Četiri vrste pločastih izmjenjivača topline u prehrambenoj industriji

Uvod

Izmjena topline temeljna je u industriji hrane i pića za procese poput pasterizacije, sterilizacije, hlađenja, grijanja i povrata energije. Među raznim izmjenjivačima topline, pločasti izmjenjivači topline (PHE) posebno su popularni zbog svog kompaktnog dizajna, visoke toplinske učinkovitosti i lakoće održavanja. Postoje četiri glavne vrste pločastih izmjenjivača topline koji se koriste u prehrambenoj industriji:

Brtveni pločasti izmjenjivači topline (GPHE)

Lemljeni pločasti izmjenjivači topline (BPHE)

Zavareni pločasti izmjenjivači topline (WPHE)

Poluzavareni pločasti izmjenjivači topline (SWPHE)

Svaki ima jedinstvene karakteristike prikladne za specifične primjene u preradi hrane.

1. Brtveni pločasti izmjenjivači topline (GPHE)

Dizajn i struktura
Pločasti izmjenjivači topline s brtvama sastoje se od niza valovitih ploča koje se drže zajedno u okviru. Svaka ploča je zapečaćena elastomernim brtvama koje kontroliraju protok tekućine kroz alternativne kanale.

Ključne značajke
Fleksibilan i lak za servis: ploče i brtve se mogu zamijeniti ili dodati.

Valovite ploče stvaraju turbulenciju, poboljšavajući prijenos topline.

Brtve omogućuju jednostavno rastavljanje i čišćenje, što je ključno za higijenu hrane.

Prijave
Pasterizacija mlijeka, sokova i piva

Hlađenje fermentacije

CIP (Clean-in-Place) sustavi

Cirkulacija tople vode i ohlađene vode

Prednosti
Izvrsna higijena: Lako se čisti i pregledava.

Skalabilno: ploče se mogu dodavati ili uklanjati u skladu s potražnjom.

Visoka učinkovitost: tanke ploče nude izvrsne performanse prijenosa topline.

Ograničenja
Ograničenja brtve: Nije prikladno za vrlo visoke tlakove ili temperature.

Mogućnost curenja ako se brtve s vremenom pokvare.

2. Lemljeni pločasti izmjenjivači topline (BPHE)

Dizajn i struktura
BPHE se sastoje od tankih ploča od nehrđajućeg čelika koje su vakuumski lemljene pomoću bakra ili nikla. Rezultat je kompaktna, zabrtvljena jedinica bez brtvila.

Ključne značajke
Bez brtvi: potpuno zabrtvljen, što ga čini robusnijim.

Izuzetno kompaktan i štedi prostor.

Prikladno za aplikacije visokog tlaka i visoke temperature.

Prijave
Sustavi za hlađenje mliječnih proizvoda

Hlađenje karbonizacijom pića

Grijanje toplom vodom

Rashladni isparivači i kondenzatori

Prednosti
Kompaktan dizajn: uklapa se u uske prostore.

Izdržljiv: Otporan na visoki pritisak i temperaturu.

Nisko održavanje: Nema brtvi za zamjenu.

Ograničenja
Ne može se servisirati: ne može se rastaviti ili mehanički očistiti.

Manje higijenski za neke primjene u hrani zbog ograničenja čišćenja.

Rizik od kontaminacije bakrom u osjetljivim proizvodima osim ako se ne koristi lemljenje niklom.

3. Zavareni pločasti izmjenjivači topline (WPHE)

Dizajn i struktura
WPHE imaju ploče koje su potpuno zavarene zajedno, često bez ikakvih brtvi. Namijenjeni su za agresivne medije i ekstremne temperature i pritiske.

Ključne značajke
Potpuno zavaren za nulto curenje u opasnim ili korozivnim procesima.

Dostupan u kompaktnim blok izvedbama.

Često se koristi u kombinaciji s školjkastim kućištima.

Prijave
Prerada viskoznih ili agresivnih tekućina (npr. pasta od rajčice, sirup)

Povrat topline u procesima sterilizacije

Prerada ulja i masti

Parno grijanje otopina za čišćenje

Prednosti
Robusna konstrukcija: Pogodna za teške uvjete rada.

Rad bez curenja.

Dugi vijek trajanja s agresivnim tekućinama.

Ograničenja
Ne može se čistiti ručno: Mora se oslanjati na CIP sustave.

Skuplji od jedinica s brtvama.

Nakon izrade više nije moguća modifikacija.

4. Poluzavareni pločasti izmjenjivači topline (SWPHE)

Dizajn i struktura
Oni su hibrid između zabrtvljenih i zavarenih PHE. Dvije ploče su zavarene zajedno da tvore "kazetu", a kazete su međusobno spojene. Jedna strana ima zavareni kanal, a druga zabrtvljeni kanal.

Ključne značajke
Omogućuje rukovanje agresivnim tekućinama na zavarenoj strani i medijima koji se mogu čistiti na brtvenoj strani.

Idealno za sustave amonijaka i korozivne tekućine.

Omogućuje djelomičnu demontažu radi čišćenja.

Prijave
Kondenzatori i isparivači amonijaka

Prerada voćnih sokova i koncentrata

Zagrijavanje šećernog sirupa

Kondenzacija pare u isparivačima

Prednosti

Dvostruka funkcionalnost: Uravnotežuje upotrebljivost i trajnost.

Isplativo za sustave kojima je potrebna ograničena izloženost brtvi.

Prikladno za djelomično CIP i mehaničko čišćenje.

Ograničenja

Još uvijek osjetljiv na kvar brtve na jednoj strani.

Složenija konstrukcija poskupljuje.