COMMENT LES RÉSISTANCES CHAUFFANTES TUBULAIRES MAXIMISENT LE TRANSFERT DE CHALEUR DANS LA TRANSFORMATION DES ALIMENTS

Depuis l’aube de la civilisation humaine jusqu’à nos jours, la chaleur a joué un rôle vital dans la sécurité et le goût des aliments. Un chauffage efficace a toujours été essentiel, que ce soit en utilisant le feu pour cuisiner du gibier brut ou des fours industriels pour transformer et emballer les aliments. 

Un transfert de chaleur efficace assure que nos aliments sont soumis à des températures exactes et constantes pour être comestibles. Il va sans dire que des conditions inappropriées compromettent la sécurité alimentaire. Les résistances chauffantes tubulaires, cependant, maximisent le transfert de chaleur pour les applications de transformation alimentaire et évitent les inefficacités.

Rôle du transfert de chaleur dans la transformation des aliments

La quasi-totalité des applications de transformation des aliments nécessitent une certaine forme de transfert de chaleur. Beaucoup d’entre eux gardent nos plats favoris exempts de pathogènes pour prévenir les maladies d’origine alimentaire. Bien entendu, d’autres applications font appel au transfert de chaleur pour garantir que certains aliments se présentent sous la forme attendue par les clients, tandis que d’autres facilitent le stockage de certains aliments. 

Procédés alimentaires dépendant d’un transfert de chaleur efficace

• Stérilisation et pasteurisation : ces procédés utilisent la chaleur pour tuer les micro-organismes pathogènes dans les aliments en utilisant la chaleur sèche, la chaleur humide ou l’irradiation. Ils permettent aussi aux fabricants d’aliments d’allonger la durée de vie de leurs produits. 
• Séchage et déshydratation : le transfert de chaleur est indispensable pour enlever l’humidité de certains aliments. La chaleur évapore l’eau contenue dans un produit et modifie sa structure moléculaire et sa masse pour en faire un produit sec et non périssable (fruits secs, noix, etc.). 
• Cuisson : Le transfert de chaleur doit rester constant pour que les aliments atteignent la texture et l’état souhaités. Cela vaut également pour beaucoup de boissons. 

Beaucoup d’autres procédés dépendent d’un transfert de chaleur efficace, dont les trois principales méthodes sont la convection, la conduction et le rayonnement. Certains problèmes peuvent réduire l’efficacité du transfert de chaleur. 

Effets de l’encrassement sur le transfert de chaleur 

Plusieurs facteurs peuvent avoir une incidence sur le transfert de chaleur, comme une mauvaise isolation ou des problèmes de densité de puissance. Mais peu de problèmes sont aussi notoires que l’encrassement. Par encrassement, on entend essentiellement les dépôts non désirés qui s’accumulent sur les surfaces de transfert de chaleur. Ceux-ci peuvent être organiques ou inorganiques. Quelle que soit leur forme, ils augmentent la résistance au transfert de chaleur, ce qui réduit les performances de la résistance chauffante. 

Exemples d’encrassement de la résistance chauffante

• Encrassement biologique : installation de microbes qui produisent un biofilm ou des boues sur l’équipement de chauffage. 
• Encrassement par corrosion : affaiblissement des métaux de l’élément chauffant dû à des réactions chimiques qui les transforment en oxydes et en sulfures, ce qui les rend moins aptes à transférer la chaleur. 
• Encrassement des particules : accumulation de fines particules sur les surfaces des éléments chauffants qui réduisent leur capacité à transférer la chaleur. 
• Encrassement par le calcaire :  précipitation de minéraux dans l’eau qui s’accumule sur les éléments chauffants, formant des cristaux qui réduisent le transfert de chaleur à l’intérieur de l’élément. 

Dans l’industrie alimentaire, l’encrassement est un problème en raison de sa contribution à la perte de chaleur. Une perte de chaleur est synonyme d’efficacité réduite, car le personnel de l’usine doit augmenter la puissance de l’appareil de chauffage, ce qui entraîne une hausse des coûts de chauffage. Cette utilisation accrue se traduit également par une usure plus importante de la résistance chauffante, ce qui implique davantage de réparations ou de remplacements. Au bout du compte, cela augmente les coûts de maintenance. 

En cas d’encrassement biologique, les microbes survivants risquent de contaminer les produits alimentaires. Surtout, un mauvais transfert de chaleur empêche de chauffer correctement les produits alimentaires, ce qui peut ne pas répondre aux exigences des consommateurs. 

Résistances chauffantes tubulaires pour l’industrie alimentaire (avantages)

Choisir les bons matériaux est l’une des meilleures façons de prévenir l’encrassement. Les métaux les plus solides maintiennent leur intégrité structurale et ne se fragilisent pas. L’inverse est vrai pour les métaux plus faibles ; ils se décomposent structurellement et ne peuvent pas transférer la chaleur de manière aussi efficace. Une autre façon de prévenir l’encrassement est d’envelopper les éléments chauffants dans une gaine protectrice, afin que les particules ne s’y accumulent pas.  

Les résistances chauffantes tubulaires de Wattco sont disponibles avec différents métaux, allant de l’acier et de l’acier inoxydable à l’Incoloy et au titane. Ces métaux sont hautement résistants à la dégradation et, combinés à une gaine protectrice, la protection contre l’affaiblissement structurel est encore plus grande. 

Il y a d’autres façons fonctionnelles de réduire l’encrassement. Par exemple, on peut ajouter des composés afin d’accroître l’efficacité du transfert de chaleur. Chez Wattco, nous ajoutons de l’oxyde de magnésium de haute qualité dans nos résistances tubulaires pour augmenter l’efficacité du transfert de chaleur, ce qui réduit la nécessité d’augmenter manuellement la puissance de sortie. 

Dans l’industrie alimentaire, les résistances chauffantes tubulaires fonctionnent bien parce qu’elles peuvent chauffer des liquides, des gaz et des solides à des températures allant jusqu’à 750 °C (1382 °F). Cela couvre une vaste gamme de procédés alimentaires, de la cuisson générale à la stérilisation. En outre, la polyvalence de ces résistances permet d’obtenir différentes formes et diamètres, que nous adapterons à votre utilisation alimentaire. 

Autres avantages des résistances chauffantes tubulaires dans l’industrie alimentaire 

• Précision du contrôle de la température : les opérateurs peuvent maintenir les températures désirées avec des panneaux de contrôle de la température et des thermocouples. Ceci améliore la qualité générale d’une application de transformation des aliments parce qu’il n’y a pas de fluctuations de température. 
• Réaction rapide à la chaleur :  la combinaison de matériaux de transfert de chaleur et de métaux permet un transfert de chaleur plus rapide et un chauffage optimal en moins de temps. Les coûts d’exploitation sont ainsi réduits. 

Des tubulaires pour le chauffage des aliments

L’encrassement est un problème complexe dans les applications de transfert de chaleur. Les opérateurs ont souvent besoin d’une approche multidimensionnelle pour y remédier. Il peut s’agir de mettre en place un système de traitement ou de procéder à des nettoyages réguliers pour éliminer les contaminants. 

Cependant, les résistances chauffantes tubulaires peuvent contrer l’encrassement grâce à leurs matériaux, leurs gaines de protection et les revêtements ajoutés (qui maximisent le transfert de chaleur). Ils peuvent faciliter pratiquement n’importe quel procédé alimentaire pour s’assurer que les produits sont salubres, comestibles et savoureux. 

Chez Wattco, nous proposons une sélection de résistances chauffantes tubulaires pour vous aider à appliquer efficacement la chaleur à vos applications alimentaires. Nous concevons également des solutions personnalisées pour répondre aux besoins de votre industrie, surtout si les modèles préfabriqués ne suffisent pas. 

Recevez un devis pour vos résistances chauffantes tubulaires aujourd’hui ! Nos représentants vous aideront à trouver l’installation exacte nécessaire à vos besoins industriels.