THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT TẤM VÀ KHUNG LÀ GÌ?
Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm có một số chức năng thiết yếu trong chế biến thực phẩm, sữa, đồ uống và dược phẩm:
Cách trao đổi nhiệt dạng tấm là sự lựa chọn cho giải pháp truyền nhiệt tối ưu của bạn.
1. ÁP SUẤT THẤP HƠN
Do yêu cầu về diện tích thấp hơn với PHE, thiết kế PHE thường có độ sụt áp tổng thể thấp hơn đáng kể so với hình ống được thiết kế cho cùng một thông số kỹ thuật. Sự giảm áp suất thấp hơn này làm tăng thêm hiệu quả năng lượng tổng thể của PHE trên bộ trao đổi nhiệt hình ống.
Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm hiệu quả gấp 5 lần so với thiết kế dạng vỏ và dạng ống. Trong nhiều trường hợp, bạn có thể tận dụng nhiều nhiệt hơn bằng cách thay thế các mô hình vỏ và ống hiện có bằng các bộ trao đổi nhiệt dạng tấm và khung nhỏ gọn.
Chuỗi các tấm trong thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm và khung tạo ra các khoảng cách giữa các tấm. Những không gian này xen kẽ giữa hai chất lỏng — một chất nóng và một chất lạnh.
Thiết kế mang lại hiệu quả truyền nhiệt rất cao vì các tấm tạo ra diện tích bề mặt lớn hơn nhiều so với thiết kế dạng vỏ và dạng ống sẽ phù hợp trong cùng một không gian.
2. HIỆU QUẢ
Thông thường, bộ trao đổi nhiệt dạng tấm là lựa chọn phù hợp vì chúng là lựa chọn hiệu quả nhất và ít tốn kém nhất.
Hệ số truyền nhiệt cao hơn có thể đạt được do các tấm tôn và vận tốc cao hơn
Các phương pháp tiếp cận nhiệt độ gần hơn do dòng ngược dòng thuần túy, cho phép truyền nhiệt nhiều hơn
Số lượng tái sinh cao hơn có thể do các phương pháp tiếp cận nhiệt độ gần hơn này
Chuỗi các miếng đệm trong thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm và khung tạo ra khoảng trống và hình thành đường dẫn dòng chảy giữa các tấm. Những không gian này xen kẽ giữa hai chất lỏng — một chất nóng và một chất lạnh
HIỆU SUẤT CHUYỂN NHIỆT TỔNG THỂ (GIÁ TRỊ U)
Hệ số truyền nhiệt mô tả nhiệt năng được truyền bởi hai thiết kế (PHE so với Vỏ và ống). Hệ số là một hệ số trong phương trình truyền nhiệt, do đó, một số cao hơn có nghĩa là sự truyền nhiệt xảy ra nhiều hơn. PHE's đạt được hệ số truyền nhiệt được cải thiện trong khi có kích thước nhỏ hơn nhiều và trọng lượng thấp hơn so với các đối tác vỏ và ống của chúng.
CÁC ĐẶC ĐIỂM CHÍNH CỦA QUÁ TRÌNH XỬ LÝ CHẤT LỎNG
Truyền nhiệt bên trong bộ trao đổi nhiệt dẫn đến thay đổi nhiệt độ trong cả hai chất lỏng, làm giảm nhiệt độ của chất lỏng ấm hơn và tăng nhiệt độ của chất lỏng lạnh hơn.
Các đặc tính của chất lỏng xác định một phần loại thiết bị trao đổi nhiệt cho ứng dụng.
CÁC LOẠI CHẤT LỎNG
TÍNH CHẤT NHIỆT CỦA CÁC LOẠI CHẤT LỎNG
3. TẦN SUẤT BẢO DƯỠNG ÍT
Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm và khung chất lượng cao có thể hoạt động hiệu quả trong mười năm mà không cần bảo trì. Các tấm dễ dàng tiếp cận để kiểm tra hoặc làm sạch tại chỗ. Khoảng thời gian làm sạch tùy thuộc vào lượng cặn bẩn hoặc đóng cặn.
Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm dễ bảo trì và vận hành hơn nhiều so với dạng vỏ và ống vì chúng dễ tháo lắp và kiểm tra hơn. Bạn có thể dễ dàng tháo các tấm để bảo dưỡng hoặc sửa chữa, trong khi các mô hình vỏ và ống tốn nhiều công sức hơn và khó tiếp cận nội bộ hơn.
Sản phẩm tích tụ hoặc đóng cặn trên bề mặt làm giảm hiệu suất nhiệt của bộ trao đổi nhiệt. Do thiết kế mô-đun, nhỏ hơn của bộ trao đổi dạng tấm và khung, chúng nhanh hơn và dễ dàng làm sạch hơn so với các thiết bị vỏ và ống lớn hơn.
4. VẾT TIẾP XÚC NHỎ HƠN
Diện tích bề mặt trong thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm được làm nhỏ gọn do các tấm xếp chồng lên nhau. Việc xếp chồng này làm giảm diện tích của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm so với bộ trao đổi nhiệt dạng ống chùm ngay cả đối với các thiết bị có cùng diện tích bề mặt. Như Hình bên dưới minh họa, việc tạo ra kích thước nhỏ gọn của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm cũng rất quan trọng đối với các ứng dụng có không gian chật hẹp.
5. KHẢ NĂNG MỞ RỘNG
Nếu có nhu cầu mở rộng khả năng truyền nhiệt, thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm là một lựa chọn tuyệt vời vì bạn có thể thay đổi công suất dễ dàng bằng cách thêm hoặc bớt các tấm. Lập kế hoạch cho việc mở rộng trong tương lai bao gồm định cỡ bộ trao đổi nhiệt dạng tấm cho nhiệm vụ ban đầu của nó cộng với dung lượng cho phép cho dung tích tấm và dễ dàng lắp đặt tại hiện trường. Không thể thay đổi công suất của vỏ và ống.
6. MỞ RỘNG VỐN
Chi phí sở hữu luôn là một yếu tố quan trọng trong quá trình ra quyết định. Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm là lựa chọn có chi phí thấp nhất vì nó có thể đạt được hệ số truyền nhiệt cao - với dòng ngược dòng thuần túy - cho truyền nhiệt hiệu quả nhất và diện tích bề mặt thấp nhất. Chi phí bảo trì cũng thấp hợp lý, đặc biệt là so với các bộ trao đổi nhiệt bề mặt cạo. Chi phí chính là thay thế các miếng gioăng và đôi khi là các tấm.
Phương pháp tiếp cận nhiệt độ gần, nghĩa là chất lỏng lạnh được làm nóng đến nhiệt độ rất gần với nhiệt độ của chất lỏng nóng đi vào, cho phép tái tạo và thu hồi nhiệt nhiều hơn, làm cho thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm trở thành một lựa chọn tốt. Sự chênh lệch nhiệt độ nhỏ hơn giữa sản phẩm và môi trường cũng ngăn ngừa sự cháy ở các sản phẩm có hàm lượng đường hoặc protein từ trung bình đến cao.
Ngoài chi phí vốn cho thiết bị, chi phí vốn có thể bao gồm vận chuyển, xếp dỡ, lắp đặt và bảo trì trong suốt thời gian hoạt động của đơn vị
7. CÁC LOẠI TẤM TRAO ĐỔI NHIỆT
Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm và khung có thể là bộ chuyển đổi cho nhiều loại độ nhớt của sản phẩm.
Đối với các sản phẩm nhớt, PHE yêu cầu lựa chọn tấm thích hợp.
Đối với các sản phẩm có hạt, PHE yêu cầu một tấm đặc biệt có điểm tiếp xúc thấp và / hoặc khoảng cách rộng hơn.
Trong trường hợp PHE gặp khó khăn khi xử lý các sản phẩm có độ nhớt, điều đó thường là do ban đầu nó được thiết kế để sử dụng với chất lỏng có độ nhớt rất thấp nhưng sau đó được sử dụng với sản phẩm có độ nhớt cao.
PHE có thể được điều chỉnh cho các sản phẩm dạng hạt hoặc nhớt hơn với việc trao đổi các tấm chevron có khe hở tiêu chuẩn (3-5mm) thành các tấm có dòng rộng cho các hạt mịn (cùng một khe hở nhưng ít điểm tiếp xúc hơn so với các tấm chevron) hoặc khe hở rộng (lên đến 8mm) có thể xử lý các hạt lớn hơn và độ nhớt cao hơn.
Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm điển hình xử lý chất lỏng có độ nhớt thấp đến trung bình:
| Khoảng cách trung bình | kích thước hạt | chiều dài sợi | Bột giấy % | Độ nhớt CPS | |
| Tấm công nghiệp điển hình | 2.4-3.95mm | đường kính 0.5mm | 1mm | 2 | 2500 |
| Tấm sanitary điển hình | 3.95mm | đường kính 0.5mm | 1mm | 3 | 5000 |
| Tấm tiếp xúc thấp | lên tới 8mm | đường kính 0.5mm | 5mm | 7 | 1000 |
TÓM TẮT: ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA MÁY TRAO ĐỔI NHIỆT TẤM VÀ KHUNG
THUẬN LỢI
NHƯỢC ĐIỂM
