Предприятия пищевой промышленности

Энергетическое обследование предприятий пищевой промышленности позволяет оценить расход тепловой и электрической энергии с учётом технологии переработки, объёма выпуска и санитарных требований. Основные энергетические нагрузки могут быть связаны с нагревом и пастеризацией, охлаждением продукции, холодильным хранением, мойкой оборудования, работой сжатого воздуха и упаковочных линий.

При обследовании важно установить, сколько энергии расходуется непосредственно на выпуск продукции, сколько — на санитарную обработку и поддержание температурных условий, а сколько — на вспомогательные процессы. Для этого сопоставляют сменные объёмы производства, температуры обработки, режимы мойки и данные учёта пара, холода и электроэнергии. Такой анализ помогает отличить технологически необходимое потребление от режимов, требующих дополнительной проверки.

Тепловая обработка и охлаждение продукции

На пищевом предприятии нагрев и охлаждение часто являются последовательными стадиями производства. Например, при пастеризации продукт нагревают до предусмотренных технологией условий обработки, после чего может потребоваться его охлаждение. Обе операции потребляют энергоресурсы, но выполняют разные технологические функции.

Специалист сопоставляет температуры обработки, продолжительность циклов и объём переработанной продукции с расходом пара, холода и электроэнергии. Это позволяет определить, какие энергетические затраты связаны с необходимыми операциями, а какие могут возникать из-за избыточной продолжительности нагрева или охлаждения.

Особое внимание уделяют повторяющимся температурным циклам. Если продукт или оборудование проходит дополнительные стадии нагрева и охлаждения, необходимо выяснить, предусмотрены ли они технологией. Само наличие нескольких циклов не доказывает перерасход: их необходимость может определяться рецептурой и требованиями к качеству продукции.

При наличии подходящих технологических потоков рассматривают возможность возврата тепла — использования энергии, отводимой при охлаждении, для других операций нагрева. Такая возможность зависит от температурных условий и допустимости теплообмена для конкретного производства. Её нельзя считать подтверждённой только потому, что на предприятии одновременно используются тепло и холод.

Холодильные камеры и режимы оттайки

Холодильное оборудование обеспечивает температурные условия хранения сырья, полуфабрикатов и готовой продукции. Его энергопотребление зависит от назначения холодильных камер и предусмотренных режимов охлаждения. В производстве замороженной продукции холодильная нагрузка может иметь значительно большее значение, чем в процессе, где основная энергия расходуется на тепловую обработку.

При обследовании рассматривают работу холодильных установок и циклы оттайки — удаления инея с поверхностей теплообменного оборудования. Оттайка необходима для поддержания работоспособности системы, однако её режим должен соответствовать фактическим условиям эксплуатации.

Если циклы оттайки выполняются чаще или продолжаются дольше, чем требуется для работы оборудования, они могут создавать дополнительную энергетическую нагрузку. Для проверки этой причины нужны сведения о режимах холодильных установок и потреблении электроэнергии. Без таких данных повышенный расход нельзя однозначно связывать с оттайкой.

Санитарная мойка и расход энергоресурсов

Санитарная обработка оборудования — самостоятельная составляющая энергетического баланса пищевого предприятия. Мойка может требовать нагрева воды, использования пара и работы вспомогательного оборудования. Эти затраты возникают не только во время выпуска продукции, но и между производственными циклами.

Для их оценки специалист сопоставляет графики и режимы мойки с производственными сменами и показаниями учёта. Если весь расход тепла распределить только на объём выпущенной продукции, энергозатраты санитарных циклов окажутся смешаны с затратами на переработку сырья. Это затруднит определение причин изменения удельного потребления.

Поэтому мойку учитывают отдельно, сохраняя связь с количеством и характером производственных циклов. Возможности сокращения расхода энергоресурсов рассматривают только при условии сохранения необходимого качества санитарной обработки.

Пароснабжение и вспомогательные производственные нагрузки

Пар может использоваться для тепловой обработки продукции и санитарных операций. При энергетическом обследовании его расход связывают с работой конкретных потребителей, а не только с общим объёмом производства.

Отдельного внимания заслуживают простои паровых установок. Если технологическая линия временно не выпускает продукцию, но оборудование продолжает потреблять энергию, специалист устанавливает, обусловлен ли такой режим необходимостью поддержания готовности производства. Это помогает разграничить обоснованную нагрузку и возможное неэффективное использование ресурсов.

Системы сжатого воздуха и упаковочное оборудование рассматривают как вспомогательные потребители электроэнергии. Их нагрузку соотносят с работой соответствующих производственных участков. Если общий учёт охватывает одновременно переработку, упаковку и вспомогательные системы, распределение расхода между ними требует дополнительных данных.

Как учитывать объём и ассортимент продукции

Удельный расход энергии пищевого предприятия зависит от вида выпускаемой продукции. Поэтому для анализа недостаточно разделить общее потребление на суммарный объём выпуска: разные продукты могут требовать неодинаковой продолжительности нагрева, охлаждения и санитарной обработки.

Например, молочный цех с операциями пастеризации и предприятие по производству замороженной продукции имеют разные сочетания тепловых и холодильных нагрузок. Даже внутри одного производства изменение ассортимента способно заметно повлиять на соотношение потребляемого тепла и электроэнергии.

Специалист сопоставляет сменный выпуск по видам продукции с соответствующими энергетическими затратами. При изменении рецептуры или требований к качеству удельное потребление может увеличиться без неисправности оборудования. Поэтому перед выводом о перерасходе необходимо установить, сохранились ли сопоставимыми условия производства.

Исходные данные и результат обследования

Для определения энергетического баланса пищевого предприятия необходимы:

• Сменные объёмы выпуска по видам продукции — для сопоставления расхода энергии с фактической переработкой и ассортиментом.
• Температуры и режимы технологической обработки — для анализа нагрузок нагрева, пастеризации и охлаждения.
• Графики санитарной мойки — для отдельного учёта энергии, расходуемой вне основных производственных операций.
• Данные учёта пара, холода и электроэнергии — для определения потребления в доступных границах измерения.
• Сведения о режимах холодильных и паровых установок — для проверки циклов оттайки, простоев и соответствия работы оборудования производственной потребности.

По результатам обследования формируют энергетический баланс по видам продукции и санитарным циклам. В нём разделяют подтверждённые технологические и вспомогательные нагрузки, отмечают возможные причины отклонений и определяют участки, для которых необходимы дополнительные измерения или уточнение эксплуатационных данных.

Такой баланс позволяет обоснованно выбрать направления дальнейшей проверки: режимы нагрева и охлаждения, работу холодильного оборудования, расход энергии на мойку и возможности использования возвращаемого тепла. При этом изменять температуры и продолжительность технологических операций исключительно ради экономии нельзя без проверки влияния на качество и безопасность пищевой продукции. Величину возможной экономии устанавливают только на основании подтверждённых технических данных.

Для комплексной оценки производственной площадки предусмотрен энергоаудит предприятия. Дополнительные сведения представлены в материале «Энергопотребление предприятия пищевой промышленности: основные процессы и нагрузки». Другие производственные направления собраны в категории «Промышленность».