Innovative Wellrohrwärmetauscher für führende britische Molkerei
Herausforderungen
Für traditionelle Molkereibetriebe ist die Wärmeabfuhr ein wesentlicher Teil des Herstellungsprozesses, wenn sie Butter, Sahne, Buttermilch, Joghurt, Hüttenkäse, Frischkäse, saure Sahne und Frischkäse für den Verkauf vorbereiten. Während viele von ihnen traditionelle Plattenwärmetauscher verwenden, suchte das Familienunternehmen Longley Farm aus Yorkshire, das sich auf die Herstellung von ungekochtem Yorkshire-Quark spezialisiert hat und auch frische Sahne kühlen muss, ohne sie zu sehr aufzurühren, nach einem sanfteren, kompakteren System, um die hohe Produktqualität zu erhalten.
Platten- versus Röhrenwärmetauscher
Obwohl die anfänglichen Kapitalkosten von Röhrenwärmetauschern höher sind als die einfachere Plattenalternative, können sie sich im Laufe ihrer Betriebsdauer als wesentlich wirtschaftlicher erweisen, da sie die Prozesseffizienz durch die Wiederverwendung von Wärme verbessern und zur Erhaltung der Qualität des Endprodukts beitragen.
Diese röhrenförmigen Einheiten überwinden einige der Einschränkungen von Plattenwärmetauschern, wie z.B. die relativ hohen Pumpendrücke, die erforderlich sind, und reduzieren gleichzeitig die Wartungskosten über die gesamte Lebensdauer der Einheit.
Lösung
HRS entwarf zwei weiterentwickelte, gewellte Mehrröhren-Wärmetauscher, um eine ausreichende Wärmeübertragung in einer kompakten Einheit zu gewährleisten. Die schonende Produktbehandlung erfüllte die Anforderungen der Cremelinie. Darüber hinaus wurde ein anderes Wellrohrdesign verwendet, das die Produktturbulenz erhöht, um die Verschmutzung im Inneren der Rohre zu reduzieren, um die Herstellung der lokalen Spezialität Yorkshire Quark zu unterstützen. Zu den wichtigsten Vorteilen der beiden Wellrohrdesigns gehören:
- Steigerung der Wärmeübertragung, insbesondere bei höheren Durchflussraten, was bedeutet, dass weniger Wärmeübertragungsfläche benötigt wird, was zu einer kürzeren, kompakteren Bauweise und damit zu Kosteneinsparungen führt.
- Aufrechterhaltung der idealen Temperatur während des gesamten Prozesses, um eine gleichbleibende Produktqualität zu gewährleisten.
- Geringerer Pumpendruck im Vergleich zu Plattenwärmetauschern, was zu einem geringeren Druckabfall während des Wärmeaustauschprozesses führt.
- Sie sind robuster und einfacher und kostengünstiger zu warten, was die Gesamtbetriebskosten über die gesamte Lebensdauer verbessert.
- Kleiner und leichter in Fabrikanlagen zu integrieren.
Verbesserung der Quarkproduktion in Yorkshire
Während die meisten Molkereien Quark und Molke herstellen, indem sie der Milch Bakterien zusetzen, um die Laktose in Milchsäure umzuwandeln und die Proteine zum Verkleben anzuregen, setzt Longley Farm für die Herstellung von Yorkshire Curd der Milch direkt Säure zu.
„Bei dieser traditionellen Methode entsteht ein Problem, wenn Sie die Lösung erhitzen oder kühlen wollen“, erklärt Konrad. „Der Käsebruch kann sehr, sehr klein sein, so dass sich beim Abpumpen der Käsebruch mit dem Molkeanteil vermischt. Wenn Sie die Lösung pumpen wollen, wissen Sie, dass sie Partikel enthalten wird. Deshalb müssen Sie einen Wellrohrwärmetauscher verwenden, da herkömmliche Plattenwärmetauscher leicht durch die kleinen Bruchstücke verstopft werden können. Auf lange Sicht ist es viel einfacher und billiger, einen Wellrohrwärmetauscher zu verwenden.“
Dieses Gerät wurde von HRS speziell entwickelt, um mit diesen Partikeln umzugehen, selbst wenn sie eine Menge erreichen, die weit über derjenigen liegt, die im normalen Betrieb vorkommt. „Selbst wenn sich eine Menge Quark im System befindet, wird das System nicht verstopft oder beschädigt“, fügte Konrad hinzu. Diese Zuversicht führte dazu, dass das Gerät auf einer Plattform 3 Meter über dem Fabrikboden installiert wurde.
Ergebnisse:
Longley Farm hat zwei Wellrohr-Wärmetauscher in seine bestehenden und aktualisierten Anlagen eingebaut. Diese sind:
- Energieeffizient – die aus dem Kühlprozess zurückgewonnene Wärme wird zur Erwärmung von Wasser genutzt, das in die an die Fabrik angrenzenden Bauernhäuser geleitet wird, um Heizung und Warmwasser zu liefern.
- Aufrechterhaltung einer hohen Produktintegrität und -qualität.
- Bereitstellung von Lösungen für komplexe Produktionssituationen, einschließlich weniger Verarbeitungsblockaden bei der Käsebruchverarbeitung (siehe Erklärung unten).
- Es läuft perfekt mit einem Kühlwassersystem zusammen, das dazu dient, das letzte bisschen Wärme abzuführen, um die erforderliche Temperatur für die fertigen Produkte zu erreichen.
Zeugnisse
„Bei all unseren unterschiedlichen Anforderungen, einschließlich Heizung und Kühlung, kann es schwierig sein, eine recht komplexe Gruppe von Prozessen zu automatisieren und nicht mit der größten und kompliziertesten Anlage der Welt zu enden. Das Clevere daran war, die Wärmetauscherlösung einfach zu halten und gleichzeitig alles zu bieten, was wir brauchen.“
Longley Farm Operations & Technical Manager Konrad Schwoch