к.т.н., акад. МАХ, Галкин М.Л.,
к.т.н., акад. МАХ, Генель Л.С.

В журнале «Масложировая промышленность» много рассказывается о новых ингредиентах и их свойствах, о новом оборудовании, но недостаточно уделяется внимания технологии производства на действующих заводах, эксплуатирующих оборудование зачастую более 5 – 10 лет. В рамках статьи мы расскажем о некоторых проблемах, проявляющихся при длительной эксплуатации оборудования и оказывающих, по мнению технологов масложировой промышленности существенное влияние на качество и стоимость производимой продукции.

Почти все масложировые комбинаты используют холод при производстве своей продукции. Новое холодильное оборудование демонстрирует заявленные характеристики и обеспечивает требуемые технологией температурные режимы при соответствующих энергозатратах. Однако информацию о том, что происходит с холодильным оборудованием спустя несколько лет эксплуатации потребители, как правило, узнают самостоятельно, одновременно с появляющимися проблемами, связанными с нарушением процесса теплообмена, протечками хладоносителя и другими нештатными ситуациями. Проявление этих проблем связано, как правило, с процессами коррозии и накипеобразования во вторичном контуре холодильного оборудования.
Проведённый нами многолетний мониторинг состояния хладоносителей и охлаждаемой продукции более чем на 100 пищевых предприятиях страны, в т.ч. производствах компаний «Лобненский завод растительных масел», «Приокский маслозавод», «Казанский жировой комбинат», ОАО «Орелрастмасло» и др. показал, что близкая к рассчитанным характеристикам работа новой холодильной системы, продолжается, как правило не более 3 лет. После этого, вследствие процессов коррозии и накипеобразования происходит ускоренное изменение состава хладоносителя, его теплофизических и токсикологических свойств, а также биоактивности.
Во первых, на внутренних поверхностях стенок рубашек охлаждения рабочих емкостей и теплообменников образуются слои накипи. Теплопроводность материала накипи (Fe₂O₃, Fe(OH)₃, Ca(OH)₂, и др.) как правило на порядок ниже теплопроводности материалов стенки оборудования. Кроме того, толщина слоев накипи распределяется неравномерно по площади внутренней поверхности теплообменников. Это приводит к снижению интенсивности тепловой циркуляции при технологических процессах производства, неравномерности температуры на поверхности теплообменного оборудования, что проявляется в неравномерности и снижению скорости процесса охлаждения, нарушению технологии и в итоге ухудшению качества конечной продукции.
Во вторых, существенное влияние на безопасность производимой продукции могут оказывать продукты коррозии, образующиеся в хладоносителе вследствие химического взаимодействия хладоносителя с конструкционными материалами вторичного контура. С одной стороны продукты коррозии, например ионы железа (Fe2+, Fe3+) и меди (Cu2+), – являются катализаторами коррозионных процессов, и их накопление приводит к ускоренному разрушению теплообменного оборудования и трубопроводов, особенно в случае хладоносителей на основе водных растворов солей (ацетатов и формиатов калия, хлоридов кальция и натрия). С другой стороны, ионы железа стимулируют рост микроорганизмов, а ионы меды являются катализатором разложения макромолекул, в т.ч. алифатических радикалов (жиров), продукты деструкции которых, в свою очередь, являются питательной средой для микроорганизмов. Хладоноситель за годы эксплуатации может быть заражен микроорганизмами, что нами неоднократно наблюдалось на растворах органических солей. При длительной эксплуатации холодильной системы из-за ее разгерметизации весьма вероятно непреднамеренное попадание хладоносителя в охлаждаемый продукт вместе с ионами металлов и микроорганизмами.
Некоторые продукты коррозии и жизнедеятельности микроорганизмов обладают значительно большей токсичностью, чем сам хладоноситель. Кроме того, эти продукты способны активизировать химические и биохимические процессы в конечной продукции масложиркомбинатов, изменяя их качество и сроки сохранения свежести.
Поэтому для организаций, эксплуатирующих холодильные системы на пищевых производствах, особенно важно иметь достоверную информацию о состоянии системы, о составе хладоносителя, накопления в нём продуктов коррозии и наличия микроорганизмов, и о наличии этих продуктов в составе хладоносителя и охлаждаемой продукции.
ООО «Спектропласт» с 1996 года занимается разработкой и производством хладоносителей на основе пропиленгликоля, содержащих различные присадки для снижения их коррозионной активности, накипеобразования и роста микроорганизмов.
Хладоносители марок ХНТ и ХНТ-НВ сертифицированы для применения в системах охлаждения на пищевых производствах, в системах кондиционирования жилых домов, общественных зданий и сооружений.
В 2004г. наша компания разработала и успешно внедрила инновационную технологию по смене типа хладоносителя без остановки производства и без замены технологического оборудования. Такие работы в частности были проведены на ОАО «Московский комбинат шампанских вин», а в последствии и на ряде других предприятий.
Существенной поддержкой для технологов пищевых производств является своевременное определение протечки хладоносителя в охлаждаемый пищевой продукт. Этот анализ, а также периодический контроль химического и микробиологического состава хладоносителя посредством анализа проб хладоносителя, выявления возможных причин нарушений коррозионного состояния холодильного оборудования выполняют в России специалисты ООО «Спектропласт». На основании результатов анализа состояния хладоносителя наша организация разрабатывает и предлагает для использования комплекс практических мер для нормализации коррозионных, микробиологических и теплофизических свойств хладоносителя и вторичного контура холодильного оборудования.
Профилактика проблем длительно эксплуатирующегося холодильного оборудования возможна путём использования экологичного нетоксичного хладоносителя, сочетающего в себе хорошие теплофизические свойства, комплекс консервантов, низкую коррозионную активность ко всем материалам вторичного контура холодильного оборудования, низкую скорость образования слоев накипи, возможность учёта изменений его характеристик в процессе эксплуатации, а также проведения периодического мониторинга состояния системы с учётом её срока службы и оперативного внесения необходимых корректировок.