Elintarviketeollisuuden levylämmönvaihtimien neljä tyyppiä

Johdanto

Lämmönvaihto on elintärkeää elintarvike- ja juomateollisuudessa sellaisissa prosesseissa kuin pastörointi, sterilointi, jäähdytys, lämmitys ja energian talteenotto. Erilaisista lämmönvaihtimista levylämmönvaihtimet (PHE) ovat erityisen suosittuja kompaktin rakenteensa, korkean lämpöhyötysuhteensa ja huollon helppouden vuoksi. Elintarviketeollisuudessa käytetään neljää päätyyppiä levylämmönvaihtimia:

Tiivistetyt levylämmönvaihtimet (GPHE)

Juotetut levylämmönvaihtimet (BPHE)

Hitsatut levylämmönvaihtimet (WPHE)

Puolihitsatut levylämmönvaihtimet (SWPHE)

Jokaisella on ainutlaatuiset ominaisuudet, jotka sopivat tiettyihin sovelluksiin elintarviketeollisuudessa.

1. Tiivistetyt levylämmönvaihtimet (GPHE)

Suunnittelu ja rakenne
Tiivistetyt levylämmönvaihtimet koostuvat pinosta aallotettuja levyjä, joita pidetään yhdessä kehyksessä. Jokainen levy on tiivistetty elastomeeritiivisteillä, jotka ohjaavat nesteiden virtausta vaihtoehtoisten kanavien kautta.

Tärkeimmät ominaisuudet
Joustava ja huollettava: Levyt ja tiivisteet voidaan vaihtaa tai lisätä.

Aaltopahvilevyt luovat turbulenssia, mikä lisää lämmönsiirtoa.

Tiivisteet mahdollistavat helpon purkamisen ja puhdistuksen, mikä on elintärkeää elintarvikehygienian kannalta.

Sovellukset
Maidon, mehun ja oluen pastörointi

Fermentaatiojäähdytys

CIP (Clean-in-Place) -järjestelmät

Kuuman ja kylmän veden kierto

Edut
Erinomainen hygienia: Helppo puhdistaa ja tarkastaa.

Skaalautuva: Levyt voidaan lisätä tai poistaa kysynnän mukaan.

Korkea hyötysuhde: Ohuet levyt tarjoavat erinomaisen lämmönsiirtokyvyn.

Rajoitukset
Tiivisterajoitukset: Ei sovellu erittäin korkeille paineille tai lämpötiloille.

Vuotojen mahdollisuus, jos tiivisteet huononevat ajan myötä.

2. Juotetut levylämmönvaihtimet (BPHE)

Suunnittelu ja rakenne
BPHE-levyt koostuvat ohuista ruostumattomasta teräslevyistä, jotka on juotettu tyhjiöllä yhteen kuparilla tai nikkelillä. Tuloksena on kompakti, tiivistetty yksikkö ilman tiivisteitä.

Tärkeimmät ominaisuudet
Ei tiivisteitä: täysin tiivistetty, mikä tekee siitä kestävämmän.

Erittäin kompakti ja tilaa säästävä.

Soveltuu korkeapaineisiin ja korkean lämpötilan sovelluksiin.

Sovellukset
Maitotuotteiden jäähdytysjärjestelmät

Juoman hiilihappojäähdytys

Kuuman veden lämmitys

Jäähdytyshaihduttimet ja lauhduttimet

Edut
Kompakti muotoilu: Sopii ahtaisiin tiloihin.

Kestävä: Kestää korkeaa painetta ja lämpötilaa.

Vähän huoltoa: Ei vaihdettavia tiivisteitä.

Rajoitukset
Ei huollettavissa: Ei voida purkaa tai puhdistaa mekaanisesti.

Vähemmän hygieeninen joissakin elintarvikekäyttöön tarkoitetuissa sovelluksissa puhdistusrajoitusten vuoksi.

Kuparin kontaminaatioriski herkissä tuotteissa, ellei nikkelijuottoa käytetä.

3. Hitsatut levylämmönvaihtimet (WPHE)

Suunnittelu ja rakenne
WPHE:issä on levyt, jotka on hitsattu kokonaan yhteen, usein ilman tiivisteitä. Ne on suunniteltu aggressiivisille väliaineille ja äärimmäisille lämpötiloille ja paineille.

Tärkeimmät ominaisuudet
Täysin hitsattu ilman vuotoa vaarallisissa tai syövyttävissä prosesseissa.

Saatavana kompakteina lohkomalleina.

Käytetään usein yhdessä kuorityyppisten koteloiden kanssa.

Sovellukset
Viskoosien tai aggressiivisten nesteiden (esim. tomaattipyree, siirappi) käsittely

Lämmön talteenotto sterilointiprosesseissa

Öljyn ja rasvan käsittely

Puhdistusliuosten höyrylämmitys

Edut
Tukeva rakenne: Sopii ankariin ympäristöihin.

Vuototon toiminta.

Pitkä käyttöikä aggressiivisilla nesteillä.

Rajoitukset
Ei puhdistettavissa käsin: Täytyy luottaa CIP-järjestelmiin.

Kalliimpia kuin tiivistetyt yksiköt.

Valmistuksen jälkeen ei voi tehdä muutoksia.

4. Puolihitsatut levylämmönvaihtimet (SWPHE)

Suunnittelu ja rakenne
Nämä ovat tiivisteisten ja hitsattujen PHE:iden hybridejä. Kaksi levyä hitsataan yhteen "kasetiksi" ja kasetit tiivistetään keskenään. Toisella puolella on hitsattu kanava ja toisella tiivistekanava.

Tärkeimmät ominaisuudet
Mahdollistaa aggressiivisten nesteiden käsittelyn hitsatulla puolella ja puhdistettavien väliaineiden käsittelyn tiivisteisellä puolella.

Ihanteellinen ammoniakkijärjestelmille ja syövyttäville nesteille.

Mahdollistaa osittaisen purkamisen puhdistusta varten.

Sovellukset
Ammoniakkilauhduttimet ja haihduttimet

Hedelmämehujen ja tiivisteiden käsittely

Sokerisiirappilämmitys

Höyryn kondensaatio höyrystimissä

Edut

Kaksoistoiminto: Tasapainottaa huollettavuuden ja kestävyyden.

Kustannustehokas järjestelmiin, jotka tarvitsevat rajoitetun tiivisteen näkyvyyden.

Soveltuu osittaiseen CIP- ja mekaaniseen puhdistukseen.

Rajoitukset

Edelleen alttiina tiivistevauriolle toisella puolella.

Monimutkaisempi rakentaminen nostaa kustannuksia.