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Estudio de caso: Refrigeración eficiente de chocolate con intercambiadores de calor de carcasa y tubos Hexonic

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Sector: Industria alimentaria - Fabricación de chocolate

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Desafío

Raptronic Process Engineering, una de las principales empresas rumanas especializadas en sistemas de producción de chocolate, se enfrentó a un reto crítico al diseñar un proceso de enfriamiento para chocolate líquido.
El chocolate debía enfriarse eficazmente de 68°C a aproximadamente 45°C, utilizando agua a 41°C como medio refrigerante.

Sin embargo, el proceso planteaba varias dificultades técnicas:

Falta de especificaciones claras para el fluido de trabajo - ausencia de datos fiables sobre las variaciones de viscosidad y densidad en el intervalo de temperaturas.

Alto riesgo de cristalización del chocolate durante el enfriamiento, especialmente en la superficie del tubo.

El comportamiento no newtoniano y la elevada viscosidad del chocolate exigían cálculos precisos para garantizar velocidades de cizallamiento óptimas.

Había que aislar el sistema y cumplir un plazo de entrega estricto.

Solución

Tras numerosas simulaciones y ajustes de parámetros, el equipo de ingeniería seleccionó dos intercambiadores de calor de carcasa y tubos Hexonic DNA 508.10.S610 FS.PRO.SS instalados en serie.
Esta configuración proporcionó una carga térmica total de 231 kW con una diferencia de temperatura media logarítmica (LMTD) de 10,6 °C.

Las principales adaptaciones del diseño fueron las siguientes

Flujo de producto por el lado de la carcasa para una manipulación óptima del chocolate de alta viscosidad.

Instalación horizontal para garantizar un drenaje completo.

Cuellos de brida prolongados 60 mm para dejar espacio al aislamiento térmico.

Ajuste de la potencia de la bomba para gestionar una caída de presión total de 175 kPa en el lado del chocolate.

El planteamiento de ingeniería combinó la experiencia práctica con fluidos no newtonianos y el modelado de precisión, lo que permitió utilizar un intercambiador de carcasa y tubos "de tipo convencional" en una aplicación en la que normalmente se evitan este tipo de diseños.

Resultados

A pesar de los retos, la solución implementada cumplió todas las expectativas de rendimiento y calidad.
El uso innovador de los intercambiadores DNA de Hexonic permitió a Raptronic:

Conseguir una refrigeración eficaz y estable sin cristalización del chocolate.

Mantener la alta calidad del producto y la fiabilidad del proceso.

Entregar el proyecto a tiempo, a pesar de la necesidad de modificaciones personalizadas.

Este proyecto demostró que, con un diseño avanzado y conocimientos de ingeniería, los intercambiadores de calor de carcasa y tubos pueden utilizarse eficazmente incluso en aplicaciones exigentes de la industria alimentaria, como el procesamiento de chocolate.

Acerca del producto

Serie DNA de Hexonic - Intercambiadores de calor industriales de carcasa y tubos diseñados para ofrecer alta eficiencia y versatilidad.
Su exclusiva arquitectura de haz de tubos garantiza una excelente transferencia de calor incluso con medios difíciles, lo que los hace adecuados para aplicaciones en HVAC, procesamiento de alimentos e industrias químicas.