Cách xác định & lựa chọn công suất hệ thống IQF phù hợp cho từng mô hình sản xuất

1. Vì sao lựa chọn đúng công suất hệ thống IQF là yếu tố quyết định hiệu quả đầu tư?

Trong các nhà máy chế biến thực phẩm đông lạnh, hệ thống IQF (Individual Quick Freezing) giữ vai trò trung tâm trong toàn bộ dây chuyền sản xuất. Đây không chỉ là thiết bị cấp đông, mà còn là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến:

• Chất lượng thành phẩm sau cấp đông

• Năng suất vận hành thực tế của nhà máy

• Chi phí điện năng và chi phí vận hành dài hạn

• Khả năng mở rộng sản xuất trong tương lai

Trên thực tế, rất nhiều doanh nghiệp gặp tình trạng đầu tư hệ thống IQF không phù hợp công suất: hoặc quá nhỏ dẫn đến quá tải, hoặc quá lớn gây lãng phí chi phí đầu tư và điện năng. Nguyên nhân chủ yếu đến từ việc hiểu chưa đúng bản chất công suất IQF và thiếu phương pháp tính toán phù hợp với sản phẩm thực tế.

Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ cách xác định và lựa chọn công suất hệ thống IQF một cách khoa học, phù hợp với từng mô hình sản xuất.

2. Hệ thống IQF là gì? Tổng quan cần nắm trước khi tính công suất

IQF (Individual Quick Freezing) là công nghệ cấp đông nhanh từng sản phẩm rời, giúp mỗi đơn vị sản phẩm được đông lạnh độc lập, không dính khối, giữ được cấu trúc, màu sắc và giá trị dinh dưỡng.

Nguyên lý hoạt động cơ bản

• Sản phẩm được đưa lên băng tải hoặc buồng cấp đông

• Luồng gió lạnh tốc độ cao ở nhiệt độ rất thấp (-30°C đến -40°C)

• Quá trình truyền nhiệt nhanh làm nước trong sản phẩm đông kết tức thời

Các loại hệ thống IQF phổ biến

• IQF băng tải thẳng: phù hợp nhiều loại sản phẩm, dễ vận hành

• IQF tầng sôi (fluidized bed): tối ưu cho sản phẩm nhỏ, nhẹ

• IQF xoắn (spiral IQF): tiết kiệm diện tích, công suất lớn

Mỗi loại hệ thống sẽ có cách tiếp cận công suất khác nhau, nhưng đều dựa trên cùng một nguyên tắc: xác định đúng tải lạnh cần thiết cho sản phẩm.

3. Công suất hệ thống IQF được hiểu như thế nào?

Một sai lầm phổ biến là đánh đồng công suất IQF với công suất máy nén lạnh. Trên thực tế, công suất hệ thống IQF là tổng hợp của nhiều yếu tố.

Các khái niệm công suất cần phân biệt

• Công suất cấp đông: kg sản phẩm/giờ

• Công suất lạnh: kW hoặc kcal/h của hệ thống lạnh

• Công suất vận hành thực tế: phụ thuộc điều kiện sản xuất

Ví dụ:
Một hệ thống IQF công bố công suất 1000 kg/h chỉ đạt được mức này khi:

• Sản phẩm có kích thước tiêu chuẩn

• Nhiệt độ đầu vào ổn định

• Thời gian cấp đông đủ dài

Do đó, công suất hệ thống IQF không phải con số cố định, mà cần được tính toán theo điều kiện thực tế của từng nhà máy.

4. Các yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến việc xác định công suất IQF

4.1. Loại sản phẩm cần cấp đông

Mỗi loại sản phẩm có đặc tính truyền nhiệt khác nhau:

• Thủy sản (tôm, cá, mực): hàm lượng nước cao, dễ cấp đông nhưng yêu cầu nhiệt độ lõi nghiêm ngặt

• Rau củ quả: nhạy cảm với mất nước, cần kiểm soát luồng gió

• Thịt, gia cầm: khối lượng riêng lớn, thời gian cấp đông dài hơn

4.2. Kích thước và độ dày sản phẩm

• Sản phẩm càng dày → thời gian cấp đông càng lâu

• Ảnh hưởng trực tiếp đến chiều dài băng tải và công suất lạnh yêu cầu

Ví dụ: cá phi lê dày 20 mm và 40 mm sẽ có tải lạnh chênh lệch rất lớn dù cùng khối lượng.

4.3. Nhiệt độ sản phẩm đầu vào

• Sản phẩm tươi (~10°C)

• Sản phẩm đã làm mát (0–4°C)

• Sản phẩm tiền đông

Nhiệt độ đầu vào càng cao → tải lạnh càng lớn → công suất hệ thống phải tăng tương ứng.

4.4. Tiêu chuẩn nhiệt độ đầu ra

• -18°C lõi sản phẩm (phổ biến)

• -35°C đến -40°C (yêu cầu xuất khẩu đặc thù)

Mỗi mức nhiệt độ đầu ra sẽ quyết định trực tiếp đến công suất lạnh cần thiết.

5. Phương pháp xác định công suất hệ thống IQF chuẩn kỹ thuật

5.1. Xác định sản lượng thực tế theo giờ

Doanh nghiệp cần làm rõ:

• Sản lượng trung bình kg/giờ

• Sản lượng cao điểm

• Thời gian vận hành/ngày

Không nên chỉ dựa vào sản lượng ngày rồi chia đều, vì thực tế sản xuất luôn có dao động.

5.2. Tính toán tải nhiệt cần thiết

Tải lạnh bao gồm:

• Nhiệt cảm: làm giảm nhiệt độ sản phẩm

• Nhiệt ẩn: quá trình đông đặc nước

• Tổn thất nhiệt: gió, băng tải, môi trường

Đây là bước quan trọng nhất và cần được thực hiện bởi đơn vị có kinh nghiệm thiết kế hệ thống IQF.

5.3. Dự phòng công suất hợp lý

Thông thường nên dự phòng:

• 10–15% cho vận hành ổn định

• 20% nếu có kế hoạch mở rộng sản xuất

Việc dự phòng giúp hệ thống không phải vận hành quá tải, kéo dài tuổi thọ thiết bị.

6. Lựa chọn công suất IQF theo từng quy mô nhà máy

6.1. Nhà máy nhỏ, xưởng chế biến địa phương

• Công suất phổ biến: 100 – 500 kg/h

• Ưu tiên:

  • Thiết kế đơn giản

  • Tiết kiệm điện

  • Dễ vận hành, bảo trì

6.2. Nhà máy quy mô vừa

• Công suất: 500 – 1000 kg/h

• Yêu cầu:

  • Hiệu suất ổn định

  • Dễ nâng cấp

  • Đồng bộ với kho lạnh bảo quản

6.3. Nhà máy xuất khẩu quy mô lớn

• Công suất: trên 1000 kg/h

• Yêu cầu:

  • Vận hành liên tục 24/7

  • Tự động hóa cao

  • Đồng bộ IQF – kho lạnh – đóng gói – logistics

7. Những sai lầm thường gặp khi lựa chọn công suất IQF

• Chọn theo giá thiết bị thay vì nhu cầu thực tế

• Không khảo sát sản phẩm mẫu trước khi đầu tư

• Bỏ qua chi phí điện năng dài hạn

• Không tính đến khả năng mở rộng trong tương lai

Những sai lầm này có thể khiến chi phí vận hành tăng cao và giảm hiệu quả đầu tư.

8. Lời khuyên từ đơn vị thiết kế và cung cấp hệ thống IQF

Một hệ thống IQF hiệu quả cần được:

• Khảo sát sản phẩm thực tế trước khi thiết kế

• Tính toán tải lạnh chi tiết

• Thiết kế theo nhu cầu sử dụng, không theo catalogue sẵn có

• Đồng bộ với toàn bộ dây chuyền lạnh của nhà máy

Sự khác biệt giữa một hệ thống IQF “đủ dùng” và “tối ưu” nằm ở khâu tư vấn và thiết kế ban đầu.

9. Kết luận: Lựa chọn đúng công suất IQF là khoản đầu tư sinh lời dài hạn

Xác định và lựa chọn đúng công suất hệ thống IQF giúp doanh nghiệp:

• Đảm bảo chất lượng sản phẩm sau cấp đông

• Tiết kiệm chi phí điện năng và bảo trì

• Nâng cao hiệu quả vận hành

• Sẵn sàng mở rộng sản xuất trong tương lai

Thay vì chỉ nhìn vào chi phí đầu tư ban đầu, doanh nghiệp nên xem hệ thống IQF là một khoản đầu tư dài hạn cần được tính toán kỹ lưỡng.

Liên hệ tư vấn lựa chọn công suất hệ thống IQF phù hợp

Nếu bạn đang:

• Chuẩn bị đầu tư hệ thống IQF mới

• Mở rộng hoặc nâng cấp dây chuyền hiện có

• Cần tư vấn lựa chọn công suất phù hợp cho từng loại sản phẩm

NamPhuThai – Lạnh Công Nghệ & Máy Thực Phẩm

Nâng tầm chế biến xanh F&B – Nông nghiệp

Hotline tư vấn: 0818 888 000
Website: www.namphuthai.com.vn