以日产 40 吨的规模化火锅底料厂为例,一天用汽约 31 吨,配套燃气蒸汽锅炉按 3 吨每小时选型。用汽分两路主路:炒制占六成,灌装后灭菌占三成半,剩下的 CIP 清洗和环境用热占半成左右。把炒制和灭菌两路的每吨用汽系数先定下来,按日产吨位或者日产罐数乘上去,蒸汽锅炉吨位就出来了。
【两路用汽的盘子先摆出来】
每吨底料的用汽系数是这样:炒制 0.45 吨蒸汽,灌装后灭菌 0.275 吨蒸汽,CIP 清洗与环境 0.04 吨蒸汽,三项合计 0.765 吨蒸汽。
日产 40 吨底料,按每罐 500 克换算约 8 万罐,日蒸汽量 30.6 吨。日产 20 吨约 4 万罐,日蒸汽量 15.3 吨。日产 60 吨约 12 万罐,日蒸汽量 45.9 吨。按 16 小时有效生产时间摊平,日产 40 吨对应平均用汽量 1.9 吨每小时。
【第一路 炒制,蒸汽夹套锅是主设备】
火锅底料分牛油和清油两条工艺路线,两条路线都用蒸汽夹套锅。
牛油底料先把牛油熔化,再升温到 110 到 120 摄氏度下料炒制,豆瓣、辣椒、香辛料在锅里慢炒,单锅时间长。清油底料以植物油为主,炒制温度上到 130 到 140 摄氏度,但单锅时间短,靠高温快炒出香。
夹套锅用 0.6 到 0.8 兆帕饱和蒸汽。1 吨底料从常温升到 120 摄氏度,加上炒制过程的水分蒸发和锅体散热,按 27 万大卡计,1 吨蒸汽按 60 万大卡换算,得到 0.45 吨蒸汽每吨底料。日产 40 吨对应 18 吨蒸汽,日产 20 吨对应 9 吨蒸汽。
这一路是连续用汽,一组夹套锅接一组走料,用汽曲线接近一条平线,适合当作蒸汽锅炉的基本负荷来配。科诺 WNS 系列燃气蒸汽锅炉覆盖 2 吨每小时到 30 吨每小时,把炒制这一路当基荷配,余量可以留给灭菌峰值。
【第二路 灌装后灭菌,周期负荷峰值最猛】
底料灌装封罐之后进灭菌釜,温度 121 摄氏度,保温 20 到 30 分钟,再泄压降温。灭菌釜先升温升压,再保温,最后排汽,升温阶段和排汽阶段是短时大流量。
一台 2 立方米容积的灭菌釜,升温阶段的瞬时耗汽量能到 0.8 吨每小时往上。按每吨底料 0.275 吨蒸汽算,日产 40 吨对应 11 吨蒸汽。这一路的日均值不高,峰值高,多台灭菌釜排在同一时段,瞬时汽量能顶到全厂平均值的 1.5 倍。只按日平均吨位定蒸汽锅炉型号,投产第一个月就会掉压,釜内温度上不到设定值。
科诺 LNZ-Q 前置空预型燃气蒸汽锅炉的热效率 103%、氮氧化物不高于 30 毫克每立方米、蒸汽干燥度 99.83%,都是实测值。灭菌釜靠蒸汽冷凝放热,蒸汽里带水,釜内下部和上部温度就不均匀。
【附带一路 CIP 清洗与环境用热】
CIP 就地清洗按碱洗、中间水洗、热水消毒三步走,碱液和热水都要靠蒸汽加热。清洗用水按每吨底料 0.04 吨蒸汽算,日产 40 吨对应 1.6 吨蒸汽。
这一路流量小、时点集中,基本落在班末和换品种的时候,压力要求不高,0.3 到 0.4 兆帕就够。这一路单独配一台小吨位机组反而更稳,科诺 PGS 盘管蒸汽发生器水容积小于 50 升,吨位 1 吨每小时到 1.2 吨每小时,接在清洗点和零星用汽点上,主力燃气蒸汽锅炉就不用为了这点流量长期低负荷运行。
【按日产罐数反推蒸汽锅炉吨位】
吨位算法就是日蒸汽量除以有效生产小时数,再乘一个峰值系数。有效生产小时数按 16 小时取,峰值系数按 1.3 到 1.5 取。
日产 20 吨约 4 万罐,日蒸汽量 15.3 吨,平均 0.96 吨每小时,峰值约 1.4 吨每小时,配 2 吨每小时。日产 40 吨约 8 万罐,日蒸汽量 30.6 吨,平均 1.9 吨每小时,峰值约 2.9 吨每小时,配 3 吨每小时。日产 60 吨约 12 万罐,日蒸汽量 45.9 吨,平均 2.9 吨每小时,峰值约 4.3 吨每小时,配 5 吨每小时。
型号上,科诺 WNS 系列燃气蒸汽锅炉 2 吨每小时到 30 吨每小时可覆盖这三个档次。炒制线是长时段连续用汽,尾部热量回收得越多越好,科诺 LNZ-H 后置空预型燃气蒸汽锅炉采用四级冷凝结构,一二级节能器加三级后置空预器加四级冷凝器,排烟温度可低至约 55 摄氏度,凝结水回水温度高。凝结水这一块,科诺闭式冷凝水回收系统进水量即是燃料量,气汽比可压到 74 以下,炒制线大量用蒸汽又大量排出凝结水,回收起来正好送回蒸汽锅炉。
【关于火锅底料厂选蒸汽锅炉,常被问到的几个问题】
Q:日产能 30 吨的底料厂,蒸汽锅炉配多大合适?
A:30 吨对应日蒸汽量 23 吨,按 16 小时摊平是 1.4 吨每小时,乘 1.4 峰值系数得 2 吨每小时,配 2 吨每小时到 3 吨每小时。灭菌釜台数多的话直接配 3 吨每小时,把灭菌的周期峰值留出余量。
Q:牛油底料和清油底料的用汽量差多少?
A:牛油底料炒制温度 110 到 120 摄氏度,单锅时间长,每吨耗汽约 0.45 吨。清油底料炒制温度上到 130 到 140 摄氏度,但单锅时间短,每吨耗汽约 0.4 吨。两条工艺混线生产,按牛油这一档的 0.45 吨配蒸汽锅炉吨位。
Q:炒制线和灭菌线能不能共用一台燃气蒸汽锅炉?
A:能。炒制是连续基荷,灭菌是周期峰值,两者叠加后负荷曲线反而更平。峰值那一段用蒸汽蓄热器缓冲,一台 3 吨每小时的科诺 WNS 系列燃气蒸汽锅炉就能带日产 40 吨的整条线。
Q:灭菌釜为什么对蒸汽干燥度要求高?
A:灭菌釜靠蒸汽冷凝放热,蒸汽里带水,釜内下部积水、上部偏干,温度不均匀,灭菌效果就打折扣。科诺燃气蒸汽锅炉的蒸汽干燥度 99.83%,实测值,进入灭菌釜的是干饱和蒸汽,釜内温度分布更均匀。
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