Code Quantum : le secret d'une configuration d'échangeur thermique optimale
Quantum est un outil de sélection et de conception pour la gamme complète de Tetra Pak® Échangeurs thermiques tubulaires, y compris les conceptions produit/produit. Il repose sur le savoir-faire accumulé depuis plus de 20 ans par Tetra Pak. À titre d'exemple, il peut importer des données de la base de données de Tetra Pak contenant des relevés pour 8 000 fluides différents utilisés dans l'industrie alimentaire.
« Pour répondre à toute demande d'échangeur thermique, notamment pour les échangeurs thermiques tubulaires produit/produit, il faut connaître la composition du fluide », explique Inge Kristensson, spécialiste des applications en transfert thermique chez Tetra Pak.
Inge Kristensson utilise Quantum pour effectuer des calculs thermiques basés sur la rhéologie d'un fluide spécifique. Le coefficient de chaleur varie selon le fluide et selon qu'il contient ou non des morceaux.
Le logiciel tient même compte de la température moyenne de la pièce dans l'usine, car elle a une incidence sur les performances.
Les détails font toute la différence
Quantum va jusqu'à réaliser une conception mécanique montrant l'emplacement exact des tubes dans une unité. L'échangeur thermique est divisé en sections avec des tubes configurés pour répondre aux exigences spécifiques du fluide et du profil de température.
Comme les données réelles de la vaste gamme de produits de la base de données de Tetra Pak sont accessibles au programme Quantum, si une usine laitière souhaite traiter une crème ayant une teneur en matières grasses de 30 %, le programme peut obtenir des chiffres basés sur une crème ayant la même teneur en matières grasses et le même comportement rhéologique.
Qu'en est-il des jus de fruits, qui sont nombreux et dont les propriétés sont toutes légèrement différentes ? Le jus de mangue, par exemple, contient des fibres relativement courtes, mais elles s'accrochent les unes aux autres pour former de longues chaînes. Ces facteurs doivent être pris en compte lors de la sélection des tubes.
Si un client a un produit totalement nouveau ou si sa propre formule contient des additifs spécifiques, il peut envoyer un échantillon en toute confiance à Tetra Pak pour effectuer des tests en laboratoire. Ensuite, le produit peut être évalué dans une simulation Quantum.
De bons tubes, de bons résultats
« L'avantage pour le client est que nos simulations sont si précises que nous n'avons pas besoin de surdimensionner l'unité », explique Mme Kristensson. « L'échangeur thermique est conçu pour effectuer une tâche spécifique avec exactement le bon nombre de tubes, ce qui permet au client de faire des économies. »
Si, après l'installation, le client souhaite faire fonctionner un produit différent dans le même échangeur thermique ou modifier l'un des paramètres, tels que la capacité, il doit d'abord consulter Tetra Pak pour vérifier que la conception est adaptée. Si nécessaire, Tetra Pak peut recommander une mise à niveau ou la reconstruction de l'échangeur thermique existant.
Outre l'optimisation de l'efficacité, Mme Kristensson estime que l'un des principaux avantages de Quantum pour les clients de Tetra Pak est qu'il effectue le processus de sélection du début à la fin. « Vous commencez par le fluide et finissez par sélectionner les tubes et la conception, le tout avec le même logiciel », explique-t-elle. « Nous pouvons donner un calcul de prix exact, car nous avons une spécification détaillée de toutes les pièces nécessaires. »
Avec 10 000 pièces différentes à choisir pour un échangeur thermique tubulaire Tetra Pak, compte tenu du grand nombre de faisceaux de tubes et de connexions, il est beaucoup plus compliqué à concevoir qu'un échangeur thermique à plaques. Néanmoins, Quantum rend le processus de sélection simple et infaillible.
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Échangeurs thermiques pour garantir une qualité constamment élevée
Que vous produisiez des boulettes de viande en sauce, de la confiture de fraises, des desserts au chocolat ou du lait blanc, tous ces procédés reposent sur le traitement thermique, ce qui suppose en général l'utilisation d'échangeurs thermiques. Le type d'échangeur thermique employé dépend des caractéristiques du produit à fabriquer, comme la viscosité ou la taille des morceaux. Les produits complexes et difficiles, contenant des morceaux et présentant une viscosité élevée ou variable, requièrent des échangeurs thermiques d'une conception plus élaborée, avec des tubes, afin de garantir un débit de produit correct.
