Die Aufgabenstellung
Ein empfindlicher Produktstrom soll auf Pasteurisierungstemperatur erwärmt, für eine definierte Zeit gehalten und anschließend gekühlt werden. Eine Regenerationszone soll möglichst viel Wärme aus dem heißen Produkt zurückgewinnen, ohne die geforderte Produktsicherheit oder die Trennung von Produkt und Hilfsmedium zu gefährden.
Die Auslegung muss jede Zone getrennt bilanzieren. Mit zunehmender Plattenzahl steigt die Fläche, zugleich ändern sich Kanalgeschwindigkeit und Druckverlust. Hygienische Randbedingungen, Fouling, Reinigungsbetrieb und eine sichere Druckhierarchie zwischen Produkt- und Medienseite gehören zur Lösung.
Erforderliche Auslegungsdaten
- Produktstrom, Zusammensetzung und Temperaturprogramm
- Mindesthaltezeit und zulässige Produkttemperatur
- Heißwasser- und Kühlmedienzustände
- Regenerationsgrad, Fouling und zulässige Druckverluste
Technischer Lösungsweg
Zonenweise bilanzieren
Regeneration, Nacherwärmung, Haltestrecke und Kühlung werden als gekoppelte Teilaufgaben bilanziert.
Regeneration festlegen
Der erreichbare Wärmerückgewinnungsgrad wird aus Temperaturannäherung und Fläche bestimmt; die Hilfsenergie folgt aus der Restlast.
Plattenpaket auslegen
Plattenzahl, Kanalaufteilung und Strömungsführung werden auf Wärmeübergang, Verweilzeit und Druckverlust abgestimmt.
Hygienischen Betrieb prüfen
Mindestgeschwindigkeit, Reinigungsfall, Druckhierarchie und das Verhalten bei Plattenschaden werden berücksichtigt.
Pumpenbetrieb absichern
Die Gesamtdruckverluste aller Zonen und Leitungen werden mit Pumpenkennlinie und NPSH-Reserve abgeglichen.
Erwartete Ergebnisse
Geeignete SOL-ALPHA-Module
Die Module sind eine fachlich plausible Werkzeugkette. Ihre endgültige Auswahl und Reihenfolge wird bei der späteren konkreten Berechnung anhand des Regelwerks und der Projektrandbedingungen bestätigt.