Экономия энергии на заводах по производству молочных продуктов

Молоко, масло и другие молочные продукты являются потребительскими товарами, которые покупает почти каждая семья. В своем большинстве это основной продукт питания. Однако это не означает, что цена на молочные продукты неуязвимы для внешнеэкономических факторов, таких, как спады в экономике, сокращение потребительского спроса и др.

В безпроблемное время клиенты могут оставаться верными определенному бренду масла или молока, однако при росте безработицы или инфляции покупательская способность снижается, люди стремятся «растянуть» свой бюджет. Это включает в себя выбор менее дорогих брендов и снижение потребления таких типов молочных продуктов, считающихся предметами роскоши, как мороженое или йогурт. Цена, которую потребитель готов заплатить за литр молока, — это не то, что может контролироваться отдельным молочным заводом или всей молочной промышленностью. Тем не менее, существует ряд мер, которые могут предпринять производители молочных продуктов для повышения эффективности молочных заводов, защиты прибыли и сохранения конкурентных преимуществ.

Сжатый воздух для молочной промышленности

Среди решений на заводах по переработке молока для снижения затрат могут применяться следующие решения по повышению эффективности:

  • Использование возобновляемых источников энергии, такие как солнечная энергия и ветер, позволяет снизить зависимость от традиционных поставщиков электроэнергии.
  • Покупка фьючерсов на зерно для компенсации колебаний цен на корм для крупного рогатого скота. (Цена на корм часто растет с ростом цен на энергоносители).
  • Модернизация насосов, теплообменников, воздушных компрессоров и других механизмов, необходимых для охлаждения, пастеризации и переработки молочных продуктов.

Руководители предприятий знают о значительном потреблении электроэнергии современных молочных заводов. Например, для обеспечения необходимого качества молочных продуктов производители должны использовать оборудование для быстрого охлаждения сырого молока. Процесс такого охлаждения является одним из самых энергозатратных на молочном заводе. Необработанное молоко необходимо как можно скорее охладить, чтобы предотвратить рост бактерий и сохранить его свежим. Часть этого процесса охлаждения включает в себя использование воздушных компрессоров, а также других типов оборудования. Инженерам молочных заводов рекомендуется уделять пристальное внимание потребностям в энергии и эффективности всего оборудования, используемого в процессе охлаждения молока.

Применение компрессоров при производстве молочных продуктов

  • Сжатие газообразного хладагента в процессе охлаждения молока;
  • Очистка насосов и трубопроводов, которые перемещают молоко через установку;
  • Создание вакуума для всасывания в некоторых типах доильных машин;
  • Очистка оборудования от мусора и пыли воздушным потоком.

В этих процессах обычно применяются 3 типа компрессоров: поршневой, спиральный и винтовой. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки с точки зрения стоимости, обслуживания, эффективности и пригодности для тех или иных операций. В то время как поршневые воздушные компрессоры в течение десятилетий доминировали на молочных заводах, многие компании в отрасли заменяют свои более старые поршневые агрегаты более новыми или более тихими и экономичными винтовыми компрессорами.

Как работают различные компрессоры

Для всех, кто отвечает за покупку компрессорных агрегатов для молочных заводов, важно понимать устройство разных типов воздушных компрессоров, их эффективность. К сожалению, нет универсального варианта «один компрессор для всего». Выбор подходящего воздушного компрессора для множества задач, связанных с эксплуатацией молочных продуктов, требует специфических знаний как о производстве, так и о компрессорах. Здесь рассмотрены базовые принципы работы некоторых типов компрессоров.

Компрессоры по принципу сжатия

Компрессоры объемного сжатия — эти агрегаты сжимают воздух, захватывая его в пространстве, а затем уменьшая объем. Простым примером машины объемного сжатия может служить ручной насос для накачки мячей. Насос имеет один поршень, прикрепленный к ручке. При вытягивании ручки воздух втягивается в цилиндр за счет вакуума, создаваемого поршнем. Когда ручка опускается вниз, поршень уменьшает объем в цилиндре перед ним, и сжатый воздух перемещается в мяч. Устройство поршневых и винтовых воздушных компрессоров основано на принципе объемного сжатия.

Компрессоры динамического сжатия — в них воздух перекачивается непрерывным потоком. Механической основой этих компрессоров является так называемая лопаточная машина, рабочий процесс в которой всегда происходит в результате движения газа через системы межлопаточных каналов вращающихся роторов и неподвижных профилированных каналов корпуса компрессора. В осевых компрессорах поток газа всегда движется вдоль оси ротора. Пример компрессора динамического сжатия — турбокомпрессор.

Рассмотрим компрессоры объемного типа сжатия, к ним относятся:

Поршневые компрессоры. Его принцип действия основан на перемещении поршня внутри цилиндра, как у воздушного насоса. Как и у ручного насоса, воздух втягивается в цилиндр, когда поршень создает вакуум. Затем он сжимается поршнем и подается в ресивер для хранения воздуха. У поршневых компрессоров может быть один или несколько цилиндров. Такой тип компрессора несколько напоминает двигатель внутреннего сгорания, который примерно аналогичным образом превращает жидкий бензин в горючие пары. Также как двигатели внутреннего сгорания, поршневые воздушные компрессоры выделяют значительное количество тепла.

Одноступенчатые поршневые воздушные компрессоры используют описанный выше процесс сжатия. В двухступенчатых воздушных компрессорах воздух охлаждается между ступенями. Таким образом, в цилиндр второй ступени можно закачать большее количество воздуха. Затем охлажденный воздух сжимается во втором цилиндре меньшего размера. Двухступенчатые воздушные компрессоры, как правило, могут достигать более высокой мощности, чем их одноступенчатые аналоги, но они также обычно более дороги и имеют более высокие эксплуатационные расходы.

Спиральные воздушные компрессоры — используя технологию, разработанную французским инженером Леоном Круа более ста лет назад, спиральные воздушные компрессоры являются гораздо более поздними новинками. Хотя внешний вид и функционирование спиральных воздушных компрессоров могут напоминать поршневой или винтовой компрессор, принцип действия полностью отличается. Вместо поршня спиральный компрессор использует две спирали, вставленные друг в друга и имеющие один и тот же центр.

Одна спираль неподвижна, а другая перемещается, захватывая воздух. Между подвижной и неподвижной спиралями компрессора образуются полости, ограниченные стенками спиралей, эти полости движутся вдоль витков спирали к центру, непрерывно уменьшаясь в объеме. При этом, через неплотности между витками спирали газ не может просачиваться сразу наружу, а лишь в соседние полости, в которых находится газ при более высоком давлении, чем на входе в компрессор, благодаря чему спиральный компрессор эффективен при большой разнице давлений и обладает высокой производительностью. Спиральные компрессоры также могут применяться в небольших системах отопления и охлаждения, а также в некоторых автомобильных системах кондиционирования воздуха. Однако они не так распространены в молочной промышленности. Хотя спиральные воздушные компрессоры могут быть тихими и энергоэффективными, их трудно ремонтировать в полевых условиях, что делает их непригодными для некоторых отраслей промышленности.

Винтовые воздушные компрессоры — воздушные компрессоры с двумя вращающимися винтами являются гораздо более распространенным типом промышленных компрессоров. В винтовом компрессоре воздух перемещается по камере сжатия двумя винтами. Винтовые поверхности роторов и стенок корпуса образуют рабочие камеры. При вращении роторов объем камер увеличивается, когда выступы роторов удаляются от впадин и происходит процесс всасывания. Воздух поступает в компрессор через фильтр, удаляющий механические примеси в воздухе. Когда объем камер достигает максимума, процесс всасывания заканчивается и камеры оказываются изолированными стенками корпуса и крышками от всасывающего и нагнетательного патрубков. Дальнейшее вращение роторов приводит к вытеснению воздуха в нагнетательный патрубок. При прочих равных условиях винтовые компрессоры, как правило, более тихие и более эффективные, чем поршневые воздушные компрессоры. Существуют масляные и безмасляные винтовые компрессоры.

Факторы, которые следует учитывать при выборе воздушных компрессоров

Большинство менеджеров по закупкам оборудования для молочных заводов должны взвешивать долгосрочную и краткосрочную экономию средств при рассмотрении покупки нового оборудования, особенно для замены устаревшего оборудования или модернизации различных аспектов своих объектов. Это относится ко всем типам оборудования, включая воздушные компрессоры.

  • Масляный или безмасляный компрессор — это важный аспект для пищевой промышленности. Во многих винтовых компрессорах масло используется в качестве смазки и охлаждающей жидкости. Выбор компрессора с впрыском масла может привести к его попаданию в продукты питания, что принесет для компании крупные убытки.
  • Уровень шума — если компрессоры будут использоваться в сфере животноводства (иногда используется сжатый воздух используется для создания вакуумного всасывания в доильных машинах) — винтовой компрессор может быть лучшим выбором.
  • Фактическая производительность против требуемой — для различных задач, связанных с работой с молочными продуктами, требуется конкретная производительность. Для некоторых операций может потребоваться мощный компрессор, в то время как для других целей может потребоваться компрессор меньшей производительности.
  • Потенциальные затраты — стоимость различных фильтров и других расходных материалов в дополнение к обслуживанию агрегатов.
  • Ремонт в полевых условиях. Можно ли отремонтировать воздушный компрессор в полевых условиях или необходимо отправлять его производителю? Также что включают в себя гарантийные обязательства производителя.
  • Габариты компрессорной установки. Физический размер и вес, а также любые соображения пространства, которые могут повлиять на возможность перемещения компрессора.
  • Предсказуемые потребности в сжатом воздухе. Может ли компрессор в дальнейшем работать с большей производительностью?

В нашей компании Вы всегда можете приобрести надежный воздушный компрессор для производства молочных продуктов!