식품 산업에서 판형 열교환기의 숨겨진 비용

게시일: 2020년 11월 18일 | 벤 그린 - 알파라발 | 아직 댓글이 없습니다

Alfa Laval의 영국 및 아일랜드 식품 및 수자원 사업부 관리자인 Ben Green이 왜 많은 판형 열교환기(PHE)가 '업무에 부적합'한지에 대해 자세히 설명합니다.

Ben Green이 판형 열 교환기와 관련된 문제와 이것이 식품 제조업체의 이익을 감소시킬 수 있는 이유에 대해 논의합니다.

세계에서 가장 빠르게 변화하는 산업 중 하나인 가동 중지 시간과 제품 손상은 효율적이고 책임감 있고 경쟁력 있는 운영을 목표로 하는 식품 및 음료 회사에게 있어서는 결코 선택 사항이 아닙니다. 그러나 그러한 속도로 나아가는 데에는 어려움이 따릅니다. 즉, 일부 기본 사항을 간과하는 경우가 많습니다.

브랜드와 규모에 상관없이 수천 대의 판형 열교환기가 작동 중인데 완전히 최적화되지 않아 비즈니스에 불필요하게 지장을 줄 수 있는 것으로 추정됩니다. 더욱이 판형 열 교환기는 신중하고 적극적인 유지 관리 전략이 필요한 정밀 엔지니어링 장비임에도 불구하고 여전히 간과되는 경우가 많습니다.

판형 열교환기에는 개스킷, 브레이징, 용접, 반용접 등 4가지 주요 유형이 있습니다. 개스킷 판형 열교환기(GPHE)는 식품 및 음료 가공을 위한 가장 일반적인 유형의 소형 열교환기입니다. GPHE의 금속판에는 각 유체를 밀봉하고 대체 채널로 보내는 탄성 개스킷이 장착되어 있습니다. 뜨거운 채널은 각 유체 흐름 카운터가 있는 차가운 채널에 대해 배치되거나 열 전달을 촉진하기 위해 병류로 배치됩니다. GPHE는 넓은 표면적이 제공하는 높은 효율성으로 높이 평가됩니다.

아이러니하게도 문제의 주요 원인은 해결책이다. 산업이 발전하고 점점 더 정교한 기술이 도입되면서 이는 의도하지 않은 결과를 초래할 수 있습니다. 이것이 판형 열교환기의 오염 및 청소 방법입니다. 최근 몇 년 동안 열교환기 산업은 직면한 새로운 일련의 과제를 확인했습니다.

예를 들어, 식품 및 음료의 다양화로 인해 천연 제품이 증가하여 열 전달과 관련하여 다양한 문제가 발생했습니다. 일부 천연 제품은 설탕이나 기타 더 많은 시도와 테스트를 거친 성분보다 열에 대한 내성이 낮습니다.

변화의 속도와 인구 증가 속도는 식품 및 음료 산업이 더 큰 용량을 처리하기 위해 공장을 확장해야 함을 의미합니다. 동시에 가동 중지 시간을 최소화하면서 더 많은 제품을 생산해야 합니다. 이로 인해 실패와 의도하지 않은 결과의 위험이 필연적으로 악화됩니다.

GPHE 오염은 식품 가공에서 흔히 발생합니다. 이는 미립자, 생물학적 물질의 침전, 분해 및 결정화로 인해 발생합니다. 발생하는 오염 유형은 공정 유체, GPHE 설계 및 청소 빈도에 따라 달라집니다.

오염의 주요 원인은 물질의 흐름 패턴에 달려 있지만, GPHE가 처음에 올바르게 지정되지 않거나 정기적으로 유지 관리되지 않으면 물질이 느리게 흐르거나 때로는 전혀 흐르지 않을 수 있습니다. 이로 인해 심각한 문제가 발생할 수 있습니다.

수년에 걸쳐 식품 가공에 사용되는 판형 열 교환기의 오염 완화 및 세척 기술 분야의 기술 개발을 지원하기 위한 많은 연구가 있었습니다. 예를 들어, 한 연구에서는 유제품 산업과 저온살균 공정에서 오염이 얼마나 흔한지 구체적으로 조사했습니다. 유청 단백질 침전물의 축적에 역할을 하는 관절 화학물질에 대해 더 자세히 조사했습니다. 불행하게도 단백질 오염 침전물의 축적과 오염 용액에서 일어나는 화학 반응 사이의 관계에 대해서는 아직 명확성이 거의 없습니다.

부식은 판형 열교환기의 큰 문제이므로 재료 선택이 중요합니다.

또 다른 연구에서는 광학 감지 방법과 급격한 팽창이 있는 흐름 채널을 사용하여 구운 계란 노른자 층을 제거하기 위해 가장 관련성이 높은 산업 운영 매개변수의 효과를 조사했습니다.2 조사 결과 온도가 가장 관련성이 높은 매개변수인 것으로 나타났습니다. 1.5 중량% 농도의 수산화나트륨은 부작용을 나타냅니다. 공정 매개변수의 조합이 제거 유형에 영향을 미쳤습니다.