Охладить 15 л. воды с +85°С до +5°С за 7 мин.: требуемый компрессор и проч.?

[daniellus]

Здравствуйте.
Я не специалист в холодильном деле, поэтому прошу небольшой помощи знатоков. Мне требуется вчерне составить ТЗ для аппарата, две из нескольких функций которого будет по сути пастеризация и замораживание.

Я понимаю, что вопросов много, и чтобы дать достоверные ответы на них, нужно произвести расчеты. Поэтому прошу, по возможности, дать приблизительные ответы на главные вопросы, после этого я готов немного заплатить за более детальный расчет параметров холодильной установки, творческую прикидку возможных вариантов компоновки аппарата и рекомендацию производителей/поставщиков агрегатов с точки зрения соотношения цена/качество.

Основные вводные:
Имеем "котел" из нержавейки объемом 20 л. (емкость скруглена снизу как дежа планетарного миксера), внутри установлены лопасти, которые перемешивают содержимое.
Конденсатор охлаждаем воздухом. Понимаю, что водой было бы эффективнее, но аппарат должен иметь некоторую мобильность, и не может быть подключен к водопроводу.

Первая функция: пастеризация
Содержимое: 15 л. молока (для простоты можем взять воду)
Начальная температура: +85°С
Целевая температура: +5°С
Требуемое идеальное время: 7 мин.
Допустимое время: 15 мин. запасной вариант на случай, если за счет увеличения времени можно будет существенно снизить мощность установки

Вторая функция: замораживание
Содержимое: 10 л. молока
Начальная температура: +7°С
Целевая температура: -10°С
Требуемое идеальное время: не более 20 мин.

Главные вопросы:

1. Какой хладагент будет оптимальным?
2. Какой мощности по холоду требуется компрессор?
3. Какого типа требуется компрессор?
4. Потребляемая электрическая мощность компрессора?
5. Какой мощности требуется конденсатор?
6. Реально ли сделать эту установку на 220В, 1 фаза?

Второстепенные:

1. Потребуются ли принципиально другие характеристики холодильной установки, если начальная температура содержимого "котла" будет +100°С, но время охлаждения с этой отметки до +85°С непринципиально?
2. Можно ли предусмотреть ступенчатую или плавную регулировку мощности охлаждения с использованием одного компрессора или, допустим, двух разной мощности? Разумеется, при удорожании установки не более чем в 2 раза.
3. Реально ли обмотать этот "котел" необходимым метражом трубок, чтобы осуществить теплообмен или придется делать целиком рубашку наполненную хладагентом?
4. Останется ли зазор между витками трубок, чтобы разместить ТЭНы? Поскольку по технологии, до того как охлаждать содержимое, его надо будет нагреть именно внутри "котла".
5. Повысит ли существенно эффективность теплообмена помещение "котла" обмотанного трубками в герметичную рубашку заполненную моторным маслом, медной пудрой или чем-либо другим?
6. Габариты конденсатора?
7. Какие (? гибкие) ТЭНы мощностью (?)4..5 кВт лучше использовать для нагрева содержимого "котла" до +100°С? Скорее всего, потребляемая электрическая мощность нагревательного контура не должна будет превышать максимальную суммарную потребляемую электрическую мощность холодильной установки.

Заранее благодарен за уделенное вами время и за взвешенные, обоснованные ответы.

С уважением,
Даниил Ромашов

[lovky]

Дааааа что вы курили молодой человек ???

Содержимое: 15 л. молока (для простоты можем взять воду)
Начальная температура: +85°С
Целевая температура: +5°С
Требуемое идеальное время: 7 мин.

здесь только противоточный пластинчатый 2х ступенчатый охладитель .

Содержимое: 10 л. молока
Начальная температура: +7°С
Целевая температура: -10°С
Требуемое идеальное время: не более 20 мин.

Здесь мощный компрессор Низкотемпературный.
Думаю что для 15 литров молока сумма установки будет неподъемной.
Эта установка для приготовления мягкого мороженного на улице никогда не окупится ... Разве что только покупатели будут стоять километровой очередью круглосуточно.

[daniellus]

Дааааа что вы курили молодой человек ???

Ничего. Исхожу из задач, перед которыми ставит технология.

здесь только противоточный пластинчатый 2х ступенчатый охладитель

Вы могли бы дать ссылку на образец именно того, что вы имеете в виду? Чтобы не возникло кривотолков. Мне хотелось бы понять принципиальное устройство.

Здесь мощный компрессор Низкотемпературный.

Поконкретнее.

установка для приготовления мягкого мороженного

Да, речь идет о мороженом. Я намеренно не давал конкретики, чтобы обсуждение оставалось в техническом русле конкретной задачи, а не ушло в "страну советов", где будут предложения типа не маяться и взять существующие на рынке аппараты и пользоваться ими.

никогда не окупится

Этот форум по холодильному оборудованию, а не по теме микроэкономики.

[lovky]

по теплообменникам можно посмотреть например здесь http://local.alfalaval.com/ru-ru/key...rs-russia.aspx. Одним агрегатом вопрос не решить . Разделять надо производственные циклы. На пастеризацию и заморозку. Это должно происходить в разных емкостях. Да и пищевое производство на улице ))))))). Даже с точки зрения саннорм я думаю Вам ни кто не позволит делать. Берите молоко ультра пастеризованное и замораживайте.
И что еще сепаратор туда не прикрутить ??? и нормализатор молока ??? можно будет делать с разной жирностью ))) желательно что-бы все в одном флаконе . Советую почитать технологии молочных производств многие вопросы прояснятся сразу. А в целом Вы сами ответили на свой вопрос "типа не маяться и взять существующие на рынке аппараты и пользоваться ими."

[СМЕРШ]

daniellus, объясни процесс. У меня после пастеризации смесь охлаждается часа 1,5 - 2. Зачем тебе сразу с такой температуры?

[lovky]

Я могу обьяснить. Снижается в разы риск контаминации продукта. В идеале пастеризация с охлаждением сразу идет с стерильном герметичном контуре в потоке. Ну и конечно задача продукт изготовить быстро . Но при таких подходах изготовление продукта с полным циклом в несанитарном помещении ведет к тому что накормят людей БГКП и прочей гадостью.

[DeniskaF]

а может такой теплообменник ?

[lovky]

да любой какой в голову взбредет ты про технологию теплообмена спрашивал я тебе ссылку дал.

[СМЕРШ]

Пластинчатый не пойдет, его засрет в ближайший месяц. daniellus, технология же есть, все придумано до тебя, возьми за образец. Если хватит мозгов и денег, то сделать не проблема.

[hammer]

Здравствуйте.
Я не специалист в холодильном деле, поэтому прошу небольшой помощи знатоков. Мне требуется вчерне составить ТЗ для аппарата, две из нескольких функций которого будет по сути пастеризация и замораживание.

Основные вводные:
Имеем "котел" из нержавейки объемом 20 л. (емкость скруглена снизу как дежа планетарного миксера), внутри установлены лопасти, которые перемешивают содержимое.
Конденсатор охлаждаем воздухом. Понимаю, что водой было бы эффективнее, но аппарат должен иметь некоторую мобильность, и не может быть подключен к водопроводу.
Первая функция: пастеризация
Содержимое: 15 л. молока (для простоты можем взять воду)
Начальная температура: +85°С
Целевая температура: +5°С
Требуемое идеальное время: 7 мин.
Допустимое время: 15 мин. запасной вариант на случай, если за счет увеличения времени можно будет существенно снизить мощность установки
Вторая функция: замораживание
Содержимое: 10 л. молока
Начальная температура: +7°С
Целевая температура: -10°С
Требуемое идеальное время: не более 20 мин.[/LIST]
Заранее благодарен за уделенное вами время и за взвешенные, обоснованные ответы.

С уважением,
Даниил Ромашов

Одним аппаратом за один цикл с таким временным промежутком-это не реально.
Обратитесь сюда -http://www.proektant.org/ возможно вам помогут.

[lovky]

На пищевых производствах используют пластинчатые. На старых заводах кожухотрубные. Что-бы не засирался периодическая сан обработка горячим Т= 85-90 гр. каустиком 3% тут тебе и мойка и санобработка.....Следом после щелочной идет кислотная азоткой 3%. А во втором контуре теплоноситель там засираться нечему

[СМЕРШ]

lovky, у него не производство, слишком маленький объем. Фаст-фуд - 100 пудово.

[lovky]

Да я про то и говорю что на входе в свой фастфуд он имеет офигенную питательную среду (молоко) . процессы все надо совешить очень быстро !!!. Большую дельту по температурам может обеспечит только теплообменник. В кастрюльке моментально теплообмен не произойдет на это время нужно. Как только температура питательной среды достигнет 38 гр. в нестерильном помещении ее будут мгновенно заселять бактерии. если температура падает медленно то идет размножение (скорость зависит от кол-ва КОЕ) которым обсеменили питательную среду. Ну а дальше остается ждать отравления хомосапиенсов ) (рано или поздно при таком подходе она наступит) во всех фастфудах прошу заметить все продукты проходят тепловую обработку. Короче ТС надо изучить сначала тех процесс по молоку ну а дальше )))

[СМЕРШ]

daniellus, не уж-то в Москве денег нет? Понятно, что валюта взлетела, но пару лямов (примерно на данный момент) ведь можно найти и взять готовое оборудование.

[lovky]

что-то обострение видимо осеннее . Один хочет пивоварню уложить в бюджет меньше миллиона (сусловарочный котел на халяву достался). Второй вот установку по мороженному мутит. кастрюлька с миксером есть

[daniellus]

Да и пищевое производство на улице

Я про улицу ни разу не упомянул. Не занимайтесь домыслами

Разделять надо производственные циклы. На пастеризацию и заморозку.

Так уже делают, и для этого есть множество различных аппаратов, но я не вижу причин, по которым нельзя сделать аппарат
многофункциональным - раз уж есть холодильная установка +85°С >> +5°С, то почему бы не дожать до -10°С?
К тому же между этими двумя этапами есть еще две операции, которые можно выполнять всё в том же "котле".

И что еще сепаратор туда не прикрутить ??? и нормализатор молока ??? можно будет делать с разной жирностью

Давайте не будем отклоняться.

У меня после пастеризации смесь охлаждается часа 1,5 - 2. Зачем тебе сразу с такой температуры?

Возможно, я и погорячился с семью минутами на цикл охлаждения +85°С >> +5°С. Это значение мне было дано одним поваром-кондитером как некий стандарт отрасли для приготовления заготовки для мороженого.

объясни процесс.

Я занимаюсь домашним мороженым вот уже 2,5 года. Продаю его на ярмарках натуральных продуктов, различным мероприятиям и т.п. Сразу оговорюсь, за это время не было ни одной жалобы от покупателей, коих есть много постоянных.

Процесс:

1. Некоторые подготовительные операции, не имеющие значения в данной теме
2. Кастрюля с 10 л. смеси молока (бутилированного, пастеризованного), яичных желтков, сахара и агара при постоянном перемешивании доводится до +80°С. На данный момент на нагрев от +65°С до +85°С уходит 30..35 минут.
3. По достижении смесью (называется "крем") +80°С кастрюля помещается в ванну с холодной водой.
4. В течении приблизительно 30 минут при периодическом перемешивании смесь охлаждается до +30°С.
5. Смесь разливается в меньшую тару и помещается в холодильник.
6. Приблизительно за 8 часов смесь остывает до +5°С

Меня сейчас не устраивает:

• То, что приходится вручную тщательно и непрерывно мешать смесь во время нагрева, но это не по теме поста.
• Так же довольно неудобно то, что смесь остывает очень долго и требует для этого множества дурацких операций, одна из которых таит опасность угробить весь труд - перелив через край воды в готовый "крем".
• И, конечно же, не устраивает несоблюдение, пусть бы избыточно строгих в моем случае, норм принятых в отрасли. Хотя повторюсь - жалоб нет ни одной.

Если надо что-либо пояснить, спрашивайте.

Ну и конечно задача продукт изготовить быстро

Здесь я с вами согласен, но скорость как таковая не стоит во главе угла. Просто хочется иметь возможность за одну смену выполнить весь цикл приготовления мороженого. Сейчас же, как вы видите, "вечером деньги, утром стулья" ))))

все придумано до тебя, возьми за образец

Есть два образца:

1. По которому я сейчас делаю, но только еще и с отдельным аппаратом для охлаждения смеси.
2. И промышленный, где всё связано трубопроводами и рассчитано на производство тоннами.

Вот и приходится выдумывать гибридный вариант.

[daniellus]

Как я понимаю для того, чтобы охладить 15 кг воды на 80°С за 7 минут нужна производительность по холоду: 15 кг * 80°С * 1,16Вт * (60/7) = 12кВт
Что не так? Какие коэффициенты надо еще учесть, чтобы рассчитать мощность холодильной установки?

[DeniskaF]

неправильно вы дядя федор бутерброд едите

[lovky]

Есть два образца:

По которому я сейчас делаю, но только еще и с отдельным аппаратом для охлаждения смеси.
И промышленный, где всё связано трубопроводами и рассчитано на производство тоннами.

Вот и бери или первое или второе. то что на промышленном варианте легко перемоделируется под твой . Трубопроводы придумали не зря . и перекачка там ой как необходима и циклы разделены.
Первый вариант будет для тебе менее затратным по деньгам и менее геморойным в технологическом плане.
Во втором варианте технологическая цепочка тоже разделена. Поверь мне как технологу.

[R13a]

daniellus, ты пишешь слишком много букв , не понимая смысла происходящего. Думаешь , что чем больше напишешь , тем быстрее кто то за тебя бесплатно всё рассчитает ? А ты будешь деньги получать за идею ... Нет уж , на телефоне сидеть и получать 50% с мастеров , что трудятся - желающих много. А Поле Чудес в Стране Дураков.