Обеспечение паром предприятий пищевой индустрии

Пар как эффективный и легко управляемый теплоноситель нашел широкое применение в пищевой промышленности. В условиях продолжающегося роста цен на топливо вопрос снижения затрат на производство пара приобретает особую важность в свете сохранения и повышения конкурентоспособности молочной продукции.

Качественный пар в молочной промышленности применяется практически во всех производственных процессах. Обеспечить необходимым количеством пара цех на производстве можно либо установив автономный паровой генератор, либо используя централизованную тепловую сеть. При выборе варианта с сетью, помимо растущих тарифов по оплате услуг поставщика, у предприятия могут возникнуть проблемы, связанные с нерегулярностью подачи пара и несоответствием его параметров установленным технологическим требованиям. Покупка парогенератора исключает подобные проблемы, позволяя значительно уменьшить затраты, гарантируя стабильность подачи пара и его соответствие всем нормам, обеспечивая необходимые условия для выпуска высококачественной молочной продукции.

Парогенераторы изготавливаются ведущим производителем оборудования такого типа – компанией Clayton Industries на заводе в Бельгии. Горелочное устройство, питательный насос, сепаратор пара выпускаются специально под каждую модель парогенератора. Паропроизводительность – от 0,15 до 30 т/ч. Рабочее давление пара – от 8 до 150 бар и выше (по специальному заказу). Температура перегрева пара – до 450 °С от температуры насыщения. По запросу возможна поставка агрегатов с большей температурой перегрева. Безопасная конструкция парогенератора исключает возможность аварийной ситуации или взрыва.

Принудительная циркуляция питательной воды, создаваемая высокотемпературным диафрагменным питательным насосом Clayton от верхней точки входа до выхода внизу змеевика, направлена навстречу потоку дымовых газов, отходящих от горелки, расположенной внизу парогенератора. Это формирует исключительно эффективную поверхность теплообмена и высокий КПД агрегатов. На выходе из парогенератора контролируется пароводяная смесь, в которой остается около 20 % воды. Пароводяная смесь позволяет избегать отложений внутри змеевика и уносит соли вместе с водой в сепаратор. В сепараторе вода отделяется, и на выходе получается высококачественный пар 99,5 % сухости, который применяется и в пищевой промышленности с непосредственным контактом с сырьем. Продувка осуществляется из сепаратора пара. Благодаря принудительной циркуляции одноходовые парогенераторы менее требовательны к качеству питательной воды, чем жаротрубные котлы. Продувка – 1–3 %. При продувке сливается котловая вода с высоким солесодержанием. Продувочная вода содержит в 3,75 раза меньше энергии, чем пар. Таким образом, по сравнению с жаротрубными котлами продувка дополнительно экономит 2–3 % газа.

Парогенераторы требуют значительно меньше места и легче жаротрубных котлов в несколько раз, что существенно снижает затраты на строительство, монтаж и обслуживание. Их вес практически не зависит от загрузки. Например, парогенератор Clayton мощностью 10 т/ч в 5 раз легче жаротрубного котла той же мощности еще в сухом состоянии. Компактные размеры позволяют устанавливать вертикальные парогенераторы до 4 т/ч в любом помещении производства при условии оснащения помещения несгораемой перегородкой, равной высоте самого оборудования. Управление парогенераторами полностью автоматизировано, следовательно, уже нет необходимости постоянного присутствия персонала, который будет обслуживать установку. Плавная регулировка производительности в автоматическом режиме дает возможность обеспечить необходимое количества пара, что позволяет экономить топливо и, следовательно, деньги.

Сравнение характеристик парогенератора Clayton и традиционного котла (производительностью 4,5 т/ч)

ПоказателиПарогенератор ClaytonЖаротрубный котел
Требуемая площадь пола для котла, м2 4,3 14,9
Масса котла, заполненного водой, кг 4375 24 600
Сухость пара при резко переменной нагрузке, % 99,5 80-90
Старт с холодного состояния до 100%-ной нагрузки котла 10 мин 3 ч
Переход котла с нагрузки 20 % на 100%-ную 15-60 с 10 мин
Возможность установки в производственном помещении Да (до 4 т/ч) Нет
КПД с экономайзером, % 96 92
Потери тепла с поверхности котла (потери на КПД), % 0,5 2
Потери при продувке (котловой воды), % 1-3 8-12
Потери при ожидании (coldstand-by), % 0 2 (от производительности)

Благодаря малому объему воды (в 2 раза меньшему, чем у барабанных котлов, и в 5–6 раз меньшему, чем у жаротрубных) обеспечивается быстрое изменение паропроизводительности: выход на номинальную нагрузку из холодного состояния занимает всего 5 мин (если питательная вода не остыла – около 2 мин). Это позволяет существенно экономить топливо при запуске парогенератора. Кроме этого, реакция оборудования на изменения в потребности пара мгновенна, и нет необходимости ждать набора мощности, как в случае с котлами. Для примера переход с нагрузки 20 % на 100%-ную занимает 12 с. Парогенераторы Clayton отличаются экономичностью и практичностью, идеально подходят для удовлетворения непостоянных потребностей в паре.

Ассортимент паропроизводящего оборудования на рынке достаточно широк. При его выборе, кроме стоимости предложения, важно учитывать экономический эффект от внедрения и другие факторы: топливную эффективность, простоту монтажа, расходы на техническое обслуживание и график работы оборудования. Качественное оборудование при покупке обходится немного дороже, но через 1–3 года за счет экономии оно окупится и начнет приносить прибыль, которая будет тем выше, чем выше его эффективность.