Пищевые теплообменники: описание, применение пластинчатых теплообменников

Поддержание определенного температурного режима на некоторых этапах производства различных пищевых продуктов – обязательное требование технологии. Для этого применяют специальное оборудование – пищевые теплообменники.

Назначение агрегатов в пищевой промышленности: охлаждение или подогрев сырья или готового продукта.

Пищевые теплообменники представляют собой несколько соединенных между собой пластин с каналами, с входными и выходным патрубками. Каналы образуют два контура, в один из которых подается наосом рабочая среда, во второй – вода или другая теплопередающая жидкость. При этом более нагретая жидкость отдает часть тепла менее нагретой среде. За счет большой площади пластин, теплообмен осуществляется в интенсивном режиме.

Теплообменник Ридан НН 65 ДУ 200

Охлаждение или нагрев сырья, продукта в пищевой промышленности необходимо для изменения свойств белков, расщепления сложных сахаров, уничтожения грибков и вредных микроорганизмов. Кроме того, температурная обработка способствует эмульгированию жиров, активации или ингибированию различных ферментов, запускает или останавливает те или иные биологические процессы, необходимые для изготовления продукта.

Области применения пластинчатых теплообменников в пищевой промышленности

Теплообменные установки применяют в пищевой промышленности:

• Для изготовления сахара.
• Для обработки молока, соков, сиропов, продуктов на их основе.
• Для производства пива и пивных продуктов.
• Для обработки масла.

Производство сахара – энергоемкий процесс. Пищевые теплообменники применяют для подогрева фильтрованного, сатурированного, дефекованного, деминерализированного сока, сгущения сиропа и других продуктов на всех стадиях выпаривания. Устройства также встраивают в пастеризаторы.

Производство пива включает несколько стадий, каждая из которых требует определенного режима температур. Тепловые аппараты применяют:

• Для нагрева сусла в процессе осахаривания. Сырье для изготовления пива содержит сложные сахара, которые не могут переработать дрожжи. Для расщепления углеводов нужны ферменты, которые содержит солод. Пищевые теплообменники требуются для подогрева сусла до температуры активации ферментов, расщепляющих крахмал.
• Для охлаждения осахаренного сырья. Дрожжи в свою очередь активы при температуре до 250 С, перед их добавлением сусло нужно охладить. Постепенное остывание провоцирует рост вредных бактерий и грибков. Теплообменное оборудование – часть охладительных установок, которые используют для быстрого снижения температуры сусла.
• Для пастеризации готового продукта. Агрегаты используют для нагрева и выдержки пива при определенной температуре, достаточной для гибели микроорганизмов.

Применение теплообменника в пивоварении

В производстве молока и продуктов из него пищевые теплообменники встраивают в технологические системы для нагрева в процессе пастеризационной обработки, сгущения молока или сливок. Тепловое оборудование также используется для подогрева молока и промежуточных продуктов при изготовлении творога, сыров и других продуктов.

Применение теплообменника в производстве молочной продукции

В масложировой промышленности пластинчатые тепловые агрегаты применяют для рафинации. Установки используют для подогрева и охлаждения масла в процессе гидратации, нейтрализации, отбеливания, дезодорации и винтеризации.

Еще одна область применения пищевых теплообменников – пастеризация, сгущение фруктовых и овощных соков и продуктов на их основе.

Типы оборудования

На рынке представлен большой выбор аппараты для пищевой промышленности различных производителей. Различают 2 вида пластинчатых теплообменников: паяные, разборные.

Разборные (слева) и паяные (справа) теплообменники

Составные части первых соединены пайкой. Агрегаты:

• Устойчивы к значительным величинам давления и его перепадам.
• Нечувствительны к высокой температуре теплоносителя и рабочей среды.

Тепловые аппараты используют для охлаждения или нагрева рабочих сред, не склонных к кристаллизации, с небольшим количеством взвешенных включений. Для профилактики засорений каналов выполняют периодическую промывку растворами реагентов.

Пластины разборных агрегатов соединены резьбовыми соединениями. Для обеспечения герметичности между пластинами предусмотрены уплотнения, расположенные между пластинами.

Разборные пищевые теплообменники:

• Подходят для кристаллизующихся жидкостей, рабочих сред с нерастворимыми примесями.
• Могут ремонтироваться. При протечках поврежденную секцию можно заменить.

Разборные промышленные аппараты не применяют при высоком давлении и температуре. Паянные и разборные аппараты производят из нержавейки, допущенной к применению в контакте с пищевыми продуктами.

Существуют также сварные агрегаты. Оборудование такой конструкции редко применяют в пищевом производстве.

Преимущества

Пищевые теплообменники обладают следующими преимуществами:

• Высокая эффективность теплопередачи за счет большой суммарной площади пластин и завихрений потока.
• Небольшая материалоемкость, вес, занимаемый объем.
• Простота монтажа, эксплуатации, обслуживания и ремонта.
• Относительно невысокая стоимость.

Кроме того, разборные аппараты можно модернизировать добавлением дополнительных пластин или изменением их типов.