Теплообменники добавляют изюминку в технологические операции

Sep 26, 2023

Гофрированные трубки могут помочь предотвратить засорение теплообменников.(Фото предоставлено: HRS Heat Exchangers)

Теплообменники становятся все более мощным элементом в стремлении переработчиков молочной продукции повысить операционную эффективность.

Выбирая оптимальные теплообменники для своих конкретных продуктовых линеек и технологических конфигураций, операторы могут повысить производительность и экономию энергии, одновременно модернизируя канализацию. Тем не менее, широкий спектр вариантов оборудования с различными характеристиками может затруднить выбор оборудования.

Переработчики используют теплообменники для передачи тепла между двумя или более жидкостями во время процессов охлаждения и нагрева без смешивания жидкостей друг с другом, а устройства поддерживают широкий спектр функций молочных продуктов, включая пастеризацию, стерилизацию, сепарацию, упаковку, приготовление рецептур, а также термическую обработку и охлаждение. .

«Везде, где необходимо передать тепло к жидкости или от нее, вы, вероятно, найдете теплообменник», — говорит Кевин Аньянву, менеджер по выполнению предложений и заказов компании SPX Flow Inc., производителя теплообменников из Шарлотты, Северная Каролина.

По словам Тима Толли, директора Fond du Lac, штат Висконсин, теплообменники также поддерживают рекуперацию отработанного тепла, при которой процессоры собирают тепло, которое в противном случае рассеялось бы в воздух внутри или снаружи объекта, и используют его на других участках предприятия, где требуется выработка тепла. Эксель Инжиниринг Инк.

Например, перерабатывающие предприятия могут использовать кожухотрубные теплообменники для рекуперации тепла из технологического пара, процессов дистилляции или систем охлаждения и кондиционирования воздуха. По словам Толли, к другим источникам рекуперации тепла относятся охлаждающие жидкости от двигателей и потоки выхлопных газов из печей, сушилок и выхлопных труб.

Кроме того, заменители могут поддерживать приложения очистки на месте (CIP), в которых пар или горячая вода используются в качестве нагревательной среды для удаления остатков продукта и микроорганизмов из резервуаров, труб, сосудов и технологического оборудования без необходимости разборки, утверждает он.

«Тепловая обработка идет рука об руку с переработкой молочных продуктов для контроля качества и оптимизации продукта», — отмечает Толли.

Варианты теплообменников включают пластинчатые теплообменники, состоящие из нескольких слоев плоских пластин, которые уложены друг на друга, образуя ряд каналов для прохождения жидкости; кожухотрубные теплообменники, в которых кожухи содержат пучок трубок, по которым протекает жидкость и поверх них для передачи тепла между жидкостями; и скребковые теплообменники, которые предназначены для поддержания высокого уровня теплопередачи, сохраняя при этом поверхность теплопередачи постоянной чистой при работе с жидкостями высокой вязкости и загрязняющими веществами.

«При рассмотрении варианта тепловой системы для своего завода переработчики молочных продуктов должны оценить влияние технологии на очищаемость, термическую эффективность, время работы и простоту обслуживания», — говорит Аньянву.

«Последствия выбора неправильного решения для теплопередачи варьируются от снижения эффективности процесса и безопасности до несоблюдения правил», — заявляет он.

По словам Толли, перед покупкой также жизненно важно провести анализ нагревательной или охлаждающей среды устройства, его термочувствительности и реологических свойств. Типы производимых продуктов – йогурт или сыр – помогут определить оптимальные модели для использования на молочных предприятиях, добавляет Мелисса Фрайер, менеджер по продажам компании Alfa Laval Inc., поставщика технологий из Ричмонда, штат Вирджиния. Она рекомендует переработчикам при принятии решений сравнивать преимущества и недостатки конкретного оборудования.

Хотя пластинчатый теплообменник, например, обеспечивает наиболее эффективную форму теплопередачи, небольшой зазор между пластинами и номинальное давление пластин ограничивают количество и размер частиц продукта, а также степень вязкости, которую он может поддерживать, отмечает Фрайер. Между тем, утилизированные поверхностные теплообменники могут лучше поддерживать продукты с более высокой вязкостью и крупными частицами, но такое оборудование, как правило, стоит дороже, - утверждает Джефф Войтковски, менеджер по развитию бизнеса Альфа Лаваль.