グリコールについて知りたいことすべて

プロピレングリコールとエチレングリコールの違いは何ですか？

プロピレングリコールとエチレンの主な違いは毒性レベルです。プロピレングリコールは毒性が非常に低いため、化粧品やパーソナルケア製品にも使用されていますが、エチレングリコールは有毒であるため、人間や動物への曝露を制限するために注意して取り扱わなければなりません。
プロピレングリコールまたはエチレングリコールの使用は、実際の用途と、食品、飲料水、または人間の摂取との偶発的な接触のリスクによって異なります。
念のためお伝えしますが、エチレングリコールは有毒であり、食品に接触する可能性があるため使用しないでください。

プロピレングリコールとは何ですか?

プロピレングリコールは、わずかに甘い味の無色透明の粘性液体です。その化学構造は CH3CH[OH]CH3OH です。

プロピレングリコールとエチレングリコールは物理的特性と用途が似ています。
化学構造はメチル基が 1 つだけ異なります (エチレングリコール = HOCH2CH2OH、プロピレングリコール = CH3CH[OH]CH2OH)。簡単に言えば、食品グレードの不凍液です。

プロピレングリコールの選択基準

メーカーは USP グレードのプロピレングリコールを推奨しています。米国薬局方 (USP) は、米国における医薬品、サプリメント、ヘルスケア製品の公式規格です。USP グレードのグリコールは、製品が最高品質であり、食品用途に承認されていることを保証しています。
市場で入手できる安価で低品質のプロピレングリコールベースの溶液には注意してください。テクニカルグレードまたは RV 定格の非毒性不凍液は、醸造所の再循環システムの要求に合わせて設計されておらず、すぐに故障して、システムの熱交換器の凍結や詰まりにより、高価な機器の故障を引き起こす可能性があります。
システムに亜鉛メッキ（鋼）、黒鋳鉄、またはその他の鉄金属部品が含まれている場合は、溶液に防錆剤が必要になります。多くの食品グレードのプロピレングリコール製品には防錆剤が含まれています。使用するグリコールの SDS（安全データシート）を確認して確認してください。

システム内のプロピレングリコールと水の割合

冷却システムでは、プロピレングリコールと水の適切な比率の混合が非常に重要です。グリコールが少なすぎると、凍結によるコストの増大につながります。グリコールが多すぎると、システムの効率が低下します。
通常、35-40% 抑制プロピレングリコールは、極寒の気候を除いて、すべての気候で十分です。35% グリコールと 65% 水溶液を使用すると、通常、+1 °F までの凍結から保護されます。

システムに必要なプロピレングリコールの量

まず、システムの合計容量を決定する必要があります。
システムの配管の推定容量を計算します。(配管業者または配管サプライヤーに問い合わせるか、単にパイプの長さと内径を測定して、オンラインの「配管容量計算機」に入力してください。)
これに、タンク ジャケットが保持する容量を追加します (タンク製造元にこの数値があるはずです)。
最後に、チラー システム リザーバーの容量を追加して、システム全体の容量を算出します。(チラー システム タンクの容量は製造元から入手できます。)
最後に、プロピレングリコールの割合に基づいて必要なプロピレングリコールの量を計算します。

醸造所で使用される一般的なグリコール配管の種類

• グリコール配管の選択肢

銅管はグリコール配管に最適な選択肢です。材料と設置のコストは他の選択肢よりも高くなりますが、銅管は堅牢なパイプで、何年にもわたって問題なく使用できます。

• 事前絶縁スケジュール80 PVC

優れた経済的なオプションである Schedule 80 PVC は、正しく設置すれば醸造所で優れた性能を発揮します。タンクに PVC で配管することは強くお勧めしません。ただし、剛性のある事前絶縁メインラインとして高い位置で使用すると、非常に優れた性能を発揮します。Schedule 40 PVC は使用しないでください。

• ABSプラスチック配管

ABS は PVC に似ています。事前絶縁された状態で提供されます。このオプションは高価ですが、冷水用途に特化して設計されており、多くの醸造所で好まれる製品となっています。

• 架橋ポリエチレン（PEX）

PEX は、通常、グリコールのメインラインとしては使用されませんが、タンク配管には非常に経済的で設置が簡単なオプションです。

• ナイロン編組ゴムホース

ABS または Schedule 80 PVC メインラインから銅タンク配管への移行に使用される軽量油圧ホース。経済的なタンク配管ソリューションとしても使用されます。

要約すると、現在市場には多くのグリコール ダクト システムがあり、どれを選択するにしても、完全に断熱することをお勧めします。ポリウレタン フォームまたは高密度クローズド セル フォームが推奨されます。ボイラー配管にはグラスファイバー断熱材を使用しないでください。外部パイプは断熱してから被覆する必要があります。

グリコールラインレイアウト

グリコール システムの設計と配置において考慮すべき要素は次のとおりです。

• チラー システムをタンクのできるだけ近くに配置します。チラー システムとタンクの間の障害はできるだけ少なくする必要があります。

• パイプ継手を多用したり、小さすぎるサイズの配管を使用しないでください。グリコール ラインの圧力が上昇し、タンクの冷却ジャケットが損傷する可能性があります。

• 「FIRST IN / LAST OUT」配管方式を使用します。供給ヘッダーの最初の発酵槽は、戻りヘッダーの最後のタンクである必要があります。下の図を参照してください。これにより、システム フローのバランスが保たれ、システム内の各タンクへの均等なフロー配分が保証されます。
  
  

• SUPPLY ヘッダーに圧力 (0 ～ 50 PSI) および温度 (0 ～ 50 °F) ゲージを取り付けます。これらのゲージは、見やすい場所に設置してください。これらのゲージは、冷却システムの問題や圧力の問題を警告します。

• ユニットにバイパス バルブが搭載されているかどうか、チラーの製造元に確認してください。搭載されていない場合は、配管システムに取り付けます。戻り管につながる供給ラインの端に手動ボール バルブを取り付けることも推奨されます。このボール バルブは、ほんの少しだけ開いて、常にグリコールがシステム内を流れるようにする必要があります。もう 1 つのより高価なオプションは、配管システムに追加のバイパス バルブを設置し、グリコール/水がかろうじて流れるように適切な圧力に設定することです。

• 汚染物質がチラーに到達するのを防ぐために、グリコール システムの戻りラインに 20 メッシュ スクリーンの Y ストレーナーを取り付けることを強くお勧めします。Y ストレーナーのサイズは、グリコール メインラインのサイズより少なくとも 1/2 インチ大きくする必要があります。

• 各発酵槽には、製品温度を感知する温度制御によって制御される専用の冷水ソレノイド バルブが必要です。製品温度が設定温度まで下がると、ソレノイド バルブが閉じてグリコールの流れが遮断されます。