Manuel d'inspection des établissements laitiers – Chapitre 18
B. Temps de retenue

Cette page fait partie du répertoire des documents d'orientation (RDO).

Vous cherchez des documents connexes?
Recherche de documents connexes dans le répertoire des documents d'orientation.

Essai 8 : Test salin de conductivité (en cours de révision)

Application :

Tous les pasteurisateurs HTST utilisant un temps de retenue d'au moins quinze (15) secondes.

Nota : Certains organismes de réglementation peuvent donner la permission à un établissement d'utiliser un temps de retenue plus court avec une température de pasteurisation plus élevée ou encore de régler cette température à un niveau plus bas en allongeant le temps de retenue. Dans l'un ou l'autre cas, on doit substituer à la valeur indiquée de quinze (15) secondes le nouveau temps de retenue établie.

Fréquence :

  1. À l'installation et tous les ans par la suite.
  2. Toutes les fois que le scellé du réglage de la vitesse est brisé.
  3. Toutes les fois que des modifications influent sur le temps de retenue, la vitesse de l'écoulement (remplacement d'une pompe, d'un moteur, d'une courroie, de poulies d'entraînement ou menées, ou diminution du nombre de plaques) ou la capacité du tuyau de retenue.
  4. Toutes les fois qu'une vérification de capacité indique une accélération.

Critères :

On doit respecter un temps minimum de retenue réglementaire (au moins de quinze (15) secondes) de toutes les particules de lait tant en écoulement avant qu'en dérivation.

Appareillage :

  1. Dispositif de mesure de la conductivité électrique.
  2. Sel de table (chlorure de sodium).
  3. Dispositif d'injection de saumure dans le tuyau de retenue.
  4. Chronomètre.
  5. Contenant de 36 litres (8 gallons).
  6. Clés à molette.

Méthode :

On détermine le temps de retenue en mesurant le temps que prend une substance décelable pour traverser le tuyau de retenue. Même si on s'intéresse au temps d'écoulement de la particule de lait la plus rapide, on fait l'essai de conductivité avec de l'eau. On transpose les valeurs d'écoulement de l'eau en valeurs relatives au lait à l'aide d'une formule, car il se peut qu'une pompe ne débite pas la même quantité de lait que d'eau. Voir l'essai 9 pour la méthode de calcul.

Marche à suivre A : systèmes à pompe positive servant de dispositif de régulation du débit

  1. On examine l'ensemble du système pour s'assurer que tous les dispositifs facilitateurs d'écoulement fonctionnent à plein régime et que l'on a réglé ou contourné tous les dispositifs restricteurs d'écoulement pour ménager une résistance minimum à l'écoulement. Il ne doit pas y avoir de fuite du côté aspiration de la pompe positive.
  2. On règle la pompe à vitesse variable à son plein régime (de préférence avec une nouvelle courroie et des roues pleine grandeur).
  3. On vérifie les homogénéisateurs (réglages et (ou) données d'identification d'engrenages ou de poulies).
  4. On installe une électrode à l'entrée (point le plus bas) du tuyau de retenue et l'autre à la sortie. On ferme le circuit à l'électrode de l'entrée.
  5. On fait fonctionner le pasteurisateur avec de l'eau à la température de pasteurisation et avec la vanne de dérivation en position d'écoulement avant.
  6. On injecte rapidement une solution saturée de chlorure de sodium (environ 50 mL) à l'entrée du tuyau de retenue.
  7. On met le chronomètre en marche dès que l'indicateur commence à afficher un changement de conductivité. On ouvre le circuit à l'électrode de l'entrée et on le ferme à l'électrode de la sortie.
  8. On arrête le chronomètre dès que l'indicateur commence à afficher un changement de conductivité.
  9. On consigne le temps de retenue.
  10. On répète l'essai six fois ou plus jusqu'à ce que les valeurs successives concordent à 0,5 seconde près. Le résultat moyen est le temps de retenue de l'eau en écoulement avant. Si on ne peut obtenir de résultats concordants, on purge l'installation, contrôle les instruments et les raccordements et vérifie s'il n'y a pas de fuites d'air du côté de l'aspiration. On répète les essais. S'il n'y pas convergence des résultats, le temps le plus rapide est considéré comme le temps de retenue de l'eau.
  11. On reprend les étapes (4) à (10) pour le temps de retenue en dérivation.
  12. Avec la même vitesse de pompe et le même réglage du matériel (voir (1) plus haut), on mesure le temps de remplissage d'un contenant de 36 litres (8 gallons) avec de l'eau d'un poids mesuré par la sortie de refoulement et pour la hauteur piézométrique (pression de refoulement) en fonctionnement normal. On établit la moyenne des valeurs d'essais répétés. (Comme il est tr s difficile de vérifier le débit d'une installation de grande capacité par remplissage d'un contenant de 36 litres, nous suggérons de raccorder au système un débitmètre magnétique ou d'utiliser un réservoir étalonné d'une taille considérable.)
  13. On répète l'opération (12) à l'aide du lait ou des produits laitiers à pasteuriser dans cette installation.
  14. On calcule le temps de retenue du lait ou de ses produits au poids en utilisant la formule suivante et en faisant intervenir la gravité spécifique moyenne. On fait des calculs distincts pour l'écoulement avant et l'écoulement dérivé.

    Temps de retenue du lait : (1,032(TMp)/Ep) (au poids), où :

    1,032 : gravité spécifique du lait.
    T : temps moyen de retenue d'écouler.
    Mp : temps moyen permettant d'écouler un poids mesuré du produit.
    Ep : temps moyen permettant d'écouler un poids égal d'eau.

    On peut aussi calculer au volume le temps de retenue du lait à l'aide de la formule suivante. On fait des calculs distincts pour l'écoulement avant et l'écoulement dérivé.

    Temps de retenue du lait : T(Mv)/Ev) (au volume), où :

    T : temps moyen de retenue d'écouler.
    Mv : temps moyen permettant de débiter un volume mesuré du produit.
    Ev : temps moyen permettant d'écouler un volume égal d'eau.

  15. On consigne les résultats.

Mesures correctives :

Si le temps calculé de retenue du lait est inférieur à la valeur requise soit en écoulement avant, soit en écoulement dérivé, on doit réduire la vitesse du dispositif de régulation du débit ou régler le tuyau de retenue. On répète l'essai de mesure jusqu'à ce qu'on obtienne une valeur satisfaisante de temps de retenue. Si on se sert d'un orifice pour corriger le temps de retenue en écoulement dérivé, aucune pression excessive ne devrait s'exercer sur le dessous du siège de la vanne de dérivation.

Marche à suivre B : systèmes où un débitmètre magnétique sert à la régulation du débit

  1. On examine l'ensemble du système pour s'assurer que tous les dispositifs facilitateurs d'écoulement fonctionnent à plein régime et que l'on règle ou contourne tous les dispositifs restricteurs d'écoulement pour ménager une résistance minimum à l'écoulement.
  2. On fixe le point de consigne de l'avertisseur de débit à sa plus grande valeur possible.
  3. On fixe le point de consigne de l'avertisseur de débit à une valeur de débit assurant un temps de retenue acceptable.
  4. On installe une électrode à l'entrée (point le plus bas) du tuyau de retenue et l'autre à la sortie. On ferme le circuit à l'électrode de l'entrée.
  5. On fait fonctionner le pasteurisateur avec de l'eau à la température de pasteurisation et avec la vanne de dérivation en position d'écoulement avant.
  6. On injecte rapidement une solution saturée de chlorure de sodium (environ 50 mL) à l'entrée du tuyau de retenue.
  7. On met le chronomètre en marche dès que l'indicateur commence à afficher un changement de conductivité. On ouvre le circuit à l'électrode de l'entrée et on le ferme à l'électrode de la sortie.
  8. On arrête le chronomètre dès que l'indicateur commence à afficher un changement de conductivité.
  9. On consigne le temps de retenue.
  10. On répète l'essai six fois ou plus, jusqu'à ce six (6) résultats successifs concordent à 0,5 seconde près. La moyenne de ces six (6) résultats est le temps de retenue de l'eau en écoulement direct. S'il n'y a pas convergence des résultats, on purge l'installation, contrôle les instruments et les raccordements et vérifie s'il ne se crée pas de fuites d'air du côté aspiration de la pompe au réservoir d'alimentation en lait cru. On répète l'essai. Si on ne peut obtenir six valeurs consécutives concordantes à 0,5 seconde près en écoulement avant et en écoulement dérivé, le système de pasteurisation est à réparer.
  11. Avec le même point de consigne du régulateur (voir (3) ci-dessus), on mesure le temps de remplissage d'un contenant de 36 litres (8 gallons) avec un poids d'eau mesuré par la sortie de refoulement et pour la hauteur piézométrique (pression de refoulement) en fonctionnement normal. On établit la moyenne des valeurs d'essais répétés. (Comme il est très difficile de vérifier le débit d'une installation de grande capacité par remplissage d'un contenant de 36 litres, nous suggérons de raccorder un débitmètre magnétique au système ou d'utiliser un réservoir étalonné d'une taille considérable).
  12. On consigne les résultats.

Mesures correctives :

Si le temps calculé de retenue du lait est inférieur à la valeur requise soit en écoulement avant soit en écoulement dérivé, on doit abaisser le point de consigne du régulateur ou régler le tuyau de retenue. On répète l'essai de mesure jusqu'à ce qu'on obtienne une valeur satisfaisante de temps de retenue. Si on utilise un orifice pour corriger le temps de retenue en dérivation, aucune pression excessive ne devrait s'exercer sur le dessous du siège de la vanne de dérivation.

Essai 9 : Méthode de calcul (en cours de révision)

Application :

Tous les pasteurisateurs HTST utilisant un temps de retenue d'au moins 15 secondes.

Fréquence :

  1. À l'installation et tous les ans par la suite.
  2. Toutes les fois que le scellé du réglage de la vitesse est brisé.
  3. Toutes les fois que des modifications influent sur le temps de retenue, la vitesse de l'écoulement (remplacement d'une pompe, d'un moteur, d'une courroie, de poulies d'entraînement ou menées, ou diminution du nombre de plaques) ou la capacité du tuyau de retenue.
  4. Toutes les fois qu'une vérification de capacité indique une accélération.

Critères :

On doit obtenir le temps minimum de retenue réglementaire de chaque particule de lait tant en écoulement avant qu'en écoulement dérivé.

Appareillage :

Mètre à mesurer.

Méthode :

On établit le facteur d'efficience à l'aide du nombre de Reynolds pour l'eau et tous les produits à traiter au débit maximum. On détermine en outre le rapport de débit (entre produits et eau). On se sert du plus petit facteur d'efficience et du rapport de débit établi pour calculer la longueur du tuyau de retenue.

Marche à suivre :

  1. On établit en mètres le diamètre intérieur du tuyau de retenue (tableau 1).
  2. On calcule la vitesse du produit à l'aide de l'équation suivante :
    • V : D/A
    • Où : V = vitesse (m/s).
    • D=débit (litres/h ou litres/s ou m3/s).
    • A=aire(m2)Note de bas de page 3.
Tableau 1 - Dimensions des tuyaux et du tube de retenu pour l'échange thermique
Diamètre Extérieur Diamètre Intérieur (d)Note de tableau 1 Aire (a) Volume (q)
po cm po pi cm pi2 cm2 gall.imp./piNote de tableau 2 l/m
1 2,54 0,902 0,0752 2,291 0,0044 4,122 0,0277 0,4122
1,5 3,81 1,402 0,117 3,561 0,0107 9,959 0,0669 0,9959
2 5,08 1,87 0,156 4,749 0,0191 17,713 0,1190 17,713
2,5 6,35 2,37 0,198 6,019 0,0306 28,454 0,1912 28,454
3 7,62 2,7 0,239 7,289 0,0449 41,728 0,2803 41,728
4 10,16 3,834 0,32 9,739 0,0802 74,494 0,5003 74,494

Notes de tableau

Note de tableau 1

Fundamentals of Food Process Engineering – 3rd Edition, Romeo T. Toledo, Department of Food Science and Technology, University of Georgia, Athens, Georgia, 2007.

Retour à la référence de la note de tableau 1

Note de tableau 2

1 gal. imp = 0,16026 pi3

Retour à la référence de la note de tableau 2

Nota : 1" et 1½" est 18 SWG, 2", 2½" et 3" est 16 SWG, 4" est 14 SWG)

Tableau 2 - Valeurs de densité et de viscosité
Produit Densité (p) Viscosité (μ)
Type Temp g/l lb/pi3 cP lb/pi×s
Lait 72 °C 1012 63,15 0,515 0,000346
Crème (40%) 75 °C 982,6 61,3 3,4 0,00228
Préparation pour crème glacée 80 °C 1100 68,64 150 0,1008

Nota : Ces chiffres font intervenir une marge de sûreté permettant de tenir compte des différences possibles de préparations (produits) et de modalités de mise en lots dans un traitement en discontinu.

3. On établit le nombre de Reynolds au débit maximum pour l'eau et tous les produits à traiter à l'aide de la formule suivante :

  • Nombre de Reynolds (re) = (p x V x d)
  • où : p = densité du fluide (kg/m3).
  • V = vitesse (m/s).
  • d = diamètre intérieur du tuyau (m).
  • μ = viscosité (kg/(sec x m). (tableau 2)

4. On fait la transposition logarithmique du nombre de Reynolds obtenu.

5. A l'aide du nombre de Reynolds transposé, on détermine le facteur d'efficience en se reportant au graphique présenté (figure 1).

6. On établit le rapport de débit (r) à l'aide de la méthode décrite pour l'essai 8 (étapes 11 et 12) et de la formule suivante :

  • Rapport de débit (r) = ((Mv)/Ev)
  • où : Mv  = temps moyen permettant d'écouler un volume mesuré du produit.
  • Ev  = temps moyen permettant d'écouler un volume égal d'eau
  • Pour les gros pasteurisateurs, on devrait utiliser un débitmètre magnétique au lieu d'un contenant de 36 litres.

7. On calcule la longueur minimum du tuyau de retenue à l'aide de la formule suivante :

  • L = (t x V)/(E x r)
  • où : L = longueur (m).
  • t = temps minimum de retenue (s).
  • V = vitesse (m/s).
  • E = facteur d'efficience.
  • r = rapport de débit.

8. On calcule la valeur cible du test salin à l'aide de la formule suivante :

  • Valeur cible du test salin en secondes = L/V
  • où : L = longueur (m).
  • V = vitesse (m/s).

Exemple :

Une fromagerie veut transformer du lait à 162 °F pendant 16 secondes à un débit horaire de 25 000 litres. Le rapport établi de débit lait-eau est de 0,88. La taille prévue du tuyau de retenue est de 2". Quelles seront la longueur de ce même tuyau et la valeur cible du test salin?

Figure 1 - L'effet du nombre de Reynolds sur le rapport vitesse moyenne-vitesse maximal dans les tuyaux lisses
Figure - L'effet du nombre de Reynolds sur le rapport vitesse moyenne-vitesse maximal dans les tuyaux lisses. Description ci-dessous.
Description de l'image - L'effet du nombre de Reynolds sur le rapport vitesse moyenne-vitesse maximal dans les tuyaux lisses
  • Ce graphique est utilisé pour déterminer les valeurs d'efficience en utilisant le nombre de Reynolds pour calculer le temps dans les tubes de retenue lisses.
  • L'axe x montre les valeurs d'efficience – rapport vitesse moyenne-vitesse maximale (V/V max). Les valeurs de l'échelle sont de 0,5 à 1,0
  • L'axe y montre le nombre de Reynolds – graphique logarithmique. L'intervalle des valeurs est de 102 à 107
  • Le graphique montre aussi les points où on trouve l'écoulement laminaire, l'écoulement transitoire, et l'écoulement turbulent

On transpose le débit des litres-heure en litres-seconde :

Débit : (25 000/3 600) = 6,94 litres/sec.

On transpose la valeur du diamètre intérieur du tuyau de pouces en mètres :

Diamètre du tuyau : 2 po; donc, diamètre intérieur au tableau 1 : 1,872 po = 0,0475 m

On calcule l'aire transversale du tuyau (aire intérieure) :

Aire : πr2 : 3,14 × (0,0475)/4 = 0,00177 m2

A l'aide des valeurs de débit et d'aire transversale, on calcule la vitesse :

  • Vitesse : D/A, où D désigne le débit et A, l'aire transversale;
  • Vitesse : (6,94 × 0,001(m3/s))/(0,00177(m2)) = 3,90 m/s

On calcule le nombre de Reynolds pour l'eau et le lait :

  • Re de l'eau : (p x V x d), où p désigne la densité, V la vitesse, d le diamètre intérieur du tuyau et μ la viscosité de l'eau;
  • Re de l'eau : (1 000(kg/m3) × 3,90(m/s) × 0,0475(ml)/0,0005(kg/secxm)
  • : 370 500 ou 3,7 × 105
  • À l'aide du nombre de Reynolds calculé et de la figure 1, facteur d'efficience de l'eau : 0,86
  • Re de lait : (p x V x d)
  • : (1 012(kg/m3) × 3,90(m/s) × 0,0475(m))/0,000515(kg/secxm)
  • : 364 025 ou 3,6 ou 105
  • À l'aide du nombre de Reynolds calculé et de la figure 1, facteur d'efficience du lait : 0,86
  • Pour calculer la longueur du tuyau de retenue, on se sert du facteur d'efficience le plus petit des deux, soit 0,86

On calcule ainsi la longueur du tuyau :

  • Longueur du tuyau : L = (t x V)/(E x r), où t désigne le temps minimum de retenue, V la vitesse, E le facteur d'efficience et r le rapport de débit.
  • Longueur du tuyau : L = (16(s) × 3,90(m/s))/(0,86 × 0,88)
  • : 83,42 mètres

On calcule ainsi la valeur cible du test salin :

  • Valeur cible du test salin : L/V, où L désigne la longueur et V la vitesse
  • : 83,42(m)/3,90(m/s)
  • : 21,39 secondes

Références :

  1. A Research Note, Prediction Of Holding Times For Continuous Thermal Processing of Power-Law Fluids, Volume 41 (1976) Journal of Food Science, J.A. Palmer and V.A. Jones. Département des sciences de l'alimentation, North Carolina State University, Raleigh, Caroline du Nord 27607.
  2. Effect of Process Variables on the Holding Time in an Ultrahigh–Temperature Steam Injection System, Volume 53. No. 10 Journal of Dairy Science, E.R. Edgerton and V.A. Jones. Département des sciences de l'alimentation et J. A. Warren, Département de Statistiques expérimentales, North Carolina State University, Raleigh 27607.

Essai 9.1 : Calcul de la longueur du tube de retenue (en cours de révision)

Application :

Tous les systèmes SCEA et HHST faisant appel au chauffage direct et indirect.

Nota : En raison de la brièveté du temps de retenue et de la longueur du tube de retenue, il faut calculer les temps de retenue minimum requis pour tous les systèmes SCEA et HHST en fonction du débit de pompage plutôt que d'après les tests salins de conductivité. Un écoulement laminaire peut se produire dans des produits de haute viscosité étant donné que la particule la plus rapide peut se déplacer deux fois plus rapidement qu'une particule moyenne. C'est pourquoi, dans le calcul des longueurs de tube de retenue, il faut doubler la longueur afin de compenser l'effet de l'écoulement laminaire.

Fréquence :

  1. À l'installation et tous les ans par la suite.
  2. Chaque fois qu'un sceau du réglage de la vitesse est brisé.
  3. Chaque fois qu'une modification influe sur le temps de retenue, la vitesse de l'écoulement (p. ex., remplacement d'une pompe, d'un moteur, d'une courroie ou d'une poulie d'entraînement, réduction du nombre de plaques d'échange de chaleur, etc.) ou la capacité du tube de retenue.
  4. Chaque fois qu'une vérification indique une augmentation de vitesse.

Critères :

Chaque particule de produit doit être maintenue pendant le temps de retenue minimum requis, tant en écoulement direct qu'en écoulement dévié.

Appareillage :

Aucun.

Méthode :

La longueur du tube de retenue est déterminée par calcul et est prescrite dans le programme de traitement. On prévoit un écoulement laminaire complètement développé. Il faut déterminer le débit de pompage de manière expérimentale et, pour ce faire, établir le temps requis par le pasteurisateur pour remplir une cuve de volume connu, effectuer une division pour obtenir le débit en gallons par seconde et multiplier cette valeur par le nombre indiqué au tableau ci-dessous pour obtenir la longueur de tube requise. Les calculs donneront la longueur de tube de retenue requise pour le procédé. Les longueurs de tube de retenue pour les pasteurisateurs à chauffage indirect et un débit de pompage de 1 gallon (4,546 L)/seconde sont les suivantes.

Tableau 1 - Longueurs de tube de retenue (pouces/cm) pour pasteurisateurs à chauffage indirect
Temps de retenue (secondes ) 1 po (2,54 cm)
Diamètre de tube
po (3,81 cm)
Diamètre de tube
2 po (5,08 cm)
Diamètre de tube
po (6,35 cm)
Diamètre de tube
3 po (7,62 cm)
Diamètre de tube
1 723,0 (1836,42) 300,0 (762) 168,0 (426,72) 105,0 (266,7) 71,4 (181,36)
0,5 362,0 (919,48) 150,0 (381) 84,0 (213,36) 52,4 (133,10) 35,7 (90,67)
0,1 72,3 (183,64) 30,0 (76,2) 16,8 (42,67) 10,5 (26,67) 7,14 (18,14)
0,05 36,2 (91,95) 15,0 (38,1) 8,4 (21,34) 5,24 (13,31) 3,57 (9,07)
0,01 7,23 (18,36) 3,0 (7,62) 1,68 (4,27) 1,05 (2,67) 0,714 (1,814)

Débit de pompage théorique = 1 gal US/sec. (4,546 litres/sec) (1 gal US = 3,785 litres)

Nota :Ces longueurs supposent un écoulement laminaire entièrement développé.

Dans le cas des procédés à injection de vapeur, on ajuste le tube de retenue parce que l'accroissement de volume dans le tube de retenue fait augmenter le volume de produit. En effet, l'injection de vapeur entraînant une hausse de température de 120 °F (48,89 °C), il se produit une augmentation de volume de 12 % dans le tube de retenue. Les valeurs figurant dans le tableau ci-dessous reflètent cette augmentation de volume. Le surplus d'eau s'évapore lorsque le produit pasteurisé est refroidi dans la chambre à vide. Le transformateur choisit la norme de température-temps et calcule la longueur de tube de retenue requise en procédant à une détermination expérimentale du débit de pompage.

Tableau 2 - Longueurs de tube de retenue (pouces/cm) pour pasteurisateurs à injection de vapeur
Temps de retenue (secondes) 1 po (2,54 cm) Diamètre de tube po (3,81 cm) Diamètre de tube 2 po (5,08 cm) Diamètre de tube po (6,35 cm) Diamètre de tube 3 po (7,62 cm) Diamètre de tube
1 810 (2057,4) 336 (853,44) 188 (477,52) 118 (299,72) 80,0 (203,2)
0.5 405 (1028,7) 168 (426,72) 94,0 (238,76) 59,0 (149,86) 40,0 (101,6)
0.1 81,0 (205,74) 33,6 (85,34) 18,8 (47,75) 11,8 (29,97) 8,00 (20,32)
0.05 40,5 (102,87) 16,6 (42,16) 9,40 (23,87) 5,90 (14,99) 4,00 (10,16)
0.01 8,10 (20,57) 3,36 (8,53) 1,88 (4,78) 1,18 (3,0) 0,80 (2,03)

Débit de pompage théorique = 1 gal US/sec. (4,546 litres/sec) (1 gal US=3,785 litres)

Nota : Ces longueurs supposent un écoulement laminaire entièrement développé ainsi qu'une augmentation de température de 120 °F (48,89 °C) due à l'injection de vapeur.

Les calculs se font selon l'équation : A = B X C

dans laquelle :

  • A = longueur du tube de retenue (pouces)
  • B = débit de pompage mesuré (gallons par seconde)
  • C = longueur du tube de retenue d'après le tableau (pouces par gallon par seconde)

Exemple 1 :

L'autorité sanitaire connaît la norme de temps-température et le débit. Elle veut connaître la longueur requise pour le tube de retenue. Le pasteurisateur a une capacité nominale de 10 000 livres par heure. Le temps nécessaire pour remplir un récipient de 10 gallons avec l'eau du pasteurisateur est de 32,5 secondes. La norme de temps - température prévoit 204 °F (95,56 °C) pour 0,05 seconde, et le tube de retenue a 2 pouces de diamètre. On obtient le débit de pompage en divisant 10 gallons par 32,5 secondes, ce qui donne 0,308 gallon par seconde.

On calcule la longueur de tube de retenue A à partir de l'équation 1 (A = B X C). Le débit de pompage, B, est de 0,308 gallon par seconde, et d'après le tableau 1, la longueur de tube de retenue, C, requise pour une période de retenue de 0,05 seconde avec un débit de pompage de 1 gallon par seconde dans un tube de 2 pouces de diamètre est de 9,4 pouces.

Dans cet exemple,

A = 0,308 × 9,4
A = 2,9 pouces
C'est pourquoi, le tube de retenue doit avoir au moins 2,9 pouces de longueur.

Exemple 2 :

L'autorité sanitaire connaît la norme de temps-température et la longueur réelle du tube de retenue. Elle désire connaître le débit de pompage maximal admissible.

Le pasteurisateur a une capacité nominale de 60 000 livres par heure, et la norme de temps-température est de 204 °F (95,56 °C) par 0,05 seconde. Le tube de retenue a 3 pouces de diamètre et 6 pouces de longueur.

Le débit de pompage est calculé au moyen de l'équation 1 (A = B X C). La longueur du tube de retenue, A, est de 6 pouces et, d'après le tableau 1, la longueur de tube de retenue, C, requise pour un temps de retenue de 0,05 seconde avec un débit de pompage de 1 gallon par seconde dans un tube de 3 pouces de diamètre est de 4 pouces. Dans cet exemple :

6 = B × 4
B = 6/4
C'est pourquoi … B = 1,5 gallon par seconde

Le débit de pompage maximal admissible est de 1,5 gallon par seconde. À ce débit, on obtient le temps requis pour remplir une cuve de 100 gallons en divisant 100 gallons par 1,5 gallon par seconde, soit 66,6 secondes.

Méthode :

  1. Examiner l'ensemble du système pour s'assurer que tous les dispositifs facilitateurs d'écoulement fonctionnent à capacité maximale et que tous les dispositifs d'entrave à l'écoulement sont réglés ou contournés de manière à offrir une résistance minimale à l'écoulement. Les filtres en ligne doivent être enlevés, les pompes d'appoint doivent fonctionner et le matériel de vide doit fonctionner en mode de vide maximal.
  2. Avant de commencer, faire fonctionner le pasteurisateur à débit maximal pendant suffisamment de temps pour éliminer l'air du système (pendant environ 15 minutes) et serrer les raccords de tuyauterie du côté aspiration de la pompe doseuse de manière à empêcher la pénétration d'air. Alors que le pasteurisateur fonctionne avec de l'eau, régler la pompe doseuse à capacité maximale, de préférence avec une courroie neuve et des roues pleine grandeur.
  3. Vérifier qu'il n'y a pas d'écoulement dans la canalisation de déviation et mesurer le temps requis pour acheminer un volume connu d'eau à la canalisation d'évacuation du pasteurisateur en écoulement direct. Reprendre cette opération au moins une fois pour assurer la cohérence des mesures.
  4. Répéter les étapes 1 à 3 ci-dessus en mode d'écoulement dévié, en recueillant l'eau à la sortie de la canalisation de déviation.
  5. Sélectionner le débit le plus élevé (temps d'acheminement le plus court pour le volume connu) et calculer le débit en gallons par seconde en divisant le volume connu par le temps requis pour recueillir ce volume connu. Multiplier cette valeur par le chiffre approprié donné dans les tableaux ci-dessus (tableau 1 en cas de chauffage indirect, et tableau 2 en cas de chauffage direct par injection de vapeur).
  6. Déterminer le nombre et le type de raccords dont est doté le tube de retenue et les convertir en longueurs équivalentes de tuyau droit à l'aide du tableau 3. Déterminer la longueur totale du tube de retenue en ajoutant les longueurs équivalentes des raccords aux longueurs mesurées de tuyau droit. Si la longueur réelle de tube de retenue est égale ou supérieure à la longueur de tube requise, consigner le nombre et le type de raccords, le nombre et la longueur des tuyaux droits et la configuration du tube de retenue. S'assurer que le tube de retenue présente une pente ascendante d'au moins 6,35 mm (0,25 pouce) par pied. Si la sonde de température est située au début du tube de retenue, protéger celui-ci contre les pertes de chaleur à l'aide d'un matériau hydrofuge.
  7. Resceller les dispositifs de commande réglementaires au besoin.
  8. Consigner les résultats.
Tableau 3 : Entraxe des raccords 3A
Désignation 3-A (pouces) 1 1½ 2 2½ 3
coude 2C 90° 3,4 4,8 6,2 8,0 9,7
coude 2CG 90° 3,1 4,5 5,8 7,6 9,3
coude 2F 90° 3,4 4,8 6,2 8,0 9,7
coude 2FG 90° 3,1 4,5 5,8 7,6 9,3
coude 2E 90° 3,4 4,8 6,2 8,0 9,7
coude 2EG 90° 3,2 4,6 6,0 7,7 9,4

Autre méthode pouvant s'appliquer aux pasteurisateurs de grande capacité :

  1. Enlever la canalisation de déviation du réservoir d'alimentation en produit cru et désactiver la pompe alimentant le réservoir en produit cru. Suspendre une jauge sanitaire dans le réservoir et faire fonctionner le pasteurisateur à capacité maximale.
  2. Consigner le temps requis pour modifier le niveau d'eau entre deux graduations sur la jauge. On calcule le volume d'eau à partir des dimensions du réservoir d'alimentation en produit cru et de la baisse du niveau d'eau.
  3. Calculer le débit en divisant le volume d'eau enlevé du réservoir d'alimentation en produit cru par le temps requis pour enlever l'eau.

Mesures correctives :

Si la longueur du tube de retenue est inférieure à la longueur calculée, sceller la pompe doseuse à une vitesse inférieure et/ou allonger le tube de retenue et reprendre les étapes ci-dessus.

Date de modification :