Строительство нового завода Black Forrest Ham с современной системой дымовых фильтров KMA

Шварцвальдская ветчина – это сырокопченая ветчина без кости, приобретающая особый вкус благодаря сушке и нежному копчению, для которого используется древесина хвойных пород деревьев, а именно ели. Schwarzwaldhaus GmbH традиционное и растущее мясное производство, которым владеет уже третье поколение Генгенбаха в Бадене, Германия, уделяет особое внимание аутентичной шварцвальдской ветчине.

Шварцвальдская ветчина – это обозначение происхождения, а не общее или собственное название. Согласно правилам ЕС, защищенная этим названием ветчина может выпускаться только компаниями, расположенными в Шварцвальде, которые придерживаются производственной инструкции со строго определенными этапами производства.

Рассмотрим технологию удаления воздуха на стадии проектирования мясоперерабатывающих предприятий.

Новое производство Schwarzwaldhaus GmbH занимает более 3 тыс. кв. м и включает четыре системы холодного копчения и три – горячего копчения.

Из-за растущего спроса на экспорт шварцвальдской ветчины прежние помещения стали слишком малы для компании. Каждую неделю, помимо широкого ассортимента колбасных изделий, завод выпускает несколько тонн ветчины, которая уже давно экспортируется в Англию, Францию, Австрию и Польшу.

«Кроме того, требования к старой коптильне стали еще жестче», – подчеркивает Фрэнк Спиннер (Frank Spinner), управляющий директор Schwarzwaldhaus GmbH, который также счел необходимым установку современной систем дымовых фильтров на новом заводе.

Спиннер поручил специалисту компании KMA Umwelttechnik GmbH (Кенигсвинтер, Германия) разработать, установить и внедрить гибридную систему фильтров, состоящую из электростатического фильтра и газоочистителя (скруббера) удаляемого воздуха. В дополнение к соблюдению действующих правил о выбросах (BImSchG) руководство сосредоточилось на создании энергосберегающей технологии вытяжного воздуха и на уменьшении выделяемых запахов.

В процессе копчения интенсивный свежий дым непрерывно выдувается в дымовые камеры. Однако согласно требованиям немецкого регламента TA Luft («Технические инструкции по контролю качества воздуха») коптильня должна соответствовать указанному значению чистого газа с максимальной массовой концентрацией для общего углерода 50 мг / Нм3. В то же время энергопотребление системы фильтров должно быть как можно ниже. Это предъявляет повышенные требования к очистке отработанного воздуха.

Многоступенчатая система очистки KMA работает с двумя фильтрующими модулями для одновременного разделения твердых частиц (смолы) и запахов. С помощью сепаратора электростатических частиц современная система дымовых фильтров позволяет эффективно отделять аэрозоли (например, масляный туман, масляный дым или дымовые газы), а также устранять запахи благодаря сепаратору газа и запаха (VOC сепарация).

Центральная система фильтрации отработанного воздуха имеет дымовой фильтр производительностью 3 тыс. м3 / ч и централизованно удаляет отработанный воздух четырех подключенных установок холодного копчения, а также трех установок горячего копчения.

Многоступенчатый метод энергоэффективной системы фильтрации дымовых газов

Технология вытяжного воздуха имеет существенное значение при проектировании современных мясоперерабатывающих заводов. Лучше всего включить проектирование и подключение объекта (в том числе трубопроводы) в план строительства на ранней стадии.

Кроме того, своевременное изучение вопроса очистки отработанного воздуха на предприятии приводит к увеличению энергосбережения и предотвращения выбросов CO2, и как следствие, снижает эксплуатационные расходы и повышает устойчивость.

Энергоэффективный процесс современной системы фильтрации дымовых газов считается особенно устойчивым, поскольку благодаря использованию более энергоэффективного гибридного фильтра с электростатическим фильтром и газоочистным оборудованием коптильные установки могут снизить потребление энергии более чем на 80 % по сравнению с обычной системой дожигания. В соответствии с применимыми правилами TA Luft установки дожигания должны работать при температуре выше 750 °C, чтобы в достаточной степени отделить выбросы и запахи от выхлопных газов коптильни. Связанный с этим расход энергии приводит к огромным эксплуатационным расходам и вторичным выбросам (CO2, CO) от коптильни.

Процесс KMA делится на два этапа: сначала дым отделяется с помощью электростатического заряда, а затем промывается для фильтрации оставшихся газов и запахов. Отработанный воздух из коптильни направляется в сборные трубы и транспортируется в центральную многоступенчатую систему фильтрации отработанного воздуха.

На первом этапе отработанный воздух для отделения частиц достигает ядра системы очистки – электростатического трубчатого фильтра Aairmaxx. Дымовоздушная смесь поступает в вертикальную трубку из нержавеющей стали снизу и проходит по центру вдоль расположенного высоковольтного электрода. Этот ионизирующий электрод генерирует сильное электрическое поле, сохраняя при этом очень низкое энергопотребление. Электростатический заряд внутри трубки заставляет проходящие мимо загрязнители мигрировать к заземленным стенкам разделительной трубки из нержавеющей стали и оседать там. Процесс копирует природные явления и напоминает очищающий эффект грозы: пыль и другие частицы заряжаются ионизацией, а затем осаждаются. Для этого метода отделения дыма потребление электричества крайне низкое: требуется всего несколько сотен ватт на 1000 м³ дыма.

Фильтрующая система Aairmaxx состоит из электростатической фильтрующей трубки, которая практически не создает потерь давления благодаря беспрепятственному потоку отработанного воздуха.

Таким образом, широкий спектр загрязняющих веществ может быть эффективно удален из отработанного воздуха без прилипания к фильтрующему веществу, поскольку отделенные капли смолы и остатки стекают вдоль внутренних стенок фильтра электростатической трубки. Трубка фильтра имеет коллектор для жидкости в нижней части с выходом в складскую емкость. Встроенная функция очистки горячим воздухом автоматически очищает внутренние стенки системы фильтра дыма. Эту автоматическую систему самоочистки можно централизованно программировать и запускать время от времени (обычно один раз в неделю). Постоянная работа системы очистки не требуется.

На втором этапе выхлопные газы из коптильни проходят через газоочиститель (скруббер) вытяжного воздуха, который фильтрует запахи, газы и пары из вытяжного воздуха в соответствии с принципом поглощения. Газовый скруббер сконструирован как газоочиститель с рН-контроллером дымовоздушной смеси, и снабжен высокоэффективной противоточной колонной. Это означает, что промывочный раствор протекает внутри трубки из нержавеющей стали в противотоке с поступающими в коптильню газами и удаляет газообразные примеси и ароматы из потока вытяжного воздуха. Автоматическая регулировка газоочистителя отработанного воздуха оптимизирует потребность в моющем средстве и воде в зависимости от ситуации.

Проектирование технологии вытяжной вентиляции на производстве

Проектирование системы очистки отработанного воздуха интегрируется в концепцию переработки мяса уже на ранней стадии планирования.

Технологический процесс, конструкция гибридной системы фильтров и варианты исполнения трубопроводов зависят от характеристик производственного помещения заказчика, параметров подключаемых коптильных камер и планируемого объема отработанного воздуха.

На этапе планирования технические чертежи используются для определения соединений точек дымоудаления, соединения трубопроводов и т.д.

В начале планирования проекта в качестве основы принимаются количество и тип коптильни. Далее определяются потоки удаляемого отработанного воздуха, проверяются свойства отработанного воздуха (температура, концентрация загрязняющих веществ и т. д.) и определяются предельные значения для качества чистого воздуха. Диаграмма процесса используется для определения конструкции многоступенчатой ​​системы фильтров для обеспечения выбора наилучшего решения по подключению к производственным объектам.

На основании этих данных KMA определяет подходящие фильтрующие модули с необходимой производительностью дымового фильтра, адаптированной к производству клиента. Гибридная система фильтров доступна под торговой маркой Aairmaxx в различных размерах от 50 м³ / ч (для небольших систем дымоудаления) до 10 тыс. м³ / ч (для подключения целых помещений) или, в качестве центрального фильтра, даже до 30 тыс. м³ / ч в зависимости от объема вытяжного воздуха.

Чтобы рассчитать максимальный объем вытяжного воздуха, необходимо учитывать так называемый коэффициент одновременности коптильни. Он измеряет максимальную производительность системы фильтров вытяжного воздуха или максимальный объем отработанного воздуха, который может одновременно удаляться из дымовых камер. Schwarzwaldhaus GmbH использует в общей сложности семь коптилен ветчинных и колбасных изделий с коэффициентом одновременности 85 %. Это означает, что максимум шесть дымовых камер одновременно выделяют дым, который затем необходимо отфильтровать. В целом, максимальный объем отработанного воздуха 3 тыс. м3 / ч при средней температуре около 40 °C фильтруется.

Для данного проекта компанией Schwarzwaldhaus GmbH была выбрана центральная система фильтрации отработанного воздуха с дымовым фильтром производительностью 3 тыс. м3 / ч. Система фильтров централизованно удаляет отработанный воздух из четырех камер холодного копчения и трех камер горячего копчения.

После того, как требуемая емкость фильтра и размер модуля гибридной системы фильтров были определены, необходимо учесть место установки системы фильтров отработанного воздуха и прокладывать трубопроводы на месте в планах строительства. Благодаря компактной конструкции система фильтров дымовых газов обычно может устанавливаться рядом с коптильнями. Однако ее также можно установить на крыше или, как в случае с Schwarzwaldhaus GmbH, в качестве контейнерного решения на улице, рядом с производственным цехом. Соединение между дымовыми камерами и системой фильтрации дымовых газов обеспечивается простым соединением труб.

По словам Фрэнка Спиннера, гибридная система фильтрации на новом производстве Schwarzwaldhaus GmbH работает уже около двух лет и демонстрирует высокую эффективность. Система фильтров отработанного воздуха характеризуется низкими эксплуатационными расходами и требует минимального обслуживания. Производители мясной продукции, расположенные неподалеку, также решили перенять успешный опыт внедрения системы очистки дыма.