Ogrzewanie radiofalowe

Produkt posiadający pewną zawartość wody poddany działaniu pola elektyromagnetycznego o częstotliwości radiowej (RF) pochłania jego energię tym samym rozgrzewając się. Jeśli dostarczona zostanie wystarczająca ilość energii, woda zamienia się w parę wodną i odparowuje.

Proces ogrzewania/odparowania radiofalowego jest:

  • endogenny: energia cieplna nie jest dostarczana do produktu za pomocą zewnętrznego źródła ciepła, ale jest generowana wewnątrz wody zawartej w produkcie;
  • selektywny: energia elektromagnetyczna jest pochłaniana głównie przez wodę, a nie sam produkt;
  • kontrolowany: szybkość ogrzewania/odparowywania jest wprost proporcjonalna do ilości dostarczanej energii elektromagnetycznej, a ta energia może być precyzyjnie kontrolowana

Dzięki wyżej wymienionym cechom ogrzewanie radiowfalowe ma następujące zalety:

  • wysoka sprawność energetyczna: energia elektromagnetyczna jest przekazywana bezpośrednio do całości produktu oraz natychmiast i całkowicie wykorzystana do procesu ogrzewania; Ponadto transfer energii nie jest zależny od zmiennych parametrów takich jak wymiary i gęstości produktu;
  • znakomita jakość podgrzewanego/suszonego produktu: wszystkie problemy powodowane normalnie przez zjawisko przewodzenia ciepła są całkowicie wyeliminowane, a więc produkt jest ogrzewany równomiernie i łagodnie, bez ryzyka przypalenia lub nierównomiernego ogrzewania

Kontakt z nami

tel.: +48 606 447 900

Formularz kontaktowy

Technologia nagrzewania mikrofalowego stała się bardzo popularna w ciągu ostatnich 15 lat, jednak nie jest ona wolna od wad. Równocześnie rozwijane były systemy radiofalowe oparte na podobnej zasadzie, lecz o innej częstotliwości fal. Dzięki niższej częstotliwości systemów radiofalowych osiągnięto szereg zalet w porównaniu do nagrzewania w urządzeniach mikrofalowych.
Zalety urządzeń radiofalowych wobec urządzeń mikrofalowych:

  • Jednorodne ogrzewanie, niezależnie od rozmiarów i kształtu produktu
  • Brak przegrzewania punktowego i ryzyka przypaleń
  • Samoregulacja wydzielanej mocy w zależności od poziomu wilgotności
  • Tańsza eksploatacja: komponenty systemu opartego o technikę radiofalową są mniej skomplikowane i ogólnie tańsze, ponadto posiadają wyższą sprawność układu generatora pola elektromagnetycznego
  • Bezpieczniejsza eksploatacja: fale radiowe nie są tak niebezpieczne dla żywych organizmów jak mikrofale, generują też mniejsze nakłady na kontrolę ekranowania urządzenia
  • Łatwiejsza eksploatacja: produkty mogą zachodzić na siebie, leżeć jeden na drugim, a fale radiowe nagrzeją jednakowo każdy z produktów

Liczne zalety występują także w odniesieniu do ogrzewania rezystancyjnego (Ohmic, 50 Ohm, itp.).

Błyskawiczna pasteryzacja i sterylizacja soków i przetworów owocowych

Tradycyjne metody ogrzewania produktów płynnych rodzą liczne problemy związane z powolnym procesem przewodnictwa ciepła: jeśli medium jest zbyt gorące, następuje miejscowe przegrzewanie i przypalanie produktu, konieczne jest stosowanie dużych wymienników ciepła, często wyposażonych w zgarniacze. Generalnie ich utrzymanie i eksploatacja nie są tanie, często same wymienniki również są dosyć kosztowne. Problemów tych pozbawione jest ogrzewanie radiofalowe, które wytwarza temperaturę bezpośrednio w cząsteczkach wody, dzięki czemu ogrzewanie jest bardzo szybkie, jednolite w całym przekroju, a nadto proces może być precyzyjnie kontrolowany co zapobiega utracie walorów sensorycznych i odżywczych przez produkty. Przemysł produktów upłynnionych i płynnych coraz częściej wdraża procesy ciągłej pasteryzacji i sterylizacji w rurach, a następnie chłodzenia i napełniania aseptycznego.

Czytaj dalej

Opis

Typowe problemy związane z konwencjonalnymi sposobami ogrzewania występują również w procesach wykorzystujących ogrzewane płyty, oraz wymienniki ciepła - cylindryczne lub ze zgarniaczem:

  • Powolne ogrzewanie i nierównomierny rozkład temperatury, zgodnie z naturalnymi prawami przenikania ciepła przez przewodzenie, konwekcję i promieniowanie, powoduje znaczne pogorszenie sensorycznych i odżywczych właściwości produktu;
  • Nadmierne ogrzewanie wewnętrznej powierzchni układu wymiennika w celu przyspieszenia procesu może powodować przywieranie produktu, co zmniejsza przenoszenie ciepła do środka produktu i powoduje ograniczenie jego normalnego przepływu.
  • W przypadku produktów składających się z cieczy i cząstek ciecz nieuchronnie zostanie przegrzany i / lub nadmiernie przetworzone zanim zawiesina osiągnie żądany poziom temperatury;
  • Szybkość ogrzewania zależy od pola powierzchni elementu wymiennika w kontakcie z produktem, więc konieczne jest proporcjonalnie duże wyposażenie aby poradzić sobie z dużą zdolnością produkcyjną.

Wszystkie opisane powyżej problemy można wyeliminować stosując urządzenia STALAM "RF/L", które zostały specjalnie zaprojektowane do ciągłej pasteryzacji i sterylizacji w rurze cieczy i innych płynnych (tzn. dających się pompować) wyrobów, nawet w przypadku zawieszonych cząstek stałych.

System "RF/L" zapewnia wysoką wydajność i efektywność energetyczną, doskonałą jakość produktów, pełną gwarancję inaktywacji mikroorganizmów przy minimalnej możliwej modyfikacji cech sensorycznych i fizykochemicznych produktu.

Wielu wiodących europejskich producentów żywności od wielu lat posiada wdrożone z powodzeniem linie produkcyjne zawierające urządzenia STALAM "RF/L" z typową wydajnością 2000 kg/godz.

STALAM "RF/L" technologia do pasteryzacji i sterylizacji cieczy w rurze

Płyn do obróbki jest ciągle przepompowywany przez jedną lub więcej rur teflonowych mających odpowiednią średnicę (od min. 16 mm do maks. 80 mm w większości zastosowań), w zależności od konkretnego produktu. Teflon jest materiałem, który nie pochłania energii radiofalowej (w rzeczywistości jest "przezroczysty" w polu elektromagnetycznym) i doskonale nadaje się do stosowania w przemyśle spożywczym.

Rury są umieszczone pomiędzy specjalnie zaprojektowanych elektrodami (które są różne w zależności od średnicy rury i fizyczne właściwości produktu). Produkt przechodząc przez rury jest bezpośrednio ogrzewany przez fale radiowe, w oparciu o dobrze znaną zasadę strat dielektrycznych. Natężenie pola elektromagnetycznego, a w konsekwencji szybkość ogrzewania, są sterowane za pomocą układu sprzęgającego o zmiennej pojemności.

Otrzymana na wylocie rury temperatura jest funkcją zastosowanej mocy o częstotliwości radiowej i szybkości przepływu produktu: przeważnie w zakresie 80-110°C (średnia lub wysoka temperatura) w typowym procesie pasteryzacji oraz ponad 120°C w przypadku pełnej sterylizacji produktu. Szybkości ogrzewania można dostosować do własności produktu od 1-2°C/s (dla bardzo lepkich cieczy zawierających ciała stałe) do 50-100°C/s (dla cieczy o niskiej lepkości bez żadnych cząstek). Temperatura zadana może być regulowana z dokładnością +/- 0,5°C.

W maszynach "RF/L" sprzęt i jego działanie, parametry procesowe, diagnostyka, itd. są w całości zarządzane przez sterownik PLC.

STALAM może dostarczyć maszynę "RF/L" jako samodzielne urządzenie do zamontowania w istniejących liniach produkcyjnych lub może dostarczyć całą technologię przetwarzania, począwszy od załadunku produktu aż do chłodzenia i aseptycznego napełniania, wraz z systemem CIP, układem pigowania oraz wszystkimi niezbędnymi urządzeniami pomocniczymi, w oparciu o konkretne wymagania klienta.

Zalety

Zalety technologii "RF/L"

  • Szybki i równomierny wzrost temperatury w produkcie, także w zawieszonych cząstkach o dowolnym wymiarze, a więc bez ryzyka przegrzania cieczy
  • Inaktywacja drobnoustrojów w niższych temperaturach i w krótszym czasie w porównaniu do konwencjonalnych procesów termicznych
  • Lepsze zachowanie sensorycznych, chemicznych i fizycznych właściwości produktu, w tym integralności strukturalnej cząstek stałych
  • Zmniejszenie użycia dodatków, takich jak barwniki, aromaty, środki zagęszczające itp. zwykle stosowanych w celu kompensacji degradacji produktu w wyniku działania konwencjonalnych procesów termicznych
  • Natychmiastowy kontrola dostarczanego ciepła oraz parametrów procesu
  • Wysoka elastyczność operacyjna
  • Modułowa konstrukcja, można zainstalować wiele jednostek w linii produkcyjnej w celu osiągnięcia wyższych wydajności
  • Łatwe czyszczenie, brak efektu przywierania produktu dzięki brakowi kontaktu z jakimkolwiek elementem grzejnym, a tym samym niskie koszty utrzymania
  • Zmniejszone zapotrzebowanie na powierzchnię w zakładzie
  • Mycie można wykonywać przez system CIP
  • Przy zmianie produktu i jego odzyskiwaniu można stosować system pigowania
  • Sprzęt może być także utrzymywany w stanie sterylności w czasie przestoju

Zdjęcia

Filmy

Błyskawiczna pasteryzacja radiofalowa mango w syropie

Błyskawiczna pasteryzacja radiofalowa jabłek krojonych kostkę