CCF20110131003

Pasteryzację surowców lub półproduktów przeprowadza się w opakowaniach lub przed zapakowaniem (wówczas produkt musi zostać zapakowany w warunkach aseptycznych).

Do najczęściej stosowanych pasteryzatorów działania ciągłego zalicza się pasteryzatory płytowe (lub inaczej: płytowe wymienniki ciepła), które są powszechnie stosowane w przemyśle spożywczym ze względu na wysoką wydajność (w zależności od rodzaju płyt ilość materiału przepływająca przez wymiennik może wynosić do 60 000 1/h) oraz na wysoką skuteczność wymiany ciepła (można ogrzewać lub chłodzić produkty nawet przy niewielkiej różnicy temperatur pomiędzy przepływającymi mediami). Stanowią one bardzo sprawny wymiennik ciepła, w którym czynnik ogrzewający i ogrzewany przepływają w przeciwprądzie. Szacuje się, że wymienniki płytowe mają około trzykrotnie większą sprawność wymiany ciepła niż rurowe.

Konstrukcyjnymi elementami roboczymi w wymienniku płytowym są tłoczone z nierdzewnej blachy stalowej, płyty (rys. 1.1). Są one odporne na oddziaływanie wysokiego ciśnienia i korozję. Ich powierzchnia jest ryflowana (pofałdowana) w ściśle określony, nieprzypadkowy sposób. Pofałdowanie zwiększa powierzchnię wymiany ciepła i umożliwia lepszy przepływ medium w określonym kierunku, natomiast sposób ryflowania decyduje o rodzaju materiału, który można ogrzewać/schładzać w zależności od jego lepkości.

Rys. 1.1. Budowa wymiennika płytowego (www.apv.pl, 2004): 1 - płyta czołowa, 2 - belka górna, 3 - płyta dociskowa, 4 - kolumna, 5 - pojedyncze płyty z uszczelkami, 6 - zestaw płyt, 7 - belka dolna, 8 - śruby mocujące (ściskające płyty), 9 - płyta oddzielająca sekcje, 10 - trójnik

Płyty w pasteryzatorze montuje się jedna za drugą, dociskając je do siebie śrubami. Szereg płyt następujących po sobie tworzy sekcję. Pomiędzy poszczególnymi sekcjami są płyty dociskowe. W każdej sekcji z jednej strony płyty przepływa czynnik ogrzewany, a z drugiej (zawsze naprzemiennie i w przeciw-prądzie, czyli w przeciwnym kierunku) - czynnik grzejny.

W każdej płycie są otwory wprowadzające i wyprowadzające ciecz. Pomiędzy dwoma sąsiednimi płytami montuje się uszczelki, które wraz z otworami wprowadzającymi i wyprowadzającymi (również uszczelnionymi) wyznaczają kierunek przepływu medium. Ciecz wpływa otworem wprowadzającym pomiędzy dwie złożone ze sobą ryflowane płyty, jest ogrzewana lub chłodzona i dostaje się do otworu wyprowadzającego, prowadzącego do przestrzeni pomiędzy innymi złożonymi ze sobą płytami.

W wymienniku w sąsiadujących ze sobą przestrzeniach przepływa zawsze po jednej stronie czynnik o niższej, a po drugiej stronie - o wyższej temperaturze. W pasteryzatorze poszczególne sekcje spełniają określone zadania (np. ogrzewanie lub chłodzenie), a płyn (np. mleko) przepływa w ściśle określonym porządku pomiędzy sekcjami.

Czynnikiem pasteryzującym mleko (podczas pasteryzacji właściwej) jest z reguły gorąca woda, którą wcześniej ogrzano do odpowiedniej temperatury parą wodną. W pozostałych etapach procesu gorącej wody nie używa się. Mleko (bądź np. sok) po pasteryzacji jest schładzane, przepływając przez kolejne zestawy płyt. Po drugiej stronie przepony (płyty), po której wraca ciepłe mleko wypływające po pasteryzacji, znajduje się mleko surowe, które jeszcze nie uległo pasteryzacji - jest dopiero kierowane do procesu. Ciepłe mleko spastery-zcwane stanowi więc czynnik ogrzewający mleko surowe przed pasteryzacją.

Taki system przepływu stosuje się z dwóch powodów: w celu ograniczenia niekorzystnych zmian w produkcie wynikających ze znacznej różnicy temperatur pomiędzy przepływającymi płynami (mleko czy np. soki są stopniowo ogrzewane w poszczególnych sekcjach) oraz ze względu na znaczny odzysk ciepła zużytego na sam proces pasteryzacji. Końcowe dochładzanie mleka następuje za pomocą zimnej wody i wody lodowej, co zapewnia trwałość uzyskanego produktu końcowego.

Płyty stosowane w wymiennikach mogą mieć różne powierzchnie wymiany ciepła wynoszące od 0,04 do 0,80 m². Odległość między płytami również jest różna; może wynosić przykładowo: 2,3, 2,9, 2,6, 3,8 mm. Rodzaje płyt, sposób ryflowania oraz odległość między nimi, determinuje ich przydatność do ogrzewania (lub chłodzenia) cieczy o różnych lepkościach. Wewnętrzną powierzchnię płyt poleruje się, co ogranicza osadzanie zanieczyszczeń mineral-

— 15 —