一种在生产乳酪过程中有效使用能源的 SEnS-ible 方法
11 Apr 2023
马苏里拉！它是世界上最受欢迎的乳酪之一，脂肪和热量相对较低，因此比许多其他乳酪更健康。优越的磨碎和烘焙特性，使它成为全世界比萨、意大利面食和烘焙食品不可或缺的灵魂。此外，马苏里拉乳酪还含有益生菌，例如干酪乳杆菌和发酵乳杆菌。还有什么可挑剔的呢？
享用美味的比萨时，很容易忘记有一家工厂和一个充满激情的专家团队负责制作令人垂涎的乳酪配料。 当一个顶级乳酪和乳制品生产商在北欧建造一个最先进的设施时 - 专门为比萨市场生产马苏里拉乳酪，他们会在设计阶段部署 GEA 独特的可持续能源解决方案 (SEnS)。该解决方案专门用于帮助食品加工商减少 其能源足迹和运行成本，同时提高生产率。
GEA 在针对乳制品行业设计的技术解决方案方面一直处于领导地位。加工、制热和制冷约占能源成本的约60%，在某些情况下甚至更高，因此降低这些成本对乳酪制造商来说是一个巨大的驱动力。
锅炉蒸汽用尽
SEnS 整体方法彻底改变了工艺流程和公用配套设备的整合。实施专为乳酪厂设计的制冷和制热节能解决方案使公司能够抛弃燃气锅炉，从蒸汽转向热水，从而减少二氧化碳排放。GEA 的制热与制冷部门销售经理 Peter Kuiper 说，起点非常简单：“我们如何尽可能可持续、高效地将牛奶转化为马苏里拉奶酪？”
“这完全是工艺需求与制冷和制热要求之间的智能整合。为了采用这种涵盖整体思维的方式，我们决定从一开始就在计划中加入一台附加的热泵。该技术可以将冷却过程中释放的热量转化为 90 °C 的热水。对于在最低 76°C 的产品温度下进行的巴氏杀菌更是绰绰有余。任何食品或饮料厂都可以藉由使用热泵而受益。”- Peter Kuiper，GEA 制热与制冷部门销售经理
- Peter Kuiper，GEA 制热与制冷部门销售经理
其中一些最高的热量需求是使用锅炉对产品进行巴氏杀菌的过程，然后通过制冷设备再次冷却。结果可能是大量的能源浪费。我们的 SEnS 团队建议我们的客户，在这种情况下，废热可以通过热泵以循环的方式重新利用和循环使用，从而淘汰旧的蒸汽锅炉。
Peter Kuiper 的团队非常精通这些冰水设备的安装，他们在乳酪厂和许多其他行业中已经安装了数十台。两个工程师团队携手合作，分享最佳实践和专业知识。由于没有承包商或其他中间人参与，沟通非常清晰顺畅，计划也毫不费力地付诸实施。
“他们真的想要一家在制冷与制热方面具有丰富经验的供应商，当然这就是我们的切入点。我们将所有专家集中在一个屋檐下，虽然我们可以与顾问合作（而且经常如此），但在这里直接接触客户自己的团队极为有益于双方共同合作与创新，并确保实现最佳结果。”- Peter Kuiper，GEA 制热与制冷部门销售经理
- Peter Kuiper，GEA 制热与制冷部门销售经理
有效使用能源的 SEnS-ible 方法
我们的集成式制冷与制热设备具有多台制冷压缩机和两台热泵 - 每一台的容量为 2.5 兆瓦。将牛奶冷却至 4°C 所产生的热量可以在巴氏杀菌过程中重复利用。
很明显，投资于可持续发展性和能源效率是有利的。但是，合作伙伴必须愿意采用综合方法来满足生产工艺和能源需求。当然，公司必须始终权衡哪种投资能提供最快的回报，但在 SEnS 的支持下，可以采用最佳方式来安装设备，同时兼顾能源效率、CO2 排放和 TCO 成本。
从化石燃料驱动的锅炉切换到热泵可确保有效利用废热来制作乳酪。随着当前能源价格的上涨，投资回收期比以往任何时候都快 - 有时甚至比设备本身所需的时间还要快！
可持续解决方案
SEnS 为乳制品行业提供了一个可持续发展的三阶段方法：在能源、水和残留物方面进行减少、重复利用和升级回收。首先是使用效率最高的设备，如直接驱动离心机、变频驱动的 IE4 电机用于泵与 压缩机和优化流程，通过重新考虑冷端和热端所需的温度来最大程度地减少能源使用。
第二阶段是通过将尽可能多的冷热流直接相互关联来实现能源的再利用。例如，可在进行巴氏杀菌之前，将乳酪制作过程中乳清所产生的热量用于预热生牛奶。另一个可再利用的大型能源是冷却设备所释放、以前散失在大气中的热量。
升级回收是将冷却设备的重复利用热量从 35°C 的水平提升到 90°C 的温度，从而使它可以在更高温度水平的生产过程中再次应用。这是热泵非常适合的工作。
大多数食品加工应用都需要在流程中的某个阶段进行制冷，但是它们也具有很高的热量要求来进行某些操作，例如下冲清洗和原位清洗 (CIP)。重复利用和升级回收废热可减少其他来源（通常是锅炉）所需的热量，并且在许多情况下最终可以完全淘汰该热量，如此即可显著提高整个过程的效率和可持续发展性。
环保制冷剂氨
我们建议使用针对天然制冷剂（尤其是氨）设计的制冷技术，帮助实现逐步淘汰氟化气体 (F-gases) 的环境目标，以及帮助减少排放到大气中的物质。
我们的制热和制冷解决方案正在帮助企业改用天然制冷剂以满足更严格的冷却气体法规，从而通过停止使用含氟气体来减少温室气体排放（《京都议定书》）和保护臭氧层（《蒙特利尔议定书》）。氨是首选的天然制冷剂，可以轻松快速地替代那些受到限制或逐步淘汰的制冷剂。它已经存在了 150 年，但同时也是一种非常现代的制冷剂。
氨的另一个巨大优势是，凭借其热力学特性，它可以用于低成本的制冷和制热应用。使用氨运行的系统通常可以经久耐用 20 年或更长时间，因此寿命不是问题。以氨作为材料也是一种可持续的解决方案。
协作是关键
经过验证的制冷和制热技术可以定制，以提供足够强大的创新解决方案，适应从零下 45 度到行业领先的 95 度的广泛应用，非常适合乳制品中的巴氏杀菌过程。GEA 的冰水设备已经涵盖许多不同的应用，包括乳酪、奶粉、羊奶粉、酸奶、冰淇淋等。
基本上，任何类型的食品或饮料厂都可以通过安装热泵来降低能源成本。正如 Peter Kuiper 所解释的：“当工厂拥有喷雾干燥器或巴氏灭菌器时，他们总是需要制冷 - 当我们引入热泵时，他们可以节省大量运营成本。我们使它成为一个循环流程，层层递进，重复利用能源资源。
“GEA 与众多现有客户的关系非常密切，不仅在乳制品领域，食品和饮料领域也一样。但市场上仍有一股巨大的潜力，成千上万的工厂将会从蒸汽转向热水，以及使用这种节能热泵技术来减少排放并在短期和长期内节省资金。”
我们的目标是与客户携手合作，为他们提供建议，使我们能够共同建立一个更具优势的经济循环能够在生产工艺中重复利用和串联能源，是我们为更美好的世界而设计的一种非凡方式。可持续发展的未来需要今天不同的思维方式。
可持续工程解决方案
