Для молочной промышленности

Холодильное оборудование для молочной промышленности

Холодильное оборудование широко используется на всех стадиях переработки в молочном производстве.

Для обеспечения сохранности молока, сразу после удоя его необходимо охладить, так как рост и развитие бактерий, вызывающих скисание, замедляется при 10 градусах и полностью прекращается при 2-4 градусах. При охлаждении молока повышается его качество и качество всех молочных продуктов.

Существуют несколько схем охлаждения жидкостей:

Охлаждение жидкости на проток предполагает использование пластинчатых или кожухотрубных теплообенников в качестве испарителей холодильной машины. Минимальная температура воды на выходе 3-4 0С. Используется для охлаждения жидкостей не более, чем на 7 К.

Характеризуется простотой, низкой стоимостью, но ограничена в применении – только для систем с постоянным расходом и постоянной или изменяющейся плавно тепловой нагрузкой.

Случаи применения:

Постоянный расход охлаждаемой жидкости;
Постоянная тепловая нагрузка или изменяющаяся медленно;
Перепад температур до охлаждения/ после охлаждения не более 7 К;
Минимальная температура воды +4°С;

Области применения:

Охлаждение технологического оборудования;
Охлаждение воды для душирования;
Охлаждение молока в молокоохладителях;
Охлаждение кваса в емкостях.

Преимущества:

Простота, надежность, легкость в обслуживании;
Охлаждение любой жидкости с любыми конечными температурами;
Дешевизна.

Недостатки:

Неустойчивость работы при резкопеременных нагрузках
Охлаждение жидкости с накопительной емкостью.

Используется для постепенного охлаждения жидкости (охлаждения молока) за счет многократной циркуляции или накопления охлажденного хладоносителя в накопительной емкости. Предполагает возможность нескольких потребителей холода с непостоянным расходом жидкости и переменными тепловыми нагрузками. Может быть использована при наличии кратковременных пиковых нагрузках. Позволяет снабжать холодной жидкостью потребителей с большим перепадом температуры. Используются, как правило, пластинчатые или кожухотрубные теплообменные аппараты. Температура воды в емкости не ниже +4 0С. Для стабилизации режима работы водоохлаждающей машины и температуры хладоносителя в накопительной емкости могут быть установлены дополнительные перегородки.

Случаи применения:

Переменный и (или) малый расход охлаждаемой жидкости;
Переменная тепловая нагрузка;
Перепад температур неограничен;
Минимальная температура воды +4°С.

Области применения:

Линии розлива напитков.
Снабжения холодом нескольких потребителей - пивзаводы, охлаждение молока в молокоприемных пунктах и т.д.
Охлаждение технологического оборудования с переменными режимами работы.
Технологическое кондиционирование нескольких помещений.
Переработка вина.

Преимущества:

Простота, надежность, легкость в обслуживании.
Дешевизна.
Охлаждение любых жидкостей с любыми конечными температурами.
Возможность снабжением холодом потребителей с разными расходами охлаждающей жидкости.
Простота регулировки, устойчивая работа при любых режимах нагрузки.

Недостатки:

Необходима теплоизолированная емкость.
Требуется дополнительный насос хладоносителя.
Требуется время для выхода на режим при пуске.
Значительное увеличение размеров системы при увеличении расходов.
Охлаждение жидкости с промежуточным хладоносителем
Охлаждение жидкости при перепаде температур (Тн-Тк) более 10?С производится с применением промежуточного хладоносителя и дополнительного теплообменника.

Позволяет поддерживать температуру охлажденной жидкости с большой степенью точности и охлаждать жидкости на 50 К и более за один проход через теплообменный аппарат. При небольшой модификации схемы, можно получать воду с температурой на выходе до +1 0С. Также используется для охлаждения жидкостей с высокой начальной температурой. Часто применяется в случае разветвленной сети подачи хладоносителя и удаленности объекта охлаждения от холодильной машины.

Случаи применения:

Перепад температур до охлаждения/ после охлаждения до 50К и более
Минимальная температура воды +4°С
Возможность применения при малых расходах охлаждаемой жидкости

Области применения:

Переработка вина.
Линии розлива и переработки напитков.
Охлаждение молока после пастеризации.
Охлаждение технологического оборудования.

Преимущества:

Возможность охлаждения жидкостей в широком диапазоне температур.
Отсутствует риск разморозки испарителя.
Снижен риск разморозки промежуточного теплообменника.
Возможность поддержания температуры охлаждаемой жидкости с высокой точностью.
Возможность установки холодильной машины на большом расстоянии от потребителя холода.

Недостатки:

Сложность регулировки системы.
Требуется дополнительный насос.
Требуется теплообменник промежуточного контура.
Высокие требования к герметичности системы промежуточного хладоносителя.
Охлаждения с возможностью получения ледяной воды и накопления льда

Этот способ применяется для получения ледяной воды и накопления запаса льда (при явно выраженных кратковременных пиках тепловых нагрузок потребителя). Ледяную воду получают с помощью пленочных или погружных испарителей. В первом случае (см. рис.) панели испарителя, в которых кипит хладоагент, орошаются водой, стекающей из распределителя в виде пленки. Образовавшаяся ледяная вода с температурой 0,5-1 град.С подается потребителю. Во втором случае испаритель погружен в воду и обеспечивает ее охлаждение, интенсивность которого усиливают с помощью мешалки или барботажа воздуха.

Обе конструкции позволяют осуществить намораживание льда на испарителе. В пленочных испарителях лед периодически сбрасывается в накопительный бак за счет кратковременной подачи в испаритель горячих паров, а в погружных лед может намораживаться на испарителе в значительном количестве (установки с льдоаккумулятором) во время пониженных тепловых нагрузок. При пиковых нагрузках лед тает, обеспечивая дополнительные охлаждающие возможности установки.

Поверхность льда на установках с пленочными испарителями и с ледяным бункером во много раз превышает поверхность льда в трубчатых накопителях. Это обеспечивает более высокую способность к таянию и более высокую гибкость в отношении изменений температуры обратной воды. В установках с погружным испарителем при увеличении толщины льда холодильная машина работает на более низкие температуры кипения, что снижает ее производительность. К тому же интенсивность таяния льда более низкая.

Случаи применения:

Необходимость накопления запаса ледяной воды или льда.
Требуемая температура воды +1°С… +2°С.
Загрязненная вода.

Области применения:

Охлаждение продукции методом опускания в ледяную воду.
Душирование продукции.
Технологическое кондиционирование помещений при переменных тепловых нагрузках в помещениях.
Охлаждение молока.

Преимущества:

Возможность снижения холодопроизводительности установки за счет накопления запаса ледяной воды или льда.
Работа при пиковых нагрузках.

Недостатки:

Сложная автоматика требует высококвалифицированный персонал.
Высокая стоимость.
Большие габаритные размеры.

В настоящее время на предприятиях молочной промышленности возникает потребность в замене устаревшего аммиачного оборудования, которое требует модернизации и усовершенствования. Мощным компрессорным агрегатам для работы требуется большое кол-во электроэнергии, вода для охлаждения конденсатора, промежуточный хладоноситель циркулирующий в системе. Ледяная вода для охлаждения молочной продукции и технологических процессов, подготавливается в больших баках. В баках установлены погружные испарители на которых намораживается лед. Практически установлено, что на выходе из баков вода поддерживается t=+2ºС…+4ºС. Такая температура не соответствует современным требованиям к технологическому оборудованию и не дает возможность получить высококачественное сырье и продукцию.

Применение компактного фреонового холодильного оборудования позволяет:

Получить новое современное холодильное оборудование не подлежащее регистрации в органах Ростехнадзора.
Получить ледяную воду на выходе с t= 0ºС…+1ºС с случае применения пленочного испарителя.
Разместить фреоновое оборудование в существующих компрессорных на предприятиях.
Применение воздушных конденсаторов позволяет отказаться от воды для охлаждения оборудования.
Осуществлять поэтапный ввод оборудования в эксплуатацию без снижения мощностей предприятия максимально короткие сроки.
Обеспечить холодильные и технологические режимы для получения высококачественной продукции.
Отказаться от круглосуточного контроля за работой холодильного оборудования.
Сократить количество обслуживающих механиков.

Система мониторинга и контроля оборудования обеспечивает получение информации о работе оборудования за длительный период времени с выводом необходимых параметров на монитор компьютера начальника холодильной службы или главного инженера предприятия.

Ледяная вода 0ºС…+1ºС.

Почему необходимая t=0ºС…+1ºС воды для молокоприемных пунктов?

Молоко на молокоприемные пункты поступает с разным процентным содержанием жирности. Сырье можно получить и сохранить длительное время только в случае быстрого охлаждения на приемном пункте до +4ºС. Данную задачу можно решить в случае если ледяная вода поступает в теплообменник с t=0ºС…+1ºС для охлаждения молока.

Охлаждение циркулирующей воды до требуемых температур осуществляется с помощью пленочного испарителя. Испарители пленочного типа обладают следующими преимуществами перед пластинчатыми и кожухотрубными:

Пленка обеспечивает очень высокий коэффициент теплопередачи (до 2000 Вт/м2К).

Возможно охлаждение воды до температуры, близкой к температуре замерзания (0,5 оС), без риска повреждения или необходимости установки дорогостоящих систем контроля для защиты аппаратуры от замерзания.

Даже, если вследствие неравномерности процесса охладитель замерзнет, он не выйдет из строя благодаря открытой конструкции.

Пленочный испаритель легко чистить. Поднимите легкие крышки, и все основные части устройства станут немедленно доступными для чистки. Осмотр и чистку можно проводить также и во время работы охладителя.

Пленочный испаритель может работать даже с загрязненной водой, содержащей твердые частицы. Вот почему данная система особенно подходит для охлаждения лапши, сосисок и овощей.

Температура воды в пластинчатых теплообменниках не должна опускаться ниже 2оС по соображениям безопасности, тогда как в пленочных испарителях температура воды может доходить до 0,5оС.

Опять же в целях безопасности температура испарения в случае пластинчатых теплообменников не должна быть ниже 0оС/+1оС. В случае пленочных испарителей температура испарения может быть на уровне –3оС или даже –4оС – никаких проблем. Именно это позволяет расширить возможности пленочных испарителей.

Камера созревания сыра.

Созревание сыра производится в специальных подвалах, где температурный и влажностный режим зависит от вида сыра. Для точного поддержания режимов применяют автоматизированные установки кондиционирования воздуха. Хранение сыра обычно происходит при температуре -3 °С с обеспечением достаточной циркуляции воздуха у каждой головки.

Храниние сливочного масла.

Сливочное масло в картонных коробках по 20 кг помещают в камеру с Ткам= -18/-20°С до максимальной загрузки камеры. В течение нескольких дней происходит замораживание масла, после чего в этой же камере масло хранится длительное время до 1 года.

Интенсивное охлаждение творога.

Для охлаждения творога применяют специальные охладители (цилиндровые, трубчатые, пластинчатые. Небольшие количества продукта можно охлаждать в камере. При этом творог в тканевой оболочке помещается в камеру на специальных стеллажах или подвесах. Температура в камере 0..+2.°С, температура продукта на входе в камеру +25°С. Температура после охлаждения +8°С. Время охлаждения 1-1,5 часа. Влажность j=95% и более. Замораживание творога в блоках и брикетах целесообразно проводить при температурах -28/-30 °С. При -20°С и выше процесс протекает медленно, и при размораживании продукт приобретает крупчатую структуру. Наименьшие потери при замораживании и последующем хранении наблюдаются при упаковке творога в полиэтиленовую пленку.