Chlazení a temperace v potravinářském průmyslu

Transkript

1 Chlazení a temperace v potravinářském průmyslu Temperační přístroje Chladicí stroje Centrální chladicí zařízení

2 Více jak 40 let Systémové chlazení a temperace Za více jak 40let si Gesellschaft Wärme Kältetechnik mbh vypracovalo po celém světě jméno specialisty pro vysoce kvalitní temperační a chladicí techniku. Více jak 400 zaměstnanců dnes vyvíjí, vyrábí a instalují kompletní procesní řešení pro temperování a chlazení na zakázku a podle přání zákazníka. Více jak 33 zastoupení po celém světě a globální servis dávají gwk internacionální rozměr a jsou garantem našich stálých úspěchů. řešení pro náročné aplikace. Ty se provádějí individuálně podle procesních požadavků zákazníka. Tak se vyrábějí a vyvíjejí zařízení pro teplotní rozsah od 40 C až do +400 C podle požadavků zákazníka, u nás v Meinerzhagenu. gwk je kompetentní a inovativní partner jednak pro jednotlivé stroje od temperačních zařízení a chladicích strojů až ke zpětnému získávání tepla a úpravnu vody a dále ke kompletním systémům kontejnerové konstrukce. Vedle velkého spektra našich produktů sériových přístrojů nabízí gwk inovativní Firemní centrála Gesellschaft Wärme Kältetechnik mbh v Meinerzhagenu/Sársko

3 Technický náskok inovacemi Jedna z výrobních hal Výroba Unikátní na celém světě! Trubkové výměníky tepla si nejenom navrhujeme, ale i sami vyrábíme. Ty se pak mohou používat jako tepelné anebo chladicí výměníky v temperačních strojích a také jako výparníky nebo kondenzátory v chladicích strojích. Ponorný plášť se vyrábí z ušlechtilé oceli a trubkové svazky z nerezavé oceli nebo mědi. Na konci výrobního procesu jdou všechny topná a chladicí zařízení do jedné ze tří zkušebních stanic, které navazují přímo na výrobu. Na přání se může převzetí stroje provést za přítomnosti zákazníka. Kontrola jakosti Odsávací zařízení zajišťuje dostatečnou výměnu vzduchu, a zamezuje zápach ve zkušebnách a ve výrobě. Vlastní trafostanice napájí zkušební stanice třífázovým střídavým proudem do 500 V a s frekvencí 50/60 Hz. Tím se nechají i velká zařízení zkoušet za plného zatížení. Obzvláště velký význam je přikládán kontrole úspory energie. Chladicí zátěž je možné provádět zchlazenou chladicí vodou anebo odpadním teplem z provozu a využít je opět jako simulované zatížení zkušebního procesu. Trubkový výměník tepla Systémové chlazení a temperace 3

4 gwk-temperační přístroje vždy spolehlivě udržují teplotu Temperační přístroje gwk jsou topné a chladicí přístroje k okamžitému zapojení, které jsou koncipovány pro provoz s vodou nebo termálním olejem jako oběhovým médiem. Podle typu přístroje je možné jejich použití do 350 C. Topný proces se provádí buď elektricky odporovými topnými tělesy anebo přes tepelný výměník horkou vodou, termálním olejem anebo párou. Chlazení se provádí podle volby buď přímo mísením oběžného média se studenou vodou anebo nepřímo oddělením oběžného média a chladicí vody pomocí tepelného výměníku. Temperační přístroje mohou být vybaveny k připojení do celkového zařízení se všemi běžnými rozhraními. Samozřejmě je možné provedení krytu v nerezavé oceli. Temperační přístroje gwk nalézají použití pro temperaci: Dvojstěnných nádržích a potrubí Válce a tvarovací válečky Mlýny a opékače Odlévací hlavy a zařízení Konže, nádrže, tavicí zařízení Mísiče teco cs 90e - Temperační přístroj s krytem z nerezavé oceli

5 Temperační přístroj série teco 700 v použití u zařízení firmy Mogul Výhoda série teco wi/wd : Potřebné topné a chladicí výkony lze volit modulovým principem. Systémové chlazení a temperace 5

6 Skupinová regulace užitkové vody kontrolovaná regulace teploty gwk-skupina regulátorů nalézá použití všude tam, kde je u zákazníka k dispozici centrální zdroj užitkové vody a lze ho využít. Pomocí motorového regulačního ventilu a zadané požadované hodnoty se přesně dávkuje teplota oběžného média mísením užitkové teplé a studené vody bez dodatečného topení anebo chlazení. Tím je bez dodatečného nároku na energii zajištěno, že užitková voda protéká spotřebiči se správnou teplotou. Možnosti využití jsou např. při zásobování tepelných výměníků vzduch-voda k přípravě teplého popř. studeného vzduchu (chladicí kanály, stanice na předehřívání forem apod.). Skupinu regulátorů lze volitelně vhodně rozšířit, jako např. izolací proti kondenzaci vody anebo záchytnou jímkou pod řídící jednotkou. Rovněž je také možné namontování kompaktní úplně uzavřené skříně. K připojení do celkového zařízení lze regulační skupiny připojit k terminálu přímo bez spínací skříně anebo vybavit všemi běžnými rozhraními.

7 Kompaktní chladicí stroj se dvěma oddělenými regulovatelnými chladicími okruhy. Zesílená izolace dílů vedení média chrání před kondenzací vody a možnou korozí. Chladicí stroje pro nízké teploty U některých postupů v potravinářském průmyslu není zchlazení vodou z provozního chladicího rozvodu dostatečné. Především tehdy, když se má zchlazení produktu provést ve velmi krátké době, je vhodné použít chladicí stroje pro nízké teploty. Chladicí stroje s jedním anebo s více temperačními okruhy se dají vyrobit modulárním způsobem z mnoha strojních komponent, jejichž celková teplotní oblast dosahuje od -60 C do +220 C. Chladicí stroje gwk pro nízké teploty nalézají použití např. v zařízeních ražení za studena při výrobě čokoládových skořápek (pralinkové dutinky) anebo v kombinaci s chladicími tunely, když se produkt musí velmi rychle a intenzivně zchladit. Chladicí stroje pro nízké teploty s integrovaným temperačním okruhem. Systémové chlazení a temperace 7

8 Kompaktní chladicí stroje Kompaktní chladicí stroje gwk jsou vysoce kvalitní produkty a jsou výsledkem více jak 40 let zkušeností v průmyslovém chlazení. Mnoho těchto strojů, které jsme dodávali do celého světa v kooperaci s výrobci průmyslových zařízení, vykonávají denně svoji službu i po více jak 20 letech, někdy i za nejtvrdších podmínek. Tento vysoký nárok na kvalitu je možno docílit jen za použití kvalitních značkových komponent, vlastního vývoje a výroby zkušeným odborným personálem jakož i podrobným zkušebním provozem každého stroje před vydodáním. Použití scroll a šroubových kompresorů nejnovější generace je pro produkty gwk samozřejmostí. Použití rozsáhlých bezpečnostních nástrojů zvyšuje provozní jistotu a garantuje také za extrémních podmínek prostředí bezvadnou funkci. Vzduchem chlazený weco 15 s radiálním ventilátorem. Chladicí stroje gwk jsou k dostání podle volby buď vzduchem anebo vodou chlazené. K mnoha možným opcím patří také zabudování do krytu z nerezavé oceli. Ideální pro decentrální zásobování studenou vodou: mobilní weco 07A.

9 Volba vhodného stroje se provádí po konzultaci se zákazníkem. Při tom se nabízí mnoho možností, navrhnout stroj pro daný příklad aplikace: Chladivo R134a anebo R407C Vzduchem anebo vodou chlazené provedení Provedení způsobem Split s odděleným kondenzátorem Venkovní umístění, např. v provedení s tropickou třídy ochrany Zpětné získávání tepla dodatečným topným kondenzátorem Radiální ventilátory k napojení na vzdušný kanál Aplikace: Chladicí tunel Jako základní část centrální sítě studené vody Ochlazování kanceláří, výrobních hal Decentrální zásobování spotřebičů odděleně od sítě studené vody Chlazení nádrží (např. těsta, krémy) Chlazení balicích strojů, obzvláště tvarování za tepla Systémové chlazení a temperace 9

10 Centrální chladicí zařízení odebere produktu. Centrální síť studené vody je tím důležitý ovlivňující faktor pro optimální kvalitu produktu v moderní výrobě. Dvouokruhové chladicí zařízení s energeticky úspornou technologií hermeticool. Jádrem centrálního chladicího zařízení je chladicí stroj. Ten je podle nejnovějších předpisů a směrnic vyráběn v závodě a před jeho vydodáním podroben zkušebnímu provozu. Inženýři gwk podporují naše zákazníky nejenom při návrhu výkonu stroje, ale také tím přebírají plánování celého zařízení, včetně nádrží a skupin čerpadel, instalaci potrubí z různých materiálů, zpětného chlazení pomocí volných chladičů anebo chladicí věže a možná opatření k úspoře energie. Tím profitují naši zákazníci z dodávky z jedné ruky. Všechny průmyslové výrobní procesy probíhají bez výjimky za příjmu anebo vydávání energie, která se dodává anebo odvádí ve formě tepla. Tepelná energie se při tom většinou odvádí od spotřebičů pomocí studené vody a tím se

11 Cíl firmy gwk je budovat chladicí zařízení, která na jedné straně jsou optimální pro výrobní proces a zásobují ho chladicí energií, jsou provozně spolehlivá a současně drží pokud možno co nejnižší potřebné provozní náklady. Na druhé straně je uvolněná energie, pokud je to možné, použita dále ke snížení provozních nákladů. Jako detailní použití to může znamenat, snížit co je nejvíce možno spotřebu proudu, vody a energie na topení. Pro zhotovení chladicího zařízení to má za následek, že vlastní nabídce chladicího zařízení předchází projektová studie. Ta se provádí, aby se docílilo optimalizace energie pro chladicí zařízení. Cílem pro výstavbu chladicího zařízení je stanovení optimálního kompozitního systému, např. sestávajícího z chladicího a topného systému. K tomu se neposuzují jenom investiční náklady k výstavbě chladicího zařízení, nýbrž i zcela podstatně stále stoupající provozní náklady. relevantní chladicí systémy a porovnají jejich očekávané provozní a investiční náklady. Tyto služby provádí gwk zdarma. Toto je podstatná pomoc kupujícímu zařízení pro jeho rozhodování. Inženýři gwk na základě projektové studie projektují, propočítávají a plánují kompletní řešení z jedné ruky. Projektové studie gwk zvolí pro speciální aplikační případy a jejich provozní parametry Projektová studie příklad: Jednookruhové chladicí zařízení, s teplotou na výstupu 15 C pro potravinářský extrudér o výkonu 148 kw Před optimalizací: Jednookruhové chladicí zařízení s konvenčním chladicím strojem Po optimalizaci: Energeticky optimalizované jednookruhové chladicí zařízení s hermeticool Průmyslové kompaktní chladicí zařízení s hermeticool Vzduchem chlazený kondenzátor s hermeticool-balíčkem Chlazení forem Odtížení chladicích strojů o cca h/rok Úspora energie o kwh/rok = 48 % Úspora nákladů na energii /rok CO 2 -úspora kg/rok Kompresor Výparník 1 Provozní čerpadlo 2 Výparníkové čerpadlo 3 Hermeticool čerpadlo PE-nádrž Doplňování vody PE-dvojitá sběrná nádrž Chlazení hydrauliky Filtr Systémové chlazení a temperace 11

12 Kontejnerová zařízení úspěšná myšlenka více jak 30 let Kompletní centrální chladicí zařízení, včetně nezbytných periférií, se dá vybudovat prefabrikací a montáží do kontejneru v absolutně nejkratším čase přímo na místě použití a je ihned provozuschopné. Celé zařízení je kompletně smontováno v našem závodě. Vedle jinak vysokých výdajů za provozní budovu se tím sníží především náklady na instalaci a náběh zařízení. Další výhodou je, že kontejnerová zařízení se nechají často umístit venku mimo haly v bezprostřední blízkosti výrobních zařízení. Délka potrubního spojení se dá podstatně zkrátit s minimem nástěnných prostupů. Neztrácí se tím důležité výrobní plochy. Odpadá často nákladná statika k rozmístění chladicích věží, popř. agregátů hermeticool anebo nutné zesílení střechy. Kontejnery jsou staticky provedeny tak, že mohou být na jejich střeše umístěny komponenty jako chladicí věže, popř. hermeticool. V podstatě jsou pro to k dispozici následující komponenty zařízení: Kombinovaný topný a chladicí systém v kontejneru jako centrální místo umístění Vodní chladiče s ekologickým chladivem R134a Systémy tepelných čerpadel pro zpětné získávání tepla Chladicí věž ve spojení se systémem KU jako uzavřený, čistý chladicí okruh Zařízení na přípravu chladicí vody Přívod tlakového vzduchu Nouzový agregát pro výrobu proudu Čerpadla, filtry, nádrže, spínací skříň Kontejnerová chladicí zařízení jsou svými výkony a kombinační rozmanitostí téměř neohraničeny. Každé zařízení koncipují a budují inženýři gwk na základě individuálních požadavků zákazníka. Dodatečně nabízejí kontejnerová zařízení velkou flexibilitu při rozšíření provozů popř. při jejich přemístění. Kompletní jednotky mohou být přemístěny bez velkých nákladů. Rozšířitelné kontejnerové chladicí zařízení s chladicí věží z nerezavé oceli.

13 Kontejnerové chladicí zařízení s chladicí věží z nerezavé oceli. Skupina čerpadel a nádrží v kontejneru. Systémové chlazení a temperace 13

14 Zařízení pro cirkulaci studené vody, zhotovené pro uzavřený okruh, který je přímo napojen na skupinu čerpadel a nádrží zařízení chladicích věží. Čistá provozní voda připravená v gwk- KU-zařízení Co je víc osvěžující než studená, čistá voda? KU-zařízení gwk využívají tuto vynikající kvalitu a možnosti vody k bezproblémovému a mimořádně levnému způsobu odvodu přebytečného tepla z výrobních strojů. Čistá voda ze studní a řek anebo z jiných povrchových zdrojů je stále nasycená kyslíkem a spolu s ním obsahuje různé minerály a nečistoty, které jsou zodpovědné za korozi a úsady v chladicích kanálech výrobních zařízení. V KU-zařízení gwk se takové problémy nevyskytují. Deskový tepelný výměník z nerezavé oceli odděluje čistý, uzavřený okruh na chlazení výrobních zařízení od přírodní čerstvé vody, zatížené všemi možnými cizorodými látkami. Zahuštěná, tříslovinami zatížená voda v chladicí nádrži nepatří do chladicích kanálů výrobních strojů. Také zde KU-zařízení zajišťují čisté podmínky. Mikroprocesorový regulátor, v kombinaci s kontinuálně pracujícím motorovým ventilem zabezpečuje přesné vedení tepla, nezávisle na teplotě používané čerstvé vody. Je minimalizována spotřeba čerstvé vody. Provozní čerpadlo pracuje kontinuálně při stálém tlaku a zaručuje trvale rovnoměrné podmínky proudění. Frekvenčně řízená čerpadla zajištují další úsporu nákladů. Při nedostatku vody se automaticky doplňuje čerstvá voda. Ke zvýšení provozní spolehlivosti je možno doplnit zařízení o automaticky přepínací záložní čerpadla a nouzové chlazení čerstvou vodou z externích přírodních zdrojů. KU-zařízení jsou ideální nástroj ke snížení nákladů na údržbu, neboť všechny výrobní stroje jsou trvale čisté a zůstávají provozuschopné.

15 Použití KU-zařízení tvoří uzavřený chladicí okruh a minimalizuje dodatečné náklady na údržbu. Systémové chlazení a temperace 15

16 Potrubí a výstavba Pro všechny naše sériové stroje si sami zhotovujeme potřebné ocelové konstrukce, jako základní rámy, rozvaděče a opláštění. To nám zajišťuje co největší flexibilitu a také vyjít vstříc individuálním požadavkům zákazníků. Vedle konstrukce pro vysoce hodnotné sériové stroje si gwk vyrábí a montuje všechny potřebné periferní komponenty pro centrální chladicí zařízení. K tomu patří v našem programu např. rozsáhlé potrubní instalace z běžných materiálů, ušlechtilé oceli, pozinkovaných ocelových trubek a mědi anebo z plastů jako PVC anebo PE a jejich pokládání a instalace u zákazníků. Vyrábíme samozřejmě také potřebné nosné konstrukce a plošiny k rozmístění chladicích zařízení včetně nezbytné statiky. Povinné přejímky parních a tlakových nádrží pro rozmanité varianty zařízení doplňují tento výrobní profil.

17 gwk recyklace energie a zpětné získávání tepla gwk recyklace energie Při každém průmyslovém procesu je pro výrobu produktů zapotřebí energie. Velmi často se přivádí elektrická anebo primární energie jako teplo, vykoná svoji práci a musí se potom odvést, přeměnit anebo zničit. Procesní inženýři gwk analyzují a vypočítávají výrobní procesy a rovněž i tepelnou periferii s cílem, snížit potřebnou energii její recyklací, redukovat potřebnou energetickou potřebu na jednotlivých stanicích, energii přeměnit anebo současně vícekrát použít a nakonec rozumně odvést. Výsledkem je značná energetická úspora, která vede ke snížení nákladů a přispívá k ochraně životního prostředí. gwk-tepelné čerpadlo Tepelná čerpadla gwk jsou chladicí stroje, které jsou primárně regulovány nastavenou teplotou studené vody a přednostně odvádějí přebytečné teplo od výrobních zařízení. V zimě se toto přebytečné teplo kompresorem přivádí na vyšší teplotu a využívá se pro topné účely. V létě se provádí odvod tepla přes venkovně umístěný kondenzátor do okolí. Tepelná čerpadla jsou plněna chladivem R 134a a mohou vyrobit horkou vodu do 60 C. Pro celoroční ohřívání užitkové vody se topnému kondenzátoru předřadí bypassem kondenzátor pro užitkovou vodu, který užitkovou vodu může vyhřívat až na max. 70 C. Kondenzátory pro užitkovou vodu jsou mimořádně užitečné opce pro každý vodní chladič. Tepelná čerpadla ve spojení s ventilačními systémy mohou v létě odváděním tepla chladit vzduch ve výrobních halách anebo cíleně vyrábět studený vzduch k chlazení výrobních zařízení jako jsou např. zařízení na vyfukování fólií. V zimě je možné vytápět haly topným kondenzátorem přímo vzduchovým kanálem. Tepelná čerpadla gwk mají za úkol chladit výrobní stroje a šetřit topnou energii. Chrání životní prostředí a provozovateli šetří roční náklady na topení. gwk ohřívače vzduchu gwk ohřívače vzduchu sestávají z měděných trubek se zalisovanými kovovými lamelami a předávají odpadní teplo z výrobních strojů na recirkulující vzduch. Tyto agregáty přeměňují topnou energii bez použití dodatečné primární energie. U přímého okruhu se vznikající procesní teplo, např. z hydraulického okruhu, přivádí čerpadlem k ohřívači vzduchu. Na rozdíl od nepřímého okruhu probíhá předání tepla přes tepelný výměník na nosné médium v okruhu měniče tepla. Zde se jedná v principu o podobný systém jako u ústředního topení. Ohřívače vzduchu se vyrábí ve dvou verzích: otevřené typy s axiálním ventilátorem pro vyhřívání hal a vzhledově hezčí zakryté provedení s radiálními ventilátory pro vytápění kanceláří anebo obytných místností. Tepelná čerpadla gwk mají za úkol chladit výrobní stroje a šetřit topnou energii. Chrání životní prostředí a provozovateli šetří roční náklady na topení. Systémové chlazení a temperace 17

18 gwk active-mk 100-1: Kompaktní zařízení pro čištění a úpravu chladicí vody dvouokruhového chladicího systému. Příprava a úprava vody Znečištěné chladicí okruhy podstatně ovlivňují cenu a jednotkové náklady. Pracně docílené výsledky optimalizace mohou přijít během krátké doby opět nazmar, když se nevěnuje potřebná pozornost správné kvalitě vody. Zcela nezávisle na konstruktivních rozdílech jednotlivých chladicích systémů, mají úsady a produkty koroze vždy negativní vlivy. Produktivita klesá a provozní a údržbové náklady stoupají. Z tohoto důvodu gwk vyvinulo zařízení na úpravu vody active-mk, k zachování optimálních výkonových parametrů stále čistou vodou. gwk active-mk zahrnuje v jednom přístroji všechny postupy k přípravě, úpravě a péči o doplňovanou a oběžnou vodu pro otevřené a uzavřené systémy předávající teplo. Typová řada je přizpůsobena požadavkům různých chladicích systémů v technických provedeních a výkonech. Zdvojené změkčovací zařízení s 2 dávkováními ve stojanu z ušlechtilé oceli

19 Reference Systémové chlazení a temperace 19

20 Systémové chlazení a temperace Výrobní náklady Snížení nákladů Zvýšení produktivity Chlazení a temperace představují v mnoha průmyslových oborech velký potenciál ke zvýšení produktivity a tím snížení nákladů. Mnoho faktorů přispívá ke zvýšení produktivity: Zkrácení doby chlazení a tím úspora potřebných strojních hodin Zlepšení kvality výrobků Zvýšení dostupnosti výrobních zařízen Snížení provozních nákladů Snížení nákladů na údržbu gwk teco cw Hospodárný odvod tepla ze spotřebičů pracujících za velmi nízkých teplot patentovanou temperací studenou vodou. gwk tecma Vysoká spolehlivost procesu s řešením temperace konkrétních případů pro všechny aplikace s obzvláště vysokými požadavky na výkon až do 400 C. gwk KU-zařízení Nejjednodušší a nejlevnější řešení ke zvýšení dostupnosti a snížení nákladů na údržbu v otevřených chladicích systémech. gwk weco Stabilní výrobní podmínky navzdory kolísající teplotě okolí a vysoká flexibilita díky kompaktním, energeticky úsporným chladicím strojům s chladivem šetrným k životnímu prostředí. gwk hermeticool hybrid Inovativní koncept zařízení k podstatnému snížení provozních a údržbových nákladů ve srovnání s běžnými chladicími systémy. gwk skl / skw Spolehlivá hospodárná výroba chladu v nízké teplotní oblasti, i za nejtvrdších podmínek prostředí. gwk HSW Snížení nákladů rozumným zpětným získáváním tepla se sofistikovanou technologií. gwk kontejner Nejvyšší flexibilita a nejnižší náklady při plánování, instalaci a přemístění centrálního chladicího zařízení. gwk moldclean Zvýšení produktivity efektivním, automaticky řízeným čištěním ploch k výměně tepla v chladicích a temperačních okruzích. gwk servis Snížení nákladů na údržbu úsporou vlastních firemních zdrojů profesionálním provedením všech instalačních a údržbových prací, včetně péče o chladicí vodu. Chlazení a temperace v potravinářském průmyslu_cz_11/2016 Technické změny vyhrazeny. Gesellschaft Wärme Kältetechnik mbh Scherl 10 D Meinerzhagen Tel Fax info@gwk.com