11 Apr 2023
Наслаждаясь вкуснейшей пиццей, мы не задумываемся о том, чтов создание ее аппетитной сырной начинки были вложены немалые усилия увлеченной своим делом команды экспертов. Когда один из ведущих производителей сыра и молочных продуктов построил в Северной Европе современное предприятие, предназначенное для производства моцареллы для рынка пиццы, на этапе проектирования были использованы уникальные решения компании GEA в области устойчивой энергетики (SEnS). Это было сделано специально для того, чтобы помочь пищевому предприятию снизитьэнергозатраты и эксплуатационные расходы, а также повысить производительность.
Компания GEA предлагает передовые технологические решения для молочной промышленности. На предприятиях, занимающихся переработкой продукции, на производство тепла и охлаждение приходится приблизительно 60% затрат на электроэнергию, а в некоторых случаях даже больше, поэтому снижение этих затрат является огромным стимулом для производителей сыра.
Целостный подход SEnS в корне изменяет интеграцию технологических процессов и средств технического обеспечения. Внедрение энергоэффективных решений по охлаждению и нагреву на сыроваренном заводе позволило компании отказаться от газового котла, перейдя с пара на горячую воду, и тем самым сократить выбросы CO2. По словам менеджера по продажам GEA Heating & Refrigeration г-на Питера Куйпера (Peter Kuiper), исходная позиция была очень проста: «Как превратить молоко в моцареллу максимально экологичным и эффективным способом?»
— Питер Куйпер, менеджер по продажам GEA Heating & Refrigeration
Высокая потребность в тепловой энергии обусловлена технологическими процессами, в которых используются котлы для пастеризации продуктов, которые затем вновь охлаждаются в холодильной установке. Это может привести к высоким энергозатратам. Наша команда SEnS проинформировала клиента о том, что в такой ситуации отходящее тепло может быть повторно использовано в циклическом технологическом процессе с помощью тепловых насосов, при этом старый парогенерирующий котел больше не потребуется.
Команда Питера Куйпера обладает огромным опытом в монтаже таких установок по производству ледяной воды. Она смонтировала десятки установок на сыроваренных заводах и на предприятиях многих других отраслей промышленности. Две команды инженеров работали вместе, обмениваясь передовым опытом и знаниями. Было налажено эффективное взаимодействие без привлечения подрядчиков и прочих посредников, что позволило без лишних усилий реализовать все планы.
— Питер Куйпер, менеджер по продажам GEA Heating & Refrigeration
Наша интегрированная охладительная и нагревательная установка имеет несколько холодильных компрессоров и два тепловых насоса — каждый мощностью в 2,5 мегаватта. Тепло, получаемое при охлаждении молока до 4°C, повторно используется в процессе пастеризации.
Очевидно, что инвестирование в устойчивое развитие и энергоэффективность обеспечивает существенную выгоду. При этом партнеры должны быть готовы использовать комплексный подход к производственному процессу и потребностям в энергии. Конечно, компания всегда должна взвешивать, какие инвестиции обеспечивают наиболее быструю отдачу, но при поддержке технологии SEnS производство может быть организовано наиболее оптимальным образом с учетом энергоэффективности, выбросов CO2 и совокупной стоимости владения (TCO).
Переход с котла, работающего на ископаемом топливе, на тепловые насосы обеспечивает эффективное использование отходящего тепла для производства сыра. При текущем росте цен на энергоносители период окупаемости в значительный степени сокращается, иногда он даже короче, чем период, который необходим для самого монтажа!
SEnS предлагаеттрехэтапный подход к устойчивому развитию в молочной промышленности: сокращение энергопотребления, повторное и вторичное использование энергии, воды и остаточных ресурсов. Первый этап заключается в использовании такого высокоэффективного оборудования, как центрифуги с непосредственным приводом, двигатели IE4 с частотно-регулируемыми приводами для насосов и компрессоров, и в оптимизации процессов для минимизации энергопотребления путем пересмотра требуемых температур как на холодной, так и на теплой стороне.
Второй этап заключается в повторном использовании энергии путем максимально прямого переноса тепла между встречными потоками с высокой и низкой температурами в каскадной системе. Например, тепло от сыворотки, образующееся в процессе изготовления сыра, можно использовать для предварительного нагрева сырого молока перед пастеризацией. Еще один большой поток энергии, который можно использовать повторно, — это тепло, выделяемое охлаждающей установкой, которое ранее просто отводилось в атмосферу.
Вторичное использование — это повышение коэффициента повторного использования тепла из холодильной установки с температуры 35°C до 90°C, чтобы его можно было вновь использовать в производственном процессе при более высоком уровне температуры. Именно для этой работы идеально подходит тепловой насос.
Для большинства технологических процессов в пищевой промышленности требуется охлаждение на определенном его этапе, но они также предъявляют высокие требования и к обеспечению теплом таких операций, как внешняя и безразборная мойка (CIP).Повторное и вторичное использование энергии отходов снижает потребность в тепле от других источников, как правило, от котла, который во многих ситуациях может быть в конечном итоге полностью исключен из технологической цепочки, что значительно повышает эффективность и устойчивость всего процесса.
Мы рекомендуем использовать в системах охлаждения натуральные хладагенты, в частности, аммиак, в целях поддержки решения экологических задач по постепенному отказу от использования фторированных газов (F-газов) и сокращению выбросов вредных веществ в атмосферу нашей планеты.
Наши решения в области охлаждения и нагрева помогают компаниям переходить на использование натуральных хладагентов для обеспечения соответствия более строгим требованиям к охлаждающим газам, сократить выбросов парниковых газов (Киотский протокол) и защитить озоновый слой (Монреальский протокол) путем отказа от использования фторсодержащих газов. Аммиак — это натуральный хладагент, который легко и быстро заменяет запрещенные или выводимые из использования хладагенты. Аммиак используется уже примерно 150 лет, при этом онсохраняет свою актуальность в качестве хладагента и в наше время.
Еще одним огромным преимуществом аммиака является то, что благодаря своим термодинамическим свойствам он может использоваться как для охлаждения, так и для нагрева при низких затратах. Система, работающая на аммиаке, обычно служит не менее 20 лет, поэтому долговечность не является проблемой. Выбор аммиака в качестве хладагента также является экологически безопасным и рациональным решением.
Апробированная технология охлаждения и нагрева может быть адаптирована для создания инновационных решений, которые достаточно надежны в широком спектре применений при температурах от минус 45 до наиболее часто используемой в промышленности температуры плюс 95 градусов. Она идеально подходит для процесса пастеризации молочной продукции. Установки GEA по производству ледяной воды применяются во многих отраслях, включая производство сыра, сухого молока, сухого козьего молока, йогурта, мороженого и др.
Практически любой тип предприятия по производству продуктов питания или напитков может снизить свои затраты на электроэнергию путем установки теплового насоса. Питер Куйпер сообщает следующее: «Производственные предприятия всегда нуждаются в охлаждении, если они используют распылительные сушилки или пастеризаторы, и установка нами теплового насоса позволяет в значительной степени снизить их эксплуатационные расходы. Мы осуществляем это в рамках циклического процесса путем перенаправления и повторного использования энергетических ресурсов в каскадной системе.
GEA очень тесно сотрудничает со многими существующими клиентами не только в молочной, но и в пищевой промышленности и производстве напитков в целом. У тысяч предприятий все еще имеется возможность перехода с пара на горячую воду и использовать энергосберегающую технологию тепловых насосов для сокращения выбросов и экономии средств в краткосрочной и долгосрочной перспективе».
Наша цель заключается в налаживании сотрудничества с клиентами и предоставлении им информации о том, как мы вместе может создавать и развивать экономику замкнутого цикла. Повторное использование и каскадирование энергии в процессе производства — это великолепный способ интеграции прогрессивных технических разработок. Экологически устойчивое будущее требует на сегодняшний день иного образа мышления.