Переработка молока

Генератор ледяной воды, или по-другому – льдоаккумулятор, самый распространённый тип холодильного оборудования для молочного производства.

Оборудование применяется для охлаждения молока во время и после дойки, при сдаче молока на производство, охлаждение молока непосредственно на самом производстве, и после его пастеризации. Соответственно потребителями генераторов ледяной воды являются фермерские хозяйства, молокоприёмные пункты, минизаводы, молокозаводы, и летние пастбища.

Почему нельзя смешивать теплое молоко с холодным?

Необходимость в льдоаккумуляторе возникает вследствие двух факторов.
Первый фактор, заключается в том, что сбор молока на фермах и пастбищах происходят в фиксированное время, два раза в сутки - утром и вечером, что создаёт пиковые нагрузки в прогнозируемые часы.
Второй фактор говорит о том, что смешивать молоко разных температур нельзя.
Попытаемся разобраться в последнем моменте.
Представим себе картину, когда на пункт приёмки молока привозят вечернее парное молоко с температурой +38С +40С и сливают в емкость, где хранится утреннее – охлаждённое сырьё, с температурой +5С.
В этом случае, при смешивании разных температурных сред происходит термоудар, разрушающий структуру белка молока-сырья.
В результате чего при последующей переработке молока в кисломолочные продукты, наблюдается нарушение технологии производства, связанная с тем, что молоко – сырьё хуже сквашивается.

Что собой представляет льдоаккумулятор?

У этого оборудования есть несколько названий – «система мгновенного охлаждения молока», «генератор ледяной воды», «льдоаккумулятор», «аккумулятор холода», «установка производства ледяной воды».

По своему функционалу, льдоаккумулятор - это оборудование, позволяющее генерировать «ледяную воду» с температурой 0 +5 °С в замкнутом цикле, т.е. вода, использованная для снятия тепловых нагрузок с продукта, возвращается обратно в установку и приобретает там начальную температуру.

По своей конструкции, льдоаккумулятор представляет собой теплоизолированный бак с помещённым в него трубчатым, змеевиковым испарителем и датчиком толщины льда на испарительном блоке, на котором накапливается (аккумулируется) лёд. Этот лёд в дальнейшем используется для генерации ледяной воды.
Основное преимущество льдогенератора перед другими типами оборудования в том, что его задача аккумулировать лёд в отсутствие нагрузки.

Отличие льдоаккумулятора от чиллера и его преимущество

Не редко встречается вопрос о том, чем отличается льдоаккумулятор от чиллера?
Отвечая коротко на этот вопрос, хочется сразу перейти к сути - чиллеры используются при относи-тельно равномерных нагрузках, тогда как при пиковых* нагрузках используются льдоаккумуляторы.
*Пиковая нагрузка - кратковременная по времени и максимальная по мощности нагрузка.

Преимущество льдоаккумуляторы перед чиллером

Главным преимуществом льдоаккумулятора перед чиллером является его стоимость.
При охлаждении молока при помощи льдоаккумулятора необходима установка, меньшая по мощности в 7-10 раз, чем требуемая мощность чиллера, что радикально сказывается на стоимости холо-дильного оборудования.


Льдоаккумуляторы от ООО СЦ «ХОЛОДИЛЬЩИК»

НА БАЗЕ КОМПРЕССОРА «BITZER» (4,9 кВт – 26,9 КвТ)

БАЗОВЫЙ СОСТАВ

- Полугерметичный, поршневой компрессор Bitzer:
- Картерный нагреватель.
- Встроенный маслонасос и реле давления масла
- Запорные вентили на линиях всасывания и нагнетания
- Линия всасывания: виброизолятор, фильтр-очиститель неразборный, теплоизоляция.
- Линия жидкого хладагента: фильтр-осушитель смотровое стекло, запорный вентиль, ТРВ.
- Конденсатор воздушного охлаждения.
- Ресивер хладагента c запорным вентилем на выходе.

ИСПАРИТЕЛЬНЫЙ БЛОК

- Теплоизолированный бак с крышкой,
- Змеевиковый испаритель из медной трубы
- Система подвода и распределения отепленной воды,
- Система отвода ледяной воды, трубопроводы слива, перелива, запорная арматура,
- Датчики температуры хладоносителя, датчики толщины льда на испарительном блоке.
- Рама стальная, окрашенная противокоррозионной композицией.

НА БАЗЕ КОМПРЕССОРА «MANEUROP» (4,8 кВт-12,6 кВт)

БАЗОВЫЙ СОСТАВ

- Герметичный поршневой компрессор: картерный нагреватель, смотровое стекло, запорные вентили.
- Линия всасывания: фильтр-очиститель неразборный.
- Линия жидкого хладагента: фильтр-осушитель, смотровое стекло, запорный вентиль, ТРВ.
- Конденсатор воздушного охлаждения.
- Ресивер хладагента c запорным вентилем на выходе.
- Испарительный блок: теплоизолированный бак с крышкой, змеевиковый испаритель из медной трубы, система подвода и распределения отепленной воды, система отвода ледяной воды, трубопроводы слива, перелива, запорная арматура, датчики температуры хладоносителя, датчики толщины льда на испарительном блоке.
- Рама стальная, окрашенная противокоррозионной композицией.
- Эксплуатационная документация.
ОПЦИИ
О– теплоизолированный отделитель жидкости.
Щ1 – щит управления с контроллером толщины льда. Пускозащитная аппаратура Danfoss
Щ2 – щит управления с контроллером толщины льда. Пускозащитная аппаратура на компрессор CHINT
Р2 - регулятор давления на линии нагнетания, регулятор или дифференциальный клапан давления на линии перепуска хладагента ресивер.
М - отделитель масла, нагреватель отделителя масла, обратный клапан на выходе маслоотделителя, запорный вентиль и смотровое стекло на линии возврата масла в компрессор.
Н - насос для циркуляции ледяной воды, сетчатый фильтр, запорная арматура.
Б - воздуходувка c системой подвода и распределения воздуха.

ПРИМЕР ОБОЗНАЧЕНИЯ И РАСШИФРОВКИ
Агрегат АКВ-27-4ЕС-6.2Y-5000-Щ1-Н
Установка охлаждения жидкости с льдоаккумулятором на базе компрессора 4EC-6.2Y, охлаждение молока 5000 л в сутки (две приемки по 2500 л утром и вечером).
Опции: щит управления, насос для циркуляции ледяной воды через теплообменник охлаждения продукта (теплообменник не входит в комплект поставки).

ИСПАРИТЕЛЬНЫЕ СЕКЦИИ

В баке льдоаккумулятора находятся испарительные секции, которые необходимы для получения хо-лода.
ООО «Холодильщик» производит этот важнейший элемент общей конструкции льдоаккумулятора, на трубках которого намораживается лёд.

ОПИСАНИЕ

- Хладагент: R22, R404A, R507A.
- Хладоносители: вода и др.
- Количество испарительных секций типоразмерного ряда: 5.
- Аккумулирующая способность секции: 1500, 2000, 2500, 2900, 3800 кг льда.
- Аккумулирующая способность комплектов: до 30 400 кг льда.
- Температура окружающей среды: от +5 до +40 °С.

Советы при выборе льдоаккумулятора

СОВЕТ №1: Как определиться с выбором - льдоаккумулятор или чиллер?

При относительно равномерных нагрузках производственного цикла предпочтительнее использо-вать холодильный чиллер, тогда как при пиковых нагрузках экономический эффект даст примене-ние льдоаккумулятора.
Как оценить критичную величину соотношения средней и пиковой нагрузки?
При превышении пиковой нагрузки над средней в 2-3 раза, выбор останавливается в пользу льдоаккумулятора.
Если пиковая нагрузка выше средней на величину до 50% , то покупается чиллер. При данном со-отношении величин нагрузок, стоимость купленного льдоаккумулятора вместе с баком обойдётся заказчику дороже чиллера.
А что делать, если средняя нагрузка меньше пиковой не в два раза, а, к примеру, на 60-70%?
В этом случае желательно комбинировать использование двух типов холодильного оборудования, в котором чиллер выступает в роли предохладителя. Конечно, если само производство может себе позволить подобное решение.

СОВЕТ №2: Что нужно учитывать при выборе льдоаккумулятора?

На самом деле факторов влияющих на выбор того или иного вида оборудования множество, но мы остановимся на двух.

Первый – для льдоаккумулятора необходимо предусмотреть достаточно большие площади для раз-мещения его конструкции. Иногда эта задача решается так, что льдоаккумулятор выносится на ули-цу.

Второй - при монтаже чиллера необходимо учитывать возможность подведения электроэнергии (использование электрокабелей большого сечения), и доступа к постоянному источнику воды.

СОВЕТ №3: А вообще нужны ли льдоаккумуляторы и чиллеры или можно обойтись другим оборудованием?

На самом деле не для всех предприятий необходима температура близкая к точке замерзания.
Так если для технологического цикла предприятия подходит вода с температурой до + 2°С, то добиться такого охлаждения можно с помощью многих вариантов холодильного оборудования.
При более жестких температурных ограничениях на использования ледяной воды (допустимый диапазон 0,8…1°С) охлаждение хладоносителя, кроме аккумуляторов холода, способны осуществить двухконтурные чиллеры и чиллеры с пленочными испарителями.
И только на предприятиях молочной промышленности, где ледяная вода выполняет роль как хладо-носителя, так и для охлаждения сырья, должна быть максимально близкой к точке замерзания, не переходя ее (0,1…0,2°С), такую точность могут осуществить только аккумуляторы холода.

СОВЕТ №4: Что происходит с водой в баке в пиковые нагрузки?

Бытует мнение, что температура ледяной воды на выходе из льдоаккумуляторов в период пиковой нагрузки повышается до +4…+6°С, даже если в испарителе еще остался лед.
Для агрегатов определенной конструкции в этом утверждении есть правда: для повышения эффек-тивности таяния льда специальные устройства (активаторы) смешивают поступающую в бак отеп-ленную воду с общим объемом, приводя к повышению ее реальной температуры.
Однако на холодильном рынке представлены льдоаккумуляторы разных конструкций: так применение пузырьков воздуха для смешивания воды (барботажа) не приводит к общему отеплению воды, нося локальный характер.
Также для снижения температуры ледяной воды льдоаккумуляторные баки некоторых конструкций сделаны в форме лабиринта: такое решение уменьшает разнос теплой воды, увеличивая ее путь от входа в бак до выхода из него.
Еще одним способом уменьшения температуры воды является разбиение испарителя для ледяной воды на отдельные секции, каждая из которых снабжена своими датчиком температуры и запорной арматурой и управляется отдельно. Такое конструкторское решение позволяет осуществлять обслуживания и ремонт установки без остановки оборудования.