Anche se Tetra Pak ha lanciato il suo primo scambiatore di calore tubolare P2P nel 1996, ci è voluto fino al 2016 per soddisfare i requisiti dello standard 3-A, uno standard sanitario americano riconosciuto a livello mondiale. L'approvazione è stata concessa dopo l'introduzione di una nuova saldatura tra il tubo e la custodia del tubo.
Questa particolare saldatura è ora così liscia da non presentare irregolarità sulla superficie come fessure, dove i batteri possono ipoteticamente attaccarsi e accumularsi. Nel trattamento degli alimenti, l'igiene è estremamente importante e, con la nuova saldatura, i progettisti Tetra Pak miravano a eliminare qualsiasi potenziale rischio per la sicurezza degli alimenti in uno scambiatore di calore da prodotto a prodotto.
La loro idea innovativa era una saldatura realizzata dall'interno del tubo. “Siamo partiti da zero nel 2009 entrando in contatto con quanti più esperti di saldatura possibili, ma non molte persone credevano nella nostra idea. Molti esperti hanno detto: "Non funzionerà", ricorda Niklas Wisén, Manufacturing Manager presso Tetra Pak a Lund, in Svezia.
Dopo alcune false partenze e molti anni di ricerca, Tetra Pak ha sviluppato un processo di saldatura che ha funzionato. Ci sono voluti altri due anni di lavoro di sviluppo in officina per padroneggiare l'innovativa tecnica di saldatura dall'interno del tubo. È in attesa di brevetto il nuovo metodo di saldatura che prevede la saldatura in atmosfera inerte esente da ossigeno. Una parte fondamentale del processo è stato il passaggio a una nuova qualità speciale di acciaio inossidabile, i cui dettagli sono un segreto gelosamente custodito.
A maggio 2018 sono stati lanciati gli scambiatori di calore tubolari da prodotto a prodotto con le nuove saldature. Le saldature sono una caratteristica dell'intera gamma di tubi per il trasferimento di calore da prodotto a prodotto.
Lo scopo degli standard sanitari 3-A è proteggere la salute pubblica quando si utilizzano apparecchiature sanitarie. Uno dei nostri obiettivi specifici è garantire che tutte le superfici di contatto del prodotto possano essere pulite meccanicamente e smontate facilmente per la pulizia o l'ispezione manuale.
"Lo standard 3-A conferisce al nostro progetto un marchio di approvazione e apre il mercato P2P a grandi clienti internazionali con requisiti igienici davvero elevati", dice Jenny Navred, Project Leader di Tetra Pak, strettamente coinvolta nello sviluppo della nuova saldatura.
Negli Stati Uniti, gli standard sanitari 3-A vengono utilizzati come base per le normative dell'USDA e della FDA per la produzione alimentare. Per i clienti in altre parti del mondo, non è necessario soddisfare lo standard 3-A, ma 3-A è visto come una forte indicazione di un buon design sanitario.
Il pompaggio e il trattamento termico dei prodotti viscosi sono le sfide principali in uno scambiatore di calore tubolare. Gli scambiatori di calore tubolari (THE) sono particolarmente apprezzati per i prodotti contenenti particolato. I tubi hanno il minimo di ostruzioni per intralciare il particolato e possono essere puliti facilmente. Ma con quattro design tubolari di base tra cui scegliere, qual è quello per il tuo prodotto?
Indipendentemente da ciò che si produce, ad esempio polpette al sugo, una marmellata di fragole, un budino al cioccolato o semplice latte, il processo include il trattamento a caldo, solitamente mediante l'utilizzo di scambiatori di calore. Lo scambiatore di calore utilizzato dipende dalle caratteristiche del prodotto in questione, come la viscosità e le dimensioni delle particelle. I prodotti più complessi e impegnativi, con particelle e viscosità maggiore o variabile, richiedono scambiatori di calore con un più complesso disegno del tubo, al fine di promuovere il corretto flusso di prodotto.