การออกแบบและการพัฒนาเครื่องผลิตไอศกรีมด้วยระบบคอมเพรสเซอร์

บทคัดย่อ

ไอศกรีมเป็นของหวานที่ได้รับความนิยม การผลิตไอศกรีมให้ได้คุณภาพนั้นนอกจากรสชาติที่ดีแล้วจะต้องพิจารณาถึงเนื้อสัมผัสไอศกรีมที่เนียนนุ่มฟูน่ารับประทานด้วย แต่ด้วยข้อจำกัดของวิธีการผลิตแบบดั้งเดิมที่มีความยุ่งยากและต้นทุนด้านเทคโนโลยีในท้องตลาดที่สูง จึงเป็นที่มาของวัตถุประสงค์ในศึกษาการออกแบบและพัฒนาเครื่องผลิตไอศกรีมด้วยระบบคอมเพรสเซอร์เพื่อเพิ่มความสามารถในการผลิต ช่วยประหยัดต้นทุนทั้งในด้านวัตถุดิบและแรงงาน โดยมีปัจจัยการศึกษาได้แก่ ความดันสารทำความเย็น 3 ระดับ คือ 10 15 และ 20 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว จำนวนท่อแคปพิลารี่ทิ้วบ์ 2 ระดับ คือ 1 และ 2 ท่อ มีปัจจัยควบคุมได้แก่ สารทำความเย็นชนิด R-404a ระยะเวลาการผลิตไอศกรีมเท่ากับ 60 นาทีต่อรอบการผลิต ความเร็วรอบใบกวนเท่ากับ 140 รอบต่อนาที ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากับ 0.7 มิลลิเมตร และความยาวแคปพิลารี่ทิ้วบ์เท่ากับ 3,352.8 มิลลิเมตร มีค่าชี้ผลการศึกษาได้แก่ การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของไอศกรีม และการวิเคราะห์เศรษฐศาสตร์วิศวกรรมของเครื่องฯ ผลการศึกษาพบว่าสภาวะการผลิตไอศกรีมที่ระดับปัจจัยความดันสารทำความเย็น 20 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว จำนวนแคปพิลารี่ทิ้วบ์ 2 ท่อ สามารถลดอุณหภูมิสารละลายไอศกรีมจนเริ่มจับตัวกันเท่ากับ -20.35 องศาเซลเซียส ที่ระยะเวลาการทำงานเท่ากับ 46 นาที สามารถทำอุณหภูมิได้ต่ำที่สุดเท่ากับ -23.45 องศาเซลเซียส โดยได้คุณภาพของเนื้อไอศกรีมเนียนนุ่มฟูตามความต้องการ และผลการวิเคราะห์เศรษฐศาสตร์วิศวกรรมพบว่า มีจุดคุ้มทุนในการทำงาน 639.8ชั่วโมงต่อปี และมีระยะเวลาในการคืนทุน 0.9 ปี เมื่อพิจารณาชั่วโมงการทำงานของเครื่องฯ ที่ 2,400 ชั่วโมงต่อปี