牛奶出产线_巴氏奶出产线_乳品饮料出产线_果蔬出产线_水果加工线_发酵出产线_芒果加工线_,超高温杀菌机_UHT杀菌机_稀奶油出产线_椰乳出产线_提取设备

动态冰浆蓄冷技术在乳制品出产中的利用2023-12-23

在乳制品出产过程中，低温冷水重要用于乳制品配料、杀菌设备、分离机冷却板片、发酵翻缸板片及其他辅助设备的冷却。分歧于空调冷却，乳制品出产中使用的冷冻水供给属于工艺供冷，其供水量及供水温度对出产的乳制品品质有着直接关系。如冷冻水供给温度过高，一方面使得杀菌设备温度过高，容易导致杀菌设备败坏或影响杀菌成效；另一方面乳制品配料、分离机冷却板片、发酵翻缸板片及其他辅助设备的冷却不及将会导致产品无法达到既定品质要求，造成产品不良率增高和经济损失。而优良的乳制品出产工艺冷却系统，必要陆续提供大量且高品质（指满足出产工艺必要的且水温颠簸在要求领域内）的低温冷水。

1 乳制品工艺冷却的负荷特点

乳制品出产企业工艺冷却负荷特点为间歇性、无法规性、突变多，乳制品出产企业工艺冷却负荷往往与出产打算及市场供需情况有很大关联。因而，在分歧的时段工艺冷却负荷的需要有较大的区别，而我们常见的舒服性空调的空调冷负荷却通常呈驼峰行，法规性显著。

2 乳制品工艺冷却系统的重要大局

凭据乳制品工艺冷却负荷的特点，乳制品工艺冷却系统多利用蓄冷技术，其中使用较多的有单水池（罐）型和双水池（罐）型（高温水池+低温水池）两种。

1）单水池（罐）型合用于产量不大的单一型乳制品出产企业，但是受限于水池（罐）蓄冷量有限，�；岢鱿职纪刮滤旌纤鹗У贾鲁鏊露然岵恍萆叩那榭�，影响乳制品品质，已逐步被行业裁减。

2）双水池（罐）型（高温水池+低温水池），固然能克服凹凸温水混合损失的缺点，但是由于同样受限于水池（罐）的容积及蓄冷能力的限度，必要建造足够大的蓄冷池（罐），场地占用及项目投资大，不合用于通常的中幼型乳制品出产企业。

3 乳制品工艺冷却系统的常见缺点

造冷系统时时不能满足乳制品工艺冷却中对冰水量和冰水品质的要求，尤其是冰水品质不能满足要求（重要蕴含收奶、奶罐保温、巴氏杀菌以及某些特殊奶饮料出产中的冰水量和冰水品质），导致牛奶品质受影响，见图1。乳制品的出产通常都是按销量情况进行排班出产，每天的出产情况都可能存在比力大的差距，因而必要造冷系统有极度好的弹性。但通例造冷系统通�；岚醋畲罅坷唇猩杓�，而在运行的时辰，为了尽可能地达到要求水温，会采取加大造冷主机运行或提前开启造冷系统等措施，这样会导致投资用度和运行用度的增长。对于寂仔常温奶、又有低温奶的多种类产品出产，高温用冷和低温用冷若是没有分隔（如鲜奶和常温奶使用一样的冷水供水温度），将导致出产运行用度偏高。

因而，在乳制品出产过程中，造冷系统频仍加载、减载会使运行效能低下和用度增高，造冷系统也对工艺冷却负荷的响应滞后。无弹性的造冷系统在产量增长后，必须增长相应造冷系统的造冷能力，这会在无形中增长了投资用度。

4 合格的乳制品工艺冷却系统

凭据乳制品出产冷却工艺要求，合格工艺的冷却系统应具备如下特点。

1）能提供高品位冷水（1℃以下）。

思考冰水在输送过程中的温升以及车间出产用换热器的情况，只有保障了冰水的量和品位的情况下，能力实现牛奶冷却后出口温度不高于4℃（低温奶品质要求）。在现实出产中，有些运维人员以为由于冰水量没有达到要求或者主机配置幼而导致牛奶温度降不到划定要求，这种判断往往都是谬误的，其主题原因是冰水品位，即温度没有达到要求。

2）具备壮大的冷量储蓄（蓄冷槽）及急剧开释能力。

冷量有储蓄、能急剧开释，系统具备的这项能力保障了系统对出产的响应实时迅速，预防了主机启动或者加载过程中的滞后，同时保障了造冷和用冷相互独立，不会相互影响，大大提高了系统的反映速度。

3）高效能及低用度运行。

通例系统必要提前开启主机，或者为了维持管路内水的温度，在没有出产的时辰按最低负荷运行，但有时辰谬误的开启多台主机遇导致运行能耗和用度大大增长。因而，合格的工艺冷却系统必须是高效能和低用度运行。

从以上分析能够知路，以往乳制品工艺冷却系统选取的蓄冷技术重要为水蓄冷，在一按功夫段内能较好地满足乳制品出产工艺的冷却要求。但随着乳制品出产企业产品的多元化及对产品品质要求的提高，单一的水蓄冷系统已无法满足出产必要。

5 动态冰浆蓄冷技术在冷却系统中的利用

冰蓄冷技术重要分为静态造冰和动态造冰技术。静态造冰重要是通过低温冷水机组造备-6℃以下的冷冻液（低温造冰），使蓄冰槽内的盘管或冰球结冰从而贮存冷量，放冷时通过盘管或冰球融冰开释冷量。静态造冰存在换热热阻高、造冰能耗高、融冰过程比表表积幼、放冷速度慢、容易出现固态冰故障传热的情况，通常合用于冷负荷需要相对平缓的舒服性空调系统。

动态冰浆蓄冷技术，重要通过“过冷水+超声波促晶”的道理造取冰浆贮存在蓄冰槽内，以冰浆大局进行换热，融冰过程的比面积大大提高，能大幅度提高放冷速度，满足忽然增大的冷负荷需要。动态造冰技术中低温冷水机组的冷冻液供水温度通常为-3℃，属于高温造冰，冷水机组运行效能相对更高。

综上所述，乳制品出产企业工艺冷却负荷拥有间歇性、无法规性、突变多的特点。蓄冷技术的利用可能有效应对间歇性和无规定性的冷负荷需要，对于突变多的负荷要求，传统的蓄冷方式固然能肯定水平上缓解负荷突变带来的不良影响，但是不能美满解决。而以冰浆大局进行换热的动态冰浆蓄冰，可能满足忽然增大的冷负荷需要，美满符合新型乳制品出产企业对工艺冷却系统的要求。动态冰浆蓄冰的技术道理见图2。

奶9.png

图2 动态冰浆蓄冰的技术道理

动态冰浆技术的蓄冰步骤重要蕴含以下4步。

1）低温造冷机组提供-3℃的乙二醇载冷剂。

2）通过高效过冷水板式换热器造取-2℃过冷水（只换热不结冰）。

3）通过超声波辐射高速促使过冷水转换为冰浆（只结冰不换热）。

4）冰浆通过管路输送回蓄冰槽贮存。

6 动态冰浆蓄冷技术优势

6.1 造冰主机能效提高

造冷主机不冻液出水温度恒定-3℃，比传统静态冰蓄冷-6℃以下的主机不冻液出水温度高3～6℃，造冷蒸发温度提高，主机能效比（COP）提高15%以上�；蝗群徒岜淘诳占渖戏掷�，换热过程不结冰，结冰过程不换热，预防了固态冰对传热热阻的不利影响，选取高效板式换热器传递冷量，系统热互换效能成数十倍增长。

6.2 蓄冷率大幅提高

蓄冷率是指造冷主机在蓄冰工况下8 h的现实输出冷量总和与该主机在空调工况下8 h的额定输出冷量总和之比。蓄冷率越高，批注冰蓄冷系统的综合蓄冰效能越高。凭据事俘分析，动态冰蓄冷的蓄冷率约为70%；而静态冰蓄冷的蓄冷率通常约为50%。动态冰蓄冷因主机不冻液出水温度高、8 h造冰运行工况恒定，拥有远高于静态冰蓄冷的蓄冰率，蓄冷率大幅提高约20%。

6.3 融冰放冷速度数倍提高

动态冰浆融冰放冷时选取回水直接与疏松冰层渗入接触融冰的方式，固态冰颗粒与水接触的比表表积是静态冰蓄冷的成百上千倍，以至放冷能力大幅提高，从而具备了在空调负荷顶峰时段（电价顶峰时段）独立融冰供冷的能力，预防了传统静态冰蓄冷因放冷速度太慢而无法齐全避开使用峰价电的劣势，蓄冷用户经济效益能够实现最大化。同时，融冰出水温度可不变低至2℃以下，具备了温湿双控或大温差送水（送风）等节能技术的冷源建设前提，也具备满足某些特殊工业用冷的前提（如乳品冷却等）。

6.4 场地占用适应性强

蓄冰槽内无需装置设备及其他设施，肆意状态尺寸均可满足装置要求，可因地造宜充分利用现场的边角空间。动态冰浆机组属于装配式的设备，既可实现整体尺度化机组，又可凭据现场特殊情况非标设计，采取分块装置，各职能块通过管路衔接，场地适应性高。

6.5 安全环保，维建保养单一方便

冰槽内的蓄冷介质为通常自来水，不增长任何药剂，安全环保、成本便宜。用于造冷主机和动态冰浆机组之间传递冷量的乙二醇溶液载冷剂用量极少。造冰设备置于蓄冰槽之表，维建保养单一方便、成本便宜。

综上所述，动态冰浆蓄冷技术完完竣足乳制品出产企业工艺冷却负荷的要求，可能很好地适应乳制品出产企业的出产法规及用冷需要。由于蓄冰以冰浆大局进行，换热面积大，放冷效能高，可能很好地适应忽然增长的用冷需要量；已能很好地节造冷水的供水温度，提高高品质的工艺冷水。出格是装置场地占用适应性强，出格适合乳制品出产企业升级刷新供冷系统的刷新项目。因而，该技术越来越多地利用到乳制品出产企业中，并获得较好的经济效益。

7 动态冰浆蓄冷技术的经济效益

动态冰浆蓄冷技术作为蓄冷式造冷系统，可能在夜间电力负荷低谷时段（低谷电价），同时也是冷负荷低谷时段，造冷主机开机造冷并由蓄冷设备将冷量贮存起来，待白日电力负荷顶峰时段（顶峰电价），或者冷负荷顶峰时段，再将贮存的冷量开释出来满足冷负荷需要的一类供冷系统。蓄冷式造冷系统全数或部门地将造冷主机所需的电力负荷自白日转移至夜间，由此实现电力移峰填谷，达到节约电费的主张，见图3。

奶81.png

图3 蓄冷式造冷系统节电运行示意图

乳制品出产企业的工艺性冷却系统的耗电，一向以来占据出产用电负荷较高的比例。充分利用峰谷电价优惠政策，可能节约大量的用电成本，为企业节支增效。部门地域当局还有针对蓄冷空调的电费优惠政策，如丽江地域见表1。这些政策将推动更多企业投资使用蓄冷技术。

1）宏观社会效益。

转移电力高蜂用电量，实现电网的移峰填谷，平衡电网峰谷负荷，预防顶峰时段拉闸限电；缩幼电力负荷峰谷差，提高发电厂一次能源利用效能，实现宏观节能；减缓电厂和输配电设施的建设和投资；削减SO2、NOx、C02排放，削减环境传染。

2）用户经济效益。

造冷设备满负荷运行效能高；削减25%～50%的主机装机容量，削减冷却塔的装机容量和功率，削减空调系统的一次性投资；削减空调系统电力增容费和供配电设施费；冷冻水温可降到1～4℃可实现大温差、低温送风，空气相对湿度较低，空调品质提髙；节俭水、风输送系统的投资和能耗。充分利用峰谷电价政策的廉价电力，大幅降低空调系统运行用度；可作为应急冷源，停电时可利用自备电力融冰供冷。

奶82.png

表1 丽江地域贸易电价（以下电价为本稿撰写期间丽江地域实时电价）

8 实现语

随着乳制品出产企业的产品越来越丰硕和产量及品质要求的提高，由以往单一的常温乳制品，发展到此刻巴氏奶、低温酸奶、乳制品饮料、乳制品雪糕等丰硕多样的产品种类，从而对工艺性造冷系统的要求有了更高的要求。本文钻研的动态冰浆蓄冷技术，提供了足量不变的高品质冰水，而不变的高品质低温工艺冷水又为乳制品品质提供了保险。所选取的蓄冷技术通过大量使用低谷电力，削减使用顶峰电价电力的同时，实现了节支增收，为在乳制品出产企业大力推广提供了样本。

上一篇：酸奶及乳饮猜中大肠杆菌变动趋向钻研下一篇：中国液态奶经济局势分析及对策钻研

3308维多利亚线路检测中心