Принцип рационального использования энергоресурсов и оборудования

Пищевые производства относятся к энергозатратным. В качестве энергоресурсов чаще всего используют горячий водяной пар, горячую воду, , электрический ток, природный газ, твердое и жидкое топливо. Горячий пар и вода являются основными теплоносителями в технологических процессах нагрева, пастеризации, стерилизации, варки, выпаривания, дистилляции, сушки (паровые сушильные установки называют так, потому что сушильный агент нагревается до необходимой температуры паровым калорифером) и др. Электрическая энергия используется в приводах технологических машин и механизмов, в транспортных устройствах, в холодильных установках, сушилках и т.д. При выпечке, обжаривании, копчении, сушке используют природный газ, твердое и жидкое топливо или топочные газы, образующие при их сгорании в термоагрегатах.

Доля стоимости энергоресурсов в себестоимости единицы пищевой продукции может достигать 20-25%. Так, при производстве 1 т мяса затрачивается 50-80 кВт часов электроэнергии и 20-35 т пара, а на 1 тысячу условных банок консервов соответственно 7-34 кВт-час и 160-1090 т пара.в связи с этим крупные перерабатывающие предприятия имеют собственные источники энергообеспечения (котельные, электрические подстанции и др).

Как и в случае с сырьем, основным способом оценки рациональности использования энергоресурсов является составление энергетического баланса. Поскольку, согласно с законом сохранения энергии, сумма всех видов энергии в замкнутой системе является постоянной, общее уравнение энергетического баланса имеет вид:

 

 

В пищевых производствах преобладающим видом энергии является тепловая, поэтому чаще всего составляется тепловой баланс. Учитывая тепловой эффект самого процесса и потери энергии в окружвющую среду, тепловой баланс составляют по уравнению:

 

где Qвх, Qвых, Qпроц, Qпот - соответственно теплота входных и выходных продуктов, теплового эффекта процесса и потерь в окружающую среду –го процесса

 

Если при проведении процесса используются разные виды энергии (тепловая, электрическая), то применяются соответствующие коэффициенты для перевода других видов энергии в тепловую.

Для характеристики рациональности использования энергии именно на технологические нужды иногда расчитывают коэффициент полезного использования энергии (КПД) по отдельным операциям, стадиям или технологическому процессу вцелом. Он рассчитывается как отношение затрат энергии на проведение технологической операции (стадии, процесса) к общим затратам:

 

 

Чтобы повысить КПД и достигнуть экономии материальных и энергоресурсов, в пищевой технологии внедряются прогрессивные ресурсо- и энергосберегающие технологии и оборудование. .

Цель принципа рационального использования технологического оборудования - увеличение выхода продукции с единицы площади или объема рабочей зоны аппарата, т.е. увеличение степени использования, загрузки машины. Реализация этого принципа дает возможность снизить число единиц оборудования при постоянном объеме выпуска продукции. Тем самым снижается амортизационная доля себестоимости. Но, наоборот, при одной и той же численности парка оборудования можно увеличить выпуск продукции, себестоимость которой будет снижаться.

Одним из часто используемых способах рационального использования энергоресурсов и оборудования – организация движения технологических потоков по противоточным или перекрестным схемам, когда входной поток сырья в агрегате подогревается теплом выходного потока, температуру которого необходимо снизить. Такие схемы широко используются в конструкциях пастеризаторов, подогревателей, сушилок, ректификационных колонок и др. Другим эффективным способом экономии тепловой энергии является использование вторичных теплоносителей вв виде конденсата, сокового пара или других отработанных теплоагентов на тех технологических операциях, на которых их температура еще достаточна.. по этому принципу работают многокорпусные вакуум-выпарные аппараты.

Существенным фактором рационального использования энергоресурсов и оборудования является также строгое придерживание технологического режима для предупреждения «холостой» работы аппарата или, наоборт, задержки сырья в аппарате больше необходимого времени и т.д. важным средством для экономии энергии в производстве является снижение ее потерь в окружающую среду путем тщательной изоляции паро- и водопроводов, зоны нагрева термоагрегатов, теплоизоляции производственных помощений и т.д.