РИА «Напитки», сентябрь 2006 года
 |
| Рис. 1 - Установки Серии «Каскад-У» |
В пищевой промышленности микрофильтрация как технологический прием применяется для осветления жидких пищевых растворов, когда содержание примесей (сухого вещества) в растворе не превышает 0.1 – 0.3 % по массе.
Однако в практике часто встречаются более высокие концентрации загрязнения (например: квасное сусло, водочная сортировка, обрабатываемая пылевидным углем в «Полтавчанке» и т.п.), и технологам приходится применять очень сложные схемы предварительного осветления напитка - начиная от фильтрации на фильтропрессе с многократными заменами пластин фильтрокартона, заканчивая декантацией и снятием с осадка.
ООО «НПП Экспресс-Эко», помимо расширения ассортимента выпускаемой продукции и оказания услуг в области промышленной микрофильтрации, в последние годы вело разработку новых видов оборудования и технологии для осветления сильно концентрированных суспензий. В одном из предыдущих номеров мы рассказывали о новой серии микрофильтрационных установок «Каскад», предназначенных для финишных стадий фильтрации водок, ликероводочных изделий, вина, пива и т.п., при этом предусмотрен широкий выбор опций в управлении установкой, которые могут быть автоматизированы.
В настоящей статье мы хотим рассказать о серии установок «Каскад-У», предназначенных для первичного осветления растворов, сильнозагрязненных твердыми частицами.
Новое оборудование позволяет осуществлять процесс в автоматическом режиме с минимальным количеством расходных материалов за счет применения регенерируемых фильтрующих материалов. По сути, речь идет о новом поколении автоматических сепарационных устройств, при этом степень автоматизации определяет потребитель.
ООО «Экспресс-Эко» выпустило в производство серию автоматических установок «Каскад-У» с производительностью 2, 8, 10.16 м3/час по фильтрату, позволяющих в непрерывном режиме осветлять сильно загрязненные жидкие продукты с содержанием загрязнений от 0.1 до 8 % масс. Реализация такого технологического приема стала возможна благодаря оригинальному аппаратурному оформлению и специальному программному обеспечению, разработанному специалистами ООО «НПП Экспресс-Эко».
В настоящее время изготовлены и работают две установки (см. рис. 1):
- «Кофейня на паях» (г. Москва) - фильтрация кофейного концентрата.
- «Корфорский ликеро-водочный завод» (г. Хабаровск) - осветление сортировки от мелкодисперского угля после её обработки в «Полтавчанке».
В основе непрерывной работы установки заложен принцип саморегенерации. Установка представляет собой систему параллельно работающих фильтров - от двух до шести и более. Разработанный алгоритм управления установкой по мере накопления загрязнения и увеличения сопротивления потоку предусматривает автоматический поочередный вывод в режим регенерации параллельно работающих фильтров.
Принципиальная схема автоматической установки «Каскад-У-8» приведена на рис. 2. В таблице 1 представлены её технические характеристики.
Принцип работы
Водно-спиртовой раствор (ВСР) насосом подается на входы параллельно работающих фильтров первой ступени (Ф1-Ф4)с патронными фильтрующими элементами из нержавеющей сетки. Одновременно работают от двух до четырех фильтров, при этом один находится в регенерации, остальные – в работе. После фильтров первой ступени ВСР окончательно очищается на фильтре второй ступени (Ф5), в котором установлены патронные фильтрующие элементы с рейтингом 1 мкм. Давление на входе в установку, на входе во вторую ступень и на выходе из установки контролируется электронными датчиками давления, расход контролируется электронным расходомером и поддерживается на заданном уровне с помощью частотного регулятора, контролирующего работу насоса.
В ходе работы периодически, в автоматическом режиме производится поочередная регенерация фильтров первой ступени. Осадок угля смывается в фильтр - ловушку, которая после осушения промывается обратным током воды, и пульпа сбрасывается в канализацию или в мешочный фильтр с последующей утилизацией. Процессы заполнения, намыва и регенерации фильтров полностью автоматизированы и проходят без участия человека по специально разработанному алгоритму, реализованному в контроллере. Информация об основных параметрах работы установки выводится на экран дисплея контроллера.
Технические характеристики некоторых установок серии «КАСКАД-У»
| Наименование показателей | Каскад У-2-2,5 | Каскад У-2-16 |
|---|---|---|
| Рейтинг фильтрации | 5мкм (1-я ступень) и 1мкм (2-я ступень) | |
| Требования к прозрачности фильтрата | Не ниже 97%, при измерении на спектрофотометре на длине волны 440-560нм. | |
| Номинальная производительность по ВСР, м³/ч |
2.5 | 8 |
| Концентрация пылевидного/порошкообразного угля, не более г/л. | 0.02/0.3 | |
| Режим работы | Автоматический, непрерывный, с периодической регенерацией фильтров первой ступени. Поддержание постоянного расхода в пределах от 0.5 до номинала | |
| Количество фильтров первой ступени | 2 | 4 |
| Материал проточной части установки | Нержавеющая сталь 12Х18Н10Т, ГОСТ 19903-74 | |
| Диаметр условного прохода основной магистрали, мм | 32 | 50 |
| Общая высота установки, не более, мм | 1650 | 1750 |
| Длина, не более, мм | 2450 | 3500 |
| Ширина, не более, мм | 850 | 880 |
| Масса установки, не более, кг | 350 | 150 |
| Напряжение питания | 3ф, 380В | |
| Max. рабочее давление | до 6 атм. | |
| Мах. температура при пропаривании | До 100° C | |
| Электрическая мощность, кВт | 1.5 | 3.0 |
Допускается подача на вход в установку водно-спиртового раствора с концентрацией пылевидного угля от 30 до 3000 г/1000 дал, в зависимости от концентрации поступающего загрязнения чаще или реже будет включаться режим регенерации.
Разные предприятия используют в своей технологии обработки сортировки различные марки углей, отличающиеся гранулометрическим составом, соответственно, сжимаемостью осадка. Для определения технологических параметров в управлении установкой в зависимости от типов угля ООО «НПП Экспресс-Эко» приглашает заинтересованные организации к проведению предварительных испытаний на нашей производственной базе. На предприятии изготовлена для этих целей пилотная установка со стендом, позволяющим имитировать любые реальные условия эксплуатации и любые концентрации загрязнений.
Рис. 2 - Принципиальная схема автоматической установки
| Обозначение | Описание |
|---|---|
| Ф1-4 | Многопатронный фильтр с фильтроэлементами из нерж. сетки с рейтингом 5мкм. |
| Ф5 | Многопатронный фильтр с фильтроэлементами рейтингом 1мкм. |
| НЦ | Насос центробежный, моноблочный, взрывозащищенный, ОНЦ |
| ФЛ | Фильтр-ловушка с дисковым фильтрующим элементом из нерж. сетки с размером ячейки 5 мкм. |
| БУ | Промышленный контроллер SMLogix2010C -2223 |
| БП | Блок электро-пневмораспределителей. |
| РЧ | Частотный регулятор |
Таким образом, прежде чем обсуждать техническое задание на изготовление установки для Заказчика, мы можем предварительно промоделировать процесс осветления раствора от того вида угля, который используется на производстве у Заказчика и продемонстрировать результат Заказчику.
Предварительные расчеты показали, что окупаемость такой установки составляет от 4 до 6 месяцев за счет экономии на расходных материалах. А преимущества использования этих установок очевидны:
- При работе с активированным пылевидным углем в силу большой доли ручного труда рабочие места всегда имеют высокую степень загрязненности угольной пылью. В нашем варианте это исключается.
- Автоматизация управления установкой позволяет вести контроль за ее работой с удаленного рабочего места, а также снижает роль человеческого фактора, что повышает стабильность получаемого результата.
Следует отметить, что в описываемой установке снижение уровня автоматизации практически невозможно – успех работы установки определяется строгой очередностью в открывании и закрывании соответствующих кранов. Контролер сделает это безошибочно, тогда как возможное влияние человеческого фактора может нарушить рабоспособность системы.
Необходимо отметить также, что применение такой установки возможно не только для осветления водно-спиртовой смеси от угля, но и для осветления других продуктов независимо от типа образующего осадка.
А.А. Горшков, зам. директора по маркетингу