Scambiatori di calore tubolari per la valorizzazione dei rifiuti di macellazione
Antecedenti del sistema di processo per la rivalutazione dei rifiuti di carne
Un macello di pollame situato in Germania ha contattato SACOME per effettuare un processo di rivalutazione dei rifiuti di carne del suo impianto.
Questo macello lavora principalmente carne di pollo, tagliandola e confezionandola per il consumo umano, essendo l’intero processo completamente automatizzato. Lo stabilimento impiega circa 200 dipendenti e lavora tra i 65.000 e i 125.000 polli al giorno.
Per il cliente, la grande quantità di rifiuti animali generati rappresentava un problema, finché non ha deciso di studiare come utilizzarli. Pertanto, ha scelto di trattare i rifiuti, sminuzzandoli e raffreddandoli, al fine di venderli come alimenti per animali. In questo modo, il cliente non solo trova una soluzione al problema dei rifiuti generati, ma riesce anche a dare loro un valore aggiunto, ottenendone un beneficio economico.
La soluzione proposta: scambiatori di calore tubolari per il riciclaggio dei rifiuti di carne
Per rendere possibile il processo di riciclaggio dei rifiuti richiesto dal cliente, SACOME ha fornito un sistema completo “chiavi in mano”, la cui fornitura comprende:
- Sezione di trattamento termico per il raffreddamento con scambiatori di calore tubolari.
- Valvole di prodotti automatiche e con connessioni flangiate.
- Sistema CIP, montato su telaio.
- Pannello di regolazione e controllo, con PLC SIEMENS S7-300.
- Trasporto fino agli impianti del cliente.
- Messa in servizio, effettuata con il resto dell’impianto in pieno funzionamento.
- Formazione degli operatori della macellazione per il corretto utilizzo dell’impianto.
SACOME fornisce impianti di processo “chiavi in mano”, comprese le apparecchiature di scambio termico, la regolazione, la messa in servizio e la formazione del personale.
Descrizione del processo di rivalorizzazione dei rifiuti di carne
L’impianto di processo fornito da SACOME S.p.A. ha inizialmente lo scopo di raffreddare 1.800 kg/h di rifiuti sminuzzati di pollame per la loro trasformazione in un prodotto rivalorizzato, adatto al consumo di altri animali. Questa capacità è stata successivamente aumentata a 5.000 kg/h.
Il processo di raffreddamento garantisce la conservazione del prodotto in condizioni ottimali durante il trasporto alle installazioni dei clienti. La carne macinata entra nell’impianto a 30 ºC e viene raffreddata fino a 5/10 ºC, temperatura alla quale viene immagazzinata per il successivo trasporto refrigerato.
Il cliente ha inoltre richiesto la fornitura del sistema di pulizia CIP per la pulizia automatizzata della linea di prodotti, nonché di componenti aggiuntivi, con l’intero sistema montato su un telaio compatto.
Il processo di raffreddamento è fondamentale per preservare le caratteristiche del residuo riciclato, in vista del suo trasporto fino ai punti di consumo.
Specifiche di prodotto nella rivalorizzazione dei rifiuti di carne
Il prodotto da lavorare e trattare nell’impianto di processo è una miscela eterogenea di rifiuti di carne, composta da teste, zampe, ali e ossa e intestini tagliati di diversi tipi di pollame, principalmente tacchino, pollo e oca.
Pertanto, per la progettazione termica dell’impianto di processo è essenziale determinare adeguatamente le proprietà fisiche del prodotto: densità, calore specifico, conducibilità termica e viscosità. Data l’impossibilità di conoscere a priori tali proprietà (principalmente le curve di viscosità in funzione della temperatura), sono stati effettuati diversi test di pompaggio in situ, in un’installazione già esistente.
Sulla base di questi test, le proprietà fisiche sono state concordate con il cliente, in base all’esperienza degli ingegneri del dipartimento tecnico di SACOME per questo tipo di applicazioni.
SACOME dispone di un ampio database delle proprietà fisiche di diversi tipi di rifiuti di carne, che garantisce una progettazione termica ottimale degli impianti di processo.
Progettazione di scambiatori di calore tubolari per il recupero di scarti di carne
Per questo progetto abbiamo fornito il nostro scambiatore di calore tubolare S-TF20-I, le cui caratteristiche principali sono descritte di seguito:
Geometria monotubolare
Il nostro scambiatore di calore tubolare S-TF20-I è costituito da 2 tubi concentrici (geometria monotubolare) in cui il residuo scorre attraverso il tubo interno e il fluido refrigerante circola nella corona anulare. Questa progettazione di scambiatore di calore tubolare, che fa parte della nostra Linea Sanitaria, è uno scambiatore di calore ideale per evitare l’ostruzione delle apparecchiature, dato l’alto contenuto di solidi e le grandi dimensioni dei solidi presenti nel prodotto.
Soluzione ottimale
La progettazione degli scambiatori di calore tubolari è un compromesso tra l’ampliamento della sezione di passaggio per evitare ostruzioni, la lavorazione della carne a buona velocità per favorire il trasferimento termico e il mantenimento della perdita di carico entro valori ragionevoli.
Progettazione modulare
Una progettazione con connessioni flangiate facilita lo smontaggio delle unità, sia per attività di manutenzione e pulizia che per aggiungere altri moduli se il cliente desidera aumentare la potenza termica.
Gruppo di pompaggio
I residui di carne sono prodotti molto viscosi, per cui la caduta di pressione nel tubo interno può essere molto elevata. La corretta determinazione della perdita di carico è fondamentale per la scelta della pompa ideale, a spostamento positivo, e della pressione di progettazione.
Capacità di processo del sistema
Il sistema di processo fornito è in grado di adattarsi a una produzione molto variabile grazie a un sistema di pompaggio con variatore di frequenza, consentendo al cliente di operare con portate di residui di carne comprese tra 1.800 e 5.000 kg/h.
Corrugazione dei tubi interni
In ogni scambiatore di calore tubolare è stato disposto un tubo interno con corrugazione SOFT al fine di aumentare la turbolenza del prodotto, senza compromettere l’aumento della caduta di pressione associata alla corrugazione degli scambiatori di calore a tubo corrugato.
Il progetto in cifre
Portata di processo (polli/giorno)
Portata di processo del sistema fornito da SACOME (kg/h)
Temperatura di raffreddamento (°C)
Potenza termica (Kcal/h)
Pressione di progettazione del canale prodotto (bar)
Spazio occupato in pianta (mm)