Einblicke in die Industrielle Kühlung

Der coolste Kanal im Raum
25th Juni 2019

Anlässlich des jährlichen Weltkältetags am 26. Juni haben wir einen unserer Experten für Lufttechnik, den technischen Leiter, Michael G. Mortensen, nach den Grundlagen von Kälteanwendungen befragt.

Die industrielle Kältetechnik ist eine Gruppe von Lagerungs- und Lebensmittelverarbeitungsanwendungen, bei denen die Traditionen und Anforderungen über die Landesgrenzen hinweg sehr unterschiedlich sind. Lokales Know-how und Fachwissen sind daher in der Entwurfsphase wichtig.

„Generell kann die industrielle Kältetechnik in drei Hauptuntergruppen unterteilt werden: kühle Arbeitsbereiche, Prozesskühlung und Kühllagerung. Allen Einrichtungen gemeinsam ist die Notwendigkeit einer gleichmäßigen Luftverteilung, einer richtigen Induktion und niedriger Temperaturgradienten im gesamten Raum. In Räumen, in denen sich Menschen aufhalten, ist auch eine zugfreie Luftverteilung von zentraler Bedeutung. “ Sagt der technische Leiter Michael G. Mortensen.

Lagereinrichtungen

Kühlhausanwendungen haben den höchsten Grad an nationalen Unterschieden in Bezug auf die Anforderungen an das Luftverteilsystem.

In China spielen beispielsweise Platzbeschränkungen eine wichtige Rolle. Lagereinrichtungen bestehen in der Regel aus sehr hohen Gebäuden (über 30 m) und sind bis zum letzten Regal effizient verpackt. Daher sind schlanke Kanalprofile und präzise gerichtete Luftströme für die Konstruktion von entscheidender Bedeutung.

Herkömmliche Lösungen, wie z. B. Metallleitungen mit Düsen, verursachen aufgrund der Punktdiffusion und einer ungleichmäßigen Luftverteilung häufig große Temperaturgradienten im gesamten Raum. Eine ungleichmäßige Abkühlung kann zu muffigen Luftzonen oder heißen Stellen führen, was zu einer Verschlechterung des Produkts und letztendlich zu Gewinneinbußen führt.Herkömmliche Lösungen verbrauchen auch mehr Energie, da sie überkühlen müssen, um die genannten Mängel auszugleichen.

Bei Textilkanälen muss die Installation nicht überdimensioniert werden. Eine gleichmäßige Luftverteilung mit genau berechneten Luftströmen sorgt für sehr niedrige Temperaturgradienten im gekühlten Raum.

Die Diffusionstechnologie in Gewebekanälen ermöglicht, dass der gesamte Kanal als Düse fungiert. Die Luftverteilung erfolgt über die gesamte Länge des Kanals, und Strömungsmodelle können über den gesamten Umfang des Kanals (360 °) hinzugefügt werden.

"Der geringere Druckverlust, den die textile Luftverteiltechnologie bietet, sorgt für einen geringeren Energieverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen. Einsparungen von bis zu 40% sind möglich.„Als Faustregel gilt, dass wir bei der Kühlhausanwendungen nicht durchlässige Stoffe verwenden, da bei Frostbedingungen keine Kondensation auftritt.“, Erklärt Michael G. Mortensen, technischer Leiter.

Beispiel: ZhangZiDao Cold Logistik Center

Die Insel ZhangZi im Gelben Meer ist bekannt für ihre Fischindustrie, in der nachhaltige Produktionsmethoden immer mehr an Bedeutung gewinnt. Die ZhangZiDao Group ist der größte Produzent und verwaltet 70.000 Hektar des Gelben Meeres. Sie sehen Nachhaltigkeit als einen wichtigen Faktor an; eine Überlegung, die sie auch für ihre 2013 errichtete Kaltlogistik-Anlage anwandten.

Das sechsstöckige ZhangZiDao Cold Logistics Center umfasst 30.000 m2 automatisierten CO2-Kühllagerraum mit einem Temperatursollwert zwischen -20 ° C und -25 ° C. Sie verwenden eine fortschrittliche Ammoniak-Kohlendioxid-Kaskadentechnologie, die einen niedrigen Energieverbrauch bietet und wenig Kohlenstoff ausstößt.

Die Verteilung der Luft durch Textilkanäle ermöglicht eine gleichmäßige Luftverteilung, die die Produkte schützt. Dies sichert die Produktqualität und schützt vor Gewinneinbußen.

Wir haben eine Lösung geliefert, die 1.200 Meter Textilkanäle mit einem Gesamtluftstrom von 919.080 m³ / h umfasst und mit  SonicFlow™ und  JetFlow™ ausgestattet ist.

Erfahren Sie hier mehr über das Projekt

Gekühlte Arbeitsbereiche

Der Ursprung des modernen Textilkanals begann in Dänemark in den frühen 70er Jahren, um bessere Bedingungen für die Arbeiter in der fleischverarbeitenden Industrie zu schaffen. Es begann als Zusammenarbeit zwischen dem dänischen Fleischforschungsinstitut und FabricAir (damals bekannt als IPS Ventilation).

Vor diesem Projekt gab es vereinzelte Versuche, Stoffkanäle zu schaffen. Unternehmer auf der ganzen Welt hatten Lufteinlässe mit Bettbezügen, Kissenbezügen oder sogar Kaffeebohnensäcken abgedeckt, um die Zugluft in kalten Arbeitsbereichen zu dämpfen. Diese Initiativen wurden nie formalisiert, und die ausgewählten Materialien waren gesundheitsgefährdend. Ein Nährboden für alle Arten von Bakterien.

Als wir 1973 den ersten Textilkanal in einem Schlachthof in Dänemark installierten, wurde er zu einer echten Innovation und leitete eine neue Ära für Beschäftigte in Kühlräumen auf der ganzen Welt mit zugfreier, hygienischer Luftverteilung ein.

Die Zahl der Krankentage der Mitarbeiter sank infolge des neu verbesserten Arbeitsumfelds. Und die Hygiene in der Produktion hat sich mit der neuen Technologie deutlich erhöht, die Kanäle können zudem zum Waschen leicht entfernt und in wenigen Minuten wieder installiert werden.

„Kondensation ist ein erhebliches Gesundheitsrisiko und ein Hauptfaktor für das Wachstum von Mikroben. Herkömmliche Metallkanäle, die vor der Einführung unserer Technologie verwendet wurden, wiesen in diesen Umgebungen für gekühlte Lebensmittelverarbeitung viele Mängel auf. Dazu gehörten Probleme mit Kondenswasser, Korrosion und allgemeinen hygienischen Problemen. “ Erklärt Michael G. Mortensen, technischer Leiter, und fährt fort:

„Beispielsweise können die Metallkanäle nicht leicht gereinigt werden, was bedeutet, dass sich Staub, Bakterien und andere schädliche Partikel in den Kanälen ansammeln und in die Raumatmosphäre gelangen, wo sie sich negativ auf die Produktqualität und die Arbeitssicherheit auswirken. Ein Textilkanal kann in einer normalen Waschmaschine gewaschen werden und korrodiert nicht, da er auf Fasern basiert."

 

Die innovative textile Luftverteiltechnologie war ein sofortiger Erfolg, der sich schnell auf der ganzen Welt verbreitete. Es hat Luftverteilungsingenieuren ermöglicht, den Luftstrom zu steuern und eine gleichmäßige Luftverteilung für den gesamten Raum zu erzielen.

Unter Verwendung unterschiedlicher Durchlässigkeiten und Perforationen in der Gewebeoberfläche wird gekühlte Luft über die gesamte Länge des Kanals verteilt. Dies bedingt eine geringere Luftgeschwindigkeit, wodurch Zugluft minimiert wird, ohne die Produktsicherheit zu beeinträchtigen.

Die gezielten Luftströme erzeugen eine homogene Temperatur in der gesamten Produktionsanlage, ohne dass eine hohe Luftgeschwindigkeit oder eine Überkühlung der verteilten Luft entsteht. Das Ergebnis ist eine bessere Produkthygiene und ein geringerer Energieverbrauch, gepaart mit einem viel höheren Komfort für die Mitarbeiter trotz der Gefriertemperaturen der kühlen Arbeitsbereiche.

„Unsere Faustregel in gekühlten Arbeitsbereichen lautet, durchlässige Stoffe zu verwenden. Sie verhindern die Bildung von Kondenswasser auf dem Kanal, da in der nahen Zone die gleiche Temperatur herrscht wie im Kanal. “ Erklärt Michael G. Mortensen, technischer Leiter, und erweitert:

„Der Kondensationspunkt hängt von der relativen Luftfeuchtigkeit ab und ist grenzüberschreitend unterschiedlich. Kondensation tritt auf, wenn die Temperatur der Zuluft unter dem Taupunkt der Raumtemperatur liegt.“

 

Beispiel: İNAN SÜT Molkerei

Im Jahr 2011 eröffnete einer der führenden Milchproduzenten in der Türkei zwei neue Produktionsstätten. Das Unternehmen hält an einem strengen Qualitätsfokus fest und wollte die am besten geeignete Luftverteiltechnologie auf dem Markt.

Sie entschieden sich für ein FabricAir Luftverteilsystem, um Korrosion zu verhindern und ein Höchstmaß an Effizienz und Hygiene zu erreichen.

Erfahren Sie hier mehr über das Projekt.

Prozesskühlung

Die Prozesskühlung deckt eine breite Palette von Lebensmittelanwendungen ab, darunter Fleischverarbeitungsbetriebe, Molkereibetriebe und Bäckereien. Jeder mit seinen eigenen spezifischen Herausforderungen.

Bei der Fleischverarbeitung ist es von größter Bedeutung, den Feuchtigkeitsverlust im Fleisch zu verhindern, da ein Feuchtigkeitsverlust einen Wertverlust bedeutet.

In Molkereibetrieben ist es entscheidend, ein sehr niedriges Temperaturgefälle sowie ein sehr hohes Maß an Hygiene aufrechtzuerhalten.

In Bäckereien wird die Prozesskühlung eingesetzt, um der extremen Wärmeentwicklung von Geräten wie Öfen entgegenzuwirken und eine kontrollierte schnelle Abkühlung der Backwaren zu ermöglichen, bevor diese zum Verpackungsteil der Anlage gelangen.

„Mit dem Luftstrom können wir auch andere Oberflächen wie Produktionsanlagen aus Metall ausfegen, um zu verhindern, dass sich Kondenswasser auf diesen niederschlägt. Dies minimiert das Risiko des Bakterienwachstums “, sagt Engineering Manager Michael G. Mortensen

 

Beispiel: Ausgleichsraum bei Danish Crown in Dänemark

Als natürliche Konsequenz der Geschichte unserer Technologie war FabricAir damit beauftragt, die Herausforderung zu lösen, als Danish Crown eine hygienische und effiziente Prozesskühllösung für ihre Ausgleichsräume benötigte.

Ziel war es, die Abkühlzeit von 48 Stunden auf 24 Stunden zu verkürzen, ohne die Produktqualität zu beeinträchtigen, indem Feuchtigkeit oder Gewicht im Fleisch verloren gehen.

Mit präzise kontrollierten Wurfweiten haben wir eine hygienische Lösung entwickelt, die gegen Kondensation und Korrosion geschützt ist und einen schnellen Ausgleich ohne Feuchtigkeits- und Gewichtsverlust erzielt.

Die Lösung reduzierte die Kühlung effektiv von 48 Stunden auf 24 Stunden und sparte als zusätzlicher Bonus aufgrund der höheren Prozesseffizienz erheblich Energie ein.

Danish Crown verwendet seit den 70er Jahren FabricAir Kanäle in vielen Raumtypen und Anwendungen. Ein Großteil der ursprünglichen Kanäle funktioniert trotz der ca. 40-jährigen Betriebszeit immer noch reibungslos.

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