Какой производительности должна быть вытяжная система промышленной коптильной печи?

Промышленная коптильная камера должна иметь достаточную производительность вытяжки для удаления предусмотренного технологического выброса и очистки камеры с учетом сопротивления установленной системы воздуховодов. Универсального значения расхода воздуха, которое можно надежно определить только по объему камеры или массе партии, не существует. Исходными данными должны служить требуемый производителем камеры расход вытяжного воздуха, допустимое давление в месте подключения и последовательность рабочих операций.

При проектировании установки необходимо одновременно ответить на два вопроса: какой объем воздуха должен удаляться из камеры и какое давление должен создавать вентилятор, чтобы перемещать этот воздух? Даже вентилятор с высокой заявленной производительностью может работать недостаточно эффективно при подключении длинных воздуховодов, фильтров или оборудования для очистки дыма. Чрезмерная вытяжка также может нарушить заданные температуру, влажность и концентрацию дыма.

Разделяйте технологическую вытяжку и вентиляцию помещения

Прежде чем выбирать оборудование, определите, к какой системе относится каждая спецификация. Внутренний циркуляционный вентилятор камеры перемещает воздух вокруг продукта, обеспечивая равномерное распределение тепла и дыма. Его производительность не показывает, какой объем воздуха следует удалять наружу.

Проект вентиляции может предусматривать несколько отдельных задач:

• Технологическая вытяжка: контролируемое удаление воздуха, влаги и дыма во время сушки, копчения и приготовления.
• Вытяжка при очистке или продувке: удаление атмосферы из камеры перед выгрузкой в соответствии с последовательностью работы оборудования.
• Улавливание выбросов у двери: вытяжка, предназначенная для сбора выброса, возникающего при открывании двери.
• Вентиляция помещения: контроль фоновой температуры, влажности и движения воздуха во всем производственном помещении.

Для этих задач могут использоваться отдельные системы или согласованная конфигурация. Их нельзя считать взаимозаменяемыми. Расчет вентиляции помещения по кратности воздухообмена не позволяет определить требуемый расход воздуха в точке подключения вытяжки камеры. Аналогично, правильно рассчитанный технологический вытяжной патрубок сам по себе не обеспечивает эффективного улавливания выбросов над открытой дверью.

Рассчитывайте систему с учетом рабочего цикла, а не только объема камеры

Размеры камеры имеют значение, однако необходимость вытяжки и ее режим определяются рецептурой. При поверхностной сушке требуется удалять влагу. При копчении необходимо поддерживать контролируемые условия дымообразования. При приготовлении образуются тепло и водяной пар, а очистка подготавливает камеру к открыванию. Для каждого этапа может требоваться отдельная настройка вытяжки.

Поэтому проектные данные должны включать нормальный рабочий расход воздуха и, при необходимости, повышенный расход на этапе очистки камеры. Если выбрать вентилятор только для средней потребности, его производительности может не хватить именно тогда, когда наиболее вероятен выброс дыма.

Загрузка продукта также влияет на режим работы. Две партии одинаковой массы могут различаться по площади открытой поверхности, начальной температуре, количеству удержанного маринада и выделению влаги. Плотная загрузка стеллажей может влиять на движение воздуха через продукт, хотя увеличение внешней вытяжки не обязательно исправит недостаточную внутреннюю циркуляцию.

При рассмотрении этого вопроса важно учитывать и предшествующую подготовку продукта. Например, вакуумный массажер для мяса, используемый для маринования и механической обработки, помогает определить состояние продукта, поступающего в камеру. График его загрузки и рецептура должны учитываться при планировании производства в коптильном цехе, но его производительность не служит основанием для расчета расхода вытяжного воздуха.

До окончательного проектирования вентиляции определите ассортимент продукции и наиболее требовательный из утвержденных рабочих циклов. Установка, рассчитанная на один сравнительно сухой продукт, может потребовать повторной оценки, если производство перейдет на более влажные загрузки или станет чаще выполнять выгрузку.

Задавайте расход воздуха при требуемом давлении

Для задания требований к вытяжке необходимы как расход воздуха, так и давление. Расход обычно указывают в кубических метрах в час или кубических футах в минуту. Давление обычно указывают в паскалях или дюймах водяного столба. Полная спецификация должна определять точки, в которых действуют эти параметры, например выход камеры или вход вытяжного вентилятора.

Вентилятор должен преодолевать сопротивление на всем пути вытяжного воздуха. Оно включает прямые участки воздуховода, отводы, переходы, заслонки, выходные элементы и любое оборудование для очистки. Потери давления необходимо оценивать при соответствующем расходе воздуха и параметрах газового потока; суммирование потерь отдельных компонентов без единой расчетной основы может привести к ошибочному результату.

Выбирайте вентилятор по рабочей точке установленной системы, а не по производительности при свободном выбросе. Производительность при свободном выбросе характеризует работу при небольшом внешнем сопротивлении. Она не показывает, какой расход будет обеспечен в смонтированной системе.

Если фильтры или другие компоненты накапливают отложения, при выборе оборудования учитывайте предусмотренное для них рабочее сопротивление. Иначе после очистки система может работать удовлетворительно, но по мере роста сопротивления эффективная вытяжка снизится.

Вентилятор с регулируемой частотой вращения может поддерживать различные режимы работы и балансировку при условии совместимости его управления с камерой. Для частоты вращения вентилятора, заслонок и управления камерой должна быть определена согласованная схема, чтобы вытяжка здания не вызывала неконтролируемый приток воздуха через камеру.

Отдельно проектируйте открывание двери и компенсационный воздух

Выход дыма при выгрузке не всегда означает, что технологический вентилятор слишком мал. Возможно, цикл очистки камеры не завершен, вытяжной зонт расположен неправильно или движение воздуха поблизости направляет выброс в помещение.

Зонт у двери должен улавливать поднимающуюся смесь теплого воздуха, пара и остаточного дыма. Требуемый расход воздуха зависит от проема, геометрии зонта, расстояния до места выброса и окружающих воздушных потоков. Увеличение вытяжки непосредственно из камеры может не решить проблему улавливания снаружи нее.

Любой вытяжной системе также необходим компенсационный воздух. Если здание не может его обеспечить, вытяжка может создать чрезмерное разрежение, снизить производительность вентилятора и вызвать приток воздуха по неконтролируемым путям. При наличии приборов сжигания топлива давление в здании также необходимо согласовать с их системами подачи воздуха для горения и отвода продуктов сгорания.

Компенсационный воздух следует подавать так, чтобы не нарушать улавливание выбросов и схему гигиенического воздухообмена предприятия. Сильная направленная струя приточного воздуха, проходящая поперек двери камеры, может унести выброс при выгрузке от вытяжного зонта. Оценивайте приточную и вытяжную системы совместно в реальных производственных условиях, включая работу расположенных поблизости вытяжных систем.

Учитывайте последствия объединения вытяжных систем

Подключение нескольких коптильных камер к одной вытяжной системе может упростить компоновку, но приводит к взаимному влиянию оборудования. Когда одна камера переходит в цикл очистки, давление в общем воздуховоде может измениться и повлиять на другую камеру, в которой идет копчение или приготовление.

Поэтому требуемая производительность общего вентилятора зависит от реалистичного сценария одновременной работы. Если график производства допускает одновременную очистку нескольких камер, система должна обеспечивать работу в таком режиме. Если при расчете принято, что одновременная нагрузка будет ниже, система управления должна гарантировать соблюдение принятой последовательности операций.

Особое внимание необходимо уделить балансировке ответвлений, изоляции и контролю давления. Общий коллектор не должен создавать неконтролируемый путь, по которому дым или влага могут попадать в остановленную камеру. Независимые системы вытяжки могут быть проще в управлении, если рецептуры, часы работы или требования к давлению значительно различаются.

Учитывайте очистку и обработку выбросов до выбора вентилятора

Вытяжной воздух из коптильной камеры может содержать влагу и отложения, влияющие на сопротивление воздуховодов, отвод конденсата и техническое обслуживание. Прокладывайте воздуховоды с предусмотренным доступом для осмотра и очистки, а также организуйте отвод конденсата так, чтобы он не скапливался в непредусмотренных местах и не попадал обратно в неподходящие зоны оборудования.

В пищевом оборудовании для обеспечения долговечности и удобства очистки часто применяют нержавеющую сталь SUS304. При выборе материалов вытяжной системы также необходимо учитывать температуру, конденсат, моющие средства и условия воздействия в каждом конкретном месте. Сам по себе выбор материала не упрощает обслуживание воздуховода: важны доступ к нему и особенности конструкции.

Если проект предусматривает очистку дыма или удаление запахов, включите соответствующее оборудование в расчет до выбора вентилятора. Оно увеличивает сопротивление системы и может накладывать ограничения по температуре или влажности. Его расположение относительно вентилятора должно соответствовать требованиям производителя оборудования.

Превратите требования в критерии приемки

До заказа вытяжной системы получите перечень требований к подключению, включающий:

• Требуемый расход воздуха для каждого рабочего этапа и допустимые пределы давления в месте подключения камеры.
• Температуру вытяжного воздуха, параметры влажности и размеры выходного патрубка.
• Утвержденную схему расположения вентиляторов и заслонок, системы управления и общих воздуховодов, если они предусмотрены.
• Требования к улавливанию выбросов при открывании двери и подаче компенсационного воздуха.
• Доступ для очистки, отвод конденсата и сопротивление оборудования для очистки выбросов.

При пусконаладке необходимо подтвердить работу системы в течение представительного производственного цикла, включая очистку камеры и выгрузку. Измерьте расход воздуха и давление в согласованных точках, проверьте улавливание выбросов при работающей окружающей вентиляции и убедитесь, что вытяжка не мешает камере поддерживать заданные параметры.

Практически полезное требование к закупке — это заданный расход воздуха при заданном давлении, подтвержденный согласованной последовательностью работы оборудования. Определите это требование до прокладки воздуховодов или покупки вентилятора, и систему можно будет оценивать по измеримым производственным потребностям.