Túnel de Congelamento Automático – Carton Freezer

O Túnel de Congelamento Automático - Carton Freezer é um equipamento desenvolvido para o resfriamento e congelamento de produtos alimentícios previamente embalados, utilizando um sistema automatizado de transporte em múltiplos níveis e circulação horizontal de ar refrigerado.

Projetado para integração em linhas industriais de processamento, embalagem e armazenagem frigorificada, o equipamento permite congelar produtos diretamente em suas embalagens secundárias, eliminando a necessidade de descarregar e reembalar os alimentos após o congelamento.

O sistema utiliza transportadores automatizados, elevadores verticais, dispositivos de transferência e controle individualizado do tempo de permanência das caixas. Sua configuração permite o processamento simultâneo de diferentes produtos, formatos de embalagem e tempos de congelamento dentro de uma mesma instalação.

Com capacidades de processamento entre 2.000 e 15.000 kg/h, o Carton Freezer pode ser dimensionado conforme as características dos produtos, dimensões das caixas, temperatura inicial, capacidade frigorífica e condições operacionais da indústria.

1. Principais Características

- Sistema automatizado de congelamento de produtos embalados em caixas.
- Capacidade produtiva de 2.000 a 15.000 kg/h, conforme configuração.
- Transporte contínuo em múltiplos níveis.
- Configurações com 2 a 6 níveis de transporte.
- Layout linear ou em formato de U.
- Circulação horizontal de ar refrigerado através dos níveis de congelamento.
- Temperatura operacional do ar entre -35 °C e -40 °C.
- Sistema automatizado de alimentação e descarga das caixas.
- Elevadores verticais com acionamento por servomotores.
- Dispositivos automáticos de posicionamento e transferência.
- Controle individualizado do tempo de permanência por lote.
- Leitura de códigos de barras para identificação e rastreabilidade.
- Sistema de automação com CLP e supervisório SCADA.
- Integração com sistemas de gerenciamento de armazéns (WMS).
- Possibilidade de conexão com sistemas automáticos de paletização e armazenagem frigorificada.
- Sistema de refrigeração com evaporadores industriais e descongelamento sequencial.

2. Princípio de Funcionamento

O Carton Freezer utiliza um sistema de congelamento por circulação forçada de ar refrigerado, direcionado horizontalmente através dos diferentes níveis de transporte.

As caixas são introduzidas automaticamente no equipamento e distribuídas nos níveis de congelamento por elevadores verticais e dispositivos de transferência.

Durante o deslocamento, os produtos permanecem expostos à circulação de ar refrigerado, que remove o calor através das paredes das embalagens e da massa interna dos alimentos.

O tempo de permanência de cada caixa é controlado pelo sistema de automação, considerando as características do produto, as dimensões da embalagem e os parâmetros de congelamento definidos.

Etapas do processo:

1. Recebimento automático das caixas provenientes da linha de embalagem.
2. Identificação das embalagens por leitura de código de barras ou RFID, conforme configuração.
3. Registro do produto, lote e horário de entrada.
4. Distribuição das caixas entre os níveis de congelamento.
5. Circulação horizontal de ar refrigerado através das áreas de transporte.
6. Monitoramento da posição e do tempo de permanência das caixas.
7. Descarga automática conforme o programa de congelamento.
8. Transferência para sistemas de paletização ou armazenagem frigorificada.

3. Sistema de Transporte Automatizado

O equipamento utiliza transportadores distribuídos em múltiplos níveis, permitindo o armazenamento temporário e o congelamento de grandes quantidades de caixas dentro da mesma instalação.

A alimentação e a descarga são coordenadas por um sistema automatizado de movimentação.

Componentes e características:

- Transportadores de entrada e saída.
- Elevadores verticais acionados por servomotores.
- Dispositivos automáticos de transferência e posicionamento.
- Transportadores distribuídos em múltiplos níveis.
- Sistema de identificação das caixas.
- Monitoramento eletrônico da posição e movimentação.
- Descarga automática conforme o tempo de congelamento programado.

As caixas são posicionadas sobre suportes de transporte, permitindo sua movimentação entre os diferentes níveis.

O sistema pode ser configurado para processar simultaneamente caixas de diferentes dimensões e produtos com tempos específicos de congelamento.

4. Sistema de Refrigeração e Circulação de Ar

O Carton Freezer utiliza evaporadores industriais associados a sistemas de circulação forçada de ar refrigerado.

O fluxo de ar é direcionado horizontalmente através dos níveis de transporte, circulando pelas regiões superior e inferior das caixas.

Características técnicas:

- Temperatura operacional do ar: -35 °C a -40 °C.
- Temperatura de evaporação: -40 °C a -45 °C.
- Evaporadores industriais com tubos aletados.
- Construção dos evaporadores em aço inoxidável ou alumínio, conforme configuração.
- Sistema de distribuição horizontal de ar refrigerado.
- Múltiplos bancos de evaporadores.
- Configuração com 3 a 4 bancos independentes de evaporação, conforme projeto.
- Descongelamento automático sequencial por gás quente ou água.

A distribuição de ar é dimensionada para atender aos diferentes níveis de congelamento, considerando a disposição das caixas e a resistência à transferência térmica dos produtos embalados.

Fluidos refrigerantes

O sistema frigorífico pode ser configurado para utilização de:

- Amônia – NH₃ (R717).
- Dióxido de carbono – CO₂ (R744).
- Sistemas de refrigeração em cascata NH₃/CO₂.

A configuração frigorífica é definida conforme a capacidade requerida e a infraestrutura de refrigeração da unidade industrial.

5. Sistema de Congelamento em Múltiplos Níveis

O equipamento pode ser construído com 2 a 6 níveis de transporte, permitindo diferentes tempos de permanência e distribuição das caixas no interior da câmara.

Cada nível pode receber produtos com características e tempos de congelamento distintos.

Características operacionais:

- Distribuição automatizada das caixas entre os níveis.
- Controle do tempo de permanência por produto ou lote.
- Monitoramento da posição das embalagens.
- Processamento simultâneo de diferentes referências de produto (SKU).
- Descarga programada conforme os parâmetros de congelamento.
- Configuração dos níveis conforme o volume de caixas e a produção requerida.

A capacidade de retenção do sistema é determinada pelo número de níveis, dimensões das caixas, quantidade de posições disponíveis e tempo de congelamento.

6. Sistema de Automação e Rastreabilidade

O Carton Freezer utiliza sistema de automação com Controlador Lógico Programável (CLP) e supervisório SCADA para gerenciamento do processo de congelamento.

A identificação individual das caixas permite o acompanhamento das etapas de entrada, movimentação, permanência e descarga.

Recursos de automação:

- Controle automático dos transportadores.
- Comando dos elevadores verticais e dispositivos de transferência.
- Monitoramento dos servomotores.
- Registro de códigos de barras e identificação dos lotes.
- Controle individualizado do tempo de congelamento.
- Monitoramento da posição das caixas nos diferentes níveis.
- Gerenciamento dos ciclos de descongelamento.
- Registro de informações operacionais.
- Diagnóstico remoto de funcionamento.
- Integração com sistemas WMS e ERP.
- Geração de relatórios automáticos de processo.

O sistema pode ser integrado aos recursos de rastreabilidade e gerenciamento logístico existentes na unidade industrial.

7. Capacidade e Tempo de Congelamento

O Carton Freezer é dimensionado para processar produtos alimentícios previamente acondicionados em caixas ou contentores.

Parâmetros de referência:

- Capacidade produtiva: 2.000 a 15.000 kg/h.
- Tempo de congelamento: 4 a 24 horas.
- Temperatura operacional do ar: -35 °C a -40 °C.
- Temperatura final de referência: -18 °C no núcleo do produto.

Como exemplo de aplicação, uma caixa contendo 25 kg de carne, com temperatura inicial de +5 °C, pode atingir -18 °C no núcleo em aproximadamente 10 a 16 horas, utilizando ar refrigerado a -38 °C, conforme as condições de referência do fabricante.

O tempo de congelamento depende de fatores como:

- Composição e características térmicas do alimento.
- Peso e espessura do produto acondicionado.
- Dimensões e material das embalagens.
- Temperatura inicial do produto.
- Temperatura e velocidade do ar refrigerado.
- Disposição das caixas nos diferentes níveis.

8. Dimensões e Configurações das Embalagens

O sistema admite diferentes formatos de caixas e contentores utilizados na indústria alimentícia.

Dimensões padrão:

- Mínima: 300 x 200 x 100 mm.
- Máxima: 600 x 400 x 200 mm.

Dimensões adicionais podem ser consideradas conforme o projeto.

O equipamento pode processar caixas de papelão ondulado e contentores plásticos, desde que suas características sejam compatíveis com as condições de congelamento e movimentação.

O sistema de transporte e o espaçamento entre níveis são dimensionados conforme as dimensões das embalagens utilizadas.

9. Sistema de Descongelamento dos Evaporadores

O conjunto frigorífico pode incorporar sistema automático de descongelamento sequencial dos evaporadores.

Configurações disponíveis:

- Descongelamento por gás quente.
- Descongelamento por água.
- Operação sequencial entre bancos independentes de evaporadores.

Na configuração sequencial, os bancos de evaporadores são descongelados individualmente, enquanto os demais permanecem em operação para manutenção das condições térmicas da câmara.

O sistema é controlado pela automação do equipamento, conforme os parâmetros frigoríficos definidos.

10. Integração com Linhas de Processamento e Armazenagem

O Carton Freezer pode ser integrado diretamente aos processos de embalagem, inspeção, congelamento, paletização e armazenagem frigorificada.

Equipamentos de entrada:

- Encaixotadoras automáticas.
- Transportadores industriais.
- Checadoras de peso.
- Detectores de metais.
- Sistemas de identificação e leitura de códigos de barras.

Equipamentos de saída:

- Transportadores industriais.
- Paletizadores robotizados.
- Envolvedoras automáticas de paletes.
- Sistemas automáticos de movimentação e armazenagem.
- Armazéns frigorificados automatizados (AS/RS).

O conjunto também pode incorporar antecâmaras com portas isoladas de alta velocidade e cortinas de ar desumidificado para controle da entrada de ar externo nas regiões de passagem dos transportadores.

11. Especificações Técnicas

*As características técnicas e capacidades apresentadas correspondem à linha de equipamentos do fabricante e estão sujeitas ao dimensionamento conforme as condições do produto, das embalagens e da instalação frigorífica.*