Скрытые затраты на пластинчатые теплообменники в пищевой промышленности

Размещено: 18 ноября 2020 г. | Бен Грин - Альфа Лаваль | Пока без коментариев

Бен Грин, менеджер подразделения продуктов питания и воды компании Альфа Лаваль в Великобритании и Ирландии, подробно объясняет, почему многие пластинчатые теплообменники (ПТО) «непригодны для эксплуатации».

Бен Грин обсуждает проблемы, связанные с пластинчатыми теплообменниками, и почему они могут снизить прибыль производителей продуктов питания.

Поскольку это одна из наиболее быстро развивающихся отраслей в мире, простои и порча продукции просто недопустимы для компаний по производству продуктов питания и напитков, стремящихся работать эффективно, ответственно и конкурентоспособно. Однако движение такими темпами сопряжено с трудностями, а это означает, что некоторые фундаментальные основы часто можно упустить из виду.

По оценкам, в эксплуатации находятся тысячи пластинчатых теплообменников всех марок и размеров, которые не полностью оптимизированы и могут излишне истощать предприятия. Более того, пластинчатые теплообменники по-прежнему часто игнорируются, несмотря на то, что они представляют собой высокоточное оборудование, требующее продуманной и профилактической стратегии обслуживания.

Существует четыре основных типа пластинчатых теплообменников: разборные, паяные, сварные и полусварные. Разборные пластинчатые теплообменники (GPHE) — наиболее распространенный тип компактных теплообменников для обработки пищевых продуктов и напитков. В GPHE металлические пластины снабжены эластомерными прокладками, которые герметизируют и направляют каждую жидкость в альтернативные каналы. Горячие каналы расположены напротив холодных каналов, при этом каждая жидкость течет встречно или прямотоком для облегчения теплопередачи. GPHE ценятся за высокий КПД, обеспечиваемый большой площадью поверхности.

Как ни странно, основная причина проблем – это решения. По мере того, как отрасли развиваются и внедряют все более сложные технологии, это может привести к непредвиденным последствиям. Так обстоит дело с загрязнением и очисткой пластинчатого теплообменника. В последние годы индустрия теплообменников выявила новую серию проблем, с которыми она столкнулась.

Например, диверсификация продуктов питания и напитков привела к увеличению производства натуральных продуктов, что создает различные проблемы с теплопередачей. Некоторые натуральные продукты менее устойчивы к нагреванию, чем, скажем, сахар и другие, более проверенные и проверенные ингредиенты.

Темпы изменений и темпы роста населения означают, что пищевая промышленность и промышленность напитков вынуждены расширять заводы для переработки более крупных мощностей. В то же время компании приходится производить больше с минимальными простоями – это неизбежно усугубляет риск сбоев и непредвиденных последствий.

Загрязнение GPHE слишком распространено в пищевой промышленности. Это вызвано осаждением твердых частиц, биологических веществ, разложением и кристаллизацией. Тип возникающего загрязнения будет зависеть от технологической жидкости, конструкции GPHE и частоты очистки.

Основная причина загрязнения связана с характером потока вещества, однако, если GPHE изначально не указан правильно или не обслуживается регулярно, вещество может течь медленнее, а иногда и не течь вообще. Это может вызвать серьезные проблемы.

На протяжении многих лет был проведен ряд исследований, направленных на содействие технологическим разработкам в области технологий предотвращения загрязнения и очистки пластинчатых теплообменников, используемых в пищевой промышленности. Например, в одном исследовании изучалось, насколько распространено загрязнение в молочной промышленности и, в частности, в процессе пастеризации. Компания углубилась в исследование конкретных химических веществ, играющих роль в накоплении отложений сывороточного белка.1 К сожалению, до сих пор мало ясности относительно взаимосвязи между накоплением отложений белкового загрязнения и химическими реакциями, происходящими в растворе загрязнения.

Коррозия является большой проблемой для пластинчатых теплообменников, поэтому выбор материала имеет решающее значение.

В другом исследовании изучалось влияние наиболее важных промышленных рабочих параметров на удаление слоя запеченного яичного желтка с использованием метода оптического обнаружения и канала потока с внезапным расширением.2 Исследования показали, что температура является наиболее важным параметром, но, в частности, гидроксид натрия в концентрации 1,5 мас.% оказывает неблагоприятное воздействие. Сочетание технологических параметров влияло на тип удаления.