Titan in der Lebensmittelindustrie

Relevanz

Die neuesten Technologien in der Lebensmittelindustrie erfordern den Einsatz alternativer Strukturmaterialien sowie den Ersatz und die Verbesserung veralteter Einheiten. Die Besonderheit moderner Lebensmittelgeräte erfordert zahlreiche äußerst seltene Materialien: Nichteisenmetalle, rostfreie Stähle usw. Es ist sehr schwierig, den Bedarf daran zu decken. Maschinen und Geräte bestehen in der Regel aus niedriglegierten Stählen, die unter dem Einfluss aggressiver Lebensmittelumgebungen eine geringe Festigkeit aufweisen. Dies führt zu einer deutlichen Verschlechterung der Betriebsstabilität der Geräte und einem Anstieg der Materialkosten für Reparaturen. Der Korrosionsschutz von Metallen in der Lebensmittelindustrie ist von größter Bedeutung.

Technologiefunktionen

Die Lebensmittelzubereitungstechnologie ist ein komplexer biochemischer Prozess. Sehr strenge hygienische und hygienische Anforderungen an die Ausrüstung. Bei Nichtbeachtung kann es zu erheblichen Verlusten wertvoller Lebensmittel oder Qualitätsveränderungen kommen. Angesichts dieser Problematik ist Titan ein nahezu idealer Werkstoff, der allen Anforderungen gerecht wird. Die Untersuchung der wirtschaftlichen Machbarkeit der Verwendung von Titanlegierungen wurde am All-Union-Institut für wissenschaftliche Forschung und experimentelles Design für Lebensmitteltechnik (VNIIEKI prodmash), am Institut für Metallurgie der Akademie der Wissenschaften der UdSSR und am Institut für Titan durchgeführt von Industrieinstituten und SKB.

Vergleichende Benutzererfahrung

Die Lebensmittelindustrie und Lebensmitteltechnik verfügen über umfangreiche Erfahrungen in der Herstellung und dem Betrieb von Geräten aus Titanlegierungen. Es gibt eine Vielzahl von Beispielen aus der ausländischen Praxis zum Langzeiteinsatz verschiedener Titangeräte in der Lebensmittelindustrie. In den USA wird Titan beispielsweise zur Herstellung von Kesseln verwendet, die zur Zubereitung von Salzlake, Tomatenprodukten und Soßen verwendet werden. Tests haben gezeigt, dass Titan durch Lebensmittelsäuren nicht angegriffen wird. Kühlschränke aus Titan ermöglichen die Reduzierung des Kältemittelverbrauchs und den Einsatz hoher Drücke. Die Firma «Heinz» (USA) verfügt über umfangreiche Erfahrung im Einsatz von Titan in der Lebensmittelindustrie. Verglichen wurden etwa dreihundert Marken unterschiedlicher Nickel- und Edelstahllegierungen. Doch in der konventionellen Konservenindustrie zeigten sie wenig Ausdauer, wenn sie industriellen Lösungen ausgesetzt wurden, die Natriumchlorid und Essigsäure enthielten.

Titan-Hardware

Als Ergebnis der durchgeführten Tests wurden neue Empfehlungen für die Lagerung und den Transport von Lebensmitteln sowie die Herstellung von Geräten zur Verarbeitung von Gemüse unter Verwendung von Titanlegierungen entwickelt. Zu Sowjetzeiten war die Verwendung von Titan in der Weinindustrie weit verbreitet. Das Institute of Titanium, das All-Union Research Institute of Winemaking and Viticulture «Magarach» sowie das All-Union Research and Experimental Design Institute of Food Engineering haben eine Liste von Geräten erstellt, die aus Titan hergestellt wurden, nämlich:

· Zentrifugen, Behälter zur Lagerung und Reifung sowie zur Verarbeitung von Weinmaterialien;

gemessene Tanks;

· Transportkapazitäten;

Fässer;

Spender;

Geräte zur Verarbeitung;

Filter.

Zu den Produkten aus Titanlegierungen, die zahlreiche Tests bestanden haben, gehören auch Scheiben zum Schneiden von Schokolade; Turbogebläseräder zum Pumpen von Sättigungsgas; Köpfe von Milchabfüllmaschinen aus gepresstem Titanpulver; Malzsiebe in der Brauindustrie und vieles mehr.

Wirtschaftlicher Effekt

Die Verwendung von Titanbehältern hat ihre Vorteile mit sich gebracht: Ihr Gewicht ist deutlich gesunken, die Effizienz der Be- und Entladevorgänge ist gestiegen, die Festigkeit des Behälters ist gestiegen und die Kosten für Transport, Reparatur und Wartung sind gesunken. Diese Vorteile spiegelten sich in der gesamtwirtschaftlichen Wirkung der Produktion wider. Für Titantanks mit einem Fassungsvermögen von 25 m ³ wurden in den Werken Anwendungsempfehlungen und technische Dokumentationen erarbeitet. Für die Reifung und den Transport verschiedener erlesener Weine und Brandy-Spirituosen sind multifunktionale Behälter erforderlich. Die Lieferung dieser Tanks erfolgt ins Ausland und hat erhebliche technische und wirtschaftliche Auswirkungen. Im Jahr 1969 wurden in der Tifliser Brandy-Fabrik des Samtrest-Werks die ersten zehn Industriebehälter zur Lagerung von Cognac-Spirituosen und -Farben hergestellt. Ihr Betrieb dauert bis heute an. Später entwickelte das Maschinenbauwerk Smelyansky Zeichnungen und technische Dokumentationen für Behälter unterschiedlicher Kapazität für Weinprodukte.

Zeer

Hierbei handelt es sich um eine Schweißkonstruktion mit einem im Querschnitt gleichseitigen Trapez, bestehend aus umlaufend angeordneten Stäben. Absolut alle Details des Zeers bestehen aus Titan der Güteklasse VT1−0. Die Studie wurde von der Weinbauanlage Simferopol durchgeführt, wo die Stapel aus einer Titanlegierung bestanden. Die Herstellung wertvoller Produkte aus Abfällen nimmt einen großen Teil der Industrieproduktion in der Weinherstellung ein. Die Produktion von Weinsäure ist durch das Vorhandensein aggressiver Umgebungen gekennzeichnet. Hierzu wurde eine Vakuumapparatur aus Titanlegierung hergestellt, die in der Weinsäurewerkstatt der Samtrest-Produktionsanlage in Tiflis erfolgreich getestet wurde. Im mehrjährigen Betrieb wurde nachgewiesen, dass keine Korrosion des Materials und des Zunders vorliegt. Dadurch wird die Wärmeübertragung deutlich verbessert und die Rückführung der verdampften Lösung um den Faktor 3 erhöht. Das resultierende Produkt ist von hoher Konzentration und Qualität.

Pipelines

Alle Branchen der Lebensmittelindustrie verwenden große Mengen flüssiger Produkte, die transportiert, filtriert und gepumpt werden müssen. Zuvor wurden häufig Glasrohre verwendet, die im Weingut Vinogradny hergestellt wurden. Sie sind hygienisch und praktisch, erfüllen jedoch nicht immer die Anforderungen des Betriebs. Durch Temperaturschwankungen werden sie zerstört, müssen häufiger gereinigt werden, da sie mit Niederschlag bedeckt sind. Aber die Industrie steht nicht still, viele Kilometer Rohrleitungen wurden aus Titan hergestellt, sehr wirtschaftlich, wartungsfrei über viele Jahre hinweg. Das Titanium Institute und das Nezhensky Mechanical Plant haben Prototypen eines Titan-Lüfterzylinders für die VPO-20-Presse in Produktion genommen. Titanausrüstung wird als Set geliefert: Rohrleitungen und Ventile, Pumpen und Filter. Zwar handelt es sich hierbei um ein recht teures Gerät, aber die hohen Kosten machen sich durch eine lange Lebensdauer, Zuverlässigkeit und auch die biologische Inertheit des Materials, aus dem es hergestellt ist, bezahlt. Ein Beispiel ist die Hydrolyseanlage in der Stadt Khorsk im Gebiet Chabarowsk, in der 1969 im Werk Penztyazhpromarmatura hergestellte Titanventile bis heute erfolgreich betrieben werden.

Trennzeichen

Die Leistungssteigerung von Flüssigkeitsabscheidern zur Trennung von Mehrphasensystemen (Fruchtsäfte, Hefesuspension, Wein, Nährmedien in der Medizintechnik) steht in direktem Zusammenhang mit der Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeit der Trommel und ihres Durchmessers. Durch die Erhöhung der Fliehkräfte kann es zu Spannungen in Teilen kommen, die zur Zerstörung führen können. Da Titan ein halb so hohes spezifisches Gewicht wie Stahl und eine höhere Sicherheitsmarge aufweist, ist seine Verwendung für die Herstellung solcher Separatoren wesentlich sinnvoller. Dies gilt insbesondere bei der Stärkeproduktion, wo flüssige Medien stark korrosiv sind. Daher ist es in dieser Produktion am besten, Flüssigkeitsabscheidertrommeln aus Titanlegierungen zu verwenden und die vorhandenen Edelstahlabscheider durch diese zu ersetzen.

Fischindustrie

An der Fischverarbeitung sind ganze schwimmende Verarbeitungsanlagen beteiligt. Alle Mechanismen von Maschinen, die in direktem Zusammenhang mit der Verarbeitung stehen, stehen in ständigem Kontakt mit Meerwasser und müssen daher eine besondere Korrosionsbeständigkeit aufweisen. Die Verwendung von Mechanismen aus Titanlegierungen in dieser Produktion ist eine ideale Lösung.

Zuckerindustrie

Diese Branche verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Anwendung von Titangeräten und -rohrleitungen. Titanrohre, die in Verdampfern eingesetzt werden, haben durch ihren Langzeitbetrieb nicht nur die hohe Korrosionsbeständigkeit des Materials bewiesen, sondern auch eine Erhöhung der Konzentration der Säurelösung ermöglicht, die zur periodischen Entkalkung verwendet wird. Dies reduzierte die Ausfallzeiten der Geräte und senkte die Arbeitskosten.

Andere Branchen

Im Zitronensäurewerk Belgorod werden seit drei Jahren Verdampfer aus Titanlegierungen eingesetzt. Während dieser Betriebszeit korrodierten sie nicht und erforderten keine Reparatur. Im Maiswerk in Beslan werden kapazitive Geräte aus Titan der Güteklasse VT1−0 erfolgreich eingesetzt. In der Brennerei in Melitopol ist eine Kohlenstoffkolonne aus Titan VT1−0 zur Filterung von Wodka erfolgreich in Betrieb. Es wurde speziell für diese Zwecke vom Titanium Institute entwickelt. Außerdem hat das Institut für Titan zusammen mit dem Leningrader Institut «Rospishchepromavtomatika» Waschköpfe aus der Titanlegierung VT1−0 entworfen, hergestellt, getestet und in die Massenproduktion überführt. Sie können nahezu jeden Behälter innerhalb von Minuten reinigen. Die Verwendung einer Titanlegierung könnte die Leichtigkeit des Kopfes und seine außergewöhnliche Beständigkeit gegenüber Desinfektionslösungen gewährleisten. Titanium Institute zusammen mit dem Odessa Technological Institute. Lomonosov wurde eine Konstruktion aus einer Titanlegierung entwickelt, um Weine in einem Bach zu Sherry zu verarbeiten oder die Reifung von Sherry zu beschleunigen. Und da dieser Prozess zu empfindlich auf die geringste Anwesenheit von Fremdionen reagiert, erwies sich die Verwendung von Titan für diese Zwecke als am akzeptabelsten, so dass der produzierte Sherry nur von hoher Qualität war.

Herstellung ätherischer Öle

Spezialisten des Simferopol Institute of Essential Oil Crops haben zusammen mit dem Institute of Titanium eine Pilotkolonne zur Herstellung von Irisöl aus der Titanlegierung VT1−0 entwickelt und hergestellt. Dies lag an der Notwendigkeit, die Qualität der hergestellten Produkte zu verbessern, da die alte Stahlsäule den Produktionsanforderungen nicht mehr genügen konnte.

Anbieter

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