De vier soorten platenwarmtewisselaars in de voedingsindustrie

Introductie

Warmte-uitwisseling is van fundamenteel belang in de voedingsmiddelen- en drankenindustrie voor processen zoals pasteurisatie, sterilisatie, koeling, verwarming en energieterugwinning. Van de verschillende warmtewisselaars zijn platenwarmtewisselaars (PHE's) bijzonder populair vanwege hun compacte ontwerp, hoge thermische efficiëntie en onderhoudsgemak. Er zijn vier hoofdtypen platenwarmtewisselaars die in de voedingsindustrie worden gebruikt:

Platenwarmtewisselaars met pakkingen (GPHE's)

Gesoldeerde platenwarmtewisselaars (BPHE's)

Gelaste platenwarmtewisselaars (WPHE's)

Semi-gelaste platenwarmtewisselaars (SWPHE's)

Elk heeft unieke kenmerken die geschikt zijn voor specifieke toepassingen binnen de voedselverwerking.

1. Platenwarmtewisselaars met pakkingen (GPHE's)

Ontwerp en structuur
Platenwarmtewisselaars met pakkingen bestaan uit een stapel golfplaten die bij elkaar worden gehouden in een frame. Elke plaat is afgedicht met pakkingen van elastomeer die de vloeistofstroom door afwisselende kanalen regelen.

Belangrijkste kenmerken
Flexibel en onderhoudsvriendelijk: platen en pakkingen kunnen worden vervangen of toegevoegd.

Golfplaten creëren turbulentie en verbeteren de warmteoverdracht.

Pakkingen maken eenvoudige demontage en reiniging mogelijk, wat cruciaal is voor de voedselhygiëne.

Toepassingen
Pasteurisatie van melk, sap en bier

Fermentatie koeling

CIP-systemen (Clean-in-Place).

Warmwater- en gekoeldwatercirculatie

Voordelen
Uitstekende hygiëne: Gemakkelijk schoon te maken en te inspecteren.

Schaalbaar: platen kunnen worden toegevoegd of verwijderd om aan de vraag te voldoen.

Hoog rendement: Dunne platen bieden uitstekende warmteoverdrachtsprestaties.

Beperkingen
Beperkingen van de pakking: Niet geschikt voor zeer hoge drukken of temperaturen.

Potentieel voor lekkage als pakkingen na verloop van tijd verslechteren.

2. Gesoldeerde platenwarmtewisselaars (BPHE's)

Ontwerp en structuur
BPHE's bestaan uit dunne roestvrijstalen platen die vacuümgesoldeerd zijn met behulp van koper of nikkel. Het resultaat is een compacte, afgedichte unit zonder pakkingen.

Belangrijkste kenmerken
Geen pakkingen: volledig afgedicht, waardoor hij robuuster is.

Extreem compact en ruimtebesparend.

Geschikt voor hogedruk- en hogetemperatuurtoepassingen.

Toepassingen
Zuivelkoelsystemen

Koeling van koolzuurhoudende dranken

Verwarming met warm water

Koelverdampers en condensors

Voordelen
Compact ontwerp: past in krappe ruimtes.

Duurzaam: Bestand tegen hoge druk en temperatuur.

Weinig onderhoud: geen pakkingen vervangen.

Beperkingen
Niet bruikbaar: kan niet worden gedemonteerd of mechanisch worden gereinigd.

Minder hygiënisch voor sommige foodgrade-toepassingen vanwege reinigingsbeperkingen.

Risico op koperverontreiniging in gevoelige producten, tenzij nikkelsolderen wordt gebruikt.

3. Gelaste platenwarmtewisselaars (WPHE's)

Ontwerp en structuur
WPHE's zijn voorzien van platen die volledig aan elkaar zijn gelast, vaak zonder pakkingen. Ze zijn ontworpen voor agressieve media en extreme temperaturen en drukken.

Belangrijkste kenmerken
Volledig gelast voor nul lekkage bij gevaarlijke of corrosieve processen.

Verkrijgbaar in compacte blokontwerpen.

Vaak gebruikt in combinatie met schaalvormige behuizingen.

Toepassingen
Verwerking van stroperige of agressieve vloeistoffen (bijv. tomatenpuree, siroop)

Warmteterugwinning bij sterilisatieprocessen

Olie- en vetverwerking

Stoomverwarming van reinigingsoplossingen

Voordelen
Robuuste constructie: geschikt voor zware omstandigheden.

Lekvrije werking.

Lange levensduur bij agressieve vloeistoffen.

Beperkingen
Niet met de hand reinigbaar: moet vertrouwen op CIP-systemen.

Duurder dan eenheden met pakkingen.

Geen wijziging meer mogelijk zodra het is vervaardigd.

4. Semi-gelaste platenwarmtewisselaars (SWPHE's)

Ontwerp en structuur
Dit zijn een hybride tussen pakkingen en gelaste PHE's. Twee platen worden aan elkaar gelast om een ​​“cassette” te vormen, en de cassettes worden met pakkingen tussen elkaar geplaatst. De ene kant heeft een gelast kanaal en de andere kant een kanaal met pakkingen.

Belangrijkste kenmerken
Maakt het hanteren van agressieve vloeistoffen aan de gelaste zijde en reinigbare media aan de pakkingzijde mogelijk.

Ideaal voor ammoniaksystemen en corrosieve vloeistoffen.

Maakt gedeeltelijke demontage mogelijk voor reiniging.

Toepassingen
Ammoniakcondensors en verdampers

Vruchtensap- en concentraatverwerking

Verwarming van suikerstroop

Dampcondensatie in verdampers

Voordelen

Dubbele functionaliteit: Evenwicht tussen onderhoudsgemak en duurzaamheid.

Kosteneffectief voor systemen die een beperkte blootstelling aan pakkingen nodig hebben.

Geschikt voor gedeeltelijke CIP en mechanische reiniging.

Beperkingen

Nog steeds kwetsbaar voor pakkingfouten aan één kant.

Een complexere constructie verhoogt de kosten.