Raffreddamento con acqua ghiacciata negli stabilimenti lattiero-caseari
Utilizzo dei nostri efficienti sistemi di acqua ghiacciata BUCO negli stabilimenti lattiero-caseari
I nostri sistemi ad acqua ghiacciata BUCO sono più efficienti dei sistemi coil-in-tank disponibili sul mercato. Se i vecchi sistemi coil-in-tank funzionavano solo con T0= -12°C, è possibile ottenere circa il 30% di potenza in più dal compressore con lo stesso compressore e il raffreddamento diretto tramite un Refrigeratori Falling Film a T0= -2°C. Il consumo energetico dei motori del compressore, tuttavia, aumenta solo del 5%. Pertanto, spesso è possibile continuare a utilizzare i motori esistenti. Solo i condensatori a evaporazione, oggi prevalentemente utilizzati, devono essere ingranditi.
Perché utilizzare una Batteria del ghiaccio industriale come refrigeratore d'acqua per il raffreddamento del latte?
Nei caseifici, il primo trattamento del latte (preriscaldamento, pastorizzazione, ecc.) viene effettuato principalmente con scambiatori di calore a piastre. Successivamente, hanno luogo due fasi di raffreddamento. La prima fase viene effettuata con normale acqua di città, la seconda con acqua ghiacciata. In molti casi, in passato, i sistemi coil-in-tank venivano utilizzati come stoccaggio del ghiaccio per i sistemi ad acqua ghiacciata. L'intera produzione giornaliera veniva conservata nel ghiaccio sui tubi e scongelata quando necessario. Grazie alle consegne di latte dopo la mungitura nelle fattorie, i picchi di carico dei prodotti lattiero-caseari vengono così assorbiti. Oggi il processo in un caseificio è diverso. Di solito c'è un carico di base costante per 24 ore più una o due fasi operative più lunghe con elevati requisiti di potenza.
Cosa sono i refrigeratori d'acqua industriali? Qual è il raffreddamento ottimale, con ghiaccio in vasca (banco di ghiaccio) o con acqua ghiacciata (refrigeratore d'acqua)?
I sistemi coil-in-tank hanno lo svantaggio di richiedere un grande spazio, una bassa temperatura di evaporazione (T0= 10°C a T0= -15°C) e un elevato contenuto di refrigerante. Il coefficiente di trasferimento del calore (valore K) di questi sistemi è molto basso e diminuisce ulteriormente con l'aumentare dello spessore dello strato di ghiaccio sul tubo. I produttori di scambiatori di calore a piastre vendono le loro temperature di evaporazione più elevate (0°C) e le minori differenze di temperatura tra l'acqua ghiacciata e le temperature di evaporazione come un vantaggio dei loro sistemi. Tuttavia, i problemi di formazione di ghiaccio nelle curve dei canali degli scambiatori di calore a piastre si verificano ripetutamente, soprattutto con acqua di processo contaminata in queste unità chiuse. Per esperienza, conosciamo il grado di contaminazione dell'acqua di processo del settore lattiero-caseario nella maggior parte degli impianti, soprattutto se di vecchia data. L'elevato grado di controllo con i flussostati e l'iniezione di gas caldo rendono il sistema complesso e suscettibile di un funzionamento costantemente sicuro, al fine di eliminare o ridurre al minimo il rischio di congelamento negli scambiatori di calore a piastre.
Perché il settore lattiero-caseario utilizza il serbatoio per la formazione del ghiaccio? Quali sono i suoi vantaggi? Un banco di ghiaccio come dispositivo di raffreddamento o un refrigeratore d'acqua diretto?
Per quanto riguarda l'ottimizzazione degli impianti di produzione di acqua ghiacciata, la combinazione di raffreddamento diretto con un refrigeratore d'acqua e di stoccaggio del ghiaccio da fabbricatori di ghiaccio a trucioli in un unico impianto rappresenta il design dell'odierno raffreddamento industriale del latte. Una combinazione di raffreddamento diretto con Refrigeratori Falling Film e produzione di ghiaccio con Silo industriali della batteria del ghiaccio industriale è una soluzione collaudata e più efficiente dal punto di vista energetico. A seconda dello spazio disponibile in loco, si possono utilizzare sia contenitori rettangolari che sili cilindrici con spazio ridotto. Una combinazione alternativa di raffreddamento diretto mediante un refrigeratore a film cadente e produzione di ghiaccio mediante silo industriali della batteria del ghiaccio è anch'essa una soluzione collaudata e più efficiente dal punto di vista energetico: la costruzione di un refrigeratore a film cadente in cima al sistema di stoccaggio del ghiaccio esistente come preraffreddatore per aumentare la capacità del sistema di acqua ghiacciata ha contribuito a raffreddare con grande effetto e con un piccolo investimento in questo settore.
La parte principale del profilo di carico (kWh all'ora nell'arco delle 24 ore) viene gradualmente gestita in modo più favorevole in termini di energia da un refrigeratore a film cadente, che viene acceso e spento. Solo i picchi di carico sono soddisfatti dal sistema di stoccaggio del ghiaccio o dal Silo industriale della batteria del ghiaccio, che funziona in modo più favorevole (T0= -8°C) rispetto a un sistema convenzionale di stoccaggio del ghiaccio a serpentina (T0= da -10°C a -15°C), a parte lo svantaggio dello spazio necessario per le unità a serpentina con serbatoi enormi. Il vantaggio dei refrigeratori a film cadente, dei sistemi a banco di ghiaccio e dei silo industriali della batteria del ghiaccio di BUCO è il loro design aperto, accessibile per la pulizia e realizzato interamente in acciaio inossidabile con un ragionevole serbatoio d'acqua di stoccaggio sottostante. Non è necessario sostituire le guarnizioni, come nel caso degli scambiatori di calore a piastre, e nel caso in cui si verifichino fluttuazioni di controllo imprevedibili nel sistema di refrigerazione, il ghiaccio si congela sugli evaporatori Buco, che poi si sbrinano nuovamente durante il funzionamento del controllo senza distruggere meccanicamente gli evaporatori. Anche le incrostazioni non hanno un effetto grave, con un aumento del rischio di distruzione meccanica, come nel caso dell'uso di scambiatori di calore a piastre.
Refrigeratore a glicole vs. Refrigeratore ad acqua con ammoniaca – Perché usare il glicole per raffreddare il latte? Perché non raffreddare con il ghiaccio (serbatoio della banca del ghiaccio)?
Nella maggior parte delle installazioni, a causa della procedura di approvazione dell'ammoniaca oltre un certo livello, ad esempio 4-5 tonnellate di ammoniaca, i refrigeranti secondari (glicoli) sono inclusi nei processi per ridurre la quantità di ammoniaca. I nostri scambiatori di calore Pillow-Plate hanno bisogno di meno ammoniaca rispetto ai tradizionali sistemi coil-in-tank, quindi questo aspetto può essere trascurato. Nella maggior parte dei casi, c'è anche più spazio per installazioni future, dato che con i nostri sistemi i livelli di approvazione sono di gran lunga inferiori a 5 tonnellate di ammoniaca.
I seguenti aspetti di un sistema di Refrigeratori Falling Film e Batteria del ghiaccio industriale devono essere evidenziati:
- Evaporatore per il raffreddamento del latte caldo proveniente dal processo di mungitura con acqua che raffredda l'acqua ghiacciata fino a 0,5 °C.
- Unità di raffreddamento ad acqua della tecnologia di refrigerazione per il raffreddamento più rapido del latte fino al punto di congelamento.
- Possibilità di un'efficiente evaporazione di CO2 nell'industria del raffreddamento del latte
- Capacità di raffreddamento estremamente elevata per i picchi di carico nel raffreddamento del latte
- Alta efficienza grazie all'opzione di raffreddamento diretto nel raffreddamento del latte
- Completamente in acciaio inox, obbligatorio nel raffreddamento del latte
- Facilità di ispezione, poiché il sistema di evaporazione non è immerso nell'acqua
- Possibilità di utilizzare quasi tutte le geometrie dei serbatoi di stoccaggio nel sistema di raffreddamento del latte
- Possibilità di utilizzare i serbatoi di stoccaggio esistenti
- Produzione di ghiaccio o acqua ghiacciata per il raffreddamento diretto, più efficiente dal punto di vista energetico.
- Serbatoio di stoccaggio della batteria del ghiaccio industriale per la produzione di acqua ghiacciata a una temperatura di 0,5°C, completamente in acciaio inossidabile.
- Il più basso contenuto di refrigerante di questa unità di refrigerazione
- Ricircolo dell'olio efficiente e sicuro per il raffreddamento di questa unità di refrigerazione
- Sistemi di evaporazione aperti e facilmente accessibili per l'industria lattiero-casearia
- Efficienti sistemi di stoccaggio del ghiaccio per il raffreddamento del latte, facili da ispezionare e pulire
- Possibilità di utilizzare i serbatoi esistenti con questi sistemi di stoccaggio del ghiaccio per il raffreddamento del latte
- Generate acqua ghiacciata per raffreddare il latte con il nostro sistema di stoccaggio del ghiaccio che sfrutta le tariffe elettriche notturne a basso costo.
Conclusione
Sistemi di acqua ghiacciata con un piccolo serbatoio di raccolta dell'acqua
L'esperienza nella refrigerazione industriale ha dimostrato che se i tradizionali sistemi coil-in-tank di maggiore capacità possono essere facilmente utilizzati con volumi di refrigerante di 4-5 tonnellate di NH3 in circolazione, questo volume può essere ridotto fino all'80% con la conversione ai sistemi BUCO ad acqua ghiacciata. Inoltre, i costi energetici degli agitatori installati nei sistemi a serpentina possono essere ridotti del 70%.