Viskose Produkte und Wärmeübertragung: 5 Dinge, die Sie bedenken sollten
Bevor Sie sich für die Ausführung und die Größe eines Wärmetauschers für viskose Produkte wie Ketchup oder Joghurt entscheiden, müssen Sie die wichtigsten Eigenschaften des Produkts kennen. Diese Fragen helfen Ihnen dabei:
- Wodurch entsteht die Viskosität? Durch Stärke (wie bei Pudding), enzymatische Reaktionen (wie bei den Kulturen in griechischem Joghurt) oder durch einen hohen Anteil an Feststoffen und/oder Fett (wie bei Babynahrung)?
- Enthält das Produkt Partikel? Wenn ja, wie groß und wie empfindlich gegenüber Scherung und Druck sind diese?
- Wie wärmeempfindlich ist das Produkt? Enthält es zum Beispiel viel Eiweiß, sodass es zu Fouling kommen kann?
- Ist das Produkt korrosiv? Die meisten Wärmetauscher für die Lebensmittelverarbeitung werden aus Edelstahl gefertigt. Bei Bedarf können andere Werkstoffe wie super-austenitischer Edelstahl oder Titan verwendet werden, um Korrosion oder mechanischen Belastungen entgegenzuwirken.
- Und zu guter Letzt: Wie hoch ist die "scheinbare" Viskosität des Produkts bei verschiedenen Temperaturen und unterschiedlichen Scherraten?
Eine einfache Messung der Viskosität einer Flüssigkeit mit einem normalen Brookfield-Viskosimeter reicht nicht aus. Die Scherrate beeinflusst viskose Lebensmittel. Sie werden dadurch entweder verdünnt oder verdickt.
Beispielsweise müssen stärkehaltige Produkte zwei Testläufen unterzogen werden. Im ersten Test muss das Produkt erhitzt werden, sodass die Stärke aufquillt, der zweite Test erfolgt, wenn das Produkt abkühlt und verdickt. Sie können dem Hersteller des Wärmetauschers eine Produktprobe übergeben, damit er die notwendigen Tests bei unterschiedlichen Temperaturen und Scherraten vornehmen kann.
Viskosität spielt eine wichtige Rolle für den Gesamtwärmeübergangskoeffizienten und bestimmt somit, wie groß die Wärmeübertragungsoberfläche des Wärmetauschers sein muss, um seine Aufgabe zu erfüllen. Wenn die tatsächliche Viskosität unbekannt ist, wird der Wärmetauscher womöglich zu klein oder zu groß ausgelegt.
Daher müssen Sie die richtigen Fragen stellen. Anhand der Antworten auf die angeführten Fragen kann der Wärmetauscher so konstruiert und ausgelegt werden, dass er die erforderliche Wärme auf effiziente Weise überträgt.
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