Холодильное оборудование для пищевого производства

Что входит в холодильное оборудование пищевого производства

Контур холодоснабжения и точки потребления

Холодильное оборудование пищевого производства делят на холодопроизводящий контур и потребителей холода. Производит холод чиллер или компрессорно-конденсаторный агрегат (ККА), а распределяют его по линии воздухоохладители, пластинчатые и кожухотрубные теплообменники, ледогенераторы, шкафы шоковой заморозки. На линии розлива холод нужен для охлаждения продукта перед фасовкой, стабилизации температуры сиропа или купажа, отвода тепла от узла выдува ПЭТ тары и поддержания микроклимата в цехе. Разрыв между источником и точкой потребления закрывают промежуточным хладоносителем (вода, водный раствор гликоля или пропиленгликоля).

Чиллеры с воздушным конденсатором ставят там, где нет оборотной воды и есть свободная площадка; ККА применяют при наличии водяного охлаждения и отдельного машинного помещения. Воздухоохладители работают в камерах и на складах, теплообменники встраивают прямо в продуктовый тракт. Типовые диапазоны холодопроизводительности: от 5 до 40 кВт для локальных точек, от 40 до 300 кВт и выше для центрального контура. Температура подачи хладоносителя обычно от +1 до +7 °C для продукта и от минус 8 до минус 25 °C для заморозки, конкретные значения зависят от продукта и формата тары.

Параметры, которые попадают в опросный лист

Для подбора фиксируют: температуру продукта на входе и выходе, требуемую холодопроизводительность в кВт, тип и расход хладоносителя в м³/ч, перепад температур, располагаемую мощность питания в кВт, температуру окружающей среды, режим работы (непрерывный или циклический). Отдельно указывают удалённость точек потребления, материал трубопроводов и требования по гигиене, чтобы контур выдержал монтаж и пусконаладку без переделок.

Где холод нужен на линии розлива: от сиропа до паллетирования

Технологических точек, где нужен холод, на линии розлива обычно больше, чем закладывают в первый проект. Продукт охлаждают перед сатурацией: газированный напиток принимает диоксид углерода тем интенсивнее, чем ниже его температура, а при розливе в ПЭТ тару тёплый продукт даёт вспенивание, недолив и деформацию бутылки на розливочном клапане. Сироп и купаж держат в диапазоне 8–12 °C, готовый напиток перед сатурацией выводят на 2–6 °C, воду для мойки и ополаскивания термостатируют отдельно, чтобы не сбивать режим мойки.

Отдельная группа потребителей холода не связана с самим продуктом. Это пресс-формы и оснастка выдувных машин, где съём тепла определяет темп формования, и склады готовой продукции, где для напитков и растительного масла держат 0…+4 °C. Воду и рассолы для таких контуров закрывают через промышленные чиллеры для воды, подобранные под расход и требуемую температуру на выходе.

• Охлаждение купажа и сиропа перед смешением, обычно 8–12 °C.
• Доведение напитка до 2–6 °C перед сатурацией и розливом.
• Термостатирование воды на мойку и ополаскивание тары.
• Отвод тепла от пресс-форм и оснастки выдувного участка.
• Поддержание 0…+4 °C в складе готовой продукции и экспедиции.

Допуск по температуре важен именно для розлива в ПЭТ тару: перегрев даёт усадку и бочку, переохлаждение повышает вязкость и требует пересчёта режимов дозирования. Поэтому уставки фиксируют по каждому контуру и контролируют датчиком в продуктопроводе, а не по температуре в танке.

Выбор хладагента и типа агрегата под задачу

Хладагент выбирают до компрессора: от него зависят давление в контуре, тип масла и материалы трубопроводов. Для пищевых производств применяют R134a, R404A, R507A, R407C, R744 (CO₂) и аммиак R717; последний эффективен по холодопроизводительности, но требует отдельного машинного зала и подготовленного персонала. Среднетемпературный контур обычно держит от −5 до +5 °C, низкотемпературный от −25 до −40 °C, зависит от продукта и формата тары.

Компрессор подбирают по холодопроизводительности при конкретных температуре кипения и конденсации, а не по паспортному максимуму. Поршневые работают на средних и низких температурах, винтовые выгодны при большой непрерывной нагрузке, спиральные удобны для малых и средних мощностей. Конденсатор с воздушным охлаждением проще в монтаже, водяной компактнее и стабильнее летом, но требует оборотной воды. Моноблок ставят в готовое помещение, сплит разводят по двум блокам. Регламент, чистка конденсаторов и проверка утечек входят в плановое техобслуживание.

Материалы контура, контактирующие с продуктом и хладоносителем, подбирают по ТР ТС 005/2011 и ТР ТС 021/2011, санитарные требования к поверхностям и мойке задают по СанПиН 2.3.4.1328-03. Медные трубы и нержавеющая сталь марок AISI 304 и 316 подходят для пищевых зон, оцинковка и чёрный металл в контакте с продуктом недопустимы. Все соединения проверяют на герметичность до пусконаладки.

Расчёт мощности, подбор по нагрузке и монтаж на площадке

Холодильное оборудование подбирают по суммарной тепловой нагрузке на камеру или контур. Считают пять составляющих: теплоприток через ограждающие конструкции (зависит от площади, толщины изоляции и разницы температур), тепло продукта при поступлении и охлаждении, тепло от машин и освещения, приток с вентиляционным воздухом и тепловыделения людей. Каждую составляющую считают отдельно в киловаттах, затем суммируют и добавляют запас 10–20 % на пиковые режимы: одновременную загрузку тёплого продукта, летнюю температуру в цехе, открывание дверей.

После расчёта нагрузки переходят к гидравлике контура хладоносителя. Диаметр трубопровода подбирают по расходу и допустимой скорости (обычно 1,5–2,5 м/с), иначе растут потери напора и насос не выходит на режим. Объём бака-аккумулятора берут из расчёта сглаживания пиков, часто от 5 до 15 минут расхода контура, точное значение зависит от продукта и формата тары. Проверить перед монтажом:

• Свободный объём машинного отделения под обслуживание агрегатов и замену узлов.
• Приточно-вытяжная вентиляция: кратность воздухообмена и отвод тепла от конденсаторов.
• Уклоны и воздухоотводчики в верхних точках контура хладоносителя.
• Теплоизоляция трубопроводов и запорной арматуры без разрывов.
• Отдельная силовая линия и защита по току под пусковые нагрузки.

Типичные ошибки пусконаладки: завышенная уставка перегрева, неполное удаление воздуха из контура, отсутствие балансировки по веткам. Это даёт просадку холодопроизводительности и аварии по давлению.

Обслуживание, модернизация и интеграция с действующей линией

Регламент планового ТО

Плановое обслуживание строят вокруг трёх величин: давление всасывания и нагнетания, перегрев на выходе испарителя и температура конденсации. Раз в месяц проверяют степень перегрева (обычно 5–8 °C, точнее по паспорту узла) и отсутствие утечек течеискателем по разъёмным соединениям. Теплообменники конденсатора чистят по загрязнению, на пыльных производствах иногда каждые две-четыре недели, иначе давление нагнетания растёт и компрессор работает с перегрузкой. Автоматику и датчики проверяют по факту срабатывания защит: реле высокого давления, датчики температуры продукта и рассола, поплавковые и электронные уровни.

Модернизация и подключение новых точек холода

Подключение нового потребителя к существующему контуру считают по балансу: производительность компрессора, объём ресивера, диаметр всасывающей линии и потери по длине. Резервирование закладывают вторым компрессором либо секционированием контура, чтобы ремонт шёл без остановки розлива. Часть работ ведут на выносных вентилях и байпасах, тогда участок отсекают и меняют ТРВ, фильтр-осушитель или датчик на ходу. Персонал обучают читать манометры, вести журнал параметров и различать обмерзание от нехватки хладагента и от засора. ООО «Промгарант» подбирает холодильное оборудование под продукт и тару, поставляет его и выполняет монтаж и пусконаладку.

Вопросы и ответы

Информация, предоставленная в этом блоге, предназначена исключительно для общих информационных целей. Материалы, опубликованные на этом сайте, не являются заменой профессиональной консультации. Перед принятием каких-либо решений, связанных с использованием нашего оборудования, рекомендуем обратиться в компанию ООО «Промгарант» для личной консультации.