Пастеризационно-охладительные установки (ПОУ) предназначены для тепловой обработки пищевых жидкостей: с целью подготовки сырья для последующей его переработки или упаковки. Рассмотрим основные технические свойства этого оборудования на примере пластинчатых ПOУ, что может служить основанием для принятия технических и управленческих решений при разработке планов модернизации производства.
Современная ПОУ — автоматизированный комплекс, гарантирующий соблюдение технологических режимов обработки продуктов и обеспечивающий качество готового продукта при минимальном участии производственного персонала в работе установки.
В состав пастеризационно-охладительных установок от Протемол входят:
- теплообменный аппарат;
- насосы;
- приемный бак;
- стабилизатор потока или заменяющее его устройство;
- комплект автоматических клапанов продукта, фитинги и трубопроводы;
- система подачи сервисных сред;
- пульт управления;
- комплект КИП, пневматическая и электрическая обвязка.
Все указанные узлы монтируются на раме, чем обеспечивается 95%-ная монтажная готовность, это значит, что оборудование приходит к заказчику в практически готовом виде, и не требует длительного периода подключения, простоя производства.
Теплообменный аппарат
Основным агрегатом установки является комбинированный теплообменный аппарат, в котором осуществляются предварительный нагрев, пастеризация, охлаждение (нагрев) пастеризованного продукта до заданной температуры.
В большинстве случаев теплообменный аппарат имеет 3-4 секции: одну или две секции регенерации, секцию пастеризации и секцию охлаждения/нагрева. Для обеспечения универсальности установки при изменяющейся в определенных диапазонах температуре входа и выхода количество секций может быть 5-7.
При проектировании теплообменных аппаратов внимание производителей сконцентрировано на компромиссе между коэффициентом регенерации тепла, скоростью потока в рабочем режиме и в режиме мойки, длительностью рабочего цикла до начала мойки, универсальностью тепловых режимов.
Достичь высоких коэффициентов регенерации до 92-94% возможно только в установках, работающих в одном режиме.
Для установок, работающих в режиме выработки продуктов, достижение высокого коэффициента регенерации не является возможным и он составляет не более 80%. Это обусловлено необходимостью получить на выходе из установки среднюю температуру, к примеру, 22 °С, с возможностью организации как охлаждения до 4 °С, так и нагревания до 45-55 °С.
Для обеспечения деликатной обработки продукта в режиме пастеризации с максимальным увеличением рабочего цикла целесообразно использовать теплообменные аппараты с пластинами разной конфигурации. Количество пакетов и пластин по секциям при этом рассчитывается строго в системах САПР.
Продуктовая обвязка
К продуктовой обвязке предъявляются требования, связанные с санитарным исполнением соединений, к качеству трубопроводов и отсутствию технических ошибок, таких как увеличенные диаметры труб выдерживателей по отношению к основной обвязке. Производители используют разные стандарты инсталляционных материалов и трубопроводов. Наиболее распространенные санитарные стандарты DIN11850 и SMS.
Сервисная линия
На линии подачи пара устанавливается арматура с фланцевыми соединениями. Для обеспечения стабильности работы контура горячего водоснабжения и температуры пастеризации следует устанавливать редукционные клапаны.
Комплектация установки оборудованием для механической обработки
В зависимости от назначения ПОУ комплектуются сепараторами-очистителями от механических примесей, очистителями от бактерий и спор, сливкоотделителями, в том числе с системами автоматической нормализации, деаэрационными и дезодорационными установками, гомогенизаторами. Для эффективной работы оборудования необходимо строго обеспечивать температурные и гидравлические параметры при разных режимах эксплуатации — на продукте и при санитарной обработке. Здесь важно обращать внимание на порядок обвязки, особенно деаэрационной установки и гомогенизатора. Мойка должна осуществляться совместно с ПОУ, следовательно, деаэратор должен быть оборудован моющими головками, системой контроля уровня. Обвязка гомогенизатора должна учитывать разность скоростей потоков, идущих на гомогенизатор и ограниченных его производительностью, и потока ПОУ. Сепараторы должны быть оборудованы клапанами постоянного давления на выходе для обеспечения полного заполнения.
Системы контроля и управления
Многие производители предлагают комплектовать установку системой автоматического управления технологическим процессом. Основные вопросы связаны с уровнем управления ПОУ, комбинированности управления ПОУ и вспомогательного оборудования, а также встраиваемости в существующие или планируемые к реализации системы АСУ TП предприятия. Следует четко осознавать, что подразумевается под автоматической работой установки. Например, отсутствие контроля за электропроводимостью продукта не обеспечивает автоматизации переходных процессов смены фаз.
В состав автоматизированной ПОУ должны входить:
- пневмоуправляемые отсечные и регулирующие клапаны на линиях подачи всех сервисных сред (пар, хладоноситель, вода для вытеснительных операций);
- дополнительные пневмоуправляемые клапаны в санитарном исполнении перед приемным баком и после клапана циркуляции, «by-раss»-клапана для обвязки оборудования для механической обработки;
- пневмоуправляемые клапаны на линиях заполнения контура вторичного теплоносителя и подачи воды на сальники насосов;
- расходомеры и частотные преобразователи на электронасосных агрегатах для управления производительностью и давлением;
- датчики давления на контуре горячей воды, а также в местах, где необходимо измерять разности давлений по секциям с целью обеспечения превышения давления пастеризованного продукта над непастеризованным и всеми сервисными средами;
- дополнительные датчики температуры в контуре горячей воды для регистрации необходимости постановки ПОУ в режим мойки;
- датчик электропроводности.
Санитарная обработка
Традиционная схема наведения моющих растворов в приемном баке уходит на второй план. Современные установки имеют встроенные системы непосредственной дозировки концентратов в приемный бак по программе мойки либо являются подчиненными объектами высшей системы управления и взаимодействуют с моечной станцией через диспетчерскую и позволяет избежать расширения штата, а также ошибки в наведении моющих растворов.
Полностью укомплектованный пастеризатор можно заказать в компании "Протемол". Рассчитаем, произведем, поставим, запустим, получим вместе первую партию продукта. Без длительной остановки производства, для увеличения производительности и качества продукта.