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Fallstudie: Effiziente Schokoladenkühlung mit Hexonic Rohrbündelwärmetauschern

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Sektor: Lebensmittelindustrie - Schokoladenherstellung

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Herausforderung

Raptronic Process Engineering, eines der führenden rumänischen Unternehmen, das sich auf Schokoladenproduktionssysteme spezialisiert hat, stand bei der Entwicklung eines Kühlverfahrens für flüssige Schokolade vor einer entscheidenden Herausforderung.
Die Schokolade musste effizient von 68°C auf etwa 45°C gekühlt werden, wobei Wasser mit einer Temperatur von 41°C als Kühlmedium verwendet werden sollte.

Der Prozess war jedoch mit mehreren technischen Schwierigkeiten verbunden:

Fehlen klarer Spezifikationen für die Arbeitsflüssigkeit - keine zuverlässigen Daten für Viskositäts- und Dichteänderungen im Temperaturbereich.

Hohes Risiko der Kristallisation von Schokolade während der Abkühlung, insbesondere an der Rohroberfläche.

Das nicht-newtonsche Verhalten und die hohe Viskosität von Schokolade erforderten genaue Berechnungen, um optimale Scherraten zu gewährleisten.

Das System musste isoliert werden und gleichzeitig eine strenge Lieferfrist einhalten.

Lösung

Nach umfangreichen Simulationen und Parameteranpassungen entschied sich das Ingenieurteam für zwei in Reihe geschaltete Rohrbündelwärmetauscher Hexonic DNA 508.10.S610 FS.PRO.SS.
Diese Konfiguration lieferte eine Gesamtwärmebelastung von 231 kW mit einer logarithmischen mittleren Temperaturdifferenz (LMTD) von 10,6°C.

Zu den wichtigsten Anpassungen der Konstruktion gehörten:

Produktdurchfluss auf der Mantelseite für optimale Handhabung von hochviskoser Schokolade.

Horizontaler Einbau zur Gewährleistung einer vollständigen Entleerung.

Um 60 mm verlängerte Flanschhälse, um Platz für die Wärmedämmung zu schaffen.

Anpassung der Pumpenleistung, um einen Gesamtdruckabfall von 175 kPa auf der Schokoladenseite zu erreichen.

Der technische Ansatz kombinierte praktische Erfahrung mit nicht-newtonschen Flüssigkeiten und Präzisionsmodellierung und ermöglichte den Einsatz eines Rohrbündelwärmetauschers "herkömmlicher Art" in einer Anwendung, in der solche Konstruktionen normalerweise vermieden werden.

Ergebnisse

Trotz der Herausforderungen erfüllte die implementierte Lösung alle Leistungs- und Qualitätserwartungen.
Der innovative Einsatz von Hexonic DNA-Austauschern ermöglichte es Raptronic,:

Effiziente und stabile Kühlung ohne Schokoladenkristallisation zu erreichen.

Eine hohe Produktqualität und Prozesssicherheit aufrechtzuerhalten.

Termingerechte Lieferung des Projekts trotz erforderlicher kundenspezifischer Anpassungen.

Dieses Projekt hat gezeigt, dass Rohrbündelwärmetauscher mit fortschrittlichem Design und technischem Know-how selbst in anspruchsvollen Anwendungen der Lebensmittelindustrie, wie z. B. der Schokoladenverarbeitung, effektiv eingesetzt werden können.

Über das Produkt

Hexonic DNA Serie - Industrielle Rohrbündelwärmeübertrager, die für hohe Effizienz und Vielseitigkeit entwickelt wurden.
Ihre einzigartige Rohrbündelarchitektur gewährleistet eine hervorragende Wärmeübertragung auch bei anspruchsvollen Medien, wodurch sie sich für Anwendungen in der HLK-, Lebensmittel- und Chemieindustrie eignen.