На одной из линий на кондитерском предприятии где я работаю, случилось так, что возникла необходимость увеличить производительность, а именно продолжительность производства без остановки линии. На линии производятся шоколадные батончики, одного размера, время смены стандартное 12 часов, а остановка на чистку и инспекцию запланирована раз в 24 часа, не более 15-20 минут, чего вполне достаточно, если процесс чисток соответствующе структурирован и проработан.
Но, прежде чем, шоколад пойдет непосредственно в «отливку», его необходимо правильно оттемперировать (подготовить), чем на больших и не очень, производствах занимаются темперирующие машины, которые бывают различной конструкции и производительности. Цель машины темперировать (подготавливать) шоколад, это когда расплавленный шоколад температурой 45 градусов охлаждают до 28, а затем нагревают до 29,5-31 градусов. (В этом процессе возможны вариации, но в целом это правильно, такой шоколад приятен на вид и вкусен на язык).
Что же пошло не так? А получилось следующее: при включении машины после режима разогрева, она успешно отработав 10-11 часов, начинала перегревать шоколад на выходе, постепенно поднимая температуру до запредельных для правильного процесса 33 градусов. Далее следовала остановка линии, перевод темперирующей машины в режим разогрева. Это примерно 30 минут, плюс повторное, включение в режим темперирования и проверка шоколада на темперметре 15 минут, и только после этого включение линии. Итого за сутки 1,5 часа простоя линии, при плановом времени 15-20 минут.
Два года предпринимались действия по промывке водяной системы, а также полная разборка темперирующей машины для инспекции внутреннего состояния, инспекция клапанов и подачи ледяной воды которые ни к чему не привели. Хочется еще уточнить, что это крайне тяжелые слесарные работы и при этом очень затратные по времени (именно в этом месте «прикурили» сотрудники технической службы).
Для того чтобы разобраться что же происходило необходимо рассказать подробнее об устройстве машины. Темперирующая машина производительностью 4400 килограмм в час, у нас её загрузка была примерно 60-70% от максимальной производительности. Разделена на 3 зоны: 1 зона - декристаллизации (нагрев до 45 градусов), 2 зона - охлаждения (охлаждение до 28 градусов) и 3 зона - «плавного» нагрева (нагрев до 29,5-31 градуса), и дополнительно небольшой контур обогрева трубопровода после темперирующей машины. В водяную систему подается ледяная вода температурой +3 градуса, подача воды производится напрямую в машину (внутренний контур отсутствует, да сейчас как правило, так темперирующие машины не делают). См. схему:
Если обратится к схеме, то мы можем видеть, что дополнительный контур обогревает трубопровод с оттемперированным шоколадом до самого депозитора, это примерно 6-7 метров и соответственно 12-14 метров продолжительность труб контура. Собственно этот контур и послужил причиной, что темперирующая машина уходила на «перекур» каждые 10-11 часов работы. Происходило это потому, что когда машина после разогрева выходила на режим темперирования, температура дополнительного контура и температура шоколада внутри трубопровода была относительно сбалансирована, в то же время с течением времени температура на входе и выходе приобретала все больший разбег, попросту дополнительный контур был перегружен пытаясь нагреть себя, а это уже приводило к постоянному потреблению ледяной воды дополнительным контуром и передавливанием её в зону «плавного» нагрева. Так как подача ледяной воды происходит напрямую в темперирующую машину, то вода просто нашла путь наименьшего сопротивления и соответственно ее не стало хватать для основных зон темперирования.
Вылечилось это просто, дополнительный контур закольцевали сразу после выхода из темперирующей машины, трубопровод до депозитора включили в схему обогрева от регопласта который обогревает все остальные трубопроводы. На это было потрачено 30 минут времени, 10 метров металлопластиковой трубы и два фитинга. И вся эта конструкция, при минимальных затратах работает сутками без всяких остановок.
Конечно, это один частный случай, и в современные машины темперирования, сейчас дополнительно включается внутренняя система водоциркуляции, которая менее чувствительна к передавливанию, но там свои особенности которые влияют на стабильную работу темперирующей машины.