Comment fonctionne un tunnel cryogénique à l’azote liquide ?

Comment fonctionne un tunnel cryogénique à l’azote liquide ?

En dehors de l’enceinte frigorifique, le tunnel comprend, en amont, une zone de chargement et en aval, une zone de déchargement.
Dans l’enceinte frigorifique, on distingue plusieurs zones:

1. Une zone de pré-refrigération: les produits entrent dans le tunnel et absorbent les frigories des gaz froids, à contre courant, grâce à la convection forcée via des ventilateurs.
2. La zone de pulvérisation : l’azote liquide est pulvérisé directement sur le produit par l’intermédiaire de buses, de manière à garantir une distribution homogène du froid pour refroidir ou surgeler. C’est à ce stade que le produit absorbe la plus grande quantité de frigories
3. La zone de stabilisation : les températures entre la surface et le cœur du produit s'homogénéisent. Cet équilibre peut être atteint après la sortie du tunnel, pendant le stockage notamment.

Les convoyeurs offres de multiples possibilités : 

• convoyeur inox à mailles adaptées au client ou en tapis plein pour les produits fragiles qui “marquent”. 
• multi-tapis pour augmenter les productions sur une surface réduite .
• avec chargement manuel ou automatique.
• à vitesse variable, ils permettent de s’adapter à une large plage de capacités de production.

Les tunnels sont polyvalents et offrent des possibilités de production très larges. 
Ils peuvent surgeler, croûter ou réfrigérer efficacement tout type de produit alimentaire. Ils disposent de très nombreux paramètres réglables via un automate, comme le temps de passage, la température jusqu’à -140 °C, la vitesse des ventilateurs…).

Comment maîtrise-t-on les consommations d’azote?

En début de projet, le calcul de votre besoin en froid se fait de manière théorique, grâce à des formules de thermodynamique à partir des données de composition du produit (teneur en eau, en matière grasse et extrait sec). Avec ces éléments, le fournisseur d’azote liquide estime les quantités de liquide cryogénique nécessaires, ce qui permet de déterminer le coût associé et de le ramener en % du prix de vente du produit.

Ces consommations sont maîtrisées grâce à plusieurs principes de base :

• Les équipements cryogéniques sont conçus pour être compatibles avec les très basses températures. La qualité de leur isolation minimise les transferts thermiques qui doivent être prises en compte dans un calcul global précis de consommation.
• A l’intérieur de l’enceinte, les buses de pulvérisation d’azote sont positionnées de façon optimale. 
• Au-dessus du convoyeur, des ventilateurs motorisés sont désignés pour permettre un excellent transfert des frigories au produit.
• L’injection de l’azote liquide dans l’enceinte est régulée par une vanne et des sondes de température en fonction de la quantité de froid à fournir, déterminée lors de l’étude de dimensionnement de l’équipement.
• Les gaz froids sont extraits par débordement de sorte qu’ils ont cédé toute leur énergie.

Quels sont les avantages des tunnels de surgélation cryogénique?

Le froid cryogénique est une solution permettant aux industriels d’accroître leur productivité en leur apportant plusieurs avantages:

1. Sur le plan du produit fini lui-même
   • Améliore la qualité du produit,
   • Minimise la perte de poids,
   • Freine et inhibe l’activité des micro-organismes,
   • Préserve les qualités organoleptiques initiales du produit,
   • Augmente l’efficacité des opérations sur le produit (découpe, tranchage ...).
2. Sur le plan du procédé technique
   • Investissements limités de part la simplicité du procédé,
   • Compacité des équipements et installation rapide,
   • Rapidité des temps de traitement,
   • Production plus flexible grâce à la modularité des installations,
   • Possibilité de surgeler ou de refroidir tous les types de produits,
   • Facilité de nettoyage et d’entretien.

Air Liquide conçoit ses équipements de refroidissement et surgélation de type continu ou batch et s’appuie sur des partenaires historiques pour leur fabrication. 
Nos spécialistes sont à votre disposition pour analyser les possibilités de surgélation cryogénique en continu propres à vos produits et pour élaborer avec vous la solution la plus adéquate grâce à nos programmes de simulation. Sur la base de ces modèles, ils évalueront la consommation théorique de la solution envisagée et réaliseront une étude économique et d’implantation. Contactez-nous !