Installations UHT? - Gea-tds.com

Technologie des procédés industriels pour
le traitement aseptique de produits
Innovative Engineering –
Quality in Line.
GEA Process Engineering
GEA TDS GmbH

Installations UHT …
… la base du traitement aseptique
des produits. En matière
de traitement thermique des
produits, la qualité du produit,
la sécurité de production et
la rentabilité sont les premiers
critères à prendre en compte
dans le choix d'un système de
procédé UHT (Ultra Haute
Température) approprié.
GEA TDS GmbH dispose d’une expérience
de plusieurs années en tant
que fabricant d'installations UHT
pour produits laitiers et autres produits
liquides. Les installations UHT
offrent des débits allant de 50 à
40 000 l/h pour les produits de faible
et moyenne viscosité. Les produits
contenant des fibres et des particules
peuvent également être traités aseptiquement
et thermiquement dans les
installations UHT.
GEA TDS propose trois procédés
UHT selon la technologie du produit,
la qualité du produit et la rentabilité
requises :
Installation UHT type I
Installation UHT type I
Ces installations de traitement de produits
fonctionnent selon le principe
de chauffage indirect. Elles offrent
l’avantage d’une très haute sécurité de
production grâce à l'emploi d'échangeurs
tubulaires de types S et M.
Cette technique est éprouvée depuis
plusieurs années. Grâce à des conditions
d’écoulement optimisées, les
installations UHT offrent une bonne
qualité de produit et une excellente
rentabilité, alliées à une récupération
de chaleur pouvant atteindre 90 %.
Les installations offrent en outre une
fiabilité de fonctionnement exceptionnelle.

Installation UHT type D
Ces installations UHT utilisent un procédé
de chauffage direct qui a l'avantage
d'offrir une qualité de produit
irréprochable. Le recours à un injecteur
de vapeur et un refroidisseur de
détente réduit considérablement les
temps de séjour dans les zones sensibles
à la température. Ce procédé ne
permet toutefois pas d'atteindre une
rentabilité aussi élevée qu'avec un système
de chauffage indirect. La quantité
de vapeur doit par ailleurs être adaptée
aux denrées alimentaires traitées.
Installation UHT type D
Installation UHT type P
La technique de procédé d'une installation
UHT de type P est en grande
partie identique à celle d'une installation
UHT indirecte de type I. L'installation
de type P utilise un échangeur
de chaleur tubulaire du type P. Elle ne
possède par conséquent aucun circuit
indirect de fluide caloporteur entre
le produit à chauffer et le produit à
refroidir. Ce type d'installation améliore
ainsi la rentabilité et la qualité
du produit sans pour autant accroître
la surface d'échange thermique.
Installation UHT type P
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Installations UHT
L'installation pilote UHT type
L fait partie de la gamme de
GEA TDS. Son faible encombrement
lui permet de trouver
sa place sur n'importe quel
site d'exploitation.
Ce modèle utilise également des
échangeurs de chaleur tubulaires
pour permettre le transfert de chaleur.
Il convient en outre au procédé
UHT à chauffage direct comme
indirect. L'installation est spécialement
conçue pour les débits très
faibles de 50 à 200 l/h. Très flexible,
elle fonctionne avec un grand choix
de réchauffeurs, refroidisseurs, chambreurs
et technologies d’homogénéisation
et possède des raccords de tuyaux
très maniables.
Les avantages des installations UHT
en un coup d'œil :
Sécurité de production
Toutes les installations UHT assurent
une destruction fiable des bactéries
grâce au choix des paramètres de
chauffage appropriés, tels que la température
et le temps de chauffage, et
grâce à la stérilisation de toute l’installation
UHT avant le début de la
production. Toutes les installations
UHT ont en commun un nettoyage
CIP efficace, garanti par un double
système de mesure de la conductivité.

Qualité de produit
La technologie UHT vous permet
de sélectionner les paramètres et les
variables technologiques, comme
la température, le chambreur et la
technologie d’homogénéisation, de
manière à obtenir une qualité de produit
optimale pour chaque procédé
UHT. A cet égard, le système veille
en permanence à ce que les phases de
chauffage et de refroidissement définies
pour le produit soient les plus
brèves possibles.
Rentabilité
La récupération de chaleur, une
faible consommation d’énergie primaire,
une faible perte de produit et
des phases de mélange réduites, des
cycles CIP courts et efficaces, de longs
intervalles de production et des coûts
d'entretien réduits, et enfin le prix
d’achat sont les facteurs qui déterminent
la rentabilité d’une installation
UHT.
Installation pilote UHT type L
Prémontage complet
Les installations UHT sont entièrement
prémontées sur un châssis, prêt
à brancher. Le prémontage complet
sur châssis réduit le temps de montage
sur site. La construction modulaire
facilite les éventuelles modifications
et extensions ultérieures.
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Installations de
réservoirs stériles …
… le lien entre l’installation
UHT et l'installation de conditionnement.
En tant qu'installation
de réservoirs aseptiques,
le réservoir stérile est le lien
entre l'installation de procédé
et l'installation de conditionnement.
Le réservoir stérile permet d'obtenir
une qualité de produit constante pendant
toute la durée de la production,
dans la mesure où il évite le chauffage
répété du produit en cas d’arrêt
ou d'une baisse des performances
de la machine de remplissage. Autre
avantage, les machines de remplissage
peuvent continuer de fonctionner pendant
le nettoyage CIP de l'installation
de procédé.
La capacité des réservoirs stériles
varie en fonction des besoins de 200 l
à 100 000 litres.
Les installations de réservoirs stériles
permettent de réaliser des connexions
aseptiques interchangeables pour une
ou plusieurs installation(s) de procédé
et de conditionnement. Grâce à ces
connexions, l'exploitant peut procéder
au remplissage de différents produits
sans aucune intervention manuelle.
Installation de réservoirs stériles

Sécurité de production
Les installations de réservoirs stériles
de GEA TDS assurent à tout moment
la sécurité de la production grâce à la
surveillance constante de la pression
et de la température. Chaque réservoir
stérile est livré d'office avec des
contrôles de barrières de vapeur à
tous les points d’intersection situés
aux abords de l'installation de réservoirs.
Cela permet la stérilisation en
continu des produits aseptisés.
Prémontage
Les préparations d’air stérile et de
vapeur sont livrées prémontées sur
un châssis sous forme d'unité prête à
brancher. Le prémontage sur châssis
réduit le temps de montage sur site.
Autre avantage, la structure standardisée
exclut les risques éventuels liés
à la stérilisation.
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Séparation en ligne
pour installation UHT
Réservoir
d'alimentation
installation UHT
GEA TDS offre la possibilité de
combiner une installation UHT
classique avec un séparateur
automatique et d'intégrer celuici
au procédé de chauffage.
Echangeur de chaleur tubulaire
Installation UHT
La séparation en ligne évite d'avoir
recours à un double procédé de chauffage
lors du traitement du produit et
contribue ainsi à offrir une qualité de
produit élevée.
Le réservoir tampon combiné ainsi
que le réchauffeur supplémentaire
pour les phases de démarrage et d'arrêt
du séparateur permettent à celui-ci
de fonctionner parallèlement au procédé
UHT. Le recours à un réservoir tampon
permet de maintenir le chauffage
UHT sans interruption, même durant
l’évacuation automatisée des matières
solides du séparateur.
Produit
Produit
Eau
CIP
Séparateur
Réservoir de stockage
thermodynamique stratifié
La séparation en ligne est complètement
intégrée à l’installation de
chauffage thermique et est également
contrôlée par celle-ci de manière automatique.
Vapeur
Schéma fonctionnel de la séparation en ligne

Réservoir de stockage
thermodynamique stratifié
Le réservoir de stockage thermodynamique
stratifié sert de
réservoir tampon entre le séparateur
de chaleur et l'installation
de procédé.
Le réservoir de stockage stratifié a
deux fonctions :
Premièrement, il permet le fonctionnement
continu et intégré du séparateur
de chaleur dans un procédé UHT
ou ESL durant l’évacuation automatisée
des matières solides du séparateur.
Deuxièmement, les gaz contenus dans
le produit sont éliminés efficacement
grâce à une conduite de produit spéciale.
Le produit est acheminé par le
bas dans le réservoir, d'où il est distribué
généreusement en couches fines
au moyen d'un grand plateau de distribution.
Cette technique permet
d'extraire efficacement les gaz contenus
dans le produit du réservoir à une
température élevée sans avoir recours
à une pompe à vide.
La diminution de l'air contenu dans le
produit constitue un autre point positif.
A cela s'ajoutent une augmentation
du temps de production de l’installation
de procédé et une amélioration
de la qualité du produit du fait de la
diminution des dépôts dans la section
de chauffage.
Réservoir de stockage stratifié
Grâce à sa construction modulaire,
l’installation est installée et mise en
service rapidement.
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Echangeur de chaleur
tubulaire VARITUBE ® …
VARITUBE ® M et S, tubes
intérieurs lisses et ondulés
VARITUBE ® P
VARITUBE ® HS
… l'élément de base de la
technologie des procédés
industriels. Il existe une multitude
d’échangeurs de chaleur
tubulaires pour le traitement
thermique des fluides
de faible à moyenne viscosité.
Les échangeurs de chaleur
tubulaires conviennent également
aux liquides contenant
des particules et des fibres.
Voici les différents types
d'échangeurs de chaleur tubulaires
disponibles :
VARITUBE ® M
Echangeur de chaleur tubulaire avec
une conduite de produit logée dans
un ou plusieurs tube(s) intérieur(s)
droit(s) enrobé(s) dans un tube-chemise
par un agent caloporteur.
VARITUBE ® S
Echangeur de chaleur tubulaire avec
une conduite de produit logée dans
un tube intérieur droit enrobé dans
un tube-chemise par un agent caloporteur.
VARITUBE ® P
Echangeur de chaleur tubulaire avec
une conduite de produit logée dans
un ou plusieurs tube(s) intérieur(s)
droit(s) enrobé(s) dans un tube-chemise
par le même produit circulant à
contre-courant. Ce type d'échangeur
de chaleur permet de démonter les
tubes intérieurs sous forme de faisceau
complet pour inspecter les voies
d’écoulement du produit.
VARITUBE ® HS
Echangeur de chaleur tubulaire avec une
conduite de produit logée dans plusieurs
tubes intérieurs coudés une fois à 180°.
L’agent caloporteur circule dans le tubechemise
qui sert d'enveloppe. En cas
de différences de température élevées,
la structure des tubes intérieurs et du
tube-chemise leur permet de se détendre
dans le sens axial. Cela évite les éventuels
dommages liés aux différentes dilatations
longitudinales, ceci malgré les
différences de température élevées.
VARITUBE ® SK
Echangeur de chaleur tubulaire avec
une conduite de produit logée dans
plusieurs tubes intérieurs droits enrobés
dans un tube-chemise par un
agent caloporteur. Afin d’améliorer
les caractéristiques d’écoulement des
produits contenant des morceaux et
/ ou beaucoup de fibres, un cône spécial
est monté à la base du faisceau
de tubes, évitant ainsi aux matières
contenues dans le produit de se déposer
sur le faisceau.
VARITUBE ® SK

Structure solide
Les échangeurs de chaleur tubulaires
se distinguent par une stabilité et une
résistance élevées à la pression et à
la température. Les voies d'écoulement
du produit peuvent être inspectées
aisément grâce aux tubes coudés
à 180° faciles à monter. Ces voies,
dépourvues de zones neutres d'écoulement,
facilitent le nettoyage des
échangeurs de chaleur tubulaires.
Des joints d'étanchéité simples et bon
marché, adaptés aux conditions du
procédé, réduisent considérablement
les temps de maintenance et d'inspection.
Les surfaces de l'échangeur de
chaleur tubulaire en contact avec le
produit sont fabriquées dans un matériau
n° 1.4571 (AISI 316 Ti) ou dans un
matériau de qualité supérieure.
Les échangeurs de chaleur tubulaires
sont fabriqués et testés conformément
à la directive relative aux équipements
sous pression (DGRL) 97/23 CE.
Technique orientée vers l’application
Parmi la multitude d'échangeurs de
chaleur tubulaires présents sur le
marché, le type d'échangeur optimal
doit être choisi en fonction de la plage
de débits et des caractéristiques technologiques
du produit. Il doit également
présenter des tubes intérieurs en
hélice pour accroître les turbulences,
ainsi qu'une surface de qualité supérieure.
Lorsqu'il est composé des modules
d'un ou de plusieurs échangeurs de
chaleur, ceux-ci sont prémontés sur
un châssis, prêt à brancher.
La construction modulaire permet
d'apporter à tout moment des modifications
et des extensions ultérieures.
Modules hautes performances
… parfaits en tant que systèmes
de chauffage indirecte hautes
performances pour le procédé
UHT ou ESL.
Le système permet d'améliorer à la
fois les propriétés d’écoulement et
les propriétés de surface des échangeurs
de chaleur. L'augmentation de la
vitesse de circulation du produit dans
l’échangeur de chaleur et la construction
en hélice des tubes de produit
permettent d'accroître considérablement
les turbulences au sein du produit.
A cela s'ajoute le polissage électrique
des surfaces intérieures des
tubes de produit. La couche limite
laminaire ainsi réduite diminue la formation
de dépôts dans l'échangeur de
chaleur. Cette turbulence accrue permet
d'obtenir des niveaux de stérilisation
élevés en peu de temps même
avec des produits complexes. Malgré
des besoins en nettoyage réduits, le
module hautes performances se nettoie
très facilement.
Le module hautes performances s'intègre
aussi bien dans une installation
nouvelle que dans une installation
existante. La construction modulaire
réduit les temps d’installation.
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Innovative Engineering –
Quality in Line.
Pour de plus amples informations concernant la
technologie des procédés industriels de GEA TDS,
nous vous invitons à consulter le site Internet
www.gea-tds.com.
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