Table of Contents Table of Contents
Previous Page  52 / 76 Next Page
Information
Show Menu
Previous Page 52 / 76 Next Page
Page Background

50

молочная сфера

№4 (39) 2011

производство

/ оборудование

местах завода тут и там возникают точки

его производственного развала. И ника-

кая новая техника со старыми принципа-

ми работы не в состоянии изменить угаса-

ния предприятия в целом.

Где еще прячется

экономия при теплообмене

С точки зрения теплообмена, расход воды

на молокозаводах нередко просто безда-

рен и бесполезен, как шпингалет из глины.

Граждане собственники заводов, для начала

посмотрите на кратность потребления воды

вашими объектами собственности по

отношению к поступающему молоку. Вы

обнаружите привычную обкатанную года-

ми цифру: от 4,5 до 8 тонн воды на каж-

дую тонну принятого сырья. Философское

«все течет…» кое-где у нас сопровождается

удельнойцифройипобольше, хотя в Европе

расходуют до смешного мало: от 1,3 до

2,4 тонн. Но вода – то приходит на завод

с температурой +7 °С зимой и +12-15 °С ле-

том, а утекает в канализацию с температу-

рой до +24-28 °С. При наших больших водо-

сбросах это означает, что вне зависимости

от вашего желания сэкономить на тепле,

как бы самопроизвольно идет неуправля-

емый подогрев воды с уносом восприня-

того тепла в канализацию в количестве до

0,15 Гкал/тонну переработанного молока.

А это достаточно много. Переведите-ка

отмеченную величину в деньги, принимая

во внимание еще подачу объемов воды

и стоимость очистки сбрасываемых стоков!

Сформулируем за владельцев заводов

вполне рациональное желание, ведущее

к экономии денег: использовать некоторое

количество воды вначале для охлаждения

каких-то потоков в непрерывных процес-

сах, промежуточно направить отепленную

воду в термоизолированную емкость (или

локальные емкости), а затем израсходовать

полученное «дармовое» с водой тепло на первичное ополаскивание авто-

молцистерн, молочных танков, аппаратов и целых линий, приготовление

моющих растворов. Таким образом, получаем «два в одном»: существенно

экономится расход воды, и попутно снижаются теплозатраты. Кто же при-

меняет подобную схему? Да почти никто! Фото 3 отражает редчайший при-

мер отмеченной экономии на одном из предприятий. Отепленная вода по-

ступает на приемку молока и находится в термоизолированном баке под

площадкой с надписью «вода». Можем ведь, если захотим!

А если глубже смотреть в корень теплообмена при нагревании и охлажде-

нии, то надо сводить перепад температур до возможного минимума. Про-

мышленно выгодными признаются перепады от 15 °С и меньше между

потоком теплохладоносителя и обрабатываемой субстанцией.

Когда требуется охладить что-то горячее, то делать это лучше ступенчато.

Если можно сбить температуру водой в циркуляционном контуре через гра-

дирню, то ни в коем случае не следует применять искусственный холод.

Не случайно в охлаждающих тоннелях ряда зарубежных фирм вначале

существует зона охлаждения горячего упакованного продукта водой, после

этого – зона орошения ледяной водой с ее возвратом в холодильную ком-

прессорную, а финальное доведение до температуры хранения и отгрузки –

потоком холодного воздуха.

Однако самыми эффективными в части теплообмена потоков «отобрать/

передать» в температурном диапазоне от +1 °С до +40 °С, являются тепло-

вые насосы. Пример одного из таких насосов (домашнего холодильника)

приведен в самом начале данной статьи. Промышленные устройства слож-

нее, но принцип их тот же: использовать и холодную, и горячую сторону

теплообмена в производственных целях.

Некоторые заповеди Второго Закона Термодинамики

Существует объемная наука термодинамика, рассматривающая природ-

ные явления различногомасштаба – от галактик с могучимвзаимодействием

в них гигантских сил между звездами и планетами до явлений микроэнер-

гообмена внутри каждой клеточки живого организма.

Инженеру, стремящемуся экономить энергоресурсы, может быть полезна

следующая выжимка из второго закона термодинамики:

1. Надо стремиться, чтобы движущая температурная сила была равномер-

ной (как на рис. 1, график 1). Тогда можно сэкономить не только энергети-

ческие ресурсы, но и капитальные затраты.

2. Не следует смешивать потоки с разными температурами или потоки,

имеющие разные составы и давления. В противоположность данной реко-

мендации, смешивание повсеместно присутствует на молокозаводах при

барботировании пара с треском в разных аппаратах.

3. Увеличение скорости процесса часто приводит к увеличению затрат

энергетических ресурсов. Инженерными расчетами выявляются наилучшие

скоростные режимы.

4. Желательно использовать источник тепла, имеющий минимальную

температуру, достаточную для теплообмена, например, горячую воду

+95 °С вместо пара.

5. Подбирая потоки для теплообмена, старайтесь объединять такие их вза-

имодействующие пары, чтобы конечная температура одного из них была

близка к начальной температуре другого.

6. Сводите к минимуму дросселирование газов и паров. Порою на заво-

дах котел выдает 10 бар пара, в цехи подают до 5 бар, там еще редуцируют

до 3 бар (а кое-где и до 0,6 бар) – никакой эффективностью такое не пахнет.

7. Не пересекайте температуру окружающей среды внутри любого тепло-

обменника. То есть для подогрева от +20 градусов и выше требуется один

теплообменник (либо отдельная его секция), а для охлаждения от той же

температуры – другой теплообменник (секция).

8. Используйте низкотемпературное тепло путем его теплотрансформа-

ции посредством тепловых насосов, если отсутствуют потребители низко-

температурного тепла выше параметров окружающей среды. Но прежде

надо суметь увидеть потребителей тепла низких температур. Скажем, те-

плую воду от конденсаторов холодильных установок можно в осенне-зим-

Фото 3.

Бак повторноиспользуемой

отепленной воды для опола-

скивания автомолцистерн