Utilaje și Instalații pentru Pasteurizare

Utilajele utilizate pentru realizarea tratamentelor termice de stabilizare microbiologică trebuie să asigure încălzirea produsului la temperatura tratamentului termic, menţinera lui la această temperatură şi răcirea până la temperatura de depozitare sau temperatura necesară pentru următoarea fază tehnologică.

Au o construcţie diversă, majoritatea făcând parte din clasa schimbătoarelor de căldură.

I. Clasificare

Pasteurizatoarele lucrează la presiune atmosferică pentru a asigura temperaturi de lucru sub 100°C.

În raport cu regimul de funcţionare se disting:

- instalaţii cu funcţionare discontinuă (ex.: vanele de pasteurizare, autoclavele );

- instalaţii cu funcţionare continuă, cum sunt majoritatea instalaţiilor de pasteurizare.

În funcţie de modul cum se prezintă produsul supus tratamentului termic instalaţiile se pot grupa în:

- instalaţii pentru tratamente termice de stabilizare a produselor vrac;

- instalaţii pentru tratamente termice de stabilizare a produselor ambalate în recipiente.

Ca agent termic se utilizează: apa caldă, aburul, aerul cald, încălzirea directă la flacără sau încălzirea cu microunde.

Ca medii de încălzire se utilizează: apa, apa răcită, glicolul, amoniacul sau saramura.

Există două tipuri de bază de instalaţii:

- instalaţii cu acţiune indirectă;

- instalaţii cu acţiune directă.

Instalaţiile cu acţiune indirectă sunt schimbătoarele de căldură de suprafaţă de tip tubular, cu plăci sau cu suprafaţă raclată, care utilizează ca agent de încălzire aburul sau apa caldă.

Instalaţiile cu acţiune directă pot fi ca injecţie de abur sau cu infuzie de abur, după cum aburul este injectat în produs sau produsul este injectat în abur.

Singura condiţie care se impune produsului pentru a putea fi supus unui tratament termic de stabilizare în vrac este ca el să fie pompabil (în această categorie se încadrează produsele lichide, ex.: laptele, smântâna, etc.).

II. ALEGEREA TIPULUI DE SCHIMBĂTOR DE CĂLDURĂ

O exploatare industrială, normală a oricărui schimbător de căldură urmăreşte în primul rând menţinerea regimului termic optim. Prin regim termic optim se întelege regimul în care sunt satisfăcute toate cerinţele procesului tehnologic, cu un consum cât mai redus de agent termic. Într-un asemenea aparat regimul tehnologic şi regimul termic trebuie să fie în strânsă legătură.

Alegerea celui mai convenabil schimbător de căldură pentru anumite situaţii se rezolvă în fiecare caz concret în conformitate cu condiţiile pe care trebuie să le satisfacă. La alegere trebuie să se ţină seama de o serie de factori importanţi, dintre care fac parte: fluxul termic care trebuie schimbat, condiţiile de temperatură în care trebuie să se realizeze schimbul termic, condiţiile de transfer de căldură care se pot însuma prin coeficientul total de transfer de căldură, rezistenţa hidraulică a aparatului, tipul de material din care se construieşte şi posibilităţile de protecţie împotriva coroziunii, posibilităţile de montare ale aparatului, posibilităţile de curăţire a suprafeţei de depuneri. Criterii orientative folosite la alegerea tipului de schimbător de căldură.

Cele mai raţionale schimbătoare de căldură pentru cazul fluidelor vapori - lichid, de cele mai multe ori sunt schimbătoarele de căldură multitubulare cu mai multe treceri pentru spaţiul din interiorul ţevilor. În acest caz, datorită condiţiilor de temperatură, de obicei sunt adecvate construcţiile care permit dilatarea ţevilor în lungime. Folosirea schimbătoarelor de căldură multitubulare este recomandată şi în cazul schimbului de căldură lichid-lichid sau gaz-gaz, însă în loc de a folosi aparate cu mai multe treceri, este mai comod să se folosească mai multe schimbătoare montate în serie (schimbător de căldură cu mai multe elemente). Schimbătoarele de căldură multitubulare sunt recomandate şi în cazul când fluxul termic cerut este mare sau foarte mare şi se impune pentru realizarea procesului o suprafaţă de schimb de căldură mare.

În cazul schimbului de căldură folosind ca fluide vapori care se condensează — gaz sau lichid-gaz când coeficienţii de transfer de căldură ai celor două fluide sunt foarte diferiţi ca mărime sunt indicate schimbătoarele de căldură cu aripioare, fluidul cu coeficientul parţial de transfer de căldură cel mai mic circulând pe faţa suprafeţei de schimb de căldură pe care se montează aripioarele.