Die HRS Unicus-Serie – Gründlich und doch schonend
Wärmetauscher mit Abstreifvorrichtung (SSHEs) gelten allgemein als die beste Lösung für Wärmeübertragungsanwendungen, da das Entfernen des Produkts von der Rohroberfläche eine Verschmutzung verhindert und derselbe Abstreifvorgang für eine gründliche Durchmischung und Verteilung der Wärme (oder Kälte) im Produkt sorgt.
Einige Situationen stellen jedoch besondere Herausforderungen dar. Dies gilt beispielsweise für die Pasteurisierung, Kühlung oder Sterilisierung dickflüssiger und viskoser Lebensmittel, die ein Umrühren erfordern, wobei dieses Umrühren jedoch auch zu physikalischen Veränderungen des Produkts führen kann – wie es bei einigen Cremes, Soßen und stückigen Produkten, wie beispielsweise Fruchtpürees, der Fall sein kann. Die Lösung bietet die HRS Unicus-Serie von Hubkolben-Schabewärmetauschern, die sich ideal für viele Anwendungen in der Lebensmittelindustrie eignet, aber auch im Umwelt- und Biogassektor zum Einsatz kommt.
Die meisten SSHE-Anlagen verwenden eine rotierende Welle mit Schaufeln oder Schnecken, die die Oberfläche des Behälters abkratzen; die beliebte HRS R-Serie basiert auf diesem Prinzip. Je nach Beschaffenheit des Produkts können die dabei entstehenden Kräfte jedoch zu Scherung oder Aufspaltung führen. Um solche Probleme zu überwinden und die Qualität sowie die Unversehrtheit empfindlicher Lebensmittel wie Käse, Joghurt, Speiseeis, Fleischpaste sowie Produkte mit ganzen Frucht- oder Gemüsestücken zu gewährleisten, hat HRS die HRS Unicus-Baureihe von Hubkolben-Kratzflächenwärmetauschern entwickelt.
Die HRS Unicus-Serie und Lebensmittelprodukte
Die HRS Unicus-Serie nutzt einen patentierten Schabemechanismus aus Edelstahl, der sich innerhalb jedes Innenrohrs hydraulisch hin und her bewegt. Diese Bewegung erfüllt zwei wesentliche Funktionen: Sie minimiert mögliche Ablagerungen, indem sie die Rohrwand sauber hält, und erzeugt Turbulenzen im Produkt. Zusammengenommen erhöhen diese Vorgänge die Wärmeübertragung im Material und sorgen so für einen hocheffizienten und zugleich schonenden Prozess, der sich ideal für empfindliche, aber viskose und stark verschmutzende Produkte eignet.
Da die Geschwindigkeit der Schaber separat geregelt werden kann und für verschiedene Produkte eine Reihe unterschiedlicher Schaberausführungen entwickelt wurde, lassen sich die Funktionsweise der Unicus-Serie und die Geschwindigkeit der Schaber für ein bestimmtes zu verarbeitendes Produkt optimieren. Dies bedeutet, dass Produkte, die anfällig für Scherbeanspruchung oder Druckschäden sind (wie beispielsweise Cremes, Pudding und Soßen), schonend und bei geringerem Druck verarbeitet werden können, um Beschädigungen zu vermeiden und gleichzeitig eine hohe Wärmeübertragung zu gewährleisten.
Jede Unicus-Serie besteht aus drei Elementen: einem Hydraulikzylinder und einem Aggregat, einer Trennkammer zur Gewährleistung der Hygiene und zur Trennung des Produkts vom Motor sowie dem Wärmetauscher selbst. Der Wärmetauscher besteht aus einer Reihe von Rohren, von denen jedes einen Edelstahlstab enthält, an dem die entsprechenden Abstreifelemente angebracht sind. Durch die Verwendung verschiedener lebensmittelechter Werkstoffe, darunter Teflon und PEEK (Polyetheretherketon), ermöglichen diese je nach Anwendungsfall unterschiedliche interne Geometrien, wie beispielsweise 120°-Schaber für große Partikel und 360°-Schaber für viskose Flüssigkeiten ohne Partikel.
Die Standardbaureihe der Unicus-Modelle für die Lebensmittelverarbeitung bietet Wärmeübertragungsflächen von 0,7 bis 10 m², während speziell entwickelte Dichtungen die Innenrohre von der Trennkammer trennen. Ebenso wie die Abstreifer sind diese auf die jeweilige Produktanwendung zugeschnitten und verhindern ein Austreten des Produkts, wodurch die interne und externe Hygiene gewährleistet wird.
Die Unicus-Serie hat sich insbesondere bei der Verarbeitung viskoser Lebensmittel bewährt, bei denen Textur und Konsistenz wichtige Eigenschaften sind. Die Unicus-Serie eignet sich besonders für Verdampfungsanwendungen, bei denen die Vermeidung von Anhaftungen von entscheidender Bedeutung ist.
Anwendungen der HRS Unicus-Serie im Umweltbereich
Aufgrund der Steuerbarkeit der Schaber und der Funktionsweise der Unicus-Serie hat sich diese auch bei der Aufbereitung von Klärschlamm und Gärresten aus anaeroben Vergärungsprozessen als besonders nützlich erwiesen, bei denen die Beschaffenheit und Konsistenz der Materialien eine besondere Herausforderung darstellen.
Tatsächlich hat HRS eine spezielle Version der Unicus-Serie für den Einsatz in Verdampfungsanlagen entwickelt, in denen eine Volumenreduktion des Produkts erforderlich ist. Durch die Abstreifwirkung bleiben die Wärmeübertragungsflächen sauber, sodass Unicus-Verdampfer Stoffe auf ein Maß konzentrieren können, das mit herkömmlichen Technologien nicht erreichbar ist. Unicus-Verdampfer können in Mehrstufenanlagen oder, sofern geeignet, in Kombination mit mechanischer Dampfkompression eingesetzt werden.
Neben den oben genannten Standardgrößen können für spezielle Anwendungszwecke auch größere Modelle mit einer Fläche von bis zu 120 m² gefertigt werden. Die Unicus-Serie ist durch Vergrößerung des Manteldurchmessers und Hinzufügen von Innenrohren (bis zu 80 in einem einzigen Mantel) vollständig skalierbar. Auch hier verhindern die speziell angepassten Dichtungen ein Austreten des Schlamms oder Gärrests.