CÓMO LOS ELEMENTOS CALENTADORES TUBULARES MAXIMIZAN LA TRANSFERENCIA DE CALOR EN EL PROCESAMIENTO DE ALIMENTOS
Desde los albores de la civilización hasta nuestra era moderna, el calor ha desempeñado un papel vital haciendo que sea seguro consumir los alimentos y, además, que sean sabrosos. El calentamiento efectivo siempre ha sido esencial, ya sea utilizando el fuego para cocinar animales crudos u hornos industriales para procesar y envasar alimentos.
La transferencia de calor eficiente garantiza que nuestros alimentos estén sometidos a temperaturas precisas de manera constante para asegurar que sean comestibles. Por supuesto, las condiciones inadecuadas socavan la seguridad alimentaria. Sin embargo, los elementos calentadores tubulares pueden maximizar la transferencia de calor para las aplicaciones de procesamiento de alimentos y evitar ineficacias.
El papel de la transferencia de calor en el procesamiento de alimentos
Casi todas las aplicaciones de procesamiento de alimentos requieren algún tipo de transferencia de calor. Muchos mantienen nuestros platos principales favoritos sin gérmenes patógenos para prevenir enfermedades transmitidas por los alimentos. Por supuesto, otras aplicaciones dependen de la transferencia de calor para garantizar que ciertos alimentos tengan la forma que los clientes esperan, mientas que otros hacen que ciertos alimentos sean más fáciles de almacenar.
Los procesos alimentarios dependen de una transferencia de calor eficaz
- Esterilización y pasteurización: Estos procesos utilizan el calor para eliminar a los microorganismos causantes de enfermedades en los alimentos utilizando calor seco, calor húmedo o radiación. Estos procesos además permiten a los fabricantes de alimentos extender la vida útil de sus productos.
- Secado y deshidratación: La transferencia de calor es esencial para eliminar la humedad de ciertos alimentos. El calor evapora el agua dentro de un alimento, cambiando su estructura molecular y masa, convirtiéndose en un elemento seco y no perecedero (por ejemplo, frutos secos, nueces).
- Cocina: Ya sea al cocinar, hornear o freír, la transferencia de calor debe permanecer constante para que los alimentos alcancen la textura y el estado deseados. Esto también se aplica para muchas bebidas.
Muchos otros procesos dependen de la transferencia de calor efectiva y sus tres principales métodos son la convección, la conducción y la radiación. Ciertos problemas pueden reducir la eficiencia de la transferencia de calor.
Efectos del ensuciamiento en la transferencia de calor
Varios factores pueden afectar la transferencia de calor, incluyendo un mal aislamiento o problemas de densidad de watts. Pero, pocos problemas son tan notorios como el ensuciamiento. Esencialmente, el ensuciamiento se refiere a la presencia de depósitos indeseables que se acumulan en las superficies de la transferencia de calor. Estos depósitos pueden ser orgánicos o inorgánicos. Independientemente de su forma, estos aumentan la resistencia a la transferencia de calor, lo cual reduce el rendimiento del elemento calentador.
Ejemplos de ensuciamiento del elemento calentador
- Ensuciamiento biológico: Asentamiento de microbios que producen biopelículas o lodos en el equipo de calentamiento.
- Ensuciamiento por corrosión: Debilitamiento de los metales del elemento calentador debido a reacciones químicas que los convierten en óxidos y sulfuros, lo cual reduce su capacidad de transferir calor.
- Ensuciamiento por partículas: Colección de partículas finas en las superficies del elemento calentador que reduce su capacidad de transferir calor.
- Ensuciamiento por sarro: Precipitación de minerales en el agua que se acumula en los elementos calentadores, formando cristales que reducen la transferencia de calor dentro del elemento.
En la industria alimentaria, el ensuciamiento es un problema, ya que contribuye a la pérdida de calor. Una pérdida de calor significa una reducción en la eficiencia, ya que el personal de la planta necesitará aumentar la potencia de su calentador, incrementando sus costos de calentamiento. Este mayor uso también significa más desgaste del elemento calentador, lo cual significa más reparaciones y recambios. Finalmente, eso significa mayores costos de mantenimiento.
En el caso del ensuciamiento biológico, existe un riesgo de que los microbios sobrevivientes puedan contaminar los productos alimenticios. Sobre todo, una transferencia de calor deficiente dificulta el calentamiento adecuado de los productos alimenticios, y es posible que no cumplan con los requisitos del consumidor.
Elementos calentadores tubulares para el procesamiento de alimentos (ventajas)
La elección de los materiales adecuadas es una de las formas más cruciales para evitar el ensuciamiento. Los metales más fuertes mantienen su integridad estructural y no se debilitan como resultado. Lo contrario sucede con los metales más débiles; estos se degradan estructuralmente y no logran transferir calor de manera eficiente. Otra manera de evitar el ensuciamiento es envolviendo los elementos calentadores en una funda protectora, de modo que no se acumulen partículas en ellos.
Los elementos calentadores tubulares de Wattco vienen en una variedad de metales desde acero y acero inoxidable hasta Incoloy y titanio. Estos metales son altamente resistentes a la degradación, y cuando se combinan con una funda protectora, existe una protección aún mayor contra el debilitamiento estructural.
Existen otras maneras funcionales de reducir el ensuciamiento. Por ejemplo, se pueden agregar compuestos para aumentar la eficiencia de la transferencia de calor. Aquí en Wattco, agregamos óxido de magnesio de elevada pureza en nuestros calentadores tubulares para aumentar la eficiencia de la transferencia de calor, lo cual reduce la necesidad de aumentar manualmente la producción de energía.
En la industria de procesamiento de alimentos, los elementos calentadores tubulares funcionan bien porque pueden calentar líquidos, gases y sólidos en temperaturas de procesos de hasta 750°C (1382°F). Esto cubre una amplia gama de procesos alimentarios, ya sea para cocción general o actividades de esterilización. Además, la versatilidad de estos calentadores permite varias formas y diámetros, los cuales personalizaremos para su aplicación alimentaria.
Beneficios adicionales de los elementos calentadores tubulares en los alimentos.
- Precisión del control de temperatura: Los operadores pueden mantener las temperaturas deseadas con paneles de control de temperatura y termopares. Esto ayuda a mejorar la calidad general de una aplicación de procesamiento de alimentos, ya que no hay fluctuaciones de temperatura.
- Velocidad de respuesta térmica: La combinación de materiales y metales que permiten una transferencia de calor más rápida y un calentamiento óptimo en menos tiempo. Esto ayuda a reducir los costos de operación.
Seleccionar un elemento calentador tubular para una buena calefacción
El ensuciamiento es un problema complejo en las aplicaciones de transferencia de calor, y los operadores a menudo necesitan un enfoque multifacético para detenerlo. Eso puede incluir la instalación de un sistema de tratamiento o realizar trabajos de limpieza con frecuencia para eliminar los contaminantes.
Sin embargo, los elementos calentadores tubulares pueden contrarrestar el ensuciamiento gracias a sus materiales, fundas protectoras y recubrimientos adicionales (que maximizan la transferencia de calor). Estos pueden facilitar prácticamente todos los procesos alimentarios para garantizar que los productos sean seguros para el consumo, comestibles y sabrosos.
Aquí en Wattco, ofrecemos una selección de opciones de elementos calentadores tubulares para ayudarle a aplicar calor de manera eficiente a sus aplicaciones alimentarias. También creamos soluciones personalizadas para satisfacer las demandas de su industria, especialmente si los modelos prefabricados no son suficientes.
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