尚仁制冷科技（天津）有限公司

 

项目简介
牛奶急速冷却设备用于把刚挤集的牛奶由35℃左右冷却到4℃以下，并在此温度下保存到加工或运出，以抑制细菌繁殖，保持牛奶鲜度。本设备用制冷剂通过蒸发器冷却载冷剂（丙二醇）,再通过载冷剂对牛奶快速冷却。 

在牛奶行业中菌落总数是*基本、*常见的微生物指标检测项目，也是评价原奶质量的一个重要指标，细菌总数高，其中的致病菌就容易产生非常耐热的毒素，这些毒素经过超高温处理后仍有少量残留;而且大量的细菌繁殖会加速产酸，从而引起牛奶酸度增加，蛋白质热稳定性下降。近年来，很多欧美**将菌落数作为原奶收购的标准之一。美国和欧洲规定牛奶菌落标准都是每毫升10万以下，而我国新标准是每毫升200万，两者差距巨大的原因之一就是牛奶冷却设备不先进。不能使牛奶迅速冷却到4℃以下从而抑制细菌繁殖，在现有的工艺中是采用奶罐制冷，这个过程需要2~~3小时从而使牛奶滋生细菌的可能大大增加，而我公司生产的牛奶急速冷却设备却是一种成本效益型的制冷装置，它能够使牛奶通过与载冷剂进行热交换，瞬间从35℃左右降至4℃以下，从牛奶被挤出到冷却至4℃以下，只需要不到10分钟的时间，可使牛奶的菌落数达到欧州标准。   

本设备还具备热回收功能。通过给牛奶降温的同时，将牛奶中的热量集中回收起来。对牛奶的降温是由两种介质完成的，先是低温的地下水通过**段板换进行换热，牛奶温度由35℃降到20℃，同时也将地下水温度提高到18℃左右存储到专用水箱里。以往这些水都是白白的排放掉，浪费了宝贵的水资源。现在我们对这些水进行了有效地的收集避免了浪费，每天可以节水30吨以上。第二段板换是由低温载冷剂对牛奶进行二次换热，将20℃的牛奶降温到4℃以下。在二次换热过程中，通过主机设备将牛奶中的热量进行热回收，将热能储存在热回收水箱中，热回收水箱温度可达到45℃。通常挤奶厅里CIP清洗需要大量的90℃热水，而这些热水都是通过电加热器进行加热的，以往加热是将10℃左右的水加热到90℃。这样就需要耗费大量的电能。而通过热回收装置先将水温加热到45℃，然后再通过电加热的方式加热 ,通常可节省热水费用30—50%。降低了能源消耗，热回收装置产生45°C的水温，2吨/小时，足以满足挤奶厅的热水供应。再有奶厅产出牛奶经**段板换换热，将35℃牛奶降温至20℃，地下水吸收热量升温至18℃~20℃，升温后的地下水被输送至保温水箱（30吨），水箱中的水供应奶牛饮用水以及生活用水，奶牛饮水温度直接影响产奶量，奶牛饮水温度常年保持在18℃~20℃之间为*佳温度，通过对奶牛饮用水温度的控制，可提高奶牛产奶率8.7%，由此可提高牧场的经济效益。模块化设计，应用方位更广阔，可实现网络监控及集中管理。 

设备说明
冷凝机组
制冷主机采用并联半封闭活塞式（或全封闭涡旋式）冷凝机组，有以下优点：

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1. 占地面积小，系统简单，外形紧凑美观。

2. 高可靠性，一台压缩机故障并不影响系统内其他压缩机的正常运行。对于整个系统只衰减部分的冷量，有充足的维修时间，设备可全自动运行。

3. 多台压缩机并联，可以进行大幅度的能量调节，对负荷的变化有较强的适应能力，压缩机的制冷量始终与负荷相适应。在低负荷情况下，负荷与输入功率仍成正比，有很好的经济性。

4. 使用集中式并联机组可实现负荷余量的*优化；与单台大功率机组或多台独立机组相比，可大大减小装机总容量。

5. 由于采用了集中的制冷剂管路；制冷剂的充注量可大幅度减少。

6. 机组集中放置，方便维护和控制。

7. 压力传感器采集的压力信号传递到控制系统；控制系统根据压力信号控制压缩机的起停，制冷负荷、压缩机负荷、冷凝负荷始终处于*佳的匹配状态。

8. 集中式的冷量分配，使降温更加迅速，可保持较低的传热温差。

压缩机
采用国际品牌的高效、节能（全封闭涡旋式）半封闭压缩机,具有以下显著特点：

1. 效率高：在相同输入功率，相同使用条件下，制冷量比其他压缩机大15%。

2. 适用范围广：同一种形式的压缩机可使用多种制冷剂，包括R22、R134a、R404A、R507、R407C；在改用环保型制冷剂时，只需更换压缩机冷冻油。

3. 节能：采用由耐冲击的弹簧钢制造的阀片、效率高、死点间隙小。

4. 电机效率高、大体积电机使压缩机在高效状态下运行。

5. 输气系数高：主要容积系数、气密（阀片严）系数大、压力系数（吸气阻力）小。

6. 使用寿命长：低摩擦活塞连杆、镀铬活塞环、表面硬化处理的曲轴、精镗的气缸表面的花纹产生油膜保证与活塞及活塞环有良好的润滑。

7. 大容量的油泵、专利回油系统使压缩机运行更加可靠，时间更长。

8. 可靠的电机保护装置：采用PTC1000传感器对电机温度和排气温度进行监控。

9. 体积小、重量轻、噪音低。

10. 轴瓦表面镀耐磨的聚四氟乙稀涂层。

11. 零配件供应充足。

选用CAREL电子膨胀阀：
 1.EVD evolution是一款双极步进电机驱动器，用来控制制冷回路中的电子膨胀阀。此驱动器采用DIN导轨安装方式，配备插入式螺旋接线柱。EVD evolution可控制制冷剂过热度，优化制冷回路功效，*大程度保障其适应性。EVD evolution与各种类型的制冷剂和阀门均兼容。

2. 功能和主要特点

概括起来有以下几点：

• 通过可插拔螺旋端子进行电气连接；

• 驱动器中集成了串口卡，具体视型号((tLAN、pLAN、RS485/

Modbus®)而定；

• 兼容各种类型阀门(包括主要的第三方品牌阀门)和制冷剂

• 由pCO可编程控制器通过pLAN遥控或者数字输入端1启动/关闭控制，；

• 过热度控制具有完善的保护功能：如低过热度、MOP、LOP和高冷凝温度保护功能；

• 通过显示屏(附件)、计算机中的VPM程序或通过PlantVisor/

PlantVisorPro监控器和pCO可编程控制器配置及编程；

• 按照显示屏显示的向导程序，设置参数并检查电气接线，简化

调试工作；

• 多语种图形显示器，各参数均有“帮助”功能；

• 可使用不同测量单位(公制/英制)；

• 参数受密码保护，分为维修(安装人)和生产商两种级别；

• “热插拔”式显示屏，可以由一个驱动器向其他驱动器复制配

置参数；

• 可配置0至5V或者4至20mA压力传感器，其中后者可由多个驱动器共享，适用于集中式制冷系统；

• 如果主传感器S1和S2出现故障，可使用备用传感器S3和S4；

• 可输入4至20mA或0至10Vdc信号，将驱动器作为由外部信号控制的定位器使用；

• 电源故障时阀关闭的管理

• 高级警报管理

控制说明
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1、系统特性
本方案的主体控制思路为：本设备集中监控系统使用人性化的人机界面，配合使用PLC+测温模块的方式，实现回水控温、风机和压缩机智能控制、故障报警查询。具有稳定性高、控温均匀、精准、冷却速度快和方便使用、更换、性价比高，人机界面全中文化，直观、简单，对操作人员的要求相对较低。

本系统为低温冷水机组专用，有五路温度传感器（1路冷冻水回水温度、1路蒸发器出水温度、1路热回收水温、1路牛奶冷却后温度、1路牛奶冷却前温度），两路压力传感器（1路高压、1路低压），和十六路告警信号输入，二十四路继电器输出。

2、控制功能
（1）压缩机防频繁起停
压缩机再次启动间隔时间为3分钟，即压缩机停机时间不小于3分钟。

压缩机温控*少运行时间：压缩机一经启动至少运行1分钟以上，除非关机或故障。

（2）压缩机均衡运行
机组使用过程中，均衡随机启动压缩机，以达到所有压缩机的停止和运行时间相同。

（3）模糊控制调节规律
    本控制系统采用模糊调节规律，以压缩机一次开机或关机过程为一个调节量，把一次开机过程作为正输出（加载区），一次关机过程作为负输出（卸载区），同时还设保持区、急停区，控制周期可设定，根据冷水温度所处的区域与设定值比较，分别进行调节。

（4）冷凝风机控制
冷凝风机分别设定开启压力,当达到设定压力时对应的冷凝风机开启当低于设定压力时冷凝风机关闭.

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（5）牛奶温度控制
选择“挤奶”开启时变频泵根据设定自动控制。

系统根据牛奶温度控制变频泵的转速，使牛奶温度输出恒定在4℃以下。

当牛奶温度实际值大于“牛奶温度上限值”变频器降速运转

当牛奶温度实际值小于“牛奶温度下限值”变频器加速运转

当牛奶温度实际值在“牛奶温度上限值”与“牛奶温度下限值”之间时，变频器根据温度改变转速大小。使温度恒定在“牛奶温度设定值”，从而保证牛奶的输出温度。

“挤奶自动启动”开关关闭时，变频泵延时停机，延时时间为参数“变频泵延时停机”设置

（6）电子膨胀阀运行
系统启动后电子膨涨阀工作

（7）冷水泵运行
冷冻水泵提前压缩机 3分钟开启，延时压缩机3分钟关闭，机组运行期间冷冻水泵始终运转。 系统关闭后，延时3分钟停止冷却水泵

（8）热回收水泵运行
热回收水泵随系统开机后运行,由热水箱水温控制水泵起停。当热水箱温度达到设定温度后水泵停止,出水阀门打开,当热水箱液位降至低位,出水阀关闭,进水阀打开;当热水箱液位升至高位,进水阀关闭，热水回收泵启动。

（9）定时开关机
定时开关机功能在时钟设置正确后，然后将参数画面依次设置开机时间和关机时间，设置完成将“定时确认”后即可生效。

机组按照设定好的“系统开、关机时间”自动执行开机关机，在定时开关机时间内用户也可根据实际需要手动关机或手动开机。

（10）保护及故障处理
流量开关检测时间、低压故障延时时间可设置，其他故障检测延时3秒。

冷水水流量不足：水泵起动30秒后开始检测冷水流量，当检测到冷水流量不足且持续设定时间后如果是冷水流量不足则系统全停。

防冻保护：当系统检测到达防冻温度时，关闭系统所有压缩机。

压缩机高压保护：当系统检测到压缩机高压过高时，关闭相应的压缩机； 

压缩机低压保护：当系统检测到压缩机低压过低且持续参数“”时间后关闭相应压缩机。

牛奶出口温度高于10℃，延时3分钟，声音报警；低于0℃时，，延时1分钟，冷却水泵停止，声音报警。