قبل اختيار تصميم وحجم المبادل الحراري لتخزين المنتجات اللزجة مثل الكاتشب أو الزبادي، من المهم فهم الخصائص الرئيسية للمنتج. إليك بعض الأسئلة التي يمكنك طرحها على نفسك:
- هل تأتي لزوجة المنتج من النشا، كما في البودينغ؟ أم من النشاط الإنزيمي، كما في الزبادي اليوناني؟ أم من ارتفاع نسبة المواد الصلبة و/أو الدهون، كما في أغذية الأطفال؟
- هل يحتوي المنتج على جزيئات؟ إذا كان الأمر كذلك، فما حجمها وحساسيتها للقص والضغط؟
- ما هي حساسية الحرارة؟ على سبيل المثال، هل يحتوي المنتج على نسبة عالية من البروتين، مما قد يُسبب الترسب؟
- هل هذا المنتج تآكلي؟ المادة الأكثر شيوعًا لتصنيع المبادلات الحرارية للأغذية هي الفولاذ المقاوم للصدأ. وحسب مشاكل التآكل ومتطلبات القوة الميكانيكية، يمكن استخدام مواد أخرى مثل الفولاذ المقاوم للصدأ الفائق الأوستنيتي أو التيتانيوم.
- وأخيرًا وليس آخرًا، ما هي اللزوجة الظاهرة للمنتج عند درجات حرارة مختلفة ومعدلات قص مختلفة؟
إن قياس لزوجة السائل باستخدام مقياس اللزوجة القياسي من نوع Brookfield ليس كافياً.
يمكن أن تؤثر سرعة القص على المنتجات الغذائية اللزجة، مما يؤدي عادة إلى ترققها أو تكثيفها.
على سبيل المثال، يجب اختبار منتج يحتوي على النشا مرتين: مرة أثناء تسخينه حتى يتصلب، ومرة أخرى أثناء تبريده وتكثيفه. يمكنك تقديم عينات من المنتج إلى مصمم المبادل الحراري لاختبارها في نطاقات درجات حرارة ومعدلات قص مختلفة.
تلعب اللزوجة دورًا هامًا في معامل انتقال الحرارة الكلي، وبالتالي تُحدد مساحة سطح انتقال الحرارة التي يحتاجها المبادل الحراري لأداء مهمته. قد يؤدي عدم فهم اللزوجة الفعلية إلى زيادة حجم المبادل الحراري أو نقصانه.
عليك أن تسأل نفسك الأسئلة الصحيحة. بناءً على إجاباتك، ستتمكن من تصميم المبادل الحراري وتحديد حجمه لضمان نقل الحرارة اللازم بكفاءة.