Теплообменники работают за счет "теплообмена" или "энергообмена", используя ряд "пластин" или "труб" (в зависимости от типа теплообменника) для нагрева или охлаждения жидкости. Жидкость разделяется пластинами (в пластинчатом теплообменнике) или трубами (в трубчатом теплообменнике); в пивоварне трубы несут пиво или сидр (например, сусло) с одной стороны и воду с другой, или хладагент.
Пластинчатые теплообменники используются в пивоваренной промышленности для передачи тепла между двумя жидкостями. Теплообменник - это лучший способ нагреть или охладить любую жидкость до точной температуры. По мере изучения роли теплообменников в пивоварнях вы увидите, что вскоре они станут неотъемлемой частью любого пивоваренного производства. В этой статье мы рассмотрим принцип работы пластинчатого теплообменника, используемого в пивоваренном оборудовании.
Что такое пластинчатый теплообменник?
Пластинчатые теплообменники используются для передачи тепловой энергии от одной жидкости к другой. Эти жидкости никогда не встречаются, поскольку разделены теплообменником. Пластинчатый теплообменник состоит из множества параллельных пластин, уложенных друг на друга, создавая каналы, по которым может течь жидкость. Расстояние между двумя противоположными пластинами обеспечивает каналы для протекания жидкости.
Как устроен пластинчатый теплообменник?
Теплообменник состоит из ряда параллельных пластин, расположенных одна на другой таким образом, чтобы образовать ряд каналов для протекания жидкости между ними. Промежутки между двумя соседними пластинами образуют каналы для потока жидкости.
Входные и выходные отверстия в углах пластин позволяют горячим и холодным жидкостям проходить через чередующиеся каналы в теплообменнике, поэтому пластины всегда находятся в контакте с горячей жидкостью с одной стороны и холодной жидкостью с другой.
Размер пластин варьируется от нескольких квадратных сантиметров до потока. Количество пластин в одном теплообменнике варьируется от десяти до нескольких сотен, что позволяет достичь площади обмена в тысячи квадратных метров.
Каков принцип работы пластинчатого теплообменника?
Принцип работы пластинчатого теплообменника основан на противоточном движении двух жидкостей. В пивоваренной промышленности одной жидкостью обычно является сусло - жидкость, полученная в результате процесса дробления, а другой - холодная вода или гликоль. Во время варки сусло охлаждается до нужной температуры холодной водой или гликолем.
Во время варки сусло охлаждается до нужной температуры с помощью холодной воды или гликоля. Пластинчатый теплообменник состоит из двух основных каналов, один из которых предназначен для сусла, а другой - для охлаждающей жидкости. Эти два канала разделены тонкой металлической пластиной, которая предназначена для максимального увеличения теплообмена между двумя жидкостями.
Сусло течет по каналам на одной стороне пластины, а охлаждающая жидкость - по каналам на другой стороне пластины. Эти две жидкости текут в противоположных направлениях, причем сусло течет от входа к выходу пластинчатого теплообменника, а охлаждающая жидкость - от выхода к входу. Поскольку две жидкости текут в противоположных направлениях, тепло передается между ними через тонкие металлические пластины. Сусло отдает тепло охлаждающей жидкости, которая поглощает тепло и отдает его.
В пластинчатом теплообменнике поток идет по диагонали. В то время как горячая жидкость поступает сверху и выходит снизу, холодная жидкость поступает снизу и выходит сверху. Таким образом, эффективность достигает наивысшего уровня.
Различные типы пластинчатых теплообменников
- Паяные пластинчатые теплообменники: Для холодильных и промышленных применений
- Пластинчатые теплообменники с прокладками: Подходят для многих отраслей промышленности, таких как HVAC, пищевая, пивоваренная и фармацевтическая.
- Сварные пластинчатые теплообменники: используются в нефтяной, газовой и химической промышленности.
- Полусварной пластинчатый теплообменник: Сочетает в себе использование сварных и прокладочных пластин. Теплообменник состоит из двух комплектов пластин, сваренных вместе.
Преимущества пластинчатых теплообменников
- Эффективность: Пластинчатые теплообменники передают тепло между двумя жидкостями, что делает их идеальными для пивоваренной промышленности, где очень важен точный контроль температуры.
- Компактный размер: Пластинчатый теплообменник компактен и прост в установке и использовании в пивоваренном оборудовании.
- Простота очистки: Конструкция пластинчатого теплообменника обеспечивает легкую очистку, что очень важно для пивоваренной промышленности, поскольку чистота имеет решающее значение для поддержания качества продукта.
- Экономичность: Пластинчатые теплообменники экономичны в эксплуатации, что делает их популярным выбором для малых и средних пивоваренных заводов.
Наиболее подходящий теплообменник для пивоваренных заводов
Так какой же теплообменник лучше выбрать? Это зависит от нескольких факторов.
Для этого может подойти несколько различных типов теплообменников, но наиболее подходящими для пивоваренных заводов являются пластинчатые или трубчатые теплообменники.
Одна из причин использования теплообменников на пивоваренных заводах заключается в том, что напитки часто содержат много осадка. При наличии таких веществ, как дрожжи, сусло, ячменные зерна и другие отложения, в теплообменниках могут образовываться отложения, которые засоряют теплообменник - однако как пластинчатые, так и трубчатые теплообменники можно обслуживать, чистить и обеспечивать сервисное обслуживание.
Пластинчатый теплообменник
Пластинчатые теплообменники подходят для пивоваренных заводов. Пивовары могут принять меры для уменьшения осадка, например, перемешать смесь и дать ей осесть перед обработкой, или следить за тем, чтобы ингредиенты не сталкивались перед перекачкой. Ремонт пластинчатых теплообменников также проще, поскольку их можно разобрать, не занимая много места, в то время как кожухотрубные теплообменники требуют больше места для ремонта.
Трубчатый теплообменник
Многие пивовары предпочитают трубчатые теплообменники, которые менее склонны к засорению отложениями. На самом деле трубчатые теплообменники предназначены для работы с жидкостями, содержащими большое количество осадка (например, пивом), поэтому риск засорения кожухотрубного теплообменника невелик. Их также легко чистить на месте, поскольку вы можете снять крышки клапанов с обоих концов, почистить трубки и распылить воду, прежде чем собрать теплообменник. Для многих это может стать первым выбором. Отсутствует риск засорения кожухотрубного теплообменника.
Материал
Еще один момент - какой материал лучше всего подходит для ваших нужд: титановые пластины или нержавеющая сталь? Инженер, который вместе с вами подбирает теплообменник, сможет подсказать, что лучше подойдет для ваших нужд.