Нагрев имеет существенное значение при производстве продуктов питания и напитков. Такие процессы, как варка, сушка и пастеризация, широко используются почти во всех основных отраслях пищевой промышленности, включая переработку молочных продуктов, фруктов, овощей и мяса, изготовление полуфабрикатов и пищевых добавок, производство пива и т. д.
Для нагрева (и охлаждения) требуется большое количество энергии. Carbon Trust* выявила, что сектор по производству продуктов питания и напитков занимает в Великобритании четвертое место по потреблению энергии, расходуя 37 ТВт в год, и 60 % этой энергии тратится на нагрев.
Чтобы уменьшить воздействие на окружающую среду и наилучшим образом использовать побочные продукты и отходы биомассы, многие производители продуктов питания инвестировали значительные средства в проекты по производству энергии из биотоплива, например, с помощью анаэробного сбраживания и сжигания биомассы. Это позволило сократить воздействие данного сектора на окружающую среду, но при этом иногда упускается из виду возможность увеличения производительности и улучшения эффективности применения тепловой энергии.
За счет восстановления и повторного использования тепла из других источников можно увеличить производственные мощности или даже добавить новую производственную линию, используя прежнюю энергетическую инфраструктуру. Оборудование HRS Heat Exchangers в зависимости от применения может восстанавливать до 50 % ранее потраченного тепла, которое затем можно использовать повторно.
Для некоторых процессов и материалов требуется специальное оборудование, например, печи или автоклавы, но в остальных случаях эффективным решением может стать применение теплообменников, которые обеспечивают более широкие возможности осуществления регенерации тепла, чем другие системы. Выбор теплообменника будет зависеть от множества различных факторов, таких как характер выполняемого процесса (пастеризация, стерилизация, выпаривание и т. д.), вязкость обрабатываемого продукта или напитка, наличие в нем твердых частиц или кусочков и т. д.
Ньютоновские и неньютоновские жидкости при разной температуре и давлении будут вести себя по-разному, что также повлияет на процесс их обработки. Например, при слишком высоком давлении некоторые соусы могут подвергаться сдвиговому усилию, в результате чего они не будут отвечать требованиям, предъявляемым к готовой продукции. А некоторые обезжиренные продукты, вязкость которых зависит от температуры, со стороны охлаждения теплообменника будут более текучими, чем со стороны нагревания.
Все эти проблемы можно решить путем подбора правильного теплообменника и тщательного проектирования системы. Теплообменники со спиральной накаткой труб (например, теплообменники HRS серии MI и MR) могут обрабатывать нежные продукты, такие как крема, без повреждений. Кроме того, применение труб с накаткой позволяет снизить образование отложений, улучшить теплоотдачу и увеличить интервалы очистки. Такие теплообменники также предъявляют более низкие требования к насосному оборудованию, в результате чего перепад давления будет меньше, а это приводит к еще большему увеличению срока службы и сокращению технического обслуживания по сравнению с другими типами теплообменников.
Для некоторых материалов, таких как творог, может быть полезна повышенная турбулентность. Но в других случаях требуется низкое давление, и тогда можно использовать скребковые теплообменники, такие как теплообменники HRS Unicus Серии, которые помогут обеспечить плавное перемещение продукта, позволив обрабатывать его аккуратно. Кроме того, некоторые скребковые теплообменники, такие как теплообменники HRS серии R, могут быть сконфигурированы для работы в обратном направлении, при этом удаление продукта из теплообменника будет осуществляться без повреждения и снижения качества.
В конечном итоге производитель должен быть уверен в том, что выбранное им оборудование обладает всеми необходимыми эксплуатационными свойствами. Кроме того, как и при любых капитальных затратах, важно учесть не только первоначальные вложения, но и эксплуатационные расходы и расходы на техническое обслуживание на протяжении всего срока службы данного оборудования. По любым вопросам, касающимся соответствия конкретным требованиям, можно проконсультироваться со специалистами HRS.
