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刮板式換熱器
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- 無錫泉盛工業(yè)設(shè)備有限公司
- 2022-04-19 12:31:23
- 無錫市
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【簡單介紹】
【詳細(xì)說明】
一、刮板式換熱器概述
刮板式換熱器是借助刮板攪動料液并清潔傳熱面以加快傳熱效率的換熱器，刮板式換熱器不僅適合低粘度料液，尤其適合高粘度或含顆粒料液快速換熱。高粘度料液由于粘度大或流動慢，在超高溫殺菌處理 中，一般換熱器的傳熱面易生成焦化膜，采用刮板式換熱器適合。在乳品、蕃茄醬、豆乳和果汁等無菌包裝食品生產(chǎn)中，常將數(shù)臺刮板式換熱器串聯(lián)，槍送泵將料液建續(xù)通過換熱器進行預(yù)熱、殺菌和冷卻，然后無菌包裝。進行刮板式換熱器機械設(shè)計前，首先要對料液的物性、料液在換熱器內(nèi)的流型、熱傳遞的特點作研究，并對傳熱系數(shù)、平均溫度差、流體阻力等進行計算。獲得結(jié)構(gòu)設(shè)計所必需的設(shè)計參數(shù)，才能生產(chǎn)過程連續(xù)和處理工藝達到要求。
二、刮板式換熱器的結(jié)構(gòu)
它是一個多層圓筒體，圓筒體內(nèi)裝有一刮板攪拌器，以強化料液的攪動不致焦化。換熱器由物料筒，加熱或冷卻介質(zhì)的夾套、攪拌器和抽封組成。攪拌器的刮板用定位銷懸掛在攪拌軸上，軸高速轉(zhuǎn)動時，由于離心力和流體阻力使其與物料筒內(nèi)壁面緊貼，連續(xù)刮掉與傳熱面接觸的料液復(fù)蓋膜，不斷地清潔傳熱面讓新的料液再與傳熱面接觸，從而提高熱傳導(dǎo)效率，加熱燕汽或冷卻水在夾套內(nèi)流動，輸送泵將料液充滿并流過物料筒與攪拌軸間的環(huán)形通道，兩流體逆向流動并通過物料筒壁進行熱交換。料液在物料筒內(nèi)流動的通道約占物料簡截面積的20~40%。用于無菌包裝的刮板式換熱器，其軸封是個重要的部件，通常采用蒸汽或無菌水式軸封，防止軸轉(zhuǎn)動時料液受外界環(huán)境滲入而污染。
三、料液在物料筒內(nèi)的流型
料液通過物料筒時，在不同的軸向流速和攪拌速度作用下呈各種流型，它是研究刮板式換熱器換熱機理，料液溫度分布和滯留時間及流體阻力等實際間題的基礎(chǔ)。
理論上，伴有徑向混流的塞流是料液理想流型，而料液的實際流動可以看成是軸向流與旋轉(zhuǎn)流兩者的結(jié)合。一般情況，料液在物料筒內(nèi)的軸向流多為層流，而旋轉(zhuǎn)流則可能是層流也可能是端流。軸向流動的雷諾數(shù)(Rer)和旋轉(zhuǎn)流動的雷諾數(shù)(Rer)，各自描述流體方向的流動狀態(tài)。
當(dāng)軸向流與旋轉(zhuǎn)流均呈層流流動時，其流型總體上呈螺旋狀向前運動，料液軸向流速的分布在不同半徑處各不相同，而徑向的混流有限，其分布規(guī)律與料液的徑向粘度有關(guān)(見圖2A)。當(dāng)軸向流動仍為層流而旋轉(zhuǎn)流呈揭流時，其流型為由旋轉(zhuǎn)流構(gòu)成的旋渦并在軸向?qū)恿魍苿酉卵剌S向呈螺旋狀緩慢地推進。這些旋媽將隨旋轉(zhuǎn)流的雷諾數(shù)不斷提高面逐漸變得無規(guī)則流動，旋渦造成料液的徑向與軸向混合，混合效應(yīng)取決于軸向混合強度與軸向流速的比值。(見圖2B)
