ii. 
Fallstudie mit einem Vergleich von Chargen-Aufmischung und In-Line-Mischen:

Chargen-Aufmischung:

Gesamtkosten (USD)          
Pro Jahr Dampf Strom Frischwasser Lauge Säure
Herstellung 0 5564 0 0 0
CIP 643 99 866 980 0

In-Line-Mischen:

Gesamtkosten (USD)          
Pro Jahr Dampf Strom Frischwasser Lauge Säure
Herstellung 0 7141 0 0 0
CIP 482 125 649 601 0

In-Line-Mischen führt zu 26 % höheren Stromkosten, bietet aber folgende Einsparungen:

  • 25 % bei Dampf
  • 25 % bei Frischwasser
  • 39 % bei Lauge

iii.
Vergleich von Kühlwasser- und Dampfverbrauch zwischen dem Tetra Pak Homogenisator 400 (ausgelegt auf Temperaturen bis 125 °C) und einem Homogenisator, der lediglich 60 °C warmes Kondensat verarbeiten kann und daher mehr Kühlwasser und Dampf benötigt:

  Kühlwasser  Dampf
Homogenisator, der kälteres Kondensat benötigt 7.950 l/h 195 kg/h
Tetra Pak Homogenisator          750 l/h 50 kg/h


Formel für die Kühlwasserberechnung:

E = E1 + E2 + E3
wobei gilt:
E1 = Kühlenergie von 140 °C auf 100 °C (Dampf)
E2 = Verdampfungsenergie von 100 °C (Dampf) auf 100 °C (Flüssigkeit)
E3 = Kühlenergie von 100 °C (Flüssigkeit) auf 60 °C
Kühlenergie:
E1, E3 = m × c × ΔT
Verdampfungsenergie:
E2 = m × h
Wärmekapazität:
Cw (Wasser) = 4,18 kJ/kg × °C
Cs (Dampf) = 1,97 kJ/kg × °C
Spezifische Verdampfungswärme:
h = 2.260 kJ/kg

m = Masse in kg
ΔT = Temperaturänderung in °C
c = spezifische Energie in kJ/kg × °C
h = spezifische Verdampfungswärme      

iv.
Wenn der Homogenisator mit dieser Option ausgestattet ist, stellen Temperatursensoren sicher, dass lediglich exakt die benötigte Menge an Wasser verwendet wird, um die erforderliche Temperatur beizubehalten.

vii.
Weitere Informationen über den Ruhemodus von Tetra Pak Erhitzungsanlagen: https://www.tetrapak.com/campaigns/yoghurt-products/precision-pasteurization

viii.

Berechnungswerkzeug zum Vergleich der Gesamtbetriebskosten einer Tetra-Pak-Erhitzungsanlage mit bzw. ohne Ruhemodus; die Einsparungen betragen pro Jahr etwa 7.600 €:

UHT-Einheit D
Schätzwerkzeug
Gesamtbetriebskosten mit Ruhemodus
Allgemeines Produktionsszenario
* Fettgedruckte Zahlen sind verfügbare Angaben.

Herstellung    
Produktionswochen pro Jahr 46 [Wochen/Jahr]
Produktionsvolumen pro Woche 2 100 [m³/Woche]
Jährliches Produktionsvolumen 96 600 [m³/Jahr]

 

Unproduktive Zeiten    
Tetra Pak    
Vor-Sterilisationen 3 [/Woche]
Sterilwasserumläufe 3 [/Woche]
Sterilwasserumlaufdauer 6 [h/Woche]
         davon im Ruhemodus 6 [h/Woche]
Aseptische Zwischenreinigungen 3 [h/Woche]
Cleaning-in-Place-Zyklen 3 [h/Woche]

 

Energie Verbrauch   Kosten  
Dampf 4305 [t/Jahr] 189435 [EUR/Jahr]
Strom 739 [MWh/Jahr] 73891 [EUR/Jahr]
Gekühltes Wasser 0 [MWh/Jahr] 0 [EUR/Jahr]
Kühlturmwasser 37 [MWh/Jahr] 75 [EUR/Jahr]
Frischwasser 30381 [m³/Jahr] 79599 [EUR/Jahr]
Druckluft 41519 [Nm³/Jahr] 830 [EUR/Jahr]
Lauge (50 Gew.-%) 14876 [kg/Jahr] 16662 [EUR/Jahr]
Säure (60 Gew.-%) 4223 [kg/Jahr] 5912 [EUR/Jahr]
Abwasser 34687 [m³/Jahr] 8325 [EUR/Jahr]
Summe Energiekosten     374729 [EUR/Jahr]


UHT-Einheit D
Schätzwerkzeug
Gesamtbetriebskosten mit Ruhemodus
Allgemeines Produktionsszenario
* Fettgedruckte Zahlen sind verfügbare Angaben.

Herstellung    
Produktionswochen pro Jahr 46 [Wochen/Jahr]
Produktionsvolumen pro Woche 2 100 [m³/Woche]
Jährliches Produktionsvolumen 96 600 [m³/Jahr]

 

Unproduktive Zeiten    
Tetra Pak    
Vor-Sterilisationen 3 [/Woche]
Sterilwasserumläufe 3 [/Woche]
Sterilwasserumlaufdauer 6 [h/Woche]
         davon im Ruhemodus 0 [h/Woche]
Aseptische Zwischenreinigungen 3 [h/Woche]
Cleaning-in-Place-Zyklen 3 [h/Woche]

 

Energie Verbrauch   Kosten  
Dampf 4413 [t/Jahr] 194172 [EUR/Jahr]
Strom 741 [MWh/Jahr] 74092 [EUR/Jahr]
Gekühltes Wasser 0 [MWh/Jahr] 0 [EUR/Jahr]
Kühlturmwasser 70 [MWh/Jahr] 140 [EUR/Jahr]
Frischwasser 31285 [m³/Jahr] 81966 [EUR/Jahr]
Druckluft 41519 [Nm³/Jahr] 830 [EUR/Jahr]
Lauge (50 Gew.-%) 14876 [kg/Jahr] 16662 [EUR/Jahr]
Säure (60 Gew.-%) 4223 [kg/Jahr] 5912 [EUR/Jahr]
Abwasser 35698 [m³/Jahr] 8567 [EUR/Jahr]
Summe Energiekosten     382341 [EUR/Jahr]