La evaporación aumenta la capacidad de secado del queso
Un novedoso uso de la evaporación mediante la tecnología de intercambiadores de calor de HRS Heat Exchangers ha aumentado la capacidad de secado de un importante procesador europeo de productos de queso.
Desafíos
El cliente toma productos de queso fuera de especificación de centros de producción de toda Europa y los convierte en proteínas de alta calidad para su uso en alimentos para mascotas y animales. El queso se pasteuriza y luego se seca para producir un aditivo en polvo.
Cuando el cliente quiso aumentar la capacidad de producción, lo primero que pensó fue en instalar una secadora adicional; una solución cara y que consume mucha energía. Sin embargo, como la capacidad de la secadora viene determinada por la cantidad de agua que puede eliminar por hora, otra forma de aumentar el rendimiento global sería reducir el contenido de agua de los productos de queso antes del secado, para poder secar un volumen mayor de una sola vez.
El proceso de diseño
El cliente se puso en contacto con HRS por su experiencia en tecnología de evaporación y concentración. El primer paso consistió en determinar si el secador existente podría hacer frente a una solución de queso más concentrada. HRS suministró un sistema de evaporación de prueba que el cliente utilizó para analizar todos los aspectos del sistema de producción revisado, las propiedades de los materiales y los posibles resultados. La unidad de prueba demostró que el concepto era viable, por lo que HRS diseñó un sistema de evaporación adecuado para situarlo entre el pasteurizador y el secador existentes.
Los ensayos y análisis de materiales también mostraron cómo cambian las propiedades físicas y térmicas del queso a medida que se calienta y se elimina el agua. Al principio del proceso, el producto es bastante líquido con buenas características de transferencia térmica, pero a medida que se elimina el agua se vuelve más sólido y concentrado, con menos transferencia de calor. Para proporcionar un tratamiento adecuado, habría que diseñar un proceso de tratamiento continuo en torno a las características térmicas del «peor caso» al final del proceso.
Por lo tanto, se decidió adoptar un enfoque de tratamiento por lotes, ya que en conjunto requería una superficie de transferencia de calor más pequeña, menos equipo y menos energía. El sistema discontinuo, que emplea dos depósitos -uno de los cuales se llena mientras se trata el otro-, también es más sencillo de diseñar y manejar. Emplear un sistema de dos tanques con automatización total también da como resultado un proceso operativo continuo.
La solución
El queso calentado es un material muy incrustante y extremadamente viscoso. Por tanto, se suministró un evaporador basado en la serie HRS Unicus de intercambiadores de calor alternativos de superficie rascada para evitar la acumulación de queso y residuos de queso quemado en las paredes de los tubos del intercambiador de calor. Para reducir los requisitos energéticos y mejorar la eficacia operativa, el evaporador funciona a un vacío de unos 200 mbar, lo que significa que el agua de la solución de queso hierve a 60°C.
HRS suministró dos sistemas completos montados sobre patines, cada uno de ellos compuesto por el evaporador Unicus, dos depósitos, bombas, controles y conexiones.
Conclusión
Cada sistema montado sobre patines puede procesar 3,6 toneladas de producto de queso por hora, aumentando la concentración total de sólidos del 34 al 45%, e incrementando la capacidad del secador en una cantidad similar.