Выпарная установка — самый энергоёмкий аппарат пищевого цеха. Когда предприятие сравнивает коммерческие предложения, разговор обычно идёт о производительности и цене корпуса, хотя решающая цифра лежит в другом месте: сколько энергии уходит на килограмм испарённой влаги. Разница между схемами здесь кратная, и она повторяется каждую смену все следующие десять лет.
Куда девается тепло
В однокорпусном аппарате на килограмм испарённой влаги уходит примерно 1,1 кг греющего пара: вторичный пар конденсируется и отдаёт тепло оборотной воде, то есть в атмосферу. Многокорпусная схема заставляет вторичный пар греть следующий корпус. Типовые отраслевые ориентиры удельного расхода такие: два корпуса — около 0,55, три — около 0,4, четыре — около 0,25 кг пара на килограмм влаги. Наращивать число корпусов бесконечно мешает температурный напор: общий перепад между греющим паром и последним корпусом делится между ступенями, и в какой-то момент кипения просто не получается.
Термокомпрессор: деталь без движущихся частей
Пароструйный термокомпрессор устроен предельно просто: острый пар высокого давления разгоняется в сопле и подсасывает часть вторичного пара, а смесь возвращается в греющую камеру. Движущихся частей нет, ломаться нечему, обслуживание сводится к контролю сопла. По эффекту один термокомпрессор примерно равен добавлению ещё одного корпуса. Условие одно: в котельной должен быть стабильный пар давлением около 8–12 бар. Если давление гуляет, эжектор срывается и установка теряет вакуум.
Механическая рекомпрессия: тот же приём на электричестве
В схеме MVR весь вторичный пар забирает вентилятор-компрессор, поднимает его давление на доли бара и возвращает в ту же греющую камеру уже с температурой на несколько градусов выше. Острый пар нужен только на выход на режим, дальше котельная фактически не работает. Типовой ориентир потребления — 15–25 кВт·ч на тонну испарённой влаги, то есть по энергии это эквивалент семи-восьми корпусов классической выпарной станции. Плата за это — цена компрессора, требования к чистоте пара и узкий диапазон устойчивой работы: при частых пусках и остановках схема теряет смысл.
Считаем на тонне испарённой влаги
Арифметика простая и её стоит проделать на своих тарифах. Двухкорпусная установка с термокомпрессором тратит около 0,3–0,4 тонны пара на тонну испарённой влаги; умножьте на стоимость тонны пара в вашей котельной. Схема MVR на ту же тонну влаги возьмёт около 20 кВт·ч; умножьте на свой тариф. Дальше добавьте разницу в капитальных затратах и разделите её на месячную экономию — получится срок окупаемости в месяцах. Практика даёт такой ориентир: MVR оправдывает себя при непрерывной работе от тонны испарения в час и загрузке хотя бы 4000–5000 часов в год. При сезонной работе два-три месяца в году, при малых объёмах и при уже существующей котельной выигрывает термокомпрессор.
Что проверить до выбора схемы
- Часы загрузки в год. Сезонная переработка сдвигает выбор в сторону простой схемы: дорогой компрессор не успеет отработать вложения.
- Выделенная электрическая мощность. MVR требует сотни киловатт, и подключение иногда стоит дороже самой установки.
- Стабильность пара. Термокомпрессор чувствителен к колебаниям давления в паровой магистрали — проверьте это до заказа, а не после пуска.
- Вязкость и пенообразование продукта. Схема с рекомпрессией плохо переносит нестабильный режим кипения и унос.
- Что делать с конденсатом. Возврат конденсата в котельную меняет экономику пара и иногда переворачивает сравнение.
Требования к паровым котлам и сосудам под давлением, которые попадают в проект вместе с паровой схемой, публикует Ростехнадзор.
Как мы выбираем между ТКР и MVR
- Собираем исходные данные: испаряемая влага в час, часы работы в год, стоимость пара и электроэнергии, выделенная мощность.
- Считаем удельные затраты для двух-трёх схем — многокорпусной, с термокомпрессором и с механической рекомпрессией пара.
- Подбираем аппарат: вакуумно-выпарная установка выпускается в однокорпусном и 2–7-корпусном исполнении, с ТКР и МРП, от 50 до 60 000 кг/ч испарённой влаги.
- Для сезонной работы на малых объёмах предлагаем более простую выпарную станцию и считаем, нужен ли электрический парогенератор.
Пришлите тарифы и объём — сравним схемы на ваших цифрах. +7 906 968-1922, sales@sushilka22.ru.