Práctica de ingeniería de renovación del sistema de refrigeración de la línea de producción de procesamiento de margarina

El sistema de refrigeración por mecanismo de enfriamiento rápido de los equipos de procesamiento de margarina producidos anteriormente por la empresa danesa Gerstenberg & Agger se basa principalmente en la refrigeración por amoníaco. a medida que los requisitos nacionales para la seguridad de la producción y la protección del medio ambiente son cada vez más altos, es necesario transformar el sistema de refrigeración por amoníaco en un sistema de refrigeración por flúor. Se resumen las experiencias de solución de varios problemas técnicos muy prácticos de ingeniería, como la transformación de enfriadores de emergencia, la selección y asignación de refrigeradores, el diseño del sistema de control y el apoyo al sistema de agua de refrigeración en el proceso de transformación del sistema de refrigeración, que proporcionan una referencia para la transformación de sistemas similares entre pares.

1 Introducción

La margarina es una de las materias primas importantes de los alimentos horneados. en los últimos 30 años, la cultura alimentaria China y occidental se ha mezclado entre sí, especialmente los alimentos horneados de pan, punto oeste y galletas son cada vez más favorecidos por los consumidores chinos. la industria de la margarina de China se ha desarrollado considerablemente. desde la introducción del primer equipo danés de producción de margarina en la década de 1980, la margarina se ha utilizado cada vez más en nuestro país. las empresas productoras de margarina han surgido como brotes de bambú después de una lluvia de primavera [1 - 4].el sistema de refrigeración de la línea de producción de margarina es el sistema de amoníaco dominante [5 - 9]. Sin embargo, con los requisitos nacionales cada vez más estrictos para la seguridad de la producción y la protección del medio ambiente, la refrigeración por amoníaco ya no cumple con la tendencia actual de desarrollo de China. para continuar la producción, es urgente transformar el sistema de refrigeración por amoníaco original en un sistema de refrigeración por flúor seguro y más respetuoso con el medio ambiente. el equipo aceptó el encargo de la empresa y transformó el sistema de refrigeración por equipos de procesamiento de margarina de la empresa Gerstenberg & agger, que está produciendo. hasta ahora, el equipo de procesamiento de margarina transformado ha estado funcionando sin problemas durante dos años. para proporcionar experiencias de transformación similares a sus pares, este artículo analiza y resume varios problemas técnicos muy prácticos en el proceso de transformación de enfriadores de emergencia, selección y diseño de unidades de refrigeración, diseño de sistemas de control y apoyo al sistema de agua de refrigeración.

El enfriador de emergencia (el componente principal es el intercambiador de calor tipo raspador, el intercambiador de calor de superficie raspado) es el equipo central de la línea de producción de margarina (mantequilla). su componente principal es el tubo de transferencia de calor horizontal, con la chaqueta exterior como refrigerante de evaporación. el tubo de transferencia de calor horizontal se instala excéntricamente en la chaqueta, el espacio superior de la chaqueta se utiliza como separación Gas - líquido. dentro del tubo de transferencia de calor horizontal es un eje de raspador, se instala una espátula flotante en el eje de raspador, y la espátula flotante en el eje de raspador raspa continuamente la pared interior del tubo de transferencia de calor horizontal bajo la fuerza centrífuga y la Resistencia del material, aumentando la eficiencia de refrigeración horizontal. La grasa se introduce desde la entrada de alimentación y pasa por el cilindro de transferencia de calor horizontal, que se enfría rápidamente a alta presión, se enfría y se corta para formar un núcleo cristalino [10 - 12].

El sistema de refrigeración de los enfriadores de emergencia de la línea de producción de margarina (mantequilla) producidos anteriormente por Gerstenberg & Agger se basa principalmente en el sistema de amoníaco. este artículo toma como objeto de investigación los enfriadores de emergencia de la serie perfector de la compañía para transformar su sistema de refrigeración de amoníaco en un sistema de refrigeración de flúor. Antes de la transformación, la forma de su equipo se muestra en la figura 1. El sistema de refrigeración por mecanismo de enfriamiento rápido de la compañía G / a es relativamente complejo. en el sistema de amoníaco, el flujo de amoníaco se controla a través de la válvula de entrada de amoníaco líquido en el enfriador de emergencia, mientras que la válvula de bola flotante controla el nivel de refrigerante en la chaqueta del enfriador de emergencia, utiliza El recolector de aceite del sistema de refrigeración de amoníaco para recoger aceite y luego descarga el aceite a través de la válvula de descarga de aceite. En el proceso de transformación del sistema de refrigeración de amoníaco del enfriador de emergencia en un sistema de refrigeración de flúor, los principales puntos clave considerados se centran en cómo devolver el aceite y coincidir con la capacidad de refrigeración. el aceite en el sistema de amoníaco generalmente se descarga directamente, mientras que el aceite en el sistema de flúor necesita ser aspirado a través del compresor, y el gas evaporado regresa al separador de aceite en el enfriador y entra en el siguiente ciclo. Sobre la base del sistema original, utilizamos la válvula de contrapresión del sistema de flúor en lugar de la válvula principal del sistema de amoníaco en el enfriador de emergencia modificado como se muestra en la figura 2 para controlar la capacidad de refrigeración del enfriador de emergencia, la posición de la válvula de bola flotante no cambia para controlar el nivel de líquido En la chaqueta, con el fin de devolver el aceite del sistema de flúor al compresor, abrir la boca de retorno de aceite en la posición baja de la chaqueta del enfriador de emergencia y establecer una tubería de retorno con curva en forma de u para que el aceite del sistema de flúor pueda reciclarse después de entrar en el separador de aceite a través de la tubería de retorno de aceite.

3 Selección de unidades de refrigeración

3.1 selección de compresores de refrigeración

Después de la finalización de la transformación del enfriador de emergencia, es necesario acompañarlo con una unidad de refrigeración adecuada, equipada con una capacidad de refrigeración de 60.000 Kcal / h (70 kw), por lo que es necesario coincidir con una unidad de compresión de refrigeración que pueda satisfacer tales necesidades de capacidad de refrigeración, y la selección correcta del compresor es muy importante. En la actualidad, hay muchas marcas de unidades de compresión en el mercado y la calidad es desigual. después de una consideración integral de la investigación del mercado y el análisis de costos, seleccionamos el compresor bizel. en el tipo de compresor, seleccionamos el compresor de pistón semicerrado con tecnología más madura. tiene las ventajas de alta eficiencia térmica, bajo consumo de energía por unidad, fuerte adaptabilidad y fuerte mantenibilidad.

La producción de frío del compresor de refrigeración y la Potencia del eje del motor están estrechamente relacionadas con la temperatura de evaporación y la temperatura de condensación. cuanto mayor sea la temperatura de evaporación, menor será la temperatura de condensación y mayor será la producción de frío. Por el contrario, cuanto más pequeño, después de una consideración integral, la temperatura de evaporación se elige - 25 ℃, la temperatura de condensación se elige 40 ℃, para satisfacer las necesidades de capacidad de refrigeración de 70 kw, y teniendo en cuenta que la corriente de arranque del sistema no puede ser demasiado grande, la máquina no puede ser demasiado pesada, el compresor necesita mantenimiento para no causar el cierre de la fábrica, se opta por utilizar dos compresores en paralelo, el modelo de compresor seleccionado después de una consideración integral es 6ge - 34 - 40p.

3.2 Sistema de control del compresor de refrigeración

El diseño del sistema de control del compresor es uno de los factores muy críticos que determinan el éxito o el fracaso de este caso de transformación. los puntos principales del diseño del sistema de control son los siguientes:

(1) visualización de presión alta y baja y control de carga y descarga, ajustable: a través del valor de presión de baja presión y el valor de presión de alta presión del sistema de adquisición del módulo de adquisición de volumen analógico, a través de la lógica de control de carga y descarga diseñada, la unidad se puede ajustar en la zona de carga, La zona de retención, la zona de reducción de carga y la zona de parada de emergencia establecidas.

(2) unidad de arranque de señal externa: el sistema de control debe diseñar una señal de refrigeración externa (normalmente abierta) para iniciar la unidad.

(3) diseño de la función de desgaste equilibrado: de acuerdo con el tiempo de funcionamiento acumulado de cada compresor, el funcionamiento de cada compresor debe equilibrarse para evitar que un compresor funcione durante mucho tiempo y otro compresor no funcione durante suficiente tiempo.

(4) alarma de presión alta y baja: es necesario que se pueda configurar la presión de alarma de alta presión y la presión de alarma de baja presión de toda la unidad. cuando se alcanza este valor de configuración, se detiene el trabajo de la unidad y se emite la alarma de falla (esta alarma se utiliza para detener el funcionamiento de equipos de cadena externa y evitar golpes líquidos).

(5) visualización y protección de la temperatura de escape: para diseñar y mostrar la temperatura en el extremo de escape de la unidad, cuando la temperatura real de escape de la unidad sea superior o inferior al valor de protección de la temperatura de escape, detenga el funcionamiento de la unidad y emita una alarma de avería.

(6) función de protección del compresor: protección de alta presión del compresor, protección de baja presión, protección diferencial de presión de aceite, protección del módulo, protección contra sobrecarga.

4 sistema de circulación refrigerado por agua

En la línea de producción de equipos de procesamiento de margarina, hay cuatro canales principales de tubería: uno es el canal de tubería de material, que corresponde a la finalización de la emulsión, el transporte a alta presión, el enfriamiento rápido, el amasado, el proceso de embalaje: el otro es el canal de tubería de medio frío, que corresponde a la finalización de los pasos del ciclo de refrigeración de compresión, condensación, estrangulamiento, evaporación, etc. el tercero es el canal de tubería de ciclo de agua de aislamiento térmico, que consiste principalmente en el aislamiento intercalado de la tubería de material: el cuarto es el canal de tubería de ciclo de agua de refrigeración del compresor, después de que el sistema de ciclo de agua de refrigeración envía agua de baja temperatura al refrigerante de la unidad de compresión para completar el intercambio de calor, la temperatura aumenta, se

El sistema de circulación refrigerado por agua se muestra en la figura 4. En el sistema de circulación refrigerado por agua, los principales equipos son torres de enfriamiento, tanques de agua, filtros, bombas de circulación de tuberías, medidores de presión, intercambiadores de calor de carcasa de tubería, válvulas de control de flujo, etc. en la actualidad, las torres de enfriamiento son muy comunes en el mercado, las especificaciones son más completas, se pueden seleccionar directamente de acuerdo con los requisitos de refrigeración, de acuerdo con las necesidades de refrigeración, la temperatura de entrada de agua es de 37 grados celsius, la temperatura de salida de agua es de 32 grados celsius, y la cantidad de agua circulante es de 34 metros cúbicos por hora, sobre esta base para seleccionar Además, para satisfacer plenamente las necesidades de agua fría de la unidad de refrigeración, es necesario construir un tanque de agua, que generalmente reabastece automáticamente el agua de acuerdo con la válvula de bola flotante, teniendo en cuenta las necesidades de limpieza del tanque de agua, es necesario establecer un drenaje. La torre de enfriamiento generalmente se instala al aire libre o en el techo, a cierta distancia de la unidad de compresión, por lo que al seleccionar la bomba de agua circulante, la elevación y el caudal de la bomba de agua son los parámetros clave para seleccionar la bomba de agua. en este caso, la torre de enfriamiento se instala en el segundo piso. teniendo en cuenta la altura del piso, la altura de la torre de enfriamiento, el intercambiador de calor de carcasa y la pérdida de presión en la tubería, se selecciona la bomba de circulación de tubería con una elevación de 18 metros y un caudal de 3 toneladas por hora, el manómetro correspondiente selecciona la especificación del rango máximo de 0,4 MPA y El diámetro de la tubería de agua fría selecciona dn65; Para satisfacer las necesidades de cambio de refrigeración, es necesario instalar una válvula de control de presión electromagnética en la salida del intercambiador de calor de carcasa y tubo para ajustar el tamaño de la cantidad de agua.

5 Resumen

La transformación de la línea de producción de procesamiento de margarina existente es un proyecto sistemático, porque el proceso de transformación debe tener en cuenta el equipo original y agregar nuevos equipos. además, la tasa de utilización de la línea de producción de margarina artificial después de que la empresa alcance una cierta escala de producción es alta, generalmente funcionando a plena capacidad las 24 horas del día. en esta práctica de ingeniería de transformación, para minimizar el tiempo de inactividad de la línea de producción en la transformación para reducir la pérdida de capacidad de la empresa, se necesita una demostración completa de viabilidad y madurez técnica en el proyecto de transformación. Antes de la implementación de este proyecto, había muy pocos casos de transformación de refrigeración por amoníaco y documentos de referencia en la línea de producción de margarina. esta transformación se basa en la acumulación de muchos años de experiencia de ingeniería del autor. hasta ahora, la línea de producción de margarina renovada ha estado funcionando de manera estable en las empresas relevantes durante Casi dos años. por lo tanto, se resumen los problemas técnicos de la transformación de enfriadores de emergencia, la selección de unidades de refrigeración y el diseño de sistemas de control y el diseño de sistemas de circulación de agua de refrigeración en la práctica de ingeniería, proporcionando una referencia para la transformación de sistemas similares de sus pares.