Классификация теплообменных аппаратов применяемых в пищевой промышленности

При проектировании теплообменных аппаратов надо очень максимально соблюсти большое количество противоречивых притязаний, которые предъявляются к испарителям. Ключевые из них: соблюдение притязаний протекания технологического процесса; еще более высокий коэффициент теплопередачи; невысокое гидравлическое сопротивление аппарата; коррозиеустойчивость поверхностей; легкий доступ плоскости теплопередачи для чистки; технологичность аппарата с точки зрения изготовления; экономичность.
Выделяют некоторое количество классификаций теплообменников в зависимости от формы плоскости, типа теплоносителя, метода передачи теплоты. Так, исходя из способа передачи теплоты различают поверхностные (рекуперативные), смесительные (контактные) и регенеративные теплообменные аппараты.
Наиболее востребованной и необходимой группой испарителей считаются поверхностные теплообменники, нередко применяемые в пищевой индустрии. Их строение выделяется тем, собственно, что теплоносители разбиты стеной, сквозь поверхность которой передается теплота. В случае если плоскость теплообмена в этих теплообменниках формируется из труб, то эти теплообменники именуют трубчатыми (трубными. В случае если поверхностью теплообмена считаются стена аппарата или же железные плоские листы, то эти теплообменники именуются пластинчатыми.
В смесительных (или, например, именуемых контактных) испарителях обмен теплом исполняется при прямом соприкосновении теплоносителей. К примеру, к такому типу теплообменников относятся градирни.
Еще один тип испарителей – регенеративные теплообменники, в коих термообмен поделен во времени и случается в 2 периода при попеременном нагревании и охлаждении насадки. Испарители сего типа чаще всего используются для регенерации теплоты отходящих газов.
В пищевой индустрии довольно востребованы поверхностные теплообменники трубчатого вида, а именно кожухотрубчатые или кожухотрубные теплообменники. Они выделяются простотой производства, большой плоскостью теплообмена в одной установке, надежностью в работе.
Двухтрубные аппараты также именуют теплообменниками «труба в трубе», которые считаются набором поочередно объединенных составляющих, складывающихся из 2-х концентрически смонтированных труб.
Первый теплоноситель протекает по внутренним трубам, второй – в кольцевом зазоре, сделанном внутренними и внешними трубами. Внутренние трубы крепятся калачами, а внешние – патрубками. Длина трубы испарителя типа «труба в трубе» чаще всего 3-6 м, диаметр внешней трубы – 159 мм, внутренней – от 10 до 57мм.
Так как сечения внутренней трубы и кольцевого промежутка являются незначительными в теплообменниках достигаются довольно высокие скорости перемещения теплоносителей, собственно, что содействует увеличению коэффициентов теплопередачи, замедлению отложения накипи и загрязнений на стенках труб

. Ключевым достоинством двухтрубных испарителей считается воплощение процессов теплообмена с теплоносителями при больших давлениях. Впрочем данный вид теплообменников более металлоемкий и габаритный, чем кожухотрубные.
Теплообменники змеевиковые выделяются ключевой составляющей – трубой, согнутой в виде змеевика. Это погружные теплообменники с 1-м и некоторым количеством спиральных змеевиков, которые служат для перемещения одиного из теплоносителей. Змеевики опускаются в жидкость, находящуюся в корпусе аппарата и являющуюся вторым теплоносителем. Скорость перемещения 2-го теплоносителя маленькая в связи с очень большим сечением основы аппарата, собственно, что определяет низкие показатели коэффициентов теплоотдачи со стороны внешней стороны змеевика.
Обширное применение этого вида теплообменников в пищевой индустрии обосновано его следующими положительными свойствами: простой конструкции, невысокой ценой, доступность составляющих змеевика для сервиса, возможность поддержания больших давлений. Ключевым негативным качеством этого вида является относительно не высокая поверхность теплообмена.
Еще одним востребованным видом змеевиковых испарителей в пищевой индустрии считаются теплообменники с внешними змеевиками, которые выделяются приваренными змеевиками из полуцилиндров или же угловой стали к внешней поверхности установок. К привлекательным свойствам аппаратов относят: вероятность деления системы труб-змеевиков на отдельные секции, питаемые автономно друг от друга; вероятность регулировки обогрева и охлаждения установки с помощью включения и отключения отдельных секций; невысокая цена материала привариваемых змеевиков по сравнению с материалом корпуса аппарата.
Также в пищевой промышленности применяют оросительные испарители, которые чаще всего используют для охлаждения жидкостей и газов или конденсации паров. Ключевой отличительной особенностью данных теплообменников является наличие змеевика, изготовленного из прямых труб, находящихся друг над другом и скрепленных калачами. Извне трубы поливаются водой, которая посылается в желоб для равномерного рассредотачивания охлаждающей воды по всей длине верхней трубы змеевика. Примененная вода стекает в поддон. По трубам проходит теплоноситель, который охлаждает их.
Орошающая испаритель вода при стекании книзу по внешней поверхности труб отчасти испаряется. Из-за того, что процесс обмена теплом достаточно интенсивный, затраты воды на охлаждение в данных аппаратах меньше, чем в иных. К негативным свойствам таких теплообменников следует отнести: большие габариты, неравномерное орошение, в следствие чего некоторые ряды труб практически не участвуют в теплообмене. В следствие этого, невзирая на простоту изготовления, легкость сервиса и иные плюсы, оросительные теплообменники находят ограниченное использование.
На практике достаточно нередко возможно наблюдать процессы термообмена, в которых коэффициенты теплоотдачи по обе стороны плоскости теплопередачи весомо отличаются по величине