Kryogene Gefriergeräte: Installations- und Konstruktionsspezifikationen

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Kryogene Gefriergeräte: Installations- und Konstruktionsspezifikationen

Tunnelgefriergeräte, Trockengefriergeräte, Kühlwannen und Spiralgefriergeräte. Kryogenische Gefriergeräte gibt es in allen Formen und Größen, mit ihren spezifischen Vorteilen, Nachteilen und Konstruktionsspezifikationen.

Wie wählen Sie als Endverbraucher das beste Gefriergerät für Ihr Produkt und Ihren Standort aus? Und was bedeutet die Wahl eines bestimmten Gefriergeräts für dessen Einbau und Anschluss? Lesen Sie weiter, um detaillierte Antworten auf diese Fragen zu erhalten.

Was ist ein kryogenes Gefriergerät?

Einfach ausgedrückt ist ein kryogenes Gefriergerät ein Gefriersystem, das eine kryogene Flüssigkeit zur Kühlung einer Substanz verwendet. Viele dieser Gefriersysteme verwenden Flüssigstickstoff als Kältemittel. Mit einer Temperatur von bis zu -196 °C friert diese kryogene Flüssigkeit die meisten Stoffe blitzschnell ein.

Im Vergleich zu herkömmlichen Gefriertechniken bietet der kryogene Gefrierschrank beim Einfrieren von Lebensmitteln oder biologischen Materialien einige wesentliche Vorteile. Zum Beispiel ist der Gefrierprozess schneller. Gleichzeitig kommt es zu weniger Austrocknung und Bakterienwachstum, und die Struktur und Form des gefrorenen Materials bleibt besser erhalten.

All diese Vorteile sind ideal für die Konservierung von Lebensmitteln in der Lebensmittelindustrie sowie von biologischen Materialien in der medizinischen und pharmazeutischen Industrie. In diesen Branchen sind die meisten kryogenen Gefriergeräte zu finden .

Wir würden Ihnen gerne zeigen, wie die ultimative Tiefkühltruhe aussieht; leider gibt es sie nicht. Wie bereits erwähnt, gibt es unzählige Formen von Tiefkühltruhen; einige Beispiele sind:

  • Der Tunnelfroster, durch den große Mengen von Lebensmitteln für eine hocheffiziente und schnelle Kühlung geleitet werden.
  • Der Gefriertrockner für die Konservierung von biologischen und biomedizinischen Materialien und Lebensmitteln.
  • Eintauch-Gefriergeräte
    in denen Lebensmittel einzeln und schnell durch Eintauchen in flüssigen Stickstoff eingefroren werden. Ein Beispiel für einen Tauchfroster ist die Demaco-Kühlschale für die Lebensmittel- oder Automobilindustrie.
  • Spiralfroster
    in denen Lebensmittel in einem kontinuierlichen Prozess auf einer großen Spirale durch einen mit flüssigem Stickstoff gekühlten Gefrierschrank geführt werden.
  • Kryogene Gefriergeräte für die Probenlagerung
    werden hauptsächlich in der medizinischen Industrie eingesetzt, um biologische Proben mit flüssigem Stickstoff sicher zu kühlen
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Ein kryogener Spiralfroster für die Lebensmittelindustrie

Die Auswahl des richtigen Gefriergeräts

Wenn sich ein Endverbraucher für den Kauf eines Tiefkühlgeräts entscheidet, muss zunächst geklärt werden, was diese Tiefkühlanwendung können muss. Einige entscheidende Fragen, die dabei ins Spiel kommen, sind:

  • Welches Produkt wird eingefroren? Handelt es sich um bestimmte Lebensmittel, biologische Materialien oder Pharmazeutika? Soll der Gefrierschrank zum Einfrieren eines oder mehrerer Produkte verwendet werden?
  • Wie schnell sollte das Produkt eingefroren werden? Einige Materialien müssen so schnell wie möglich abgekühlt werden, während andere durch zu schnelles Abkühlen beschädigt werden können. Im letzteren Fall wird häufig ein Regelsatzfroster gewählt.
  • Wie viel Produkt wird auf einmal gekühlt? Je mehr Material oder je größer das Produkt ist, desto mehr Wärme gelangt in den Gefrierschrank.
  • Auf welche Temperatur sollte das Produkt gekühlt werden?
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Kryogene Probenlagerung in der medizinischen Industrie

Konstruktionsspezifikationen für das System

Ist die Wahl auf einen Tiefkühlschrank gefallen, folgen Installation und Anschluss. Der Gefrierschrank wird zum Einsatzort gebracht und von einem Fachmann an einen Lagertank oder Dewar mit flüssigem Stickstoff (oder einer anderen kryogenen Flüssigkeit) angeschlossen.

Funktionsweise: Neben den spezifischen Funktionen hat jedes Gefriergerät bestimmte Anforderungen. Diese Anforderungen beziehen sich hauptsächlich auf die Flüssiggasversorgung, die das optimale Funktionieren des Gefriergeräts ermöglicht.

Daher werden die Installationstechniker unter anderem folgende Fragen stellen:

  • Wie viele Liter flüssigen Stickstoffs (oder möglicherweise eines anderen Flüssiggases) benötigt das Gefriergerät pro Stunde (wie hoch ist die Durchflussmenge)?
  • Verfügt das Gefriergerät über eigene Füllventile, oder müssen diese noch installiert werden?
  • Welcher Betriebsdruck ist erforderlich, damit das Gefriergerät funktioniert?
  • Sollte die verwendete kryogene Flüssigkeit zu 100 % frei von Gasblasen sein?
  • Wie lauten die Sicherheitsanforderungen? Ist zum Beispiel eine O2-Erkennung in dem Bereich erforderlich?

Auf der Grundlage dieser Daten wird eine kryogene Infrastruktur aufgebaut, die perfekt auf das kryogene Gefriergerät sowie die Anforderungen und Bedürfnisse des Benutzers abgestimmt ist.

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Eine kryogene Infrastruktur mit vakuumisolierten Transferleitungen, die flüssigen Stickstoff von einem Lagerbehälter zu einem kryogenen Gefriergerät leiten

Demaco ist ein Anbieter von kryogener Infrastruktur

Bei Demaco arbeiten wir tagtäglich an der Entwicklung und Installation der besten kryogenen Infrastrukturen für unzählige Anwendungen, einschließlich kryogener Gefriergeräte.

In verschiedenen Branchen haben wir in den vergangenen Jahrzehnten Gefrierschränke aller Formen und Größen an verschiedenen Standorten in Betrieb genommen. Wir orientieren uns dabei stets an den Konstruktionsvorgaben des Gefriergerätes und den Richtlinien der Industrie.

Wir berücksichtigen Aspekte wie Durchflussmenge, Arbeitsdruck und die richtige Versorgung mit kryogener Flüssigkeit. Unsere Produkte zur Qualitätsverbesserung gewährleisten eine gasblasenfreie kryogene Flüssigkeit.

Die Infrastruktur eines Gefriergerätes besteht in der Regel aus den folgenden Komponenten:

  • Vakuumisolierte Transferleitungen, die dafür sorgen, dass z. B. flüssiger Stickstoff aus einem Lagertank oder Dewar in das Gefriergerät gelangt. Die Vakuumtechnik bietet bei weitem die beste Isolierung für kryogene Flüssigkeiten. Es minimiert den Wärmeverlust und sorgt dafür, dass die kryogene Flüssigkeit in optimaler Qualität in den Gefrierschrank gelangt.
  • Zu den Produkten zur Qualitätsverbesserung gehören zum Beispiel ein Phasentrenner, ein Entgaser oder ein Unterkühler. Diese Produkte ermöglichen es, die Qualität des Flüssiggases auf einem hohen Niveau zu halten und helfen, den erforderlichen Arbeitsdruck herzustellen.
  • Schweißmuffen oder Johnston-Kupplungen verbinden die vakuumisolierten Rohrabschnitte untereinander und mit anderen Komponenten der Infrastruktur.
  • Alle gewünschten oder notwendigen Füllventile innerhalb des Systems – sowie Notventile und Absperrventile.
  • Zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen, wie z. B. ein O2-Detektor in der Einrichtung.

Wir bieten eine sorgfältig konzipierte Infrastruktur, die sicherstellt, dass jede Tiefkühltruhe optimal funktioniert.

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