Известный аппарат предварительного охлаждения ледяной водой

Когда речь заходит об аппарате предварительного охлаждения ледяной водой, многие сразу представляют себе простой чан со льдом — и это первая ошибка. На деле, если взять, к примеру, нашу линию для переработки мяса на сайте ООО Шаньдун Хуабо Пищевое Машиностроение (https://www.hbspjx.ru), там видно, что это многоуровневая система с теплообменниками, где температура падает с +35°C до +4°C за 12-15 минут. Но даже у нас в 2019 году была неудача с установкой на одном из подмосковных комбинатов — из-за неверного расчёта скорости потока воды тушки птицы местами переохлаждались, образуя ледяную корку. Пришлось переделывать форсунки и добавлять второй контур рециркуляции.

Конструкционные тонкости, которые не пишут в инструкциях

Основная загвоздка — не сам теплообменник, а распределение ледяной суспензии. В стандартных схемах, как у китайских аналогов, часто ставят перфорированные трубы, но при работе с субпродуктами (печень, сердца) это приводит к забиванию отверстий белковым налётом. Мы в Хуабо после серии тестов перешли на веерные распылители с углом 120° — конечно, дороже, но зато промывка требуется раз в смену, а не каждый час.

Ещё момент — материал трубопроводов. Нержавейка AISI 304 годится только для воды с низким содержанием хлоридов, а в приморских регионах, например при обработке креветок, лучше сразу ставить AISI 316L. Один раз видел, как на Камчатке за сезон ?съело? магистраль из-за солёной воды — пришлось экстренно менять всю систему.

И да, насосы. Часто экономят на них, ставят центробежные общего назначения, а потом удивляются, почему льдинки в суспензии измельчаются в кашу. Для сохранения структуры льда нужны шестерёнчатые насосы с регулируемыми оборотами — как раз такие мы комплектуем для линий по переработке овощей, где важна целостность продукта.

Энергетический парадокс и как его обойти

Казалось бы, чем ниже температура, тем эффективнее охлаждение. Но при -2°C уже начинается образование микрольдинок на поверхности мяса, которые потом тают и вымывают белок. Оптимальный диапазон — 0…+1°C, но его сложно держать при летней температуре воды +15°C и выше. В таких случаях мы добавляем пластинчатые теплообменники с рассолом — да, растёт энергопотребление, но зато сохраняется выход продукции.

Особенно критично это для утиных тушек — у них толстая кожа, и если охлаждать просто ледяной водой, процесс растягивается на 25-30 минут. А с двухконтурной системой, как в наших установках для птицефабрик, время сокращается до 18 минут без потери качества.

Кстати, про экономию. Многие заказчики просят ?упрощённый вариант? без автоматики, но потом тратят больше на ручной контроль температуры. В прошлом месяце как раз переделывали такую систему под Воронежем — добавили датчики температуры в реальном времени и клапаны с ПИД-регулированием. Экономия воды вышла около 23%, хотя изначально клиент считал это излишеством.

Неочевидные связи с другим оборудованием

Когда аппарат предварительного охлаждения ставят в линию после обескровливания, часто забывают про капельницу с туши. Если вода в системе не проточная, а рециркуляционная (как в 90% случаев), через 2-3 часа в ней накапливается достаточно белка для начала бактериального роста. Приходится либо ставить УФ-лампы, либо добавлять пероксид водорода в допустимых нормах.

Ещё важный момент — согласование с грануляторами льда. Если лёд поступает с температурой -8°C и ниже, при контакте с тёплой продукцией происходит резкий перепад, что для рыбы (например, лосося) критично — волокна деформируются. Мы обычно настраиваем подачу льда через теплоизолированный бункер с выдержкой до -4°C.

И да, про мойку. В схемах, где используют жёсткую воду, на ТЭНах образуется накипь, которая снижает КПД на 15-20% за месяц. Приходится либо ставить умягчители, либо как мы сделали для цеха по переработке говядины в Татарстане — использовать паровую продувку раз в сутки.

Реальные кейсы и что из них вынесли

В 2021 году поставили систему на предприятие по переработке индейки — всё просчитали, но не учли высокое содержание жира в шейках. Жир забивал форсунки, пришлось экстренно дорабатывать фильтры грубой очистки. Теперь всегда советуем заказчикам присылать образцы сырья для тестовых прогонов.

А вот с овощами интереснее — для линии по заморозке зелёного горошка в Краснодарском крае использовали каскадную систему охлаждения. Сначала ледяная вода +2°C, потом воздушное охлаждение до +8°C, и только потом заморозка. Результат — снижение боя горошка на 7% по сравнению с прямым замораживанием.

Кстати, про морепродукты. Для кальмаров важно медленное охлаждение, иначе мышечные волокна резко сокращаются. Пришлось разрабатывать специальный режим с постепенным понижением температуры — сначала +10°C, потом +5°C, и только потом ледяная суспензия. На сайте hbspjx.ru в разделе оборудования для морепродуктов как раз есть такие варианты.

Что в итоге имеет значение

Главное — не гнаться за рекордами скорости. Видел установки, которые охлаждают куриные грудки за 8 минут, но на выходе продукт теряет до 4% массы из-за вымывания белка. Лучше держать стабильные 15 минут с правильной рециркуляцией.

Сейчас многие просят ?умные? системы с IoT, но на практике для большинства российских цехов достаточно простой автоматики с возможностью ручного дублирования. Как показал опыт с тем же ООО Шаньдун Хуабо, часто проще обучить оператора считывать показания с локального датчика, чем подключать облачные сервисы.

И последнее — не стоит экономить на материалах контактных частей. Да, пищевая нержавейка дороже, но когда через три месяца начинают течь сварные швы из-за коррозии, ремонт обходится в разы дороже. Как говорится, скупой платит дважды — особенно в пищевом машиностроении.