MyDrink

В технологических процессах производства спирта, вина и соков промежуточные стадии «нагрев – охлаждение» продукции играют весьма важную роль. Зачастую они определяют эффективность всего технологического процесса. Однако для достижения требуемой эффективности необходимо использовать и соответствующее теплообменное оборудование. Например, на многих спиртзаводах для охлаждения осахаренного сусла еще используют кожу хотрубные теплообменные аппараты. При этом заметно повышен расход охлаждающей воды, весьма велики эксплуатационные затраты на обслуживание теплообменника, вероятен риск инфицирования продукции.

Габариты кожухотрубных теплообменников не отвечают также современным требованиям. У них есть только одно достоинство – они могут работать с вязкими средами, содержащими твердые включения, такие как мезга, волокна и пр. Подобные вязкие среды, имеющие твердые включения, приходится нагревать – охлаждать: при производстве спирта (нагрев затора, охлаждение разваренной массы и осахаренного сусла, промежуточный подогрев бражки, охлаждение послеспиртовой барды при ее переработке), при производстве вина (пастеризация вина, высокотемпературная переработка виноматериалов, содержащих большое количество мезги), при производстве соков (ферментативное расщепление пектина мезги при повышенной температуре). При этом тепловая обработка самих соков и «выжимок» существенно влияет на их органолептические показатели, пищевую и биологическую ценность.Однако использование теплообменного оборудования не должно ограничиваться только технологическим процессом производства продукции.

Очень важную роль в процессе снижения энергозатрат предприятий может играть рекуперация тепла. В качестве примера можно привести реализованный на одном из спиртзаводов ОАО
«Татспиртпром» предварительный подогрев воды для котельной за счет тепла послеспиртовой барды.Как показывает практика использования теплообменного оборудования при производстве спирта, вина и соков, наилучшее соотношение «характеристики – эксплутационные затраты» имеют спиральные теплообменные аппараты.

Основными преимуществами спиральных теплообменников являются:
увеличенный коэффициент тепло-передачи, позволяющий снизить в 4 – 6 раз расход воды
на охлаждение;

• компактность конструкции, позволяющая высвобождать дополнительные производственные площади;
• возможность работы с вязкими средами, содержащими мезгу, волокна, твердый осадок (до 20 %);
• способность к самоочистке внутренних каналов вследствие высокой турбулентности потока внутри спирального канала. Из-за высокой турбулентности твердые частицы перемещаются во взвешенном состоянии вместе с потоком и не оседают на теплопередающие поверхности, поэтому вероятность образования застойных зон внутри канала исключается;
• легкость доступа к внутренним поверхностям и каналам. Спиральные теплообменники удобны и доступны для технического обслуживания благодаря съемным крышкам. Достаточно снять крышки – и доступ ко всей поверхности канала открыт для осмотра и чистки;
• возможность работать со средами, имеющими температуру выше 200 °С, что важно при дезинфекции оборудования и трубопроводов острым паром. Теплообменники спирального типа на сегодняшний день являются самыми надежными и простыми в эксплуатации среди всех теплообменников. Все вышесказанное подтверждает богатый опыт применения теплообменного оборудования как за рубежом, так и в России. Требуемые мощности теплообменного оборудования для пищевых производств обычно не превышают 2500 кВт. Это позволяет изготавливать спиральные теплообменники на специализированных механических производствах, обладающих станочным парком для обработки крупногабаритных изделий.

Специалисты ООО «СПС-Наладка» разработали методику расчета и проектирования спиральных теплообменников. На специально изготовленном стенде была отработана технология намотки спиралей. В настоящее время на базе ООО «Механик» (г. Коломна) в тесном сотрудничестве со специалистами производства началось серийное изготовление современного теплообменного оборудования.ООО «Механик» имеет богатый опыт изготовления станков и поточных линий. Основной вид деятельности предприятия – производство высокоточного, наукоемкого металлорежущего оборудования для машиностроительных, металлургических и оборонных отраслей промышленности. Кроме изготовления нового металлорежущего оборудования, предприятие производит капитальный ремонт и модернизацию станков любой степени сложности и технологического назначения как отечественного, так и импортного производства. ООО «Механик» сотрудничает с ведущими мировыми производителями комплектующих изделий, является официальным партнером фирмы «Сименс» (Германия).

Новая нетривиальная задача по серийному выпуску теплообменников нашла положительный отклик у руководства ООО «Механик», и изготовление спиральных теплообменных аппаратов было включено в производственный план предприятия. В процессе отработки технологии были решены сложные технологические проблемы, связанные со сваркой спирали, изготовлением крупногабаритных толстостенных крышек и фланцев, отработана методика испытаний теплообменников. Завершается процедура получения «Разрешения на применение оборудования на опасных производствах».Отработанная технология производства спиральных тепло-обменников с использованием современного оборудования позволяет изготавливать их в строгом соответствии с заданными параметрами и в минимальные сроки (до 3 мес).

Результатом совместной деятельности является возможность предлагать потребителям спиральные теплообменники по ценам в 1,6 – 2 раза ниже, чем у зарубежных поставщиков. Дополнительно в комплект поставки спиральных теплообменников могут быть включены насосное оборудование для перекачки продукта и комплект автоматики для поддержания температуры продукта на выходе.

Специалисты ООО «СПС-Наладка» индивидуально подходят к расчету каждого теплообменного аппарата по исходным данным, выдаваемым заказчиком. Расчет ведется по оригинальной программе, учитывающей не только параметры теплообмена между охлаждаемой и нагреваемой
средой, но и параметры и характеристики течения каждой среды с выбором наиболее оптимальных. Такой подход позволяет выстраивать геометрию спирального теплообменника, реализуя максимальную эффективность при минимальной площади теплообмена. А это, в свою очередь, неизбежно сказывается на габаритах теплообменника и, разумеется, на его стоимости.

Проведенные многочисленные расчеты и компоновочные прорисовки расстановки оборудования на спиртовых и винных производствах показывают возможность существенной экономии производственных площадей при использовании спиральных теплообменных аппаратов. При этом дополнительно экономится вода на охлаждение, а также резко снижаются эксплуатационные расходы.