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Un entretien régulier permet de maintenir les échangeurs de chaleur en bon état de fonctionnement

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Les transformateurs laitiers pourraient éviter des temps d'arrêt coûteux grâce à des plans d'entretien réguliers et à long terme pour leurs échangeurs de chaleur

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Joints d'étanchéité soufflés. Plaques mal alignées. Burn-on. Les échangeurs de chaleur, qui transfèrent la chaleur entre les liquides, sont essentiels aux opérations de transformation des usines laitières, mais peuvent aussi causer des maux de tête s'ils ne sont pas entretenus correctement.

En gardant l'entretien à l'esprit lors du choix d'un échangeur de chaleur - et en suivant un plan d'entretien de l'équipement - les transformateurs pourraient éviter les problèmes de temps d'arrêt et les coûts de remplacement.

Coût de possession

L'utilisation d'échangeurs de chaleur défectueux peut entraîner des temps d'arrêt coûteux. C'est pourquoi il est important de considérer le coût total de possession - y compris le temps et les dépenses d'entretien - dès le départ lors de l'achat d'un échangeur de chaleur, a déclaré Erica Perez, coordonnatrice des ventes et du marketing, AGC Heat Transfer Inc, Bristow, Virginie

Bruce Hanke, directeur des ventes pour le marché nord-américain des pièces de rechange, SPX Flow Inc, Charlotte (Caroline du Nord), est d'accord. Il a dit que certains modèles d'échangeurs de chaleur se prêtent à des processus de nettoyage en place (NEP) plus rapides et à un entretien plus facile.

"Le temps de fonctionnement de l'usine est une considération primordiale pour les producteurs laitiers, de sorte que le choix d'échangeurs de chaleur faciles à inspecter, à nettoyer et à réparer est essentiel pour minimiser les temps d'arrêt, maximiser la productivité et assurer la propreté de l'équipement ", a-t-il ajouté. "Les conceptions qui offrent des performances sanitaires améliorées et une facilité de nettoyage aideront à réduire les temps d'arrêt."

Par exemple, les échangeurs de chaleur à plaques hydrauliques peuvent sembler beaucoup plus coûteux à l'achat, a dit M. Perez, mais ils entraînent aussi moins de temps d'arrêt parce qu'ils s'ouvrent et se ferment plus rapidement et présentent moins de risques de blessures pour le personnel. Les transformateurs devraient donc garder à l'esprit la santé et la sécurité en tant que coûts supplémentaires par rapport au prix initial

"Bien que les[échangeurs de chaleur hydrauliques] aient un coût initial légèrement plus élevé que les unités à plaques standard, ils favorisent des opérations d'ouverture et de fermeture précises et reproductibles ", a déclaré M. Hanke. "Les unités manuelles sont plus exigeantes en main-d'œuvre et peuvent être sujettes au désalignement et à la surcompression. Cela peut causer des dommages considérables, une perte de temps de production et, dans certaines situations, même un rappel de produit coûteux en raison d'un processus CIP défectueux."

Un autre facteur à considérer lors de l'achat initial d'un échangeur de chaleur est la disponibilité des pièces de rechange et des centres de réparation, explique M. Hanke. Alors que la plupart des entreprises ont en stock des pièces communes telles que des joints, d'autres ne sont pas aussi largement disponibles ou peuvent prendre beaucoup de temps à expédier à l'usine.

Avoir un plan

Après l'achat d'un échangeur de chaleur, les transformateurs laitiers devraient penser à l'entretien à court et à long terme de l'équipement. Des soins préventifs quotidiens ou hebdomadaires aideront les transformateurs à éviter certaines réparations coûteuses, tandis que des processus trimestriels et annuels peuvent aider les transformateurs à déterminer si certaines pièces sont usées ou doivent être remplacées.

"Il est beaucoup plus facile - et moins coûteux - d'effectuer un entretien préventif que de réparer les dommages qui ont été causés et qui auraient pu être évités. C'est probablement l'une des leçons les plus difficiles à tirer pour les entreprises ", a déclaré David M. Miles, vice-président directeur de MicroThermics Inc. à Raleigh (Caroline du Nord).

Selon Cameron Creech, directeur général, HRS Heat Exchangers USA, Marietta, Ga, les entreprises devraient avoir une pratique standard en place pour le nettoyage CIP sur une base régulière. Cela variera d'une entreprise à l'autre, mais pas plus de deux ou trois jours ne devraient s'écouler sans un processus CIP complet.

"Et c'est ce qui pousse ; la plupart des plantes sont beaucoup moins que cela ", a-t-il ajouté. "Certains utilisent deux processus CIP complets en une journée."

En plus des nettoyages réguliers, les entreprises devraient utiliser des systèmes de surveillance pour vérifier la présence d'anomalies, a déclaré Lor Vang, ingénieur commercial chez West Bend, de Wis.-based Pick Heaters Inc. Cela comprend la surveillance régulière des conditions de procédé telles que les débits, les pressions et les températures pendant le fonctionnement normal de l'équipement.

"Si des lectures anormales sont observées, c'est un indicateur que quelque chose a pu changer dans le processus nécessitant une attention immédiate ", a-t-il dit.

Tetra Pak, Lausanne, Suisse, a créé une technologie de surveillance appelée Integrity Tester qui aide les processeurs à identifier les problèmes de fuite dans les échangeurs de chaleur. Des trous aussi petits qu'un micromètre peuvent être détectés dans une plaque de 0,6 millimètre.

"Pour les échangeurs de chaleur, les fuites internes et externes sont les problèmes les plus courants de contamination et de perte de produits ", explique Ping Zhao, chef de produit cluster chez Tetra Pak. "Grâce aux tests d'intégrité, non seulement les fuites réelles sont détectées, mais les fuites potentielles sont également notées, ce qui permet au fabricant de planifier son service de manière plus efficace."

Perspective à long terme

Au-delà des étapes d'entretien à court terme, M. Creech indique que les transformateurs devraient prévoir du temps tous les trimestres ou tous les ans pour inspecter leurs échangeurs de chaleur. Cela permettra aux entreprises d'être proactives et de trouver un problème avant qu'il ne prenne de l'ampleur. Il a vu une fois les conséquences d'une usine qui ne vérifiait pas l'état de son équipement : Les racleurs de ses échangeurs de chaleur avaient cessé de bouger, ce qui a entraîné encore plus de problèmes.

"Le produit a suffisamment gelé dans le tube intérieur de l'échangeur pour que, lorsqu'ils ont remis les racleurs en marche, il y ait eu de l'accumulation qui avait causé des dommages ", dit-il. "Si ça arrive pendant la production régulière, il y a des chances que ça ne soit pas signalé ou vu comme un gros problème."

John Coppieters, directeur de service, AGC Heat Transfer, a déclaré qu'il suit la devise "voir c'est croire" quand il s'agit de l'entretien des échangeurs de chaleur : Les entreprises doivent prévoir du temps pour vérifier l'état de leur équipement. Il leur recommande de le faire tous les trois ou quatre mois.

"Si les processeurs ou les usines n'ouvrent pas leurs échangeurs de chaleur à plaques, ils n'ont vraiment aucune idée de l'état des plaques et du joint[sont] et de leur réponse CIP ", a dit M. Coppieters. "Souvent, nous ouvrons[l'échangeur de chaleur] et nous constatons que leur procédé CIP est très, très mauvais. Ils ne nettoient pas bien les assiettes et laissent beaucoup de résidus de brûlure et de produits."

Pour aider les entreprises à effectuer l'entretien, AGC Heat Transfer offre un service de vérification des plaques où Coppieters et son équipe de techniciens viendront en personne pour vérifier la teinture des unités en les raccordant à des teintures de qualité alimentaire et en vérifiant les fuites et les plaques des trous d'épingle, dit M. Perez.

Erreurs courantes

Les erreurs d'entretien des échangeurs de chaleur peuvent exacerber les problèmes et entraîner des réparations encore plus coûteuses. Selon M. Miles, les erreurs les plus courantes qu'il constate ont trait aux procédés de NEP des entreprises, par exemple, fonctionner à un débit trop faible, ne pas utiliser les températures appropriées ou sauter ou raccourcir des étapes.

"Lorsque cela est fait à plusieurs reprises, cela entraîne une perte de performance du processeur et peut causer des problèmes dans d'autres composants de l'équipement", a déclaré Miles

Il a ajouté que les transformateurs devraient s'assurer d'utiliser les réactifs de nettoyage appropriés pour tout produit qu'ils produisent. Ils devraient également s'assurer de faire tourner les nettoyeurs pour voir si les réactifs laissent des dépôts.

M. Creech a dit que le plus gros problème qu'il constate est que les clients ne remplacent pas les pièces aussi souvent que prévu. Les transformateurs devraient remplacer les pièces dans les délais recommandés, et non attendre qu'ils n'en achètent pas de nouvelles. Par exemple, dans les échangeurs de chaleur avec racleurs, si les racleurs ne sont pas remplacés assez souvent, ils s'usent et perdent leur capacité à racler (ce qui est une action autonettoyante).

"Le produit commencera à brûler ou à geler sur le tube intérieur de l'échangeur, ce qui peut entraîner de graves problèmes comme la perte de transfert de chaleur ", dit-il.

Le fait de ne pas remplacer les joints à temps est un autre problème, a-t-il ajouté, car cela peut conduire à ce que certains morceaux d'un joint soient plus tranchants que d'autres. Cela pourrait causer des fuites et endommager l'arbre métallique qui entraîne le mouvement de raclage.

"Cette barre peut s'user, ce qui entraîne une diminution de la durée de vie la prochaine fois que vous changerez le sceau ", a dit M. Creech. "C'est un problème qui mène à d'autres problèmes."

Selon M. Coppieters, les plus grosses erreurs commises par les entreprises ont trait à l'installation des plaques et des joints d'étanchéité.

"Souvent, nous trouvons du personnel d'usine qui doit ouvrir un échangeur de chaleur à cause d'un joint d'étanchéité soufflé, a-t-il ajouté. "Ils ont de bonnes intentions, mais finissent par empirer les choses lorsqu'ils essaient d'y remédier. S'ils enlèvent les plaques, ça finira par causer plus de problèmes à long terme."

AGC Heat Transfer pense que plus d'éducation peut aider à résoudre ce problème. C'est pourquoi elle offre un cours de formation sur les échangeurs de chaleur à plaques (PHE) 101, a déclaré M. Perez. Le programme aide le personnel de l'usine à se familiariser avec le fonctionnement interne des échangeurs ; il est offert dans les bureaux de vente de l'entreprise à Bristow, en Virginie ; à Portland, en Ontario ; et à Pleasant Prairie, au Wis. L'entreprise se rendra également en personne dans une usine pour diriger une formation.

"Notre cours passe en revue l'identification d'une plaque, la lecture d'un dessin, d'un diagramme de flux de plaques, quelques connaissances de base en EPS qui empêcheront le personnel d'installer des plaques incorrectement une fois qu'il les aura ouvertes, etc.

Coppieters est l'une des personnes qui enseigne le cours PHE 101. Et pour lui, c'est personnel. Lorsqu'il vient diriger la classe, il remercie toujours les employés de l'entreprise d'accueil pour l'occasion de venir les former.

"Même si je travaille pour AGC Heat Transfer, je suis un consommateur et ma famille l'est, dit-il. "J'aime une entreprise qui essaie d'être proactive et d'apprendre à ses employés et à son personnel à assurer la sécurité de ses produits. Ce produit est distribué à des millions de personnes, et j'adore savoir que les produits qui se trouvent dans mon réfrigérateur proviennent d'usines qui prennent les meilleures mesures pour offrir un produit de qualité