Refrigerarea in aparate schimbatoare de caldura cu perete despartitor

Refrigerarea in aparate schimbatoare de caldura cu perete despartitor

Metoda este utilizata la racirea lichidelor (lapte, bere, vin, smantana, mixul de inghetata s.a.). Racirea se realizeaza in aparate schimbatoare de caldura in care de o parte a peretelui despartitor circula un agent de racire, iar de cealalta parte circula lichidul care urmeaza a fi racit. Agentul de racire poate fi un agent frigorific, un agent intermediar sau apa. Sunt de preferat agentii de racire care, in cazul unor eventuale scapari prin neetanseitati, nu afecteaza calitatea produsului. Astfel de agenti sunt apa, solutia de alcool-apa s.a. In cazul utilizarii apei se pot utiliza scheme care cuprind in circuitul apei si un acumulator de frig sub forma de gheata.

Aparatele schimbatoare de caldura utilizate pot fi cu functionare discontinua, in sarje (vane cu pereti dubli, vane cu serpentina imersata) sau cu functionare continua (aparate cu placi, aparate multitubulare in manta, aparate cu fascicol de tevi in teava, aparate teava in teava sau aparate cu stropire exterioara).

Vanele cu pereti dubli sunt recipienti in care agentul de racire circula in spatiul dintre peretele exterior si cel interior, iar lichidul care trebuie racit se afla in recipient. Pentru marirea vitezei de racire, la interiorul recipientului se gasesc agitatoare cu elice care, prin miscarea imprimata lichidului, maresc coeficientul de convectie termica. In cazul vanelor cu serpentina imersata, agentul de racire circula la interiorul tevilor serpentinei.

Exista variante de aparate prevazute atat cu manta dubla, cat si cu serpentina interioara. In acest caz, viteza de racire este mai mare si, deci, duratele procesului sunt mai mici.

Aparatele cu placi sunt larg utilizate datorita avantajelor importante pe care le prezinta: coeficienti global de transfer termic ridicati, consumuri specifice de metal mici, gabarite reduse, posibilitatea de a regla capacitatea de racire prin scoaterea sau adaugarea unor placi, posibilitatea usoara de curatire si dezinfectare. In plus, cu acelati tip de placi, deci practic cu acelasi aparat, se poate realiza intr-un compartiment racirea, iar in alt compartiment, inseriat cu primul (de partea lichidului alimentar), o incalzire pentru pasteurizare.

Aparatele multitubulare in manta sunt de obicei de tipul orizontal. Agentul de racire circula in spatiul dintre tevi si manta, iar lichidul alimentar circula in interiorul tevilor pentru a fi astfel posibila curatirea si dezinfectia. Datorita constructiei, aceste aparate pot functiona cu presiuni mai mari fata de cazul aparatelor cu placi, ceea ce permite utilizarea agentilor frigorifici ca agenti de racire.

Aparatele cu fascicol de tevi in teava si aparatele teava in teava au de regula gabarite si greutati mai mari in raport cu cele multitubulare in manta (la o aceeasi putere termica).

Aparatele cu stropire exterioara sunt constituite in tevi in forma de serpentine sau de tip gratar, la interiorul carora curge agentul de racire. Lichidul care trebuie racit este distribuit la partea superioara a suprafetelor de racire, curgand sub forma de pelicula pe tevi. Aceste aparate se preteaza in cazurile in care, tehnologic, este necesara o buna aerare a lichidului. Are avantajul unei usoare curatiri si dezinfectari dar este din ce in ce mai putin utilizat la racirea lichidelor alimentare datorita celor doua mari dezavantaje: usoara contaminare microbiologica prin contact direct si intens cu aerul si pierderi mari in greutate prin evaporare.