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Caso di studio: Raffreddamento efficiente del cioccolato con gli scambiatori di calore a fascio tubiero Hexonic

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Settore: Industria alimentare - Produzione di cioccolato

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Sfida

Raptronic Process Engineering, una delle principali aziende rumene specializzate in sistemi di produzione di cioccolato, ha affrontato una sfida critica nella progettazione di un processo di raffreddamento per il cioccolato liquido.
Il cioccolato doveva essere raffreddato in modo efficiente da 68°C a circa 45°C, utilizzando l'acqua a 41°C come mezzo di raffreddamento.

Tuttavia, il processo presentava diverse difficoltà tecniche:

Mancanza di specifiche chiare per il fluido di lavoro - assenza di dati affidabili sulle variazioni di viscosità e densità nell'intervallo di temperatura.

Alto rischio di cristallizzazione del cioccolato durante il raffreddamento, soprattutto sulla superficie del tubo.

Il comportamento non newtoniano e l'alta viscosità del cioccolato richiedevano calcoli precisi per garantire velocità di taglio ottimali.

Il sistema doveva essere isolato, pur rispettando un termine di consegna rigoroso.

La soluzione

Dopo numerose simulazioni e regolazioni dei parametri, il team di ingegneri ha scelto due scambiatori di calore a fascio tubiero Hexonic DNA 508.10.S610 FS.PRO.SS installati in serie.
Questa configurazione forniva un carico termico totale di 231 kW con una differenza di temperatura media log (LMTD) di 10,6°C.

I principali adattamenti progettuali hanno incluso:

Flusso del prodotto sul lato del mantello per una gestione ottimale del cioccolato ad alta viscosità.

Installazione orizzontale per garantire un drenaggio completo.

Colli della flangia allungati di 60 mm per lasciare spazio all'isolamento termico.

Regolazione della potenza della pompa per gestire una perdita di carico totale di 175 kPa sul lato cioccolato.

L'approccio ingegneristico ha combinato l'esperienza pratica con i fluidi non newtoniani e la modellazione di precisione, consentendo l'uso di uno scambiatore a fascio tubiero di tipo "convenzionale" in un'applicazione in cui questo tipo di progetti viene solitamente evitato.

I risultati

Nonostante le sfide, la soluzione implementata ha soddisfatto tutte le aspettative in termini di prestazioni e qualità.
L'uso innovativo degli scambiatori Hexonic DNA ha permesso a Raptronic di:

Ottenere un raffreddamento efficiente e stabile senza cristallizzazione del cioccolato.

Mantenere un'elevata qualità del prodotto e l'affidabilità del processo.

Consegnare il progetto in tempo, nonostante la necessità di modifiche personalizzate.

Questo progetto ha dimostrato che, grazie a una progettazione avanzata e all'esperienza ingegneristica, gli scambiatori di calore a fascio tubiero possono essere applicati efficacemente anche in applicazioni impegnative dell'industria alimentare, come la lavorazione del cioccolato.

Informazioni sul prodotto

Serie DNA di Hexonic - Scambiatori di calore industriali a fascio tubiero progettati per garantire alta efficienza e versatilità.
La loro esclusiva architettura a fascio tubiero garantisce un eccellente trasferimento di calore anche con fluidi difficili, rendendoli adatti ad applicazioni nei settori HVAC, alimentare e chimico.