Heizpatronen aus Edelstahl 316 für Sanitär- und Lebensmittelverarbeitungszwecke

Heizpatronen aus Edelstahl 316 für Sanitär- und Lebensmittelverarbeitungszwecke
Während eines Produktionslaufs pausiert eine Lebensmittelverpackungsmaschine. Ein Ausfall der Heizung wird durch den Fehlercode angezeigt. Wenn das Wartungsteam das Heizgerät ausbaut, weist die Ummantelung Lochfraß und rostähnliche Stellen auf. Die Maschine wird täglich mit ätzenden und sauren Desinfektionsmitteln gereinigt, während sie in einer Waschumgebung betrieben wird. Dieser Missbrauch ist für Standard-Edelstahl einfach zu groß.


Eine der schwierigsten Betriebsbedingungen für jedes elektrische Heizelement ist die Zubereitung von Speisen. Zum Waschen von Geräten werden häufig Hochdruckwasser, heißer Dampf, schaumige Desinfektionsmittel und chemische Reinigungsmittel verwendet. Zusätzlich zur Hitzebelastung muss die Heizpatrone einer ständigen Einwirkung von Feuchtigkeit, Reinigungsmitteln und gelegentlich auch Lebensmittelsäuren standhalten.

Aus gutem Grund hat sich Edelstahl 316 zum Industriestandard für Heizgeräte für die Lebensmittelverarbeitung entwickelt. Im Gegensatz zu Edelstahl 304, der etwa 18 % Chrom und 8 % Nickel enthält, enthält Edelstahl 316 zusätzlich 2–3 % Molybdän. Dieser Zusatz erhöht die Beständigkeit gegen eine Vielzahl von Säuren, die häufig in der Lebensmittelverarbeitung verwendet werden, wie z. B. Zitronen-, Milch- und Essigsäure, sowie Chloride, die in Salz und vielen Desinfektionsmitteln enthalten sind, erheblich.

In feuchten, chemisch aggressiven Umgebungen werden 304-Hüllen schnell durch Lochfraß und Spaltkorrosion zerstört, denen ein elektrisches Heizrohr mit einem Kopf aus Edelstahl 316 standhält. Die Erfahrung hat gezeigt, dass eine 316-Heizung in der täglichen Lebensmittelverarbeitung normalerweise zwei- bis dreimal länger hält als eine identische 304-Heizung. Weniger häufige Austauschvorgänge und ungeplante Ausfallzeiten gleichen die höheren Anschaffungskosten aus.

Doch bei kulinarischen Anwendungen ist das Mantelmaterial allein kein Garant für den Erfolg. Eine wichtige Schwachstelle ist das Anschlussende, an dem elektrische Leitungen aus dem Heizgerät austreten. Die dielektrischen Eigenschaften können durch Feuchtigkeitstransport entlang der Anschlussdrähte und in die verdichtete Magnesiumoxid-Isolierung zerstört werden. Heizgeräte mit hermetischer Abdichtung oder vollständig ummantelten Anschlüssen sind in der Lebensmittelverarbeitung von entscheidender Bedeutung. Das Eindringen von Feuchtigkeit an der Leitungsabgangsstelle wird durch Keramikverguss oder Silikonkautschuk-Umspritzung verhindert.

Die unbeheizte Länge ist ein weiterer einzigartiger Faktor bei der Lebensmittelverarbeitung. Das hintere Ende des Heizgeräts, das sich in der Nähe der Leitungen befindet, sollte niemals in das Produkt eingetaucht oder bei hoher Feuchtigkeit ungeschützt gelassen werden. Der Endbereich kann kälter bleiben als die Prozesszone, indem eine Heizung mit einem ausreichend kalten Abschnitt vorgesehen wird, normalerweise zwischen 25 und 50 mm. Dadurch bleiben die Anschlusskabel und internen Verbindungen innerhalb ihrer vorgesehenen Temperaturbereiche.

Ein ausgeprägter Fehlermechanismus wird durch Reinigungszyklen eingeführt. Geräteoberflächen kühlen schnell ab, wenn beim Abwaschen Desinfektionsmittel oder kaltes Wasser verwendet werden. Wenn die Heizpatrone während der Reinigung in Betrieb bleibt, bleibt der innere Widerstandsdraht heiß, während der äußere Mantel abgeschreckt wird, was zu einem schweren Thermoschock führt. Durch unterschiedliche Ausdehnung verursachte mechanische Belastungen können zu gebrochenen Widerstandsdrähten oder gebrochenem Magnesiumoxid führen. Es wird empfohlen, die Heizung während der Abwaschzyklen auszuschalten. Um eine unbeabsichtigte Stromzufuhr in automatisierten Systemen zu vermeiden, verriegeln Sie den Heizschütz mit dem Reinigungszyklus.

Durch die Einhaltung der Lebensmittelsicherheitsvorschriften kommt eine zusätzliche Anforderungsebene hinzu. Heizgeräte, die direkt mit Lebensmitteln in Berührung kommen oder sich in Bereichen befinden, in denen Lebensmittel zubereitet werden, sollten aus Materialien bestehen, die keine Schadstoffe einbringen. Die meisten Menschen sind sich einig, dass Edelstahl 316 sicher mit Lebensmitteln in Berührung kommen kann. Die Oberfläche des Heizgeräts sollte glatt sein und keine Lücken aufweisen, in denen sich Bakterien ansiedeln könnten. Vermeiden Sie Heizgeräte in Bereichen mit direktem Produktkontakt, die raue Oberflächen oder Schweißverbindungen aufweisen. Die Kriterien für die Oberflächenbeschaffenheit sind weniger streng für Anwendungen, bei denen die Heizung in einen Metallblock eingebettet ist und nicht mit den Lebensmitteln in Kontakt kommt.

Besondere Aufmerksamkeit sollte den Installationsverfahren in der Lebensmittelindustrie gewidmet werden. Stellen Sie vor dem Einsetzen des Heizgeräts sicher, dass das Montageloch trocken und sauber ist. Während des anfänglichen Aufheizens kann das übriggebliebene Kühlmittel oder Bearbeitungsöl verkohlen und eine isolierende Schicht bilden, die zu heißen Stellen führt. Die spätere Entfernbarkeit wird verbessert, ohne die Produktionsumgebung zu verschmutzen, indem eine lebensmittelechte Anti--Chemikalie auf den Heizmantel aufgetragen wird.

Eine Heizpatrone mit einer Ummantelung aus Edelstahl 316 ist häufig die beste Option zum Prozesserhitzen von Flüssigkeiten in Lebensmittelanwendungen, beispielsweise zum Erhitzen von Wasser, Soßen oder Speiseölen. Der Heizer muss jedoch vollständig in die Flüssigkeit eingetaucht sein. Durch trockenes Brennen wird das Heizgerät auch kurzzeitig zerstört. Stellen Sie vor dem Einschalten immer sicher, dass die erhitzte Länge vollständig eingetaucht ist. Bei der Materialauswahl sollte die jeweilige Chemie berücksichtigt werden, da unterschiedliche Lebensmittelprodukte wie Sirupe mit hohem-Zuckergehalt, saure Fruchtsäfte und salzige Salzlaken unterschiedliche Korrosionsdrücke ausüben.