板式熱交換器在食品工業中的應用及原理
時間:
2021-07-12
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以加熱、冷卻作用的食品用板式熱交換器在人們對食品行業更高要求的同時，為了滿足工藝要求，也須進行不斷的改進與完善，以適應用戶企業的生產需要。
人們對食品多樣性、多元化的要求，促使食品企業和食品機械企業不斷更新、提高自身的產能和多樣化、自動化。以加熱、冷卻作用的食品用板式熱交換器也進行了不斷的改進與完善。
應用在食品工業中的板式換熱器既要能對各種物性的原料進行熱處理；
又能加工季節食品。
這不僅擴大了應用范圍，也提高了運轉效率。
由于人們對食品要求的不斷多元化，因此作為換熱器廠家，也須根據各行業的生產特點設計、制造符合各行業需求的換熱設備。
而在使用板式換熱設備過程中，也要注意防止污垢的附著，并采取切實有效的清洗等控制微生物繁殖的措施。
一、食品工業中對熱交換器的基本要求
作為與食品及腐蝕性介質直接接觸的熱交換器，在高低溫、濕度都很大的環境下，對換熱設備材質磨損也較大。與其他工業用換熱器有所不同，食品工業用板換器在設計制造、操作使用中還應有其自身的特點和要求。
1、食品中用板換
與食品直接接觸的板換的各部位的材質應是穩定的，不應含有對人體健康有害或與食品能產生化學反應的元素在內。
通常板換接觸食品的一側的材料選用不銹鋼材質。
另外，可拆式熱交換器里的墊片、密封圈之類的非金屬材料，須符合衛生檢疫要求和衛生檢疫機關的相關規定。
2、板式換熱設備要清洗方便
一般可以用在食品工業中的有板換熱器，也可以用管式熱交換器。但在食品工業要求中的這一條，就不適合管式的。因它清洗太麻煩，而板換在這一條上就有很大的優勢。
要求：
1）接觸食品一側須表面光潔（粗糙度要求）；
2）焊接點須沒有氣孔、夾渣或縫隙，渾然一體；
3）容器底部應有1％的傾斜度，以防積水；
4）管接頭的螺栓結構宜采用便于清洗的梯形螺紋。
3、板換器要易于拆卸、檢修
受板框壓濾機啟發，作為容易拆卸的熱交換器而被開發出來。
要求：食品工廠的機器都盡可能采用原位清洗，較少拆卸和人工手洗。
但為了定期檢查和更換零部件，拆卸方便這一點還是非常重要的。
所以，可拆式熱交換器各部件結構簡單便于拆卸，有利于板換器的維護保養，同時有利于延長它的使用壽命。
4、板式換熱設備要防止異物混入
導致異物混入的原因有：
1）板換內密封材料的破損；
2）傳熱面被腐蝕脫落；
3）板換內泄漏等。
這些都是工業生產中常遇到的問題，但對于食品工業中是要禁止的，因為異物混入直接影響人們的食品攝入。
5、減少板換內殘液積留
在進行小批量、多品種的加工過程中，減少換熱器內的殘液積留能較大限度地降低更換生產品種時產品的損失量，也可使更換與清洗的時間進一步縮短。
其他的關于板式熱交換器技術要求在之前的文章中有詳細的解析，大家可以點擊看一下。
二、結構特點
板式換熱器是由許多片不銹鋼板，通過模具和壓力機共同壓制而成的，通過密封墊圈由導桿及兩端的壓緊裝置組合成一體。其中間的板片數可根據生產狀況隨意調節，冷熱流體在薄壁傳熱板兩側互相對流，進行熱交換。
關于板式換熱器是什么，公司網站上都有詳細的說明，大家可以參考一下。
這一結構特點使得板換器不僅能滿足食品工業用熱交換器的基本要求，還具有其自身特點：
1、熱傳遞效率高，k值可達2300-4000（W/㎡.K）；
2、流體湍流效果好，傳熱面上污垢難以聚集；
3、傳熱面的流體流動分布比較均勻，物料受熱時間短，不至于產生過熱現象；
4、加熱、冷卻及熱回收容易組合成整體，在熱交換器內同時完成。只要把受熱后的物料作為熱源對剛進入的流體進行預熱，則可以達到兩股流體各自需要冷卻或加熱的操作要求，一舉兩得，節約能源，而且板換結構緊湊。
所以，板式熱交換器在乳品、果汁飲料、清涼飲料及啤酒、冰淇淋等液態食品加工中，被廣泛用于高溫短時殺菌。
應用在食品工業中的板式換熱器既要能對各種物性的原料進行熱處理；
又能加工季節食品。
這不僅擴大了應用范圍，也提高了運轉效率。
由于人們對食品要求的不斷多元化，因此作為換熱器廠家，也須根據各行業的生產特點設計、制造符合各行業需求的換熱設備。
而在使用板式換熱設備過程中，也要注意防止污垢的附著，并采取切實有效的清洗等控制微生物繁殖的措施。
作為與食品及腐蝕性介質直接接觸的熱交換器，在高低溫、濕度都很大的環境下，對換熱設備材質磨損也較大。與其他工業用換熱器有所不同，食品工業用板換器在設計制造、操作使用中還應有其自身的特點和要求。
1、食品中用板換
與食品直接接觸的板換的各部位的材質應是穩定的，不應含有對人體健康有害或與食品能產生化學反應的元素在內。
通常板換接觸食品的一側的材料選用不銹鋼材質。
另外，可拆式熱交換器里的墊片、密封圈之類的非金屬材料，須符合衛生檢疫要求和衛生檢疫機關的相關規定。
2、板式換熱設備要清洗方便
一般可以用在食品工業中的有板換熱器，也可以用管式熱交換器。但在食品工業要求中的這一條，就不適合管式的。因它清洗太麻煩，而板換在這一條上就有很大的優勢。
要求：
1）接觸食品一側須表面光潔（粗糙度要求）；
2）焊接點須沒有氣孔、夾渣或縫隙，渾然一體；
3）容器底部應有1％的傾斜度，以防積水；
4）管接頭的螺栓結構宜采用便于清洗的梯形螺紋。
3、板換器要易于拆卸、檢修
受板框壓濾機啟發，作為容易拆卸的熱交換器而被開發出來。
要求：食品工廠的機器都盡可能采用原位清洗，較少拆卸和人工手洗。
但為了定期檢查和更換零部件，拆卸方便這一點還是非常重要的。
所以，可拆式熱交換器各部件結構簡單便于拆卸，有利于板換器的維護保養，同時有利于延長它的使用壽命。
4、板式換熱設備要防止異物混入
導致異物混入的原因有：
1）板換內密封材料的破損；
2）傳熱面被腐蝕脫落；
3）板換內泄漏等。
這些都是工業生產中常遇到的問題，但對于食品工業中是要禁止的，因為異物混入直接影響人們的食品攝入。
5、減少板換內殘液積留
在進行小批量、多品種的加工過程中，減少換熱器內的殘液積留能較大限度地降低更換生產品種時產品的損失量，也可使更換與清洗的時間進一步縮短。
其他的關于板式熱交換器技術要求在之前的文章中有詳細的解析，大家可以點擊看一下。
板式換熱器是由許多片不銹鋼板，通過模具和壓力機共同壓制而成的，通過密封墊圈由導桿及兩端的壓緊裝置組合成一體。其中間的板片數可根據生產狀況隨意調節，冷熱流體在薄壁傳熱板兩側互相對流，進行熱交換。
關于板式換熱器是什么，公司網站上都有詳細的說明，大家可以參考一下。
這一結構特點使得板換器不僅能滿足食品工業用熱交換器的基本要求，還具有其自身特點：
1、熱傳遞效率高，k值可達2300-4000（W/㎡.K）；
2、流體湍流效果好，傳熱面上污垢難以聚集；
3、傳熱面的流體流動分布比較均勻，物料受熱時間短，不至于產生過熱現象；
4、加熱、冷卻及熱回收容易組合成整體，在熱交換器內同時完成。只要把受熱后的物料作為熱源對剛進入的流體進行預熱，則可以達到兩股流體各自需要冷卻或加熱的操作要求，一舉兩得，節約能源，而且板換結構緊湊。
所以，板式熱交換器在乳品、果汁飲料、清涼飲料及啤酒、冰淇淋等液態食品加工中，被廣泛用于高溫短時殺菌。
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