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Étude de cas : Refroidissement efficace du chocolat avec les échangeurs de chaleur à calandre Hexonic

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Secteur : Industrie alimentaire - Fabrication de chocolat

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Défi

Raptronic Process Engineering, l'une des principales entreprises roumaines spécialisées dans les systèmes de production de chocolat, a dû relever un défi de taille en concevant un processus de refroidissement pour le chocolat liquide.
Le chocolat devait être refroidi efficacement de 68°C à environ 45°C, en utilisant de l'eau à 41°C comme agent de refroidissement.

Cependant, le processus posait plusieurs difficultés techniques :

Absence de spécifications claires pour le fluide de travail - pas de données fiables pour les variations de viscosité et de densité dans la plage de température.

Risque élevé de cristallisation du chocolat pendant le refroidissement, en particulier à la surface du tube.

Le comportement non newtonien et la viscosité élevée du chocolat ont nécessité des calculs précis pour garantir des taux de cisaillement optimaux.

Le système devait être isolé tout en respectant un délai de livraison strict.

La solution

Après de nombreuses simulations et ajustements de paramètres, l'équipe d'ingénieurs a sélectionné deux échangeurs de chaleur à calandre DNA 508.10.S610 FS.PRO.SS d'Hexonic, installés en série.
Cette configuration a permis d'obtenir une charge thermique totale de 231 kW avec une différence de température moyenne logarithmique (LMTD) de 10,6°C.

Les principales adaptations de la conception ont été les suivantes :

Flux de produit du côté de l'enveloppe pour un traitement optimal du chocolat à haute viscosité.

Installation horizontale pour assurer un drainage complet.

Cols de bride rallongés de 60 mm pour laisser de la place à l'isolation thermique.

Ajustement de la puissance de la pompe pour gérer une chute de pression totale de 175 kPa du côté du chocolat.

L'approche technique a combiné l'expérience pratique des fluides non newtoniens et la modélisation de précision, ce qui a permis d'utiliser un échangeur à calandre et à tubes de "type conventionnel" dans une application où ce type de conception est généralement évité.

Résultats de l'étude

Malgré les défis, la solution mise en œuvre a répondu à toutes les attentes en matière de performance et de qualité.
L'utilisation innovante des échangeurs DNA d'Hexonic a permis à Raptronic de :

D'obtenir un refroidissement efficace et stable sans cristallisation du chocolat.

Maintenir une qualité de produit élevée et la fiabilité du processus.

Livrer le projet dans les délais, malgré la nécessité d'apporter des modifications personnalisées.

Ce projet a démontré qu'avec une conception avancée et une expertise en ingénierie, les échangeurs de chaleur à calandre et à tubes peuvent être utilisés efficacement même dans des applications exigeantes de l'industrie alimentaire, telles que la transformation du chocolat.

À propos du produit

Hexonic DNA Series - Echangeurs de chaleur industriels à calandre conçus pour une haute efficacité et une grande polyvalence.
Leur architecture unique de faisceaux de tubes assure un excellent transfert de chaleur même avec des fluides difficiles, ce qui les rend appropriés pour des applications dans les industries HVAC, agro-alimentaire et chimique.