Ang Pinagmulan ng mga Scraped Surface Heat Exchanger

Ang Pinagmulan ng mga Scraped Surface Heat Exchanger

Ang pinagmulan at pag-unlad ng mga scraped surface heat exchanger ay maaaring masubaybayan pabalik sa unang bahagi ng ika-20 siglo. Ang kanilang paglikha ay hindi isang magdamag na tagumpay kundi isang tugon sa likas na mga limitasyon ng mga tradisyonal na heat exchanger pagdating sa mga partikular na materyales.

Pinagmulan ng Kaalaman: 1920s - 1930s

Ang konsepto at paunang disenyo ng mga scraped surface heat exchanger ay pangunahing nabuo sa panahong ito, na hinimok ng industriya ng pagkain, lalo na sa produksyon ng margarine at ice cream.

1. Mga Problemang Dapat Lutasin:

o Mga Materyales na May Mataas na Lagkit: Ang mga materyales tulad ng mantikilya, ice cream mix, at jam ay lubhang lagkit at mahina ang daloy sa mga tradisyonal na tube o plate heat exchanger, na madaling barahin at nagreresulta sa napakababang kahusayan sa paglipat ng init.

o Sensitivity ng Paggupit: Ang pagbuo ng mga kristal na taba o kristal na yelo sa mga materyales na ito ay nangangailangan ng tumpak na kontrol. Ang matindi o hindi pantay na paglamig ay maaaring humantong sa magaspang na tekstura at hindi magandang lasa.

o Pagdumi at Pagkasunog: Ang mga materyales na naglalaman ng asukal o protina ay may posibilidad na tumigas at maging karamel sa mga ibabaw na pinapainit, hindi lamang nakakaapekto sa paglipat ng init kundi nagdudulot din ng pagkasira ng produkto at kahirapan sa paglilinis ng kagamitan.

2. Mga Pioneer sa Teknolohiya:

o Isa sa mga pinakaunang patente para sa mga scraped surface heat exchanger ay maaaring masubaybayan pabalik sa huling bahagi ng 1920s hanggang unang bahagi ng 1930s. Halimbawa, noong bandang 1928, ang mga inhinyero sa Gerhard Company sa Germany (kalaunan ay naging bahagi ng APV Group) ay gumawa ng mga nangungunang gawain sa larangang ito.

o Isa pang mahalagang pigura ay si CO (Charlie) Linn, na nagdisenyo ng unang matagumpay na komersiyal na scraped surface heat exchanger para sa Votator division ng Girdler Corporation sa Estados Unidos (bandang 1933-1935). Ang aparatong ito ay orihinal na naimbento para sa patuloy na produksyon ng margarine. Ang pangalang "Votator" ay naging kasingkahulugan pa nga ng mga scraped surface heat exchanger sa loob ng mahabang panahon.

Mga Makabagong Punto ng Prinsipyo ng Paggawa

Ang pangunahing disenyo ng mga scraped surface heat exchanger ay mahusay na tumutugon sa mga problemang nabanggit:

• Aksyon ng Pagkayod: Sa loob ng silindro ng pagpapalit ng init, isang rotor na may mga scraper ang umiikot sa mataas na bilis. Ang mga scraper, sa ilalim ng puwersa ng centrifugal force o mga spring, ay mahigpit na dumidikit sa dingding ng silindro, na patuloy na kinakayod ang pelikula ng materyal sa panloob na dingding.

• Apat na Pangunahing Benepisyo:

1. Patuloy na Pagpapanibago ng Ibabaw ng Paglilipat ng Init: Pinipigilan ang pagdikit at pagkadumi ng materyal, pinapanatili ang napakataas na kahusayan sa paglilipat ng init.

2. Pare-parehong Paghahalo at Paggugupit: Tinitiyak ang pare-parehong pag-init at paglamig ng buong materyal at nagbibigay ng kontroladong puwersa ng paggugupit, na mahalaga para sa proseso ng kristalisasyon (tulad ng kristalisasyon ng taba at pagbuo ng kristal ng yelo).

3. Paghawak ng Napakataas na Lagkit: Ang mekanikal na pagkilos ng pagkayod at pagtulak ay nagbibigay-daan dito upang mahawakan ang malagkit, krema, at maging ang mga butil-butil na likido na hindi kayang hawakan ng mga tradisyunal na heat exchanger.

4. Napakaikling Panahon ng Pagtitiis: Ang materyal ay dumadaan sa heat exchanger sa isang manipis na pelikula, kaya't lubos itong angkop para sa mga materyales na sensitibo sa init at napapakinabangan nang husto ang preserbasyon ng lasa, kulay, at nutrisyon ng produkto.

Pag-unlad at Pagpapasikat

• Dekada 1940 - 1950: Kasabay ng pagbilis ng industriyalisasyon ng pagkain bago at pagkatapos ng Ikalawang Digmaang Pandaigdig, mabilis na ginamit ang mga scraped surface heat exchanger sa mga industriya ng pagawaan ng gatas, jam, at sarsa. Ang patuloy na pagyeyelo ng ice cream ay isa pang mahalagang aplikasyon.

• Dekada 1960 hanggang Kasalukuyan: Lumawak ang kanilang mga larangan ng aplikasyon mula sa industriya ng pagkain patungo sa mga industriya ng kemikal, parmasyutiko, petrokemikal, at plastik na polimer. Ginagamit ang mga ito upang pangasiwaan ang mga mahirap na likido tulad ng mga natutunaw na polimer, paraffin, aspalto, mga kosmetiko, at mga parmasyutiko.

• Pag-unlad sa Teknolohiya: Ang mga modernong scraped surface heat exchanger ay nakagawa ng mga makabuluhang pagsulong sa mga materyales (tulad ng paggamit ng mga wear-resistant at corrosion-resistant hard coatings), teknolohiya ng pagbubuklod, automation control (tumpak na kontrol ng temperatura, presyon, at bilis), at modular na disenyo.

Buod

Ang pinagmulan ng scraper heat exchanger ay maaaring matukoy nang eksakto noong dekada 1920 at 1930. Naimbento ito upang matugunan ang mga pangangailangan sa proseso ng patuloy na pag-init, pagpapalamig, pagkikristal, at isterilisasyon ng mga materyales na may mataas na lagkit at sensitibo sa init sa industriya ng pagkain. Ang imbensyon nito ay isang mahalagang milestone sa kasaysayan ng kagamitan sa industriya ng proseso, na nagpapalawak sa simpleng tungkulin ng "pagpapalitan ng init" patungo sa pinagsamang operasyon ng "pagpapalitan ng init at mekanikal na pagproseso". Hanggang ngayon, gumaganap pa rin ito ng isang hindi mapapalitang papel sa maraming larangan ng industriya.