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第3章
板框式换热器
板材和框架设计包括一系列波纹平行板,通过垫片彼此分离。垫片控制热和冷流体在板表面上的流动,允许热量从热到低到中等粘度的冷流体转移。
垫片板和框架热交换器是最有效的设计之一,所以也是加工系统中最常见的设计之一。板之间的垫片引导产品和加热/冷却液通过交替通道的流动。当热流体流过板面时,热量从热侧转移到冷侧,热侧的温度降低,冷侧的温度升高。
高效运作的关键,热交换器必须在平板上保持足够的流体速度以转移热量,同时控制可能破坏操作的压降。系统通常采用板框热交换器进行巴氏杀菌,原料奶冷却和CIP加热。由于板式热交换器适用于低到中粘度和很少到没有微粒的产品,因此通常用于饮料、啤酒、麦芽汁、鸡蛋、酱料和大多数乳制品加工。
回热式加热和冷却
在牛奶加工过程中,冷却牛奶从4°C加热到72°C的巴氏杀菌温度,在这个温度下保持15秒,然后再次冷却到4°C。
热量总是从较热的物质转移到较冷的物质,所以在巴氏杀菌过程中,热交换器使用巴氏杀菌牛奶的热量来加热冷牛奶,这节省了加热和制冷能源。这个过程被称为再生热交换或热回收,通常从巴氏杀菌奶中达到90%和达到95%的热回收。高脂肪产品如奶油和冰淇淋混合物等恢复较低。
再生对节能,资本成本和高效运行具有积极影响。当温差大时,传热迅速发生。当温差减小时,传递速度减慢,当温度相等时完全停止。