Gıda Endüstrisindeki Dört Tip Plakalı Eşanjör

Giriş

Gıda ve içecek endüstrisinde pastörizasyon, sterilizasyon, soğutma, ısıtma ve enerji geri kazanımı gibi işlemlerde ısı değişimi esastır. Çeşitli ısı eşanjörleri arasında plakalı ısı eşanjörleri (PHE'ler), kompakt tasarımları, yüksek termal verimleri ve bakım kolaylığı nedeniyle özellikle popülerdir. Gıda endüstrisinde kullanılan dört ana tip plakalı ısı eşanjörü vardır:

Contalı Plakalı Eşanjörler (GPHE'ler)

Lehimli Plakalı Isı Eşanjörleri (BPHE'ler)

Kaynaklı Plakalı Eşanjörler (WPHE'ler)

Yarı Kaynaklı Plakalı Eşanjörler (SWPHE'ler)

Her birinin gıda işlemedeki spesifik uygulamalara uygun benzersiz özellikleri vardır.

1. Contalı Plakalı Eşanjörler (GPHE'ler)

Tasarım ve Yapı
Contalı plakalı ısı eşanjörleri, bir çerçeve içinde bir arada tutulan bir dizi oluklu plakadan oluşur. Her plaka, sıvıların alternatif kanallardan akışını kontrol eden elastomer contalarla yalıtılmıştır.

Temel Özellikler
Esnek ve servis kolaylığı: Plakalar ve contalar değiştirilebilir veya eklenebilir.

Oluklu plakalar türbülans yaratarak ısı transferini artırır.

Contalar, gıda hijyeni açısından çok önemli olan kolay sökme ve temizleme olanağı sağlar.

Uygulamalar
Süt, meyve suyu ve biranın pastörizasyonu

Fermantasyon soğutma

CIP (Yerinde Temizleme) sistemleri

Sıcak su ve soğutulmuş su sirkülasyonu

Avantajları
Mükemmel hijyen: Temizlenmesi ve incelenmesi kolaydır.

Ölçeklenebilir: Talebe göre plakalar eklenebilir veya çıkarılabilir.

Yüksek verimlilik: İnce plakalar mükemmel ısı transfer performansı sunar.

Sınırlamalar
Conta sınırlamaları: Çok yüksek basınçlara veya sıcaklıklara uygun değildir.

Contaların zamanla bozulması durumunda sızıntı potansiyeli vardır.

2. Lehimli Plakalı Isı Eşanjörleri (BPHE'ler)

Tasarım ve Yapı
BPHE'ler, bakır veya nikel kullanılarak vakumla lehimlenen ince, paslanmaz çelik plakalardan oluşur. Sonuç, contasız, kompakt, sızdırmaz bir ünitedir.

Temel Özellikler
Conta yok: Tamamen sızdırmaz olduğundan daha sağlamdır.

Son derece kompakt ve yerden tasarruf sağlar.

Yüksek basınç ve yüksek sıcaklık uygulamaları için uygundur.

Uygulamalar
Süt soğutma sistemleri

İçecek karbonatlama soğutması

Sıcak su ısıtma

Soğutma evaporatörleri ve kondenserleri

Avantajları
Kompakt tasarım: Dar alanlara sığar.

Dayanıklı: Yüksek basınç ve sıcaklığa dayanıklıdır.

Az bakım: Değiştirilecek conta yok.

Sınırlamalar
Kullanılamaz: Mekanik olarak sökülemez veya temizlenemez.

Temizlik sınırlamaları nedeniyle bazı gıda sınıfı uygulamalar için daha az hijyenik.

Nikel lehimleme kullanılmadığı sürece hassas ürünlerde bakır kirlenme riski.

3. Kaynaklı Plakalı Eşanjörler (WPHE'ler)

Tasarım ve Yapı
WPHE'ler, genellikle hiç conta olmadan birbirine tamamen kaynaklanmış plakalara sahiptir. Agresif ortamlar ve aşırı sıcaklıklar ve basınçlar için tasarlanmıştır.

Temel Özellikler
Tehlikeli veya aşındırıcı işlemlerde sıfır sızıntı için tamamen kaynaklıdır.

Kompakt blok tasarımlarında mevcuttur.

Genellikle kabuk tipi muhafazalarla birlikte kullanılır.

Uygulamalar
Viskoz veya agresif sıvıların işlenmesi (örn. domates salçası, şurup)

Sterilizasyon proseslerinde ısı geri kazanımı

Sıvı yağ ve katı yağ işleme

Temizleme solüsyonlarının buharla ısıtılması

Avantajları
Sağlam yapı: Zorlu ortamlara uygundur.

Sızıntısız çalışma.

Agresif akışkanlarla uzun servis ömrü.

Sınırlamalar
Elle temizlenemez: CIP sistemlerine güvenilmelidir.

Contalı ünitelerden daha pahalıdır.

Üretildikten sonra herhangi bir değişiklik yapılması mümkün değildir.

4. Yarı Kaynaklı Plakalı Eşanjörler (SWPHE'ler)

Tasarım ve Yapı
Bunlar contalı ve kaynaklı PHE'ler arasında bir melezdir. Bir "kaset" oluşturmak için iki plaka birbirine kaynaklanır ve kasetler birbirleri arasında contalanır. Bir tarafında kaynaklı kanal, diğer tarafında contalı kanal bulunmaktadır.

Temel Özellikler
Kaynaklı tarafta agresif sıvıların ve contalı tarafta temizlenebilir ortamların taşınmasına olanak sağlar.

Amonyak sistemleri ve aşındırıcı sıvılar için idealdir.

Temizlemek için kısmi sökmeye izin verir.

Uygulamalar
Amonyak yoğunlaştırıcıları ve buharlaştırıcıları

Meyve suyu ve konsantresi işleme

Şeker şurubu ısıtma

Evaporatörlerde buhar yoğunlaşması

Avantajları

Çift işlevsellik: Servis kolaylığı ve dayanıklılığı dengeler.

Sınırlı contaya ihtiyaç duyan sistemler için uygun maliyetlidir.

Kısmi CIP ve mekanik temizliğe uygundur.

Sınırlamalar

Bir tarafta conta arızasına karşı hâlâ savunmasız.

Daha karmaşık inşaat maliyeti artırır.