Што е изменувач на топлина со изгребана површина?

Што е изменувач на топлина со изгребана површина?

Изменувач на топлина со изгребана површина: Принцип, примена и иден развој

Разменувачот на топлина со изгребана површина е еден вид ефикасна опрема за размена на топлина, која игра важна улога во прехранбената, хемиската, фармацевтската и другите индустрии. Преку уникатната механичка структура и режимот на работа, овој вид разменувач на топлина го решава проблемот на традиционалниот разменувач на топлина во справувањето со материјали со висок вискозитет и лесни за размерување. Овој труд сеопфатно ќе го анализира разменувачот на топлина со гребење, важна индустриска опрема, од аспекти на принципот на работа, структурните карактеристики, полињата на примена и идните развојни трендови.

 Прво, принципот на работа и структурата на изгребана површина разменувач на топлина

Основниот принцип на работа на разменувачот на топлина со изгребана површина е континуирано стругање на површината за размена на топлина со ротирање на стругалката за да се постигне ефикасен пренос на топлина. Основната структура вклучува цилиндрично тело на разменувач на топлина, ротирачко вратило, склоп на стругалка, погонски уред и систем за заптивање. Телото на разменувачот на топлина е обично двослојна структура, а медиумот за греење или ладење се пренесува во средината. Ротирачкото вратило е опремено со мноштво стругалки, кои се блиску до внатрешниот ѕид на цилиндерот под дејство на центрифугална сила и континуирано ја стругаат површината за пренос на топлина со ротација на вратилото.

 Во текот на работниот процес, материјалот што треба да се третира влегува во разменувачот на топлина од горниот дел и тече низ внатрешниот ѕид на цилиндерот под дејство на гравитацијата. Ротирачкиот стругалка не само што ја игра улогата на мешање, туку што е уште поважно, постојано го ажурира материјалот на површината за пренос на топлина за да спречи материјалот од коксирање или скалирање на површината со висока температура. Овој динамичен механизам за обновување на филмот им овозможува на изгребаните површински разменувачи на топлина да постигнат исклучително висока ефикасност на пренос на топлина, честопати и до 3-5 пати поголема од онаа на конвенционалните разменувачи на топлина.

 Клучната компонента на разменувачот на топлина со стругање е системот за стругање, чиј дизајн директно влијае на перформансите на опремата. Современите разменувачи на топлина со стругање најчесто користат прилагодлива стругалка, преку пружина или центрифугална сила за да го прилагодат контактниот притисок помеѓу стругалото и ѕидот на цилиндарот, не само за да се обезбеди добар ефект на стругање, туку и за да се избегне прекумерно абење. Системот за запечатување е исто така важен дел, како за да се спречи истекување на материјалот, така и за да се обезбеди непречено работење на ротирачкото вратило.

 

Второ, техничките предности и ограничувања на изгребана површина разменувач на топлина

Најзначајната предност на разменувачот на топлина со гребење е неговата способност да ракува со високо вискозни материјали чувствителни на топлина. Во областа на преработката на храна, како што е производството на лиснато тесто маргарин, чоколада, џем, сирење и други производи, традиционалниот разменувач на топлина е тешко да ги исполни барањата на процесот, а разменувачот на топлина со гребење може совршено да ги реши овие проблеми. Неговиот коефициент на пренос на топлина може да достигне 2000-5000 W/(m²·K), многу повисок од обичниот разменувач на топлина со обвивка и цевки.

 

Кога се работи со материјали кои лесно се размеруваат, предностите на разменувачот на топлина со гребење се поочигледни. Во петрохемиската индустрија, тешкото масло, асфалтот и другите материјали лесно се коксираат на површината за пренос на топлина за време на процесот на загревање, а на традиционалните разменувачи на топлина им треба чести прекини за чистење. Разменувачот на топлина со стругалка преку ефектот на континуирано стружење, ефикасно го спречува феноменот на коксирање, во голема мера го продолжува времето на континуирано работење.

 

Сепак, разменувачите на топлина со изгребана површина имаат и одредени ограничувања. Првата е високата цена на опремата, поради сложената механичка структура и барањата за прецизна обработка, почетната инвестиција е многу поголема од обичните разменувачи на топлина. Второ, трошоците за одржување се повисоки, а стругалката и заптивката се ранливи делови и треба редовно да се заменуваат. Покрај тоа, кога се работи со материјали со низок вискозитет, неговите предности не се очигледни, но може да ја зголемат потрошувачката на енергија поради механичко мешање.

 

Трето, полето на примена и идниот развој на изменувач на топлина со изгребана површина

Во прехранбената индустрија, разменувачите на топлина со изгребана површина се широко користени во калење чоколадо, стерилизација на џем, кристализација на путер и други процеси. На пример, при производството на чоколадо, материјалот треба прецизно да се контролира во одреден температурен опсег за третман за контрола на температурата, а разменувачот на топлина со гребење може да постигне точна контрола на температурата и униформа размена на топлина за да се обезбеди квалитет на производот.

 

Во областа на хемиската индустрија, разменувачите на топлина со изгребана површина главно се користат во производството на полимери, греењето на тешка нафта и други процеси. Во производството на полимери, вискозноста на материјалот се менува со процесот на реакција, што е тешко да се прилагоди на традиционалниот разменувач на топлина, но разменувачот на топлина со гребење секогаш може да одржува ефикасен пренос на топлина. Во процесот на рафинирање на нафта, разменувачот на топлина со гребење се користи за загревање на тешко масло, асфалт и други материјали, што го решава проблемот со коксирање.

 

Во иднина, развојот на разменувачи на топлина со изгребана површина ќе се развива во насока на интелигенција, висока ефикасност и мултифункционалност. Во однос на интелигенцијата, ќе бидат интегрирани повеќе сензори и контролни системи за да се постигне следење во реално време и автоматско прилагодување на оперативните параметри. Развојот на науката за материјали ќе донесе нови материјали кои се поотпорни на абење и отпорни на корозија и ќе го продолжат работниот век на опремата. Дополнително, модуларниот дизајн ќе стане тренд за олеснување на одржувањето и надградбата на опремата.

 

Како еден вид ефикасна опрема за размена на топлина, разменувачот на топлина со гребење игра незаменлива улога во современото индустриско производство. Со континуиран напредок на технологијата, полето на примена ќе биде дополнително проширено, а неговите перформанси ќе продолжат да се подобруваат. Во иднина, разменувачот на топлина со гребење ќе даде поголем придонес за заштеда на енергија и намалување на емисиите, ќе ја подобри ефикасноста на производството и ќе обезбеди силна поддршка за одржливиот развој на индустриското производство.