Чиллеры и контроль температуры на линиях производства шоколада

Какую задачу решает чиллер на шоколадной линии?

Чиллер отводит тепло от оборудования через контур воды или подходящего теплоносителя. Такой инфраструктурой могут пользоваться измельчающее оборудование, термостаты и охлаждающие туннели соответствующей конструкции. Нельзя считать, что всем машинам нужна вода одной температуры.

В практике производителей встречается отвод тепла, выделяющегося при измельчении, с помощью охлаждающей воды. При этом ёмкостям хранения может требоваться нагрев для сохранения текучести массы. Центральный чиллер не выполняет самостоятельно все задачи нагрева и регулирования температуры на линии.

Температура темперирования — не температура воды чиллера

Темперирование представляет собой контролируемую предварительную кристаллизацию какао-масла. Этапы плавления, охлаждения и работы зависят от типа шоколада и рецептуры. Для тёмного, молочного и белого шоколада нет единой универсальной кривой; следует руководствоваться указаниями поставщика шоколада и изготовителя темперирующей машины.

Температура продукта, воды в рубашке машины и воды на выходе из чиллера — разные параметры. Темперирующая машина может регулировать поступающее охлаждение собственными клапанами, смесительным контуром или термостатом. Поэтому рабочую температуру шоколада нельзя просто использовать как уставку чиллера.

Конструкция охлаждающего туннеля имеет значение

В туннелях после глазирования или формования необходимо совместно учитывать время пребывания продукта, распределение воздуха и зоны охлаждения. Необходимость подключения к центральному чиллеру зависит от того, использует ли туннель непосредственное испарение, охлаждённую воду или другую схему.

Для туннеля с водяным охлаждением температуры воды на входе и выходе, расход, потери давления и холодильную нагрузку следует получить у его изготовителя. Одной длины ленты или часовой производительности недостаточно для надёжного подбора чиллера.

Подбирайте мощность для реальных рабочих условий

При оценке нагрузки учитываются расход продукта и изменение его температуры, кристаллизация, механическая энергия оборудования, насосы, теплопритоки из окружающей среды и одновременно работающие потребители. Пусковая нагрузка может отличаться от нагрузки при установившемся производстве.

Каталожную мощность нужно сопоставлять с выбранными условиями. Более низкая температура воды на выходе, высокая наружная температура или применение гликоля могут влиять на мощность и энергопотребление. Вместо чрезмерного запаса следует совместно оценивать профиль нагрузки, ступенчатое регулирование и объём воды в системе.

Расход и гидравлику проектируют вместе с чиллером

Достаточная холодильная мощность не поможет, если необходимый расход не достигает оборудования. При выборе насоса учитывают потери давления в трубопроводах, теплообменнике, клапанах, фильтрах и машинах. Для потребителей с разными температурными требованиями могут потребоваться отдельные вторичные контуры или местное регулирование.

Перенос тепла на водяной стороне можно проверить по расходу и разности температур входа и выхода. Однако одно мгновенное измерение не описывает весь производственный цикл. Совместная запись температуры, расхода и изменений нагрузки помогает диагностике.

Конденсация, изоляция и гигиена

Конденсат может появляться, когда температура поверхности опускается ниже точки росы окружающего воздуха. Холодные трубы, клапаны и соединения нуждаются в подходящей изоляции с пароизоляционным слоем; риск капель над продуктом учитывают при проектировании. Более холодная вода не всегда обеспечивает лучшее управление процессом.

Вода из чиллера не должна непосредственно контактировать с шоколадом. Оборудование, контактирующее с продуктом, и технический охлаждающий контур необходимо разделять подходящими теплообменниками и гигиеническими конструктивными решениями. Если требуется гликоль, его тип и концентрацию выбирают по требованиям оборудования и оценке пищевой безопасности. Пищевой класс сам по себе не разрешает прямой контакт с продуктом.

Автоматизация и управление энергопотреблением

Следует определить поведение температурного регулирования при остановке, повторном пуске линии и смене рецептуры. Контроль расхода, температурные датчики, разрешающие сигналы оборудования и аварийные сигналы рассматривают совместно для согласованной работы чиллера и линии.

Ступенчатое управление компрессорами и насосами, чистые поверхности конденсатора, правильный расход и подходящие уставки поддерживают работу системы. Оценку экономии энергии следует основывать на измерениях и фактическом профиле нагрузки, а не на фиксированном обещанном проценте. Охлаждение, нагрев и кондиционирование помещения — разные, но взаимосвязанные задачи.

Какие данные нужны для предложения?

• Тип продукта, смена рецептур и часовая производительность
• Подключаемые машины и требования их изготовителей к охлаждающей воде
• Температуры воды на входе и выходе, расход и потери давления
• Одновременные нагрузки, часы работы и условия запуска
• Страна/город проекта, расчётная наружная температура и электропитание
• Концентрация гликоля при его применении, требования к гигиеническому разделению и изоляции
• Интерфейсы управления, доступ для обслуживания и требования к резервированию

Эти сведения можно совместно рассмотреть при оценке проекта с CEMS Chiller. Серию и модель следует выбирать по реальной холодильной нагрузке линии и рабочим требованиям изготовителей оборудования.