Для поддержания производственных процессов и обеспечения безопасности на предприятиях пищевой промышленности применяются современные системы обогрева, такие как греющий кабель. В настоящее время греющие кабели уже не являются новинкой, и сфера их применения с каждым годом расширяется благодаря развитию технологий. Во многом это революционный метод обогрева, позволивший оптимизировать производство, повышая эффективность и позволяя эксплуатировать оборудование в условиях низких температур.
Калькулятор обогрева в пищевой промышленности
Применение греющих кабелей в пищевой промышленности
В пищевой промышленности поддержание определенной температуры играет важнейшую роль для обеспечения качества продукции и эффективности производственного процесса. Греющие кабели активно используются для обогрева емкостей с жидкими или пастообразными продуктами, чтобы предотвратить их застывание или кристаллизацию, а также для поддержания необходимой текучести продукта в процессе производства.
Проблемы и риски
Неустойчивый температурный режим может вызвать много проблем на производстве. К примеру, застывание или переохлаждение продуктов может привести к нарушению технологического процесса, ухудшению качества продукции и потере времени на восстановление нормального состояния оборудования и сырья. Такие проблемы не только увеличивают производственные издержки, но и могут вызвать недовольство клиентов из-за снижения стандартов качества продукции.
Практические примеры и кейсы использования греющих кабелей
Производство кондитерских изделий
Проблема:
Медленное охлаждение шоколада в емкостях может привести к его застыванию и снижению качества конечного продукта.
Решение: Использование греющих кабелей для подогрева емкостей позволяет поддерживать шоколад в текучем состоянии, облегчая его перемешивание и транспортировку по производственной линии.
Производство напитков
Проблема: Необходимость поддержания строгого температурного режима при производстве некоторых напитков для сохранения их вкусовых качеств и полезных свойств.
Решение: Применение греющих кабелей обеспечивает стабильный температурный режим в емкостях, предотвращая разрушение полезных веществ и изменение вкусовых характеристик продукции.
Производство молочных продуктов
Проблема: Замерзание молока или молочных продуктов в емкостях.
Решение: Греющие кабели поддерживают оптимальную температуру молочных продуктов, предотвращая их замерзание и сохраняя качество.
- Рассчитаем требуемую мощность
- Подберем кабель и крепления, подходящий для Вашего объекта
- Порекомендуем удобную систему управления
Назначение системы обогрева в пищевой промышленности
Основное назначение систем обогрева на основе греющего кабеля в пищевой промышленности:
Поддержание требуемой температуры технологических процессов
Производство продуктов питания включает множество стадий, включая транспортировку и хранение компонентов (смесей) – масла, воды, сиропов, желе, молока, шоколада и их производных. При этом на каждом этапе необходимо соблюдать температурные параметры, требуемые для поддержания скорости прохождения жидкости, смесей и пастообразных продуктов по технологическим трубопроводам и транспортерам, а также исключать возможность застывания или загустения. Кроме этого продукт, содержащийся в формах и емкостях также требует защиты от переохлаждения.
Нарушение температурного режима может привести к порче продукта во время эмульгирования, разделения фаз, а также к повреждению линии – трубопроводной системы, насосов.
Пример: Система обогрева танков хранения шоколада, глюкозы и патоки.
Задача обогрева - поддерживать заданные условия хранения:
- хранения шоколада 25 м.куб - 4 шт (вертикальные);
- хранения патоки – 25 м.куб, 6 шт (2 вертикальных, 4 горизонтальных);
- шоколада (температура 45-50 °С, плотность 1235 кг/м3, вязкость 2500-3500 сП);
- глюкозы (50-60 °С, плотность 1430 кг/м3, 6000-9000 сП);
- патоки (50-60 °С).
Система должна быть снабжена автоматическими устройствами для поддержания температуры продукта в танке.
Обогрев каждого танка может быть отдельным, без влияния на обогрев соседних танков.
Действующая система обогрева подключена трубопроводами к контуру теплосети фабрики, с давлением на входе до 3 Bar, давление на выходе – 2 bar и с температурой на входе 80-90°С. Контур ледяной воды имеет температуру на входе 5-6 °С с давлением 4 bar, на выходе давление 2 Bar.
Обогрев трубопровода с патокой.
На основании исходных данных для обогрева танка шоколада был применен нагревательный кабель 45ATM2-CF в количестве 60м, для обогрева танка глюкозы и патоки нагревательный кабель 60ATM2-CF в количестве 45м и 30м соответственно. Для каждого танка был установлен свой датчик температуры, по которому терморегулятор в составе шкафа управления включал и выключал систему электрообогрева, т.е. было организовано 3 независимых контура обогрева.
Предотвращение замерзания
Требуется при эксплуатации оборудования в условиях низких температур холодного периода, либо для предохранения объектов, расположенных в зоне холодильных установок (например, морозильных камер и агрегатов).
Обогрев емкостей и резервуаров для хранения пищевых продуктов
Емкости и резервуары для хранения продуктов (вода, конденсат, соки, спирт и т.д.) часто требуют обогрева в условиях низких температур или при необходимости поддерживать определенную температуру продукта. Обогрев емкостей решает следующие задачи:
- Защита от замерзания: обогрев предотвращает замерзание продукта в емкости или на входе/выходе трубопровода, что может привести к повреждению емкости или нарушению целостности продукта.
- Поддержание определенной температуры продукта: обогрев позволяет поддерживать необходимую температуру продукта для его качества, безопасности или дальнейшей переработки. Например, для хранения сока требуется температура около 4 °C, а для спирта - около 20 °C.
- Предотвращение образования конденсата на стенках емкости: обогрев уменьшает разницу между температурой продукта и окружающего воздуха, что снижает риск конденсации влаги на стенках емкости. Конденсат может вызывать коррозию металла или развитие микроорганизмов.
Пример: Обогрев магистралей и части холодильного оборудования при температуре минус 10 °C и при более низких температурах.
- предусмотреть мероприятия по утеплению маслоотделительных станций (по 2 штуки на каждой холодильной машине. См. рисунок 2);
- предусмотреть мероприятия по утеплению компрессоров. (по 4 штуки на каждой холодильной машине. См. рисунок 3);
- предусмотреть утепление участков магистралей между холодильными машинами и производственным корпусом. (См. рисунок 4).
Все холодильные машины расположены на расстоянии 6,2 м от производственного корпуса. Высота эстакады 5,7 м.
Трубы – DN200.
Подающие/обратные трубопроводы – раствор 20% пропиленгликоля T=2C/ T=7C.
Утеплитель – K-flex 19 mm.
На основании исходных данных для обогрева магистралей был применен низкотемпературный кабель Samreg-40-2CR с прокладкой в 2 нитки общей длиной 160м, для обогрева компрессоров был применен кабель Samreg-30-2CR по 5м на один компрессор (всего 80м), на маслоотделительную станцию был заложен кабель Samreg-40-2CR в количестве 10м (всего 80м). Каждое отдельное оборудование, которое необходимо было обогревать, было снабжено датчиком температуры, по которому контроллер осуществлял управление системой обогрева (всего 28 независимых каналов управления).
Пример: Обогрев емкости для хранения мздры.
Емкость находиться в помещении, емкость для хранения подкожного жира, вертикальная емкость дим.2,5м и высота 2,5м конусообразная у основания.(у сливного крана). Поддержание температуры, толщина стенки 2-3мм. Теплоизоляция мин.вата 50мм. Конусообразное днище.
Преимущества греющего кабеля в пищевой промышленности
Греющий кабель имеет несколько преимуществ перед другими системами обогрева, особенно в пищевой промышленности.
- Точное управление температурой: греющий кабель обеспечивает точное и равномерное распределение тепла вдоль всей длины кабеля, что позволяет контролировать температуру важных участков и избежать перегрева.
- Эффективность: греющий кабель является более эффективным, чем традиционные системы обогрева, такие как паровые трубы или конвекционные нагреватели, которые часто требуют высокого уровня энергопотребления и могут создавать большие тепловые потери.
- Безопасность: греющий кабель не создает открытого огня или искр, поэтому он безопасен в использовании в помещениях с высоким уровнем взрывоопасности.
- Удобство установки: греющий кабель легко устанавливается вдоль труб и баков, что обеспечивает удобство и гибкость в выборе места установки.
- Низкие затраты на обслуживание: греющий кабель требует минимального обслуживания, что снижает общие затраты на эксплуатацию.
- Применимость к различным средам: греющий кабель может быть использован для различных сред, включая воду, масло, кислоты и другие жидкости.
Греющий кабель является надежным и эффективным решением для обогрева труб и баков в пищевой промышленности. Он предоставляет точное управление температурой, безопасность и удобство установки, что делает его превосходным выбором по сравнению с традиционными системами обогрева.
Для обогрева объектов пищевой промышленности чаще всего применяется саморегулирующийся греющий кабель. Греющий кабель представляет собой полупроводниковую матрицу с заключенными в ней токоведущими жилами, покрытую герметичной оболочкой. Размещенный на поверхности или внутри обогреваемого объекта он выделяет требуемое количество тепла, распределяющееся в зоне подогрева, тем самым компенсируя теплопотери или разогревая продукт до необходимой температуры.
Основные его преимущества:
- Простота монтажа. Саморегулирующийся греющий кабель может быть нарезан на отрезки любой длины, что позволяет изготавливать нагревательные секции прямо в процессе монтажа. Это снижает расходы на транспортировку, хранение и значительно сокращает сроки монтажа системы.
- Защита от перегрева и замыкания (даже при монтаже внахлест), принцип саморегуляции обуславливает зависимость тепловыделения кабеля от температуры внешней среды.
- Экономичность. При снижении теплопотерь с поверхности обогреваемого объекта – кабель снижает мощность без участия приборов контроля.
- Надежность и безопасность. Срок службы кабеля – более 15 лет, торговые марки ведущих производителей имеют сертификаты пожарной безопасности, взрывозащиты, а также соответствуют санитарным нормам.
Выбор греющего кабеля
Нагревательный кабель для систем обогрева объектов и оборудования пищевой промышленности выбирают исходя из конкретных условий технического задания на систему обогрева. Чаще всего основными критериями для выбора являются:
- требуемая температура поддержания/обогрева продукта на обогреваемом объекте. От данного параметра зависит выбор температурного класса греющего кабеля (Т1-Т6) и его мощность (от 15 до 90Вт/м). Чаще всего применяется низко (температурный класс Т6) и среднетемпературный (температурный класс Т4 и Т5) нагревательный кабель;
- наличие/отсутствие химически активных веществ, влияющих на целостность оболочки кабеля. При эксплуатации нагревательного кабеля на производстве с высоким содержанием химически активных веществ (кислоты, щелочи и т.д.) предпочтение отдается кабелю с оболочкой из фторполимера, в противном случае можно рассмотреть кабель с оболочкой из полиолефина;
- промывка оборудования (емкостей, трубопроводов и т.д.) горячей водой или паром. Данный параметр также важен, т.к. обуславливает выбор греющего кабеля по максимальной температуре воздействия. Если промывка оборудования имеет место, то следует рассмотреть более высокотемпературный вариант греющего кабеля.
Наиболее часто используемыми кабелям для обогрева оборудования в пищевой промышленности являются низкотемпературный кабель Samreg-40-2CR, среднетемпературные кабели 31ATM2-CF и 45ATM2-CF и высокотемпературные кабели 60ATM+2-CF и 90ATE2-CF.
