágio (19), para unidade plastificadora (25).[075] After the products leave the 2nd stage freezing unit (19), they are transferred to the third accumulation unit (24). This third accumulation unit is identical to the second accumulation unit (7), serving only as a means of transferring the products, which are at the temperature Tf proposed by the 2nd stage freezing unit (19), to plasticizer unit (25). .
[076] Após as caixas de produtos perecíveis saírem da terceira unidade de acumulação (24) são transferidas para a unidade plastificadora (25).[076] After the perishable product boxes leave the third storage unit (24) they are transferred to the plasticizer unit (25).
[077] Da unidade plastificadora (25) as caixas já envoltas em filme plástico são transferidas para a célula de paletização robotizada (26).From the plasticizing unit (25) the boxes already wrapped in plastic film are transferred to the robotic palletizing cell (26).
[078] A célula de paletização (26) utiliza um robô industrial antropomórfico (31) para realizar o processo de formação dos paletes com caixas. Agrega uma série de benefícios, tais como melhora ergonômica, redução do tempo de processo e aumento da qualidade do palete formado, atendendo todos os requisitos de segurança vigentes.[078] The palletizing cell (26) uses an anthropomorphic industrial robot (31) to perform the process of forming pallets with boxes. It adds a number of benefits such as ergonomic improvement, reduced process time and increased quality of the pallet formed, meeting all current safety requirements.
[079] Na versão semiautomática, a entrada e saída de paletes é realizada de forma manual.[079] In the semi-automatic version, pallet entry and exit is performed manually.
[080] As esteiras de entrada (32) são formadas pelo conjunto de esteira travadora e aceleradora, sendo responsável pela dosagem de caixas na entrada da esteira classificadora (33). Possui um leitor ótico de alto desempenho que identifica o código do produto impresso na caixa (SKU) e envia a informação ao sistema supervisório. Ditas esteiras classificadoras (33) empregam um sistema de switch passivo formado uma esteira transportadora com roletes a 45 graus e número de cancelas pneumáticas (36) igual ao número de infeeds (34) ou alimentação para paletização. Estes infeeds (34) são formados pelo conjunto de esteira transportadora/giradora, esteira acumuladora e esteira de roletes tracionados, sendo responsável por posicionar a caixa para a pega do robô. As caixas entram na esteira e transladam até o infeed (34) correspondente, onde a cancela pneumática baixa e a caixa é transferida perpendicularmente.[080] The inlet belts (32) are formed by the locking and accelerating belt assembly, being responsible for the dosing of boxes at the inlet of the grading belt (33). It has a high performance optical reader that identifies the product code printed on the box (SKU) and sends the information to the supervisory system. Said grading mats (33) employ a passive switch system formed by a 45 degree roller conveyor and number of pneumatic gates (36) equal to the number of infeeds (34) or palletizing feed. These infeeds (34) are formed by the conveyor / spinner belt assembly, accumulator belt and traction roller belt and are responsible for positioning the box for the robot handle. The boxes enter the conveyor belt and transfer to the corresponding infeed (34), where the pneumatic gate lowers and the box is transferred perpendicularly.
[081] As esteiras de recirculação (35) são formadas pelo conjunto de esteiras acumuladora, travadora e aceleradora, sendo responsável pela recirculação de caixas em caso de infeed (34) cheio ou robô parado. O referido robô industrial antropomórfico (31) é composto pela base do robô e garra pneumática para pega de múltiplas caixas. Este é o módulo efetivamente responsável pela manipulação das caixas dos infeeds (34) até o palete.[081] Recirculating tracks (35) are formed by the accumulator, locking and accelerating track assembly and are responsible for recirculating boxes in case of full infeed (34) or stationary robot. Said anthropomorphic industrial robot (31) comprises the robot base and pneumatic grip for multi-box handle. This is the module effectively responsible for handling the infeed boxes (34) to the pallet.
[082] A base de palete é uma base metálica para colocação de paletes vazios, paletização e retiradas de paletes cheios. Possui sensores de presença de peças e solução de segurança integrada que permite a entrada e saída de paletes manualmente sem a parada do robô.[082] The pallet base is a metal base for empty pallet placement, palletizing and full pallet removal. It has part presence sensors and integrated safety solution that allows pallets to be entered and exited manually without stopping the robot.
[083] A esteira de paletização manual - Esteira acumuladora onde são disponibilizadas as caixas para paletização manual (37) é utilizada principalmente para produtos de muito baixo volume ou paradas técnicas dos robôs.[083] The manual palletizing belt - Accumulating belt where manual palletising boxes (37) are available is mainly used for very low volume products or technical stops of robots.
[084] O fechamento e segurança (38) é um módulo composto por gradis, postes, portas de aço, barreiras óticas, sensores de mutting, chaves e controlador de segurança. Torna o processo de paletização homologado pelas normas de segurança vigentes.[084] Lockout and Safety (38) is a module composed of railings, posts, steel doors, light barriers, mutting sensors, switches and safety controller. Makes the palletizing process approved by current safety standards.
[085] A célula de paletização robotizada (26) apresenta um alimentador de paletes (39), por onde são introduzidos os estrados de madeira dentro do sistema. Os paletes são conduzidos por uma esteira transportadora de paletes até um espaço (40) para paletes vazios. Após, estes paletes vazios são colocados sobre a base de paletes que segue para receber as caixas demandadas pelo robô (31). Após os paletes estarem cheios com as caixas, uma esteira transportadora (41) os conduz até o girador de paletes (42) que os deixa na posição correta para à saída (44), sendo envoltos por uma máquina envolvedora (43) e etiquetados por uma etiquetadora (45) antes de saírem da célula robotizada (26). Os paletes prontos para serem envolvidos e etiquetados podem ficar em espera em um espaço (46).[085] The robotic palletizing cell (26) has a pallet feeder (39) through which the wooden pallets are introduced into the system. The pallets are guided by a pallet conveyor to a space (40) for empty pallets. Afterwards, these empty pallets are placed on the pallet base that follows to receive the boxes demanded by the robot (31). After the pallets are filled with the boxes, a conveyor belt (41) leads them to the pallet spinner (42) which leaves them in the correct exit position (44), wrapped by a wrapping machine (43) and labeled by a labeler (45) before leaving the robotic cell (26). Ready-to-wrap and tagged pallets can be held in a space (46).
[086] Ao lado da célula de paletização se dispõe um depósito de paletes (27) para demandar os estrados para a paletização robotizada.[086] Next to the palletizing cell is a pallet store (27) for the pallets for robotic palletizing.
[087] Uma vez que as caixas plastificadas estejam prontas no paletes, elas são demandadas diretamente para as docas (28) ou para uma câmara pulmão (29) caso haja sobre carregamento das docas (28).[087] Once the plasticized boxes are ready on pallets, they are demanded directly to the docks (28) or to a lung chamber (29) if the docks are loaded (28).
[088] O sistema dinâmico e integrado proposto nesta invenção conta com uma unidade de refrigeração (30) independente e montada sobre um chassi tipo contêiner, de modo que possa ser montada fora do complexo frigorífico e trazida para ser acoplada na hora do acionamento do sistema. Esta dinâmica permite mobilidade à unidade de refrigeração (30), de modo que não seja necessário mandar todas as partes mecânicas e eletrônicas para serem montadas juntamente com a planta do sistema dinâmico e integrado de refrigeração.[088] The dynamic and integrated system proposed in this invention has an independent refrigeration unit (30) mounted on a container-type chassis so that it can be mounted outside the refrigerator complex and brought in to be coupled at system startup time. . This dynamic allows the cooling unit (30) to move so that it is not necessary to send all mechanical and electronic parts to be assembled together with the dynamic integrated cooling system plant.
[089] Devido ao sistema proposto ser dinâmico e integrado com congelamento em duplo estágio de produtos perecíveis a unidade de refrigeração é menor, com menos compressores (52), vasos de pressão (53), condensadores (54) e tubulações (55). Isto propicia uma economia em torno de 50% em relação à carga térmica requerida, a potência instalada e a potência consumida.[089] Due to the proposed system being dynamic and integrated with double stage freezing of perishable products the refrigeration unit is smaller with fewer compressors (52), pressure vessels (53), condensers (54) and pipelines (55). This provides savings of around 50% over the required thermal load, installed power and consumed power.
[090] Isto pode ser visto na tabela A e na tabela B ilustradas da figura 4, onde se pode comparar diversos parâmetros para comprovar a eficiência do sistema dinâmico e integrado em comparação com o sistema convencional de congelamento. De acordo com as tabelas, para uma produção de 24.000 Kg/h de aves a carga térmica requerida no sistema convencional é de 2.570 Mcal/h. No sistema dinâmico e integrado esta mesma carga térmica requerida é de 1.300 Mcal/h, o que propicia uma economia de 49,4%. Para a mesma produção a potência necessária no sistema convencional é de 3.405,3 HP. No sistema dinâmico e integrado a potência necessária é 1.569 HP, o que propicia uma economia de 53,9%. A potência consumida no sistema convencional é de 2.017 bkW, enquanto no sistema dinâmico e integrado a potência consumida é de 994,51 bkW, resultando em uma economia de 50,7%. Com isto o coeficiente de performance (COP) para o sistema convencional, para a mesma produção, fica em 1,482, enquanto para o sistema dinâmico fica em 1,520, resultando em uma melhor eficiência de 2,6%. Estes dados estão representados através dos gráficos presentes na figura 4.[090] This can be seen in Table A and Table B illustrated in Figure 4, where various parameters can be compared to prove the efficiency of the integrated dynamic system compared to the conventional freezing system. According to the tables, for a production of 24,000 kg / h of poultry the thermal load required in the conventional system is 2,570 Mcal / h. In the integrated dynamic system the same required thermal load is 1,300 Mcal / h, which saves 49.4%. For the same production the power required in the conventional system is 3,405.3 HP. In the dynamic and integrated system the power required is 1,569 HP, which saves 53.9%. The power consumed in the conventional system is 2,017 bkW, while in the dynamic and integrated system the power consumed is 994,51 bkW, resulting in a savings of 50.7%. With this the performance coefficient (COP) for the conventional system, for the same production, is 1,482, while for the dynamic system is 1,520, resulting in a better efficiency of 2,6%. These data are represented by the graphs in figure 4.
[091] A unidade de congelamento do 1o estágio (1) e a unidade de congelamento do 2° estágio (19) são modulares (figura 13), ou seja, podem ser moduladas de acordo com a necessidade inicial e final de abate do frigorífico, por exemplo, se um frigorífico iniciar sua produção com 5 tons/h e a três ou quatro anos quer chegar a 30ton/h o sistema dinâmico e integrado pode ser configurado para atender a primeira etapa de produção e no decorrer de seu aumento de produção poderá ir agregando os módulos seguintes até chegar a sua produção total, projeto do sistema dinâmico e modular.[091] 1st stage freezing unit (1) and 2nd stage freezing unit (19) are modular (figure 13), ie can be modulated according to the initial and final need for slaughter of the refrigerator For example, if a refrigerator starts production with 5 tons / h and three or four years wants to reach 30ton / h, the integrated dynamic system can be configured to meet the first stage of production and in the course of its production increase it can be added. the following modules until you reach your full production, dynamic and modular system design.
[092] Os produtos congelados e paletizados podem ser demandados para as docas (28) ou para a câmara pulmão (29). Nas docas (28) os produtos prontos são carregados em caminhões baú refrigerados. A temperatura final (Tf) de congelamento dos produtos que saem da unidade de congelamento de 2° estágio pode ser bem inferior a -18°C, com isto podem ser substituídos os equipamentos de refrigeração dos baús frigoríficos, que usam motores a combustão, por equipamentos que usam motorização elétrica na refrigeração. Deste modo se reduz a emissão de CO2 na atmosfera, através do emprego de uma tecnologia limpa. * * * REIVINDICAÇÕES:[092] Frozen and palletised products may be demanded for docks (28) or for the lung chamber (29). At the docks (28) the finished products are loaded in refrigerated trunk trucks. The final freezing temperature (Tf) of products leaving the 2nd stage freezing unit may be well below -18 ° C, which means that refrigeration equipment for combustion engines may be replaced by equipment that uses electric motorization in refrigeration. This reduces the emission of CO2 into the atmosphere by employing clean technology. * * * CLAIMS:
Claims (31)
Priority Applications (2)
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| BR102016008978-6A BR102016008978B1 (en) | 2016-04-20 | DYNAMIC AND INTEGRATED SYSTEM FOR DOUBLE STAGE FREEZING OF PERISHABLE PRODUCTS |
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| BR102016008978B1 BR102016008978B1 (en) | 2023-05-30 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114701764A (en) * | 2022-03-10 | 2022-07-05 | 南通牧野机械有限公司 | Sponge storage bin |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114701764A (en) * | 2022-03-10 | 2022-07-05 | 南通牧野机械有限公司 | Sponge storage bin |
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| WO2017181254A1 (en) | 2017-10-26 |
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