Platenwarmtewisselaars en buizenwarmtewisselaars zijn de twee meest voorkomende soorten warmtewisselaars, en ze hebben allebei veel nut als je wort wilt verwarmen of koelen tijdens de verwerking. In het nieuwe tijdperk van duurzame ontwikkeling wordt het steeds belangrijker om energie te besparen en de impact op het milieu te verminderen. Met behulp van een platenwarmtewisselaar kan energie worden overgedragen tussen twee vloeistoffen met verschillende temperaturen. Dit verbetert de efficiëntie door warmteoverdracht.
Wat is een warmtewisselaar?
Een warmtewisselaar is een elektrisch circuitelement dat zorgt voor warmteoverdracht (zonder vermenging) tussen twee vloeistoffen (vloeistof of gas) met een temperatuurverschil zonder fysiek contact.
Warmtewisselaars zijn in principe onderverdeeld in drie types:
- Buisvormige warmtewisselaar
- Platenwarmtewisselaar
- Warmtewisselaars voor speciale toepassingen
Type warmtewisselaar
Als je al eerder te maken hebt gehad met producten voor vloeistofkoeling, kom je twee opties tegen: een buizenwarmtewisselaar en een platenwarmtewisselaar. Buizenwarmtewisselaars en platenwarmtewisselaars werken volgens hetzelfde principe, namelijk warmte uitwisselen tussen twee vloeistoffen door geleiding, maar ze zijn op heel verschillende manieren opgebouwd.
Buizenwarmtewisselaar
Een buizenwarmtewisselaar bestaat uit een bundel kleine buisjes binnen een buitenschil en is een eenvoudige maar effectieve constructie. De principes bestaan al heel lang. Door hun eenvoud en flexibiliteit kunnen ze tegen lage kosten worden gemaakt, zelfs in kleine hoeveelheden. Ze zijn ideaal voor toepassingen die regelmatig onderhoud vereisen.
Platenwarmtewisselaar
Een warmtewisselaar is een brouwerijonderdeel dat ontworpen is om de temperatuur van wort of bier te verhogen of te verlagen. Warmtewisselaars in brouwerijen worden vaak "platenwarmtewisselaars" genoemd omdat ze bestaan uit een reeks platen. Hete vloeistof stroomt langs de ene kant van de plaat en koude vloeistof stroomt langs de andere kant van de plaat. Er vindt warmte-uitwisseling plaats tussen de platen. De meest voorkomende warmtewisselaars bevinden zich in brouwerijen. De hete wort van ongeveer 95°C stroomt door de warmtewisselaar en wordt gekoeld door koud water en koelmiddel dat in tegengestelde richting langs de andere kant van de platen stroomt.
Platenwarmtewisselaar en buizenwarmtewisselaar
Vergeleken met buizenwarmtewisselaars hebben platenwarmtewisselaars een aantal unieke voordelen.
- Uitbreidbaarheid: Platenwarmtewisselaars hebben meestal extra ruimte in het frame.
- Handiger onderhoud: de platenwarmtewisselaar kan worden geopend voor inspectie en onderhoud. Je kunt ook beschadigde platen vervangen.
- Efficiëntie: Variabele persdiepte en groot warmtewisseloppervlak zorgen voor efficiënte thermische prestaties en gecontroleerde verwarming en koeling.
Voordelen van platenwarmtewisselaars
- Geschikt voor hogere temperaturen
- Laag warmteverlies
- Compacte structuur, ruimtebesparend
- Het is handig om het warmteoverdrachtsgebied te veranderen
- Gemakkelijk schoon te maken en te onderhouden
- Breed scala aan toepassingen
- Lange levensduur
- Ideaal voor kleine stadsverwarming, koeling van dranken, voedsel- en farmaceutische productie en oliekoeltoepassingen met lage belasting
Nadelen van platenwarmtewisselaars
- lage werktemperatuur
- Meer onderhoudskosten door pakkingen
- Niet geschikt voor producten met een zeer hoge viscositeit of zeer grote deeltjes
Voordelen van buizenwarmtewisselaars
- Kleiner ontwerp kan kosten verlagen
- Service wordt eenvoudiger
- De onderhoudskosten voor o-ringen zijn laag
- Betere oplossing voor koelvloeistof voor zeewater of andere vloeistoffen die krappe ruimtes kunnen verstoppen
- Betere installatieopties bieden
- De ideale oplossing voor hydraulische aggregaten, mijnbouwmachines, zeewaterkoelschepen en zwembadverwarming
Nadelen van buizenwarmtewisselaars
- Neemt veel ruimte in
- Moeilijk schoon te maken en te onderhouden
Structuur platenwarmtewisselaar
In deze warmtewisselaars heeft elke plaat een ingesloten hol buisvormig omhulsel. De platen zijn zo gerangschikt dat ze dunne rechthoekige kanalen vormen om de warmte door het deel te leiden.
Werkvloeistof stroomt tussen deze gedraaide en smalle kanalen. Pakkingen omringen de platen van de wisselaar om de vloeistofstroom te regelen. Deze pakkingen zijn zo geplaatst dat slechts één soort vloeistof over één plaat wordt verdeeld, terwijl de andere vloeistof over de volgende plaat wordt verdeeld.
Koude vloeistof en warme vloeistof passeren door de platen, waarbij warmteuitwisseling plaatsvindt. Platen hebben een groter oppervlak, waardoor ze een betere warmteoverdracht hebben dan buizenwarmtewisselaars.
Belangrijke voordelen van het gebruik van een warmtewisselaar
Kleinere ruimte voetafdruk
Met de vooruitgang van moderne technologie lijkt het erop dat krachtiger ook kleiner betekent. Kleinere persoonlijke apparaten, kleinere, meer algemene productieapparatuur en nog veel meer. Door de krimpende ruimte in schakelkasten neemt het risico op hotspots en schade aan elektrische componenten toe, waardoor de behoefte aan kleinere, efficiëntere koeloplossingen toeneemt.
Milieu-impact verminderen
Om te kunnen functioneren moet de warmtewisselaar draaien om ervoor te zorgen dat het krachtige bedieningspaneel niet oververhit raakt. Een van de grootste voordelen van moderne warmtewisselaars is dat ze niet afhankelijk zijn van meer apparatuur om te werken. Daardoor verbruiken ze minder energie en produceren ze weinig of geen vervuiling in vergelijking met traditionelere koelmethoden.
Laagste bedrijfskosten
Warmtewisselaars gebruiken geen ingewikkelde externe apparatuur en zijn ontworpen om de meeste vervuiling tegen te gaan. Heeft niet zoveel onderhoud nodig als een airconditioner.