Hexonic: Измењивач топлоте одређује ефикасност CIP-а, пастеризације и рекуперације у прехрамбеној индустрији

У прехрамбеној индустрији, у којој су пастеризација и CIP (Clean-in-place — чишћење без демонтаже) системи уобичајени делови производних линија, избор измењивача топлоте може бити пресудан за смањење трошкова енергије, повећање поузданости и скраћење времена чишћења. При избору одговарајућег решења, међутим, нису важни само топлотни учинак опреме већ и њене хидрауличке карактеристике, хигијенска конструкција и могућност поврата топлоте. О томе су за BalkanEngineer.comговорили представници компаније Hexonic, која се убраја међу водеће компаније у развоју и производњи решења за размену топлоте.

CIP системи и значај размене топлоте за њихову ефикасност

CIP системи намењени су чишћењу опреме, укључујући цевоводе и резервоаре, без потребе за демонтажом. Ефикасност овог процеса директно зависи од температуре радне течности, концентрације средстава за чишћење, времена контакта и циркулације, као и од хидродинамичких услова. Зато измењивач топлоте има кључну улогу: омогућава брзо достизање и одржавање потребне температуре. „Недовољан топлотни учинак измењивача у CIP систему може продужити циклус чишћења, док погрешан избор и димензионисање могу довести до веће потрошње енергије, пада притиска и немогућности прецизне регулације температуре“, навели су представници компаније Hexonic. „То значи да се при пројектовању инсталације морају узети у обзир запремина резервоара, проток, време загревања и хемијска компатибилност материјала“, додали су стручњаци компаније.

За примену у CIP системима Hexonic нуди измењиваче топлоте са плаштом и цевним снопом JAD и HAD. Серија JAD обухвата уређаје чија је конструкција у потпуности израђена од нерђајућег челика, док серија HAD нуди решење спремно за интеграцију.

Пастеризација и рекуперација топлоте: улога измењивача топлоте

Пастеризација је процес непосредно повезан са производњом готовог производа, у којем се сировина загрева на прецизно одређеној и стабилној температури. Температурни режим усклађује се са микробиолошким захтевима, карактеристикама конкретног производа и наредним фазама обраде. Недовољно висока температура може угрозити безбедност производа, док превисока може нарушити његов квалитет.

Истовремено, пастеризација пружа значајне могућности за повећање енергетске ефикасности целе производне линије путем рекуперације топлоте. „Већ пастеризовани производ предаје топлоту улазном хладном производу преко површине за размену топлоте, без међусобног контакта два тока. Тиме се смањује потребан топлотни учинак за загревање, али и потребан расхладни учинак за хлађење већ обрађеног производа“, објаснили су представници компаније Hexonic.

За овај процес погодан је плочасти измењивач топлоте JAG, који одликују интензивна размена топлоте и компактна конструкција. Његова површина за размену топлоте и хидрауличке карактеристике могу се прилагодити захтевима конкретног пројекта. Специјализовано решење Multisection засновано је на технологији JAG и омогућава интеграцију више технолошких секција у јединствен систем за загревање, поврат топлоте и хлађење.

„У прехрамбеној индустрији, при избору опреме за размену топлоте, важну улогу имају материјали, заптивке, геометрија канала и могућности чишћења“, истакли су представници компаније Hexonic.

Стручњаци компаније издвајају пет кључних фактора за избор одговарајућег измењивача топлоте у прехрамбеној индустрији:

1. Стварна радна тачка, а не само номинални учинак: Температуре, протоци и карактеристике радних флуида морају одражавати стварни режим рада, укључујући рад при делимичном оптерећењу и промене у производном циклусу;

2. Равнотежа између размене топлоте и пада притиска: Висок коефицијент пролаза топлоте представља предност само ако је постигнут уз прихватљиве хидрауличке губитке. У супротном, уштеда топлотне енергије може бити делимично умањена већом потрошњом електричне енергије за пумпање;

3. Запрљање површина за размену топлоте: Наслаге смањују ефикасност размене топлоте и могу повећати пад притиска. Зато се при пројектовању конструкције морају узети у обзир склоност радних флуида ка стварању наслага, потребна учесталост чишћења и приступачност опреме за одржавање;

4. Хигијена и безбедност производа: При непосредном контакту са прехрамбеним производима неопходни су одговарајући материјали, заптивке и хигијенска конструкција. За одређене примене потребно је додатно проценити ризик од унакрсне контаминације између процесних флуида;

5. Укупни трошкови током животног циклуса: Набавна цена није једини економски критеријум. Потрошња енергије, трошкови одржавања, резервних делова и чишћења, као и застоји у производњи, одређују стварне трошкове опреме током њеног радног века.

„Важно је напоменути да смањење оперативних трошкова не захтева увек замену постојећег измењивача моделом са већом површином за размену топлоте. У неким случајевима бољи резултати могу се постићи оптимизацијом протока и температурних режима, побољшањем поврата топлоте или прилагођавањем опреме стварним условима рада“, навели су представници компаније Hexonic. „То је посебно важно за предузећа са разноврсним производним асортиманом, променљивим оптерећењем производње и ограниченим временом за чишћење и техничко одржавање“, нагласили су у компанији.

„Крајњи циљ је технички и економски оправдано решење које обједињује ефикасну размену топлоте, поуздан рад, хигијенску конструкцију и оптималне оперативне трошкове. Зато произвођач који планира модернизацију CIP система или линије за пастеризацију најпре треба да размотри техничке параметре: радне флуиде, протоке, улазне и излазне температуре, расположиви флуид за пренос топлоте и захтеве процеса. Тек након њихове анализе може се приступити избору одговарајуће технологије размене топлоте, у чему наш тим може пружити подршку“, закључили су представници компаније Hexonic.

Извор фотографија: Hexonic