Консультация специалиста
по телефону: (495) 966-08-09
самые распространенные, надежные и нетоксичные хладоносители промышленного и бытового применения
необслуживаемые
серия ХНТ
энергоэффективные
серия ХНТ-НВ
сверхнизковязкие
серия ХНТ-СНВ
 

Холодообеспечение как фактор качества пива и напитков

Галкин М. Л., канд. тех. наук, зам. ген. директора ООО «Спектропласт»
Гл. инженер филиала "Шихан" ООО "Объединенные Пивоварни Хейнекен" Н.Х. Низаметдинов

Постоянно проводимый нами мониторинг состояния хладоносителей и охлаждаемой продукции более чем на 100 пищевых предприятиях страны показывает, что в процессе длительной эксплуатации системы холодоснабжения протекают процессы, приводящие к изменению состава хладоносителя, его теплофизических и токсикологических свойств, коррозионному разрушению оборудования, образованию слоев накипи на поверхности труб и теплообменного оборудования.

Это в свою очередь оказывает негативное влияние на качество холодоснабжения: появляется неравномерность температурных полей на поверхности теплообменного оборудования, снижается интенсивность охлаждения, повышается гидравлическое сопротивление и расход электроэнергии на прокачку хладоносителя и др. Как следствие - нестабильность теплообменных процессов и ухудшение качества производимой пивобезалкогольной продукции.

Кроме того, жаркое лето 2010г. явилось причиной возросшего сезонного спроса населения на пивобезалкогольную продукцию. Холодильное оборудование большинства предприятий отрасли работало на пределе своих возможностей. Высокий износ, неудовлетворительная подготовка оборудования и хладоносителя к сезону на ряде предприятий привели к потере стабильности работы системы холодообеспечения в период пиковых нагрузок. Эта ситуация наложилась на последствия мирового финансового кризиса, при которой больший спрос от потребителей холода получили заказы на восстановление эффективности теплообмена действующих систем и регенерацию действующих хладоносителей.

Вместе с тем восстановить эффективность холодоснабжения возможно. Такая работа была выполнена в Филиале "Шихан" ООО "Объединенные Пивоварни Хейнекен " (ООО «ОПХ») совместно специалистами предприятия и ООО "Спектропласт" [1].

Стерлитамакский комбинат пиво-безалкагольных напитков (с 2004г. Филиал "Шихан" ООО «ОПХ») выпустил первую продукцию в апреле 1984 года.
Производственная мощность комбината - более 2,5 млн.Гл пива и безалкогольных напитков в год.

На заводе установлены холодильные машины фирмы Грассо суммарной холодопроизводительностью 8,8 МВт. Хладагент – аммиак. Хладоноситель - 30%-ный раствор пропиленгликоля, объем - 180м3,циркуляция осуществляется восемью центробежными насосами KSB. Температура хладоносителя на входе/выходе в испаритель составляет +1 / -5 ?С. Холодильная система изначально работала на рассоле NaCl. В 2000 г. она была реконструирована: заменены холодильные машины, хладоноситель, установлены новые трубопроводы, насосы и воздухоохладители (ВОПы). Однако, спустя несколько лет в системе стала интенсивно проявляться коррозия насосного оборудования, свищи в теплообменниках, потекли ВОПы. Сквозная коррозия сварных швов трубопроводов заставляла постоянно проводить сварочные работы, приводила к потере дорогостоящего хладоносителя и вынужденной остановке оборудования. Появились затруднения с поддержанием заданного температурного режима охлаждаемой продукции.

Состояние вторичного контура (испарителей, насосов и трубопроводов) было оценено специалистами ООО "Спектропласт", уже имевшим положительный опыт восстановления систем холодоснабжения на ряде крупных предприятий России, в т.ч. ЗАО МПБК «Очаково», ОАО «Московский комбинат шампанских вин», ООО «Пепси Интернешнл Боттлерс (Самара) и др [2]. В результате обследования обнаружен высокий абразивный и коррозионный износ трубопроводов в сочетании со сквозной локальной коррозией в местах сварки, стыках и изгибах трубопровода (Рис.1).

pivo_napitki_2010_ris_1.jpg

Рис. 1. Абразивный износ в сочетании с язвенной и питинговой коррозиями трубопроводов системы.

Выявлено низкое значение рН хладоносителя. В зонах высокой турбулентности (улитки насоса) обнаружен кавитационный износ металлических поверхностей, обусловленный, в том числе высокими значениями времени устойчивости пены хладоносителя (Рис.2).

pivo_napitki_2010_ris_2.jpg

Рис. 2. Кавитационная эрозия поверхности улитки насоса.

Для исправления состояния системы холодообеспечения с учетом результатов обследования была выбрана технология, предусматривающая регенерацию хладоносителя и промывку оборудования с кратковременной остановкой системы холодоснабжения (до 5 дней). Технология предполагала последовательное введение 3-х регенерирующих компонентов в хладоноситель и кратковременное перемешивание каждого по 3-5 мин. После введения третьего реагента хладоноситель должен сутки отстояться. За это время в емкости проходят процессы коагуляции железосодержащих частиц и их выпадение в осадок. Через сутки примерно 60% очищенного хладоносителя, содержащего на два порядка меньше посторонних примесей, переливается в другую емкость. В очищенный хладоноситель вводятся ингибиторы коррозии, противопенные добавки, стабилизаторы, биоциды и другие целевые добавки. В результате регенерированный хладоноситель даже без фильтрации восстанавливает свои свойства и пригоден для заправки в систему охлаждения.

Параллельно с регенерацией проводились работы по промывке вторичного контура холодильного оборудования ингибированной кислотой. Для этого через контур, освобожденный от хладоносителя, прокачивали воду, в которую вводили кислотный состав СП-ОМ (ТУ 2458-012-11490846–07) и ингибиторы коррозии. Насосом обеспечивали циркуляцию кислотного раствора по контуру. По окончании промывки от накипно-коррозионных отложений кислоту нейтрализовали щелочью, а систему промыли водой с пассивирующими поверхность оборудования добавками.

Разработанная технология позволила оперативно (менее чем за 4 дня) из 180м3 исходного хладоносителя (фото 3а) регенерировать 157 м3 кондиционного хладоносителя (фото 3б).

pivo_napitki_2010_ris_3.jpg

Рис. 3. Образец хладоносителя до регенерации (слева). Образец хладоносителя после регенерации (справа).

Недостаток в 23 м3 (потери при регенерации) хладоносителя (180м3) был оперативно восполнен за счет приготовления нового хладоносителя, а также введением в хладоноситель концентрата противокоррозионных добавок марки КПГ-ПК (ТУ2422-014-11490846-07) и корректирующих компонентов. На пятые сутки от начала работ холодильная система предприятия была запущена в работу.

Химический анализ хладоносителя на 7-ой день эксплуатации (приведен в [1]) показал, что содержание продуктов коррозии в хладоносителе после регенерации снизилось более чем в 100 раз (рис.3). Коррозионная активность, время устойчивости пены, рН, концентрация пропиленгликоля, ингибитора коррозии и продуктов коррозии соответствуют норме.

Служба главного инженера Филиала "Шихан" ООО "ОПХ" констатировала, что в работе системы холодоснабжения произошли качественные изменения после проведенных работ:

- снизилось энергопотребление холодильной машины на 5% за счет повышения температуры кипения хладагента на 1,5 ?С при обеспечении той же температуры хладоносителя; на 15% повысилась скорость охлаждения продукции (за счет большей эффективности теплообмена; на 10% снизилось гидравлическое сопротивление контура из-за меньшей плотности и вязкости хладоносителя;

- прекратились потери хладоносителя из-за протечек, обусловленные коррозионным разрушением контура.

Технологами Филиала "Шихан" ООО "ОПХ" было отмечено, что после регенерации хладоносителя и частичной очистки контура стабилизировались температуры, требуемые по технологии производства пива, хранения дрожжей, хмеля, солода, сусла и др. Отдельно отмечена возросшая чувствительность холодильной цепи при регулировании температурных параметров технологического холода, что позитивно сказалось на качестве конечной продукции предприятия.

Практически неограниченный ресурс работы регенерированных хладоносителей достигается регулярным проведением мониторинга состояния хладоносителя, который ООО «Спектропласт» проводит без дополнительной оплаты, и, при необходимости производит корректировку состава.

В результате регенерации хладоносителя и очистки системы холодоснабжения Филиала "Шихан" ООО "ОПХ" удалось снизить энергопотребление и затраты на обслуживание холодильной машины, повысить качество выпускаемой продукции.

ЛИТЕРАТУРА

1. Низаметдинов Н.Х., Галкин М.Л. Регенерация хладоносителя в условиях потребителя холода // Холодильный бизнес. № 8; 2010. стр.38-42.

2. Шаповаленко А.Я., Свешников А.В., Зенкин И.Ф. Новый хладоноситель в старом оборудовании – способ повышения эксплуатационной безопасности предприятий. // Холодильная техника. 2006. №8. с.40-43.

 





Copyright 2005-2018. ООО "Спектропласт". Все права защищены.