Как известно, холодильное оборудование задействовано в большинстве технологических процессов переработки молока. Охлаждение необходимо при приемке, пастеризации, производстве молочных продуктов и их хранении.
Единственным способом сохранения высокого качества молока в промышленных масштабах является его быстрое охлаждение. Наиболее эффективным и безопасным теплоносителем для охлаждения молока является «ледяная вода» с около нулевой температурой.
Ледяная вода для предприятий молочной промышленности как правило вырабатывается холодильными системами с применением аппаратов двух типов: пленочных испарителей и льдоаккумуляторов.
Плёночные испарители идеально подходят для технологических производств с постоянной тепловой нагрузкой. Они представляют собой довольно простую и надежную конструкцию, включающую пакет полых гофрированных пластин из нержавеющий стали. Охлаждение воды осуществляется по следующему принципу: отепленная вода от потребителя поступает в накопительный бак, после которого равномерно распределяется с помощью направляющих сопел на теплообменные пластины и стекает по ним, образуя тонкую пленку. Пластины имеют низкую температуру стенки, поддерживаемую за счет прохождения внутри них хладагента, благодаря чему вода быстро охлаждается вплоть до 0 °С. Далее охлажденная вода стекает в сборную емкость, расположенную под испарителем, и распределяется по потребителям.
Льдоаккумуляторы представляют собой теплоизолированный бак-резервуар с размещенными внутри теплообменниками, на внешней поверхности которых «холод» запасется путём наморозки льда (см. рис. 1). Теплая вода из технологического контура поступает в резервуар льдоакумулятора, где охлаждается за счет таяния накопленной массы льда. В настоящее время наибольшее распространение получили трубчатые погружные теплообменники змеевикового типа.
Рисунок 1. Общий вид льдоаккумулятора, производства завода «ТехноФрост»
Ключевые преимущества применения льдоаккумуляторов:
Уменьшение капитальных затрат на холодильные системы за счет снижения требуемой максимальной холодопроизводительности и установленной электрической мощности компрессорного и вспомогательного оборудования. Равномерный режим работы позволяет холодильным установкам льдоаккумуляторов не простаивать, в отличии от более мощных чиллеров, включающихся циклично в следствии крайне неравномерной тепловой нагрузки молочных производств.
Увеличение надежности и срока эксплуатации холодильных систем, в том числе благодаря более стабильной температуре теплоносителя при пиковых тепловых нагрузках и отсутствию риска разрыва теплообменных аппаратов.
Уменьшение эксплуатационных затрат за счет высокой эффективности работы холодильного оборудования в ночное время суток (с наиболее низким давлением конденсации) и возможности использования льготного тарифа на электроэнергию.
Для повышения пиковой мощности системы охлаждения возможна комбинация пленочных охладителей и льдоаккумуляторов. При такой схеме аппараты устанавливаются последовательно. В начале отепленная вода охлаждается в пленочном аппарате, после чего доохлаждается до требуемой температуры в объеме льдоаккумулятора. Комбинированная схема охлаждения с применением пленочного охладителя и льдоаккумулятора показана на схеме (рисунок 2).
Рисунок 2. Технологическая схема охлаждения комбинированного типа
Среди отечественных производителей необходимо выделить Российский завод промышленного холодильного оборудования «ТехноФрост», расположенный в г. Киржач Владимирской области, который поставляет на рынок широкий модельный ряд льдоаккумуляторов и панельных пленочных теплообменников (полностью из российских комплектующих) для различных технологических процессов молочной промышленности.
В настоящее время льдоаккумуляторы «ТехноФрост» успешно работают на молокозаводах Московской, Воронежской, Орловской, Калужской, Костромской и Калининградской областей, а также в Татарстане, Красноярском крае и на Алтае. Водоохлаждающая установка с аккумуляцией льда производства завода «ТехноФрост» признана победителем конкурса «100 лучших товаров России» в 2021 г.
Самый мощный комбинированный льдоаккумулятор установлен на предприятии агрофирмы «Оптина» (г. Козельск Калужской области), он намораживает 16 тонн льда за 4,5 часа. Аккумулирующая способность составляет 1,5 МВт, а суммарная холодопроизводительность льдоаккумулятора и пленочного испарителя 750 кВт.
На российском рынке качественных аналогов таким агрегатам нет. Кроме того, компания «ТехноФрост» никогда не оставляет заказчиков один на один с оборудованием, предлагая полный комплекс услуг: монтаж, пуско-наладочные работы, обучение персонала, установку систем удаленного управления и мониторинга, сервисное обслуживание в режиме 24/7.
