Hvað er skafa yfirborðshitaskipti？

Hvað er skafa yfirborðshitaskipti？

Skrapaður yfirborðsvarmaskiptir: Meginregla, notkun og framtíðarþróun

Skapa yfirborðsvarmaskipti er eins konar skilvirkur hitaskiptabúnaður, sem gegnir mikilvægu hlutverki í matvæla-, efna-, lyfja- og öðrum atvinnugreinum. Með einstakri vélrænni uppbyggingu og rekstrarham leysir þessi tegund af varmaskipti vandamál hefðbundins varmaskipta við að takast á við mikla seigju og auðvelt að skala efni. Þessi grein mun ítarlega greina skafavarmaskiptinn, mikilvægan iðnaðarbúnað, út frá hliðum vinnureglunnar, byggingareiginleika, notkunarsviðum og þróunarþróun í framtíðinni.

 Í fyrsta lagi vinnureglan og uppbygging skafa yfirborðsvarmaskipta

Kjarnastarfsreglan í skafa yfirborðsvarmaskiptinum er að skafa stöðugt hitaskiptayfirborðið með því að snúa sköfunni til að ná fram skilvirkum hitaflutningi. Grunnuppbyggingin felur í sér sívalur hitaskipti, snúningsás, sköfusamstæðu, akstursbúnað og þéttikerfi. Hitaskiptahlutinn er venjulega tvílaga uppbygging og hitunar- eða kælimiðillinn er fluttur inn í miðjuna. Snúningsskaftið er búið mörgum sköfum, sem eru nálægt innri vegg strokksins undir áhrifum miðflóttakrafts og skafa stöðugt hitaflutningsyfirborðið með snúningi skaftsins.

 Meðan á vinnuferlinu stendur fer efnið sem á að meðhöndla inn í varmaskiptinn frá efri hlutanum og rennur niður innri vegg strokksins undir áhrifum þyngdaraflsins. Snúningsskafan gegnir ekki aðeins hlutverki að blanda, heldur er það mikilvægara að uppfæra efnisfilmuna stöðugt á hitaflutningsyfirborðinu til að koma í veg fyrir að efnið kókist eða kólnar á háhita yfirborðinu. Þessi kraftmikla filmuendurnýjunarbúnaður gerir yfirborðsvarmaskiptum kleift að ná afar mikilli varmaflutningsskilvirkni, oft allt að 3-5 sinnum meiri en hefðbundnir varmaskiptar.

 Lykilþátturinn í skafa yfirborðsvarmaskiptinum er skafakerfið, en hönnun þess hefur bein áhrif á frammistöðu búnaðarins. Nútíma varmaskiptir með skafa yfirborði nota aðallega stillanlegan skafa, í gegnum vorið eða miðflóttakraftinn til að stilla snertiþrýstinginn milli skafans og strokkaveggsins, ekki aðeins til að tryggja góða skafaáhrif, heldur einnig til að forðast of mikið slit. Lokakerfið er einnig mikilvægur hluti, bæði til að koma í veg fyrir leka efnis, en einnig til að tryggja sléttan gang snúningsássins.

 

Í öðru lagi, tæknilegir kostir og takmarkanir á skafa yfirborðsvarmaskipti

Mikilvægasti kosturinn við skafavarmaskipti er hæfni hans til að meðhöndla mjög seigfljótandi, hitanæm efni. Á sviði matvælavinnslu, svo sem framleiðslu á smjörlíki, súkkulaði, sultu, osti og öðrum vörum, er hefðbundinn varmaskipti erfitt að uppfylla vinnslukröfur og skafavarmaskiptirinn getur fullkomlega leyst þessi vandamál. Varmaflutningsstuðull hans getur náð 2000-5000W/(m²·K), miklu hærri en venjulegur skel- og rörvarmaskiptir.

 

Þegar um er að ræða efni sem auðvelt er að skala eru kostir skafavarmaskiptisins augljósari. Í jarðolíuiðnaðinum er auðvelt að koka þungolíu, malbik og önnur efni á hitaflutningsyfirborðið meðan á hitunarferlinu stendur og hefðbundnir varmaskiptir þurfa tíðar niðurgreiðslutíma til að hreinsa. The skafa varmaskipti í gegnum stöðuga skafa áhrif, í raun koma í veg fyrir coking fyrirbæri, stórlega lengja samfellda keyrslutíma.

 

Hins vegar hafa yfirborðsvarmaskiptir einnig nokkrar takmarkanir. Í fyrsta lagi er mikill kostnaður við búnað, vegna flókinnar vélrænnar uppbyggingar og nákvæmni vinnslukrafna, er upphafsfjárfestingin miklu stærri en venjulegir varmaskipti. Í öðru lagi er viðhaldskostnaðurinn hærri og skafan og innsiglið eru viðkvæmir hlutar og þarf að skipta út reglulega. Að auki, þegar um er að ræða efni með lágseigju, eru kostir þess ekki augljósir, en geta aukið orkunotkun vegna vélrænnar blöndunar.

 

Í þriðja lagi, notkunarsviðið og framtíðarþróun skafa yfirborðsvarmaskipta

Í matvælaiðnaði eru skrapaðir yfirborðsvarmaskiptir mikið notaðir í súkkulaðitemprun, sultu dauðhreinsun, smjörkristöllun og öðrum ferlum. Til dæmis, við framleiðslu á súkkulaði, þarf efnið að vera nákvæmlega stjórnað innan tiltekins hitastigs til að meðhöndla hitastýringu, og skafavarmaskiptirinn getur náð nákvæmri hitastýringu og samræmdum hitaskiptum til að tryggja gæði vörunnar.

 

Á sviði efnaiðnaðar eru skrapaðir yfirborðsvarmaskiptar aðallega notaðir í fjölliðaframleiðslu, þungolíuhitun og öðrum ferlum. Í fjölliðaframleiðslu breytist seigja efnisins með hvarfferlinu, sem erfitt er að laga að hefðbundnum varmaskiptum, en skafavarmaskiptirinn getur alltaf viðhaldið skilvirkum varmaflutningi. Í vinnslu jarðolíuhreinsunar er skrapvarmaskiptarinn notaður til að hita þunga olíu, malbik og önnur efni, sem leysir koksvandann.

 

Í framtíðinni mun þróun skafa yfirborðsvarmaskipta þróast í átt að upplýsingaöflun, mikilli skilvirkni og fjölvirkni. Hvað varðar upplýsingaöflun verða fleiri skynjarar og stjórnkerfi samþætt til að ná rauntíma eftirliti og sjálfvirkri aðlögun rekstrarbreyta. Þróun efnisvísinda mun koma með ný efni sem eru slitþolnari og tæringarþolin og lengja endingartíma búnaðar. Að auki mun einingahönnun verða stefna til að auðvelda viðhald og uppfærslu búnaðar.

 

Sem eins konar skilvirkur varmaskiptabúnaður gegnir skafavarmaskipti óbætanlegu hlutverki í nútíma iðnaðarframleiðslu. Með stöðugri framþróun tækninnar verður notkunarsvið þess stækkað enn frekar og árangur hennar mun halda áfram að batna. Í framtíðinni mun skafavarmaskipti leggja meira af mörkum til orkusparnaðar og losunar minnkunar, bæta framleiðslu skilvirkni og veita sterkan stuðning við sjálfbæra þróun iðnaðarframleiðslu.