판형 열교환기와 쉘 및 튜브 열교환기는 가장 일반적인 두 가지 유형의 열교환기이며, 가공 중에 맥아즙을 가열하거나 냉각할 때 많은 역할을 합니다. 지속 가능한 개발의 새로운 시대에 에너지를 절약하고 환경에 미치는 영향을 줄이는 것이 점점 더 시급해지고 있습니다. 판형 열교환기를 사용하면 온도가 다른 두 유체 간에 에너지를 전달할 수 있습니다. 이는 열 전달을 통해 효율성을 향상시킵니다.
열교환기란 무엇인가요?
열교환기는 물리적 접촉 없이 온도 차이가 있는 두 유체(액체 또는 기체) 사이에 열을 전달(서로 섞이지 않게)하는 전기 회로 요소입니다.
열교환기는 원칙적으로 세 가지 유형으로 나뉩니다:
- 관형 열교환기
- 판형 열교환기
- 특수 응용 분야 열교환기
열교환기 유형
이전에 액체 냉각 제품을 접해 본 적이 있다면 쉘 및 튜브 열교환기와 판형 열교환기의 두 가지 옵션을 접하게 될 것입니다. 쉘 앤 튜브 열교환기와 판형 열교환기는 전도를 통해 두 유체 간에 열을 교환하는 동일한 원리로 작동하지만 매우 다른 방식으로 구성됩니다.
쉘 및 튜브 열교환기
외부 쉘 안에 작은 튜브 묶음으로 구성된 쉘 앤 튜브 열교환기는 간단하지만 효과적인 구조입니다. 이 원리는 오래전부터 사용되어 왔습니다. 단순성과 유연성으로 인해 소량으로도 저렴한 비용으로 제조할 수 있습니다. 정기적인 유지 보수 및 유지 관리가 필요한 애플리케이션에 이상적입니다.
판형 열교환기
열교환기는 맥아즙이나 맥주의 온도를 높이거나 낮추도록 설계된 양조장 장비입니다. 양조장의 열교환기는 일련의 판으로 구성되어 있기 때문에 종종 "판형 열교환기"라고도 합니다. 뜨거운 액체는 플레이트의 한쪽을 따라 흐르고 차가운 액체는 플레이트의 다른 쪽을 따라 흐릅니다. 열 교환은 플레이트 사이에서 발생합니다. 가장 일반적인 열교환기는 양조장에 있습니다. 약 95°C의 뜨거운 맥아즙은 열교환기를 통과하여 플레이트의 반대쪽을 따라 반대 방향으로 흐르는 냉수와 냉매에 의해 냉각됩니다.
판형 열교환기 및 쉘 및 튜브 열교환기
쉘 및 튜브 열교환기와 비교하여 판형 열교환기는 몇 가지 고유한 장점이 있습니다.
- 확장성: 판형 열교환기는 일반적으로 프레임에 여분의 공간이 있습니다.
- 더욱 편리한 유지보수: 판형 열교환기를 열어 점검 및 유지보수를 할 수 있습니다. 손상된 보드를 교체할 수도 있습니다.
- 효율성: 가변 프레스 깊이와 넓은 열 교환 표면적이 효율적인 열 성능과 제어된 가열 및 냉각을 제공합니다.
판형 열교환기의 장점
- 더 높은 온도 성능
- 낮은 열 손실
- 컴팩트한 구조로 공간 절약
- 열 전달 영역을 변경하는 것이 편리합니다.
- 손쉬운 청소 및 유지 관리
- 광범위한 애플리케이션
- 긴 서비스 수명
- 소규모 지역 난방, 음료 냉각, 식품 및 제약 생산, 저부하 오일 냉각 애플리케이션에 이상적입니다.
판형 열교환기의 단점
- 낮은 작동 온도
- 개스킷으로 인한 유지보수 비용 증가
- 점도가 매우 높거나 입자가 매우 큰 제품에는 적합하지 않습니다.
쉘 및 튜브형 열교환기의 장점
- 더 작은 디자인으로 비용 절감
- 더욱 쉬워진 서비스
- 낮은 O링 유지보수 비용
- 해수 냉각수 또는 좁은 공간을 막을 수 있는 기타 액체를 위한 더 나은 솔루션
- 더 나은 설치 옵션 제공
- 유압 동력 장치, 광산 기계, 해수 냉각 용기 및 수영장 난방에 이상적인 솔루션입니다.
쉘 및 튜브형 열교환기의 단점
- 많은 공간을 차지함
- 청소 및 유지 관리가 어려움
판형 열교환기 구조
이 교환기에서 각 플레이트에는 오목한 관형 케이스가 있습니다. 플레이트는 얇은 직사각형 채널을 형성하는 방식으로 배열되어 부품을 통해 열을 전환합니다.
이 꼬불꼬불하고 좁은 채널 사이로 작동 유체가 흐릅니다. 개스킷은 유체 흐름을 제어하기 위해 교환기의 플레이트를 둘러싸고 있습니다. 이 개스킷은 한 플레이트에는 한 종류의 유체만 분배되고 다른 유체는 다음 플레이트에 분배되는 방식으로 배열됩니다.
차가운 유체와 뜨거운 유체가 판을 통과하면서 열 교환이 이루어집니다. 플레이트는 표면적이 더 넓기 때문에 관형 열교환기보다 열 전달 속도가 우수합니다.
열교환기 사용의 주요 이점
더 작은 공간 차지
현대 기술이 발전함에 따라 더 강력해진다는 것은 더 작아진다는 것을 의미하기도 합니다. 더 작은 개인용 기기, 더 작고 범용적인 제조 장비 등이 그 예입니다. 전기 캐비닛의 공간이 줄어들면 핫스팟과 전기 부품 손상의 위험이 증가하므로 더 작고 효율적인 냉각 솔루션의 필요성이 커집니다.
환경 영향 감소
열교환기가 작동하려면 고전력 제어 패널이 과열되지 않도록 열교환기가 작동해야 합니다. 최신 열교환기의 가장 큰 장점 중 하나는 작동을 위해 더 많은 장비에 의존하지 않는다는 것입니다. 따라서 기존의 냉각 방식에 비해 에너지 사용량이 적고 공해 발생이 거의 없거나 전혀 없습니다.
최저 운영 비용
열교환기는 복잡한 외부 장비를 사용하지 않으며 대부분의 오염을 차단하도록 설계되었습니다. 에어컨처럼 유지보수가 많이 필요하지 않습니다.