Dolum aşamasında pastörizasyon sağlayan indüktif süt dolum makinesi tasarımı

Bu çalışmada, indüksiyonlu ısıtma tekniğiyle çalışan, sıvı gıdaların dolumu esnasında pastörizasyon/sterilizasyon işlemlerini gerçekleştiren bir indüktif dolum makinesi tasarımı için parametrelerin belirlenmesi amacıyla gerekli analizler ve hesaplamalar yapılmıştır. Sıvı gıda maddesi için farklı tasarımlara sahip boru tiplerinde modellemeler yapılmıştır. Bunlardan ilki düz boru; ikinci tasarım, ısı transferini artırmak amacıyla yüzeyinde akış kırıcı kanatlar bulunan boru, üçüncü tasarım ise merkezinde bir mil bulunan ve bu milin üzerinde akış kırıcı kanatlar bulunan tasarımdır. Çalışmada 3 farklı ısıl işlem sıcaklığı için hesaplamalar ve simülasyonlar yapılmıştır. Bu ısıl işlem sıcaklıkları 90°C, 120°C ve 150°C olarak ele alınmış olup; tasarımın ve sıcaklık değerinin boru içerisindeki akışkana etkisi yapılan analizlerle incelenmiştir. İlk iki tasarımda sıcaklık boru yüzeyinden akışkana aktarılmıştır; üçüncü tasarımda ise merkezde bir mil ve bu milin üzerinde akış kırıcı kanatlar tasarlanmış ve sıcaklığın bu mil üzerinden akışkana aktarıldığı durum analiz edilmiştir. Hesaplamalar ve analizlerin sonuçları irdelenmiştir. Çalışmada akış analizi ve hesaplamaları gerçekleştirilen sıvı gıda maddesi olarak su ve süt ele alınmıştır. İlgili akışkanların fiziksel özellikleri simülasyona yansıtılarak akış analizleri elde edilmiş; ayrıca gıdanın mikrobiyolojik durumu incelenmiştir ve tasarımın gıda güvenliğini sağlama durumu irdelenmiştir. Yapılan analizler sonucunda, maliyet esaslı düşünüldüğünde en verimli tasarımın yüksek ısı transfer alanına sahip, yüzeyde kanatçıklı boru olduğu görülmekle beraber, gıda güvenliği esaslı düşünüldüğünde, uzun boru boyu olan tasarımların daha iyi sonuçlar verdiği görülmüştür.