Пластинчатый теплообменник

Пластинчатые теплообменники для тепловой обработки различных жидкостей являются одним из наиболее прогрессивных типов жидкостных теплообменников непрерывного действия.

В отношении компактности, производительности и интенсивности тепло­передачи пластинчатые теплообменники не имеют себе равных. То же можно сказать и об условиях чистки рабочих поверхностей от пригара и отложе­ний и санитарного обслуживания, мойки и дезинфекции, имеющих первосте­пенное значение при эксплуатации аппаратов, предназначенных для нагревания и охлаждения жидких пищевых продуктов.

Рис.3. Центробежная машина АВЖ-245

Конструктивные, теплотехнические и эксплуатационные достоинства пластинчатых аппаратов способствуют все более широкому применении их как на предприятиях различных отраслей пищевой промышленности, где они заняли господствующее положение в линиях обработки молока, пива, вина, фруктовых соков, минеральных вод, так и в других отраслях народ­ного хозяйства, например в химической промышленности.

Классификация пластинчатых аппаратов по некоторым главным приз­накам:

1.По назначению: нагреватели, охладители, регенераторы, аппараты комплексной тепловой обработки.

2.По виду теплоносителя: водообогреваемые, парообогреваемые.

3.По виду хладоносителя: охлаждаемые водой, охлаждаемые рассолом, охлаждаемые водой и рассолом.

4.По числу секций: односекционные, двухсекционные, многосекционные, комбинированные.

5.По взаимному направлению движения жидкостей: прямоточные, противоточные.

6.По конструкции пластин; с узкими зигзагообразными каналами, о ленточными каналами, с сетчатыми каналами.

7.По виду зажимного механизма: с одновинтовым механизмом, с двухвинтовым механизмом, с гидравлическим зажимом.

8.По типу выдерживателя: с выносным выдерживателем, со встроенным выдерживателем.

На предприятиях безалкогольной промышленности для охлаждения воды широкое распространение находят теплообменники (рис. 4).

Обработка продукта в них осуществляется в тонком (3...6 мм) слое, что способствует быстрой тепловой обработке жидкости по толщине потока.

Пластины этих аппаратов имеют рифленую поверхность, поэтому при сравнительно малой скорости движения жидкости (0,6...О,8 м/с) послед­няя интенсивно перемешивается по всему объему, вследствие чего улуч­шается обработка жидкости в отдельных точках потока. детали пластин­чатого аппарата, соприкасающиеся с лицевым продуктом, изготовлены из нержавеющей стали. Основными элементами пластинчатого аппарата являют­ся теплообменные пластины 7...II, изготовленные из тонкой листовой нержавеющей стали. Пластины установлены на горизонтальных штангах 3. Концы штанг заделаны в стойках I и 5. В собранном виде пластины сжаты при помощи винта 6 и нажимной штаты 4. Между пластинами установлены резиновые прокладки 15. Каждая пластина имеет (в качестве прокладок) малое и большое резиновые кольца, которые охватывают два угловых от­верстия (по диагонали или с одной стороны пластины). Через эти отверстия

Рис. 4. Схема пластинчатого аппарата

осуществляется подвод и отвод жидкости. Рассмотрим движение продук­та и теплоносителя через аппарат. Продукт входит в аппарат через патрубок 13 и через угловое отверстие 2 попадает в продольный канал аппарата, образованный угловыми отверстиями пластин при их сжатии. По этому каналу продукт доходит до пограничной пластины 14, имеющей глухой угол (без отверстия). Из продольного канала продукт распреде­ляется по нечетным зазорам и пластинам благодаря соответствующему расположению кольцевых прокладок 15, исключающих возможность проник­новения его в четные зазоры.

При движении в зазорах вниз продукт обтекает рифленые поверхности пластин, которые с обратной стороны обогреваются теплоносителем. Вни­зу продукт выходит из зазоров в нижний продольный канал, образованный угловыми отверстиями 9 и выходит из аппарата через патрубок 16. Тепло­носитель движется через аппарат противотоком по отношению к продукту. Он поступает через патрубок 12, проходит через нижний продольный канал, распределяется по четным зазорам между пластинами и дарится по ним вверх. Через верхний продольный канал и патрубок 27 выходит из аппарата.

Пластинчатый охладитель / 3 /

Пластинчатый охладитель предназначен для охлаждения жира холодной водой после его очистки на сепараторе.

Охладитель (рис. 5) состоит из передней 5 и задней 6 плит со штуцерами и набора штампованных теплообменных пластин 7, изготовлен­ных из нержавеющей стали и разделенных на шесть секций пластинами спе­циальных профилей с перепускными отверстиями в необходимых местах.

Пластины 7 сверху и снизу ограничены нижней 3 и верхней 6 направ­ляющими. Охладитель крепится к каркасу с помощью швеллера 9. Пластин­чатый охладитель работает по принципу противотока. Жир и охлаждающая вода движутся по каналам, образуемым смежными пластинами. Герметичность каналов достигается уплотнением их прокладками специального профиля 10, которые плотно прижимаются друг к другу с помощью стяжек 4.

Горячий жир подается в охладитель насосом из накопителя жира через штуцер II, расположенный в нижней части задней плиты с правой стороны ее, в выпускается через левый штуцер 2 верхней части передней плиты. Охлаждающая вода подается центробежным насосом через штуцер 12 передней нажимной плиты сверху с правой стороны и удаляется снизу передней плиты через левый штуцер I.

Коммуникация охлаждающей воды предусматривает ее рециркуляцию с частичным сбросом теплой (отработавшей) воды и подсосом холодной воды. Холодную воду во всасывающую Линию перед насосом подают через специальный вентиль диаметром 18 мм с клапаном, управляемым исполни­тельным механизмом. Последний срабатывает при воздействии на него балан­сового реле, помещаемого в шкафу управления и получающего, в свою оче­редь, импульс от дистанционного термометра; термобаллон последнего ус­танавливают на нагнетательной линии холодной воды перед охладителем.

Охлажденный жир на выходе из охладителя поступает на расфасовку по трубопроводу, снабженному краном и предохранительным клапаном, сбра­сывающим жир в сборник.

Линия сброса срабатывает при перекрытии крана на трубопроводе.

Охладитель испытывается на герметичность под избыточным давлением

Р_изб = 7,84.10⁵... 9,81.10⁵ Па.

За счет противотока, тонкослойного охлаждения и значительной скорости движения обеспечивается высокий коэффициент теплопередачи, равный 1050 Вт/ (м².к).

Пластинчатые охладители характеризуются компактностью, измеряемой отношением площади теплопередающей поверхности к объему, занимаемому охладителем.

Недостатком пластинчатого охладителя является наличие большого количества прокладок.