Tunnel freezers, dry freezers, koelbakken en spiral freezers. Cryogenic freezers zijn er in alle soorten en maten, allemaal met hun eigen voor- en nadelen én ontwerpspecificaties.
Maar hoe kies je als eindgebruiker de beste cryogenic freezer voor jouw product en locatie? En wat betekent de keuze voor een specifieke freezer voor de installatie en aansluiting hiervan? Lees verder voor uitgebreid antwoord op deze vragen.
Wat is een cryogenic freezer?
Een cryogenic freezer is simpelweg een vriessysteem dat gebruik maakt van een cryogene vloeistof om een materiaal te koelen. Veel van deze vriessystemen maken gebruik van vloeibare stikstof als koelmiddel. Met een temperatuur van maar liefst -196 °C vriest deze vloeistof de meeste materialen namelijk razendsnel in.
Vergeleken met conventionele vriestechnieken heeft de cryogenic freezer enkele aanzienlijke voordelen bij het invriezen van voedingsmiddelen of biologische materialen. Zo gaat het vriesproces sneller, vindt er minder uitdroging en bacteriegroei plaats, en wordt de structuur en vorm van het ingevroren materiaal beter behouden.
Al deze voordelen zijn ideaal voor het preserveren van zowel etenswaren in de food industry als biologische materialen in de medical- en pharmaceutical industry. Dit zijn dan ook de industrieën waarin we de meeste cryogenic freezers terugzien.
Terwijl we graag zouden laten zien hoe dé cryogenic freezer eruit ziet, bestaat deze helaas niet. Zoals eerder aangegeven, kan een cryogenic freezer namelijk eindeloos veel vormen hebben. Enkele voorbeelden hiervan zijn:
- De tunnel freezer, waar grote hoeveelheden voedingsmiddelen doorheen worden geleid voor zeer efficiënte en snelle koeling.
- De freeze dryer, voor het preserveren van biologisch- en biomedisch materiaal en voedingsmiddelen.
- Immersion freezers waarbij voedingswaren individueel en snel bevroren worden door deze in vloeibare stikstof te dompelen. Een voorbeeld van een immersion freezer is de Demaco koelbak voor de food– of automotive industry.
- Spiral freezers waarbij voedingswaren in een doorlopend proces op een grote spiraal door een met vloeibare stikstof gekoelde freezer worden geleid.
- Cryogenic freezers voor sample storage, voornamelijk gebruikt in de medical industry om biologische samples veilig te koelen met behulp van vloeibare stikstof.
Een cryogenic spiral freezer in de food industry
De keuze voor de juiste cryogenic freezer
Maakt een eindgebruiker de keuze om een cryogenic freezer aan te schaffen, dan zal allereerst moeten worden bepaald waar deze nieuwe cryogene toepassing aan moet voldoen. Enkele belangrijke vragen die hierbij een rol spelen, zijn:Â
- Welk product wordt er ingevroren? Gaat het om specifieke voedingsmiddelen, biologisch materiaal of geneesmiddelen? Wordt de freezer gebruikt voor het invriezen van één type product of voor verschillende producten?Â
- Hoe snel moet het product worden ingevroren? Sommige materialen moeten zo snel mogelijk gekoeld worden, terwijl andere materialen juist kunnen beschadigen door té snel koelen. In dit laatste geval wordt vaak voor een control rate freezer gekozen. Â
- Hoeveel materiaal wordt er tegelijkertijd gekoeld? Hoe meer materiaal of hoe groter het product, hoe meer warmte de freezer binnenkomt.Â
- Op welke temperatuur moet het te koelen product worden gebracht?Â
Cryogenic sample storage in de medical industry
Ontwerpspecificaties voor de installatieÂ
Wanneer de keuze op een cryogenic freezer is gevallen, volgt de installatie en aansluiting hiervan. De freezer wordt naar de locatie gebracht en door een expert aangesloten op een opslagtank of dewar met vloeibare stikstof (of een andere cryogene vloeistof).Â
Hoe werkt dit? Naast specifieke functionaliteiten, heeft iedere cryogenic freezer ook bepaalde vereisten. Deze vereisten hebben voornamelijk betrekking tot de toevoer van vloeibaar gas, waardoor de freezer optimaal kan functioneren.Â
Door de partij die de freezer installeert en aansluit, worden daarom onder meer de volgende vragen gesteld:Â
- Hoeveel liter vloeibare stikstof (of eventueel een ander vloeibaar gas) heeft de freezer per uur nodig (wat is de flow rate)?Â
- Heeft de freezer eigen vulkleppen of moeten deze nog worden geïnstalleerd?Â
- Welke werkdruk is vereist voor het functioneren van de freezer?Â
- Moet de gebruikte cryogene vloeistof 100% vrij zijn van gasbellen?Â
- Welke veiligheidsvereisten worden gesteld? Is er bijvoorbeeld O2-detectie in de ruimte nodig?Â
Op basis van al deze gegevens wordt een cryogene infrastructuur gebouwd die perfect past bij de cryogenic freezer én die aansluit bij de vereisten en wensen van de gebruiker.Â
Â
Een cryogene infrastructuur van onder meer vacuüm geïsoleerde transferleidingen, die vloeibare stikstof vanaf een opslagvat naar een cryogenic freezer leiden
Demaco als leverancier van cryogene infrastructurenÂ
Bij Demaco zijn we dag in dag uit bezig met het ontwerpen en installeren van de beste cryogene infrastructuren voor eindeloos veel toepassingen, waaronder cryogenic freezers.
Binnen verschillende industrieën hebben we in de afgelopen tientallen jaren freezers in alle soorten en maten aangesloten op verschillende locaties. Hierbij staan de ontwerpspecificaties van de freezer en eventuele richtlijnen van de industrie centraal.Â
We kijken naar aspecten zoals de flow rate, werkdruk, de juiste toevoer van cryogene vloeistof en zijn instaat om met onze kwaliteitsverbeterende producten te zorgen voor een cryogene vloeistof vrij van gasbellen. Â
Vaak bestaat een infrastructuur voor een cryogenic freezer uit de volgende onderdelen:Â
- Vacuüm geïsoleerde transferleidingen, die zorgen dat (bijvoorbeeld) vloeibare stikstof vanaf een opslagtank of dewar de cryogenic freezer bereikt. Vacuümtechnologie biedt veruit de beste isolatie voor cryogene vloeistoffen. Het beperkt warmteinlek tot een minimum en zorgt dat de cryogene vloeistof in optimale kwaliteit de freezer bereikt.Â
- Kwaliteitsverbeterende producten, zoals bijvoorbeeld een fasenscheider, afgasautomaat, degasser of subcooler. Deze producten maken het mogelijk om de kwaliteit van het vloeibare gas hoog te houden en helpen bij het instellen van de vereiste werkdruk.Â
- Laskoppelingen of Johnston koppelingen, waarmee de vacuüm geïsoleerde leidingstukken aan elkaar en aan de overige onderdelen van de infrastructuur worden gekoppeld.Â
- Eventuele vulkleppen, indien gewenst en nodig binnen het systeem – of als noodklep of afsluiter.Â
- Eventuele extra veiligheidsmaatregelen, zoals een O2-detector in de ruimte.Â
Wij leveren een zorgvuldig ontworpen infrastructuur die zorgt dat iedere cryogenic freezer optimaal kan functioneren.Â
Meer weten?Â
Heb je vragen over de aansluiting van een cryogenic freezer? Of wil je meer weten over de producten en diensten van Demaco? Neem gerust contact met ons op of neem een kijkje tussen onze producten en projecten.
