Toen de 20 jaar oude tunnelvriezer van de Frosta-fabriek in Lommatzsch (Duitsland) aan vervanging toe was, ging het bedrijf voor een vriezersysteem van GEA.

De functies die het bedrijf overtuigden om voor het GEA-systeem te kiezen waren onder andere de volledig gelaste, geïsoleerde omkasting met modulaire configuratie en sequentiële ontdooifuncties. Vers geoogste groenten kunnen nu sneller worden verwerkt bij Frosta omdat de vriezer, met zijn doorvoercapaciteit van maximaal 17 ton per uur, een ongeveer 15% grotere output mogelijk maakt in vergelijking met zijn voorganger. De stijging in productiviteit is zelfs nog hoger, aangezien op het nieuwe systeem maar één ontdooicyclus per week nodig is.

Het bedrijf Frosta

Frosta-fabriek
Frosta-fabriek in Lommatzsch, Duitsland

Frosta is een van de grootste fabrikanten van diepvriesproducten in Europa. Sinds 1978 heeft Frosta zich exclusief gespecialiseerd in diepgevroren voedselproducten. Het bedrijf is marktleider op het gebied van kant-en-klare diepvriesmaaltijden in Duitsland en van bevroren vis in Polen. Bij zijn vestiging in Saksen verwerkt het bedrijf jaarlijks ongeveer 40.000 ton groenten. Met elk ongeveer 13.000 ton per jaar vertegenwoordigen erwten en wortelen het grootste aandeel van de verwerkte groenten. Derde en vierde op de lijst zijn spinazie en sperziebonen. Deze mix van groenten verzekert dat er van de lente tot november een virtueel continue stroom verse goederen moet worden verwerkt.

Tweetrapsverwerking stroomlijnt de productieprocessen

Terwijl erwten, spruitjes en sperziebonen in hun geheel worden bevroren, gaan spinazie, witte kool en wortelen de vriezer gesneden in. De omvang en het gewicht van de in te vriezen producten loopt zodoende van tere erwten tot schijven wortel van slechts een paar millimeter dik. De groenten worden bevroren in tunnelvriezers in twee parallelle productielijnen, waarna ze worden verpakt in grote verpakkingseenheden en onmiddellijk in de opslag worden geplaatst. De groenten blijven daar tot ze nodig zijn en uit de opslag worden gehaald voor de vervaardiging van de eindproducten: diverse groentenmengsels die klaar zijn om te worden gekookt. 

Evaluatie van offertes op basis van technische kenmerken

Frosta verving een van zijn twee tunnelvriezers in 2016. Technisch Directeur Michael Huttary legt uit: “Deze vriezer was al 20 jaar oud en veroorzaakte problemen met incidentele storingen. Daarom hebben we in 2015 besloten om hem te vervangen.” Het bedrijf verwachtte van de nieuwe tunnelvriezer een verhoging van de productiecapaciteit (de oude vriezer had een capaciteit van 15 ton erwten per uur), en gemakkelijke aanpassing aan de verschillende soorten verwerkte groenten. Frosta schreef de specificaties voor het nieuwe vriezersysteem. Het bedrijf ontving vier offertes en besloot ten slotte om in te gaan op die van GEA, omdat de tunnelvriezer van deze fabrikant een aantal functionele kenmerken bood die andere fabrikanten niet konden bieden. In nauwe samenwerking met het Frosta-team ontwierp GEA de tunnelvriezer in 2015, installeerde hem in 2016 en verzorgde de inbedrijfstelling.

Werken met geïsoleerde wanden en vloeren

Tunnelvriezer bezig met de verwerking van erwten
De nieuwe tunnelvriezer verwerkt tot 17 ton erwten per uur

Tot de bijzondere kenmerken van de nieuwe GEA tunnelvriezerbehoorde de volledig gelaste, roestvrij stalen modulaire omkasting. De wanden en vloeren van deze omkasting zijn thermisch geïsoleerd. Het unieke modulaire ontwerp van de vriezer vereenvoudigt de prefabricage van het systeem, de levering op de fabrieksvloer en de assemblageprocedures. De thermische isolatie voorkomt koudebruggen, waardoor er geen aparte isolatie en vloerverwarming meer nodig is om de fundering van het gebouw te beschermen. Door het aangepaste ontwerp werd de beperkte vloerruimte effectief gebruikt en kon de vriezercapaciteit worden verhoogd tot 17 ton per uur: 2 ton meer dan met het oude systeem – een stijging van niet minder dan ongeveer 15% (voor erwten).

Een aanvullend kenmerk, heel welkom bij Frosta, is het sequentiële ontdooien van de warmtewisselaars. Dit wil zeggen dat de 12 afzonderlijke ventilatoren achtereenvolgens worden uitgeschakeld, telkens één tegelijk, waardoor de uitgeschakelde warmtewisselaar kan worden gespoeld met heet gas, om ijs te verwijderen. Aangezien de ventilatieflap die bij elk van de ventilatoren hoort automatisch sluit wanneer de ventilator uitschakelt, heeft dit ontdooiproces virtueel geen invloed op de temperatuur binnenin de vriezer. Het n-1 ontwerp van de vrieslijn waar ijs ontstaat en van de eindzone verzekert het gewenste vriesbedrijf, ook tijdens het ontdooien. Michael Huttary zegt hierover: “In de voorste zone van de vriezer, waar de groenten vocht afgeven, is ontdooien vaker nodig dan in de achterste zone.”

Warmtewisselaardesign voor maximale procesefficiëntie

Ventilatoren warmtewisselaar
Voor sequentiële ontdooiprocedures worden afzonderlijke ventilatoren van warmtewisselaars uitgeschakeld om ze te voeden met heet gas en de ijslaag te laten smelten

Aan de proceszijde vindt een sterkere ijsvorming op de warmtewisselaar plaats dan aan de ventilatorzijde. Om te voorkomen dat de ribben van de warmtewisselaars vaak worden bedekt met ijs, is de ruimte tussen de ribben aan de proceszijde ongeveer twee keer zo groot als aan de ventilatorzijde. Het resultaat is een optimaal compromis tussen de frequentie van de ontdooicycli en de efficiëntie van het systeem. Een dichtere plaatsing van de ribben zou in theorie zorgen voor een betere warmteoverdracht, maar tegelijkertijd zouden de ribben vaker dichtvriezen. Dit zou grotere drukdalingen tot gevolg hebben – en dus een groter stroomverbruik van de ventilatoren – en de warmtewisselaars zouden vaker moeten worden ontdooid. Deze beide consequenties zouden de algehele efficiëntie van het proces onderdrukken.

Automatische reiniging is maar één keer per week nodig

De tunnelvriezer kan zes dagen achtereen worden benut zonder reiniging. Dit is mogelijk dankzij de automatische sequentiële ontdooifunctie en andere randcomponenten, zoals continue bandreinigingssystemen. Eenmaal per week wordt de tunnelvriezer helemaal ontdooid en schoongemaakt, waarvoor een tijdvenster van 12 uur moet worden voorzien. Het CIP-systeem voor reiniging ter plaatse voert deze reiniging uit in ongeveer 10 uur. Met het oog op een betrouwbare drainage van de reinigingsvloeistof loopt de bodem van de vriezer naar beneden af. Zo wordt voorkomen dat er water op de bodem van de vriezer blijft staan en er zich meer ijs vormt op de warmtewisselaars.

Terug