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La manutenzione regolare mantiene in funzione gli scambiatori di calore

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I trasformatori di latte potrebbero evitare costosi tempi di fermo macchina con piani di manutenzione regolare e a lungo termine per i loro scambiatori di calore

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Guarnizioni soffiate. Piastre disallineate. Bruciatura. Gli scambiatori di calore, che trasferiscono il calore tra i liquidi, sono cruciali per le operazioni di lavorazione degli stabilimenti lattiero-caseari, ma possono anche causare un mondo di mal di testa se non vengono mantenuti correttamente.

Tenendo presente la manutenzione quando si sceglie uno scambiatore di calore - e seguendo un piano per la cura delle apparecchiature - i trasformatori potrebbero evitare problemi di fermo macchina e costi di sostituzione.

Costo di proprietà

La gestione di scambiatori di calore rotti può causare costosi tempi di fermo macchina. Ecco perché è importante considerare il costo totale di proprietà - compresi i tempi e le spese di manutenzione - dal momento dell'acquisto di uno scambiatore di calore, ha dichiarato Erica Perez, coordinatrice vendite e marketing, AGC Heat Transfer Inc

Bruce Hanke, North American aftermarket sales manager, SPX Flow Inc., Charlotte, N.C., ha accettato. Ha detto che alcuni modelli di scambiatori di calore si prestano a processi CIP (Clean-in-place) più rapidi e a una manutenzione più facile.

"I tempi di attività degli impianti sono una considerazione primaria per i produttori lattiero-caseari, quindi la scelta di unità di scambio termico facilmente ispezionabili, pulibili e riparabili è vitale per ridurre al minimo i tempi di fermo macchina, massimizzare la produttività e garantire la pulizia delle attrezzature", ha aggiunto. "I progetti che offrono migliori prestazioni sanitarie e facilità di pulizia contribuiranno a ridurre i tempi di fermo macchina"

Ad esempio, gli scambiatori di calore a piastre idrauliche possono sembrare molto più costosi in anticipo, ha detto Perez, ma comportano anche minori tempi di fermo macchina perché si aprono e si chiudono più velocemente e presentano meno rischi di lesioni al personale. Pertanto, i trasformatori dovrebbero tenere a mente la salute e la sicurezza come costi aggiuntivi rispetto al prezzo iniziale

Sebbene [gli scambiatori di calore idraulici] abbiano un costo iniziale leggermente superiore rispetto alle unità a piastre standard, promuovono operazioni di apertura/chiusura precise e ripetibili"," ha detto Hanke. "Le unità manuali sono più laboriose e possono essere soggette a disallineamento e sovracompressione. Questo può causare notevoli danni, perdita di tempo di produzione e, in alcune situazioni, anche un costoso richiamo del prodotto a causa di un processo CIP fallito"

Un altro fattore da considerare quando si effettua un primo acquisto di uno scambiatore di calore è la disponibilità di parti di ricambio e centri di riparazione, ha detto Hanke. Mentre la maggior parte delle aziende ha in stock parti comuni come le guarnizioni, altre non sono così ampiamente disponibili o possono richiedere molto tempo per la spedizione allo stabilimento.

Avere un piano

Dopo l'acquisto di uno scambiatore di calore, i trasformatori lattiero-caseari dovrebbero pensare ad una manutenzione a breve e a lungo termine dell'attrezzatura. La cura preventiva giornaliera o settimanale aiuterà i trasformatori ad evitare costose riparazioni, mentre i processi trimestrali e annuali possono aiutare i trasformatori a vedere se alcune parti sono usurate o devono essere sostituite.

"È molto più facile - e meno costoso - effettuare la manutenzione preventiva che riparare i danni che sono stati fatti e che avrebbero potuto essere evitati. Questa è probabilmente una delle lezioni più difficili da imparare per le aziende", ha detto David M. Miles, vicepresidente esecutivo di MicroThermics Inc., Raleigh, N.C.

Secondo Cameron Creech, direttore generale di HRS Heat Exchangers USA, Marietta, Ga., le aziende dovrebbero avere una pratica standard per la pulizia CIP su base regolare. Essa varia a seconda dell'azienda, ma non dovrebbero passare più di due o tre giorni senza un processo CIP completo.

"E questo lo spinge; la maggior parte delle piante sono molto meno di questo", ha aggiunto. "Alcuni usano due processi CIP completi in un giorno."

Insieme alle pulizie regolari, le aziende dovrebbero utilizzare sistemi di monitoraggio per controllare le anomalie, ha detto Lor Vang, ingegnere di vendita per West Bend, Wis.-based Pick Heaters Inc. Ciò include il monitoraggio di routine delle condizioni di processo quali portate, pressioni e temperature durante il normale funzionamento dell'apparecchiatura.

"Se si vedono letture anomale, questo è un indicatore che può aver cambiato qualcosa nel processo che richiede un'attenzione immediata", ha detto.

Tetra Pak, Losanna, Svizzera, ha creato una tecnologia di monitoraggio chiamata Integrity Tester che aiuta i trasformatori a identificare i problemi di perdite negli scambiatori di calore. In una piastra da 0,6 mm vengono rilevati fori di dimensioni pari a 1 micrometro.

"Per gli scambiatori di calore, le perdite interne ed esterne sono i problemi più comuni che causano la contaminazione e la perdita di prodotto", ha detto Ping Zhao, product manager del cluster di Tetra Pak. "Con il test di integrità, non solo vengono rilevate le perdite effettive, ma anche le potenziali perdite, consentendo al produttore di pianificare il proprio servizio in modo più efficace"

Prospettiva a lungo termine

Oltre alle fasi di manutenzione a breve termine, Creech ha detto che i trasformatori dovrebbero avere tempo da dedicare a intervalli trimestrali o annuali per ispezionare i loro scambiatori di calore. Ciò consentirà alle aziende di essere proattive nel trovare un problema prima che diventi molto più grande. Una volta ha visto le conseguenze della mancata verifica dello stato delle attrezzature di un impianto: I raschiatori dei suoi scambiatori di calore avevano smesso di muoversi, il che ha portato a ulteriori problemi.

"Abbastanza del prodotto si è congelato nella camera d'aria dello scambiatore che quando hanno riacceso i raschiatori, c'erano accumuli che avevano causato danni", ha detto. "Se questo accade durante la produzione regolare, c'è la possibilità che non venga segnalato o visto come un grosso problema"

John Coppieters, service manager di AGC Heat Transfer, ha detto di seguire il motto "vedere è credere" quando si tratta di manutenzione degli scambiatori di calore: Le aziende devono dedicare del tempo per verificare lo stato delle loro attrezzature. Egli raccomanda che lo facciano ogni tre o quattro mesi.

"Se i processori o gli impianti non aprono i loro scambiatori di calore a piastre, non hanno davvero idea delle condizioni delle piastre e della guarnizione e della loro risposta CIP", ha detto Coppieters. "Molte volte apriamo [lo scambiatore di calore] e troviamo che il loro processo CIP è molto, molto povero. "Non puliscono correttamente le piastre e lasciano un sacco di residui di prodotto e bruciature"

Per aiutare le aziende nella manutenzione, AGC Heat Transfer offre un servizio di controllo delle lastre dove Coppieters e il suo team di tecnici verranno di persona a controllare le unità di tintura collegandole a coloranti alimentari e controllando le perdite di pinhole e piastre, ha detto Perez.

Errori comuni

La mancata manutenzione degli scambiatori di calore può esacerbare i problemi e portare a riparazioni ancora più costose. Miles ha detto che gli errori più comuni che vede riguardano i processi CIP delle aziende; per esempio, correre a una portata troppo bassa, non utilizzando temperature appropriate, o saltare o accorciare i passaggi.

"Quando questo viene fatto ripetutamente, comporta una perdita di prestazioni del processore e può causare problemi in altri componenti dell'apparecchiatura", ha detto Miles

Egli ha aggiunto che i trasformatori dovrebbero assicurarsi di utilizzare i reagenti di pulizia appropriati per qualsiasi prodotto che producono. Dovrebbero anche assicurarsi di ruotare i detergenti per vedere se i reagenti lasciano dei depositi.

Creech ha detto che il problema maggiore che vede sono i clienti che non sostituiscono le parti con la frequenza specificata. I processori dovrebbero sostituire i pezzi nei tempi raccomandati, non aspettare fino a quando non ne acquistano di nuovi. Ad esempio, negli scambiatori di calore con raschiatori, se i raschiatori non vengono sostituiti con sufficiente frequenza, si consumano e perdono la loro capacità di graffiare (che è un'azione autopulente).

"Il prodotto comincerà a bruciare o congelare sul tubo interno dello scambiatore, il che può portare a gravi problemi come la perdita di trasferimento di calore", ha detto.

Non sostituire le guarnizioni in tempo è un altro problema, ha aggiunto, in quanto può portare ad alcune parti di una guarnizione più affilata di altre. Questo può causare perdite e danneggiare l'albero metallico che aziona il movimento di raschiamento.

"Quel bar può usurarsi e la prossima volta che cambiate il sigillo," ha detto Creech. "E' un problema che porta ad altri problemi."

Coppieters ha detto che i più grandi errori commessi dalle aziende si riferiscono all'installazione di piastre e guarnizioni.

"Molte volte, troveremo personale dell'impianto che deve aprire uno scambiatore di calore a causa di una guarnizione bruciata", ha aggiunto. "Hanno buone intenzioni, ma finiscono per peggiorare le cose quando cercano di risolverle. Se estraggono le lastre dalla sequenza, alla fine si creano altri problemi a lungo termine."

AGC Heat Transfer pensa che una maggiore educazione può aiutare a risolvere questo problema. Ecco perché offre un corso di formazione PHE (Plate Heat Exchanger) 101, ha detto Perez. Il programma aiuta il personale dell'impianto a conoscere il funzionamento interno degli scambiatori; viene offerto presso gli uffici commerciali dell'azienda a Bristow, Va., Portland, Ore. e Pleasant Prairie, Wis. L'azienda verrà anche di persona in uno stabilimento per condurre una formazione.

"Il nostro corso si occupa dell'identificazione di una lastra, di come leggere un disegno di un diagramma di flusso di lastre, di alcune conoscenze di base di PHE che impediranno al personale di installare le lastre in modo errato una volta che l'hanno aperta, ecc.

Coppieters è una delle persone che insegna il corso PHE 101. E per lui, e' personale. Quando entra per guidare la classe, ringrazia sempre i dipendenti dell'azienda ospitante per l'opportunità di venire a formarli.

"Anche se lavoro per AGC Heat Transfer, sono un consumatore e la mia famiglia lo è", ha detto. "Amo un'azienda che cerca di essere proattiva e di insegnare ai propri dipendenti e al proprio personale a proteggere i prodotti. Quel prodotto sta uscendo dalla porta a milioni di persone, e mi piace sapere che i prodotti che sono seduti nel mio frigorifero provengono da piante che stanno prendendo le misure migliori per mettere fuori un prodotto di qualità"