Чиллер для охлаждения молока

Чиллер для охлаждения молока — промышленная холодильная машина, которая через пластинчатый теплообменник и контур пропиленгликоля снимает тепло с молока и доводит его до +4 ± 2 °C в срок, установленный ТР ТС 033/2013 — не более двух часов после дойки. ООО «Ксирон-Холод» выпускает такие машины серийно с 2002 года: модельный ряд 32,5–370,8 кВт из двухконтурных машин, меньшие и большие мощности — по запросу, срок изготовления 65 рабочих дней, гарантия 18 месяцев.

Чиллер охлаждения молока: цена и сроки изготовления

На чиллер охлаждения молока цена определяется моделью ряда, исполнением (выносные конденсаторы или холодильный модуль на улице) и комплектацией гидромодуля. Точную стоимость инженер называет после расчёта под ваш суточный надой — по данным формы подбора или опросного листа.

Модели серийные, изготовление — под заказ: у каждой фермы и каждого завода свой суточный объём, свой график дойки и своя схема — в потоке или через ёмкость-аккумулятор. Поэтому промышленный чиллер для молока под заказ собирается по конкретному расчёту, срок изготовления — 65 рабочих дней с момента согласования опросного листа.

Чиллер для охлаждения молока производитель ВМТ-Ксирон изготавливает на собственном заводе

Машины серии ВМТ-Ксирон проектируются и собираются в Ивантеевке Московской области. С 2002 года выпущено более 2000 холодильных установок. Что это даёт заказчику молочного оборудования:

• Подбор по расчёту, а не по названию модели: холодопроизводительность считается по фактическому расходу молока и графику дойки, модель выбирается с запасом 15 %.
• Нестандартные исполнения без наценки за «спецзаказ»: двухконтурная схема, выносной конденсатор, увеличенный бак ледяной воды, второй насос в резерве.
• Ремонтопригодность на месте: компоненты Ridan, Alfa Laval — доступны в РФ, замена не требует ожидания поставки из-за рубежа и не останавливает приёмку молока.
• Прямой контакт с инженером-расчётчиком завода: спорные места по схеме обвязки решаются до подписания договора.

Быстрое охлаждение молока после доения: что требует ТР ТС 033/2013

Сырое молоко выходит из вымени с температурой +35…+37 °C. Это идеальная среда для микрофлоры: при +30 °C число бактерий удваивается примерно каждые 20–30 минут. Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 033/2013 предписывает охладить молоко до +4 ± 2 °C в течение двух часов после дойки. Именно поэтому быстрое охлаждение молока после доения — не пожелание технолога, а условие приёмки сырья заводом по высшему сорту.

• Рост молочнокислых бактерий замедляется около +10 °C и практически останавливается при +2…+4 °C. Каждый час выдержки тёплого молока — это потеря сортности и, соответственно, закупочной цены.
• Пластинчатый охладитель снимает основную часть тепла в закрытом потоке, без контакта молока с воздухом — это одновременно и скорость, и санитария.
• Гигиеническое исполнение: все смачиваемые поверхности — нержавеющая сталь AISI 304, конструкция разборная и совместимая с CIP-мойкой.
• Стабильность хранения: после охлаждения молоко уходит в изотермический танк, где чиллер поддерживает температуру до отгрузки или переработки.

Чиллер для охлаждения молока в потоке или через ёмкость-аккумулятор

Это главная развилка проекта, и именно на ней чаще всего ошибаются в бюджете. От неё зависит, потребуется вам машина на 23 кВт или на 6 кВт при одном и том же суточном надое.

Схема 1. Чиллер для охлаждения молока в потоке (мгновенное охлаждение)

Чиллер для охлаждения молока в потоке работает синхронно с дойкой: молоко проходит через пластинчатый теплообменник один раз и сразу выходит с температурой +2…+4 °C. Такое мгновенное охлаждение молока даёт максимальное качество сырья — тёплая фаза сокращается до секунд. Плата за это — мощность: холодильная машина должна закрывать пиковую нагрузку всей дойки, которая длится час-полтора.

Схема 2. Работа через ёмкость-аккумулятор ледяной воды

Чиллер меньшей мощности работает между дойками и намораживает запас холода в баке ледяной воды. В момент дойки этот запас расходуется за 1,5 часа. Мощность машины падает в 3–4 раза, но добавляется бак и, при значительных объёмах, второй насос.

Отсюда практический вывод: на ферме со стабильным графиком дойки бак ледяной воды позволяет наращивать надой без замены машины — через ёмкость-аккумулятор модель ряда закрывает в 3–4 раза больший объём, чем в потоке. Если нужна именно машина на 6–8 кВт под аккумулятор, сделаем её по запросу. На линии пастеризации, где поток непрерывный, аккумулятор не помогает — там нужна полная мощность.

Важно про недорекуперацию. Молоко в пластинчатом теплообменнике не может стать холоднее хладоносителя. При ледяной воде 0 °C реальная температура молока на выходе — на 2…3 °C выше, то есть +2…+3 °C. Чтобы уложиться в один проход, кратность подачи ледяной воды к молоку принимают не менее 3×.

Расчет чиллера для охлаждения молока

Полный расчет чиллера для охлаждения молока строится на двух формулах. Сначала массовый расход:

m = V × ρ

где m — массовый расход молока, кг/ч; V — объёмный расход, м³/ч; ρ — плотность молока, ≈ 1030 кг/м³.

Затем требуемая холодопроизводительность:

Q = m × c_p × ΔT / 3600

где Q — холодопроизводительность, кВт; c_p — удельная теплоёмкость молока, ≈ 3,93 кДж/(кг·°C); ΔT — разница температур, °C.

Пример. Охлаждение 4 м³/ч молока с +35 до +4 °C в потоке:

• m = 4 × 1030 = 4120 кг/ч
• ΔT = 35 − 4 = 31 °C
• Q = 4120 × 3,93 × 31 / 3600 ≈ 139,4 кВт

К этому значению добавляют запас 15 % на загрязнение пластин теплообменника и на летнюю температуру наружного воздуха. Итого к подбору — около 160 кВт, это модель ВМТ-Ксирон-172М-4 (до 4,2 м³/ч). Подставьте свои цифры в форму подбора — она выполнит этот расчёт и покажет модель, характеристики и схему.

Чиллер для молока с пластинчатым теплообменником

Чиллер для молока с пластинчатым теплообменником — стандартная и практически безальтернативная схема для пищевого производства. Разборный пластинчатый аппарат из нержавеющей стали AISI 304 разделяет два потока: по одной стороне пластины идёт молоко, по другой — ледяная вода или раствор пропиленгликоля.

• Двойная стенка на ответственных участках: при повреждении пластины утечка выходит наружу, а не в продукт — смешивания молока с хладоносителем не происходит.
• Разборная конструкция: пакет пластин раскрывается для механической мойки и ревизии, при росте объёмов производства пластины просто добавляются в существующую раму.
• Высокий коэффициент теплопередачи: компактный аппарат снимает те же киловатты, что и кожухотрубный в разы большего объёма, — экономия места в молочном блоке.
• Совместимость с CIP: безразборная мойка щелочью и кислотой по штатному циклу без демонтажа.

Чиллер для молока на пропиленгликоле: почему не фреон напрямую

Чиллер для молока на пропиленгликоле строится по двухступенчатой схеме: фреон охлаждает гликоль в испарителе, гликоль охлаждает молоко в пластинчатом теплообменнике. Прямое кипение хладагента в аппарате, где с другой стороны пластины идёт пищевой продукт, для молочной промышленности не применяется.

• Пищевая безопасность: пропиленгликоль нетоксичен (в отличие от этиленгликоля), при микропротечке партия не уходит в утиль по санитарным основаниям.
• Защита от подмораживания: раствор 40 % работает при 0 °C и ниже без риска замерзания в аппарате — ледяная корка на пластинах не образуется, а именно она портит и молоко, и теплообменник.
• Тепловая инерция контура: гликолевый бак сглаживает пики нагрузки при старте дойки, компрессор не работает короткими циклами и ресурс его не выгорает.
• Коррозионная стойкость: ингибированный раствор менее агрессивен к нержавеющей стали и медным трубкам, чем рассолы на солях.

Контроль концентрации обязателен. Раствор со временем разбавляется при доливах воды. Если концентрация упала ниже 35 %, при 0 °C возможна кристаллизация в испарителе. Проверяйте плотность рефрактометром раз в сезон.

Исполнение: выносные конденсаторы или холодильный модуль на улице

Прежде чем чиллер для молока купить, выберите исполнение — от него зависит, что стоит в молочном блоке, что на улице и какие работы будут на объекте. В обоих вариантах гидромодуль с пластинчатым теплообменником молоко/гликоль находится в помещении, рядом с линией.

Выносные конденсаторы на улице

Холодильный модуль стоит в помещении, на улицу или на кровлю выносятся только конденсаторы. Тепло конденсации уходит наружу, а не в молочный блок, и летом машина не греет помещение. Подробнее о гликолевых контурах — в разделе гликолевые чиллеры.

Холодильный модуль на улице

Весь фреоновый контур собран в одном уличном корпусе, в помещение приходят только гликолевые трубопроводы к гидромодулю. На объекте нет фреоновой трассы и пайки, а шум компрессоров остаётся снаружи.

Двухконтурный чиллер для молока

Двухконтурный чиллер для молока — два независимых холодильных контура в одном корпусе, каждый со своими компрессорами (от одного до трёх), конденсатором и ТРВ, работающие на общий испаритель. Отказ одного контура снижает производительность вдвое, но не останавливает приёмку молока. Для фермы, где дойка не переносится на завтра, это ключевой аргумент. Дополнительно двухконтурная схема даёт ступенчатое регулирование: при половинной нагрузке работает один контур, а не один компрессор в коротких циклах. В моделях с 4 и 6 компрессорами ступеней соответственно 4 и 6.

Резервирование: что делать, чтобы дойка не встала

• Два фреоновых контура (N+1 внутри машины): самый дешёвый уровень резерва, закрывает отказ компрессора или утечку в одном контуре.
• Резервный насос гидромодуля: входит во все модели ряда — насос выходит из строя чаще компрессора, а стоит несопоставимо дешевле.
• Схема 2N из двух машин: для крупных заводов, где остановка линии стоит дороже второго чиллера.
• Модульная сборка: до 4 модулей в каскаде; при выходе одного оставшиеся принимают нагрузку. Встроенных бака и насоса у модулей нет — гидромодуль поставляется отдельно.
• Запас ледяной воды в баке: сам по себе является резервом на 1–2 часа — этого хватает, чтобы закончить дойку при отказе холодильной машины.

Принцип работы чиллера для охлаждения молока

На фото: схема чиллера для охлаждения молока

• Компрессор сжимает пары хладагента, поднимая их давление и температуру. Спиральные компрессоры Ridan RCH рассчитаны на круглосуточную работу — для фермы с двумя-тремя дойками в сутки это означает межсервисный интервал в годах, а не в месяцах.
• Конденсатор воздушного охлаждения отдаёт тепло наружному воздуху, хладагент конденсируется. Вентиляторы с плавным регулированием снижают энергопотребление в прохладное время и убирают шум ночью.
• Терморегулирующий вентиль дросселирует жидкий хладагент, резко снижая давление и температуру перед испарителем.
• Испаритель — здесь хладагент кипит и охлаждает пропиленгликоль до 0 °C. Датчик протока и реле защищают аппарат от замерзания при остановке насоса.
• Гидромодуль прокачивает гликоль через пластинчатый теплообменник; бак-аккумулятор сглаживает пики и не даёт компрессору включаться короткими циклами.
• Пластинчатый теплообменник передаёт холод молоку без прямого контакта сред — санитарный барьер между технической и пищевой частями системы.
• Щит управления включает ступени компрессоров по температуре гликоля и отрабатывает защиты обоих контуров.

Типовые конфигурации по отраслям

Ниже — открытые расчёты по формуле выше для четырёх характерных задач. Это не рекламные кейсы, а исходные данные, которые вы можете проверить самостоятельно и подставить свои цифры.

Чиллер для охлаждения молока на ферму

Исходные данные: 1000 л за дойку, дойка 1,5 ч, +35 → +4 °C.
В потоке: V = 0,67 м³/ч, Q ≈ 23 кВт.
Через ёмкость-аккумулятор с намораживанием за 6 часов между дойками: Q ≈ 6 кВт, к подбору 8 кВт с запасом.
Решение: младшая модель ряда ВМТ-Ксирон-32М-2 в потоке — до 0,8 м³/ч, около 1200 л за дойку. Для фермы, которая планирует рост поголовья, чиллер для охлаждения молока на ферму стоит сразу комплектовать баком ледяной воды: через ёмкость-аккумулятор та же машина закроет надой в 3–4 раза больше без замены.

Охлаждение молока на молочном заводе

Исходные данные: приёмка 20 м³/ч, +35 → +4 °C, непрерывный режим.
Расчёт: m = 20 600 кг/ч, Q ≈ 697 кВт, к подбору ≈ 780 кВт.
Решение: охлаждение молока на молочном заводе при таких объёмах выходит за пределы серийного ряда и делается по индивидуальному проекту — винтовой машиной с выносным конденсатором либо каскадом из многоконтурных модулей. Второй вариант даёт естественное резервирование и ступенчатое регулирование под неравномерный график автоцистерн.

Чиллер для сыроварни

Исходные данные: 2 м³/ч на приёмке, плюс охлаждение сырной ванны и камеры созревания.
Расчёт по приёмке: Q ≈ 70 кВт; с учётом технологических потребителей — 85–90 кВт, к подбору ВМТ-Ксирон-96М-2 (96,8 кВт).
Решение: чиллер для сыроварни обычно делается двухконтурным на общий гликолевый бак: один контур держит приёмку, второй подхватывает технологические пики. Гликолевый контур один, потребителей несколько — это дешевле, чем отдельная машина на каждый узел.

Чиллер для линии пастеризации молока

Исходные данные: 5 м³/ч, после секции рекуперации молоко выходит с +18 °C, нужно +4 °C.
Расчёт: ΔT = 14 °C, Q ≈ 79 кВт, с запасом 15 % ≈ 91 кВт — ВМТ-Ксирон-96М-2.
Решение: чиллер для линии пастеризации молока работает в непрерывном режиме и требует стабильной температуры хладоносителя — отклонение сбивает выходной параметр всей ПОУ. Поэтому машину комплектуют баком-аккумулятором не менее 10 литров на киловатт — для 96М-2 это около 1000 л: бак сглаживает ступенчатое регулирование компрессоров и держит температуру гликоля стабильной.

Вопросы и ответы

Какой мощности нужен чиллер охлаждения молока на 2 тонны в сутки?

Зависит от схемы. При охлаждении в потоке за две дойки по 1,5 часа расход составит около 0,67 м³/ч, потребуется примерно 23 кВт, с запасом 15 % — младшая модель ВМТ-Ксирон-32М-2 (32,5 кВт). При работе через ёмкость-аккумулятор с намораживанием холода между дойками требуется 6–8 кВт, так что та же модель оставляет запас на рост надоя; машину на 6–8 кВт сделаем по запросу. Точная цифра считается по фактическому графику дойки.

Сколько стоит чиллер для молока?

Цена зависит от модели ряда (32,5–370,8 кВт), исполнения — выносные конденсаторы или холодильный модуль на улице — и комплектации. Гидромодуль с рабочим и резервным насосами входит во все модели; объём бака ледяной воды определяется расчётом. Точную стоимость инженер называет после расчёта под ваш надой.

Можно ли охладить молоко до +2 °C, если ледяная вода 0 °C?

Да. В пластинчатом теплообменнике молоко охлаждается до температуры на 2…3 °C выше температуры хладоносителя, то есть до +2…+3 °C. Опускать молоко ниже 0 °C нельзя: точка замерзания молока около −0,52 °C, а образование ледяной корки повреждает и продукт, и пластины аппарата.

Почему пропиленгликоль, а не этиленгликоль?

Этиленгликоль токсичен. При микропротечке через пластину теплообменника попадание его в молоко означает утилизацию партии и разбирательство с надзорными органами. Пропиленгликоль относится к пищевым добавкам, поэтому в молочной отрасли применяется именно он, в концентрации 40 %.

Можно ли поставить чиллер на улице?

Да, в двух вариантах: на улицу выносятся только конденсаторы или весь холодильный модуль. Уличные узлы выпускаются в исполнении УХЛ1 по ГОСТ 15150-69 для наружной установки. Гидромодуль с теплообменником молоко/гликоль ставится в помещении, рядом с линией.

Какое исполнение выбрать: выносные конденсаторы или модуль на улице?

Если в молочном блоке есть место под холодильный модуль, а зима долгая — выносные конденсаторы: на улице остаётся только фреон. Если места внутри нет или шум компрессоров в помещении недопустим — холодильный модуль на улице: в помещение приходят только гликолевые трубопроводы.

Как работает чиллер для молока зимой?

С выносными конденсаторами на улице находится только фреоновая часть, гликоль и молоко остаются в тепле. При модуле на улице испаритель с гликолем стоит снаружи, поэтому концентрацию пропиленгликоля подбирают по минимальной температуре региона: раствор должен выдерживать мороз и при остановленной машине.

Сколько электроэнергии потребляет чиллер для молока?

Полный EER моделей ряда — 2,0–2,3: на 1 кВт электроэнергии приходится 2,0–2,3 кВт холода. В потребляемую мощность включены компрессоры, вентиляторы конденсаторов и рабочий насос гликоля. Например, ВМТ-Ксирон-32М-2 при 32,5 кВт холода потребляет 15 кВт.

Делаете ли вы чиллеры меньше 32 кВт или больше 370 кВт?

Да, по запросу. Серийный ряд закрывает 0,8–9,2 м³/ч молока в потоке; машины меньшей мощности под схему с ёмкостью-аккумулятором и крупные установки для молочных заводов рассчитываются индивидуально.

Сколько занимает изготовление и какая гарантия?

Срок изготовления — 65 рабочих дней с момента согласования опросного листа. Гарантия — 18 месяцев, при заключении договора на сервисное обслуживание — 24 месяца.

Что нужно, чтобы подобрать чиллер для молока?

Минимально: суточный объём молока, длительность дойки или расход в потоке, температура на входе и требуемая на выходе, наличие места под бак ледяной воды. Этих данных достаточно, чтобы за 15 минут дать мощность и стоимость. Всё остальное уточняется в опросном листе.

Нужен ли резерв, если ферма небольшая?

Базовый резерв уже заложен в модельный ряд: резервный насос гидромодуля (насос отказывает чаще компрессора) и два независимых холодильных контура — при отказе одного машина продолжает работать на половинной мощности. Бак ледяной воды сам по себе даёт запас на 1–2 часа и позволяет закончить дойку при отказе холодильной машины.

Смежные решения

• Гликолевые чиллеры — общая информация по контурам на пропиленгликоле и этиленгликоле.
• Чиллеры для пивоварен и ЦКТ — близкая задача: охлаждение пищевой жидкости через рубашку и теплообменник.
• Каталог чиллеров — модельный ряд ВМТ-Ксирон с характеристиками.
• Программа подбора чиллера для молока — онлайн-подбор двухконтурной модели по расходу молока или мощности.